遥感概论期末重要资料亲自汇总整编.docx

1、遥感概论期末重要资料亲自汇总整编遥感概论期末复习重点一、狭义的遥感是指应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。二、遥感系统的组成根据遥感的定义，遥感系统包括： 目标物的电磁波特性（被测目标的信息特征）、信息的获取、信息的接收（信息的传输与记录）、信息的处理、信息的应用三、遥感的类型1.按遥感平台分地面遥感-、航空遥感、航天遥感、航宇遥感2.按工作方式分主动遥感-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。如：侧视雷达被动遥感-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

2、量。如：摄影机成像遥感-传感器接受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-传感器接受的目标电磁辐射信号不能形成图像。四、遥感的特点大面积的同步观测：遥感范围大，可实施大面积的同步观测；时效性：获取信息快，更新周期短，具有动态监测的特点；数据的综合性和可比性：具有手段多，技术先进的特点；波段波长微波1mm1m红外波段超远红外0.761000m151000m远红外6-15m中红外3-6m近红外0.76-3m可见光红0.380.76m0.62-0.76m橙0.59-0.62m黄0.56-0.59m绿0.50-0.56m青0.47-0.50m蓝0.43-0.47m紫0.38-0.43

3、m经济性：能节省大量的经费、时间和劳动力。局限性：遥感技术的局限性。五、遥感的发展简史无记录的地面遥感阶段(1608-1838年)有记录的地面遥感阶段(1839-1857年)空中摄影遥感阶段(1858-1956年)航天遥感阶段(1957-)六、电磁波电磁波-当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁震荡在空间传播，这就是电磁波。电磁波方向由电磁振荡向各个不同方向传播。七、电磁波谱【见右图】波谱以频率从高到低排列为： 射线X射线紫外线可见光红外线无线电波。遥感中较多地使用可见光、红光和微波波段八、电磁波性质是横波；在真空以光速传播； 满足： f=c E=h其

4、中：E-能量，单位J; h-普朗克常数，h=6.626J/s； f-频率； -波长； c-光速，c=3108m/s 电磁波具有波粒二象性九、勃朗源朗伯源辐射亮度（L）与观察角（）无关的辐射源。注：辐射源各方向上的辐亮度不变，这类辐射源称为朗伯辐射体；辐射亮度L与观察角无关的辐射源称为“朗伯源”；例如绝对黑体和理想漫反射体就是两种典型的朗伯体。十、绝对黑体绝对黑体对任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。【或：在任何条件下吸收系数恒等于1的物体，简称黑体。】绝对黑体是吸收率 ， 、反射率 与物体温度和电磁波波长无关。十一、大气散射：散射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。散

5、射发生条件只有当大气中的分子或其它微粒的直径小于或相当于辐射波长时才会发生。大气散射有三种情况：瑞利散射；条件当大气中粒子的直径比波长小得多时米式散射；条件当大气中粒子的直径与辐射的波长相当无选择性散射。条件-大气中粒子的直径比波长大得多时十二、大气窗口【光谱段见右图】 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。十三、地球辐射的分段特征十四、物体的反射和类型镜面反射：是指物体的反射满足反射定律。入射波和反射波在同一平面内，入射角与反射角相等。漫反射：对漫反射面，当入射辐照度I一定时从任何角度观察反射面，其反射辐射亮度是一个常数，这种反射面就叫朗伯面。实际物

6、体反射：方向反射多数都处于两种理想模型之间即介于镜面和朗伯面(漫反射向)之间。 特点a：入射角不一定和反射角相等；b：入射光线与反射光线不在同一平面内。十五、气象卫星的特点轨道：低轨-近极地太阳同步轨道，简称极地轨道。高轨地球同步轨道，轨道高度36000Km，与地球保持同步运行，相对地球是不动的，又称地球同步卫星或静止气象卫星。短周期重复观测：成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量。资料来源连续、实时性强、成本低。十六、气象卫星资料的应用领域天气分析和气象预报；气候研究和气候变迁研究；资源环境其它领域； 十七、海洋遥感的特点(1)需要高空和空间的遥感平台，以进行大面积同步覆盖的观

7、测。(2)以微波为主(3)电磁波与激光声波的结合是扩大海洋遥感探测手段的一条新路(4)海面实测资料的校正十八、摄影像片的几何特征1.垂直摄影摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3以内，取得的像片称水平像片或垂直像片。2.倾斜摄影摄影机主光轴偏离垂线大于3，取得的像片称倾斜像片。十九、中心投影和垂直投影的区别投影距离的影响：垂直投影:构像比例尺和投影距离无关；中心投影:比例尺也取决于航高H和焦距f；投影面倾斜的影响：垂直投影:总是水平的，不存在倾斜问题;中心投影:若投影面倾斜，航片各部分的比例尺就不一样.地形起伏的影响：垂直投影:地形起伏对其无影响；中心投影:引起投影差航片各部分的比例尺不同，地形

8、起伏越大，投影差越大。二十、像点位移的影响因素 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1)位移量与地形高差h成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。当地面高差为正时(地形凸起)，h为正为正值，像点位移是背离像点方移动；高差为负时(地形低洼)，为负值，像点朝向像主点方向移动。2)位移量与像主点的距离r成正比，即距主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小.像主点处r=0，无位移。3)位移量与摄影高度(航高)成反比。即摄影高度越大，因地表起伏引起的位移量越小。二十一、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

9、特性信息，形成一定谱段的图像。二十二、瞬时视场角 是指扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角。即扫描仪的空间分辨率。二十三、微波遥感的特点：5个 1能全天候、全天时工作； 2对某些地物具有特殊的波谱特征； 3对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力 4对海洋遥感具有特殊意义 5分辨率较低，但特性明显二十四、遥感图像特征将遥感图像归纳为三方面特征，即几何特征、物理特征和时间特征。这三方面特征的表现参数即为空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率。二十五、颜色的性质 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。二十六、互

10、补色与三原色互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色这两种颜色就称为互补色。如黄和蓝，红和青，绿和品红均为互补色。三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由其余二种颜色混合相加产生，这三种颜色按定比例混合，可以形成各种色调的颜色，则称之为三原色。红、绿、蓝三种颜色是最优的三原色。二十七、减法三原色减法三原色：指加法三原色的补色,即黄、品红和青色。二十八、光学增强处理4种相关掩膜处理方法、改变对比度、显示动态变化、边缘突出二十九、辐射畸变的原因 引起辐射畸变的两个原因是传感器仪器本身产生的误差 大气辐射的影响三十、遥感影像变形的原因5个(1)遥感平台位置和运动状态变化的影响(2)地形起伏的影响(3)地

11、球表面曲率的影响(4)大气折射的影响(5)地球自转的影响三十一、空间滤波 空间滤波则以重点突出图像上的某些特征为目的的，因此通过像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域中的邻域处理方法，也叫做“空间滤波”。他仍属于一种几何增强处理主要包括平滑和锐化。三十二、密度分割单波段黑白遥感图像可按亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之成为一幅彩色图像。这种方法又叫密度分割，即按图像的密度进行分层，每一层所包含的亮度值范围可以不同。三十三、多光谱变换K-L变换是离散变换的简称，又被称为主成分变换K-T变换也称缨帽变换。这种变换是一种线性组合变换三十四、 多种信息源的复合 多种信息源的复合-将多种遥感平台，多时

12、相遥感数据之间以及遥感数据与非遥感数据之间的信息组合匹配的技术。三十五、目视解译与计算机解译目视解译：指专业人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。遥感图像计算机解译：以计算机系统为支撑环境，利用模式识别技术与人工智能技术相结合，根据遥感图像中目标地物的各种影像特征，结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行分析和推理，实现对遥感图像的理解，完成对遥感图像的解译。三十六、目标地物的特征色：指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴影。形：指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大小、图形等。位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括目标地物

13、分布的空间位置、相关布局等。三十七、直接判读标志阴影本影：是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像。有助于获得地物的立体感。落影：是阳光直接照射物体时，物体投在地面上的影子在像片上的构像。三十八、MSS影像（多光谱扫描仪获得的影像）三十九、TM影像（专题绘图仪获得的影像） TM专题绘图仪比MSS增加了三个波段，它比起MSS图像应用范围更广四十、微波影像与航空像片特点的比较四十一、雷达影像的应用领域 海洋环境调查；地质制图和非金属矿产资源调查洪水动态监测与评估；地貌研究与地图测绘；军事侦察：四十二、极化方式 极化方式。极化表示电磁辐射电场的振动方向，或者电场向量电场向量随时间变化的空间取向。电场

14、向量与地面平行的，称为水平极化；电场向量中与地面垂直的，称为垂直极化。四十三、遥感影像地图 遥感影像地图是一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。四十四、遥感影像地图的特征：丰富的信息量；直观形象性；具有一定的数学基础；现势性强四十五、遥感影像地图的发展趋势电子影像地图；多媒体影像地图；立体全息影像地图四十六、像素像素是成像过程中的采样点，也是计算机图像处理的最小单元四十七、遥感数字图像的特点便于计算机处理与分析：图像信息损失低：抽象性强：四十八、遥感数字图像的类型二值数字图像单波段数字图像彩色数字图像多波段数字图像多波段数字图像的存储与分发，通常采用三种数据

15、格式：BSQ（Band sequential）:是一种按照波段顺序依次排列的数据格式，其图像数据格式为：BIP（Band interleaved by pixel）数据格式：每个像元按照波段次序交叉排列，其图像数据格式为：BIL（Band interleaved by line）数据格式：逐行按波段次序排列的格式，其数据格式为：四十九、航空像片数字化的过程包括：空间采样、属性量化五十、监督分类和非监督分类方法比较 两者的根本区别点在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识，监督分类根据训练场提供的样本选择特征参数，建立判别函数，对待分类点进行分类，因此，训练场地选择是监督分类的关键。 当光谱特征

16、类能够和唯一的地物类型相对应时，非监督分类可取得较好分类效果。当两个地物类型对应的光谱特征类差异很小时，非监督分类效果不如监督分类效果好。五十一、地物空间关系特征描述与提取1不同地物之间的空间关系5种(1)方位关系 指两个地物之间方向与位置的相对关系。方位关系用来描述边界并不相互接触的两个物体。通常采用以一个物体为中心，描述另一个物体位于它的哪个方向上，距离它有多远。方位关系的描述包括以下内容：距离关系、方向关系方位关系的提取计算距离：确定方位：将A、B地物分别在二维图像内，令X轴指向正东，Y轴指向正北。(2) 包含关系一个物体位于另一个物体内部，并且边界不相邻。包含关系具有三种情况点包含在面

17、状地物内部；线状地物被包含在面状地物内部；一个小的面状物体被另一个大的面状物体所包围。包含关系的提取铅垂线法：如果铅垂线与多边形相交的边数为偶数，则该点在多边形之外，否则在多边形之内。射线法：若点状地物在多边形内部，由改点向任意方向作射线，必然与面状地物边界相交，据此可以判断点状地物在多边形内部，否则点状地物不被该面状地物包含3相邻关系指两个地物在边界上相邻。两个面状物体的相邻关 系，存在着两种不同状况：外接邻域，内接邻域。点与面相邻是指点状地物位于面状地物的边界，线状地物与面状地物相邻是指线状地物上一点或多点位于面状地物边界。相邻关系的提取点与面相邻，这可以通过检测“点”是否在多边形的边界上

18、来确认。线状地物与面状地物相邻，首先需要了解线状地物与面状地物边界是否相交，如果存在相文，那么以相交点为裁剪点，将线状地物一分为二，分别检测这两个线段是否同时在面状地物的外部或在面状地物的内部。两个面状地物相邻问题，因为两个相邻多边形共用一条边界，每条边界记录了两个多边形标号，其标号中一个是该边对应的当前多边形，另一个是相邻接的多边形。通过检索一个多边形边界必然能够找到相邻接的多边形。(4) 相交关系两个地物在一点上交汇，它主要用来描述点状地物与线状地物，线状地物与线状地物的空间关系。它包含两种情况：点状地物位于线状地物的某一点，两条线状地物相交一点或相交多点。相交关系的提取点与线的相交，主要

19、判明点是否在线段上即可。两条线段相交，可以利用两条直线求交点公式。(5) 相贯关系一个线状物体通过面状物体的内部相贯关系的提取首先需要了解线状地物是否与面状地物相交，如果存在相交，那么以相交点为裁剪点，将线状地物一分为二，分别检测这两个线段是否一个在面状地物的外部，另一个是否在面状地物的内部。五十二、遥感图像解译专家系统 遥感图像解译专家系统是模式识别与人工智能技术相结合的产物，是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。五十三、岩石的反射光谱特征岩石的反射光谱特征与岩石本身的矿物成分和颜色密切相关。其次，岩石光谱反射率受组成岩石的矿物颗粒大小和表面糙度的影响。岩石表面湿度对反射率也有影响

20、。岩石表面风化程度的影响，主要决定于风化物的成分、颗粒大小等因素。五十四、水体遥感水体的光谱特征；水体界线的确定；水体悬浮物质的确定；水温的探测；水体污染的探测；水深的探测。五十五、影响植物光谱的因素:叶子的颜色：叶子的组织构造叶子的含水量：植物覆盖程度也对植物的光谱曲线产生影响五十六、不同植物类型的区分1、不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同，具有不同的光谱特征。2利用植物的物候期差异来区分植物，也是植被遥感重要方法之一。3、根据植物生态条件区别植物类型五十七、土壤的光谱特征颜色浅的土壤具有较高的反射率，颜色较深的土壤反射率较低在干燥条件下同样物质组成的细颗粒土壤，表面比较平滑，具有较高

21、的反射率，而较粗的颗粒具有相对较低的反射率有机质含量高，也会使反射率降低土壤水的含量增加，会使反射率曲线平移下降五十八、土壤类型的确定土类是根据一个地区的生物气候条件来决定的。亚类，亚类是成土过程中受局部条件的影响使土类发生变化，形成的次一级类型。土属的划分主要是以地区性条件为依据土种主要根据土壤剖面特征来划分五十九、高光谱遥感概念与特点概念：高光谱遥感是高光谱分辨率遥感的简称。它是在电磁波谱的可见光，近红外，中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。其成像光谱仪可以收集到上百个非常窄的光谱波段信息。特点：波段多 MSS6个 TM7个；光谱范围窄；波段连续；数据量大六

22、十、高光谱遥感与一般遥感的区别高光谱遥感的成像光谱仪可以分离成几十甚至数百个很窄的波段来接收信息每个波段宽带仅小于10nm，所有波段排列在一起能形成一条连续的完整的光谱曲线光谱的覆盖范围从可见光到热红外的全部电磁辐射波谱范围六十一、沉积岩的影像特征及其识别沉积岩最大特点是成层性，沉积岩常常形成不同的地貌特点；沉积岩的解译应着重标志性岩层的建立；疏松的陆相碎屑岩直接与形成的地貌有关。一、松散沉积物解译 第四纪松散沉积物在平原、山区均广泛分布。在遥感图像上，绝大多数产状平缓，难见层理；岩性在空间上是渐变的；并常遍布耕地、居民点、道路纵横，解译难度大。解译要点： （1）松散沉积物的成分及成因与地貌密

23、切相关； （2）色调深浅与含水程度有关； （3）纹形图案是重要的解译标志。（一）砾石层 主要分布在戈壁荒漠、山前坡麓、洪积扇顶端等处，山区河床、古阶地、河漫滩中零星分布。影像粗糙，色调偏暗，常呈斑点状、斑块状纹形图案。土壤植被均不发育。冰川沉积和泥石流如以历史为主，则多呈丘垅地形。（二）砂层 砂层主要分布于沙漠、海滨、河岸等处。影像较光滑，色调浅而均匀。地表水系不发育。地形上呈缓坡，只有少数轻度胶结的沙层在河谷变形形成断续小陡坎。（三）粘土和亚粘土层主要分布在平原区、河流中、下游沿岸、大湖沿岸、洪积扇前沿及残坡积层发育区。干旱区，表面总体上平整光滑，细纹密布，色调浅。在潮湿地区则冲沟密集、切割

24、细碎，呈网状影纹。植被发育，常发生沼泽化现象，色调较深。冰水粘土层具紊乱网状水系。湖相粘土则多具环带状条纹。碱土分布区，碱土呈白灰色，簇状草、木丛呈黑灰色，总体显示为花斑状纹理。（四）黄土二、固结沉积岩（一）砾岩 多呈似层状、透镜状、条块状、层理不明显，色调较暗。沿大型节理方向常出现陡坎、悬崖、脊状垅岗；分水岭尖峭，地形崎岖。砾岩分布区残积物少，崩积物多；植被稀疏而不均，故影像粗糙，常显斑状纹理。水系稀疏，且主要受断裂控制。（二）砂岩 节理较发育，常成组出现，对水系控制作用明显，故以树枝状-格状水系图形最常见；冲沟横断面一般为“V”形。产状近水平的厚层砂岩常形成方山峡谷地貌，图像上表现为斑块状

25、纹理。倾斜产出时，常构成单面山，影像为折线状条纹条带图形。近直立的砂岩常形成垅脊，呈近于直线状的条带条纹图形。（三）页岩、泥岩岩石易风化剥蚀，常形成低矮浑圆、波状起伏的丘岗，平缓坡地及开阔低洼地形。因透水性差，地表径流发育，常呈密集树枝状水系。泥岩常不显层理，在潮湿地区可见假岩溶现象。形成与灰岩地区类似的肾状、脑纹状图型。页岩中因常夹有粉砂岩或泥灰岩，故层理清晰，在图像上呈断续细纹。碳酸盐类岩石在湿热气候条件下，岩溶地貌发育。厚层质纯的灰岩岩溶发育程度最高，齐次为白云质灰岩、白云岩，而硅质灰岩、泥灰岩发育较差。图像上多出现格状、龟纹状图形。六十二、岩浆岩的影像特征及其识别岩浆岩呈团块状和短的脉

26、状,与沉积岩在形状结构上明显不同。酸性岩以花岗岩为代表，色调浅,易与围岩区分,形态常显圆形,椭圆形和多边形。基性岩色调深,容易风化剥蚀成负地形.中性岩介于二者之间。常形成环状负地形。岩浆岩解译中几何形态的主要标志:在图像上岩浆岩体具有比较规则的平面几何形态，常成圆、椭圆、透镜状、脉状。除少数熔岩外，岩浆岩多数缺少层理影像特征。在遥感图像上出露规模较大的侵入岩，常具环状，放射状等类型的水系、节理或脉岩群。一、侵入岩（一）酸性至中性岩类（二）基性、超基性岩类 基性、超基性侵入岩常呈团块状、链状、脉状，沿区域性断裂带产出。色调一般为深灰至黑灰色。大型岩体少见，且多为正地形，浮土较薄，植被不发育；小型

27、岩体可为正地形，也可为负地形；残积物较厚、植被较发育。岩体内节理不发育，后期脉岩极少。（三）脉岩 脉岩主要受节理、断裂控制，成组地产出于侵入体内及其附近的围岩中。单体形态以长条状、链状、蠕虫状较常见。二、喷出岩（一）酸性喷出岩 常见为流纹岩、流纹集块岩和流纹凝灰岩，通常呈互层产出。年轻的酸性喷出岩分布区，集块岩堆积在火山口附近，形成较陡的岩锥，色调稍暗，表面有粗糙感，水系呈放射状；凝灰岩距火山口较远,色调略浅，表面较光滑，水系呈较密集的树枝状或似平行树枝状。 古老的酸性喷出岩多与沉积岩伴生，空间上厚度变化较大；通常为正地形，可以是低山丘陵，也可以是方山峡谷。（二）基性喷出岩 最常见为玄武岩。基

28、性火山集块岩、凝灰岩通常成夹层产出于巨厚的玄武岩系之中。许多情况下，玄武岩浆是沿深断裂从许多火山口同时溢出，形成广阔的台地或平坦的高原地形。六十三、变质岩的影像特征及其识别正变质岩的光谱特征及色调特征与岩浆岩相似；副变质岩的光谱特征及色调与沉积岩相似。变质岩的图形，由于原岩不同也有明显差异： 正变质岩在遥感图像上具备岩浆岩和变质作用产物综合纹理特征，其内部由于片理、片麻理的发育或混合岩化作用，形成具有模糊的片麻理的块状纹形特征。 副变质岩在遥感图像上具备沉积岩与变质作用产物 的双重纹行特征，即副变质岩在整体轮廓上保留了沉积岩的条纹、条带图形特征。由于变质作用这些条带条纹显示出高度塑性流动的曲状

29、，在图像上具有模糊的条带状纹行。与沉积岩和岩浆岩相比，变质岩的解译要困难一些。但从总体上看，深变质的片麻岩、混合岩的影像特征接近花岗岩类；浅变质的板岩、千枚岩的影像特征接近粘土盐类；片岩影像特征介于二者之间。大理岩、石英岩多呈似层状、透镜状夹于变质岩系之中，影像特征与原岩相似。一、大理岩气候湿润地区，发育有一定程度的岩溶地貌，表面凹凸不平。干旱地区常形成较低缓的光秃圆滑垅脊或丘岗，水系稀疏。二、石英岩石英岩致密、坚硬，层理不明显、节理较发育，多构成高山峻岭。水系受断裂控制呈稀疏格状，陡坡下常有裙状坡积物或崩积物，色调较浅，具麻斑状纹理，岩石表面残积物少，植被不发育。三 板岩和千枚岩因岩石坚硬和

30、板理、千枚理发育，故常呈鳞片状、梳状不平表面和尖棱地貌，山体坡度较陡。水系常栉状，末节冲沟呈平行密集排列。强烈切割地区，水系上源常产生滑坡。四 片岩常具有陡倾的层态和波状纹理，地形崎岖。片理常表现为一组平行密集细纹，不受山形和水系限制，也不对地形产生控制作用。水系多呈树枝状、羽状。在湿润气候条件下，片岩常形成波浪式浑圆低山或丘陵地形，覆土较厚，植被发育。片麻岩正片麻岩影像特征与花岗岩相似，也呈大片出露。但边界不很明显，无相带，节理不发育。负片麻岩宏观上呈带状延伸，山脊较尖锐，色调也略深。可见深浅交替的隐约条纹。水系多为角状-树枝状，当覆土较厚时，呈现“丰”字形水系。混合岩均质混合花岗岩影像特征与花岗岩很接近，但与周围界线不清，有过渡现象。条带状混合岩及阴影状混合岩的影像常带有模糊的斑块状、云雾状花纹。混合岩中较坚硬者，可构成陡峭山地，但山脊不尖锐；有的则形成类似花岗岩的岗峦地形。水系多为羽状