遥感：应用探测仪器，不与探测目标接触，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。
遥感平台包括地面遥感、航空遥感（80KM以上）、航天遥感（80KM以下）、航宇遥感。
传感器的探测波段 紫外：0.05~0.38um 可见光:0.38~0.76um 红外：0.76~1000um 微波：mm~10m 多波段遥感：指探测波段在可见光波段和红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标。
主动遥感：由探测器主动发射一定电磁波能量并接收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能量反射。 遥感的特点：大面积同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济型、局限性。
深圳市水务局
电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。
电磁波谱表
波段 | 波长 |
长波 | 大于3000m |
中波和短波 | 10~3000M |
超短波 | 1~10M |
微波 | 1mm~1m |
科研能力评价红外波段 | 超远红外 | 0.76~1000um | 12~1000um |
远红外 | 6~15um |
中红外 | 3~6 |
近红外 | 0.76~3um |
可见光 | 红 | 0.38~0.76um | 0.62~0.76um |
橙 | 0.59·0.62um |
黄 | 0.56~0.59um |
绿 | 0.50~0.56um |
青 | 0.47~0.50um |
蓝 | 0.43~0.47um |
紫 | 0.38~0.43um |
| 法制与经济 | 紫外线 | 10-3-3.8*10-1um |
| X射线 | 10-6~10-3um |
| r射线 | 小于10-6um |
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辐射能量（W）：电磁辐射的能量，单位J
辐射通量（Φ）：单位时间内通过某一面积的辐射能量，Φ=dW/dt，单位：W
辐射通量密度（E）：单位时间内通过单位面积的辐射能量，E=dΦ/ds，单位W/m2，S为面积
辐射出射度（M）：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量，dΦ/ds，单位：W/m2，S为面积
辐照度（I）：被辐射的物体，表面单位面积上的辐射通量。I=dΦ/ds，单位：W/m2，S为面积
辐射亮度（L）：假定有一辐射源呈面状，向外辐射的强度随辐射方向而不同，则L定义为辐射源在某一方向，单位投影表面，单位立体角内的辐射通量，即：L=Φ/Ω（Acosθ） L的单位：W/（sr·m2） 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。
（吸收率=1，反射率=0）
黑体辐射规律：普遍适用于绝对黑体辐射的公式，叫做普朗克公式，Mλ(λ,T)=(2πhc2)/λ5·1/ehc/λkT-1
C：真空中的光速 k波尔兹曼常数K=1.38×10-23J/K h为普朗克常数，h=6.63×10-34Js M为辐射出射度
（1）斯忒潘-波尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。M=σT4
σ为斯忒潘-波尔兹曼常数，σ=5.67×10-8W·m-2k-4
（2）维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体绝对温度T成反比。λmax ·T=b
b为常数，b=2.898×10-3m·K
基尔霍夫定律：再热平衡状态下，物体所辐射的能量与吸收的能量之比，只与波长和温度有关，与物体本身的性质无关。
实际物体的辐射：基尔霍夫定律表现了实际物体的辐射出射度Mi与同一温度、同一波长绝对黑体辐射出射度的关系，αi是此条件下的吸收系数（0<α<1）。有时也称为比辐射率或发射率。记作ε，表示实际物体辐射与黑体辐射之比，M=εM0
例1：已知由太阳常数推算出太阳表面的辐射出射度M=6.284×107W/m2；求太阳的有效温度和太阳光谱中辐射最强波长λmax。 M=σT4 T==（6.284×107W/m2／5.67×10-8W·m-2·K-4 ）-4=5770K
根据维恩位移定律：λmax ·T=b λmax =b/T=2.898×10-3m·K／5770K=0.5um
例2：没有显著的选择吸收，吸收率虽然小于1，但基本不随波长变化，这种物体叫做灰体。一般的金属材料都可近似看成灰体，已知已氧化的铜表面的温度为1000K，比辐射率ε（吸收系数α）为0.7，求这时刻物体的总辐射出射度M。 解：根据斯忒潘-波尔兹曼定律，1000K的黑体总辐射
M0 =σT4=5.67×10-8W·m-2 K-4(1000)4K4=5.67×104W/m2 根据基尔霍夫定律，求出该物体的总辐射， ε=α M=αM0 =0.7×5.67×104W/m2 =3.97×104W/m2
太阳辐照分布规律：①由大气上界太阳辐照度曲线太阳辐射的光谱是连续的光谱，且辐射特性与绝对黑体辐射性基本一致②太阳辐射从近紫外到中红外能量最集中最稳定③太阳辐射在其他波段能量最小，不足1%，但变化很大。金喜善裸照
对流层：7~12KM，随纬度的降低而增加，温度随高度的增加而降低。
平流层：对流层顶~50km，无天气现象，平流层上部又称中间层，中间层内温度随高度的增加而递减。
电离层的下部又称热层，上部称离散层。
大气主要成分为分子和其他微粒。
大气对辐射的吸收作用：
大气散射是太阳辐射衰弱的主要原因之一。
匹配滤波散射：辐射在传播过程中遇到微粒而使传播方向发生改变，并向各个方向散开。
瑞利散射：主要发生在可见光和近红外（波长1mm~1m）
米氏散射：近紫外到红外波段都有。方向性比较明显
红外波段，米氏散射影响超过瑞利散射。
无选择性散射：当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射。
折射：电磁波穿过大气层时，除发生吸收和散射外，还会出现传播方向的改变。
大气窗口：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。
大气窗口的光谱波段
0.3~1.3um | 紫外、可见光、进红外波段。这一波段是摄影
成绩的最佳波段，也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段 |
1.5~1.8um和2.0~3.5um | 即近（0.76~3）、中（3~6）红外波段，是白天日照条件好时扫
描成像常用波段，用以探测植被含水量以及云、雪或用于地质制图等 |
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3.5~5.5um | 中红外（3~6）波段。该波段除了反射外，地
面物体也可以自身发射热辐射能量、 |
8~14um | 远红外波段，主要通透来自地物热辐射
的能量，适于夜间成像。 |
0.8~2.5um | 微波波段。由于微波穿云透雾能力
强，这一区间可以全天候观测，而且是主动遥感方式。 |
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地球辐射的分段特性
波段名称 | 可见光与近红外 | 中红外 | 远红外 |
波长 | 夏花网0.3~2.5um | 2.5~6um | >6um |
辐射特性 | 地面反射太阳辐射为主 | 地表反射太阳辐
射和自身热辐射 | 地表物体自身热辐
射为主 |
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地球辐射分段特性的意义：①可见光与进红外波段遥感图像上的信息来自地物反射特性；②中红外波段遥感图像既有地表反射太阳辐射的信息，也有地球自身热辐射的信息；③热红外波段遥感图像上的信息来自地物本身的辐射特性。
地物反射波谱曲线：
1 植被：可见光波段（0.4~0.76um）有一个小反射峰，位置在0.55um处，两侧0.45um和0.67则有两个吸收带。在近红外波段（0.7~0.8），有一反射的陡坡，至1.1um附近有一峰值，形成植被独有的 特征。在近红外（1.3~2.5）受绿植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降。
2 土壤：土质越细，反射率越高，有机质含量越高和含水量越高，反射量越低。反射波普呈比较平滑的特征。
3 水体：水中含泥沙时，由于泥沙散射，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区，水中含叶绿素时，进红外波段明显抬升，纯净水的反射率很低，趋于0.
4 岩石：矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、泽等都会对曲线的形态产生影响。
中心投影与垂直投影的区别：①投影距离的影响，垂直投影图像的缩小和放大与投影距离无关，并有统一的比例尺②投影面倾斜的影响，当投影面倾斜时，垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大;③地形起伏的影响，垂直投影时，随地面起伏变化，投影点之间的距离与地面实际水平距离成比例缩小，相对位置不变。
中心投影的透视规律：①地面物体是一个点，在中心投影上仍然是一个点②与像面平行的直线，在中心投影上仍然是直线，与地面目标的形状基本一致③平面上的曲线，在中心投影的像片上仍为曲线④面状物体的中心投影相对于各种线的投影的组合，水平面的投影仍
为一平面，垂直面的投影以其所处的位置的变化，当位于投影中心时，投影所反映的是其顶部的形状，呈一直线，在其他位置时，出其顶部投影为一直线外，其侧面投影成不规则的梯形。
红外彩片：由地物反射的光线进入摄影机镜头，使彩红外感光底片产生光化学反应，由该底片印出的像片成为彩红外像片。三层乳剂，其中一层对红外敏感，是假彩片，适合城市航空摄影。
红外彩片的特点：滤掉了蓝光波段，增加了进红外波段的信息，是城市绿化和水体边界等信息得以突出显示。
红外彩片的解释标志：植被：品红—红；水：蓝---青；城市：内部有纵横文理的青；云雪：白。
扫描成像的三种方式：光/及扫描成像；固体自成像扫描；高光谱成像扫描。
扫描成像：依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像。
光/机扫描成像：在扫描仪的前方安装光学镜头，依靠机械传动装置使镜头摆动，形成对目标地物的逐点逐行扫描，并将能量汇聚到探测元件上，通过能量转换以磁介质或光学介质记录下来。
固体自成像扫描：用固定的探测元件，通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。
高光谱成像光谱扫描：既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术，称为成像光谱技术。其图像是有多达数百个波段的非常窄的连续的光波谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。按该原理制成的扫描仪成为成像光谱仪。
微波：电磁波谱中，波长在1mm~1m的波段范围称微波。
微波遥感：通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读出理来识别地物的技术。
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。
微波遥感方式和传感器：①传感器主要是雷达，还有微波高度计和微波散射计②遥感方式分有源（主动）和无源（被动）两大类③按照雷达的工作方式可分为成像雷达和非成像雷达。成像雷达中又可分为真实孔径侧视雷达和合成孔径侧视雷达。
遥感图像的特征：①遥感图像的空间分辨率。指像素所代表的地面范围的大小，及扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。②遥感图像的波普分辨率。传感器在接受目标辐射的波普时能分辨的最小波长间隔。③遥感图像的辐射分辨率。指传感器接收波普信号时，能分辨的最小辐射度差。④遥感图像的时间分辨率。指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，也称重访周期。
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