遙感復(fù)習(xí)資料

1、遙感：遙感是應(yīng)用探測儀器，不與探測目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。/?GH130j|.iLiiiimis：:t耆忖ft:;虹撲蛭!S豉電敵律31詁!E胡眉機(jī)中蛙！甚#-”1111IOQZ/cm大氣窗口：電磁波通過大氣層較少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段稱為大氣窗口。大氣對輻射的吸收作用酸開地豫的-地的.iH地球表麗吸收地球表面大氣對太陽輻射的吸收具有選擇性。對流層大氣中的水汽和二氧化碳吸收紅外線，平流層中的臭氧吸收紫外線。大氣對太陽輻射中能量最強(qiáng)的可見光部分吸收很少，絕大部分的太陽輻射能量能夠到達(dá)地面！口太陽光譜相當(dāng)

2、于5800K的黑體輻射；太陽輻射的能量主要集中在可見光，其中0.380.76pm的可見光能量占太陽輻射總能量的46%，最大輻射強(qiáng)度位于波長0.47pm左右；到達(dá)地面的太陽輻射主要集中在033.0pm波段，包括近紫外、可見光、近紅外和中紅外； 經(jīng)過大氣層的太陽輻射有很大的衰減； 各波段的衰減是不均衡的。1. 瑞利散射：當(dāng)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。瑞利散射對可見光的影響較大，對紅外輻射的影響很小，對微波的影響可以不計(jì)。2. 米氏散射：當(dāng)微粒的直徑與輻射波長差不多時的大氣散射。云、霧的粒子大小與紅外線的波長接近，所以云霧對紅外線的米氏散射不可忽視。潮濕天空米氏散射影響較大

3、。天氣預(yù)報3. 無選擇性散射：當(dāng)微粒的直徑比輻射波長大得多時所發(fā)生的散射。符合無選擇性散射條件的波段中，任何波段的散射強(qiáng)度相同。水滴、霧、塵埃、煙等氣溶膠常常產(chǎn)生非選擇性散射。云霧為什么通常呈現(xiàn)白色？粒徑輻射波長，發(fā)生無選擇性散射，任何波段散射強(qiáng)度相同。地球輻射的分段特性遽段名稱中紅外0.3-2.Sum2.56um6uim地表蝠肘丈陽圖為蘭地表圖丈陽掲肘和匡身的熱皤寸地表物休目身畫!蝠肘為主IEeo.2em.oEE(U)Ef0s(SB)EarnsEKsgl8%0,%0l-lssws(畫)U1ISS.0碰IBHBHYUMFHsis-fi茉Hsisls$l$4&my40HnsodMKa亠MiSSS

4、IMI-Msq60006:90SO*6(艮g網(wǎng)LnIinsisfrAEn卜d展EIS6.1-IBid*s.sss.issss翳ISS(ulnszI-l)HWSKgn8sishffi.i&sE5土壤：土壤類別、含水量、有機(jī)質(zhì)含量、砂、土壤表面的粗糙度、粉砂相對百分含量等.此外肥力也對反射率有一定的影響.土壤反射波譜特性曲線較平滑,因此在不同光譜段的遙感影像上,土壤的亮度區(qū)別不明顯.液悵A/|im三種土壤的反射波譜曲線水體：水體的反射主要在藍(lán)綠光波段,其他波段吸收率很強(qiáng),特別在近紅外、中紅外波段有很強(qiáng)的吸收帶,反射率幾乎為零,因此在遙感中常用近紅外波段確定水體的位置和輪廓,在此波段的黑白正片上,水

5、體的色調(diào)很黑,與周圍的植被和土壤有明顯的反差,很容易識別和判讀.但是當(dāng)水中含有其他物質(zhì)時,反射光譜曲線會發(fā)生變化.水含泥沙時,由于泥沙的散射作用,可見光波段發(fā)射率會增加,峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū).水中含有葉綠素時,近紅外波段明顯抬升。陸地衛(wèi)星（地球資源衛(wèi)星）：Landsat全色波段15m，其它30m185*185美國。SPOT10m全色立體觀測法國。中巴資源衛(wèi)星我國第一顆。高分辨率:IK0N0S:1m全色4m多光譜掃描成像是依靠探測元件和掃描鏡頭對目標(biāo)地物以瞬時視場為單位進(jìn)行的逐點(diǎn)、逐行取樣，以得到目標(biāo)地物電磁輻射特性信息，形成一定譜段的圖像。光/機(jī)掃描成像高光譜成像光譜掃描:高光譜成像儀是遙感進(jìn)展的

6、新技術(shù)，其圖象是多達(dá)數(shù)百個波段的非常窄的連續(xù)的光譜波段組成，光譜波段覆蓋了可見光、近紅外、中紅外和熱紅外區(qū)域全部光譜帶。（了解）微波遙感的特點(diǎn)：1、能全天候、全天時工作；2、對某些地物具有特殊的波譜特征；3、對冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透力；4、對海洋遙感具有特殊意義；5、分辨率較低，但特性明顯。圖像的空間分辨率：指像素所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時視場，或地面物體能分辨的最小單元。波譜分辨率是指傳感器在接受目標(biāo)輻射的波譜時能分辨的最小波長間隔。時間分辨率指對同一地點(diǎn)進(jìn)行采樣的時間間隔，即采樣的時間頻率，也稱重訪周期。數(shù)字圖像：是能被計(jì)算機(jī)存儲、處理和使用的用數(shù)字表示的圖像。數(shù)字化

7、：將連續(xù)的圖像變化，作等間距的抽樣和量化。（老師講到的重采樣）數(shù)字量和模擬量的本質(zhì)區(qū)別：連續(xù)變量（模擬），離散變量（數(shù)字）。輻射畸變：地物目標(biāo)的光譜反射率的差異在實(shí)際測量時，受到傳感器本身、大氣輻射等其他因素的影響而發(fā)生改變。這種改變稱為輻射畸變。輻射校正(radiometriccorrection)是指對由于外界因素，數(shù)據(jù)獲取和傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生的系統(tǒng)的、隨機(jī)的輻射失真或畸變進(jìn)行的校正，消除或改正因輻射誤差而引起影像畸變的過程。影響輻射畸變的因素(1) 傳感器本身的影響：導(dǎo)致圖像不均勻，產(chǎn)生條紋和噪音。(2) 大氣對輻射的影響幾何畸變：遙感圖像的幾何位置上發(fā)生變化，產(chǎn)生諸如行列不均勻，像元大小與地

8、面大小對應(yīng)不準(zhǔn)確，地物形狀不規(guī)則變化等變形。幾何校正：針對幾何畸變進(jìn)行的誤差校正就叫幾何校正。(輻射校正也可以模仿)遙感影像變形的原因(1) 遙感平臺位置和運(yùn)動狀態(tài)變化的影響：航高、航速、俯仰、翻滾、偏航(2) 地形起伏的影響：產(chǎn)生像點(diǎn)位移。(3) 地球表面曲率的影響：像點(diǎn)位置的移動；元對應(yīng)于地面寬度不等，距星下點(diǎn)愈遠(yuǎn)畸變愈大，對應(yīng)地面長度越長。(4) 大氣折射的影響：產(chǎn)生像點(diǎn)位移。(5) 地球自轉(zhuǎn)的影響：產(chǎn)生影像偏離控制點(diǎn)的選取數(shù)目的確定:最小數(shù)目;6倍于最小數(shù)目。選擇的原則/易分辨、易定位的特征點(diǎn):道路的交叉口，水庫壩址，河流彎曲點(diǎn)等/特征變化大的地區(qū)應(yīng)多選些。/盡可能滿幅均勻選取。圖像增

9、強(qiáng)：彩色變換，對比度變換，空間濾波。(詳見課本)NDVI,植被覆蓋指數(shù)。表達(dá)式：NDVI=(p(nir)-p(red)/(p(nir)+p(red)即(TM4-TM3)/(TM4+TM3)目標(biāo)地物的特征色：1. 色調(diào)：全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(diào)（也叫灰度）2. 顏色：是彩色圖像中目標(biāo)地物識別的基本標(biāo)志。3. 陰影：是圖像上光束被地物遮擋而產(chǎn)生的地物的影子。據(jù)此可判讀物體性質(zhì)或高度。形：1. 形狀：目標(biāo)地物在遙感圖像上呈現(xiàn)的外部輪廓。2. 紋理：也叫內(nèi)部結(jié)構(gòu)，指遙感圖像中目標(biāo)地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結(jié)構(gòu)。3.大小：指遙感圖像上目標(biāo)物的形狀、面積與體積的度量。位：1.位置：指目

10、標(biāo)地物分布的地點(diǎn)。2.形：目標(biāo)地物有規(guī)律的排列而成的形結(jié)構(gòu)。3. 相關(guān)布局：多個目標(biāo)地物之間的空間配置關(guān)系1、遙感攝影像片的種類（1）可見光黑白全色像片（2）黑白紅外像片（3）彩色像片（4）彩紅外像片（5）熱紅外相片（6）多波段攝影像片遙感影像地圖：遙感影像地圖是一種以遙感影像和一定的地圖符號來表現(xiàn)制圖對象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖。1.遙感影像地圖的特點(diǎn)/豐富的信息量/直觀形象性/具有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)/現(xiàn)勢性強(qiáng)遙感數(shù)字圖像：遙感數(shù)字圖像是以數(shù)字表示的遙感圖像,其最基本的單元是像素.像素是成像過程的采樣點(diǎn),也是計(jì)算機(jī)處理圖像的最小單元.像素具有空間特征和屬性特征.像素的屬性特征采用亮度值來表達(dá)

11、.遙感數(shù)字圖像的特點(diǎn)-便于計(jì)算機(jī)處理與分析-圖像信息損失少-抽象性強(qiáng)-多波段數(shù)字圖像的三種數(shù)據(jù)格式-BSQ格式(Bandsequential)逐波段存儲-BIP格式(Bandinterleavedbypixel)逐像元存儲-BIL格式(Bandinterleavedbyline)逐行按波段存儲監(jiān)督分類法：選擇具有代表性的典型實(shí)驗(yàn)區(qū)或訓(xùn)練區(qū)，用訓(xùn)練區(qū)中已知地面各類地物樣本的光譜特性來“訓(xùn)練”計(jì)算機(jī)，獲得識別各類地物的判別函數(shù)或模式，并以此對未知地區(qū)的像元進(jìn)行分類處理，分別歸入到已知的類別中。3S技術(shù)的集成：由英文Integration一詞翻譯而來包含有使完整、整合、融合、合而為一等含義，其核心含

12、義是要在不同的部分之間建立一種有機(jī)的聯(lián)系。地理信息系統(tǒng)(GIS,GeographicInformationSystem):以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理決策服務(wù)而建立起來的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。簡言之，地理信息系統(tǒng)是綜合處理和分析空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)（GPS）:NavigationSatelliteTimingAndRangingGlobalPositionSystem簡稱GPS，遙感(RemoteSensing):指遙遠(yuǎn)的感知，它是從不同高度的遙感

13、平臺(Platform)上，使用各種傳感器(RemoteSensor)，接收來自地球表層各類地物的各種電磁波信息，并對這些信息進(jìn)行加工處理，從而對不同的地物及其特性進(jìn)行遠(yuǎn)距離的探測和識別的綜合技術(shù)。集成:包括三種兩要素集成方式(GIS+RS/GIS+GPS/RS+GPS)和一種三要素集成方式(GIS+GPS+RS)。GIS與RS的集成是3S”集成中最重要也最核心的內(nèi)容。RS是構(gòu)筑在現(xiàn)代空間技術(shù)基礎(chǔ)上的一種收集地球表面空間信息的重要技術(shù)手段，它可為GIS的數(shù)據(jù)更新提供穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)源，提供不同視場、多方位、多層次、多方式的信息。一般是以航空像片、衛(wèi)星圖像的方式提供的。GIS是一種管理和分析地理

14、空間數(shù)據(jù)(信息)的有效工具和手段，它可為遙感信息的提取及應(yīng)用提供重要支持，提高其解譯精度。在對遙感數(shù)字圖像進(jìn)行分類處理中，由于各種難以排除的干擾因素影響，常會出現(xiàn)“同物異譜”或“異物同譜”分類混淆現(xiàn)象，影響分類識別的精度，以致于影響遙感的實(shí)際應(yīng)用，成為遙感發(fā)展過程中的一個障礙。GIS和GPS的集成：是利用GIS中的電子地圖結(jié)合GPS的實(shí)時定位技術(shù)為用戶提供一種組合空間信息服務(wù)方式，二者通過同一個大地坐標(biāo)系統(tǒng)建立聯(lián)系，通常采用實(shí)時集成方式。？可以看出，GPS的核心作用是提供地面目標(biāo)實(shí)時性的位置信息，而GIS是分析處理空間信息的工具，因此，GPS提供的地面坐標(biāo)是GIS中各類地物的重要屬性，GPS成

15、為GIS的重要信息源之一，成為更新GIS信息的重要手段。RS與GPS的集成：遙感是建立在地面物體的光譜特征之上的，因而遙感圖像的解譯常常需要進(jìn)行地面同步光譜測量，即在遙感平臺過境時測量地面物體的光譜特征曲線，而且在遙感圖像處理之前，首先必須作輻射校正和幾何糾正。而地面同步光譜測量和對遙感圖像進(jìn)行幾何糾正時都需要對所在地進(jìn)行定位。？RS和GPS集成的主要目的是利用GPS的精確定位功能解決遙感影像的實(shí)時處理和快速編碼及定位困難的問題，既可以采用同步集成方式，也可以采用非同步集成方式。3S的整體集成：指GIS、RS和GPS的整體集成，即以地理空間數(shù)據(jù)庫為連接GIS、RS和GPS的接口，以RS和GPS作為實(shí)時