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1、学习必备欢迎下载第一章遥感的定义广义 ：遥感指是在不直接接触的情况下，对目标物和自然现象远距离感知的一种探测技术。狭义 ：是指在高空和外层空间的各种平台上运用各种传感器（如摄影仪、扫描仪和雷达等）获取地表的信息，通过数据的传输和处理，从而实现研究地面物体的形状、大小、位置、性质及其环境的相互关系的一门现代应用技术。遥感特点： 宏观性，综合性（覆盖范围大）；多波段性；多时相性（重复探测，有利于进行动态分析）按探测电磁波的工作波段分（既是研究对象）：光学遥感；热红外遥感；微波遥感研究内容 ：波谱特性、空间特性、时间特性，遥感信息及地学规律应用领域： 资源调查方面、环境监测评价、区域分析规划、全球性
2、宏观研究电磁波谱： 将各种电磁波按其在真空中的波长 长短，依次排列制成的图表。 （可见光 0.4-0.76um， 热红外波段：814m 微波： 1mm1m 大气窗口 ：通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段。它是选择遥感工作波段的重要依据。地物反射率大小的影响因素（3 点） ：波长（ ） ，入射角（ ） ，地表颜色与粗糙程度（）地物反射率：地物对某一波段的反射能量与入射能量值比地物反射光谱曲线（掌握定义）：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。遥感影像之所以出现不同的色调和灰度跟地物的波谱反射特性有关。1)不同地物
3、在不同波段反射率存在差异：雪、沙漠、湿地、小麦的光谱曲线2)同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。不同植物；植物病虫害3)地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。水、植被、土壤三种地物的反射光谱曲线的绘制及其描述. ?植被的波谱特征可见光有个小的反射峰值位置在0.55um，两侧 0.45um，0.67um有两个吸收带。 这是由于叶绿素对蓝光红光的吸收作用强，对绿光的反射作用强。近红外 0.7-0.8um 有一个反射 “陡坡”，峰值在1.1um 左右。影响植被波谱特征的主要因素植物类型植物生长季节病虫害影响等?土壤的波谱特征自然状态下土壤表面的反射曲线呈比较平滑的特征，没有明显的反射峰和吸收
4、谷，随着波长的增大而升高。（在可见光和近红外波段明显，土壤对所有入射能均吸收或反射，无透射）在干燥条件下，土壤的波谱特征主要与成土矿物（原生矿物和此生矿物）和土壤有机质有关。干燥的土壤与湿润的土壤的反射率大小比较：干燥的土壤的反射率大。?水体的波谱特征纯净水体的反射主要在可见光中的蓝绿光波段，其他波段吸收率强。近红外波段吸收更强，在近红外影像上，水体呈黑色。干燥的土壤与湿润的土壤的反射率大小比较：干燥的土壤的反射率大。水中其它物质对波谱特征的影响水中含有泥沙， 在可见光波段的反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含有水生植物叶绿素时，近红外波段反射率明显抬高。第二章名师归纳总结 精品学习资料 -
5、 - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 16 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载遥感系统 主要由遥感平台、遥感器、遥感地面站组成。遥感平台： 在遥感中搭载遥感仪器的工具称为遥感平台（载体）。传感器： 在遥感中，收集、记录和传达遥感信息的装置称为传感器（遥感器）。按遥感工作平台分为：地面平台：为航空和航天遥感作校准和辅助工作。航空平台： 80 km 以下的平台，包括飞机和气球。航天平台： 80 km 以上的平台，包括高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、空
6、间轨道站、航天飞机）遥感平台选择的依据：根据不同的地面分辨率选择不同的遥感平台。根据不同的应用目的选择不同的遥感平台传感器： 在遥感中，收集、记录和传达遥感信息的装置称为传感器（遥感器）。各种光学、无线电一起，如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机、辐射计等。传感器的性能制约着整个遥感技术的能力，传感器的性能（遥感图像的特征表现参数）靠时间、空间、光谱、辐射分辨率来衡量。空间分辨率 ： （Spatial resolution ）一个像元所对应的的地面范围的大小。光谱分辨率：（Spectral Resolution ）遥感所能记录的电磁反射波谱中某一特定的波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高 。传感器的波段选
7、择必须考虑目标的光谱特征值。辐射分辨率（Radiometric Resolution ） ： 指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。遥感图像上表现为 每一像元的辐射量化级。图像的时间分辨率（Temporal Resolution ）时间分辨率指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。时间分辨率对动态监测 很重要。传感器分类（问题如：辐射计按照资料记录的方式属于哪种传感器？答：非成像）每种分类下前两个传感器一定要记住分类的归属1.按工作方式：主动式：测试雷达，激光雷达，微波散射计等被动式：摄影机，多波段扫描仪，微波辐射计，红外辐射计2 按记录方式：成像：摄影机，扫描
8、仪非成像：辐射计，雷达高度计，散射计，激光高度计3结构方式：摄影类型：面辐式摄影机、全景式摄影机扫描成像类型：多光谱扫描仪，电视摄像机，红外扫描仪微波成像类型：测试雷达，微波辐射仪传感器组成：地物电磁波辐射收集器探测器处理器输出器陆地卫星Landsat ，1972 年发射第一颗，已连续36 年为人类提供陆地卫星图像，共发射了7 颗，产品主要有 MSS,TM,ETM，属于中高度、长寿命的卫星。Landsat 上搭载的传感器有5 个：1 多光谱扫描仪（Multispectral Scanner,MSS）2 专题制图仪（ Thematic Mapper,TM ）30m3 增强型专题制图仪(ETM)
9、4 再增强型专题制图仪(ETM+) Landsat 7 搭载，全色波段空间分辨率15m.5 反束光导摄像机（RBV ）Landsat 系列卫星的运行特点：中等高度，近圆形，近极地，太阳同步，可重复轨道光谱段波长功能名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 16 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载10.450.52 蓝绿谱段绘制水系图和森林图，识别土壤和常绿、落叶植被20.520.60 绿谱段探测健康植物绿色反射率和反映水下特征
10、30.630.69 红谱段测量植物叶绿素吸收率，进行植被分类40.760.90 近红外谱段用于生物量和作物长势的测定51.551.75 近红外谱段土壤水分和地质研究，以及从云中间区分出雪610.412.5 热红外谱段植物受热强度和其它热图测量72.082.35 近红外谱段用于城市土地利用，岩石光谱反射及地质探矿表格 1 TM 数据的波谱段Landsat-7增加了 15m 全色波段， TM6 热红外波段分辨率提高到了60mSpot系列Spot-5 上搭载有3 种成像装置，spot 高分辨率几何装置（HRG ）和植被探测器（VEGETATION ）外，高分辨率立体成像（ HGS ）装置，目前国际上
11、最优秀的对地观测卫星之一。全色波段与多光谱波段分辨率不一样。空间分辨率最高2.5m. MODIS 卫星 ：中分辨率成像光谱仪，有36 个光谱通道， （空间）地面分辨率为250m、500m、1000m.扫描宽2330km，是当前世界上新一代“图谱”。时间分辨率1/4。 （1/4 天） 。Quickbird 分辨率： 0.61m（全色波段） ，2.5m（多光谱波段）有4 个多光谱波段（蓝、绿、红、近红外）第三章像元基本属性：灰度和位置。f(x,y)=y灰度灰度变化辐射校正位置校正几何校正图像数字化过程的两个步骤：采样（空间坐标的数字化）和量化（图像灰度的数字化）注意： 无论是坐标还是灰度都应是一个
12、整数集合（一幅图像可以被看成是空间各个坐标点上强度的集合）图像的形式化定义f(x,y) 二维 f(x,y,z) 三维 f(x,y,z,) 彩色活动立体图像f(x,y,z, ,t) 电视 I= f(x,y,t) 参数的含义要知道：X,y,z 为空间坐标 , 为波长 ,t 为时间， I 是图像点的光强度。静止图像 ：I= f(x,y,z, )、平面图像 ：I= f(x,y,t)、单色图像 ：I= f(x,y) PS ：如果问： I= f(x,y,z,)表示什么图像，要知道是静止图像。图像表示方法1、数学表示：矩阵和数组2计算机表示：图像描述信息一般以结构或者类来描述。（包括高、宽）图像数据图像的像
13、素 :像素是图片大小的基本单位,图像的像素大小是指位图在高和宽两个方向的像素数; 1.邻域： 4-邻域， 8-邻域4-邻域距离计算公式：D4（p，q） =|x-s|+|y-t|(p点坐标 x，y 点坐标 s，t) 8-邻域距离计算公式：D8（p，q） =max|x-s| ，|y-t| 2.距离：欧几里得距离公式：图像格式： JPG,BMP ,TIFF,JIFF 存储介质 ：磁带、磁盘、光盘2、存储格式 ：BSQ方式 /BIL 方式 /BIP 方式（遥感图像与普通图像最大区别：多波段）BSQ方式：按波段顺序存储（像元号顺序） ，行号顺序 ，波段顺序 BIL方式：按行存储（像元号顺序） ，波段顺序
14、 ，行号顺序 BIP方式：按像素存储（波段顺序），像元号顺序，行号顺序 数据源及分类1.多光谱定义： （定义为2波段数 TM5TM3，先说反射率谁高谁低，因为是543 按红绿蓝合成所以红绿蓝色光的比例大小（比较一下）按彩色合成原理，当比例相等时产生消色，所以最后合成的植被是绿色。2请阐述假彩色增强，真彩色合成，伪彩色密度分割的区别与联系。答： 1.三者的定义不同：1)真彩色合成：从多波段图像中选择其中三幅影响在显示屏上合成一幅图像（三合一），该三幅影像的波段范围与自然界中的红绿蓝光的波长范围大致相同。2)假彩色合成：将一幅自然彩色图像或者是同一景物的多光谱图像通过映射函数变换成新的三基色分量进
15、行彩色合成，使增强图像中各目标呈现出与原图像中不同的彩色。3)伪彩色增强：单波段黑白遥感图像可按亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之成为一幅彩色图像。2.真彩色合成和假彩色合成都是三合一，只是合成影像所用的波段不同或者相同波段但是组合次序不同而形成的影像，伪彩色增强是将单波段影像，通过独立的数学变换产生三个分量而合成伪彩色增强影像。3.和自然界色调相一致的是真彩色，不一致的是假彩色和伪彩色。3信息量，灰度阈值计算方法：pi为灰度级出现的概率最佳假彩色合成变量的选择方法：1. 信息量分析：选用信息量最大的波段 2. 影像灰度阈值分析：取影像灰度阈值最大的波段 3.波段间的相关系数分析：选择相关系
16、数小的波段4. 最佳波段组合指数法 5. 方差 - 协方差矩阵特征值6. 主成分分析 7. 多维亮度重叠指数法平滑（去噪） ：为了抑制噪声改善图像质量所进行的处理，就称为平滑。平滑可在空间域和频率域中进行。1）邻域平均值法2）中值滤波都属于空间域平滑（掌握2 种方法的计算）1）领域平均值法（4 邻域 /8 邻域） （是否考虑中心像元）2）中值滤波 ：一种非线性的平滑方法。对一个滑动窗口内的像元灰度值排序，用其居于中间位置的值代替窗口中心像元的位置。中间值的取法：当排序总数为偶数，去中间两个值求平均值中值滤波的作用：1）可除去孤立噪声,改善图像质量2）对脉冲很有效图像的空间域锐化： Roberts 算子 Sobel 算子（模板）Sobel 算子：Robert 算子：计算： IMAGE Add BACK 的计算如 IMAGE Add BACK=20% 时，输出的结果影像图像锐化 ：就是增强图像的边缘，使图像轮廓分明，从而改善图像的质量。图像的锐化可在空间域和频率域中进行。锐化使得边缘棱角分明，但会带入部分噪声。频率域图像锐化：1.理想高通滤波器2.Butterworth高通滤波器3.指数滤
