遥感导论复习重点

第一章遥感概述

§1-1 遥感的基本概念及其特点

一、遥感概念

遥感（Remote Sensing）是20世纪60年代发展起来对地观测综合性技术。有广义和狭义之分。

1、广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测（对电磁场、力场、机械波等）

2、狭义遥感：即是应用探测仪器，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测控技术。

遥测：对目标的某些运动参数和性质进行远距离册测量的技术。分接触和非接触测量。

遥控：远距离控制目标的运动状态和过程的技术。

二、遥感的特点

1.大面积同步观测：探测范围大，具有综合、宏观的特点，受地面条件限制少。

2.时效性：获取信息速度快，更新周期短，具有动态监测特点。

3.数据综合性先进性：信息量大，具有手段多，技术先进的特点。

4.经济性：用途广，效益高的特点。

5.局限性：利用的电磁波段有限。

§1-2遥感过程及系统

一、遥感过程的实现

光谱特性：一切物体固有的对电磁波反射、透射、吸收的能力。

由于环境不同，物体的反射、辐射电磁波是不同的。

数据获取→数据处理分析→数据应用

遥感是一个接收、传送、处理和分析遥感信息，并最后识别目标的复杂技术过程。

二、遥感的技术系统

依据遥感过程遥感系统分为：

1.信息源

2.信息的获取和接收

传感器

遥感平台

地面站：是为了接收和记录遥感平台传送来得图像胶片或数字磁带数据而建立的。由地面数据接收和记录系统（TRRS）和图像数据处理系统（IDPS）两部分组成。

3.信息的处理

4.信息的应用

§1-3 遥感的类型

遥感的分类方法多种多样，主要有以下几种分类方法：

1.按照遥感平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感

2.按照传感器的探测波段分：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感

3.按工作方式分：主动遥感、被动遥感；成像遥感、非成像遥感

4.按应用领域分：外层空气遥感，大气层摇感，陆地遥感，海洋遥感等

§1-4遥感的特点：宏观方面的：：空间性:，光谱性（特有的），时相性（动态性和光谱监测）

一：时效性（讲究效率）：动态监测（与时相性的共同点）

二：大面积的同步观测

三：数据的综合性和可比性

四：经济性，局限性（表现在数据挖取，数据提取）

§1-5 遥感的发展简史

一、遥感发展概况

（一）遥感的萌芽及其初期发展时期

（二）现代遥感发展时期

从以下四个阶段了解遥感发展过程

无记录的地面遥感阶段（1608-1838）

有记录的地面遥感阶段（1839-1857）

空中摄影遥感阶段（1858-1956）

航天遥感阶段（1957-）

二、我国遥感发展概况及其特点

三、当前遥感发展主要特点与展望

新一代传感器的研制，获得分辨率更高，质量更好的图象和数据；

遥感应用不断深化；

地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一新动向；

复习题

1.试述遥感的探测系统及其实现过程。

2.了解遥感发展史及我国遥感事业成就表现在哪些方面，有何特点？

3.遥感概念、类型及特点。

第二章遥感的物理基础——电磁辐射理论主要内容：

电磁波的概念:

黑体辐射及黑体辐射的特点；

实际物体的辐射；

太阳及地球的辐射；

地物的波谱特性；

地物波谱特性的测量等方面的知识。

§2-1 电磁波谱与电磁辐射

一、电磁波及电磁波谱

电磁波是电磁振荡在空间的传播。

1. 电磁波的性质：

电磁波的波动性：①是横波②在真空以光速传播③满足C=λ*?

电磁波的粒子性：光电效应

电磁波的波粒二象性：E= h*?

P=h/λ

波粒二象性的程度与电磁波的波长有关：

波长愈短，辐射的粒子性愈明显；波长愈长，辐射的波动特性愈明显。

2. 电磁波谱：

按电磁波在真空中传播的波长（或频率）以递增或递减的顺序排列，制成的图表称电磁波谱。

二、电磁辐射的度量

1. 辐射源：任何地物都有向周围空间辐射红外线和微波的能力。

2.辐射测量：

辐射能量（W）：

辐射通量（Φ）：

辐射通量密度（E）：

辐照度（I）：

辐射出射度（M）：

辐射亮度（L）：

§2-2 黑体辐射及其规律

一、黑体辐射及规律

1.黑体辐射——完全的辐射体

绝对黑体：对于任何波长的电磁波都全部吸收的物体称为绝对黑体。

黑体能够在热力学定律所允许的范围内最大限度地把热能转变成辐射能，所以说黑体是一个完全的吸收

体和完全的发射体。

太阳，恒星，无色的烟煤的辐射都可近似看作是黑体辐射源。

研究黑体辐射的原因

2. 黑体辐射规律

⑴普郎克辐射定律：

⑵斯忒藩——波尔兹曼定律（S tefan-Boltzmann）：

M=σT4

其中σ=5.67×10-8W·m-2·K-4

⑶维恩位移定律（Wien’s displacement law）：

二、实际物体的辐射

⑴基尔霍夫定律：

Mλ/αλ=f(λ、T)

如果一物体的吸收本领大，那么它的发射本领也大。发射本领用（M/M0）表示。实际物体的辐射出射度与同温度同波长的绝对黑体辐射出射度之比，是比辐射率，也称发射率ε。所以吸收率常常被称做比辐射率或发射率。

基尔霍夫定律：

根据M、I定义，对于绝对黑体：M0=I0

引入实际物体M，得：MM0= MI0

变换得：M= （M/M0）I0

（M/M0）是实际物体的辐射出射度与同温度同波长的绝对黑体辐射出射度之比，是吸收系数α。则上式变为：M=αI0即M/α= I0

对于不同物体：M1/α1=M2/α2=M3/α3=M i/αi=I0

这就是基尔霍夫定律

⑵实际物体的辐射

ε=M/M0M＝εM0

对于250K的石英，做出其在不同波长的辐射出射度Mλ和250K的黑体辐射出射度变化曲线M0，如p22图2.9所示。

比辐射率ε

实际物体的辐射M=εM0

比辐射率ε影响因素

比辐射率ε是物体发射本领的表征，它不仅依赖于地表物体的组成成分，而且与物体的表面状态（粗糙度）及物理性质（介电常数，含水量，等）有关，并随着测定辐射能的波长λ、温度T及观测角度θ等条件的变化而变化。

把物体的辐射分三类：

1.接近黑体的物体，发射率接近1，如水在6～14um, ε=0.98～0.99

2.灰体，发射率与波长无关，自然界大多数物体都是接近黑体的灰体。

3.选择性辐射体，发射率随波长变化，如氙灯，水银灯。

§2-3 太阳辐射和地球辐射

辐射源分两类：人工辐射源和天然辐射源

在自然界最大的天然辐射源是太阳和地球，它们是遥感信息的主要提供者。

一、太阳辐射（太阳光）

1.太阳常数：不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射方向上，单位面积单位时间内黑

体所吸收的太阳辐射能量。

I⊙=1.360×10^5瓦/平方米

小练习：依据太阳常数和日地距离计算太阳总辐射通量

2.太阳光谱特征

①太阳的光谱是连续光谱，且辐射特性与绝对黑体辐射特性基本一致。

②太阳的辐射能量分布范围广，各个波段所占比例不同。

遥感探测时，主要利用可见光、红外等稳定的辐射；利用微波的时候主要采用主动微波遥感。

③大气对太阳辐射产生了衰减作用（通过大气层上下太阳辐照度曲线比较知）

二、地球辐射

地球是被动遥感的另一辐射源，地球又是地学遥感探测的对象，因此探测地球作为辐射源的辐射特性和作为太阳辐射接收的反射特性，以及不同地物反射率与波长关系，在地学遥感中有十分重要意义。

从卫星上测出的地球的辐射接近300K的黑体辐射。由维恩位移定律知，峰值λmax=9.66μｍ。

研究证明了地球辐射的分段特性：

二、地球自身的热辐射

地球表面的热辐射特征

1.温度为300K的黑体，其电磁辐射的波长范围是：

2.5~50μｍ。

2.地球表面的发射辐射能量集中于近红外波段和热红外波段；在热红外波段，地球的发射辐射能量远远

大于太阳的电磁辐射能量，通常称地球的发射辐射为热辐射。

3.地球表面的热辐射（能量）与自身的发射率、波长、温度有关：

M（λ，T）= ε（λ，T）×M0（λ，T）

问：由于地表温度的日变化，热红外遥感应在一天中的何时进行？

答：午夜。热红外遥感主要探测16微米以上区段，是探测地球自身的辐射性质，应避免对太阳辐射的吸收。

比辐射率波谱特性曲线的形态特征可以反映地面物体本身的特性，包括物体本身的组成、温度、表面粗糙度等物理特性。当曲线形态特征特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体。

发射波谱曲线：某种地物的比辐射率（发射率）随波长的变化曲线，称该物体的发射波谱曲线。

观察P36图2.22可以发现：随着二氧化硅含量的减少（酸性---基性）岩石发射率的最小值向长波方向偏移。

§2-4 地球大气及其对太阳辐射的影响

太阳光—大气—地物—大气—传感器，二次经过大气产生了较大变化。

一、大气组成

1.大气分层：略。

2.大气组成

大气的传输特性：大气对电磁波的吸收、散射和透射的特性。这种特性与波长和大气的成分有关。

大气的成分：多种气体、固态和液态悬浮的微粒混合组成的。

大气物质与太阳辐射相互作用，是太阳辐射衰减的重要原因。

二、大气折射：使电磁波方向改变，但不影响辐射强度。

三、大气反射：主要发生在云层顶部，强度取决于云量。削弱了电磁波到达地面的强度。

四、大气吸收

氧气：小于0.2 μm；0.155为峰值。高空遥感很少使用紫外波段的原因。

臭氧：数量极少，但吸收很强。两个吸收带；对航空遥感影响不大。

水：吸收太阳辐射能量最强的介质。到处都是吸收带。主要的吸收带处在红外和可见光的红光部分。因此，水对红外遥感有极大的影响。

二氧化碳：量少；吸收作用主要在红外区内。可以忽略不计。

五、大气散射

散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而改变传播方向，并向各个方向散开的现象。

实质是电磁波在传播过程中遇微粒而产生的衍射现象。

散射种类：

1. 瑞利散射（Rayleigh）

条件：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射，主要由大气中的原子和分子引起，如N ，CO2 ，O3 ，O2 等

特点：1、散射强度与波长的四次方成反比；

2、波长越短散射越强，而且前向散射与后向散射相同；

3、对可见光影响大

?思考：无云的晴天天空为什么是蓝的，而日出日落时天空是橙红色？

2. 米氏散射（Mie）

条件：当大气中粒子的直径与波长相当时发生的散射；主要由大气中的微粒、烟、尘埃、小水滴和气溶胶等引起。

特点：1、散射强度与波长的二次方成反比；

2、米氏散射在光线前进方向比向后方的散射更强；

3、云雾对红外线（0.76——15 μｍ）散射影响较大。

3. 非选择性散射：

条件：当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射；

特点：散射强度与波长无关。

?瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段；

?米氏散射发生在近紫外~ 红外波段，但在红外波段米氏散射的影响超过瑞利散射；

?大气云层中小雨滴的直径相对其他微粒较大，对可见光只有无选择性散射，对各波段的散射

强度相同，因而云层呈现白色；

?在微波波段，由于微波波长远大于云层中水滴的直径，因而属于瑞利散射类型，此时，散射强度

与波长的四次方成反比，散射强度相对很弱，透射能力很强，故微波具有最小散射、最大透射，具有穿

云透雾的能力。

六、大气透射及大气窗口

大气窗口：将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。

大气窗口的光谱段主要有：(P32)

?0.3～1.3μｍ,紫外～近红外，摄影成像最佳波段，如TM1～4

? 1.5～1.8和2.0～3.5μｍ,近～中红外,日照充足时扫描成像常用波段，如TM5，7等，探测植物含水量以

及云、雪，或地质制图

? 3.5～5.5μｍ,中红外，除反射外，还有地物自身热辐射

?8～14μｍ,远红外，主要是来自地物的热辐射能量

?0.8～2.5cｍ,微波，有穿云透雾能力，是主动遥感，如侧视雷达

§2-5 地物的反射波谱及其测量

I（到达地面的太阳辐射总能量）=R（反射能量）+A（吸收能量）+T（透射能量）

即E入射能=E反射能+E吸收能+E透射能或

I=ρ（λ，T）+α（λ，T）+τ（λ，T）

在一般遥感中，τ（λ，T）=0，α（λ，T）=ε（λ，T）

则上式变为：ε（λ，T）+ρ（λ，T）=1

一、地物的反射

1.反射率：物体反射的辐射能量R占入射总能量I的百分比，称为反射率ρ。

ρ=R/I*100%

影响地物反射率大小的因素：

●入射电磁波的波长

●入射角的大小

●物体本身的性质：地表颜色与粗糙度

利用反射率可以判断物体的性质。

2.物体的反射

自然界物体的反射状况可以分为三种：镜面反射；漫反射；实际物体的反射

观察方向的反射亮度:Lr(Фrθr)=ρ’（Фiθi，Фrθr）×Ii（θi,D）+ρ’’(Фrθr)×ID

简化为Lr=ρ’×Ii+ρ’’×ID*D是下标

二、地物的反射波谱曲线

1.反射波谱：是指地物反射率随波长的变化规律。

地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。

地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。

不同地物在不同波段反射率存在差异：雪、沙漠、湿地、小麦的光谱曲线

利用反射率随波长的变化规律可以识别和区分物体。

1.同一物体的波谱曲线反映了物体在不同波段的反射率，将此与传感器的对应波段接收的辐射数据相对照，

可以得到遥感数据与对应地物的识别规律。

2.不同地物有不同的反射波谱曲线

（见P38-41植被、土壤、水体、岩石的反射波谱曲线特征）；

3.同种地物在不同内部结构和外部条件下，其反射波谱曲线也有差异。根据这一点，可以识别不同的地物及

同一地物的不同表现形式。

4.同一地物不同时间的反射光谱曲线不同。

2.几种典型地物的反射波谱曲线

植被的反射波谱曲线：

土壤的反射波谱曲线

水体的反射波谱曲线

岩石的反射波谱曲线

三、地物波谱特性的测量

地物波谱特性测量的目的

1、传感器波段选择、验证、评价的依据；

2、建立地面、航空和航天遥感数据的关系；

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；

（一）地物反射波谱测量理论：

双向反射分布函数（BRDF）

双向反射比因子R（BRF）：

（二）地物光谱的测量方法

1、样品的实验室测量

2、野外测量：

垂直测量：ρ（λ）=V（λ）×ρs(λ)/Vs(λ)

非垂直测量：R（Фiθi，Фrθr）=K1RS（Фiθi，Фrθr）+K2RD（Фrθr）

复习题

1.电磁波及其性质；电磁波谱；辐射通量Φ；辐射通量密度E；辐照度I；辐射出射度M；辐射亮度L；黑体与灰体；比辐射率ε；太阳常数；大气窗口；双向反射比因子R

2.斯忒藩——波尔兹曼定律；维恩位移定律；基尔霍夫定律

3.瑞利散射；米氏散射；无选择性散射

4.发射波谱曲线

5.太阳及地球的光谱特征

6.被动遥感主要的辐射源是什么？遥感研究他们哪些波段的波谱特征，为什么？

7.试述在遥感探测过程中大气对太阳辐射的影响。

8.从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解地物反射波谱特性。

9.结合遥感探测过程谈谈大气窗口在地学遥感中的作用。

第三章遥感的探测基础

§3-1 传感器

传感器是直接获得目标物信息的仪器，用以测量和记录目标物的电磁辐射强度和特性，是遥感技术系统的重要组成部分。

一、传感器组成

传感器通常由收集器、探测器、信号处理器和输出设备组成，如下图所示。

二、传感器的分类

按工作方式分：被动式、主动式

按工作波段分：紫外、可见光、红外、微波、多波段传感器等

按数据记录方式分：成像式、非成像式传感器

按成像原理分：摄影方式、扫描方式传感器

三、摄影式和扫描式传感器

1.摄影方式传感器：快门打开瞬间收集目标信息。（P54）

摄影方式传感器主要是摄影机。

如框幅摄影机、缝隙摄影机、全景摄影机（缝隙式、镜头转动式）、多光谱摄影机等

2.扫描方式传感器：逐点逐行收集目标信息。（P67）

⑴对目标面扫描的传感器

⑵对影像面扫描的传感器

四、成像光谱仪（P70）

成像光谱技术：将传统的空间成像技术与地物光谱技术有机地结合在一起，实现对同一地区同时获取几十个到几百个波段的地物反射光谱图像。

成像光谱：就是在特定光谱域以高光谱分辨率同时获得的连续地物光谱图像，使得遥感应用可以在光谱维上进行空间展开，定量分析地球表层生物物理化学过程与参数。

成像光谱仪按其结构可分为两种类型:

1.面阵探测器加推扫式扫描仪的成像光谱仪

2.线阵列探测器加光机扫描仪的成像光谱仪

1.集光系统要求尽量使用反射式光学系统，并且要求具有消去球面像差、像散差及畸变像差的非球面补偿

镜头的光学系统。

2.分光系统，分色滤光片和干涉滤光片改为由狭缝、平行光管、棱镜以及绕射光栅组成的分光方式，绕射光

栅能对由光导纤维导入的各波谱带的入射光进行高精度的分光，能用于从紫外至红外范围

3.探测器敏感元件，要求由成千上万个探测元件组成的线阵，并且能够感受可见光和红外谱区的电磁波。关键技术

⑴超多维光谱图象信息的显示：如图象立方体的生成；

⑵光谱重建：成像光谱数据的定标、定量化和大气纠正模型与算法，依此实现成像光谱信息的图象-光谱转

换；

⑶光谱编码：尤其指光谱吸收位置、深度、对称性等光谱特征参数的算法；

⑷基于光谱数据库的地物光谱匹配识别算法；

⑸混合光谱分解模型；

⑹基于光谱模型的地表生物物理化学过程与参数的识别和反演算法。

成像光谱的特点

1. 波段数量多（几十至几百个）、波段窄、数据量大。

2. 高的光谱分辨率：可获得可见光、近红外、中红外、热红外波段多而窄的连续的光谱。波段间隔毫微米

（纳米），一般10—20个纳米，个别2.5纳米。

3. 图谱合一：在获得数十、数百个光谱图象的同时，可以显示影像中每个像元的连续光谱。它所提供的这

种每个像元或像元组的连续光谱，可以较客观的反映地物光谱特征以及光谱特征的微弱变化，进行波谱形态分析，与实验室、野外及光谱数据库进行匹配，从而检测具有诊断意义的地物光谱特征，至使利用光谱信息直接识别地物。

4. 高的空间分辨率：一般瞬时视场IFOV以1.0—3.0mrad，空间分辨率几米到几十米不等。

5. 高的辐射分辨率和信噪比（S/N）：用仪器的噪声等效反射比表示，通常用信噪比（S/N）。信噪比的高低

直接影响成像光谱图象对地物的识别能力。

§3-2 传感器的性能

传感器的性能指标表现在很多方面，其中最具有实用意义的指标是传感器的分辨率。

空间分辨率

时间分辨率

光谱分辨率

辐射分辨率

温度分辨率

一、空间分辨率：

遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。即像素所代表的地面范围的大小，扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。

通常用像元大小、像解率和视场角表征。

像元（pixel）

像解率：单位为线/毫米或线对/毫米。一个线对为一对能分辨的明暗相间的线。

视场角（FOV）：指传感器的张角，即传感器的瞬时视域。

对于摄影影像：（线对/毫米）；

对于扫描影像：瞬时视场角（IFOV）（毫弧度），即像元，是扫描影像中能够分辨的最小面积。

空间分辨率数值在地面上的实际尺寸称为地面分辨率。

对于摄影影像，用线对在地面的覆盖宽度表示（米）；

对于扫描影像，是像元所对应的地面实际尺寸（米）。

空间分辨率是评价传感器性能和遥感信息的重要指标之一，也是识别地物形状大小的重要依据。

二、时间分辨率

根据回归周期的长短，时间分辨率可分为三种类型：

1.超短周期时间分辨率：

2.中周期时间分辨率：

3.长周期时间分辨率：

利用时间分辨率可以进行动态监测和预报。

三、光谱分辨率

光谱分辩率是指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。

一般来说，传感器的波段数越多，波段越窄，地面物体的信息越容易区分和识别，针对性越强。

四、辐射分辨率

辐射分辨率是指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图象上表现为每一个像元的辐射量化级。(P82)

如landsat5的TM3，已知最大、最小辐射量值Rmax、Rmin 和量化级D，则其辐射分辨率为R l =（Rmax—Rmin）/D，用%表示为R=R l /（Rmax—Rmin）*100%

遥感图像的信息量:假设图象上像元取各灰度值的概率相同，即图象上各像元所取的灰度值不同，但是各灰度值出现的概率相同，设灰度量化级为D(辐射分辩率)，根据信息论的研究公式，则每个像元所能包含的最大信息量为Log2D ，一幅图象内有n个像元(空间分辩率)，则一个单波段图象所包含的最大信息量为I m=n*log2D 一幅图象有K个波段，则信息总量为I s=K*I m=K*n*log2D=K*(A/P2)*log2D

其中A为一景图象所对应的地面面积，P为图象的空间分辨率，D为量化级数。

可见，遥感图像的总信息量取决于空间分辨率P、波谱分辨率K和辐射分辨率D的大小。

五、温度分辨率

指热红外传感器地表热辐射（温度）最小差异的能力。

与探测器的响应率和传感器系统内的噪声有直接关系，一般为噪声等效温度的2～6倍。为了获得更好的温度鉴别力，红外系统的噪声等效温度限制在0.1～0.5K之间，而使系统的分辨率达到0.2～3.1K。目前TM6图象的温度分辨率可达到0.5K。

复习题

1. 传感器的组成和分类

2. 了解摄影式和扫描式传感器

3. 成像光谱仪（重点）

4. 掌握传感器的性能

第四章航空遥感简介

§4-1 航空遥感系统

概念：航空遥感是以中低空遥感平台为基础进行进行摄影或扫描成像的遥感方式。

特点：

1.图像空间分辨率高且具有较大的灵活性。

2.平台的高度和航线可在一定范围内变化，而且便于资料回收以及设备的检修更换。

3.航空遥感的摄影费用昂贵，不可能在短期内对同一区域反复摄影成像，因而限制了航空遥感在监测方面的

应用。

一、航空遥感平台

1.气球

2.飞机:飞机平台在高度和速度上可以控制，也可以根据需要在特定的地区、时间飞行，它可以携带多种传

感器，信息回收方便，而且仪器可以及时得到维修。

按飞机高度可以分低空飞机、中空飞机和高空飞机三种。

二、航空摄影方式

（一）按摄影机主光轴与铅垂线之间的关系分

主光轴

像主点

航摄倾角或像片倾角

按照主光轴与铅垂线之间的关系，可将航空摄影分为垂直摄影和倾斜摄影

垂直摄影：航摄倾角α≤3°的航空摄影;垂直摄影是航空遥感图象的主要获取方法。

倾斜摄影：航摄倾角α＞3°的航空摄影

（二）按像片所采用的波段分

1.普通黑白摄影：

2.天然彩色摄影：与地物颜色一致。

3.黑白红外摄影：

4.彩色红外摄影：滤掉了可见光。

5.多光谱摄影：

6.机载侧视雷达

（三）按照摄影的实施方式分

1.单片摄影：

2.单航线摄影：

航向重叠一般为60%，不得小于53%。

*航向重叠度：两个航线重叠的面积占整个摄影相片的比 3.多航线摄影（面积摄影）： 旁向重叠一般为15%～30%。 航向重叠与旁向重叠：

航片的有效使用面积：

（四）按航摄比例尺分

1.大比例尺航空摄影：像片比例尺大于1︰1万；

2.中比例尺航空摄影：像片比例尺为1︰1万～1︰3万；

3.小比例尺航空摄影：像片比例尺为1︰3万～1︰10万；

4.超小比例尺航空摄影：像片比例尺为1︰10万～1︰25万； 三、航空遥感特点

1.空间分辨率高，信息量大。

2.灵活，适用于一些专题遥感研究。

3.实验技术系统，是各种星载遥感仪器的先行检验者。

4.信息获取方便。

5.缺点:受天气等条件的限制大；观测范围受到限制；数据的周期性和连续性不如航天遥感。

§4-2 航空像片的几何特性

一、航空像片属于中心投影 （一）中心投影

中心投影：空间任意直线均通过一固定点（投影中心）投射到一平面（投影平面）上而形成的透视关系。 照相机摄影是中心投影的实例。S 是镜头，投影面（远离实物一侧）是胶片，影相为负片。 摄影中心投影中的几个术语定义： 1）固定点 S 称作投影中心

2）过投影中心垂直于投影面 P 的 直线称作主光轴

3）主光轴垂直于地面的投影称作垂直中心投影

4）投影中心 S 到投影面（胶片）的距离称作焦距

f ，S 到投影面的垂足称作像中心点

（二）中心投影成像特征

在中心投影上: 1.点的像还是点。

2.直线的像一般仍是直线，但如果直线的延长线通过投影中心时，则该直线的像就是一个点。

3.空间曲线的像一般仍为曲线。但若空间曲线在一个平面上，而该平面又通过投影中心时，它的像则成为直线。 （三）中心投影和垂直投影的区别

两类投影的区别主要表现在三个方面： 1.投影距离的影响。 2.投影面倾斜的影响。 3.地形起伏的影响。

航空像片是中心投影，地形图是垂直投影。

由上可知，将中心投影变为垂直投影必须统一像片比例尺，纠正因像片倾斜和地形起伏所引起的误差，这

S

p

c b a

A C

是在用航空像片绘制地形图时必须要解决的问题。

（四）航空像片的主要点和线

像主点（o）：航空摄影机主光轴SO与像面的交点，称为像主点。

像底点（n）：通过镜头中心S的地面铅垂线（主垂线）与像面的交点，称为像底点。

等角点（c）：主光轴与主垂线的夹角是像片倾斜角α，像片倾角的分角线与像面的交点称为等角点。当地面平坦时，只有以等角点为顶点的方向角，才是地面与像片上对应相等的角度。

主纵线与主横线：包括主垂线与主光轴的平面称为主垂面，主垂面与像面的交线VV称为主纵线，它在像片上是通过像主点和像底点的直线。与主纵线垂直且通过像主点的h0h0称为主横

线。主纵线与主横线构成像片上的直角坐标轴。

等比线：通过等角点且垂直于主纵线的直线hch0称为等比线。在等比线上比例尺不变。

在水平像片上，像主点、像底点和等角点重合，主横线和等比线重合。

二、航空像片比例尺及其测定

（一）像片比例尺

在平坦地区

地形起伏区

（二）像片比例尺测定

平坦地区。

丘陵地区。

三、像点位移

像点位移：在中心投影的相片上，地形起伏除引起相片比例尺的变化外，还会引起平面上的点在相片位置上的移动，称像点位移。

（一）因地形起伏引起的像点位移（又称投影差）

1.投影差大小与像点距离像主点的距离成正比，即距离像主点愈远，投影差愈大。像片中心部分投影差小，

像主点是唯一不因高差而产生投影差的点。

2.投影差大小与高差成正比，高差愈大，投影差也愈大。高差为正时，投影差为正即像点离像点向外移动；

高差为负时（即低于起始面），投影差为负，即像点向着中心点移动。

3.投影差与航高成反比，即航高愈高，投影差愈小。

（二）因像片倾斜引起的像点位移（又称倾斜误差）

υ为辐射角，即在投影面上点位辐射线与主横线的夹角；α为投影面与水平面的夹角；rα为辐射距；

f 为焦距。

特点：

1.倾斜误差的方向是在像点与等角点的连线上。

2.倾斜误差与像点距等角点距离的平方成正比。

3.当φ=0°或φ=180°，δα=0，即在等比线上的像点不因像片倾斜而产生位移。

4.当φ=90°或φ=270°时，｜sinφ｜=1，即在主纵线上像点倾斜误差最大。

投影面倾斜角α一般不大于3°，sin α是正值，而φ取值却从0°到360°变化，使辐射距覆盖整个影像，因而使误差δα可正可负。具体分析如下：

当0°〈φ〈180°，则误差δα为负值，即向内收缩；

当180°〈φ〈360°，则误差δα为正值，即向外扩张；

复习题

1. 航空遥感的特点

2. 航空摄影的分类

3.摄影像片的主要特征:

投影方式（投影距离的影响、投影面倾斜的影响、地形起伏的影响）；像片比例尺；像点位移（以地形起伏引起的）

第五章航天遥感简介

§5-1 航天遥感及特点

与航空遥感相比具有以下特点

1. 平台高度高，观察的地面范围大，可以发现地表大面积内宏观的、整体的特征；

2.造地球卫星等航天平台发送上天后，自动运转，不需供给燃料和其他物资，取得同样的资料，费用比航空

遥感低廉。

3.遥感可以对地球进行周期性的、重复的观察，有利于对地球表面的资源、环境、灾害等实行动态监测。

4.航天平台远高于航空平台，通常航天遥感的分辨率小于航空遥感，但是随着新一代高分辨率的传感器的研

制，航天遥感的分辨率将有很大的提高。如Quikbird的分辨率达到了几米。

航天遥感平台采集信息的方式

1.宇航员操作，如在―阿波罗‖飞船上宇航员利用组合像机拍摄地球照片：

2.卫星舱体回收，如中国的科学实验卫星回收的卫星像片；

3.通过扫描将图像转换成数字编码，传输到地面接收站；

4.卫星数据采集系统收集地球或其它行星、卫星上定位观测站发送的探测信号，中继传输到地面接受站。

遥感卫星的轨道类型：

通常遥感卫星的轨道可以分为太阳同步轨道和地球同步轨道两种。

太阳同步轨道：

特点:每天同一时间通过地面某一固定点。800~1500km

地球同步轨道：

特点:卫星公转角速度和地球自传角速度相同，相对于地面静止于空中某一点。36000km

§5-2 航天遥感分类

按照航天遥感平台的服务内容可以分为：陆地卫星系列、气象卫星系列和海洋卫星系列。

一、气象卫星系列

1、气象卫星简介

美国的―泰诺斯‖(TIROS)卫星系列：第一代实验气象卫星，60-65年共发射10颗，极轨气象卫星。

美国的雨云（Nimbus）卫星系列：64-78年共发射了7颗，太阳同步轨道。

美国的艾萨（ESSA）卫星系列：66-69年共发射了9颗。

美国的NOOA卫星系列：70-94年共发射了16颗。太阳同步轨道。

1960年4月美国发射了第一颗气象卫星泰罗斯-1(Tiros-1)。随后，前苏联也相继发射了自己的气象卫星。目前，在轨道上运行的大多数气象卫星是由美国和俄罗斯发射的，其中很大一部分为极地轨道卫星，简称极轨卫星。

1966年美国发射第一颗业务气象卫星艾萨(ESSA)是极轨卫星，主要提供可见光云图。1970年、1978年美国又相继发射诺阿(NOAA）和泰罗斯－N系列业务气象卫星。这些卫星都属于极轨气象卫星。极轨气象卫星的飞行高度一般在800－1500公里左右。由于卫星的飞行高度低，因此卫星照片分辨率高，图象清晰。

1974年，美国成功地研制了第一颗静止业务环境监测卫星(GOES)。静止业务环境监测卫星在赤道的某一经度、约36000公里高度上，它环绕地球一周约需24小时，几乎与地球自转同步。从地球上看好象卫星是相对静止的，故又称为地球静止卫星。

目前，日本GMS系列静止气象卫星、俄罗斯的GOMES卫星、欧盟METEOSA T-3 卫星、印度的INSA T 以及美国的两颗静止卫星(GOES-E和GOES-W)共6颗卫星组成地球静止气象卫星监测网。这些卫星位于赤道上空约36000公里高，每半小时向地球发送一次图片。

中国也先后成功地发射了6颗气象卫星（3颗风云－1和3颗风云－2）。依靠这些卫星，中国建立了自己的卫星天气预报和监测系统。风云－1是一种极地轨道气象卫星。风云－2是一种静止气象卫星。

2、气象卫星的特点（见P48）

⑴轨道：低轨和高轨。低轨即近极地太阳同步轨道，高轨即地球同步轨道。

⑵成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量。

⑶短周期重复观测：静止气象卫星30分钟一次；极轨卫星半天一次。利于动态监测。

⑷资料来源连续、实时性强、成本低。

气象卫星观测的优势和特点

1.空间覆盖优势

极轨气象卫星在约900km的高空对地观测，一条轨道的扫描宽度可达2800km。每天都可以得到覆盖全球的资料。

地球静止卫星在3．6万公里的高空观测地球，一颗静止卫星的观测面积就可达1亿7千万平方公里，约为地球表面的1／3。

只有通过卫星的大范围观测，才使人类获得了几乎无常规观测的大范围海洋、两极和沙漠地区的资料。

目前已经可以通过卫星观测系统，获取全球或任何感兴趣区域的空间连续的高分辨率气象和环境资料,不受国界限制。

时间取样优势

气象卫星观测可以大大地改善资料的时间取样频次。特别是静止气象卫星可以获得每小时一次的大范围实时资料，必要时甚至可以获取半小时的资料。有利于对灾害性天气的动态监测。

双星组网的极轨气象卫星也可以每天提供4次全球覆盖的图象资料和垂直探测资料。而常规高空站每天只在00时12时（世界时）进行两次观测,且无法观测海洋和无人地区。

资料一致性优势

与地面和高空常规观测相比，卫星资料具有内在的均一性和良好的代表性。

尽管世界气象组织（WMO）已经颁布了一系列规范来统一常规观测仪器的性能和观测方法，但仍不能避免不同国家和地区、使用不同仪器和方法获得的资料的不一致性。

测站分布的不均匀等，也使资料的不确定性增加。

气象卫星是在较长一段时期内使用同一仪器对全球进行观测，资料的相对可比较性强、分布均匀一致性好。

卫星资料则是对一定视场面积内的取样平均值，具有较好的区域代表性。

综合参数观测优势

与其它观测方法相比，气象卫星是从大气层外这个新视角观测地球?a大气系统的，所以有些重要的气候变量，特别是通过整个垂直方向大气层的积分参数，如地气系统的反照率、大气顶的地气系统的射出长波辐射，只能通过气象卫星观测才能获得。

目前已成功地从气象卫星观测资料中导出了全球大气温度和湿度廓线、辐射平衡、海陆表面温度及云顶温度、风场、云参数、冰雪覆盖、云中液态水含量和降水量、臭氧总量和廓线、陆地下垫面状态、植被状况等诸多重要气候和环境参数,这是任何其他观测手段所不能观测的。

FY-1C\D通道编号、波长范围及其主要用途

通道1、2的探测波段分别处于植被反射的低谷和高峰区，利用二者的差值可以计算各种植被指数，植被指数能反映作物、森林、草场的生长情况，病虫害及作物缺水状况，并能进行作物估产，这个通道还可以做判识水陆边界，河口泥沙海冰等。

通道3处在红外短波窗区，它对检测地面高温热源，比如，森林和草场的火灾特别有效。

通道4、5处于红外窗区，用以测量地面温度，这两个通道相结合的目的在于对海面温度反演中对大气削弱进行订正，计算的地表和海表温度在农业、渔业、洋流、城市热岛等方面有广泛的应用。

通道6对雪的反射率较低，与其它通道结合有助于云、雪的判识，同时此通道对土壤湿度比较敏感，有助于干旱监测。

通道7-9是海洋水色通道，海洋水色反映海洋中叶绿素的含量，他还可以反映海洋浑浊度和海洋污染以及赤潮等情况。

通道10是低层水汽通道，用于大气修正和大气透过率的计算。

火情监测

在A VHRR图象中，由于高温目标在通道三的亮温大大高于背景象元的亮温，因而在通道三图象上，含火点象元与周围象元产生明显反差。

利用增强，多通道彩色合成、阈值判断等处理技术，可以从A VHRR资料中得到反映地面明火区、过火区、未燃区（森林、草原、农田）、烟雾范围和方向等各种反映林火和草原火的信息。并可探测到面积低于一个象元的亚象元火点。

极轨气象卫星（FY、NOAA）覆盖范围宽广，每天观测频次在中高纬度达8-10次，可以多频次的监测火情。

沙尘暴监测

3、气象卫星的应用领域（见P49）

天气分析与气象预报

气候研究与气候变迁的研究

资源环境领域：海洋研究、森林火灾、水污染

二、陆地卫星系列

1、美国Landsat系列

（1）轨道参数：Landsat－4、5、6号采用飞行高度为705km，轨道倾角为98度的太阳同步准回归轨道，通过赤道时刻为地方平均时上午9:39。它用16天时间对整个地球观测一遍，第17天返回到同一地点的上空（17日回归）。

（2）观测仪器：星上搭载多光谱扫描仪（MSS）和专题扫描仪（TM）两种遥感器。TM是4号星以后搭载的，观测参数见表。

TM数据是第二代多光谱段光学——机械扫描仪，是在MSS基础上改进和发展而成的一种遥感器。TM 采取双向扫描，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，并提高了检测器的接收灵敏度。

ETM数据是第三代推帚式扫描仪，是在TM基础上改进和发展而成的一种遥感器。

两种遥感器都是采用扫描镜进行机械扫描的方式，MSS的IFOV为80m，TM的IFOV除6波段的热红外以外为30m。地面上的观测宽度约185KM。此外，6号星以后仅搭载ETM，并予定追加IFOV为15ｍ的全色波段。数据通过跟踪及数据中继卫星TDRS（tracking and data relay satellite）传送到地面站。

各景的位置根据卫星轨道所确定的轨道号和由中心纬度所确定的行号进行确定。这一系统称WRS（world reference system），中国全土可用轨道号从113到151 ，行号从23到45的约530景覆盖。数据通常用CCT

提供给用户，在CCT上，每个数据单位（称为像元）是把与遥感器的分辨率几乎相同的地面面积上的反射亮度强度记录到每个波段上，各波段强度用8比特的数值来表示。

如果是系统校正过的数据，那么根据下式，可以把数据值（V）变换成绝对辐射亮度R(mW/cm2.sr)

R=V(Rmax-Rmin)/Dmax+Rmin

式中：Rmax、Rmin分别为探测器的最大及最小辐射亮度，Dmax对于MSS和TM分别为128和256。TM 和MSS的Rmax、Rmin分别表示于表2和3中。要注意的是，L是在卫星上的观测值，由于大气的影响，它与地面上的观测值是不一致的。

2、法国SPOT

Spot是近极地卫星，轨道近极地有利于增大卫星对地面总的观测范围。考虑到地球绕极轴的自转和卫星98度的轨道倾斜面，Spot卫星能在其26天的运行周期内飞过地球上任何一点的上空。

特点是立体观察、立体成像。

3、中巴地球资源卫星CBERS

中巴资源卫星由中国与巴西1999年10月14日合作发射，是我国的第一颗数字传输型资源卫星

卫星参数：太阳同步轨道轨道高度778公里,倾角:98.5o重访周期26天；平均降交点地方时为上午10：30 ；

相邻轨道间隔时间为 4 天；扫描带宽度:185公里；星上搭载了CCD传感器、IRMSS红外扫描仪、广角成像仪，由于提供了从20米—256米分辨率的11个波段不同幅宽的遥感数据，成为资源卫星系列中有特色的一员。

?CCD相机

?红外多光谱扫描仪

?广角成像仪

高分辨率CCD像机具有与陆地卫星的TM类似的几个谱段(5个谱段)，其星下点分辨率为19.5m，高于TM(30m)；覆盖宽度为113 km。

B1:0.45～0.52μm，蓝,相当于TM1 。

B2:0.52～0.59μm，绿,相当于TM2 。

B3:0.63～0.69μm，红,相当于TM3 。

B4:0.77～0.89μm，近红外,相当于TM4 。

B5:0.51～0.73μm，全波段。

红外多光谱扫描仪IRMSS(4个谱段)，覆盖宽度为119.5 km。

B6:0.50～1.10μm，蓝绿～近红外, 分辨率77.8 m。

B7:1.55～1.75μm，近红外相当于TM5,分辨率为77.8 m。

B8:2.08～2.35μm，近红外相当于TM7,分辨率为77.8 m。

B9:10.4～12.5μm，热红外相当于TM6,分辨率为156 m。

广角成像仪WFI(2个谱段)，覆盖宽度890 km。

B10:0.63～0.69μm，红,分辨率为256 m。

B11:0.77～0.89μm，近红外,分辨率为256 m。

4、IKONOS

自从l994年3月lO日美国克林顿政府颁布关于商业遥感数据销售新政策以来，解禁了过去不准10~1 m级分辨率图像商业销售，使得高分辨率卫星遥感成像系统迅速发展起来。

美国空间成像公司(Space-Imaging)的IKONOS卫星是最早获得许可之一。经过5年的努力，于1999年9月24日空间成像公司率先将IKONOS-2高分辨率(全色1 m，多光谱4 m)卫星，由加州瓦登伯格空军基地发射升空。

具有太阳同步轨道，倾角为98.1°。设计高度681km(赤道上)，轨道周期为98.3 min，下降角在上午10:30，重复周期l～3 d。

携带一个全色1 m分辨率传感器和一个四波段4 m分辨率的多光谱传感器。

传感器由三个CCD阵列构成三线阵推扫成像系统。

全色光谱响应范围：0.15～0.90μm

而多光谱则相应于Landsat-TM的波段：

MSI-1 0.45～0.52μm 蓝绿波段，相当于TM1

MSI-2 0.52～0.60μm 绿红波段，相当于TM2

MSI-3 0.63～0.69μm 红波段，相当于TM3

MSI-4 0.76～0.90μm 近红外波段，相当于TM4

5、Quikbird

QuickBird是美国DigitalGlobeg公司于2001年10月18日发射成功的高分辨率遥感卫星，其空间分辨率达到了0.61米，是目前全球最高分辨率商业卫星，除了分辨率高优势之外，快鸟还在多光谱成像（1个全色通道、4个多光谱通道）、成像幅宽（16.5公里X 16.5公里）、成像摆角等方面具有显著的优势。

?是美国DigitalGlobe公司的高分辨率商业卫星，于2001年10月18日在美国发射成功。

?卫星轨道高度450 km,倾角98°,卫星重访周期1～6 d（与纬度有关）。

?QuickBird图像，目前是世界上分辨率最高的遥感数据，为0.61 m，幅宽16.5 km。

?可应用于制图、城市详细规划、环境管理、农业评估。

三、海洋卫星系列：

1. 海洋卫星简介

世界海洋卫星包括三大类：

海洋水色卫星：

海洋地形卫星：

海洋环境卫星：

2. 海洋卫星探测的特点

（1）全天候全天时探测

（2）半球或全球探测

（3）长期不间断监测

（4）定性定量探测

（5）轨道定位精度高

（6）海洋水色探测器接收的是离水辐射率

（7）探测海洋水色要素，需要细分波段，即波段多而狭窄

（8）探测器配套性好

3. 卫星海洋探测的发展阶段

（1）探索试验阶段（1970～1978）

(2 ) 试验研究阶段（1978～1985）

(3 ) 应用研究阶段（1985～）

4.我国海洋卫星状况

海洋一号（HY-1A）卫星是中国第一颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星。星上装载两台遥感器，一台是十波段的海洋水色扫描仪，另一台是四波段的CCD成像仪。

HY-1A卫星主要任务是用于探测海洋水色环境要素(包括叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、可溶性有机物)、水温、海洋污染物等。

HY-1A卫星于北京时间2002年5月15日9时50分在太原卫星发射中心与FY-1D卫星由长征四号乙火箭一箭双星发射升空。

复习题

1.比较航天遥感和航空遥感的特点。

2.了解遥感卫星的轨道类型（太阳同步轨道和地球同步轨道）

3.了解陆地卫星、气象卫星和海洋卫星各自的特点及应用。

第六章微波遥感

§6-1 微波遥感概述

一、微波遥感及特点

1.微波遥感概念:电磁波中波长在1mm～1m的波段范围称微波波段。

微波遥感是指通过微波传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来识

别地物的技术。

微波遥感两种方式:主动方式，如合成孔径雷达、微波散射计、雷达高度计等。

被动方式，即观测地表目标的辐射方式，如微波辐射计等。

微波特性：频率特性与极化特性

微波散射计：向有起伏的物体表面发射微波，然后对其反射信号接受。

微波辐射计：被动接受来自地面的辐射。

2、微波遥感特点

（1）穿透云层能力强，能全天时、全天候工作

（2）对目标的鉴别能力强，对某些地物具有特殊的波谱特性。如钢、水和混凝土，在同温度下，红外比辐射率分别是0.6?a0.9，0.9和0.9，差别是不明显的，而相应的微波比辐射则分别大0.0，0.4和0.9，根据遥感的辐射强度，就能辨认出目标

（3）对物体的穿透能力强。

（4）获得信息不同。例如，可见光和红外照片上土壤及植物的颜色，主要由它们的表面层分子谐振所决定，而微波遥感照片的颜色，则反映了土壤和植物的几何体及介质特性。将这两方面信息综合起来，就获得了目标的全面信息。因此，微波遥感，红外遥感和可见光遥感也是相互补充的。

（5）分辨率低，但特性明显；

（6）对海洋遥感具有特殊意义。

二、微波辐射特征

微波属于电磁波，具有电磁波的基本特征，包括反射、吸收、散射、透射等规律。

叠加：

相干性：

衍射：

极化：当电磁波在空间传播时，其电场强度矢量的方向具有固定的规律，这种现象称为电磁波的极化。极化方式是卫星电视信号的电磁场振动方向的变化方式。

极化方式分为垂直极化和水平极化。考虑到发射天线和接收天线的架设方便，减少重影，以及避开其它电波的干扰等因素，垂直极化波大多用于中波广播、移动通讯、卫星电视广播等，水平极化波大多用于短波广播、地面电视广播、调频广播和卫星电视广播等。

现代远程教育的卫星信号极化方式既有水平极化又有垂直极化。

三、微波传感器

1、非成像传感器

微波遥感应用的非成像传感器主要有微波散射计和雷达高度计。

微波散射计：主要用来测量地物的散射和反射特性。通过变换发射雷达波束的入射角，或变换极化特征以及变换波长，研究在不同条件下对目标物散射特性的影响。

雷达高度计：测量目标与遥感平台的距离，从而可以准确得知地表高度的变化，海浪高度等参数。

2、成像传感器

主动遥感如侧视雷达、合成孔径雷达；

被动遥感如微波辐射计；

微波辐射计：主要用于探测地面各点的亮度温度并生成亮度温度图象。地面物体发射微波强度与自身的亮度温度有关。

侧视雷达：是在飞机或卫星平台上由传感器向与飞行方向垂直的侧面发射一个窄的脉冲，覆盖地面上这一

侧的一个条带，然后接收在这一条带上地物的反射波，从而形成一个图像带。随着飞行器前进，不断地发射这种脉冲波束，又不断接收回波，从而形成一副一副的图象。

合成孔径雷达：与侧视雷达类似，在平台上由传感器向与飞行方向垂直的侧面发射信号。所不同的是将发射和接收天线分成许多小的单元，每一单元发射和接收信号的时刻不同。由于天线位置不同，记录的回波相位和强度都不同。优点是提高了图象在飞行方向上的分辨率。天线的孔径越小，分辨率越高。

§6-2 侧视雷达的工作原理

一、雷达概述

雷达(radar)原是―无线电探测与定位‖的英文缩写。

雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方向、速度等状态参数。

雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。

侧视雷达成像与航空摄影不同，航空摄影利用太阳光作为照明源，而侧视雷达利用发射的电磁波作为照射源。

它与普通脉冲式雷达的结构大体上相近。图为脉冲式雷达的一般组成格式。它由一个发射机，一个接收机，一个转换开关和一根天线等构成。

雷达测距:

根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离为：S=cT/2

S：目标距离

T：电磁波从雷达到目标的往返传播时间

C：光速

雷达测方向

雷达测速度:

多普勒效应: (P74)

雷达的战术指标：作用距离、威力范围、测距分辨率与精度、测角分辨率与精度、测速分辨率与精度、系统机动性等。

二、侧视雷达工作原理

雷达遥感的信息特征

(1) 雷达影像的色调差异主要取决于回波的强弱

(2) 一般来说,距离近的物体回波强,距离远的物体回波较弱

(3) 金属物体往往都有较强的回波

(4) 平行于航向的物体回波较强

(5) 受地形起伏的影响,雷达波不能到达之处,形成雷达阴影

(6) 受天线角度影响,地面镜面目标无回波

(7) 在雷达影像上,线状地物一般比较清晰

(8) 雷达影像的立体感较强

1、真实孔径侧视雷达

真实孔径侧视雷达的分辨力包括:距离分辨力;方位分辨力

距离分辨力:是在脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离，它与脉冲宽度有关(理论上为脉冲宽度的一半)。可用下式表示：

式中：τ——脉冲宽度；φ——俯角。(P16)

上式还说明了距离分辨力与距离无关。

方位分辨力：相邻的两束脉冲之间，能分辨两个目标的最小距离。

它与波瓣角β有关，这时的方位分辨力为：Rβ=βR

遥感导论考试题A和B及其答案

“遥感概论”课程考试试题1 一、名词解释(每题6分，共30分) 1．大气窗口 2．光谱分辨率 3．遥感图像解译专家系统 4．监督与非监督分类 5．遥感图像镶嵌 二、多项选择(每题5分，共30分) 1．到达地面的太阳辐射能量与地面目标作用后可分为三部分，包括：（） (1) 反射；(2)吸收；(3)透射；(4)发射 2．计算植被指数(如NDVl)主要使用以下哪两个波段：（） (1) 紫外波段；(2) 蓝色波段；(3) 红色波段；(4)近红外波段 3．扫描成像的传感器包括：（） (1) 光-机扫描仪；(2)推帚式扫描仪；(3)框幅式摄影机 4．侧视雷达图像上由地形引起的几何畸变包括：（） (1)透视收缩；(2)斜距投影变形；(3)叠掩；(4)阴影 5 ．遥感图像几何校正包括两个方面：（） (1) 像元坐标转换；(2)地面控制点选取；(3)像元灰度值重新计算(重采样)；(4)多项式拟合三．简答题(共90分) 1、下图为一个3x3的图像窗口，试问经过中位数滤波(Median Filter)后，该窗口中心像元的值，并写出计算过程。(10分) 2、简述可见光、热红外和微波遥感成像机理。(20分) 3、设计一个遥感图像处理系统的结构框图，说明硬件和软件各自的功能，并举一应用实例.(30分) 4．遥感图像目视解译方法主要有哪些?列出其中5种方法并结合实例说明它们如何在遥感图像解译中的应用。(30分) 遥感概论”课程考试试题1－－答案 一、名词解释(每题6分，共30分) 1．大气窗口由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫做大气窗口。 2．光谱分辨率指遥感器在接收目标辐射的电磁波信息时所能分辨的最小波长间隔。光谱分辨率与传感器总的探测波段的宽度、波段数和各波段的波长范围和间隔有关。间隔愈小，分辨率愈高。 3．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和人工智能技术相结合的产物。它用模式识别方法获取地物多种特征，为专家系统解译遥感图像提供依据，同时应用人工智能技术，运用遥感图像解译专家的经验和方法，模拟遥感图像目视解译的具体思维过程，进行遥感图像解译。 4．监督与非监督分类监督分类指根据已知样本区类别信息对非样本区数据进行分类的方法。其基本思想是：根据已知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，然后将未知类别的样本和观测值代入判别函数，再根据判别准则判定该样本的所属类别。

遥感导论考试重点(旗舰版)

遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括 对电磁场、力场、机械波（声波、地震波） 等的探测。 遥感与遥控遥测的区别：遥感不同于遥测和 遥控。遥测是指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术，分接触测量和非接触测量。遥控是指远距离控制目标物运动状态和过程的技术。 遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息 的获取、信息的接收、信息的处理、信息的 应用 遥感的类型：按遥感平台分：地面遥感、航 空遥感、航天遥感、航宇遥感 按探测波段分：紫外遥感、可见光遥感、红 外遥感、微波遥感、多波段遥感 按工作方式分：主动遥感和被动遥感、成像 遥感与非成像遥感 按应用领域分：外层空间遥感、大气层遥惑、陆地遥感、海洋遥感等 遥感的特点：大面积的同步观测、时效性、 数据的综合性和可比性、经济性、局限性 电磁波谱：按照波长或频率、波数、能量的 顺序把电磁波排列起来，这就是电磁波谱。 波段划分：长波，中波和短波，超短波，微波，红外波段 电磁辐射：电场和磁场的交互变化产生电磁波,电磁波向空中发射或泄露的现象,叫电磁辐射。 辐射测量内容：辐射能量、辐射通量、辐照度、辐射出射度、辐射亮度 绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电 磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。大气散射有三种情况：瑞利散射、米氏散射、无选择性散射 大气窗口：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。 大气窗口对应的光谱段： 0.3—1.3ym，即紫外、可见光、近红外波段。 1.5-1.8pm和 2.0— 3.5tm，即近、中红外波段。 3.5—5.5_um，即中红外波段。 8-14pm，即远红外波段。 0.8～2.5cm，即微波波段。 地球辐射的分段特性： 可见光与近红外：波长0.3-2.5辐射特性-地 表反射太阳辐射为主 中红外：波长2.5-6辐射特性-地表反射太阳 辐射和自身的热辐射 远红外：波长>6辐射特性-地表物体自身热辐 为主 遥感平台：遥感平台是搭载传感器的工具。 分类：航天平台、航空平台、地面平台 航天比例尺（像片比例尺）：即像片上两点之 间的距离与地面上相应两点实际距离之比。 扫描成像成像方式：光／机扫描成像、固体 自扫描成像、高光谱成像光谱扫描 微波遥感：是指通过微波传感器获取从目标 地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来识别地物的技术。微波遥感特点： 能全天候、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，但特性明显 主动微波遥感:是指通过向目标地物发射微波 并接收其后向散射信号来实现对地观测遥感 方式。 雷达:意为无线电测距和定位。 遥感图像特征:几何特征、物理特征、时间特 征 表现参数:空间分辨率、光谱分辨率、辐射分 辨率、时间分辨率 颜色的性质：由明度、色调、饱和度来描述 遥感摄影像片解译标志：又称判读标志，它 指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各 种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像 上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标 志和间接解译标志。 热红外像片的解译： 直接解译标志包括：色调、形状与大小、地物 大小、阴影、 地物的解译：水体与道路、树林与草地、土壤 与岩石： 遥感图像目视解译步骤： (1)目视解译准备工作阶段 (2)初步解译与判读区的野外考察 (3)室内详细判读 (4)野外验证与补判 (5)目视解译成果的转绘与制图 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。 遥感数据与非遥感数据的复合步骤如下： 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 数字图像的校正：辐射校正、几何校正 几何校正三层次：遥感影像变形的原因、几 何畸变校正、控制点的选取 控制点的选取： (1)数目确定：控制点数目的最低限是按未知 系数的多少来确定的。 (2)选取原则：控制点的选择要以配准对象为 依据。以地面坐标为匹配标准的，叫做地面控 制点。有时也用地图作地面控制点标准，或用 遥感图像作为控制点标准。无论用哪一种坐标 系，关键在于建立待匹配的两种坐标系的对应 点关系。 数字图像增强的5种方法：对比度变换、空 间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换 多波段数字图像数据格式：BSQ、BIP、BIL 度量特征空间中的距离经常采用的算法：绝 对值距离、欧氏距离、马氏距离、均值向量的 混合距离、相关系数 遥感图像的计算机分类方法：包括监督分类 和非监督分类。 水体遥感：是通过对遥感影像的分析，获得 水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水 温等要素的信息，从而对一个地区的水资源和 水环境等作出评价，为水利、交通、航运及资 源环境等部门提供决策服务。 水体遥感的研究内容：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 植物的光谱特征：可使其在遥感影像上有效 地与其他地物相区别。同时，不同的植物各有 其自身的波谱特征，从而成为区分植被类型、 长势及估算生物量的依据。 健康植物的反射光谱特征：健康植物的波谱 曲线有明显的特点，在可见光的0.55附近有 一个反射率为10%～20%的小反射峰。在0.45 和0.65附近有两个明显的吸收谷。在0.7-0.8 是一个陡坡，反射率急剧增高。在近红外波段 0.8—1.3之间形成一个高的，反射率可达40% 或更大的反射峰。在1.45，1.95和2.6—2.7 处有三个吸收谷。 影响植物光谱的因素： 主要因素有植物叶子的颜色、叶子的细胞构造 和植物的水分等。植物的生长发育、植物的不 同种类、灌溉、施肥、气候、土壤、地形等因 素 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 3．根据植物生态条件区别植物类型 大面积农作物的遥感估产三方面内容： 农作物的识别与种植面积估算、长势监测、 估产模式的建立。 高光谱遥感与一般遥感区别（特点）在于： 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；每个波段宽度 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。 应用领域：在地质调查中的应用、在植被研 究中的应用、在其他领域中的应用 中心投影与垂直投影的区别： 1.投影距离的影响：垂直投影图像的缩小和放 大与投影距离无关，并有统一的比例尺。中心 投影则受投影距离影响，像片比例尺与平台高 度和焦距有关 2.投影面倾斜的影响：当投影面倾斜时，垂直 投影的影像仅表现为比例尺有所放大，像点相 对位置保持不变。在中心投影的像片上其比例 关系有显著的变化，各点的相对位置和形状不 再保持原来的样子 3.地形起伏的影响：垂直投影时，随地面起伏 变化，投影点之间的距离与地面实际水平距离 成比例缩小，相对位置不变。中心投影时，地 面起伏越大，像上投影点水平位置的位移量就 越大

遥感导论复习重点

1．遥感的基本概念。 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、重力场、声波、地震波的探测； 狭义：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。 2．结合P2图，阐述遥感系统的组成。 被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用. 3．按遥感平台、探测波段、传感器的工作方式来分，遥感可分成哪几种类型。 按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 按探测波段分类：紫外遥感：探测波段在0.05-0.38微米； 可见光探测：探测波段为0.38-0.76微米； 红外遥感：探测波段在0.76-1000微米； 微波遥感：探测波段在1mm-1m，收集与记录目标物发射、散射的微波能量。 按工作方式分类：主动和被动遥感：二者主要区别在于传感器是否发射电磁波。被动式遥感是被动地接受 地表反射的电磁波，受天气状况的影响比较大。主动式遥感多为微波 波段，受天气和云层影响较小。 成像和非成像遥感：成像方式：把目标物发射或反射的电磁波能量以图像形式来表示。 非成像方式：将目标物发射或反射的电磁辐射的各种物理参数记录为 数据或曲线图形式，包括：光谱辐射计、散射计、高度计等。4．阐述遥感的特点。 ①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。 ②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。 ③数据的综合性和可比性：综合性是指，可以根据地物在不同波段的光谱特性，选取相应的波段组合来判断地物的属性。可比性是指，可以将不同传感器得到的数据或图像进行对比。 ④经济性：遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。 ⑤局限性：遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。 5．地物辐射和反射电磁波的特点有哪些。 6．什么叫电磁波谱。 按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。 7. 目前遥感所使用的电磁波有哪些波段（其波长范围、特点、应用）。 可见光波段：0.38-0.76 μm，作为鉴别物质特征的主要波段，是遥感中最常用的波段 红外波段：0.76—1000μm，采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），可进行全天时遥感。 微波波段：1mm—1m，能穿透云、雾而不受天气影响，能进行全天时全天候的遥感探测。能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。 紫外线波段：0.01—0.4μm，主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测。由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在2000米以下。 8.大气对太阳辐射的影响有哪些。 吸收、散射及反射作用、折射。 11.大气对太阳辐射的吸收带主要位于哪几个波段? 在紫外——微波之间，具明显吸收作用的主要是O3、O2、CO2和H20；此外NO2、CH4对电磁辐射也有吸收，多种成份吸收特定波和的电磁波，形成相应的吸收带。

遥感导论复习题及答案

1.什么是遥感国内外对遥感的多种定义有什么异同点 定义：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。 平台：地面平台、航空平台、航天平台；传感器：各种光学、电子仪器 电磁波：可见光、红外、微波 根据你对遥感技术的理解，谈谈遥感技术系统的组成。 3.什么是散射大气散射有哪几种其特点是什么 辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开称为散射；大气散射有三种：分别为瑞利散射：特点是散射强度与波长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱； 米氏散射：散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射 无选择性散射：特点是散射强度与波长无关。 4.遥感影像变形的主要原因是什么 （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）地球表面曲率的影响；（4）大气折射的影响；（5）地球自转的影响。 5.遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么 （1）未充分利用遥感图像提供的多种信息；（2）提高遥感图象分类精度受到限制：包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的

影响。 6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。 为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等，解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：目标地物与其相关指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征，是确定河流流向的间接解译标志；地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，“植物是自然界的一面镜子”，寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。 7. 何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统简要回答三者之间的相互

遥感导论复习要点

复习要点 第一章 遥感概述 遥感定义：遥远的感知。通过遥感器（传感器）这类对电磁波敏感的仪器，在远 离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，进行处理、分析和应用的一门科学和技术。 主动遥感：传感器主动发射一定电磁波能量，并接受目标的后向散射信号。 被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动的接受目标物体的自身发射和对 自然辐射的反射能量。 按遥感平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感等。 按探测波段分： 紫外遥感：0.05-0.38μm 可见光遥感：0.38-0.76μm 红外遥感：0.76-1000μm 微波遥感：1mm-1000mm 遥感技术系统：遥感信息源信息获取、遥感数据传输与接收、信息处理、信息应用。 遥感特点:5个小标题: 大面积同步观测 时效性强 数据的综合性和可比性好 较高的经济与社会效益 一定的局限性 第二章 电磁辐射与地物光谱特征 2.1 电磁波谱与电磁辐射 横波：在真空中以光速传播。 满足方程： f λ = c 电磁辐射的度量：辐射能量，辐射通量，辐射通量密度，辐射照度，辐射出射度 绝对黑体：对任何波长的电磁辐射全部吸收 吸收率(,)1T αλ≡，反射率(,)0T ρλ≡，与波长与温度无关。 恒星和太阳的辐射可近似看作黑体辐射。 斯忒藩-玻尔滋蔓定律：p20

绝对黑体的辐射出射度与其温度的4次方成比例：4M T σ= 其中 0()T M M d λλ∞ =? 维恩位移定律：p20,注意p20图2.7和p21表2.2 最强辐射的波长 max λ 与其温度T 成反比：max T b λ?= 基尔霍夫定律:p21-22。公式，0M M ε= 某实际物体与同一温度、同一波长绝对黑体的辐射出射度之间存在关系：0M M α= 其中，α为实际物体的吸收系数， 0M 为绝对黑体的辐射出射度，α也称为比辐射率或发射率，记作0M M ε=。 2.2 太阳辐射及大气对辐射的影响 太阳辐射: 太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光。 大气吸收:大气中的各种成分对太阳辐射有选择性吸收，形成太阳辐射的大气吸收带。 大气散射 ?不同于吸收作用，只改变传播方向，不能转变为内能。 ?大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因。 ?对遥感图像来说，降低了传感器接收数据的质量，造成图像模糊不清。 ?散射主要发生在可见光区。 大气发生的散射主要有三种：（p29-30） 瑞利散射：d <<λ，分子为主，无方向性，可见光，4I λ-∝ 米氏散射：d ≈λ，微粒，强度有明显方向性，红外，2I λ-∝ 非选择性散射：d >>λ，强度与波长无关。 大气折射：传播方向发生改变。折射虽只改变电磁波的方向，不改变强度，但会 导致传感器接收的地物信号发生形状和比例尺的改变。 大气反射：大气反射主要发生在云层顶部，取决于云量，各波段均会受其影响。 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。 这些波段是被动遥感的工作波段。 2.3 地球辐射及地物波谱

遥感导论梅安新

遥感导论课程试卷10答案 一、名词解释：（每小题３分，共计１５分） 1、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。 2、电磁波通过大气层地较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。 3、辐射源在某一方向，单位投影表面，单位立体角内的辐射通量。 4、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。 5、利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地表移动物体进行导航的技术系统。 二、填空题（每空1分，共计20分） 1、目标物的电磁波特性、信息的获取、信息的接收、信息的处理、信息的应用 2、可见光、红外、微波 ３、地物光谱特征 ４、色调、颜色、阴影、形状、纹理、大小、位置、图型 ５、温度 ６、减色法 ７、配准 三、判断题：（每小题１分，共计１０分）1、X 2、√3、√4、X 5、√6、X 7、√8、√9、X 10、X 四、简答题：（每小题５分，共计2５分） 1、从四个方面评价：空间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率。 2、（1）包括水面反射光、悬浮物反射光、水地反射光和天空散射光。 （2）包括水界线的确定、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。 3、根本区别在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识，监督分类是根据样本选择特征参数，所以训练场地要求有代表性，样本数目要满足分类的要求，有时这些不容易做到;非监督分类不需要更多的先验知识，他根据地物的光谱统计特征进行分类，所以非监督分类方法简单，且具有一定的精度。 4、从成像方式、成像特点两方面来分析。 5、有植被类型的识别与分类，植被制图，土地覆盖利用变化的探测，生物物理和生物化学参数的提取与估计等。技术有多元统计分析技术，基于光谱波长位置变量的分析技术，光学模型方法，参数成图技术， 五、论述题：（每小题１０分，共计３０分） 1、第一次经过大气：反射、散射、吸收、折射；到达地面后：吸收、第二次经过大气：反射、散射、吸收、折射、漫入射。 2、共同点：都有色、形、位；区别：航空是摄影（中心成像、像点位移、大比例尺），卫星是扫描成像（宏观综合概括性强、信息量丰富、动态观测）。 3、更好的发挥了不同遥感数据源的优势互补，弥补了某一种遥感数据的不足之处，提高了遥感数据的可应用性。如洪水监测：气象卫星—--时相分辨率高、信息及时、可昼夜获取、

遥感导论梅安新复习资料资料讲解

<<<<<<精品资料》》》》》 第一章1、什么是遥感？有何特点？如何分类？有何应用？ 遥感：是一种远离目标，在不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的 综合性技术。 分类：☆按遥感平台分类：近地面遥感；航空遥感；航天遥感等。 ☆按传感器的探测波段分类： 紫外遥感：0.05 ~ 0.38 μｍ可见光遥感：0.38 ~ 0.76 μｍ 红外遥感：0.76 ~ 1000μｍ微波遥感： 1 mm ~ 10 m 多波段遥感：传感器由若干个窄波段组成 ☆按工作方式分类：主动遥感；被动遥感 ☆按应用领域分类：陆地遥感、海洋遥感；农业遥感、城市遥感……　 特点：1.大面积的同步观测 2.时效性 3.数据的综合性和可比性 4.经济性 5.局限性 应用： A、土地资源、土地利用及其动态监测 B、农作物的遥感估产 C、重要自然灾害的遥感监测与评估 D、城市发展的遥感监测 E、天气与海洋 F、其他领域如军事、突发事件 2、什么是光谱特性？指地球上每种物质其反射、吸收、透射及辐射电磁波的固有特质，这种对电磁波固 有的波长特性。 3、遥感技术系统包括哪些内容？ ?1）被测目标的信息特征、2）信息的获取、3）信息的传输与纪录、4）信息的处理、5）信息的应用 ?第二章 ?1、电磁波及电磁波谱？ 电磁波：指电磁振源产生的电磁振荡在空间的传播 电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列成的图表 ?2、紫外线、可见光、红外线的波谱范围及特征（遥25页） ?3、大气成份与大气结构 ?大气成份：大气中主要包括N2、O2、H2O、CO、CO2、N2O、CH4、O3等 * 微粒有尘埃、冰晶、水滴等形成的气溶胶、云、雾等 * 以地表为起点，在80KM以下的大气中，除H2O、O3等少数可变气体外，各种气体均匀混合、比例不变，故称均匀层，在该层中大气物质与太阳辐射相互作用，是太阳辐射衰减的主要原因。 ?大气结构：大气层没有明显的界线，一般取1000KM。 ?1）对流层：经常发生气象变化，是RS活动的主要区域，是空气作垂直运动而形成对流的一层，在离地面7-19KM之间变化，厚度随纬度降低而增加。 2）平流层：没有明显对流，几乎没天气变化。因有O3层对太阳紫外线的强吸收，温度由下部向上升高。 3）电离层：由下向上分为中间层、热层和散逸层。中间层的气温随高度增加而减少，热层（增温层的气温随高度增加而急剧递增。电离层对可见光、红外甚至微波都影响较小，基本上是透明的，层中 大气十分稀薄，处于电离状态。 4）大气外层： ?4、大气对太阳辐射的影响（遥24~32页）：

遥感导论知识点整理(梅安新版)

遥感导论知识点整理 【题型】 一、选择题 二、填空题 三、名词解释 四、简答题 五、论述题 注意：标注页码的地方比较难理解，希望大家多看看书，看看ppt。【第一章】绪论 1、【名】遥感（remote sensing） 广义：泛指一切无接触的远距离探测； 定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。 2、遥感系统 包括：被测目标的信息特征（信息源）、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。（5个哦亲！详见书第2页图哈~） 3、【名】信息源：任何目标具有发射、反射和吸收电磁波的性质，被称为遥感的信息源。 4、遥感的类型： a)按照遥感平台分 地面遥感、航空遥感、航天（空间）遥感、航宇遥感 b)按传感器的探测波段分 紫外遥感（0.05μm-0.38μm）、可见光遥感(0.38-0.76μm)、红外遥感（0.76-1000μm）、微波遥感（1mm-10m） c)按工作方式分 主动遥感、被动遥感；成像遥感、非成像遥感 5、遥感的特点：大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性 6、遥感发展简史 Remote Sensing 的提出：美国学者布鲁伊特于1960年提出，61年正式通过。 遥感发展的三个阶段：

（1）萌芽阶段 1839年，达格雷发表第一张空中相片； 1858年，法国人用气球携带照相机拍摄了巴黎的空中照片。 1882年，英国人用风筝拍摄地面照片； J N Niepce (1826, France) The world’s first photographic image Intrepid balloon, 1862 1906, Kites Pigeons, 1903. （2）航空遥感阶段 1903年，莱特兄弟发明飞机，创造了条件。 1909年，意大利人首次利用飞机拍摄地面照片。 一战中，航空照相技术用于获取军事情报。 一战后，航空摄影用于地形测绘和森林调查与地质调查。 1930年，美国开始全国航空摄影测量。 1937年，出现了彩色航空像片。 （3）航天遥感阶段 1957年，苏联发射第一颗人造地球卫星，意义重大。 70年代美国的陆地卫星 法国的Spot卫星 发展中国家的情况：中国，印度，巴西等。 卫星遥感 Landsat Spot NOAA EO-1 Terra/modis Ikonos 7、我国遥感发展概况 50年代航空摄影和应用工作。 60年代，航空摄影工作初具规模，应用范围不断扩大。 70年代，腾冲遥感实验获得巨大成功。 70.4.24发射第一颗人造地球卫星。 80年代是大发展阶段。 目前在轨运行卫星：海洋卫星、气象卫星、中巴资源卫星、环境卫星等。 8、遥感的应用 （1）资源调查与应用 1. 在农业、林业方面的应用 农、林土地资源调查、病虫害、土壤干旱、盐化沙化的调查及监测。 土地利用类型调查 精细农业 作物估产 “三北”防护林遥感综合调查

遥感导论-期末试卷与答案

遥感导论期末试卷A卷 一、填空题（每空1分，共计21分） 1. 微波是指波长在-- 之间的电磁波 2. 散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象，按散射粒子与波长的关系，可以分为三种散射： 、和。 3. 就遥感而言，被动遥感主要利用_______、_______等稳定辐射，使太阳活动对遥感的影响减至最小。 4. 年，我国第一颗地球资源遥感卫星（中巴地球资源卫星）在太原卫星发射中心发射成功。 5. Landsat和SPOT的传感器都是光电成像类的，具体是、 (列出具体传感器类型) 5. .SPOT-1、2、3卫星上携带的HRV--高分辨率可见光扫描仪，可以作两种观 测：、.，这也是SPOT卫星的优势所在。 7. 美国高分辨率民用卫星有、 8. SAR的中文名称是_______ ，它属于_______（主动/被动）遥感技术。 9..雷达的空间分辨率可以分为两种：、 10. 灰度重采样的方法有：、、 二、名词解释（每小题4分，共计12分） 1. 黑体： 2. 邻域增强 3. 空间分辨率与波谱分辨率 三、问答题（共计67分） 1. 为什么我们能用遥感识别地物？5分 2. 引起遥感影像变形的主要原因有哪些？6分 3. 与可见光和红外遥感相比，微波遥感有什么特点？10分 4. 简述非监督分类的过程。8分 5. 侧视雷达是怎么工作的？其工作原理是什么？8分 6. 请结合所学Landdsat和SPOT卫星的知识，谈谈陆地卫星的特点15分 7. 请结合所学遥感知识，谈谈遥感技术的发展趋势15分 遥感导论期末试卷B卷 一、填空题（每空1分，共计30分） 1. 微波是指波长在-- 之间的电磁波 2. 散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象，按散射粒子与波长的关系，可以分为三种散射： 、和。 3. 就遥感而言，被动遥感主要利用_______、_______等稳定辐射，使太阳活动对遥感的影响减至最小。 4. 年，我国第一颗地球资源遥感卫星（中巴地球资源卫星）在太原卫星发射中心发射成功。 5. 我们使用四种分辨率来衡量传感器的性能，具体是：、 、、 6. Landsat和SPOT的传感器都是光电成像类的，具体是、 (列出具体传感器类型) 7. .SPOT-1、2、3卫星上携带的HRV--高分辨率可见光扫描仪，可以作两种观 测：、.，这也是SPOT卫星的优势所在。 8. 美国高分辨率民用卫星有、 9. SAR的中文名称是_______ ，它属于_______（主动/被动）遥感技术。 10..雷达的空间分辨率可以分为两种：、 11. 灰度重采样的方法有：、、

遥感导论复习资料终极版!!

遥感导论复习资料 1.遥感( Remote Sensing )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。 a 主动遥感：传感器主动发射一定电磁波能量并接受目标物的后向散射信号。 b 被动遥感：传感器不向目标物发射电磁波，仅被动接受目标物自身发射和对自然辐射的反射能量。 2.遥测：是指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术，分接触测量和非接触测量。 3.遥控：是指远距离控制运动状态和过程的技术。 4.遥感系统 1）遥感信息源；2）空间信息的获取；3）遥感数据传输与接受；4）遥感图像处理；5）遥感信息提取、分析与应用 5.遥感技术分类 1）按遥感平台分： 地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感。 2）按电磁波段分：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感等。 3）按传感器的工作方式分：主动遥感、被动遥感数据（光学摄影、扫描成像）。 4）按遥感信息获取方式分：成像方式、非成像方式。 5）按遥感应用领域分： 从大的研究领域分为：外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感和海洋遥感。 从具体应用领域可分为：资源环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、灾害遥感、军事遥感等。 6.遥感技术的特点 1）宏观特性：居高俯视，探测范围大 2）多时相性：获取资料速度快、周期短、 能反映动态变化 3）信息丰富：进行探测的波段包括可见光、红外光、微波等，雷达遥感可以全天时、全天候工作、穿透地下一定深度，多级分辨率、多时相、多波段、高光谱遥感图像的获取 4）经济性：5）局限性： 7.电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。 8.电磁波特性：①是横波②在真空中以光速传播③满足 f ·λ=c 、E=h ·f ④具有波粒二象性。 9绝对黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部性吸收的物体。 （黑色的烟煤被认为是最接近绝对黑体的自然物质。） 10.黑体辐射三个规律：a 辐射通量密度随波长连续变化， 每条曲线只有一个最大值。b 温度越高辐射通量密度越大， 不同的温度有不同的曲线。c 随温度的升高。辐射最大值 所对应的波长向短波方向移动。 11.斯忒藩-玻耳兹曼定律:M=σ·T ∧4绝对黑体的总辐射出射度与40 )(T d M M σλλλλ==?∞ 黑体的温度的四次方成正比。所以，温度的微小变化就会引起辐射通量密度很大的变化。 12.维恩位移定律：b T =?max λ随着温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。 13.辐照度I 单位W/m2被辐射的物体表面单位面积的辐射通量

遥感导论_章节重点

第一章 一、名词解释 遥感：广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 狭义：遥感是应用探测仪器，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、遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。 三、简述遥感（技术）的特点 　（1）　大面积的同步观测 　（2）　时效性 　（3）　数据的综合性和可比性 　（4）　经济性 　（5）　局限性（信息的提取方法、数据挖掘技术、思维方式等有等改善） 四、论述遥感应用的主要方面： （1） 在资源调查方面的应用 （2）在环境测评及对抗自然灾害方面的应用 （3） 在区域分析及建设规划方面的应用 （4） 在全球性宏观研究中的应用 （5） 在其他方面的应用：<1>在测绘制图方面的应用 <2>在历史遗迹、考古调查方面的应用 <3>在军事上的应用 5、 遥感的类型 按遥感平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 根据传感器的工作方式不同，可分为 主动式传感器：主动遥感 被动式传感器：被动遥感 成像方式：成像遥感 非成像方式：非成像遥感 按传感器的探测波段分 可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等。 按应用领域分 大的研究领域：外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋 遥感。 具体应用领域：资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔 业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥 感、灾害遥感、军事遥感等等。 第二章 一、名词解释

1、电磁波：光波、热辐射、微波、无限电波等由振源发出的电磁振荡 在空间的传播，这些波叫电磁波。 2、电磁波谱：电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列， 构成了电磁波谱。 3、大气窗口 ：通常把透过大气而较少被吸收、散射的透射率较高的电 磁辐射波称为大气窗口。 4、地物反射光谱：地物的反射率随波长变化的规律。 5、地物反射光谱曲线：按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线（横 轴为波长，纵轴为反射率） 。 6、反射率：物体反射的辐射能量占总入射能量的百分比。 7、发射率：表示实际物体辐射与黑体辐射之比。 8、瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小许多时发生的散射。 9、米氏散射：当微粒与辐射光波长接近时发生的散射。 10、非选择性散射：当微粒的直径比辐射波长长很多时发生的散射。 二、遥感技术常用的电磁波有哪些？各有什么特性？ 遥感中较多地使用紫外线、可见光、红外和微波波段。 紫外线：波长范围为0.01～0.38μm，太阳光谱中，只有0.3～0.38μm波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000m以下。 可见光：0.4—0.76um。它由红、橙、黄、绿、青、蓝紫色光组成。人眼对可见光可直接感觉，不仅对可见光的全色光，而且对不同波段的单色光，也具有这种能力。所以可见光是作为鉴别物质的主要波段。 红外线：0.76—1000um，为了实际应用方便，又将其划分为：近红外（0.76—3.0 um）,中红外（3.0—6.0um），远红外（6.0—15.0um）和超远红外（15-1000um）。 微波：1mm—1m。来源于地物的热辐射由于其波长比可见光、红外线要长，受大气层中云、雾的散射干扰要小，因此能全天候进行遥感。 三、大气散射有何特点？它分为哪几种散射，各有什么特点？ 散射作用：是指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。散射使原传播方向辐射减弱，而增加其他各方向的辐射。 大气的散射集中于太阳辐射能量较强的可见光区。因此，大气对太阳辐射的散射是太阳辐射衰减的主要原因。散射强度可用散射系数γ来表示：γ∞1/λw，γ散射系数、w为波长指数, 由大气微粒直径（d）决定。 <1>瑞利散射d<<λ当微粒的直径比辐射波长小许多时，也叫分子散射。W(4)，大气对可见光 的影响很大。 <2>米氏散射d≈λ当微粒与辐射光波长接近时，是由于大气溶胶所引起的，其W(2) 。云、雾对红 外线的米氏散射是不可忽视的。 <3>非选择性散射d>>λ当微粒的直径比辐射波长长很多时的情况，W(0) 任何波长散射强度相 同。 四、什么是大气窗口?试写出对地遥感的主要大气窗口. 遥感是怎样利 用大气窗口的？ (1) 通常把透过大气而较少被吸收、散射的透射率较高的电磁辐射波称为大气窗口。

福师《遥感导论》在线作业二1答案

福师《遥感导论》在线作业二-0004 试卷总分:100 得分:0 一、单选题(共20 道试题,共40 分) 1.为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分，可采用锐化方法。常用的锐化方法有（） A.罗伯特梯度 B.罗伯特梯度、索伯尔梯度 C.罗伯特梯度、索伯尔梯度、拉普拉斯算法 D.罗伯特梯度、拉普拉斯算法 正确答案:C 2.遥感研究对象的地学属性不包括（） A.地物的空间分布规律 B.地物的性质 C.地物的光谱特征 D.地物的时相变化 正确答案:B 3.遥感数据处理常运用K-L变换作数据分析前的预处理，它可以实现（） A.数据分类和图像运算 B.数据压缩和图像增强 C.数据分类和图像增强 D.数据压缩和图像运算 正确答案:B 4.遥感图像计算机分类的依据是遥感图像（） A.像元的数量 B.像素的大小 C.像元的维数 D.像素的相似度 正确答案:D 5.遥感按平台分类可分为（） A.地面和近地面遥感、航空遥感、航天遥感 B.紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多谱段遥感 C.主动式遥感、被动式遥感 D.成像遥感、非成像遥感 正确答案:A

6.航天遥感平台的服务内容不包括（） A.气象卫星系列 B.陆地卫星系列 C.海洋卫星系列 D.冰川卫星系列 正确答案:D 7.颜色对比是（） A.视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比 B.视场中相邻区域的不同颜色的相互影响 C.彩色纯洁的程度 D.色彩彼此相互区分的特性 正确答案:B 8.下列关于光谱成像技术表述不正确的是（） A.在一定波长范围内，被分割的波段数越多，波普越接近与连续曲线 B.光谱成像可以在取得目标地物图像的同时获得该地物的光谱组成 C.高光谱成像光谱仪成像时多采用扫描式或推帚式 D.高光谱成像光谱仪的图像是由数十个波段的狭窄连续光谱波段组成 正确答案:D 9.遥感数字图像的特点不包括（） A.便于计算机处理与分析 B.图像信息损失低 C.逻辑性强 D.抽象性强 正确答案:C 10.地物单元周长为P，以链码形式记录面状地物单元边界。设相邻像素间采用链码表示的长度为：Li=2n（2的n次方），式中n=Mod（2，ai），i=1,2,3,…,7。i为链码的方向。提取该地物周长表示为（） A.P=∑4Lj（j表示地物边界像素点的个数） B.P=∑3Lj（j表示地物边界像素点的个数） C.P=∑2Lj（j表示地物边界像素点的个数） D.P=∑Lj（j表示地物边界像素点的个数） 正确答案:D 11.如果一个物体对任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是（） A.灰体

遥感导论复习资料

遥感导论复习资料 1、遥感的概念：遥感是应用探测仪器，不与探测目标想接触，从远出把目标的电磁波特征记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质极其变化的综合性探测技术。 2、遥感系统包括：目标物的电磁波特征、信息的获取、信息接收、信息的处理和信息的应用。 3、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）按传感器的探测波段分：紫外遥感（探测波段在0.05-0.38UM之间）；可见光遥感（0.38-0.76）；红外遥感（0.76-1000）；微波遥感（1MM-10M）；多波段遥感；（3）按工作方式分：主动遥感和被动遥感；成像遥感与非成像遥感。 4、遥感的特点：（1）大面积的同步探测；（2）时效性；（3）数据的综合性和可比性；（4）经济性；（5）局限性。 5、辐射测量 辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量，单位是W； 辐射通量密度（E）：单位时间内通过单位面积的辐射能量，单位：W/M2，S为面积； 辐照度（I）：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量，单位是W/M2，S为面积； 辐射出射度（M）：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量，单位是W/M2，S为面积。 6、斯忒潘－玻尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。公式：维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。公式： 7、例题：P23 8、大气散射的三种情况：瑞利散射；米氏散射；无选择性散射。 9、大气窗口：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。大气窗口的光谱段主要有： 0.3-1.3UM，即紫外、可见光、近红外波段。 1.5-1.8UM和 2.0- 3.5UM，即近、中红外波段。 3.5-5.5UM，即中红外波段。 8-14UM，即远红外波段。 0.8-2.5CM，即微波波段。 10、遥感平台根据运载工具的类型，可分为航天平台、航空平台和地面平台；根据航天遥感平台的服务内容，可以分为气象卫星系列、陆地卫星系列和海洋卫星系列。 11、低轨：近极地太阳同步轨道。高轨：指地球同步轨道，轨道高度36000KM左右，绕地球一周需24小时。 12、气象卫星系列：美国NOAA卫星、GMS日本葵花气象卫星、FY中国风云气象卫星。陆地卫星系列：陆地卫星(Landsat)：共发射7颗，5和7仍在运转工作，设计寿命6年。轨道是太阳同步的近极地圆形轨道。分为5个波段。主要成像系统有：MSS（多光谱扫描仪）、ETM（增强主题绘图仪）、TM（主题绘图仪）。 斯波特卫星（SPOT）：发射5颗，主要成像系统有高分辨率可见光扫描仪（高分辨扫描仪HRV、高分辨几何装置HRG、高分辨立体成像装置HRS）。轨道是太阳同步圆形近极地轨道。 中国资源一号卫星-中巴地球资源卫星（CBERS）：高分辨相机CCD、红外多谱段扫描仪IR-MSS、广角成像仪WFI。轨道是太阳同步近极地轨道。 快鸟卫星（Quickbied）：多光谱波段1（蓝色）：0.45-0.52，分辨率2.44M；波段2（绿色）：

遥感导论复习资料,考试重点

※遥感的涵义: 在一定距离的空间，不与目标物接触，通过信息系统去获取有关目标物的信息，经过对信息的分析研究，确定目标物的属性及目标物之间的相互关系。简言之，泛指一切无接触的远距离探测。 ※广义遥感是指以现代工具为技术手段，对目标进行遥远感知的整个过程。 ※狭义遥感技术是指从远距离高空以至外层空间的平台上，利用紫外线、可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描方式，对目标电磁波辐射能量的感应、接收、传输、处理和分析，从而识别目标物性质和运动状态的现代化技术系统。 ※传感器或者遥感器：接受、记录目标物电磁波特征的仪器。 ※遥感系统:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录信息的处理和信息的应用。 ※遥感的分类1按遥感平台分航宇遥感航天遥感航空遥感地面遥感 2按传感器的探测波段分紫外遥感（0.05—0.38 μm）可见光遥感（0.38—0.76 μm）红外遥感（0.76—1000μm）微波遥感（1mm—10m）多波段遥感(探测波段在可见光和红外波段范围内，再分成若干个窄波段来探测目标)。 3按工作方式分主动遥感和被动遥感：前者是由探测器主动向目标发射一定能量的电磁波，并接收目标的反射或散射信号。后者是被动接收目标物的自身发射和自然辐射源的反射能量。 ※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不能形成图像。 ※遥感的特点：大面积的同步观测-视域广；时效性-定时、定位观测；数据的综合性和可比性-信息丰富，综合反映了地球上许多自然、人文信息。包括紫外线、可见光、红外、微波、多波段遥感，能提供超出人的视觉以外的地面信息；经济性-效率高、速度快，精度高、成本低；局限性-波段有限，技术有限。 ※电磁波及其特性由振源发出的电磁振荡在空间的传播叫做电磁波。 ※电磁波谱：按电磁波在真空中的传播的波长或者频率，递增或者递减排列，构成了电磁波谱。频率高到低：Y射线，X射线，紫外线，可见光，红外线，无线电波。 ※电磁辐射源：凡是能够产生电磁辐射的物体都是辐射源。 ※绝对黑体：在任何温度下，对任何波长的入射辐射的吸收系数（率）α（λ，T）恒等于1，即α（λ，T）=1的物体称为绝对黑体（简称黑体） ※斯忒藩-玻尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。 ※维恩位移定律：黑体辐射光谱中最大辐射的峰值波长λmax与黑体绝对温度T成反比。※基尔霍夫定律：在研究电磁辐射传输过程中，在给定的温度下，物体辐射出射度和吸收率之比，对任何材料都是一个常数，并等于该温度下黑体的辐射出射度。这就是基尔霍夫定律。其表达式为：M′/ α=M M′为真实物体的辐射出射度；α为吸收率。 ※实际物体的辐射：表示实际物体辐射与黑体辐射之比M= εM0 ε：比辐射率或发射率※太阳光谱：光球产生的光谱，光球发射的能量大部分集中于可见光波段。0.1—6μ可见光※地球辐射：地球辐射的能量主要来源于太阳的短波辐射和地球内部的热能。地球辐射的波谱可分为三个部分：3—6μ：为反射太阳光和地球自身辐射，属混合辐射。8—14μ：为地球表面物体自身的热辐射，其峰值波段在9—10μ处，属远红外或称热红外。15—30μ：属超远红外。 ※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。 ※瑞利散射是指比波长小得多的大气分子引起的散射，其散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射强度越弱，波长越短，散射强度越强。 ※米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射波长相当时发生的散射。如烟、尘埃、小水滴、气