遥感涵盖全部知识点Word格式.docx
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2太阳同步轨道:
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。
3.赤道轨道:
i=0度,轨道平面与赤道平面重合。
4.地球静止轨道:
i=0度且卫星运行方向与地球自转方向一致,运行周期相等。
5重复周期:
指卫星从某地上空开始,经过若干时间的运行后,回到该地上空时所需要的时间。
6星下点:
卫星质心与地心连线同地球表面的交点。
7春分点:
黄道面与赤道面在天球上的交点。
8升交点:
卫星由南向北运行时与赤道面的交点。
9降交点:
卫星由北向南运行时与赤道面的交点。
10近地点:
卫星轨道离地球最近的点。
11远地点:
卫星轨道离地球最远的点。
12轨道周期:
指卫星绕地一圈所需要的时间,即从升交点开始运行到下次过升交点的时间间隔。
13地球静止卫星:
卫星与地球绕地轴作同步运转,卫星看起来似乎悬在空中不变。
14地球同步卫星:
卫星运行与地球自转周期相同,轨道面可与地球赤道面相交,也可重合,若重合,即为地球静止轨道。
15升交点赤径:
卫星轨道的升交点与春分点之间的角距。
16近地点角距:
卫星轨道的近地点与升交点的角距。
17轨道倾角i:
卫星轨道面与地球赤道面之间的二面角。
18卫星轨道的长半轴a:
轨道椭圆的长半径。
19卫星轨道的偏心率e:
轨道椭圆的偏心率。
20卫星过近地点时刻T:
卫星与近地点间的角距。
21伪距法定位:
在某一瞬间利用GPS接收机至少测定四颗卫星的伪距,根据已知的GPS卫星位置和伪距观测值,采用距离交会法即可求得接收机的二维坐标和时钟改正数。
22小卫星:
指目前设计质量小于500kg的小型近地轨道卫星。
1.瞬时视场(IFOV):
instantaneousfieldofview,theviewingangleofthesystem.β=d(探测器尺寸直径或宽度)/f(扫描仪焦距)
2视场:
fieldofview,thetotalanglethatisscanned.
3全景畸变:
地面分辨率随扫描角发生变化而使红外扫描影像产生的畸变。
其形成的原因是像距保持不变,总在焦面上,而物距随θ角发生变化而致。
4温度分辨率:
是指热红外传感器分辨地表热辐射(温度)最小差异的能力。
5空间分辨率:
是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小,是用来表征影响分辨率地面目标细节能力的指标,通常用像元大小、像解率或视场角来表示。
6地面分辨率:
影像能够详细区分的最小单元(像元)所代表的地面实际尺寸的大小。
7雷达图像的分辨率:
在图像上一个像元大小对应于水平地面的大小。
由于一个像元的长和宽对应的地面长度和宽度距离常常不相等。
因此分成以下二种。
8距离向分辨率:
在脉冲发射的方向上,能分辨两个目标的最小距离。
9方位向分辨率:
在雷达飞行方向上,能分辨两个目标的最小距离。
10地距分辨率:
距离向分辨率在地面上的水平投影。
11光谱分辨率:
指传感器在接收目标辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔,即传感器的工作波段数目、波长及波长间隔(波带宽度)。
12时间分辨率:
对同一目标进行重复探测时,为分析、识别目标所必须具有的最小时间间隔。
13.辐射分辨率:
指传感器能区分两种辐射强度最小差别的能力。
13CCD:
电荷耦合器件,是一种由硅等半导体材料制成的固体器件,受光或电激发产生的电荷靠电子或空穴运载,在固体内移动,达到一路时序输出信号。
14波瓣角:
波瓣角β在意义上与光学上的最小分辨角相近,与波长λ成正比,与天线孔径D成反比。
15.SAR:
合成孔径雷达,用一个小天线作为单个辐射单元,将此单元沿一直线不断移动,在移动中选择若干位置,在每个位置上发射一个信号,接收相应发射位置的回波信号储存记录下来,存储时必须同时保存接收信号的幅度和相位。
当移动一段距离Ls后,存贮的信号和实际天线阵列诸单元所接收的信号非常相似。
16.INSAR:
相干雷达,利用SAR在平行轨道上对同一地区获取两幅(或两幅以上)的单视复数图像来形成干涉,进而得到该地区的三维地表信息。
1.遥感图像的构像方程是指地物点在图像上的图像坐标(x,y)和其在地面对应点的大地坐标(X,Y,Z)之间的数学关系。
2.遥感图像的几何变形:
指图像上像元在图像坐标系中的坐标与其在地图坐标系等参考坐标系统中的对应坐标之间的差异。
3.静态误差是在成像过程中,传感器相对于地球表面呈静止状态时所具有的各种变形误差。
4.动态误差是在成像过程中由于地球的旋转等因素所造成的图像变形误差。
5.内部误差主要是由于传感器自身的性能技术指标偏移标称数值所造成的。
6.外部误差是在传感器本身处在正常工作的条件下,由传感器以外的各种因素所造成的误差。
7.投影误差:
由地面起伏引起的像点位移,当地形有起伏时,对于高于或低于某一基准面的地面点,其在像片上的像点与其在基准面上垂直投影点在像片上的构像点之间有直线位移。
8.纠正后图像的边界范围,指的是在计算机存贮器中为输出图像所开出的贮存空间大小,以及该空间边界(首行,首列,末行和末列)的地图(或地面)坐标定义值。
9.直接法方案:
是从原始图像阵列出发,按行列的顺序依次对每个原始像素点位求其在地面坐标系(也是输出图像坐标系)中的正确位置,同时把该像素的亮度值移置到算得的输出图像中的相应点位上去。
10.间接法方案:
是从空白的输出图像阵列出发,按行列的顺序依次对每个输出像素点位反求原始图像坐标中的位置,然后把算得的原始图像点位上的亮度值取出填回到空白图像点阵中相应的像素点位上去。
11.图像配准的实质就是遥感图像的几何纠正,根据图像的几何畸变特点,采用一种几何变换将图像归化到统一的坐标系中。
12.图像相关:
利用两个信号的相关函数,评价它们的相似性以确定同名点。
13.数字图像镶嵌:
当感兴趣的研究区域在不同的图像文件时,需要将不同的图像文件合在一起形成一幅完整的包含感兴趣区域的图像。
1.辐射(传感器)定标:
是指建立传感器每个探测元所输出信号的数值量化值与该探测器对应像元内的实际地物辐射亮度值之间的定量关系。
2.辐射校正:
是指消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程。
3绝对定标:
建立传感器测量的数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系。
需要对目标做定量的描述,即要得到目标的辐射绝对值。
4相对定标:
(传感器探测元件归一化):
是为了校正传感器各个探测元件响应度差异而对卫星传感器测量到的原始数字计数值进行归一化的一种处理过程。
5遥感图像增强:
是为特定目的,突出遥感图像中的某些信息,削弱或除去某些不需要的信息,使图像更易判读。
图像增强的实质是增强感兴趣目标和周围背景图像间的反差。
6数字图像:
是能被计算机存储、处理和使用的用数字表示的图像。
以矩阵函数表示。
7.数字化:
将连续的图像变化,作等间距的抽样和量化。
通常是以像元的亮度值表示。
8数字图像直方图:
以每个像元为单位,表示图像中各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分布图。
9影像融合:
将多源遥感图像按照一定的算法,在规定的地理坐标系,将不同传感器获取的遥感影像中所提供的各种信息进行综合,生成新的图像的过程。
目的:
为提高对影像进行分析的能力(通过融合既提高多光谱空间分辨率,又保留其多光谱特性)。
10归一化差分植被指数:
NDVI=(红外-红)/(红外+红),也称为生物量指标变化,可使植被从水和土中分离出来。
11直方图均衡:
将随机分布的图像直方图修改成均匀分布的直方图,其实质是对图像进行非线性拉伸,重新分配图像像元值,使一定灰度范围内的像元的数量大致相等。
12直方图正态化:
将随机分布的原图像直方图修改成高斯分布,修改直方图的方法与直方图均衡类似,采用累加方法。
13灰度反转:
指图像灰度范围进行线性或非线性取反,产生一幅与输入图像灰度相反的图像,其结果是原来亮度的地方变暗,原来暗的地方变亮。
14线性变换:
在改善图像对比度时,如果采用线性或分段线性的函数关系,那么这种变换就是线性变换。
15直方图匹配:
通过查找表使得一个图像的直方图与另一个图像直方图类似,亦属于非线性变换。
对在不同时间获取的统一地区或邻接地区的图像,或者由于太阳高度角或大气影响引起差异的图像匹配很有用。
特别是对图像镶嵌或变化监测有用。
16定量遥感:
利用遥感数据来定量地获取地表生物、物理、化学参数的方法。
1“判读”(Interpretation)是对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断,最后提取出感兴趣的信息。
2景物特征:
光谱特征、空间特征和时间特征
3判读标志:
地物在图像上的各种特有的表现形式。
可以概括为颜色、形状、位置等。
4直接判读标志:
指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征。
5间接解译标志:
指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征,6借助它可以判断与某地物属性相关的其他现象。
7色调:
全色遥感图像中从白到黑的密度比例。
8阴影:
由于地物高度的变化,阻挡太阳光照射而产生的阴影。
9纹理:
图像上细部结构以一定频率重复出现,是单一特征的集合。
10图案:
地物的某种组合,可以是同类地物的组合,也可以是不同类地物的组合,它与纹理的主要区别在于前者重复出现。
11布局:
某一地物与其他地物的关系。
地物物体之间存在着密切的物质与能量的联系,依据空间布局可以推断目标地物的属性。
1遥感图像的计算机分类:
利用计算机技术来模拟人类的识别功能,对地球表面及其环境在遥感图像上的信息进行属性的自动判别和分类,达到提取所需地物信息的目的。
2目视判读:
对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断,最后提取感兴趣的信息。
3计算机自动分类:
计算机根据一定的算法把图像上所有的像素或像素组分类,提取感兴趣的信息。
4模式:
是指某种具有空间或几何特征的东西。
5模式识别:
对被识别的模式作一系列的测量,然后将测量结果与“模式字典”中一组“典型的”测量值相比较,得出所需要的分类结果的过程。
6光谱特征空间:
以各波段图像的亮度分布为坐标轴组成的空间.
7特征变换:
将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像,这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上。
8特征选择:
选择一组最佳的特征影像进行分类。
9监督法分类:
根据已知的样本类别和类别的先验知识,确定判别函数和相应的判别准则,其中利用一定数量的已知类别函数中求解待定参数的过程称之为学习或训练,然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数,再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。
10学习或训练:
利用一定数量的已知类别函数来求解待定参数的过程。
11判决函数:
当各个类别的判别区域确定后,用来表示和鉴别某个特征矢量属于哪个类别的函数。
12判别规则:
判断特征矢量属于某类的依据。
13概率判别函数:
把某特征矢量(X)落入某类集群的条件概率当成分类判决函数(概率判决函数)。
14根据概率判别函数和贝叶斯判别规则来进行的分类通常称为最大似然分类法。
15基于距离判别函数和判别规则,在实践中以此为原理的分类方法称为最小距离分类法。
16非监督法分类(聚类分析):
指人们事先对分类过程不施加任何的先验知识,而仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律,即自然聚类的特性,进行“盲目”的分类;
其分类的结果只是对不同类别达到了区分,但并不能确定类别的属性;
其类别的属性是通过分类结束后目视判读或实地调查确定的。
资料二
一、名词解释:
1、遥感的定义
广义的概念:
无接触远距离探测(磁场、力场、机械波)
狭义的概念:
在遥感平台的支持下,不与目标地物相接触,利用传感器从远处将目标地物的地磁波信息记录下来,通过处理和分析,揭示出地物性质及其变化的综合性探测技术
2、遥感器
遥感器又称为传感器,是接收、记录目标电磁波特性的仪器。
常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。
3、电磁波谱
将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱,将此序谱称为电磁波谱。
次序为:
γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波
4、黑体
对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。
5、大气散射
辐射在传播过程中遇到小微粒(气体分子或悬浮微粒等)而使传播方向改变,并向各个方向散开,从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。
6、大气窗口
电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的,透过率较高的波段。
7、地物波谱
地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律,称为地表物体波谱,简称地物波谱。
地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。
8、地物反射率
地物的反射能量与入射总能量的比,即ρ=(Pρ/P0)×
100%。
表征物体对电磁波谱的反射能力。
9、地物反射波谱
是研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。
表示方法:
一般采用二维几何空间内的曲线表示(地物反射波谱曲线),横坐标表示波长,纵坐标表示反射率。
10、摄影成像
依靠光学镜头及放置在焦平面的感光记录介质(胶片orCCD)来记录物体的影像的成像方式
11、扫描成像
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逐点、逐行取样,以得到目标地物电磁波特性信息,形成一定谱段图像的成像方式。
12、微波遥感
通过微波传感器,获取目标地物在1mm—1m光谱范围内发射或反射的电磁辐射,以此为依据,通过判读处理来识别地物的技术。
13、像点位移
中心投影的影像上,地形的起伏除引起相片比例尺变化外,还会引起平面上的点位在相片位置上的移动,这种现象称为像点位移,其位移量就是中心投影与垂直投影在统一水平面上的投影误差。
14、遥感图像的解译
是利用遥感影像的色调、形状大小、纹理结构特征等判别基础信息,结合地学等专业知识,识别、获取、分析目标地物信息的过程。
15、遥感影像地图
以遥感影像和地图符号表现制图对象地理空间分布的地图.
16、遥感制图
以综合自然体为制图对象,编制以遥感影像为主要信息载体的地图过程。
17、遥感数字图像
以数字形式表示的遥感影像,便于计算机存储、处理和使用,常用多维矩阵来表示。
18、像元
又称像素、端元,是遥感数字图像的最基本的单位,是遥感成像过程的采用点,又是计算机图像处理的最小单元。
19、遥感数字图像的计算机分类
根据地物的分类特征建立统计识别模式,利用建立的识别模式或算法对遥感数字图像进行类型识别的过程,以实现地学专题信息的智能化获取。
20、定量遥感的含义
•遥感信息定量化
•利用遥感器获取地表地物的电磁波信息,在计算机系统的支持下,通过数学的或物理的模型将遥感信息与观测地表目标参量联系起来,定量的反演或推算出某些地学、生物学及大气等目标参量。
•两层含义:
位置&
信息
21、遥感信息的复合
含义:
遥感图像信息复合是将多源遥感数据在统一的地理坐标系中,采用一定的算法生成一组新的信息或合成图像的过程。
22、计算机辅助遥感制图:
在计算机系统支持下,根据地图制图原理,应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术,实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。
23、遥感图像的空间分辨率:
像素所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场。
24、遥感图像的时间分辨率:
又称重返周期,对同一地点进行遥感采样的时间间隔。
(次/天、次/小时)
二、简答
1、遥感的特点
宏观性、时效性、可比性、经济性、光谱性、地域性、真实性、局限性
动态:
3W(When,Where,What)
宏观:
3全(全天候、全天时、全球)
准确:
3高(高空间、高光谱、高时相)
系统:
3组合(星座、地空、技用)
2、遥感的构成(遥感系统)
◇目标地物的电磁波特性、
◇信息的采集与获取、
◇信息的传输和接收
◇地面定标及实况调查、
◇信息的处理和加工、
◇信息的分析与应用
3、全天侯遥感:
在云雨天气时,在云层中,小雨滴的直径相对其他微粒为最大。
对可见光只有非选择性散射发生。
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,则又属于瑞利散射类型,散射强度与波长四次方成方比,波长越长散射强度越小,因此微波相对于可见光和红外波段,具有较小的散射和较大的透射,具有穿云透雾能力。
这就是全天候遥感。
4、可见光和近红外地物反射光谱测试的作用:
①传感器波段的选择、验证、评价的依据;
②建立地面、航空和航天遥感数据的定量关系;
③将地物光谱数据直接与地物特征进行相关分析并建立应用模型
5、气象卫星和海洋遥感的特点
气象卫星的特点:
◇高时间分辨率(短周期)
◇扫描范围广、探测面积大
◇数据连续、实时性强
◇成本低廉
海洋遥感的特点:
◇需高空平台,以便大面积同步覆盖观测;
◇以微波为主,实现全天候全天时实时观测;
◇海面实测资料校正,协同发挥作用。
6、微波遥感的特点
◇能全天后全天时工作
◇对某些地物具有特殊的波谱特征
◇对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力
◇对海洋遥感具有特殊意义
◇分辨率较低,但特征明显
7、遥感图像变形的原因:
◇遥感平台与运动状态的影响:
航高、航速、俯仰、翻滚、偏航
◇地形起伏影响:
投影差
◇地表曲率的影响、大气折射的影响、地球自转影响
8、遥感图像增强的主要内容:
对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换
I.对比度变换
是一种通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度,从而改善图像质量的图像处理方法。
因为亮度值是辐射强度的反映,所以也称之为辐射增强。
(对图像偏暗、偏亮等的调整)
常用的方法:
线性变换(含分段线性变换)和非线性变换。
(根据变换函数的不同)
II、空间滤波
通过像元与其周围相邻像元的关系,采用空间域的邻域处理方法(开窗卷积运算),以重点突出图像上某些特征的图像处理方法
常用算法:
平滑、锐化。
平滑的效果:
去除尖锐“噪声”、平缓图像亮度。
锐化的效果:
突出边缘和线状目标
III.彩色变换
按一定的变换方法,使得黑白图像变换成为彩色图像,或通过改变色彩模式的变换方法,提高图像的目视效果的图像处理方法
常见的三种变换方法:
(1)单波段彩色变换:
密度分割法
(2)多波段色彩变换:
彩色合成(波段赋色)
(3)HLS(IHS)变换:
RGB色彩模式HLS色彩模式
IV.图像运算
两幅或多幅单波段影像,完成空间配准后,通过一系列运算,可以实现图像增强,达到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的的图像处理方法
常见运算:
(1)差值运算:
目标与背景反差较小的信息提取、同一地区不同时相的动态变化、突出边缘的几何增强
(2)比值运算:
突出不同波段间的地物光谱差异,去除地形影像,隐伏构造信息有关的信息特征增强
V.多光谱变换
通过函数变换,达到保留主要信息,降低数据量;
增强或提取有用信息目的的图像处理方法。
常见算法:
主成分变换(K-L变换):
消除波段信息的相关性,获取主要信息的几个特征分量;
数据的降维压缩
缨帽变换(K-T变换):
与植物生长过程和土壤有关,帮助解译分析农业特征
9、遥感与非遥感信息的复合主要步骤:
(1)地理数据网格化
(2)最优遥感数据的选择
(3)配准复合
栅格与栅格(彩色合成、数学运算)栅格与矢量(不同数据层的叠合显示)
10、遥感图像目视解译方法
(1)直接判读法:
利用遥感影像解译标志和解译者的经验,直接确定目标地物属性的方法。
(2)对比分析法:
通过对比由已知推未知的方法,包括同类地物对比分类法、空间对比分析法、时相动态对比分析法。
(3)信息复合法:
利用地理信息系统,将辅助地理信息与遥感影像进行融合或复合,根据专业信息与地理空间的诸多信息综合识别遥感图像的各类目标地物的方法。
(4)综合分析法:
综合考虑遥感图像的多种解译特征,结合生活常识,分析、推断某种目标地物的方法。
(5)地理相关分析法:
根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存,相互制约的关系,借助专业知识,分析推断出某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。
11、遥感图像目视解译流程
◇目视解译准备工作阶段(室内)
◇初步解译与判读区的野外考察(室内、室外)
◇详细判读阶段(室内)
◇验证与补判阶段(室外)
◇成果的转绘与制图阶段(室内)
12、遥感影像地图特征
丰富的信息量,
直观形象性,
具有一定的数学基础,
现势性强。
13、计算机辅助遥感制图流程
14、遥感数字图像计算机分类的基本流程
I.根据应用目的选像、制定分类规程
II.根据研究区域,全面收集地面参考资料
III.遥感数字图像的分类前预处理工作
IV.确定分类系统、选择分类方法、选定统计特征
V.选定实验样区,调整确定用于分类的统计特征
VI.根据选定的方法,对遥感数字图像像元归类
VII.根据分类规程,进行分类后处理
IIX.对照相关资料,进行定性、定量精度检查
15、遥感数字图像计算机分类方法
分类思路:
利用遥感图像进行分类是按一定的方法和规则,区分出图像中所含的多个目标物,并对对每个像元或比较匀质的像元组别给出对应其特征的名称。
在分类中常采用的是各像元的灰度、纹理等特征。
监督分类非监督分类
◇监督分类
含义:
从研究区域选取有代表性的训练场地(训练区)作为样本,根据样本,通过选择特征变量或参数,建立判别函数,据此对样本像元进行分类、学习,依据样本类别的特征来识别其它像元的归属类别的遥感数字图像分类方法。
监督分类中常见的方法:
最小距离分类法、多级切割分类法、特征曲线窗口法、最大似然比分类法。
◇非监督分类
在没有训练样本的情况下,直接根据像元之间距离和相关系数的大小进行合并归类的遥感数字图像处理方法
非监督分类中常见的方法:
分级集群法、动态聚类法
比较P201
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