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复习要点

第一章 绪论—遥感的概念、发展及应用

1、什么是遥感?(名解)

RS(抽象):安装在平台上的传感器,借助于某种信息传播媒介来感测遥远事物的过程。 RS技术(具体):从不同高度的平台(如飞机、人造卫星等)使用传感器收集地物的电磁波信息,再将这些信息传输到地面并加以处理,从而达到对地物的识别与监测的全过程。 2、 遥感的组成要素有什么?(填空) 对象、传感器、信息传播媒介、平台。 3、 遥感的分类?(填空)

(1) 按平台分:

a) 航天遥感:平台处于海拔高度大于80km的空中,如火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等。

b) 航空遥感:平台处于海拔高度小于80km的空中,如飞机、气球等。 c) 地面遥感:平台处于地面。如三脚架、遥感车、塔、船等。

(2) 按传播媒介分:

a) 电磁波遥感:以可见光、红外、微波、紫外线较为常见(利用不同的工作波段)。

b) 声波遥感:适于探测海水和海底情况,一般用超声波。 c) 力场遥感:重力场、磁力场、电力场等,适用于物理探矿。 d) 地震波遥感:探测地层构造和探矿。

(3) 按传感器的工作方式:

a) 被动遥感:传感器本身不发射任何人工探测信号,只能被动地接受来自对象的信息。如不用闪光灯的摄影。

b) 主动遥感:传感器本身带有电磁波的辐射源,工作时向目标发射信号,接收目标物反射这种辐射波的强度。如使用闪光灯的摄影和侧视雷达。

4、 遥感的特性?(填空)

(1)空间特性:感测距离远,视域范围大。某些波段的遥感对冰雪、云雾、水体和陆地等有一定的穿透力。因此RS具有宏观性和直观性。如Landsat TM 每幅图象所表示的地面区域为185?185km2。——空间分辨率:

(2)时相特性:平台运行快,周期短,能够周期成象。且能获得多时相、准同步的影象和数字资料。通过不同时间成象资料的对比,可以研究地面物体的动态变化,为环境监测、病虫害等地物发展变化规律的研究提供条件。——时相分辨率:

(3)光谱特性:探测波段从可见光向两侧延伸。现在,已用于遥感的电磁波段有?射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波以及波长更长的无线电波等。各波段间性质差异很大,用途也各不相同。可以用于地物分类、制图、遥感定量分析和应用等等。——光谱分辨率:

5、 遥感的应用?(问答) (1)农林方面:

a) 农业——识别各类农作物、估产、灾害预报、分析长势; b) 林业——调查森林资源、监测森林火灾和病虫害等等 ;

(2)土地资源与土壤调查——RS资料提供了土地和土壤状况的动态情况。协助寻找宜林、宜农荒地;(如伊朗通过卫星图象找到了3%的可耕地)。

(3)地质矿产:减小野外工作量,节省人力、物力、财力,加快速度,提高精度。如:进行成矿条件的地质分析;查明地质构造,发现隐伏构造;大型堤坝、厂矿等的选址和道路选线;地震、暴雨等造成的灾害性地质过程的预测。

(4)水文和水资源研究:水资源调查、水文情报预报和区域水文研究等等。 (5)海洋学研究:

c) 海洋占全球表面积的71%,探测海洋的未知区,测量海面温度、盐度、海冰、

海流、潮汐等;海岸地质地貌调查、海岸线长度测量、海岸动态变化监测、海岸污染等。

d) 环境监测:大气污染、土地污染及其导致的破坏和影响、生态环境监测和评价、

沙漠化监测和防治等等。

e) 测绘:遥感技术弥补了航空摄影测量的不足。制作影象地图并据遥感资料编绘

专题地图。 f)

地理学研究:获得大量的第一手地理信息和数据,科学、准确、及时地提供分析结果,为地理学丛定性到定量、从静态到动态、从整体到局部、从过程到模式研究提供了条件。

(6)城市:城市综合调查、规划及发展。 (7)考古:遗址调查、预报。

(8)地理信息系统:基础数据、更新数据。

(9)气象:天气预报、气候预报、全球气候演变研究。

第二章 遥感的理论基础—电磁辐射与地物光谱特性

被动遥感:传感器本身不发射任何人工探测信号,只能被动地接受来自对象的信息。如不用闪光灯的摄影。

主动遥感:传感器本身带有电磁波的辐射源,工作时向目标发射信号,接收目标物反射这种辐射波的强度。如使用闪光灯的摄影和侧视雷达。

1.

2、什么是电磁波?(名解)

交变电场和交变磁场迅速向远方传播的过程叫做电磁波。 3、什么是波段?(名解)

两个波长之间的全体波长的集合。

4、什么是辐射通量、辐射通量密度?他们的联系与区别(问答)

辐射通量(?):单位时间内通过某一面积的辐射能量,?=dQ/dt, 单位为W(瓦)。 辐射通量密度(D):单位面积截获的辐射通量, D= d? /Ds,单位为W/m2。

联系与区别:辐照度与辐射出射度都是辐射通量密度的概念,但E为物体接收的辐射, M是物体发出的辐射,都与波长有关。 6、 黑体是什么?(名解)

绝对黑体,指能够将外来辐射能量全部吸收的物体。 7、 发射率是什么?(名解)

地物单位面积上发射(辐射)能量M与同一温度下同面积黑体,发射能量M黑之比值。即:ε=M/M黑。 8、 电磁波谱是什么?(名解)

按照波长的长短顺序将各种电磁波排列制成的一张图表叫做电磁波谱。在电磁波谱中,从左到右,波长逐渐增大。从左到右依次是宇宙射线、?射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、以及其它无线电波等。

9.遥感常用的波段及其特点?(问答题.必考题) 可见光、红外线、微波是RS中常用的三大波段。

(1)可见光(VI):波长范围是0.38 ?m~0.76 ?m,由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色光组成,是摄影方式常用的遥感波段。

可以粗分为蓝、绿、红三色: 蓝:0.38 ?m~0.50 ?m;

绿:0.50 ?m~0.60 ?m;

红:0.60 ?m~0.76 ?m。

可见光是RS中最早和最常使用的波段。

(2)红外线(IR):波长是0.76 ?m~1000?m,可分为4个光谱段:

近红外(NIR):0.76?m~3?m,在性质上与可见光相似,在RS技术中采用摄影和扫描方式,可接收和记录光红外反射。

中红外(MIR):3?m~6?m,

远红外(FIR): 6?m~15?m, 热红外(产生热感的原因) 超远红外(MIR):15?m~1000?m,

红外线也是RS中常用的波段之一,使用率仅次于可见光。红外RS采用热感应方式探测地物本身的热辐射。红外线在云、雾、雨中传播时,受到严重的衰减,因此红外RS不是全天候RS,不能在云、雾、雨中进行,但不受日照条件的限制。 (3)微波:1mm~1m的无线电波。

微波和红外两者的特征相似,都属于热辐射性质。微波能穿透云雾、小雨,是全天候遥感,昼夜均可进行。微波对植被、冰雪、干沙、干土均有较强的穿透力,常被用来探测被冰雪、植被、沙土所遮掩的地物。

10.大气窗口是什么?(名解.必考题)

电磁波在大气中传输时,通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段范围,称为大气窗口。

11.大气散射分几种?(填空题.问答题) 瑞利散射、米氏散射和无选择性散射

对于大气分子、原子引起的瑞利散射(Rayleigh Scattering)主要发生在可见光和近红外波段; 对于大气微粒引起的米氏散射(Mie Scattering)从近紫外到红外波段都有影响,特别是对红外波段的影响;对可见光只有无选择性散射,云层越厚,散射越强,而对微波来说,则属于瑞利散射,波长越长散射强度越小。 12.地物的反射特性?(必考) 含义:

自然界中的任何地物都具有本身的特有规律,如具有反射、吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性;具有发射红外线、微波的特性(都能进行热辐射);少数地物具有透射电磁波的特性。 地物的反射光谱特性:

反射率大小与入射光的波长、入射角大小及地物表面粗糙度等有关。其中,地物的反射率随入射波长变化的规律是地物反射光谱特性的主要反映。一般地,反射率大,传感器记录的亮度值大,在象片上呈现的色调浅;反之,反射率小,传感器记录的亮度值小,在象片上呈现的色调深。

13.什么是方向反射率?(名解)

两类基本反射:specular (smooth) and diffuse (rough).反射依赖于入射、出射方向 14.什么是普朗克定律?(名解) 即黑体热辐射定律:

黑体辐射通量密度,可以用普朗克公式表示:

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