遥感原理及应用总结

《遥感原理及应用总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遥感原理及应用总结（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、绪论又遥感一般旅不与目标物相麒，运用招恭.在遥感平合上的伟 感器对物体的电磁波的耦射、反府特性进行探测，建处理、分析后，识别 凤标物，捐辛其兀何、 物理，性质和相 互关 瘵夜共查化规的现代承牛学检术“按遥感平台(platform)(1) 航天遥感(Space remote sensing) 1奇 度大于8Qknr卫星、 飞船、火箭、航天飞机(2) 航 空遥感(Airborne remote sensing)高度小于 80km.飞机、气球(3) 地面 遥感(Ground Remote Sensing平台 放在地I面上的遥感,理感车、船、塔2-(Radiation Sources)美(1) 被动遥

2、感(Peis合ive Remote Sensin):测仗器直接接收记录 地物反射来自太阳的电磴波或地 物自身发射的电磴波，即电磁波 来 自 天然辐射源 太阳 或地球a(2) 主功遥感(Active Remote Sensing):#器本身携带斜人工 电碰辐射源向地物攻射一定能量 的jhL磁皮，然启接收从地物反射 回来的电磴波山紫外造成(Ult例iolei (0,05心38师)可见光遥感(Visible) (03876um)(3) 红外遥感(Infrared Remote Sensing) f0.76-1000jm) (4)缱波遥感(Micro相阳 Remote Sensing (Imm-lm)

3、:使用人工发射的微波段，如佣观案达成也 微波 幡射浏量。(5)多光诸(高光塔)(MultkspectraRhyperspectral通感：利用不同遥(通适对同一地而帝物进行多波程同步成懒(可见光一蚊外)0事按茨取资料类别分类(1) 成像方乳遥感能菠取遥感封您的图像的遥总。(2) 非成悚方式遥感 不能荻取逼感的更的图像的琨感,如扣描的辐射计只能得到一 些数据(曲线)而不能成像6. 按成像方式(Imagjngmodalities)L)摄夥遥感：以芜学摄醪迷行的遥感n0)村描方我遥感：以括描才式茨取图像的遥感，I)(7, 按应用颖域分卖(Application酣地质遥感、地貌遥感、囊业遥感、林业遥感

4、草娥是感、水丈遥感、测给遥感、环保 遥感、实害遥感、城审遥感、土地利用遥感、海洋遥惑大气遥感.军事遥感L_)第一章遥感物理基础Chapter 1 Physical basis of remote sensing电磁波：在真空或物质中诵过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波。（在真空或介质中传播的交变电磁场）电磁波是通过电场和磁场之间相互联系和转化传播的，是物质运动能量的一种特殊传递形 式。原子光谱、分子光谱和晶体光谱波粒二象性：1波动性：表现出王涉、衍射、偏振等现象。一般成像只记录了电磁波的振幅，只有全息成像时才同时记录振幅和相位，在遥感成像时，只有雷 达成像是如此。干涉的影响：利一利用能量增大

5、的趋势使图像清晰，方向性强；弊一造成同一物质所表现的性质不同SAR成像时，斑点的产生就是由于电磁波的干涉引起的。衍射的影响：（1）使电磁辐射通量的数量、质量和方向都发生变化，结果测量不准确，对目标物的解译也带来困难。（2）缩小阴影区域。（3）影响遥感仪器的分辨能力。光的偏振现象说明光波是横波，在微波技术中称为“极化”。多普勒效应：电磁辐射因辐射源或观察者相对于传播介质的移动，而使观察者接受到的频率发生变 化的现象。2粒子性的基本特点是能量分布的量子化光电效应应用：扫描成像、电视摄像等，把光像变成电子像，把对人眼无作用的电磁辐射变成人们 可以看见的影像。3、波粒二象性的关系电磁波的波动性与粒子性

6、是对立统一的，E （能量）、P （动量）是粒子的属性，u （频率），入 （波长）是波动的属性，二者通过h联系起来。光的波动性和粒子性是光在不同条件下的不同表现：从数量上看：少量光子的运动表现出粒子性；大量光子的运动表现出波动性。从频率上看：频率高的光子粒子性强，频率低的光子波动性强。当光和其它物质发生相互作用时表现为粒子性，当在传播时表现为波动性。为什么说遥感的物理基础是电磁波理论？ 不同地物电磁波特性不同（表现为不同颜色，不同温度） 传感器接收的是电磁波 数据传输是电磁波 数据处理的是地物电磁波信息 应用的是地物电磁波特性电磁波谱：将电磁波在真空中按照波长或频率的依大小顺序划分成波段，排列成

7、谱。紫外线 Ultraviolet 波长0010.4皿。此波段地物成像反差小，仅对萤石、石油等有较高的反射率，因此可以用于石油普查。由于 散射的原因，在2000米高度以下成像为好。可见光 Visible波长0.40.7 u m大气对之有影响（吸收，散射），大部分地物有良好的反射，它是主要的RS波段红外线 Infrared 0.7 u m 1mm由于胶片感光范围限制，除在近红外波段可用于摄影成像外，在其它波段不能用于摄影成像。但整个红外波段均可用于扫描成像。微波 Microwave波长1mm1m,人工装置（雷达）产生。它的波长长，受大气散射干扰小，全天候、全天时。目前遥感使用的主要为可见光、红外

8、线和微波。绝对黑体：能全部吸收外来电磁波辐射而毫无反射和透射的理想物体。近似黑体的：黑色的烟煤；太阳；白天看远处的窗户；空腔模型。基尔霍夫定律：好的吸收体也是好的辐射体的定律。太阳常数：指不受大气影响，在距离太阳一个天文距离内，垂直于太阳光辐射的方向上，单位面积 单位时间黑体所接收的太阳辐射能量。1.360 X 103 W/m2地物波谱发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件（波长）下辐射功率之比。物体反射电磁波的形式：镜面反射：如平静的水体。当雷达发射的电磁波到达水体时，会发生镜面反射，使返回雷达的回波大大减弱，因此水体在雷达像片上一般呈现深色调。漫反射：各个方向探测到的辐射亮度相同。方向反

9、射：其反射界于镜面反射和漫反射之间，在某些方向上反射强烈。反射产生的原因：与地表粗糙平滑程度有关。地物表面的光滑与粗糙是相对于入射电磁波的波 长和入射角而言的。地物表面是光滑的（镜面反射）；中等粗糙（方向反射）；粗糙（漫反射）光谱反射率：地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。通常反射率定义为物体理想的漫反射情况下的定义，是指在整个电磁波波长范围勺平均反射 率。地物反射波谱特性：地物波（光）谱反射率随波长变化而变化的特性。非选择性反射体；选择性反射体影响地物反射率变化的因素：主要取决于入射通量及地物本身性质。其它因素：太阳位置、遥感器位置、地理位置、地形、季节、气候变化、地物本身的差异、

10、大 气状况等。第二章遥感平台Chapter 2 Remote sensing platforms1 遥感平台的种类 Types of remote sensing platforms1）地面平台 Ground Platform （0-100m）2）航空平台 Air Platforms （100m-100km）3）航天平台 Space platform （150km-36000km）2航天遥感平台及其轨道特征Space platform2.1卫星运行特征：开普勒定律operation characteristics2.2 卫星轨道参数 Satellite orbit parameters六个基本

11、轨道参数2.3遥感卫星的轨道类型1 地球静止卫星轨道（geostationary satellite orbit）2 太阳同步轨道（sun synchronous orbit）3陆地卫星系列P33-572.4 遥感卫星的姿态 Remote sensing satellite orbital parameters姿态描述：三轴倾斜：滚动：横向摇摆；俯仰：纵向摇摆；偏航：偏移运行轨道第四章遥感传感器Chapter 4 Remote sensor分类:扫描成像传感器的分辨率:常见卫星的传感器：Landsat 1-5： MSS多光谱扫描仪Landsat 4-5: TM Thematic Mapper

12、专题制图仪Landsat 7： ETM增强型专题制图仪典型日住帚式扫描仪: I） SPOT卫 至上的专感器* 2） lllkonos. OuiREnd卫星传 感器典型成.像走谱彳又： I )ASA.IPI. AV1RIS 2) Rs Ft M(：)ni $;()4-14.3x3*-力 A i EO-1 Hypennn(y 4-2 5)(220 个次第四章遥感图像数字处理的基础知识4.1图像的表现形式光学图像，数字图像1光学图像转换为数字图像：采样（图像空间坐标数字化）；量化（光学密度数字化）2数字图像转换为光学图像：（1通过显示终端设备显示出来，包括显示器、电子束或激光束成像记录仪等，通过数模

13、转换格式 实现。(2通过照相或打印的方式输出，如屏幕照相设备和不浅的彩色喷墨打印机。4.4遥感数字图像处理系统：1硬件系统：输入设备、输出设备、电子计算机、其他设备。2 软件系统：ERDAS Imagine、ENVI、PCI、ECognition第五章遥感图像几何校正Chapter V Remote sensing image Geometric Correction遥感图像预虻理*圈作校jZ,辐射枝正几何枝正图像增强与盅魏室间域婿强频城增强书色瑞魏-多囹像代数琶算帝光诺图倬变换.图便信息分析提血与欢蓝骨分类非监督分美-变化监测*专题信息提率与目标欢剧5.1遥感传感器的构像方程5.1.1遥感图

14、像的通用构像方程5.1.2中心投影构像方程5.1.3全景摄影机的构像方程5.1.4推扫式传感器的构像方程5.1.5光机扫描式传感器的构像方程5.1.6侧视雷达的构像方程5.1.7基于多项式的传感器模型多项式模型回避成像的几何过程，直接对图像变形本身进行模拟。一次多项式校正:线性变换平移，缩放，旋转二次多项式校正:非线性变形三次多项式校正:高次非线性变形5.1.8基于有理函数的传感器模型5.2 几何畸变(Geometric distortion)5.2.1传感器成像方式引起的图像变形5.2.2外方位元素变化的影响5.2.3地形起伏引起的像点位移Terrain5.2.4地球曲率引起的图像形变形5.

15、2.5大气折射(refraction)的影响5.2.6地球自转(earth rotation)的影响几何变形产生的原因？内部误差：传感器自身的性能、结构等引起，可预测，易校正外部误差：传感器以外的因素，如地球曲率、地球自转、地形起伏、遥感平台姿态改变、大 气等引起的变形等，难以预测，校正复杂。5.3 几何校正(Geometric correction)53 1几何校正的类型粗校正：由卫星地面站进行的系统级的几何校正，利用卫星等提供的轨道和姿态等参数，以 及地面系统的有关处理参数对原始数据进行几何校正。精校正：在系统校正的基础上，利用地面控制点(Ground Control Point，GCP)建立一种 数学模型(多项式模型、共线方程、RPC模型)来近似