遥感(rs)复习整理

遥感定义：不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。

系统组成：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息应用。特点：大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性。

遥感数据的类型：按平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感数据。

按电磁波段分：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等。

按工作方式分：主动遥感、被动遥感数据。

遥感的特性：（1）空间特性：视域范围大，具有宏观特性。

（2）光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围。

（3）时特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。

传感器组成：信息收集、探测系统、信息处理和信息输出4部分。

描述电磁波特性的指标：波长、频率、振幅、位相等。

电磁波波谱从内到外为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。到达地面的太阳辐射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量

反射率（ρ）：地物的反射能量与入射总能量的比，即ρ=(Pρ/ P 0)×100%。

特点：不同波段反射率是不同的；可以测定；与地物的表面颜色、粗糙度和湿度等有关。地物的热辐射：地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关；表面粗糙、颜色暗，发射率高，反之发射率低。

地物的辐射能量与温度的四次方成正比，比热、热惯性大的地物，发射率大。

微波（1mm~1m）遥感特性：全天候、全天时工作；对某些地物具有特殊的波谱特征；对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力；对海洋遥感具有特殊意义；分辨率较低，但特征明显。大气结构：对流层（7～12 km）,温度随高度而降低，天气变化频繁，航空遥感主要在该层内；平流层（12～50 km），底部为同温层（航空遥感活动层），同温层以上，温度由于臭氧层对紫外线的强吸收而逐渐升高；电离层（50～1 000 km），大气中的O2、N2受紫外线照射而电离，对遥感波段是透明的，是陆地卫星活动空间；大气外层（800～35 000 km ）,空气极稀薄，对卫星基本上没有影响。

大气成分：气体分子、悬浮的微粒、水蒸气、水滴等组成。

大气发生的散射主要有三种：瑞利散射d <<λ；米氏散射：d ≈λ；非选择性散射d >>λ

大气窗口：由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫大气窗口。

传感器的组成：收集器、探测器、处理器、输出。

工作方式分为：主动式和被动式两种。主动式：人工辐射源向目标物发射辐射能量，然后接收目标物反射回来的能量，如雷达。被动式：接收地物反射的太阳辐射或地物本身的热辐射能量，如摄影机、多光谱扫描仪（MSS、TM、ETM、HRV）。

微波遥感传感器：主动微波遥感（雷达、侧视雷达、合成孔径侧视雷达）；被动微波遥感。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，或地面物体能分辨的最小单元。

波谱分辨率：传感器能分辨的最小波长间隔。间隔越小，波谱分辨率越高。

感光材料的性能指标：（1）感光度：感光的快慢程度。（2）反差：最大光学密度与最小光学密度之差。（3）分辨率：对景物细微部分的表现能力，用线对数(mm)表示。

像片的特性取决于：地物反射率、相机性能和感光材料的性能。

彩色红外感光片没有感蓝层和黄滤色层，有感绿、感红和感红外层。

影响航空像片色调的因素：地物表面亮度（取决于摄影时的照度和地物自身的亮度系数）；感光材料（摄影时应选取感光度高、反差系数适中、分辨率较高的感光片）；摄影技术。

雷达的工作方式可分为：成像雷达（真实孔径侧视雷达和合成孔径侧视雷达)和非成像雷达。遥感图像的辐射误差主要有三个因素：感器的光电变换；大气的影响；光照条件。

光电变换扫描仪辐射误差主要有两类：(1)光电转换误差；(2)探测器增益变化引起的误差。大气校正的方法:利用辐射传递方程进行大气校正；利用地面实况数据进行大气校正；利用辅助数据进行大气校正。

实际像场大气的校正：野外现场波谱测试；大气参数测量；波段对比分析。

遥感图像的几何变形：一是指卫星在运行过程中，由于姿态、地球曲率、地形起伏、地球旋转、大气折射、以及传感器自身性能所引起的几何位置偏差;二是指图像上像元的坐标与地图坐标系统中相应坐标之间的差异。

数字影像镶嵌：将两幅或多幅数字影像拼在一起，构成一幅整体图像的技术过程。

遥感图像增强处理主要有：彩色合成、灰度变换、直方图变换、密度分割、灰度颠倒、图像间运算、邻域增强处理、主成分分析、K－T变换、信息融合。

分类的依据是地物的光谱特征。

分类的方法：监督分类和非监督分类。

锐化是增强图像中的高频成分，在频域处理中称为高通滤波，也就是使图像细节的反差提高，也称边缘增强。锐化是对邻区窗口内的图像微分。

图像的平滑：使图像中高频成分消退，即平滑图像的细节，使其反差降低，保存低频成分，在频域中称为低通滤波。

信息提取方法有：目视判读法；计算机分类法：有监督分类、非监督分类、模式识别等。目视判读的方法：直接判读法；对比分析法；逻辑推理法。

目视判读的标志：色调/色彩、形状、大小、阴影、组合图案。

航空像片的信息提取：类型为彩色红外像片；比例尺大、分辨率高，常用直接判读法和对比

分析法；依据航片上地物的形状和色彩就可判读地物属性。

居民地和道路的判读：

城市居民地的判读特点：房屋稠密，面积较大，建筑物排列整齐，能判读建筑物的形状、高

度和周边环境；农村居民地的判读特点：小而分散，有农田包围，能判读居民地的外形和面

积及通向居民地的道路；道路的判读特点：线状分布，色调较亮。

像对：把从相邻两摄影站对同一地区摄取的两张像片，称为像对。像对立体效果的形成过程：

空间物体—空间物体左右像对—生理视差—产生立体感觉—恢复空间物体立体模型。

卫星图像：判读方法主要是对比分析和地物纹理特征。

影像地图有：普通影像地图、专题影像地图。

特点：信息丰富、直观形象、现势性强。

应用：城市影像地图、中国影像地图以及各种应用的影像地图等。

土壤遥感：一般用间接判读法，根据其上生长的植被类型、地区的气候条件等分析，推断出

土壤的类型。

植被遥感：（确定分布、类型、长势）判读的原理是植物的光谱特性：（1）不同的植物结构

和叶绿素含量不同；（2）植物的物候差异；（3）植物的生态条件。

水体遥感：（1）水体的反射率很低；(2)光谱差异;(3)悬浮泥沙浓度;(4)蓝波段对水体有较大

的透射能力;(5)水体的热容量大;(6)遥感探测水体的污染很有效.

植被在彩红外像片上表现为不同程度的品红到红色。因为近红外段的光谱反射率远远高于它在可见光波段的光谱反射率。

水在彩红外像片上表现为蓝到青色(清水呈蓝色，浊水呈青色)。

城市呈现内部有纵横纹理的青色。

公园、绿化带呈品红到红色。

湿地呈青色。

干旱裸地和沙漠都呈黄色。