遥感复习提纲2.docx
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遥感复习提纲2
第一章
1.遥感的概念(狭义);
遥遥感是应用探测仪器,不与探测目标接触,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。
遥感是指从不同高度的平台(Platform)上,使用各种传感器(Sensor),接收来自地球表层的各种电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。
2.遥感系统的组成;
信息源:
任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质,这是遥感的信息源。
信息获取:
传感器接收到目标地物的电磁波信息,记录在数字磁介质或胶片上。
胶片是由人或回收舱送至地面回收,而数字磁介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线传输给地面的卫星接收站。
信息纪录与传输:
地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息,记录在高密度的磁介质上(如高密度磁带HDDDT或光盘等),并进行一系列的处理,如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等,再转换为用户可使用的通用数据格式,或转换成模拟信号(记录在胶片上),才能被用户使用。
信息处理:
地面站或用户还可根据需要进行精校正处理和专题信息处理、分类等。
信息应用:
遥感获取信息的目的是应用。
这项工作由各专业人员按不同的应用目的进行。
3.遥感的分类(按平台、波段、工作方式);
(1)按遥感平台分
a地面遥感:
传感器设置在地面平台上,如车载、船载、手提、固定或活动高架平台等;
b航空遥感:
传感器设置于航空器上,主要是飞机、气球等;
航天遥感:
传感器设置于环地球的航天器上,如人造地球卫星、航天飞机、空间站、火箭等;
c航宇遥感:
传感器设置于星际飞船上,指对地月系统外的目标的探测。
(2)按传感器的探测波段分
a紫外遥感:
探测波段在0.05一0.38μm之间;
b可见光遥感:
探测波段在0.38一0.76μm之间;
c红外遥感:
探测波段在0.76一1000μm之间;
d微波遥感:
探测波段在1mm一1m之间;
e多波段遥感:
指探测波段在可见光波段和红外波段范围内,再分成若干窄波段来探测目标。
(3)按工作方式分
a主动遥感和被动遥感:
主动遥感由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射值量;被动遥感的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量。
b成像遥感与非成像遥感:
前者传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成(数字或模拟)图像;后者传感器接收的目标电磁辐射信号转换成模拟信号或数字化输出。
4.遥感的特点;
(1)遥感范围大,可实施大面积的同步观测
(2)获取信息快,更新周期短,具有动态监测的特点(时效性)
(3)数据的综合性和可比性具有手段多,技术先进的特点。
多波段性
(4)经济效益高,用途十分广泛
(5)遥感技术的局限性
5.遥感的发展:
国外—有纪录的遥感始于摄影术;航天遥感阶段:
第一颗人造卫星、第一颗对地长期观测卫星、第一颗地球资源卫星的发射,本阶段遥感发展的体现(平台、传感器、信息处理、应用等方面)
我国:
系统的航空摄影始于20世纪50年代,现已进入业务化阶段;航天:
第一颗人造卫星。
主要遥感卫星(风云系列,中巴资源卫星)的发射。
第二章
1.电磁波:
光波、热辐射、微波、无线电波等都是由振源发出的电磁振荡在空间的传播,这些波称为电磁波。
2.电磁波谱的概念:
将各种电磁波在真空中的波长(或频率)按其长短,依次排列制成的图表称为电磁波谱。
3.电磁波谱:
紫外光0.001~0.4可见光0.4~0.76红外线(近红外0.76~3.0中红外3.0~6.0远红外6.0~15.0超远红外15.0~100)
微米(毫米波1~10mm厘米波1~10cm分米波10cm~1m)
4.可见光各色光的波长(0.4~0.76)
紫0.38~0.43蓝0.43~0.47青0.47~0.5绿0.5~0.56黄0.56~0.59橙0.59~0.62红0.62~0.76
5.辐射通量:
单位时间内通过某一面积的辐射能量
6.辐射通量密度的概念:
单位时间内通过单位面积的辐射能量.单位W/m2
7.黑体的概念:
绝对黑体的简称,是能全部吸收外来电磁波辐射而毫无反射和透射的理想物体,而且在发射电磁波的能力方面,比同温度的任何其他物体为强。
8.斯忒藩-伯尔兹曼定律:
M=@T4
9.维恩位移定律的内容:
人max*T=b P20
10.太阳光谱曲线特点:
是连续的光谱,且辐射特性与绝对黑体辐射特性基本一致。
11.大气层次及对太阳辐射的影响程度;P26~28
a对流层b平流层c中气层d热层(增温层)e大气外层(散逸层)
12.三种散射的特点(P29~30):
(1)瑞利散射d<λ/10时Φ=4γ∝1/λ4
(2)米氏散射d≈λ时Φ=2γ∝1/λ2
(3)非选择性散射d>>λ时Φ=0γ为常数,与波长无关
散射是造成太阳辐射衰减的主要原因,波长越长,散射越弱。
P34~40
13.大气窗口的概念,主要光谱段。
通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。
14.辐射到达地物表面后的三个过程:
反射、吸收、透射,到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量。
反射率、反射波谱的概念。
几种典型地物(植物、土壤、雪、水体)的反射波谱特征。
a反射:
电磁波传播过程中通过两种介质的交界面时会出现反射现象。
被云层和其它大气成分反射回宇宙空间的辐射能占入射太阳辐射总能量的30%。
b吸收:
太阳辐射穿过大气层时,大气分子对电磁波的某些波段有吸收作用
c透射:
e反射率:
P2
d反射波谱:
P38
计算:
P44第1题(P16)
f*人=cc=3*108
第三章
1.极轨轨道(太阳同步轨道)的特点:
P48
2.静止轨道(地球同步轨道)的特点;P48
3.主要的气象卫星:
美(泰罗斯、诺阿)采用轨道:
P46~47
中(风云系列)采用轨道:
P47~48
气象卫星的特点。
4.陆地卫星(地球资源卫星):
P50~51
陆地卫星系列:
P50~51
spot系列:
P51
中巴地球资源卫星:
P51
IKNOS的轨道特点:
P52
传感器波段:
空间分辨率:
P81
航空摄影:
航空像片的几何特征(什么是垂直摄影倾斜摄影?
中心投影与垂直投影的区别,中心投影的透视规律。
像片比例尺计算)像点位移的概念、特点。
通过像点位移计算地面高差(或已知地面高差计算像点位移)。
P57~59
微波遥感的特点:
P72~73
遥感图像空间分辨率:
波谱分辨率:
P81
辐射分辨率:
P82
时间分辨率的含义:
P83
第四章
1.颜色性质(明度、色调、饱和度的含义),颜色立体示意模型(图4.1)
a明度:
彩色光的亮度
b色调:
色彩彼此相互区别的特性
c饱和度:
彩色的纯洁性
d颜色立体:
中间垂直轴代表明度;中间水平面的圆周代表色调;圆周上的半径大小代表饱和度。
2.互补色、三原色的概念,加色法、减色法的适用范围,加色法、减色法的的三原色及各自的互补色。
3.三原色:
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,这三种颜色按一定比例混合,可以形成各种色调的颜色,则称之为三原色。
红、绿、蓝。
4.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。
黄和蓝、红和青、绿和品红
5.减色法原理:
当两块滤光片组合产生颜色混合时,入射光通过每一滤光片时都减掉一部分辐射,最后通过的光是经过多次减法的结果.
6.减法三原色:
黄、品红、青
黄——白-蓝品红——白-绿青——白-红
品红+黄——白-(绿+蓝)——红青+品红——白-(红+绿)——蓝
黄+青——白-(蓝+红)——绿
品红+青+黄——白-(绿+红+蓝)——黑
7.数字图像的概念。
数字图像直方图的含义(纵、横座标轴的含义,不同形态的直方图所代表的图像质量图4.31)
a数字图像:
遥感数据有光学图像和数据图像之分。
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
b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正态分布:
反差适中,亮度分布均匀,层次丰富,图像质量高。
偏态分布:
图像偏亮或偏暗,层次少,质量较差。
8.程辐射的含义,如何校正?
直方图最小值去除法
回归分析法:
校正的方法是将波段b中每个像元的亮度值减去a,来改善图像,去掉程辐射
9.遥感图像几何变形的原因
几何畸变是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲等作用的结果。
1遥感平台位置和运动状态变化的影响:
航高、航速、俯仰、翻滚、偏航。
2地形起伏的影响:
产生像点位移。
3地球表面曲率的影响:
一是像点位置的移动;二是像元对应于地面宽度不等,距星下点愈远畸变愈大,对应地面长度越长。
4大气折射的影响:
产生像点位移。
5地球自转的影响:
产生影像偏离。
10.几何校正的方法(控制点校正的步骤,最少控制点数的计算,控制点选取的原则)
几何畸变校正
1基本思路:
把存在几何畸变的图像,纠正成符合某种地图投影的图像,且要找到新图像中每一像元的亮度值。
2具体步骤1)计算校正后每一点所对应原图中的位置;
2)计算每一点的亮度值。
1计算方法1)建立两图像像元点之间的对应关系;2)求出原图所对应点的亮度:
最近邻法、双线性内插法、三次卷积内插法
11.控制点的选取
数目的确定:
最小数目;6倍于最小数目。
选择的原则:
易分辨、易定位的特征点:
道路的交叉口,水库坝址,河流弯曲点等。
特征变化大的地区应多选些。
尽可能满幅均匀选取。
12.数字图像增强的方法:
a对比度变换概念:
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。
将图像中过于集中的像元分布区域(亮度值分布范围)拉开扩展,扩大图像反差的对比度,增强图像表现的层次性。
又叫辐射增强。
方法:
对比度线性变换和非线性变换。
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。
⏹调整线性参数,改变变换效果
⏹分段式线性变换
非线性变换:
变换函数为非线性函数时,即为非线性变换。
b彩色变换:
c中值滤波:
将每个像元在以其为中心的邻域内,取中间亮度值来代替
d均值平滑:
该像元值,以达到去掉尖锐“噪声”和平滑图像的目的。
将每个像元在以其为中心的区域内,取平均值来代替该像元值,以达到去掉尖锐“噪声”和平滑图像的目的。
e罗伯特梯度:
找到了梯度较大的位置,也就找到了边缘,用不同的梯度值代替边缘处像元的值,也就突出了边缘
f索伯尔梯度、
g定向检测的效果。
13.彩色变换用TM图像合成真彩色图像、标准假彩色图像的方案。
14.比值运算:
两幅同样行、列数的图像,对应像元的亮度值相除(除数不为0)就是比值运算。
该运算常用于突出遥感影像中的植被特征、提取植被类型或估算植被生物量,这种算法的结果称为植被指数。
常用算法:
近红外波段/红波段;或(近红外-红)/(近红外+红).对于区分和增强光谱亮度值虽不明显,而不同波段的比值差异较大的地物有明显效果。
15.比值运算的作用。
K-L变换、离散变换的简称,又称主成分变换。
它是对某一多光谱图像X.利用K-L变换矩阵A进行线性组合,而产生一组新的多光谱图像Y.
K-L变换的特点:
变换后的主分量空间与变换前的多光谱空间坐标系相比旋转了一个角度。
新坐标系的坐标轴一定指向数据量较大的方向。
可实现数据压缩和图像增强。
16.K-T变换的作用:
主要针对TM图像数据和MSS数据.对于扩大陆地卫星TM影像数据分析在农业方面的应用有重要意义
17.多源信息复合的概念:
多种信息源的复合:
是将多种遥感平台,多时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
18.不同传感器、不同时相遥感数据、遥感数据与非遥感数据复合的步骤
a不同传感器的遥感数据复合
(1)配准:
采用几何校正,分别在不同数据源的影像上选取控制点,用双线性内插或三次卷积内插运算等对分辨率较小的图像进行重采样,完成配准。
(2)复合:
彩色合成、代换法。
b不同时相的遥感数据复合
(1)配准:
利用几何校正的方法进行位置配准。
(2)直方图调整:
调整成一致的直方图,是图像的亮度趋于一致,便于比较。
(3)复合:
彩色合成法、差值法、比值法
c遥感与非遥感信息的复合
主要步骤:
1、地理数据的网格化
(1)网格数据生成
(2)与遥感数据配准
2、最优遥感数据的选取
3、配准复合
(1)栅格数据与栅格数据
(2)栅格数据与矢量数据
第五章
1.目标地物的识别特征(P135)
色调、颜色、阴影、形状、纹理、大小、图型、位置、相关布局
2.遥感摄影像片的判读方法:
可见光黑白相片和黑白红外像片的解译(主要地物在这两种像片上的识别特征);P149~150
彩色像片与彩色红外像片的解译(主要地物在这两种像片上的识别特征);P150
热红外像片的解读:
p151
遥感扫描影像的解读
Mss影像各波段序号,名称,应用范围;154、155
TM影像各波段序号,名称,分辨率、应用范围;156
SPOT影像各波段序号,名称,分辨率、应用范围157、158
遥感图像目视解译步骤:
174、175
遥感影像地图的特征:
176、177
计算机遥感制图的基本过程:
179
第六章
监督分类与非监督分类的概念:
196、199
遥感图像计算机分类的基本过程:
195、196
计算机分类存在的问题:
201、202
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