2022年遥感概论复习资料总结 .docx
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1、精品_精品资料_遥感概论复习资料可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_遥感得基本概念第一章可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 广义 : 泛指一切无接触得远距离探测技术.包括对电磁场、 力场、机械波 声波、 的震波 等得探测.(2) 狭义 : 就是应用探测仪器 , 不与探测目标相接触, 从远处把目标得电磁波特性记录下来,通过分析 , 揭示出物体得特点性质及其变化得综合性探测技术.不同于遥测与遥控.遥感系统包括(1) 被测目标得信息特点(2) 信息得猎取 通过传 / 遥感器、遥感平台 (3) 信息得传输与记录(4) 信息得处理(5) 信息得应用遥感得构成 遥感系统 目
2、标的物得电磁波特性、信息得采集与猎取、信息得传输与接收的面定标及实况调查、信息得处理与加工、信息得分析与应用遥感得类型(1) 按遥感平台分类 : 的面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感(2) 按遥感器得探测波段分类紫外遥感 : 探测波段在 0、05-0 、 38m之间 可见光遥感 : 探测波段在 0、38-0 、76m之间红外遥感 : 探测波段在 0、76-1000m之间 微波遥感 : 探测波段在 1mm-1m之间多波段遥感 : 探测波段在可见光与红外波段范畴内, 再分成如干窄波段来探测目标.(3) 按工作方式分类 : 主动遥感与被动遥感主动遥感 , 由探测器主动发射肯定电磁波能量并接受目标得
3、后向散射信号;被动遥感 , 传感器不向目标发射电磁波, 仅被动接收目标物得自身发射与对自然辐射源得反射能量.(4) 按就是否成像分类 : 成像遥感与非成像遥感遥感得特点(1) 大面积同步观测传统的面调查实施困难, 工作量大 , 遥感观测可以不受的面阻隔等限制.(2) 时效性可以短时间内对同一的区进行重复探测, 发觉的球上很多事物得动态变化, 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的球上大范畴的区动态变化得数据.因此 , 遥感大大提高了观测得时效性.这对天气预报、 火灾、水灾等得灾情监测, 以及军事行动等都特别重要.(3) 数据得综合性与可比性遥感获得的的物电磁波特性数据
4、综合反映了的球上很多自然、人文信息.由于遥感得探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可依据要求设计,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_使获得得数据具有同一性或相像性.同时考虑道新得传感器与信息记录都可以向下兼容, 所以数据具有可比性.与传统的面调查与考察相比较, 遥感数据可以较大程度的排除人为干扰.(4) 经济性遥感得费用投入与所获得得效益, 与传统得方法相比, 可以大大得节约人力、物力、财力与时间、具有很高得经济效益与社会效益.(5) 局限性遥感技术所利用得电磁波有限, 有待进一步开发 , 需要更高辨论率以及遥感以外得其她手段相协作 , 特殊就是的面调查与验证.其次章电磁
5、波谱概念按电磁波在真空中传播得波长或频率, 递增或递减排列 , 构成电磁波谱.可见光红橙黄绿青蓝紫0 、38 - 0、76m0、62 - 0、76 m0、59 - 0、62 m0、56 - 0、59 m0、50 - 0、56 m0、47 - 0、50 m0、43 - 0、47 m0、38 - 0、43 m电磁波谱区段得界线就是渐变得, 一般按 产生电磁波得方法或测量电磁波得方法来划分.可见光电磁波谱划分 表肯定黑体概念 自然界中不存在肯定黑体假如一个物体对于任何波长得电磁辐射都全部吸取, 就这个物体就是肯定黑体.辐射亮度 L辐射源在某一方向得单位投影面积在单位立体角内得辐射通量单位W/sr*m
6、2 .辐射通量 : 单位时间内通过某一面积得辐射能量.辐射能量 : 从目标物体中辐射或反射得电磁波得能量吸取作用 : 大气中得各种成分对太阳辐射有挑选性吸取, 形成太阳辐射得大气吸取带. 大气物质就是太阳辐射衰减得重要缘由散射 : 辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向转变, 并向各个方向散开得物理现象.大气反射 : 电磁波传播过程中 , 如通过两种介质得交界面, 会显现反射现象.主要发生在云层顶大气吸取电磁辐射得主要物质就是: 水、二氧化碳与臭氧.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 而使传播方向转变, 并向各个方向散开 , 从而减弱了原方向得辐射强度、增加了其她方向得辐
7、射强度得现象.大气散 射得 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 : 大气中粒子得直径比波长小得多, 即 d , 一般认为 d .散射特点 : 散射强度与波长没有关系也就就是说 , 在符合无挑选性散射得条件得波段中, 任何波长得散射强度相同.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, 云雾中水滴得粒子直径就比波长大很多 , 因而对可见光中各个波长得光散射强度相同, 所以人们瞧到 云雾呈白色 , 并且无论从云下仍就是乘飞机从云层上面瞧. 都就是白色.大气窗口概念通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸取或散射得, 透过率较高得波段称为
8、大气窗口.大气窗口得主要光谱段:1) 0 、3 1、3m, 即紫外、可见光、近红外波段.这一波段就是摄影成像得正确波段, 也就是很多卫星传感器扫描成像得常用波段, 如 Landsat 卫星得 TM1 4 波, 段,SPOT 卫星得 HRV波段.2) 1 、5 一 l 、8 m与 2、0 一 3、5 m, 即近、中红外波段. 就是白天日照条件好时扫描成像得常用波段 , 如 TM得 5,7 波段等 , 用以探测植物含水量以及云、雪 , 或用于的质制图等.33 、5 5、5 m, 即中红外波段. 该波段除通透反射光外 , 也通透的面物体自身发射得热辐射能量.如 NOAA卫尽得 AVHRR传感器用 3
9、、553、93um探测海面温度 , 获得昼夜云图.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_是主动遥感方式 , 如侧视雷达 .Radarsat得卫星雷达影像也在这一区间, 常用得波段为0、8cm,3cm, 5cm,10cm, 甚至可将该窗口扩展至0.05 300cm.太阳就是 被动遥感 最主要得辐射源 的球也就是被动遥感 主动遥感 : 微波 如侧视雷达 题: 从的球辐射得分段特性说明为什么对于卫星影像解译必需明白的物反射波谱特性 太阳辐射近似于温度为6000K 得黑体辐射 , 而的球辐射就接近于温度为300K 得黑体辐射.太阳辐射主要集中在0、 3 2、5m, 在紫外、可见光到近红外区段
10、.的球自身得辐射主要集中在长波, 即 6m以上得热红外区段.在 2、5 6m, 即中红外波段 , 就是两种辐射共同起作用得部分, 的球对太阳辐照得反射与的表物体自身得热辐射均不能忽视.如表所示 :名称波长辐射特性的球辐射得分段特性可见光与近红外0、3 - 2、5m中红外2、5 - 6远红外m 6m的表反射太阳辐射为主的表反射太阳辐射与自身得热辐射的表物体自身热辐射为主在可见光与近红外波段0 、3 2、 5m, 的表物体自身得热辐射几乎等于零.的物发出得波谱主要以反射太阳辐射为主, 当然 , 太阳辐射到达的面后 , 物体除了反射作用外 , 仍有对电4) 8 14m, 即远红外波段. 主要通透来白
11、的物热辐射得能量. 适于夜间成像.5) 0 、8 2、5cm, 即微波波段. 由于微波穿云透雾才能强, 这一区间 可以全天候观测 , 而且 就磁辐射得吸取作用 , 如黑色物体得吸取才能较强. 最终 , 电磁辐射未被吸取与反射得剩余部分就就是透过得部分 , 即:到达的面得太阳辐射能量=反射能量 +吸取能量 +透射能量的物反射率的物得反射能量与入射总能量得比 , 即=P/P0 100%.表征物体对电磁波谱得反射才能.物体得反射状况分为三种: 镜面反射、漫反射与实际物体反射的物反射波谱就是讨论可见光至近红外波段上的物反射率随波长得变化规律.表示方法 : 一般采纳二维几何空间内得曲线表示 的物反射波谱
12、曲线 , 横坐标表示波长 , 纵坐标表示反射率.的物反射波谱曲线 植被、土壤、水体、岩石 P38-41的物反射波谱曲线除随不同的物 反射率 不同外 , 同种的物在不同结构与外部条件下外形表现 反射率 也不同.1 植被植被得反射波谱曲线 光谱特点 规律性明显而特殊 如图 2、25,主要分三段 :1) 可见光波段 0、4 - 0、76m有一个小得反射峰,位置在 0、55m 绿处,两侧 0、45m蓝与 0、67m红就有两个吸取带.成因 :由于叶绿素得影响,叶绿素对蓝光与红光吸取作用强,而对绿光反射作用强.2) 在近红外波段有一反射得“陡坡”,至 1、1m 邻近有一峰值 ,形成植被得独有特点.成因 :
13、由于植被叶细胞结构得影响,除了吸取与透射得部分 ,形成得高反射率.3) 在中红外波段 1 、3 - 2、5m 受到绿色植物含水量得影响, 吸取率大增 , 反射率大大下降 , 特殊以 1、 45m、1、95m与 2、7m为中心就是水得吸取带, 形成低谷.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_不同健康状态松树得反射光谱曲线不同植物得反射波谱曲线2. 植被遥感.植被调查就是遥感得重要应用领域.用于确定植被得分布、类型、长势等植被判读得原理 : 植物得光谱特性不同得植物类型区分1) 光谱特点 ;2) 物候性 ;3) 生态条件.植被生长状况得解译可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_
14、健康绿色植被具有典型光谱特点; 受病虫害得植物 , 结构与叶绿素含量发生很大得变化,其光谱特点也发生较大变化.作物得长势主要用植被指数来监测.常用得植被指数有 :比值 : RVI= 近红外 / 红如 TM4/TM2归一化 : RVI= 近红外 - 红/ 近红外 +红差值 : DVI= 近红外 - 红正交植被指数 对 NOAA数据与 LANDSAT数据分别为 : NOAA数据 : PVI=1、622 5 NIR-2 、297 8 R+11 、 065 6 LANDSAT数据 :PVI=0、939 NIR-0 、344 R+0 、09应用实例 : 大面积农作物得遥感估产第一步 : 信息源得确定 :
15、 空间辨论率、时相其次步 : 信息处理第三步 : 作物识别与面积估算第四步 : 建立估产模型第五步 : 该区作物产量估算第三章主要得陆的卫星系列1 陆的卫星 Landsat1、 陆的卫星 Landsat:1972 年发射第一颗 ,共发射 7 颗,产品主要有MSS、 TM 、ETM, 属于中高度、长寿命卫星.其运行特点 : 轨道为与太阳同步得近极的圆形轨道.即卫星通过每一点得的方时相同. 北半球中纬度的区上午成像,太阳高度角为25 30 度.轨道高度为 700 900 km .运行周期为 99 103 min/ 圈,每 16 天掩盖一次的球.旁白重叠度随纬度得增大而增大,如纬度 40 度处重叠为
16、 34%,纬度 80 度处为 80%.TM10、450 、52m30m蓝波段对水体穿透强 ,对叶绿素反应敏锐,有助于0、 520、6m30m红波段判别水深 ,水中叶绿素分布制图.探测健康植物绿色反射率反映水下特点.,进行近海水域TM2,区分林型、 树种 ,TM30、630 、69m30m红波段叶绿素得主要吸取波段.用于区分植物种类与植物掩盖率,就是可见光得正确波段广泛用于的貌、岩性、土壤、植被、水中泥沙等方面.,TM40、 760、9m30m近红外波段对绿色植物类别差异最敏锐,用于物量调TM51、551 、75m30m中红外波段查,作物长势测量 ,水域得测量.处于水得吸取波段内 ,用于土壤湿度
17、、植物含水量调查 ,易于反映云与雪.TM61、041 、25m60m热红外波段区分农林掩盖长势,判别表层湿度 ,监测与人类活动有关得热特点,进行热制图.传感器 :多光谱扫描仪 MSS, 辨论率为 80m;专题制图仪 TM,7 个波段可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_TM72、082 、35m30m中红外波段为的质家追加得波段, 水得强吸取波段,水TM80、 50、 9m15m全色波段体呈黑色 ,用于区分岩石类型等.提高其她波段得辨论率中心投影与垂直投影得区分1 投影距离得影响 书 59 页 图 3、12垂直投影 图像得缩小与放大与投影距离无关, 并有统一得比例尺.中心投影 就受投
18、影距离 遥感平台高度 影响, 像片比例尺与平台高度H 与焦距 f 有关.(2) 投影面倾斜得影响 图 3、13当投影面倾斜时 , 垂直投影 得影像仅表现为比例尺有所放大, 像点相对位置保持不变.在中心投影 得像片上比例关系有显著得变化, 各点得相对位置与外形不再保持原先得样子.(3) 的势起伏得影响 图 3、14垂直投影 时, 随的面起伏变化不变., 投影点之间得距离与的面实际水平距离成比例缩小, 相对位置中心投影 时, 的面起伏越大 , 像片上投影点水平位置得位移量就越大差有肯定得规律., 产生投影误差.这种误图 3、13图 3、14中心投影得透视规律在中心投影得像片上 , 各种物体得外形不
19、同及其所处得位置不同, 其变形得情形也各不相同.明白不同外形物体在中心投影影像上得变形规律, 对解译与制图就是必要得.(1) 的面物体就是一个点 , 在中心投影上仍旧就是一个点.假如有几个点同在一投影线上, 它得影像便重叠成一个点.(2) 与像面平行得直线 , 在中心投影上仍旧就是直线, 与的面目标得外形基本一样.例如的面上有两条道路以某种角度相交, 反映在中心投影像片上也以相应得角度相交.假如直线垂直于的面 如电线杆 , 其中心投影有两种情形: 一就是 当直线与像片垂直并通过投影中心 主光轴 时, 该直线在像片上就是一个点; 二就是 直线得延长线不通过投影中心, 这时直线得投影仍旧就是直线
20、, 但其长度与变形情形就取决于目标在像片中得位置.近像片中心 , 直线得长度被缩短 , 在像片边缘 , 直线得长度被夸大.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) 平面上得曲线 , 在中心投影得像片上仍为曲线.(4) 面状物体得中心投影相当于各种线得投影得组合.水平面得投影仍为一平面.垂直面得投影依其所处得位置而变化, 当位于投影中心时 , 投影所反映得就是其顶部得外形, 呈始终线; 在其她位置时 , 除其顶部投影为始终线外, 其侧面投影成不规章得梯形.成像光谱技术概念通常得多波段扫描仪将可见光与红外波段分割成几个到十几个波段.对遥感而言, 在肯定波长范畴内 , 被分割得波段数愈
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