遥感导论_章节重点

第一章
一、名词解释
遥感:广义:泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。
狭义:遥感是应用探测仪器,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。
二、遥感系统包括:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。
三、简述遥感(技术)的特点
 (1) 大面积的同步观测
 (2) 时效性
 (3) 数据的综合性和可比性
 (4) 经济性
宠物包 (5) 局限性(信息的提取方法、数据挖掘技术、思维方式等有等改善)
四、论述遥感应用的主要方面:
sip服务器(1) 在资源调查方面的应用
(2)在环境测评及对抗自然灾害方面的应用
(3) 在区域分析及建设规划方面的应用
(4) 在全球性宏观研究中的应用
(5) 在其他方面的应用:<1>在测绘制图方面的应用
<2>在历史遗迹、考古调查方面的应用
<3>在军事上的应用
5、 遥感的类型
按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感
根据传感器的工作方式不同,可分为
主动式传感器:主动遥感
被动式传感器:被动遥感
成像方式:成像遥感
非成像方式:非成像遥感
按传感器的探测波段分
可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等。
按应用领域分
大的研究领域:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋
遥感。
具体应用领域:资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔
业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥
感、灾害遥感、军事遥感等等。
第二章
一、名词解释
1、电磁波:光波、热辐射、微波、无限电波等由振源发出的电磁振荡
在空间的传播,这些波叫电磁波。
2、电磁波谱:电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减排列,
构成了电磁波谱。
3、大气窗口 :通常把透过大气而较少被吸收、散射的透射率较高的电
磁辐射波称为大气窗口。
4、地物反射光谱:地物的反射率随波长变化的规律。
5、地物反射光谱曲线:按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线(横
轴为波长,纵轴为反射率) 。
6、反射率:物体反射的辐射能量占总入射能量的百分比。
7、发射率:表示实际物体辐射与黑体辐射之比。
8、瑞利散射:当微粒的直径比辐射波长小许多时发生的散射。
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9、米氏散射:当微粒与辐射光波长接近时发生的散射。
10、非选择性散射:当微粒的直径比辐射波长长很多时发生的散射。
二、遥感技术常用的电磁波有哪些?各有什么特性?
遥感中较多地使用紫外线、可见光、红外和微波波段。
紫外线:波长范围为0.01~0.38μm,太阳光谱中,只有0.3~0.38μm波长的光到达地面,对油污染敏感,但探测高度在2000m以下。
可见光:0.4—0.76um。它由红、橙、黄、绿、青、蓝紫光组成。人眼对可见光可直接感觉,不仅对可见光的全光,而且对不同波段的单光,也具有这种能力。所以可见光是作为鉴别物质的主要波段。
红外线:0.76—1000um,为了实际应用方便,又将其划分为:近红外(0.76—3.0 um),中红外(3.0—6.0um),远红外(6.0—15.0um)和超远红外(15-1000um)。
微波:1mm—1m。来源于地物的热辐射由于其波长比可见光、红外线要长,受大气层中云、雾的散射干扰要小,因此能全天候进行遥感。
三、大气散射有何特点?它分为哪几种散射,各有什么特点?
巴特沃斯滤波器散射作用:是指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。散射使原传播方向辐射减弱,而增加其他各方向的辐射。
大气的散射集中于太阳辐射能量较强的可见光区。因此,大气对太阳辐射的散射是太阳辐射衰减的主要原因。散射强度可用散射系数γ来表示:γ∞1/λw,γ散射系数、w为波长指数, 由大气微粒直径(d)决定。
<1>瑞利散射d<<λ当微粒的直径比辐射波长小许多时,也叫分子散射。W(4),大气对可见光
的影响很大。
<2>米氏散射d≈λ当微粒与辐射光波长接近时,是由于大气溶胶所引起的,其W(2) 。云、雾对红
外线的米氏散射是不可忽视的。
<3>非选择性散射d>>λ当微粒的直径比辐射波长长很多时的情况,W(0) 任何波长散射强度相
同。
四、什么是大气窗口?试写出对地遥感的主要大气窗口. 遥感是怎样利
用大气窗口的?
圣诞树灯(1) 通常把透过大气而较少被吸收、散射的透射率较高的电磁辐射波称为大气窗口。
(2) 大气窗口的光谱段主要有:
<1> 0.3~1.3um,即紫外、可见光、近红外波段;
<2> 1.5~1.8um和2.0~3.5um,即近、中红外波段;
<3> 3.5~5.5um,即中红外波段;
<4> 8~14um,即远红外波段;
<5>0.8~2.5cm,即微波波段。
(3)被动遥感卫星的传感器波段几乎都落在大气窗口波段内。太阳辐射经过大气传输后,主要是
反射、吸收和散射的共同影响衰减了辐射强度,剩余部分即为透过的部分。对遥感传感器而言,只能选择透过率高的波段,才对观测有意义。
五、地物反射波谱曲线
(1)植被反射波谱曲线——规律性明显而独特
<1>可见光波段(0.4—0.76μm)有一个小的反射峰,两侧有两个吸收带。这是因为叶绿素对蓝光
和红光吸收作用强,而对绿光反射作用强。
<2>在近红外波段(0.7—0.8 μm)有一反射的“陡坡”,至 1.1μm附近有一峰值,形成植被的独有特
征。这是由于植被叶细胞结构的影响,除了吸收和透射的部分,形成的高反射率。
<3>在中红外波段(1.3—2.5μm)受到绿植物含水量的影响,吸收率大增,反射率大大下降,特
别是在水的吸收带形成低谷。
六、以植被为例,叙述地物波谱特性的影响因素。
叶子的颜、叶子的组织结构、叶子的含水量、植被的覆盖程度等
七、环境对地物光谱的影响
(1)地物的物理性状(地物表面的颜、粗糙度、风化状况及含水情况等)有关。
(2)辐射源强度:由于太阳高度角(H)、日地距离(D)不同所造成的。
I1为斜入射到地面上的辐照度、I2为垂直于太阳入射方向的辐照
度。I1=I2*sinH/D2
(3)季节性变化(四季所带来的植被变化)
(4)气象条件:同一地区不同天气条件下,其反射光谱曲线不一样,阴天测得的反射率小于晴天的。
(5)探测时间有关
第三章
一、名词解释
1、传感器的定义:传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的
工具。
2、传感器的功能:它的性能决定遥感的能力,即传感器对电磁波段的响应能
力、传感器的空间分辨率及图像的几何特征、传感器获取
地物信息量的大小和可靠程度。
3.遥感平台:是装载传感器的工具。根据飞行高度不同,可分为地面平
台、航空平台和航天平台。
4.空间分辨率:指像素所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场
或地面物体能分辨的最小单元。
5.波谱分辨率:是指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长
间隔。间隔越小,分辨率越高。
6.辐射分辨率:是指传感器在接收波谱信号时,能分辨的最小辐射差。
7.时间分辨率:是指对同一地点进行遥感采样的时间间隔,及采样的时
间频率,也称重访周期。
二、传感器的分类
按工作方式分为:主动遥感和被动遥感
战术防身笔主动方式传感器:侧视雷达、激光雷达、微波辐射计。
被动方式传感器:航空摄影机、多光谱扫描仪(MSS、TM、
ETM(1,2)、HRV)、红外扫描仪等
成像遥感和非成像遥感
成像遥感:如摄影机、扫描仪和成像雷达等
非成像遥感:辐射计、红外辐射温度计、微波辐射计、雷达高度
计、散射计以及激光高度计等。
三、微波遥感的特点
(1)能全天候、全天时工作(2)对某些地物具有特殊的波谱特征
(3)对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力
(4)对海洋遥感具有特殊意义(5)分辨率较低,但特性明显
四、气象卫星有何特点?(静止气象卫星、极轨卫星)
(1)短周期重复观测气象卫星时间分辨率较高,有助于对地面快速变化的动态监测。
(2)成像面积大,有利于获得宏观同步信息,减少数据处理容量。相
对于其他卫星资料(如陆地卫星)更加容易获得完全同步、低云量或无云的影像。
(3)资料来源连续、实时性强、成本低
五、陆地卫星系列(Landsat、SPOT、CBERS)
陆地卫星的运行特点:
(1)近极地、近圆形的轨道;
(2)轨道高度为700~900 km;
(3)运行周期为99~103 min/圈;
(4)轨道与太阳同步。
TM(Thematic Mapper)即专题制图仪,是一种改进型的多光谱扫描仪,有7个较窄的、更适宜的光谱段 :
TM1:0.45-0.52微米,蓝波段。对水体穿透力强,对叶绿素与叶素浓度反映敏感,有助于判别水深、水中叶绿素分布、沿岸水和进行近海
水域制图等。
TM2:0.52-0.60微米,绿波段。对健康茂盛植物绿反射敏感,对水的穿透力较强。用于探测健康植物绿反射率,按“绿峰”反射评价植物
生活力,区分林型、树种和反映水下特征等。
TM3:0.63-0.69微米,红波段,为叶绿素的主要吸收波段。反映不同植物的叶绿素吸收、植物健康状况,用于区分植物种类与植物覆盖度。
其信息量大,为可见光最佳波段。广泛应用于地貌、岩性、土壤、
植被、水中泥沙流等方面的观测。
TM4:0.76-0.90微米,近红外波段。对绿植物类别差异最敏感(受植物细胞结构控制),为植物通用波段。用于生物量调查、作物长势测
定、水域判别等。
TM5:1.55-1.75微米,中红外波段。处于水的吸收带(1.4-1.9微米)内,反映含水量敏感,用于土壤湿度、植物含水量调查、水分状况
的研究,作物长势分析等,从而提高了区分不同作物类型的能力。
易于区分云与雪。
TM6:10.4-12.5微米,热红外波段。可以根据辐射响应的差别,区分农、林覆盖类型,辨别地面湿度、水体、岩石,以及监测与人类活动
有关的热特征,进行热制图。
TM7:2.08-2.35微米,中红外波段。此为地质学家增加的波段。处于水的强吸收带,水体呈黑。可用于区分主要岩石类型、岩石的水热蚀
变,探测与岩石有关的粘土矿物等。
TM信息的空间分辨率在可见光、近红外、中红外波段为30米,在热红外

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