遥感课复习提纲Word文档下载推荐.docx

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探测波段1㎜~10m

多波段遥感：

在可见光波段和红外线波段的范围内，在分成若干窄波段来探测

3）、按传感器的工作原理分

　　主动遥感：

探测器主动发射一定电磁波能量

被动遥感：

探测器不向目标发射电磁波

4）、按遥感资料的获取方式分

　　成像遥感：

目标电磁辐射信号能转换成图象

非成像遥感：

目标电磁辐射信号不能形成图象

5）、按波段宽度及波谱的连续性分

高光谱遥感（hyperspectralremotesensing）：

是利用很多狭窄的电磁波波段（波段宽度通常小于10nm）产生光谱类型的图像数据。

常规遥感（宽波段遥感）：

波段宽度一般大于100nm，且波段在波谱上不连续。

6）、按遥感的应用领域分

从大的研究领域可分为：

外层空间遥感，大气层遥感，陆地遥感，海洋遥感。

从具体应用领域可分为：

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、城市遥感、工程遥感、灾害遥感、军事遥感。

2、黑体辐射规律：

（1）黑体的辐射（发射）能量----辐射出射度（M）是波长λ和温度T的函数；

某一波长下黑体的辐射出射度Mλ是指在某一单位波长间隔（λ~Δλ）的辐射出射度。

在紫外、可见光和红外波段Mλ与λ5成反比；

在微波波段，Mλ与λ2成反比与T成正比。

（2）黑体的总辐射出射度M：

黑体对所有波长的（发射）辐射能量的总和。

在这种情况下M~M（T）。

即：

M∝T4

表明总辐射出射度M与温度T的关系是：

随着温度的升高，M的值急剧增大；

不同温度下的M值在波长—能量曲线图中，展现为一系列互不相交的曲线（族）。

（3）黑体辐射出射度Mλ的最大值所对应的波长λmax与黑体自身温度T的关系：

λmax与T成反比。

黑体温度越高，其总辐射出射度M的曲线的峰值就越向短波方向偏移。

（太阳的λmax=0.47μｍ；

地球λmax=9.0μｍ）

太阳辐射（太阳光谱）的主要特征

（1）太阳辐射到达大气层顶时与60000K黑体的辐射能特征基本相同：

辐射能的强度特征、辐射能随波长的分布特征。

（2）太阳辐射穿过大气层到达地面后，被大气反射、散射和吸收强度有所减少，而且存在多个O3、CO2、H2O的吸收带。

（3）在0.3~0.47μｍ范围内，随波长的增加太阳辐射能急剧增长，在0.47μｍ左右达到极大值；

随波长的继续增大，太阳辐射能逐渐减少，在中红外波段，太阳辐射能已相当微弱。

（4）在0.6μｍ附近有一个O3的吸收带；

在0.7、0.9、1.1μｍ附近有三个水汽的吸收带、在1.4和1.9μｍ附近太阳辐射能完全被吸收；

CO2的强吸收带在2.7和4.3μｍ附近。

（5）到达地面的太阳辐射能43.5%集中在可见光波段38.6%集中在近红外波段。

3、瑞利散射：

当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。

Ø

散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。

紫外线是红光散射的30倍，0.4微米的蓝光是4微米红外线散射的1万倍。

瑞利散射对可见光的影响较大，对红外辐射的影响很小，对微波的影响可以不计。

米氏散射：

当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。

散射强度受气候影响大。

散射光的向前方向比向后方向的散射强度更强，方向性比较明显。

无选择散射：

当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射。

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。

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，而对于微波而言，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。

天为什么是蓝的？

日出、日落时天空为什么是橙红色的？

无云的晴空呈现蓝色，就是因为蓝光波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝，使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削弱。

这种现象在日出和日落时更为明显，因为这时太阳高度角小，阳光斜射向地面，通过的大气层比阳光直射时要厚得多。

在过长的传播中，蓝光波长最短，几乎被散射殆尽，波长次短的绿光散射强度也居其次，大部分被散射掉了。

只剩下波长最长的红光，散射最弱，因此透过大气最多。

加上剩余的极少量绿光，最后合成呈现橘红色。

所以朝霞和夕阳都偏橘红色。

云为什么是白的？

云、雾粒子直径虽然与红外线波长接近，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，所以人们看到云雾呈白色，并且无论丛云下还是云层上面看，都是白色。

4、大气窗口：

通过大气而较少被反射、吸收或散射的投射率较高的电磁辐射波段。

大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。

大气窗口的光谱段主要有：

0.3~1.3μm，即紫外、可见光、近红外波段。

1.5~1.8μm，2.0~3.5μm，近、中红外波段。

3.5~5.5μm，即中红外波段，物体的热辐射较强。

8~14μm，即远红外波段，适于夜间成像。

0.8~2.5cm，即微波波段。

5、反射有哪些种类？

植物的波谱特性是什么？

水体的波谱特性是什么？

物体的反射状况根据其表面状况的不同分为三种：

镜面反射，漫反射，实际物体反射（方向反射）。

6、遥感平台的分类？

1）地面平台：

三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台。

它通过地物光谱仪或传感器来对地面进行近距离遥感，测定各种地物的波谱特性及影像的实验研究。

三角架：

0.75-2.0米；

对测定各种地物的波谱特性和进行地面摄影。

遥感塔：

固定地面平台；

用于测定固定目标和进行动态监测；

高度在6米左右。

遥感车、船：

高度的变化；

测定地物波谱特性、取得地面图像；

遥感船除了从空中对水面进行遥感外，可以对海底进行遥感。

2）航空平台：

包括飞机和气球。

飞机按高度可以分为低空平台、中空平台和高空平台。

低空平台：

2000米以内，对流层下层中。

中空平台：

2000-6000米，对流层中层。

高空平台：

12000米左右的对流层以上。

气球：

低空气球：

凡是发放到对流层中去的气球称为低空气球；

高空气球：

凡是发放到平流层中去的气球称为高空气球。

可上升到12-40公里的高空。

填补了高空飞机升不到，低轨卫星降不到的空中平台的空白。

3）航天平台：

包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。

7、卫星轨道参数是什么？

卫星姿态角是什么？

轨道参数：

用于表示遥感卫星轨道特征的数值组。

轨道参数（开普勒的六个参数）

•升交点赤经Ω：

是赤道轨道的升交点与春分点之间的角距。

•近地点角距ω：

卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。

•轨道倾角i：

卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。

即升交点一侧的轨道面至赤道面的夹角。

•卫星轨道长半轴a：

卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离。

•卫星轨道偏心率（扁率）e：

e=c/a

•卫星过近地点时刻t0：

以近地点为基准表示轨道面内卫星位置的量。

卫星姿态角

滚动（ω）：

绕x轴旋转的姿态角。

俯仰（φ）：

绕y轴旋转的姿态角。

偏航（κ）：

绕z轴旋转的姿态角。

8、陆地卫星的运行特点？

什么是太阳同步轨道？

什么是地球静止卫星？

陆地卫星的运行特点：

（1）近极地、近圆形的轨道；

（2）轨道高度为700～900km；

（3）运行周期为99～103min/圈；

（4）轨道与太阳同步。

太阳同步轨道：

指卫星轨道面以与地球的公转方向相同的方向而同时旋转的近圆形轨道。

卫星轨道倾角很大，绕过地球极地地区，因此又称极轨卫星。

在太阳同步轨道上，卫星于同一纬度的地点，每天在同一地方时同一方向上通过，即卫星轨道面永远与当时的“地心—日心连线”保持恒定角度，使得卫星在不同时相对同一地区遥感时，太阳高度角大致相等。

地球同步轨道：

运行周期等于地球的自转周期，即如果从地面上各地方看过去，卫星在赤道上的一点是静止不动的，所以又称静止轨道卫星。

静止轨道卫星能够长期观测特定地区，卫星高度高，能将大范围的区域同时收入视野，因此被广泛应用于气象和通讯领域中。

9、LANDSAT上的传感器有哪几种？

各有什么特点？

各传感器的波段组成为何？

各波段适于探测何种地物？

在陆地卫星1～3号上装载的传感器有反束光导管摄像机（RBV）及多光谱扫描仪（MSS）。

在陆地卫星4、5号上，除装载多光谱扫描仪（MSS）外，还装载有专题制图仪（TM）；

在陆地卫星7号，安装了增强型的专题制图仪（ETM＋）

1）MSS多光谱扫描仪

多光谱扫描仪是把来自地面上地物的电磁波辐射（反射或发射）分成几个不同的光谱段，同时扫描成像的一种传感器，在陆地卫星1～5号上均装有这种传感器。

它是由扫描反射镜、校准器、聚光系统、旋转快门、成像板、光学纤维、滤光器和探测器等所组成。

MSS各个波段：

MSS4：

0.5-0.6（绿色）：

对水体有一定透射能力，清洁水体中透射深度可达10-20m，可判读浅水地形和近海海水泥沙。

可探测健康绿色植被反射率。

MSS5：

0.6-0.7（红色）：

用于城市研究，对道路、大型建筑工地、砂砾场和采矿区反映明显。

可用于地质研究。

用于水中泥沙含量研究。

进行植被分类。

MSS6：

0.7-0.8（近红外）：

区分健康与病虫害植被。

水陆分界。

土壤含水量研究。

MSS7：

0.8-1.1（近红外）：

测定生物量和监测作物长势。

地质研究。

2）TM专题制图仪

陆地卫星4、5号上的TM（ThematicMapper）是一个高级的多光谱扫描型的地球资源传感器，与多光谱扫描仪MSS的性能相比，它具有更高的空间分辨率，更好的频谱选择性，更好的几何保真度，更高的辐射准确度和分辨率。

TM中增加了一个扫描行改正器，目的之一是使扫描行垂直于飞行轨道（MSS扫描行不垂直于飞行轨道）。

其二是使往返双向都对地面进行扫描，收集图像数据（MSS仅仅从西向东扫描式单向收集图像数据，从东往西回扫时，关闭望远镜与地物之间的光路）。

TM各个波段：

（1）、0.45-0.52（蓝色）：

对水体有透射能力，可区分土壤和植被。

（2）、0.52-0.6（绿色）：

同MSS-4。

（3）、0.63-0.69（红色）：

同MSS-5。

（4）、0.76-0.9（近红外）：

同MSS-6。

（5）、1.55-1.75（短波红外）：

同MSS-7。

（6）、10.4-12.5（热红外）：

探测地球表面不同物质的自身热辐射，可用于热辐射制图、岩石识别和地质探矿等。

（7）、2.08-2.35（短波红外）：

探测高温辐射源，如监测森林火灾、火山活动等。

3）ETM+增强型专