北大《遥感基础与图像解译原理》复习大纲Word下载.docx

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基本特性——空间特性（多种分辨率、信息量大）光谱特性（从全波段到数百个波段）时相特性（周期性、即时、微波的全天候等）

3.电磁波谱及地物电磁波谱特性。

电磁波谱定义及典型波段中心波长、典型地物的电磁波谱特性等

电磁波谱定义：

将电磁波按照频率和波长排列的变化规律

典型波段：

紫外0.01-0.370.01~0.3微米全被大气吸收，只有0.3~0.37微米的用于遥感。

紫0.38-0.43蓝0.43-0.47青0.47-0.50

绿0.50-0.56黄0.56-0.59橙0.59-0.62红0.62-0.76

近红外0.76-3中红外3-6远红外6-15微波1mm-1m

典型地物

1）反射波谱：

地物反射率随入射波长的变化规律

雪在0.4~0.6μm反射率达100%，在红外波段吸收较强。

可见光波段反射率极高，迅速下降，到1.5μm以后反射率接近于0。

沙地在0.6μm反射强，在0.8以上比雪反射更强。

湿地反射率普遍较低，且随波长逐渐下降。

水体反射率普遍较低，受水体混浊度、叶绿素含量影响大。

绿色植被在0.55μm有二级反射峰,0.7~1.1有强反射峰。

含水量越高，反射越低。

植被的反射波谱特性图！

！

2）地物的发射波谱特性与粗糙度、颜色、温度有关

粗糙表面和暗色调表面发射率高；

光滑表面和颜色明亮表面发射率低；

温度高且比热大（具有保温作用）的地物发射率高；

水在白天由于其表面光滑，发射率低，但在夜晚由于其比热大而发射率高。

3）地物的透射波谱特性与波长和地物性质有关

0.45~0.56的蓝绿波对水体有一定的透射能力，较混浊的水体1~2m，一般水体可达10~20m。

波长大于1mm的微波对冰有极强的透射能力。

4.太阳辐射及其所受大气影响。

太阳辐射的特性、短波辐射、太阳常数、各种散射、大气窗口等

太阳辐射特性：

太阳辐射能主要集中在0.3~3.0微米之间。

最大辐射强度在0.47微米。

46%的辐射能集中在0.4~0.76微米之间，所以太阳辐射又叫短波辐射。

太阳常数：

日-地处于平均距离时，太阳辐射到达地球大气上界的辐射通量密度。

其值为1.35~1.37kW/m2。

大气对太阳辐射的影响：

30%反射、17%吸收、22%散射、31%直接到达地面

吸收-O2主要吸收小于0.2微米的太阳辐射。

O3主要吸收0.2-0.36微米的紫外光和0.6微米左右的橙色光。

H2O主要吸收红色光和红外光。

C02主要吸收红外光。

散射-γ∝1/λφ,其中φ由波长和散射微粒直径决定

瑞利散射：

微粒直径远小于波长时，φ=4，称为瑞利散射（大气分子）。

米氏散射：

微粒直径与波长相当时，φ=2，称为米氏散射（气溶胶）。

非选择性散射：

微粒直径远大于波长时，φ=0，称为非选择性散射（颗粒）。

散射的影响主要是降低图象的对比度,还可以用于气溶胶遥感,微波遥感则完全是利用地物对微波的散射特性。

大气窗口：

通常把太阳辐射通过大气层未被反射、吸收、散射的那些透过率高的波段范围称作大气窗口。

电磁波谱、太阳辐射、大气影响、地物电磁波谱、彩色原理共同构成遥感的物理基础。

5.遥感技术系统。

遥感技术系统都包括什么？

遥感平台、遥感器、遥感信息的传输与处理系统共同构成遥感技术系统。

6.彩色原理及色彩空间变换。

加色法、减色法、颜色组合及其效果、HSI各分量的意义等

加色法：

红绿蓝黄色青色品红色白色。

加色合成原理：

Red-红，Green-绿，Blue-蓝；

等比例RB合成品红色M，等比例RG合成黄色Y，等比例GB合成青色C，等比例RGB合成白色。

减色法：

黄色青色品红色红绿蓝黑色。

减色合成原理：

Magenta-品红，Yellow-黄，Cyan-青；

等比例MY合成红色R，等比例YC合成绿色G，等比例MC合成蓝色B，等比例MYC合成黑色。

H-色度（颜色的性质）S-饱和度（颜色的纯度）I-亮度/强度（颜色的亮度）

7.航摄仪及其主要技术特性。

胶片的感光度、反差系数、宽容度、曝光量、灰度等

航摄仪：

装置在飞机或其他飞行器上对地面进行摄影的仪器，主要包括镜头、镜箱、感光胶片，以及航摄仪控制与辅助设备。

镜头与镜箱决定航空摄影的焦距、视场角、波段，以及航空相片的幅面、分辨率。

焦距与视场角和幅面有关

航摄仪的感光胶片，其性能主要由感光度（S）、宽容度（L）、分辨率（R）决定。

灰度D、照度E、曝光量E*t、灰雾密度Do

反差系数大于1-硬底片

感光度=常数K/H曝光快慢的量度，感光度高，需要曝光时间短

感光度SD=K/H（Do+D）

若Do+D=1.05,

对应H=0.009lux.s,

S0.85=10/0.009=1100

S是胶片感光快慢的量度！

S越大越好（一般航空摄影感光度在S0.851500或者S0.6528左右）

8.航空遥感分类。

1）航空遥感的各种分类方式

按摄影目标分类：

单片摄影、航线摄影、面积摄影

按航片倾角分类：

水平摄影、倾斜摄影（3º

）

按感光胶片类型分类：

普通黑白、黑白红外、彩色、彩色红外（G—B,R—G,NIR—R）、4波段摄影（RGB+NIR）

按摄影方式分类：

垂直摄影、扫描摄影、全景摄影

按比例尺分类：

大（大于1／l0000）、中（1／10000～1／30000）、小（1／30000～1／l00000）、超小（1／100000～1／250000）比例尺航空摄影

2）航向重叠、旁向重叠

航向重叠——立体观测，沿同一航线的相邻像片上有同一地面影像部分。

面积航空摄影的要求，沿同一航线上相邻像片间的航向重叠为65～50%。

旁向重叠——航带之间的镶嵌，沿两条相邻航线所摄的相邻像片上有同一地面影像部分。

在面积航空摄影中，相邻航线间的像片，旁向重叠为35～15%。

3）立体像对：

两张同一地区的遥感影像，从不同角度进行拍摄，获得的具有重叠区域。

9.航空遥感分辨率的有关内容。

胶片、镜头、地面分辨率及其计算方法等

胶片分辨率40~150mm-1（卤化银颗粒大小、显影液快慢决定）

镜头分辨率40~150mm-1（由航摄仪镜头材料和工艺质量决定）

像片分辨率20~100mm-1（由航摄仪镜头和胶片特性决定）

地面分辨率像片分辨率的地面反应（由像片分辨率和比例尺

✧分辨率计算

1/R航片＝1/R镜头＋1/R胶片

地面分辨率D＝1/R航片*M＝M/R航片M为比例尺

比如：

若R镜头＝50mm-1，R胶片＝50mm-1，M＝5000

则R航片＝25mm-1，D＝0.2m

10.航空像片的几何特性。

中心投影、投影误差、倾斜误差、像点模糊、比例尺、等角点、等比线等概念

中心投影：

航空像片是中心投影成像。

投影距离影响中心投影比例尺：

投影距离越小，即成像时投影中心距地物的高度越低，比例尺越大。

投影面倾斜影响中心投影比例尺：

投影面倾斜后，靠近投影中心的一侧，比例尺变小；

远离投影中心的一侧，比例尺变大。

地形起伏影响中心投影的成像位置：

一座山投影后，山顶比其正下方的山脚离

像主点远。

像主点不变o

像底点n：

投影中心与地心连线在像片的交点

等角点c：

在c点无形变（叫法与角平分线无关）

投影误差---地形起伏引起的像点位移

投影误差的大小与离像主点的距离正比；

投影误差大小与高差成正比；

投影误差大小与航高成反比。

像主点没有投影误差。

倾斜误差--像片倾斜引起的像点位移

倾斜误差---等比线以上/以下的差别，等比线上不受倾斜误差影响。

像片倾斜后，以等比线为界，靠近投影中心的一侧，比例尺变小，远离投影中心的一侧，比例尺变大。

（跟像主点、等角点、像底点比例尺依次变大远离一样）

等比线没有倾斜误差。

像点模糊—由曝光时飞机的飞行产生

因此曝光时间越短越好，曝光时间越短，像点模糊越小。

但是曝光时间短，要求胶片感光好。

δω=a1a2=（f/H）*L=（f/H）*ω*t

例如：

ω=180km/h=50m/s

t=1/250s=0.004s

f=100mm

H=1000m

δω=0.02mm（对应地面0.2m）

比例尺

水平像片的比例尺=1:

M=f:

H

倾斜像片的比例尺---任意点/象主点/象底点/等角点

只有等比线上的比例尺才是水平相片的比例尺，即1：

M。

像主点比例尺＜等角点比例尺＜像底点比例尺

几何纠正——中心投影向正射投影的转变，消除倾斜误差、投影误差

光学纠正、数字纠正

11.航空像片的物理特性及其解译特征。

亮度系数、5大解译特征等

物理特性

航空像片是通过地物反射的电磁波在感光胶片上的光化学反应形成的灰度图象。

其物理特性就是讨论影响航空像片色调、清晰度的因素。

如地物特性、感光材料特性、摄影季节、时间等。

亮度系数P---表示地物的反射率大小。

指在相同照度条件下，某物体表面亮度（B）与纯白物体理想表面亮度（B0）之比，

P=B/B0

方向性、变化范围大、湿度影响、粗糙度的影响、颜色的影响

雪地的亮度系数：

0.9-1.0植被亮度系数最低道路一般

航空像片的解译特征：

形状、大小、色调、阴影、结构图案

12.陆地卫星的轨道特性。

卫星轨道近极地、近圆形、与太阳同步的轨道特性及其原因，重复周期等

近极地：

保证覆盖全球

近圆形：

保证比例尺基本相同

与太阳轨道同步：

保证以同一地方时通过赤道，目的在于保证光照角度固定不变，因此需要对卫星轨道加以修正。

卫星轨道以一年为周期作圆锥运动，保证一年中阳光与轨道面角度相同。

运行周期：

卫星绕地球一周所需时间。

重复周期：

卫星完全覆盖地球所需时间，或者卫星回到原位所需时间。

重复周期的计算！

13.卫星像片的几何特性。

投影性质、编号、比例尺、重叠等

投影性质：

卫星影像是多中心投影，相当于6920x5728或者2340x3240个小拼图，靠近边缘比例尺稍微变小，由于H变化

影像编号：

“轨道号－幅号”，如133－32；

同一地区不同卫星有不同的编号；

MSS影像：

中国是122－163，23－58

比例尺：

卫星像片，有1:

336.9万、1:

100万、1:

50万…数字影像，则比例尺的概念相对弱化，分辨率的概念更直接

航向重叠：

如TM影像16km，属于完全同样的数据，不能用做立体观测

旁向重叠：

即不同轨道间的重叠。

纬度增加，重叠率增加。

极地，这一重叠率能高达80％。

可以用作立体观测。

14.LANDSAT的ETM+影像技术特点及波段解像力。

波段数、地面分辨率、典型波段的解像能力