遥感概论复习资料总结
遥感概论复习资料 第一章 遥感的基本概念 (1)广义:泛指一切无接触的远距离探测技术。包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。 (2) 狭义:是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。不同于遥测和遥控。 遥感系统包括 (1)被测目标的信息特征 (2)信息的获取(通过传/遥感器、遥感平台) (3)信息的传输与记录 (4)信息的处理 (5)信息的应用 遥感的构成(遥感系统) ◇目标地物的电磁波特性、 ◇信息的采集与获取、 ◇信息的传输和接收 ◇地面定标及实况调查、 ◇信息的处理和加工、 ◇信息的分析与应用 遥感的类型 (1)按遥感平台分类:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 (2)按遥感器的探测波段分类 紫外遥感:探测波段在之间 可见光遥感:探测波段在之间 红外遥感:探测波段在之间 微波遥感:探测波段在1mm-1m之间 多波段遥感:探测波段在可见光和红外波段范围内,再分成若干窄波段来探测目标。 (3)按工作方式分类:主动遥感和被动遥感 主动遥感,由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号; 被动遥感,传感器不向目标发射电磁波,仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。 (4)按是否成像分类:成像遥感和非成像遥感 遥感的特点 (1)大面积同步观测 传统地面调查实施困难,工作量大,遥感观测可以不受地面阻隔等限制。 (2)时效性 可以短时间内对同一地区进行重复探测,发现地球上许多事物的动态变化,传统调查,需要大量人力物力,用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。因此,遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测,以及军事行动等都非常重要。 (3)数据的综合性和可比性 遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计,使获得的数据具有同一性或相似性。同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容,所以数据具有可比性。 与传统地面调查和考察相比较,遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。 (4)经济性 遥感的费用投入与所获得的效益,与传统的方法相比,可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。 (5)局限性 遥感技术所利用的电磁波有限,有待进一步开发,需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合,特别是地面调查和验证。 第二章 电磁波谱概念 按电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减排列,构成电磁波谱。 电磁波谱区段的界线是渐变的,一般按产生电磁波的方法或测量电磁波的方法来划分。 可见光电磁波谱划分(表) 可 见 光 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 - μm - μm - μm - μm - μm - μm - μm - μm 绝对黑体概念(自然界中不存在绝对黑体) 如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,则这个物体是绝对黑体。 辐射亮度L 辐射源在某一方向的单位投影面积在单位立体角内的辐射通量 单位W/(sr*m2)。 辐射通量:单位时间内通过某一面积的辐射能量。 辐射能量:从目标物体中辐射或反射的电磁波的能量 吸收作用:大气中的各种成分对太阳辐射有选择性吸收,形成太阳辐射的大气吸收带。大气物质是太阳辐射衰减的重要原因 散射:辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变,并向各个方向散开的物理现象。 大气反射:电磁波传播过程中,若通过两种介质的交界面,会出现反射现象。主要发生在云层顶 大气吸收电磁辐射的主要物质是:水、二氧化碳和臭氧。 大气散射 辐射在传播过程中遇到小微粒(气体分子或悬浮微粒等)而使传播方向改变,并向各个方向散开,从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。 大气散射的(类型、发生条件、散射特点、典型自然现象) P29 (1)瑞利散射 发生条件:大气中粒子的直径比波长小得多,即d λ)。 散射特点:散射强度与波长没有关系 也就是说,在符合无选择性散射的条件的波段中,任何波长的散射强度相同。 典型自然现象: 云、雾粒子直径虽然与红外线波长接近,但相比可见光波段,云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多,因而对可见光中各个波长的光散射强度相同,所以人们看到云雾呈白色,并且无论从云下还是乘飞机从云层上面看.都是白色。 大气窗口概念 通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段称为大气窗口。 大气窗口的主要光谱段: 1)—,即紫外、可见光、近红外波段。这一波段是摄影成像的最佳波段,也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段,如Landsat卫星的TM1—4波,段,SPOT卫星的HRV波段。 2)一和一,即近、中红外波段。是白天日照条件好时扫描成像的常用波段,如TM的5,7波段等,用以探测植物含水量以及云、雪,或用于地质制图等。 3)—,即中红外波段。该波段除通透反射光外,也通透地面物体自身发射的热辐射能量。如NOAA卫尽的AVHRR传感器用—探测海面温度,获得昼夜云图。