1、遙感概論劉朝順第1章 緒論1、 遙感的概念1.廣義：泛指各種非接觸的、遠距離的探測技術，包括對電磁場、力場、機械波（聲波、地震波）等的探測。2.狹義：是一門新興的科學技術，主要指從遠距離、高空以至外層空間的平臺上，利用可見光、紅外、微波等探測器，通過攝影或掃描、信息感應、傳輸和處理，從而識別地面物質的性質和運動狀態的現代化技術系統。2、 什么是傳感器1. 地物空間信息主要由搭載在遙感平臺上的傳感器來獲取。2. 傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。3. 分類：攝影類

2、型的傳感器；掃描成像類型的傳感器；雷達成像類型的傳感器；非圖像類型的傳感器。4. 構造：1）收集器：收集地物輻射來的能量。具體的元件如透鏡組、反射鏡組、天線等。2）探測器：將收集的輻射能轉變成化學能或電能。具體的無器件如感光膠片、光電管、光敏和熱敏探測元件、共振腔諧振器等。3）處理器：對收集的信號進行處理。如顯影、定影、信號放大、變換、校正和編碼等。具體的處理器類型有攝影處理裝置和電子處理裝置。4）輸出器：輸出獲取的數據。輸出器類型有掃描曬像儀、陰極射線管、電視顯像管、磁帶記錄儀、XY彩色噴筆記錄儀等等。3、 遙感的特點1空間特性：視域范圍大，具有宏觀特性。2.光譜特性：探測的波段從可見光向兩

3、側延伸,擴大了地物特性的研究范圍。3.時相特性：周期成像，有利于進行動態研究和環境監測。4.大面積的同步觀測。5.時效性 - 動態、快速獲取監測范圍數據。6.數據的綜合性和可比性。7.經濟性應用領域多，經濟效益高。8.局限性。4、 遙感的發展歷史1.無記錄的地面遙感階段2.有記錄的地面遙感階段（萌芽階段）3.航空遙感階段4.航天遙感階段第2章 電磁輻射與地物光譜特征（理解PPT）1、 電磁波譜1. 電磁波譜：按照電磁波在真空中傳播的波長或頻率遞增或遞減排列形成的一個連續譜帶稱為電磁波譜。2. 依電磁波的物理性質以及觀測手段的不同，按不等波長間距對電磁波譜帶劃分，形成若干波段。不同的應用領域，波

4、段的劃分會略有差異。2、 大氣窗口1.電磁波通過大氣層時較少被反射，吸收和散射的，透射率較高的波段稱為大氣窗口。2. 大氣窗口是選擇遙感工作波段的重要依據。3、 輻射度量的物理量（詳見PPT，主要掌握各物理量之間的關系）4、 黑體、黑體輻射規律1. 絕對黑體：對任何波長的電磁輻射全部吸收的物體，對任何波長的輻射，反射率和透射率都等于0。黑體是一種理想的吸收體和輻射發射體，自然界沒有真正的黑體。 2. 黑體輻射規律（詳見PPT）普朗克（Planck）定律(1901)斯蒂芬-玻爾茲曼（Stefan-Boltamann）定律(1884)維恩（Wien）位移定律(1893)基爾霍夫（Kirchhoff

5、）定律(1859)5、 太陽常數是指不受大氣影響，在距太陽一個天文單位內，垂直于太陽光輻射方向上，單位面積單位時間黑體所接收的太陽輻射能量。太陽常數的變化不會超過1。 。6、 什么是大氣散射？大氣散射有哪幾種類型？特點是什么？大氣散射對遙感造成哪些影響？1. 散射：輻射在傳播過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各方向散開，稱散射。2. 瑞利散射：d <<，米氏散射：d ，非選擇性散射：d >>（PPT）3.散射對遙感的影響：使原來傳播方向的輻射減弱，使散射光進入傳感器，信號中加入了噪聲，降低信號(圖像)質量。7、 大氣在輻射傳輸過程中的作用8、 從地球輻射的分段特性說

6、明為什么對于衛星影像解譯必須了解地物反射波譜特性？9、 地物反射波譜曲線1.根據地物反射率與波長之間的關系而繪成的曲線，通常用平面坐標曲線表示，橫坐標表示波長，縱坐標表示反射率。2.地物反射波譜曲線除隨不同地物(反射率)不同外，同種地物在不同內部結構和外部條件下形態表現(反射率)也不同。一般來說，地物反射率隨波長變化有規律可循，從而為遙感影像的判讀提供依據。10、 試述幾類常見地物反射波譜特性（植被）（PPT）11、 電磁波與地表相互作用形式有哪些？其最主要的特點是什么？第3章 遙感成像原理與遙感圖像特征1、 遙感平臺及其分類、各自的特點1. 遙感平臺：裝載傳感器的工具或設備。2. 地面平臺：

7、與地面接觸的平臺稱為地面平臺或近地面平臺。它通過地物光譜儀或傳感器來對地面進行近距離遙感，測定各種地物的波譜特性及影像的實驗研究。3. 航空平臺：包括飛機和氣球。飛機按高度可以分為低空平臺、中空平臺和高空平臺。4. 航天平臺：包括衛星、火箭、航天飛機、宇宙飛船。5. 高空探測火箭：優勢：火箭可在短時間內發射并回收，可以搶好天氣快速遙感，不受軌道限制，應用靈活，可對小范圍地區遙感。不足：但由于火箭上升時沖擊強烈，易損壞儀器，而且付出的代價大，取得的資料不多，所以火箭不是理想的遙感平臺。6. 人造地球衛星：低高度、短壽命衛星；中高度、長壽命衛星；高高度、長壽命衛星。2、 氣象、陸地、海洋衛星特點及

8、應用（1） 氣象：1. 特點：1） 空間覆蓋優勢：成像面積大，有利于獲得宏觀同步信息，減少數據處理容量。2） 時間取樣優勢：短周期重復觀測：靜止氣象衛星30分鐘一次；極軌衛星半天一次。利于動態監測。3） 資料一致性優勢：資料來源連續、實時性強、成本低。4） 綜合參數觀測優勢：氣象衛星是從大氣層外這個新視角觀測地球大氣系統的，所以有些重要的氣候變量，特別是通過整個垂直方向大氣層的積分參數。5） 軌道：低軌和高軌。2. 應用：天氣分析與氣象預報；氣候研究與氣候變遷的研究；資源環境領域；海洋研究領域；（2） 陸地：1. LANDSAT2. SPOT（3） 海洋1. 特點：1）整體特點：不受地表、海面

9、、天氣和人為條件的限制，可以探測地理位置偏遠、環境條件惡劣等不能直接進入的海區;宏觀特性可進行大面積同步測量，能夠進行半球或全球探測（如葉綠素濃度用于研究全球碳循環）；可動態的、長期的、周期性的對海洋現象進行監測；具有實時或準實時的特性；多個探測器相配套（如對海冰的監測）。2）具體特點：傳感器設計方面：光學遙感器應具有帶寬較窄、IFOV較大的特點；微波波段在海洋遙感中應用較多;傳感器定標與數據處理應用方面：需要調查船、浮標、潛水器等儀器實測資料的支持；數據預處理方面：消除大氣的干擾非常重要；數據應用方面：適用于海洋數值模型的檢驗和改進（如數據同化）。三、瞬時視場角、總視場角1.瞬時視場角：掃描

10、鏡在一瞬時時間可以視為靜止狀態，此時，接受到的目標物的電磁波輻射，限制在一個很小的角度之內，這個角度稱為瞬時視場角。即掃描儀的空間分辨率。2.總視場角：掃描帶的地面寬度稱總視場。從遙感平臺到地面掃描帶外側所構成的夾角，叫總視場角。四、掃描圖像與攝影圖像有何區別？（重點PPT）5、 微波遙感的特點1.能全天候、全天時工作；2.對某些地物具有特殊的波譜特征；3.對冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透力；4.對海洋遙感具有特殊意義；5.分辨率較低，但特性明顯。6、 雷達為什么采用側視工作方式？7、 真實孔徑雷達和合成孔徑雷達的比較8、 什么是像點位移？像點位移有哪些特點？9、 描述遙感圖像特征的參數主要有哪些？第4章 遙感圖像處理一、加色法合成和減色法合成原理、應用二、輻射畸變與輻射校正三、什么是大氣校正？為什么要進行大氣校正？大氣校正方法有哪幾種？四、什么是幾何校正？為什么要進行幾何校正？幾何校正方法有哪幾種？五、什么是地面控制點？