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：是從遠處探測感知物體，也就是不直接接觸物體，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。
2、遙感系統
包括：被測目標的資訊特徵（/資訊源）、資訊的獲取、資訊的傳輸與記錄、資訊的處理和資訊的應用。（5個哦親！詳見書第2頁圖哈~）
3、【名】資訊源：任何目標具有發射、反射和吸收電磁波的性質，被稱為遙感的資訊源。
4、遙感的型別：
a) 按照遙感平台分
地面遙感、航空遙感、航天（空間）遙感、航宇遙感
b) 按感測器的探測波段分
紫外遙感（0.05μm-0.38μm）、可見光遙感(0.38-0.76μm)、紅外遙感（0.76-1000μm）、微波遙感（1mm-10m）
c) 按工作方式分
主動遙感、被動遙感；成像遙感、非成像遙感
5、遙感的特點：大面積的同步觀測、時效性、資料的綜合性和可比性、經濟性
【第二章】 電磁輻射與地物光譜特徵
1、【名】電磁波：由振源發出的電磁振盪在空氣中傳播
2、【名】電磁波譜：按照電磁波的波長（頻率的大小）長短，依次排列成的圖表
3、書第15頁的表2.1以及17頁的圖很重要
4、【名】輻射能量ｗ：電磁輻射的能量，單位為焦耳（j）
5、【名】輻射通量φ：單位時間內通過某一面的輻射能量，單位是瓦（w），表示為：φ=dｗ /dt
6、【名】輻射通量密度e：單位時間內通過單位面積的輻射能量，e= dφ/ds
7、【名】輻射照度i：被輻射物體表面單位面積上所接收的輻射通量，單位是瓦/公尺2（w/m2）。表示為i=dφ/ds
8、【名】輻射出射度m：輻射源物體表面單位面積上輻射出的輻射通量，單位是瓦/公尺2（w/m2）。表示為 m=dφ/ds
9、【名】輻射亮度l：指輻射源在某一方向的單位投影表面在單位立體角內的輻射通量，單位是瓦/公尺2·球面度（w/m2·sr）。
10、【名】絕對黑體：對任何波長的輻射，都全部吸收，反射率和透射率都等於0的物體。黑體是一種理想的吸收體，自然界沒有真正的黑體。
11、書25頁圖2.11，很重要
12、大氣對輻射的吸收作用（書28頁）：
氧氣：小於0.2 μm；0.155為峰值。高空遙感很少使用紫外波段的原因。
臭氧：數量極少，但吸收很強。兩個吸收帶；對航空遙感影響不大。
水：吸收太陽輻射能量最強的介質。到處都是吸收帶。主要的吸收帶處在紅外和可見光的紅光部分。因此，水對紅外遙感有極大的影響。
二氧化碳：量少；主要在紅外區。1.35－2.85um 之間有3個弱吸收帶，2.7，4.3， 14.5 um 為強吸收帶。可以忽略不計。
13、大氣散射：
瑞利散射：當微粒的直徑比輻射波長小得多時，此時的散射稱為瑞利散射。散射率與波長的四次方成反比，因此，瑞利散射的強度隨著波長變短而迅速增大。
公尺氏散射：質點直徑和電磁波波長差不多時。散射強度與波長的二次方程反比。
主要是大其中的氣溶膠引起的散射。 雲、霧等的懸浮粒子的直徑和0.76－15 um之間的紅外線波長差不多，需要注意。
非選擇性散射：當質點直徑大於電磁波波長時（d >λ）, 散射率與波長沒有關係。人看到的雲和霧是白色的，就是非選擇性散射的結果。
14、大氣視窗
定義：通過大氣而較少被反射、吸收或散射的透射率較高的電磁輻射波段。
常用大氣視窗：
1）0.3－1.4um： 包括全部可見光（95％），部分紫外光（70％），部分近紅外光（80％）。
攝影和掃瞄成像的方式在白天感測和記錄目標電磁波輻射資訊。
2）1.4－2.5um：近紅外視窗，60％－95％，掃瞄成像，白天記錄
3）3.5－5.5um：中紅外視窗，60％－70％，白天夜間，掃瞄成像記錄
4）8－14 um：遠紅外視窗，超過80％， 白天夜間，掃瞄記錄
5）1.4－300mm：微波視窗， 白天夜間，掃瞄記錄。
15、【名】反射率：地物的反射率（反射係數或亮度係數）：地物對某一波段的反射能量與入射能量之比。
16、【名】地物的反射光譜：地物的反射率隨入射波長變化的規率。
17、漫反射定律（朗伯定律）：當目標物的表面足夠粗糙，以致於它對太陽短波輻射的散射輻射亮度在以目標物的中心的2π空間中呈常數，即散射輻射亮度不隨觀測角度而變，稱該物體為漫反射體，亦稱朗伯體。嚴格講自然界中只存在近似意義下的朗伯體。
只有黑體才是真正的朗伯體。
18、地物反射波普特徵（綜合題）：
幾種典型地物的光譜特性（如植被、土壤、水文、岩石等）見書38-41頁
【第三章】 遙感成像原理與遙感影象特徵
1、 航天遙感平台可以分為：氣象衛星系列、陸地衛星系列、海洋衛星系列
2、 氣象衛星的特點:
a) 軌道
分為低軌和高軌，其特性分別為（書48頁）：
低軌：150km-300km, 高解析度圖象，壽命比較短，幾天－幾周； 用途：軍事偵察
高軌：35860km, 地球靜止衛星； 用途：通訊，氣象
b) 短週期重複觀測：靜止氣象衛星30分鐘一次；極軌衛星半天一次。利於動態監測。
c) 成像面積大，有利於獲得巨集觀同步資訊，減少資料處理容量
d) 資料**連續、實時性強、成本低
3、 主要的陸地衛星系列有：陸地衛星（landsat）、斯波特衛星（spot）、中國資源一號衛星——中巴地球資源衛星（cbers）
landsat 軌道特點：南北緯70度之間，陸地衛星由北往南執行中，地方時大約在上午9時多至11時多。這樣就保證了衛星感測器能在較為一致的光照條件下對地面進行探測，以獲得質量較高的圖象。
spot 系列衛星軌道：近極地軌道；太陽同步軌道；近圓形軌道；可重複軌道
spot衛星的特色：
在不同的軌道以不同角度拍攝地面上的同一點。有利於大面積的測圖；
立體觀測能力：不同的角度對同一地區的攝影構成立體像對，提供了立體觀測地面、描繪等高線或建立數字高程模型的可能性。
4、 海洋衛星系列：
海洋遙感的特點：
a) 需要高空和空間的遙感平台，以進行大面積同步覆蓋的觀測；
b) 以微波遙感為主；
c) 電磁波與雷射、聲波的結合是擴大海洋遙感探測手段的一條新路。
d) 海面實測資料的校正。
美國的海洋衛星（seasat):2023年發射；近極地太陽同步軌道；掃瞄覆蓋海洋的寬度1900km；五種感測器，以微波為主。
日本的海洋觀測衛星系列（mos-1)：獲取大陸架淺海的海洋資料。
歐洲海洋衛星系列（ers）：主要用於海洋學、海冰學、海洋汙染監測等領域。
加拿大的雷達衛星（radarsat）:加、美、德、英共同設計，2023年發射。
5、 攝影成像的方式：
分幅式、全景式、多光譜攝影機
6、 攝影成像的原理：
？7、 攝影成像的幾何特徵：
像片的投影：垂直投影、傾斜投影
像片的比例尺
像點位移
8、 中心投影與垂直投影的區別：
a) 投影距離的影響：正射投影:比例尺和投影距離無關；中心投影:焦距固定，航高改變，其比例尺也隨之改變
b) 投影面傾斜的影響：正射投影:總是水平的，不存在傾斜問題；中心投影，若投影面傾斜，航片各部分的比例尺不同
c) 地形起伏的影響：地形起伏對正射投影無影響；對中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同
9、 中心投影的透視規律：
a) 點的像仍然是點。
b) 與像面平行的直線的像還是直線；如果直線垂直於地面，有兩種情況： 第一:當直線與像片垂直並通過投影中心時，該直線在像片上的像為乙個點； 第二:
直線的延長線不通過投影中心，這時直線的投影仍為直線，但該垂直線狀目標的長度和變形情況則取決於目標在像片中的位置。
c) 平面上的曲線，在中心投影的像片上一般仍為曲線。
10、 像片的比例尺：
航片上兩點之間的確距離與地面上相應兩點實際水平距離之比，稱之為攝影比例尺1/m。平坦地區、攝影時像片處於水平狀態（垂直攝影），則像片比例尺等於像機焦距（f）與航高（h）之比。
11、 【名】像點位移：在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺變化外，還會引起平面上的點位在像片上的位置移動，這種現象稱為像點位移。
12、 【名】掃瞄成像：依靠機械傳動裝置使光學鏡頭擺動，形成對目標地物逐點逐行掃瞄。探測元件把接收到的電磁波能量能轉換成電訊號，在磁介質上記錄或再經電/光轉換成為光能量，在設定於焦平面的膠片上形成影像。
13、 【名】瞬時視場角：掃瞄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，限制在乙個很小的角度之內，這個角度稱為瞬時視場角。即掃瞄器的空間解析度。
14、 【名】總視場角：掃瞄帶的地面寬度稱總視場。從遙感平台到地面掃瞄帶外側所構成的夾角，叫總視場角。
15、 光機掃瞄器可以分為單波段和多波普兩種。
16、 「普像合一」技術：既能成像又能獲取目標光譜曲線。
17、 光譜儀成像時多採用掃瞄式或推帚式。
18、 微波遙感的特點：書72-73頁
19、 微波遙感的方式：
分為有源（主動）和無源（被動）兩大類：
a) 主動微波遙感的型別：雷達、側視雷達、合成孔徑側視雷達
側視雷達的分辨力：一般表示為：距離解析度（指沿距離向可分辨的兩點間的最小距離）*方位分辯率（指沿一條航向線(方位線)可以分辨的兩點間的最小距離），可稱為面解析度。
它代表地面分辨單元的大小。
合成孔徑側視雷達（書78頁「合成孔徑側視雷達」中1、2兩段重點看）：為了加大雷達天線孔徑，發展了「合成天線」技術。即通過線性調頻調製的「方位「壓縮技術」，構成「合成天線」———它如同乙個運動著的線列天線，通過處理相當於組成乙個比實際天線大得多的合成天線，以獲得高的方位解析度。
b) 被動微波遙感：通過感測器，接收來自目標地物發射的微波，而達到探測目的的遙感方式。其感測器分為：微波輻射計和微波散射計。
a) 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。
b) 光譜解析度：指感測器在接受目標輻射的波譜時能分辨的最小波長間隔。間隔愈小，解析度愈高。感測器的波段選擇必須考慮目標的光譜特徵值。
c) 輻射解析度表徵遙感器的輻射靈敏程度，是指遙感器的探測器件在接受電磁波輻射訊號時能夠分辨的最小輻射度差。
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