遥感导论期末考试知识点总结Word文档下载推荐.docx
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微波遥感：
探测波段在1mm-1m之间
多波段遥感：
探测波段在可见光波段和红外波段范围内，分成若干窄波段来探测目标。
（3）按工作方式分：
主动遥感：
不依靠太阳，由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号
被动遥感：
传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。
成像遥感：
传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成（数字或模拟）图像
非成像遥感：
传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像
（4）按遥感应用的目的分：
环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感
4、遥感的特点（若为简答）
（1）遥感范围大，可实施大面积的同步观测
遥感观测为地面探测提供了最佳获取信息的方式，并且不受地物阻隔的影响。
遥感平台的范围越大，视角越大，可以同步观测的地面信息就越多。
（2）时效性，获取信息快，更新周期短，具有动态监测的特点
对于天气预报、火灾和水灾等灾情监测，以及军事行动等具有重要作用。
（3）数据的综合性和可比性，具有手段多、技术先进的特点
能够反映许多自然人文信息，能较大程度排除人为干扰。
（4）经济性。
经济效益高，用途十分广泛
（5）局限性：
遥感技术所利用的电磁波还很有限，仅是其中的几个波段范围，已被利用的遥感波谱段，对许多地物某些特征不能准确反映。
第二章
1、黑体：
在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1的物体；
绝对黑体：
如果一个物体对任何波长的电磁波都全部吸收，则该物体是绝对黑体。
2、黑体辐射规律
普朗克公式，普遍适用于绝对黑体辐射的公式
（λ，T）=·
k为波尔兹曼常数，k=1.38×
10-23
h为普朗克常数，h=6.63×
10-34
M为辐射出射度
该公式表明了辐射通量密度与温度的关系以及按波长分布的规律
特点：
①辐射通量随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值
②温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同
③随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动
（1）斯忒藩-玻尔兹曼定律
M=σT4σ为斯忒藩-玻尔兹曼常数，σ=5.67×
10-8W·
m-2·
K-2
特点：
绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。
温度微小的变化会引起辐射通量密度变化很大。
（2）维恩位移定律
λmax·
T=bb=2.898×
10-3m·
K
它解释了黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。
由定律可以看出，黑体温度越高，其曲线的峰顶越往左移，即往波长短的方向移动。
（3）基尔霍夫定律（物体物体辐射定律）
==M0=I
（Mi为辐射出射度；
为吸收系数；
辐照度）
一定温度下，地物单位面积上的辐射通量W与吸收率之比，对于任何物体都是一个常数，并等于该温度下同面积的黑体辐射通量。
对于实际物体都可以看作辐射源，且物体的吸收本领越大，吸收系数越接近于1，发射本领越大，即越接近黑体辐射。
绝对黑体不仅具有最大的吸收率，也具有最大的反射率。
3、大气对辐射的吸收作用
太阳辐射穿过大气层时，大气分子对电磁波的某些波段具有吸收作用。
吸收作用使辐射能量转变为分子的内能，从而引起这些波段太阳辐射强度的衰减，甚至某些波段的电磁波完全不能通过大气。
因此，在太阳辐射到达地面时，形成了电磁波的某些缺失带。
4、大气散射的影响
太阳辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开，称散射。
散射使原传播方向的辐射强度减弱，而增加向其他方向的辐射。
大气散射主要集中在太阳辐射能量最强的可见光区。
太阳辐射在照到地面又反射都传感器的过程中，二次通过大气，在照射地面时，由于散射增加了漫入射的成分，使反射的辐射成分有所改变。
改变了电磁波的传播方向；
干扰传感器的接收；
降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判读。
5、大气散射的分类
（1）瑞利散射
①概念：
当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。
它主要是由大气中的原子和分子，如氮、二氧化碳等引起的，特别是对可见光而言，瑞利散射现象特别明显。
②特点：
散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。
③影响：
对可见光的影响大。
对红外辐射的=影响很小，对微波辐射影响可不计。
（2）米氏散射（云雾对红外线）
当大气中粒子的直径与辐射的波长差不多时发生的散射。
云、雾的粒子大小与红外线的波长接近，所以云雾对红外线的散射主要是米氏散射。
因此，潮湿天气米氏散射影响较大。
主要由大气中的微粒引起（如烟、尘埃、小水滴及气凝胶等）。
散射强度与波长的二次方程反比，散射光线的向前方向比向后方向更强，方向性比较明显。
（3）无选择性散射
当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射
散射强度与波长无关，在符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。
【如云雾粒子直径虽然与红外线波长相近，但相比可见光波段，云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多。
因而对可见光中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到的云雾呈白色。
】
★P45第六题大气的散射现象有几种类型？
根据不同的散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云透雾的能力而可见光不能。
答：
散射造成太阳辐射的衰减，但是散射强度遵循的规律与波长密切相关。
而太阳的电磁波辐射几乎包括电磁波辐射的各个阶段。
因此，在大气状况相同时，同时会出现各种类型的散射。
对于大气分子、原子引起的瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段。
对于大气微粒引起的米氏散射从近紫外到红外波段都有影响，当波长进入红外波段后，米氏散射的影响超过瑞利散射。
大气云层中，小雨滴的直径相对于其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强；
而对微波来说，微波波长比粒子的直径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长的四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射，最大透射，而被称为具有穿云透雾的能力。
6、大气窗口
概念：
通常把电磁波通过大气层时较小被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段称为大气窗口。
大气窗口的光谱段（看看）
大气窗口
光谱波段
紫外、可见光、近红外波段
0.3-1.3μm
近红外
1.5-1.8
近中红外
2.0-3.5
中红外
3.5-5.5
远红外
8-14
微波
0.8-2.5
7、太阳辐射与地表的相互作用
太阳辐射近似于温度为6000K的黑体辐射，而地球辐射则接近于温度为300K的黑体辐射。
最大辐射的对应波长分别为λmax=0.48μm和λmax=9.66μm，两者相差较远。
太阳辐射主要集中在0.3-2.5μm。
8、地球辐射的分段特征
波段名称
可见光与近红外
波长
0.3-2.5μm
2.5-6μm
>
6μm
辐射特性
地表反射太阳辐射为主
地表反射太阳辐射和自身热辐射
地表自身热辐射为主
9、反射率与反射波谱
（1）反射率：
物体反射的辐射能量占总入射量的百分比，称为反射率
（2）反射波谱：
指地物反射率随波长的变化规律
①植被的反射光谱曲线（特征及影响因素）图片见原资料
1°
特征：
植物的反射波谱曲线（光谱特征）规律性明显而独特有两个反射峰、五个吸收谷
·
在可见光波段（0.4-0.76μm）形成绿反射峰（0.55μm处）及其两侧的蓝（0.45μm）、红（0.67μm）两个吸收谷。
{这一特征是由于叶绿素的影响，叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿光反射作用弱}
近红外0.74-1.3μm处形成高反射区。
在0.7-0.8μm是一个陡坡，反射率急剧增高；
在0.8-1.3之间形成一个高的，反射率可达40%或更大的反射峰。
{这是由于植被细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成的高反射率。
}
中红外1.3-2,5μm处，吸收率大增，反射率大大下降形成分别以1.45μm、1.95μm和2.6-2.7μm为中心的三个水吸收谷。
2°
影响因素
·
影响植物光谱的因素有植物本身的结构特征，也有外界的影响，但外界的影响总是通过植物本身生长发育特点在有机体的结构特征中表现出来。
控制植物反射率的主要因素有：
植物叶子的颜色、叶子的细胞构造和植物的水分等等；
植物的生长发育、植物的不同种类、灌溉、施肥、气候、土壤、地形等因素都对植物的光谱特征产生影响。
②土壤的光谱曲线图见原资料
土质越细反射率越高
有机质含量越高反射率越低
含水量越高反射率越低
因土类和肥力状况的不同而不同
不同波谱段的遥感影像上区别不明显
③水体的光谱曲线
水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收很强，特别是近红外波段更强。
所以，在近红外遥感影像上，水体呈黑色。
水中含泥沙是，由于泥沙的散射，可见光波段的反射率增加，峰值出现在黄红区。
水中含叶绿素时，近红外波段明显被抬升。
④岩石的光谱曲线图见原资料
岩石的反射波谱曲线无同一的特征：
矿物成分、矿物含量、风化程度、含水量、颗粒大小、表面光滑度、色泽等都会对其产生影响。
第三章
1、气象卫星特点
（1）轨道
气象卫星的轨道分为两种，低轨和高轨。
低轨：
就是近极地太阳同步轨道，简称极地轨道，轨道高度为800-1600km，近南北向绕地球运转，与太阳同步，使卫星每天在固定时间（地方时）经过每个地点的上空。
（风云一号）
高轨：
是指地球同步轨道，轨道高度36000km。
绕地球一周需24小时。
由于地球公转和地球自转相等，相当于地球似乎固定于高空某一点（风云二号，地球同步静止气象卫星）
（2）短周期重复观测
（3）成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量
（4）资料来源连续、实时性强、成本低
2、陆地卫星轨道特点：
近极地、近圆形、太阳同步、中高度、长寿命（图见原资料）
3、像点位移
在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片位置上的移动，这种现象称为像点位移。
公式：
=δ为位移量；
h为地面高差；
r为像点到像主点的距离；
H为摄影高度
规律：
（1）位移量与地形高差成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。
当高差为正时，像点位移为正，是背离像主点方向移动；
高差为负时，像点位移为负，是朝向像主点方向移动。
（2）位移量与像点距离像主点的距离成正比，即距像主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小。
R=0像主点无位移。
（3）位移量与摄影高度（航高）成反比。
即摄影高度越大，因地表起伏的位移量越小。
4、扫描成像和摄影成像的比较
（1）扫描成像：
是依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像。
其探测波段可包括紫外、红外、可见光和微波波段，成像方式有光/机扫描成像、固体自扫描高光谱成像光谱扫描。
（2）摄影成像：
原理是通过成像设备获取物体摄像的摄像的技术；
摄像成像依靠光学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像。
5、光机扫描的几何特征取决于它的瞬时视场角和总视场角。
（1）瞬时视长角：
扫描镜在一瞬时时间可以视为静
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