遙感概論期末復習

遙感概論期末復習遙感概論期末復習遙感概論期末復習V:1.0精細整理，僅供參考遙感概論期末復習日期：20xx年X月第一章、遙感概述一、遙感：是以中國遠離目標，在不與目標直接接觸的情況下，通過某種平臺上裝載的傳感器獲取其特征信息，然后對所獲取的信息進行提取、判定、加工處理及應用分析的綜合性技術。二、遙感數(shù)據(jù)采集的環(huán)節(jié)：太陽輻射——地物反射——傳感器接收三、遙感探測的特點：（一）宏觀觀測，大范圍獲取數(shù)據(jù)資料（二）動態(tài)監(jiān)測?？焖俑卤O(jiān)控范圍數(shù)據(jù)（三）技術手段多樣，可獲取海量信息（四）應用領域廣泛，經(jīng)濟效益高四、遙感的分類（一）按工作平臺分：地面遙感、航空遙感、航天遙感（二）根據(jù)電磁波工作波段：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–1m）（三）根據(jù)工作原理：主動式遙感、被動式遙感（四）根據(jù)資料的獲取方式：成像遙感與非成像遙感。（五）根據(jù)波段寬度及波譜的連續(xù)性：高光遙感和常規(guī)遙感。（六）根據(jù)應用領域：環(huán)境遙感、農(nóng)業(yè)遙感、氣象遙感、海洋遙感等。五、遙感衛(wèi)星地面站：是一個復雜的高技術系統(tǒng)，它用于接收、處理、存檔和分發(fā)各類遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并進行衛(wèi)星接收方式、數(shù)據(jù)處理方法及相關的技術研究，它運行的系統(tǒng)主要包括：接收站、數(shù)據(jù)處理中心和光學處理中心。作用：（一）數(shù)據(jù)的傳送與接收；（二）數(shù)據(jù)加工六、現(xiàn)代遙感技術發(fā)展的趨勢（一）多分辨率多平臺遙感并存，空間、時間、和光譜分辨率普遍提高（二）新型傳感器不斷涌現(xiàn)，微波遙感、高光譜遙感迅速發(fā)展（三）遙感的綜合應用不斷深化（四）商業(yè)遙感時代的到來第二章、遙感電磁輻射基礎一、電磁波：是電磁振動的傳播，也稱電磁輻射。當電磁電磁振蕩進入空間時，變化的磁場激發(fā)了變化了的電場，使電磁振蕩在空間傳播，形成了電磁波。（一）電磁波的特性：1.二象性，即波動性和粒子性；2.電磁波具有和光波相同的特性；3.電磁波在真空中的傳播速度為光速；4.電磁波在傳播過程中遇到氣體、液體和固體介質時會發(fā)生一系列現(xiàn)象；5.電磁波是橫波。（二）電磁波譜：以頻率從高到低或波長從短到長排列可劃分為：γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、無線電波。二、絕對黑體：任何波段的電磁輻射都能全部吸收的物體。（黑色的煙煤）三、大氣散射的類型與作用（一）類型：1、瑞利散射：由大氣中的原子和分子，如氮、二氧化碳、氧分子等引起的散射，波長越長，散射越弱。2、米氏散射：由大氣中的微粒，如煙、塵埃小水滴及空氣溶膠等引起的散射，方向性強，受氣候影響大。3.無選擇性散射：大氣中的粒子直徑比波長大得多時發(fā)生的散射，其散射強度與波長無關。四、大氣窗口：電磁波通過大氣層時較少被反射、吸收或散射的透過率較高的波段稱為大氣窗口。第三章、遙感光學基礎一、三原色：紅、綠、藍。加色法適用二、減色法：白色光線先后通過兩塊濾光鏡的過程就是顏色的減法過程。采用加法三原色的補色，即黃、品紅、青。三、加色法與減色法的彩色合成四、光學增強處理1.改變對比度；2.顯示動態(tài)變化；3.邊緣突出；4.密度分層；5.專題抽取第四章、傳感器一、傳感器：是獲取地面目標電磁輻射信息的裝置，是遙感技術系統(tǒng)中數(shù)據(jù)獲取的關鍵設備。它由四個基本部件組成：收集器、探測器、處理器、輸出器。類型：按記錄方式可分為成像和非成像；按工作波段可分為可見光、紅外和微波傳感器；按工作方式可分為主動和被動傳感器。二、傳感器的性能（一）空間分辨率：是指遙感圖像上能夠詳細區(qū)分的最小單位的尺寸或大小，是用來表征影像分辨地面目標細節(jié)能力的指標。通常用像元大小、像解率、或視場角來表示。（二）光譜分辨率：是指傳感器所能記錄的電磁波譜中，某以特定的波長范圍值，波長范圍值越寬，光譜分辨率越低。（三）時間分辨率：是指對同一目標進行重復探測時，相鄰兩次探測的時間間隔。類型：短（單位：小時）、中（單位：天）、長周期（單位：年）（四）溫度分辨率：是指熱紅外傳感器分辨地標輻射（溫度）最小差異的能力。第五章、航空遙感一、航空遙感的特點優(yōu)點：（一）航空遙感空間分辨率高、信息容量大。（二）航空遙感靈活，適用于一些專題遙感研究（三）航空遙感座位實驗性技術系統(tǒng)，是各種星載遙感儀器的先行檢驗者。（四）信息獲取方便缺點：（一）受天氣等條件限制大；（二）觀測范圍受限制；（三）周期性與連續(xù)性不如航天遙感。三、航空像片的投影原理是中心投影，中心投影的成像特點為：點的像還是點，直線的像一般情況還是直線，若直線的延長線通過投影中心時，該直線的像則是一個點。空間曲線的像一般仍是曲線，但若空間曲線在一個平面上，而該平面又通過投影中心時，它的像則成為直線。四、航空像片的物理特性（一）色調：黑白像片上表現(xiàn)為灰度，彩色像片上表現(xiàn)為色彩。（二）色彩：彩色像片上某一部分的顏色為此部分的色彩（三）灰階：灰度劃分為若干個等級，每個等級稱一級灰階。（四）亮度系數(shù)：表示地物發(fā)射（或反射）光的能力。五、像片視差產(chǎn)生的原因：主要是由于像片傾斜、地面點相對于基準面的高差和物理因素（如攝影材料變形、壓平誤差、攝影物鏡畸變、大氣折光和地球曲率等）引起的。像點位移：由于地面的起伏與高出地面的物體的影響，反映到航空像片上的像點與其平面位置相比產(chǎn)生了移動，這種像點位置的移動叫做像點位移。六、航空像片的立體觀察（一）原理：根據(jù)人眼的立體視覺原理，在同一照相高度，從兩個不同角度對同一地區(qū)進行拍攝。（二）條件：1.兩張像片必須是在兩個不同位置對同一景物攝取的立體像對；2.兩只眼鏡必須只能分別觀察像對的一張像片；3.兩像片上相同景物（同名像點）的連線與眼基線應大致平行；4.兩像片的比例尺相近（差別<15%）第六章、航天遙感一、Landsat系列衛(wèi)星搭載的傳感器共三種：反束光導攝像機（RBV）、多光譜掃描儀（MSS）、專題制圖儀（TM）。二、Landsat系列衛(wèi)星的數(shù)據(jù)產(chǎn)品有四類：像片、膠片、數(shù)字盤和數(shù)字磁帶（HDDT、CCT、CD-ROM）。三、SOPT系列衛(wèi)星的傳感器為高分辨率可見光掃描儀（HRV）。數(shù)據(jù)產(chǎn)品有膠片和CCT磁帶兩類。第七章、微波遙感一、微波遙感的優(yōu)點（一）微波具有穿云透霧的能力，遙感探測不受天氣影響；（二）微波可以全天候工作，不受黑夜影響；（三）微波對地表面的穿透能力較強；（四）微波還具有某些獨特的探測能力，例如海洋探測，地面高程、大地水準面的測量等。第八章、圖像校正與增強一、數(shù)字圖像：能在計算機里存儲、運算、顯示和輸出的圖像。二、遙感圖像實質上是探測范圍內電磁輻射能量分布圖。三、圖像數(shù)字化包含兩方面內容：①圖像空間位置的數(shù)字化，即圖像的空間取樣；②圖像灰度的數(shù)字化。四、灰度直方圖：實質上是以灰度級為橫軸，以灰度級gi的像元個數(shù)mi占像元總數(shù)M的百分比為縱軸（Pi=mi/M）的平面直角坐標系，將2n個Pi繪于圖上所形成的統(tǒng)計直方圖。五、遙感圖像計算機處理的主要內容（一）圖像校正：包括輻射校正和幾何校正1.輻射校正：糾正由于遙感檢測系統(tǒng)、大氣散射和吸收等原因引起的圖像模糊失真、分辨率和對比度等輻射失真。2.幾何校正：糾正由于搭載傳感器的遙感平臺飛行姿態(tài)變化、地球自轉、地球曲率等原因引起的圖像幾何位置畸變。（數(shù)字圖像幾何校正的方法有：多項式糾正法和共線方程糾正法。）（二）計算機圖像增強處理主要包括：彩色增強、直方圖增強、鄰域增強、頻率域增強、多信息融合等。（三）圖像變換：消除干擾和濾掉噪聲（來源于大氣傳輸信道及傳感器內部），提高圖片質量。（四）計算機信息提取：包括非監(jiān)督分類、監(jiān)督分類、神經(jīng)網(wǎng)絡分類、模糊分類、空間信息提取等方法。第九章、遙感圖像目視判讀一、目視判讀：運用豐富的專業(yè)背景知識，通過肉眼觀察，經(jīng)過綜合分析、邏輯推理、驗證檢查把遙感圖像內的信息提取和解析出來的過程。（一）原理流程圖遙感影像目視判讀地表景觀遙感影像目視判讀地表景觀大小形狀、色調灰階畸變失真、成圖比例增強處理、信息提取大小形狀、色調灰階畸變失真、成圖比例增強處理、信息提取邏輯推理、對比分析增強處理、信息提取邏輯推理、對比分析二、目視判讀標志（一）直接解譯標志：色調、陰影、形狀、大小、位置、布局、圖案、紋理或質地。（二）間接解譯標志：三、目視判讀的方法（一）遙感資料準備（二）增強處理——判讀前期準備（三）具體判讀的方法1.判讀原則：①多種信息綜合分析；②多手段、多方法相結合；③內外結合，保證精度2判讀方法：①直接判定法；②對比分析法；③邏輯推理法。四、遙感影像判讀步驟（一）準備工作階段：1.準備資料；2.準備影像；3.分析影像（二）室內判讀階段：1.建立解譯標志；2.初步解譯（三）野外工作：1.核實解決疑難；2.檢查成果精度；3.其他野外工作（四）成圖總結階段：1.成圖；2.提交成果五、遙感土地利用判讀特點（一）區(qū)域性與時間性（二）遙感數(shù)據(jù)類型與成圖比例尺（三）精度要求（地形圖和航片上的最小圖斑：耕地為6.0㎜2,林地、草地為15.0㎜2，居民點為4.0㎜2）計算題1.假定圖片上道路的兩個交叉點在比例尺1:25000的地形圖上，這兩個點的測量值為47.2mm，在像片上這兩個點的測量值為94.3mm，像片的比例尺是多少？在該比例尺上測量42.9mm，其實際長是多少？解：47.2mm=4.72cm94.3mm=9.43cm42.9mm=4.29mm（1）設這兩點實際長X，得4.72/X=1/25000解得X=118000cm=1180m則像片的比例尺為：94.3:118000，約為1:12513（2）設所要求的實際長為X，得4.92/X=1:12513可解得X=537m所以像片的比例尺為1:12513，所要求的實際距離長537m。2.用152mm鏡頭的攝影機，平均海拔2780m的H處拍攝，如果某處地形平坦且海拔500m，求該處像片的比例尺。解：由公式1/M=f/h，得：1/M=f/（H-h）=152/（2780000-500000）=1/15000所以，該處像片的比例尺為1/15000。3.1:7500的垂直攝影像片上，一個湖泊面積52.2㎝2，求湖泊的實際面積。解：有航高比例尺公式：1/M=f/H，設湖泊的實際面積為x，則有（1/7500）2=52.2/x解得，x=2936250000所以，湖泊的實際面積為293625m4.在比例尺為1:50000的地形圖上量得AB的長度為3.5cm，在遙感像片上量得AB的距離為7cm。求AB的實際距離和像片的比例尺。解：（1）設AB兩地的實際距離為X，可得：3.5/X=1/50000可解得X=175000cm=1750m（2）像片的比例尺為7:175000=1:25000所以AB兩地的實際距離是1750m，像片的比例尺為1:25000.5.用具有152㎜鏡頭的攝影機，在海平面以上5000m以上的航高垂直攝影a、b兩點，高程1200m、1960m。求a、b的像片比例尺？在兩高程的某處像點距離的測量值為20.1mm。求其相應的地面距離。解：（1）由公式1/M=f/h得：a點的像片比例尺：1/M