遥感选修考点整理.docx

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遥感选修考点整理

遥感：

使用某种遥感器，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息（一般是电磁波的反射辐射或者发射辐射），经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息的过程。

可见光遥感（visiblespectralremotesensing）是指传感器工作波段限于可见光波段范围（0.38——0.76微米）之间的遥感技术。

电磁波谱的可见光区波长范围约在0.38～0.76微米之间，是传统航空摄影侦察和航空摄影测绘中最常用的工作波段。

红外遥感（infraredremotesensing）是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。

探测波段一般在0.76——1000微米之间。

是应用红外遥感器（如红外摄影机、红外扫描仪）探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息，以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。

微波遥感：

是传感器的工作波长在微波波谱区的遥感技术，是利用某种传感器接受地理各种地物发射或者反射的微波信号，藉以识别、分析地物,提取地物所需的信息。

光谱反射率：

物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比，它是波长的函数

地物的反射波谱特性：

物体反射率（或反射辐射能）随波长变化而改变的特性称为地物的反射波谱特性。

地物的波谱特性曲线：

将地物的光谱反射率与波长的关系在直角坐标系中描绘出的曲线称为地物的波谱特性曲线。

电磁波谱

按电磁波波长的长短，依次排列制成的图表叫电磁波谱。

依次为：

γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。

黑体定义：

在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。

黑体辐射（BlackBodyRadiation）：

黑体的热辐射称为黑体辐射。

黑体辐射的三个特性

1、温度越高，总的辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。

2、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。

3、辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。

按照发射率与波长的关系，把地物分为：

Ø黑体或绝对黑体：

发射率为1，常数。

Ø灰体（greybody）：

发射率小于1，常数

Ø选择性辐射体：

反射率小于1，且随波长而变化

太阳辐射由于折射改变了方向，并不改变太阳辐射的强度。

因此，就辐射强度而言，太阳辐射经过大气传输后，主要是反射、吸收和散射的共同影响衰减了辐射强度，剩余部分即为透过的部分。

对遥感传感器而言，只能选择透过率高的波段，才对观测有意义。

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。

发射率（Emissivity）：

地物的辐射出射度（单位面积上发出的辐射总通量）W与同温下的黑体辐射出射度W黑的比值。

它也是遥感探测的基础和出发点。

•影响地物发射率的因素：

地物的性质、表面状况、温度（比热、热惯量）：

比热大、热惯量大，以及具有保温作用的地物，一般发射率大，反之发射率就小。

地物反射和反射率：

当电磁辐射能到达两种不同介质的分界面时，入射能量的一部分或全部返回原介质的现象，称之为反射。

反射的特征可以通过反射能占入射能的比例，即反射率的测定定量化

方向反射

朗伯体表面实际上是一个理想化的表面。

它被假定为介质是均匀的、各向同性的，但事实上，自然界大多数地表既不完全是粗糙的朗伯表面，也不完全是光滑的“镜面”，而是介于两者之间的非朗伯表面。

其反射并非各向同性，而具有明显的方向性，即方向反射----指特定反射能量与其面上的特定入射能量之比。

一般说来，从空间对地面观察时，对于平面地区且地面物体均匀分布，可以看成漫反射；对于地形起伏和地面结构复杂的地区，为方向反射。

漫反射：

当入射能量在所有方向均匀反射，即入射能量以入射点为中心，在整个半球空间内向四周各向同性的反射能量的现象，称为漫反射，又称郎伯（Lambert）反射，也称各向同性反射。

漫反射相位和振幅的变化无规律，且无极化（偏振）。

一个完全的漫反射体称为朗伯体，其电磁波的反射服从于朗伯余弦定律。

从任何角度观察朗伯表面，其反射辐射能量都相同。

对可见光而言，土石路面、均匀的草地表面均属于漫射体。

重复周期

指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地空时所需要的天数

重访周期是利用卫星的侧摆快速拍摄同一地点时所需要的最短时间； 

而重复周期是指卫星不经过侧摆再次拍摄同一地点所需要的时间；

近极地轨道

轨道倾角设计为99.125°

可以观测到南北纬81°之间的广大地区

太阳同步轨道

卫星轨道与太阳同步，是指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角，不随地球绕太阳公转而改变

以“推扫”方式获取沿轨道的连续图像条带

CCD，英文全称：

Charge-coupledDevice，中文全称：

电荷耦合元件。

可以称为CCD图像传感器。

CCD是一种半导体器件，有大量独立的感光二极管组成，一般按照矩阵形式排列，相当于传统相机的胶卷，能够把光学影像转化为数字信号。

扫描成像：

依靠探测元件和扫描镜对目标物以瞬时视场为单位进行的逐点取样，从而得到目标地物电磁辐射特性信息，利用光电效应和光热效应，将辐射转换成电能（电流、电压），或者是其他物理特性（体积压强等）的变化，从而对物体进行探测。

轨道倾角

简称倾角。

航天器绕地球运行的轨道平面与地球赤道平面之间的夹角，分为顺行轨道、逆行轨道和极轨道。

地球静止轨道属于地球同步轨道的一种。

在这轨道上进行地球环绕运动的卫星或人造卫星始终位于地球表面的同一位置。

它的轨道离心率和轨道倾角均为零。

运动周期为23小时56分04秒，与地球自转周期吻合。

由于在静止轨道运动的卫星的星下点轨迹是一个点，所以地表上的观察者在任意时辰始终可以在天空的同一个位置观察到卫星，会发现卫星在天空中静止不动，因此许多人造卫星，尤其是通讯卫星，多采用地球静止轨道

卫星高度卫星离地面的高度，一般指卫星至卫星星下点之间的距离。

电磁波谱

电磁辐射波长或频率按序排列的总范围。

一、大气对太阳光存在哪些作用？

大气对电磁波的影响主要有散射、吸收、折射、透射等，而对于遥感来说，主要的影响因素是散射和吸收。

二、什么是遥感？

遥感技术系统包括哪几部分？

使用某种遥感器，不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息（一般是电磁波的反射辐射或者发射辐射），经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息的过程。

目标的信息特性

目标信息的传输

空间信息采集

地面接收与预处理

信息处理

信息分析与应用

三、简述遥感传感器的发展方向？

高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率

探测波段范围不断延伸、多种技术集成

四、landsat卫星轨道设计特点及目的什么？

五、遥感图像融合的目的是什么？

提高对影像进行分析的能力（既提高多光谱图像空间分辨率，又保留其多光谱特性）。

六、引起遥感影像几何变形的因素有哪些？

1传感器成像方式引起的图像变形

2传感器外方位元素变化的影响

3地形起伏引起的像点位移

4地球曲率引起的图像变形

5大气折射引起的图像变形

6地球自转的影响

七、就你了解的某一遥感卫星系列，叙述其传感器的特点。

八、传感器姿态测定的方法有哪些？

1红处姿态测量仪测定姿态角的方法

利用地球与太空温差达287K这一特点，以一定的角频率，周期地对太空和地球作圆锥扫描，根据热辐射能的相位变化来测定姿态角。

2恒星摄影机测定姿态角的方法

将恒星摄影机与对地摄影机组装在一起，两者的光轴交角在100°～120°之间的某一个角度上

3使用GPS的方法也能测定姿态

将三台GPS接收机装在摄影机组上，同时接收四颗以上GPS卫星的信号，反算出每台接收机上的三维坐标，进而解算出摄影机的三个姿态角。

4陀螺仪测定姿态

九、引起遥感影像辐射变形的因素有哪些？

传感器本身的性能引起的辐射误差；

大气的散射和吸收引起的辐射误差。

地形和光照条件变化引起的辐射误差

十、简述你所知道的遥感的应用有哪些？

在气候监测、资源保护、灾害监测、工程建设、

军事行动等领域

利用多时相影像发现土地利用变化、农作物估产，精准农业中的应用；

✓气象、海洋、全球和局部环境监测与保护；

✓资源调查、自然灾害监测；

✓建设数字城市、数字省区和数字中国中的应用；

✓水利建设与规划，洪涝灾害监测；

✓医学、考古、质量检测等；

✓军事应用越来越重要：

重要目标定位与侦察、导航与武器制导、打击效果评估、战场环境监测等等