2022年遥感考试要点 .pdf
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1、遥感定义:1.遥感泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。2.遥感是指从不同高度的平台(Platform)上,使用各种传感器(Sensor),接收来自地球表层的各种电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。3.遥感:遥远感知。在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体地讲,是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输,变换和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。遥感平台:
2、装载传感器的工具或设备;传感器:接收、记录目标物电磁波特征的仪器。遥感类型:1.按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感。2.按传感器的探测波段分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。3.按工作方式分:主动遥感和被动遥感;成像遥感与非成像遥感。4.按遥感的应用领域分:资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥感及灾害遥感、军事遥感等。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。遥感特点(优势和局限性):大面积同步观测;时效性;数据的综合性;经济性;局限性。遥感系统组成:遥感信
3、息的收集系统、遥感信息的接收和预处理系统、遥感信息的分析和判读系统。遥感探测地物信息的过程(原理):电磁波:根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场能够在它的周围引起变化的磁场,这个变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场,并在更远的区域内引起新的变化磁场.这种变化的电场和磁场交替产生,以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。电磁波的特点:波粒二象性波动性和粒子性;波动性形成了光的干涉,衍射,偏振等现象现象。电磁波谱:如果按照电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减的顺序排列,就能得到电磁波谱图。辐射源:辐射通量密度随波长连续变化,只有一个最大值;温度越高,辐射通量密度越大,不同温度的曲
4、线不相交;随温度升高,辐射最大值向短波方向移动。绝对黑体表面上,单位面积发出的总辐射能与绝对温度的四次方成正比。对于一物体来讲,传感器检测到它的辐射能后就可以用公式概略推算出物体的总辐射能量或绝对温度。热红外遥感就是利用这一原理探测和识别物体的。维恩位移定律指出,当绝对黑体的温度升高时,它的最大辐射本领向短波方向移动。若知道了某物体温度,就可以推算出它所辐射的波段。大气效应:指大气对电磁辐射的影响,主要体现在大气的吸收、散射、程辐射以及大气自身热辐射等方面。大气散射:大气辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变,并向各个方向散名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 6
5、页 -开,称为大气散射。无云晴天,天空呈蓝色?朝霞和夕阳为什么都偏红色?云雾为什么通常呈现白色?1、由于蓝光波长比红光短,因而蓝光散射较强,而红光散射较弱。晴朗的天空,可见光中的蓝光受散射影响较大,所以天空呈蓝色。2、清晨太阳光通过较厚的大气层,直射光中红光成分大于蓝光成分,因而太阳呈现红色。3、天空有云层或雨层时,满足均匀散射,各个波长的可见光散射强度相同,因而云呈白色。此时,散射较大,可见光难以通过云层阴天不利于用可见光进行遥感探测地物的原因。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,透过率较高的波段称为大气窗口。遥感中的常用大气窗口如下:1、0.3-1.3um,包括全部
6、可见光(95%)、部分紫外(70%)和近红外(80%);最主要窗口之一。摄影和扫描成像的方式在白天感测和记录目标电磁波辐射信息;2、1.5-2.8m,部分近红外,60%-95%;扫描成像,白天记录;3、3.5-5.5m,中红外;60%-70%,白天夜间,扫描成像记录;4、8-14m,远红外;超过80,夜间,扫描记录;5、1.4-300mm,微波。白天夜间,扫描记录。地物的反射类别:镜面反射、漫反射、方向反射。地物的反射率(反射系数或亮度系数):地物对某一波段的反射能量与入射能量之比(百分比)。反射率随入射波长而变化。地物的波谱特性:指各种地物各自具有的电磁波特性(发射辐射和反射辐射)。地物的反
7、射光谱:地物的反射率随入射波长变化的规律。地物反射光谱曲线:根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。不同地物在不同波段反射率存在差异:雪、沙漠、湿地、小麦的光谱曲线;同类地物的反射光谱具有相似性,但也有差异性。并且地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。几个概念:1、辐射能量:电磁辐射的能量2、辐射通量:单位时间通过一定面积的辐射能量3、辐射通量密度:单位时间内通过单位面积的辐射能4、辐照度:被辐射的物体表面单位面积的辐射能5、空间分辨率:每个像元对应空间的大小.6、波谱分辨率:传感器所用的波段数目,波段宽度,中心波长几光的波谱范围.7、
8、辐射分辨率:区分光谱信号强度差异的能力.8、时间分辨率:对同一地区遥感影像重复覆盖的时间.图像数字化:将模拟图像转化为数字图像的过程。包括采样和量化。瞬时视场角:扫描系统在某一时刻对空间所张的角度。探测原件的线度与光学系统的总焦距之比。像点:瞬时视场角在影像上对应的点,也叫像元,像素。像点位移:当地形有起伏时,对于高于或低于某一基准面的地面点,其在像片上的像点与其在基准面上垂直投影点在像片上的构像点之间有直线位移。图像的空间分辨率:指像素所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场,或地面物名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 6 页 -体能分辨的最小单元。波谱分辨率:指
9、传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小,分辨率越高。辐射分辨率:传感器接收波谱信号时,能够分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一个像元的辐射量化级。时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔,即采样的时间频率,也称重访周期。多波段数字图象的存储通常有3 种数据格式:1、BSQ(波段顺序格式):每行数据后面紧接着同一波谱波段的下一行数据。这种格式最适于对单个波谱波段中任何部分的空间(X,Y)存取。2、BIP(每个像元按波段次序交叉排列):按BIP 格式存储的图像按顺序存储第一个像元所有的波段,接着是第二个像元的所有波段,然后是第3 个像元的所有波段,等等,交叉存取直到像
10、元总数为止。这种格式为图像数据波谱(Z)的存取提供最佳性能。3、BIL(逐行按波段次序排列):按 BIL 格式存储的图像先存储第一个波段的第一行,接着是第二个波段的第一行,然后是第三个波段的第一行,交叉存取直到波段总数为止。每个波段随后的行按照类似的方式交叉存取。这种格式提供了空间和波谱处理之间一种折衷方式。4、其他方式:TIFF 格式和 BMP 格式。几何变形:指原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的变形。遥感影像的几何处理包括两个层次:一是遥感图像的粗加工处理;二是遥感图像的精加工处理。精校正:遥感图像的精校正是指消除图像中的几何变形,产生
11、一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像的过程。辐射校正:消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程。图像增强:是增强感兴趣目标和周围背景图像间的反差。辐射增强:对单个象元的灰度值进行变换以达到图像增强的目的。图像灰度直方图-灰度级与出现概率关系。直方图均衡化:将随机分布的图像直方图改成均匀分布的直方图(非线性拉伸)。图像平滑:为了消除各种干扰噪声,使图像中高频成分消退,平滑掉图像的细节,使其反差降低,保存低频成分做的处理。图像锐化:增强图像中的高频成分,突出图像的边缘信息,提高图像细节的反差。多光谱图像四则运算:增强某些信息或消除某些影响,包括加法、减法、乘法
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