遙感導論
▲遙感：不直接接觸物體，從遠處通過探測儀器接收來自目標地物的電磁波資訊，經過對資訊的處理，判別出目標地物的屬性的技術。
▲遙感資料：太陽輻射與地面發生作用後被反射到感測器，感測器將這部分能量記錄下來，傳回地面，即為遙感資料
▲遙感系統組成：(1)目標物的電磁波特性
● 任何地物都具有發射、反射和吸收電磁波的性質
● 不同地物發射、反射和吸收電磁波的能力不同
(2)資訊的獲取儀器感測器：接收記錄電磁波特徵的儀器。如：掃瞄器、攝影機、雷達
遙感平台——裝載感測器的平台
如：飛機、衛星、太空梭等
(3)資訊的接收儲存：膠片、數字磁介質
接收：地面接收站
(4)資訊的處理目的：消除誤差、方便應用
方法：資訊恢復、誤差校正、投影變換、資訊分類、資訊的融合等
(5)資訊的應用製圖；地質應用；水資源、
土地資源調查；軍事應用等
▲遙感的型別：（1）按遙感平台分
地面遙感：車載、手提
航空遙感：飛機、氣球
航天遙感：衛星、太空梭、空間站
航宇遙感：星際飛船
（2）按感測器探測波段分★
紫外遙感： 0.05～0.38um
可見光遙感： 0.38～0.76um
紅外遙感： 0.76～1000um
微波遙感： 1mm～10m
多光譜遙感： 可見光和近紅外，多個波段
（3）按感測器工作方式★
主動遙感：感測器自己發射自己接收。如雷達。
被動遙感：感測器自己不發射，接收地物發射或反射的能量。
（4）按遙感大的應用領域
大氣遙感、陸地遙感、海洋遙感
（5）按具體的應用領域：資源遙感、農業遙感、林業遙感、地質遙感、 氣象遙感、城市遙感
▲遙感的特點：（1）大面積同步觀測（2）時效性（3）資料的綜合性和可比性（4）經濟性（5）多波段性
▲多波段影象：是用多波段感測器對同一目標一次同步攝影或掃瞄獲得的若干幅不同波段的影像。
▲主動遙感：感測器自己發射自己接收。如雷達。
▲被動遙感：感測器自己不發射，接收地物發射或反射的能量。
▲遙感資料的應用領域：軍事領域地學領域環境領域測繪領域農林領域
▲遙感的發展的主要表現：
1）.遙感平台方面:
（1）地面、航空和航天多層次的遙感平台
（2）平台穩定性不斷提高，軌道引數更精確
2）.感測器方面: (1) 探測的波段範圍不斷延伸，波段分割越來越細;(2) 三維實時成像成為可能。
雷射測距與遙感成像的結合(3) 空間解析度不斷提高 （ikonos，quickbird）(4) 光譜解析度不斷提高(5) 多種探測技術整合。如雷達、多光譜成像與雷射測高、gps的整合，可同時獲得地理座標和高程
3）.遙感資訊的處理方面: (1)數字影象處理軟體不斷豐富，erdas,envi,pci (2)新方法不斷引入。
如分形理論、小波變換、神經網路等方法引入遙感模式識別。(3)更重視多源資料的融合。遙感資料的處理方法以及遙感資料的挖掘還需進一步研究
4）遙感應用方面：(1) 監測全球變化。如全球氣候變暖、聖嬰現象、全球沙漠化及海洋冰山漂流等。
(2)海洋漁業與海上交通的研究，遙感起了重要作用。(3)礦產、土地、森林資源等的調查及農作物估產。(4)解決環境變化如城市化、沙漠化、土地退化、鹽漬化等方面。
(5)災害監測如水災、火災、農作物病蟲害等**預報。(6)近十幾年的國際重大軍事行動。
▲電磁波：電磁振盪在空間傳播，就是電磁波。
▲電磁波譜：按電磁波波長，依次排列製成的圖表叫電磁波譜。γ射線—x射線—紫外線—可見光—紅外線—微波—無線電波
▲電磁波的性質：（1）描述電磁波特性的指標： 波長、頻率、振幅、位相等（2）電磁波的性質①橫波；②光速傳播；滿足f·λ=c；③波粒二象性；④與物質發生作用時會有反射、吸收、透射、散射等
▲常用的電磁波譜段：
○紫外線，0.01～0.38μm，對油汙敏感，近紫外常用
○可見光：0.38～0.76μm，光學攝影，多光譜攝影，掃瞄方式
○紅外線：0.76～1000μm，近紅外、中紅外、遠紅外和超遠紅外。
○微波：1 mm～1 m，穿透性好，不受雲霧的影響。
▲大氣散射：太陽輻射在傳播過程中由於大氣微粒而使傳播方向改變，向各個方向散開，稱為大氣散射。
▲特點：
1）只改變傳播方向，不轉變為內能。
2）大氣的散射是太陽輻射衰減的主要原因之一。
3）散射主要發生在可見光區。
▲大氣發生的散射主要有三種：
● 瑞利散射：d <<λ：發生條件：（d <<λ）,主要是由大氣中的分子和原子引起的，如co2, o2等。
瑞利散射的強度與波長的四次方成反比。 波長越長，散射越小。對可見光，瑞利散射非常明顯。
而紅外和微波可認為幾乎不受瑞利散射影響。（可解釋為什麼無雲的天空呈現藍色？為什麼早霞和夕陽呈現橘紅色？
）● 公尺氏散射：d ≈λ：發生條件：
d ≈λ，主要由於大氣中的微粒如煙，塵埃，小水滴和氣溶膠引起。公尺氏散射與波長的二次方成反比，且散射向前比向後強。主要發生在紅外波段。
● 非選擇性散射：d >>λ：大氣中的微粒直徑遠大於輻射波長 d >>λ，如雲霧。
● 散射強度與波長無關，即任何波長的反射強度相同。
d：指大氣微粒直徑； λ—波長
▲大氣視窗：太陽輻射通過大氣時，受到大氣衰減作用較輕、透射率較高的波段叫大氣視窗。
▲地物的反射率：地物的反射能量與入射總能量的比，即ρ=(pρ/ p 0)×100%。
▲物體的反射分為以下三種情況（型別）：
鏡面反射(…)漫反射(…)實際地物反射(…)
▲地物的反射光譜：指地物反射率隨波長變化的曲線。
植被光譜曲線，土壤光譜曲線，
水體光譜曲線，岩石光譜曲線。
▲植被反射波譜曲線
▲植被反射波譜曲線特點：
1）在綠光附近有反射率波峰，兩側藍光和紅光附近有兩個吸收帶。
2）在近紅外波段有一反射的「陡坡」，近紅外波段的反射率比可見光大許多。
3）1.3～2.5um，受含水量的影響，反射率降低。
▲微波遙感特性：
(1)能全天候、全天時工作(…)；
(2)對某些地物具有特殊的波譜特徵；
(3)對冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力
(4)對海洋遙感具有特殊意義(…)
(5)解析度較低，但特徵明顯(…)。
▲感測器：是收集、探測、記錄地物電磁波輻射資訊的工具。
▲分類：◇按工作方式分
主動方式感測器：側視雷達、雷射雷達
被動方式感測器：航空攝影機、多光譜掃瞄器（mss）、tm、hrv、紅外掃瞄器等
◇按成像方式分
攝影型感測器：分幅攝影機、全景攝影機、多光譜攝影機
掃瞄型感測器：光機掃瞄器、固體自掃瞄器、高光譜掃瞄器
微波感測器： 雷達
▲攝影型感測器型別：分幅式攝影機全景攝影機多光譜攝影機
▲掃瞄方式感測器：△光/機掃瞄成像（對目標地物的逐點掃瞄） △固體自掃瞄——可同時掃瞄若干個像元
△高光譜成像光譜掃瞄
▲微波遙感的感測器：○主動微波遙感——雷達；側視雷達；合成孔徑側視雷達
○被動微波遙感（…)
▲雷達為何設計為側視：1）波瓣角相同時，側視可以覆蓋更大的地面面積2）回波來自同一側，避免回波混淆。
▲側視雷達影像的特徵：(1)斜距影像的比例失真
（2）疊掩和陰影
▲合成孔徑雷達的解析度：合成孔徑雷達利用脈衝壓縮技術獲取良好的距離解析度。
▲遙感資料的解析度：△影象的空間解析度：指畫素所代表的地面範圍的大小，即掃瞄器的瞬時視場，或地面物體能分辨的最小單元。
△波譜解析度：感測器能分辨的最小波長間隔。間隔越小，波譜解析度越高。
▲航空攝影的分類：1、按照航攝傾角分類(…)
垂直航空攝影 （<3°）
傾斜航空攝影 （>3°）
2、按攝影實施方式分類
單片攝影
航線攝影:航向重疊一般大於60%
面積攝影:旁向重疊一般應為15-30%。
3、按感光片和所用波段分類(…)
全色黑白攝影（全色黑白感光材料，對可見光感光）
黑白紅外攝影（紅外黑白感光材料，對可見光、近紅外波段感光）
天然彩色攝影（天然彩色感光片，可見光）
彩色紅外攝影（彩色紅外感光片，可見光、近紅外）
4、按比例尺分類(…)
大比例尺航空攝影：所獲像片比例尺大於1／1萬
中比例尺航空攝影：像片比例尺為1／1萬～1／3萬
小比例尺航空攝影：像片比例尺為1／3萬～1／l0萬
超小比例尺航空攝影：比例尺為1／10萬～1／25萬
▲航空像片的特性：1）航片屬於中心投影。比例尺與f和h有關航片的比例尺：1／m=f/h
2）地形的起伏和投影面的傾斜會引起像點位移。
▲彩色紅外像片中：植被在彩紅外像片上表現為不同程度的品紅到紅色。因為其近紅外段的光譜反射率遠遠高於可見光波段。 水在彩紅外像片上表現為藍到青色(清水呈藍色，濁水呈青色)。
▲地球資源衛星資料：landsat資料、spot資料 、ikonos資料、quickbird資料、cbers資料、jers資料、irs資料
▲etm+：增強主題繪圖儀，8個波段
▲quickbird衛星資料的解析度 0.61m
▲spot衛星資料的解析度 5m
▲三原色：若三種顏色任何一種都不能由其它兩種混合產生，這三種顏色按一定比例混合，可以形成各種顏色，則稱之為三原色。
地理資訊系統遙感導論知識點整理
遙感導論知識點整理 題型 一 選擇題 10題 二 填空題 10空 三 名詞解釋 4 6題 四 簡答題 4題 五 論述題 1題 注意 標註頁碼的地方比較難理解，希望大家多看看書，看看ppt。第一章 緒論 1 名 遙感 remote sensing 廣義 泛指一切無接觸的遠距離探測 定義 是從遠處探測感...
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