遥感课复习提纲

1、 遥感、遥感技术系统的定义；遥感的分类。

2、 黑体的辐射规律；太阳辐射的主要特征；地球电磁辐射的基本特征。

3、 瑞利散射、米氏散射、非选择性散射的特点。天为什么是蓝的？日出、日落时天空为什么是橙红色的？云为什么是白的？

4、 什么是大气窗口？大气窗口的光谱波段主要有什么？

5、 反射有哪些种类？植物的波谱特性是什么？水体的波谱特性是什么？ 6、 遥感平台的分类？

7、 卫星轨道参数是什么？卫星姿态角是什么？

8、 陆地卫星的运行特点？什么是太阳同步轨道？什么是地球静止卫星？

9、 LANDSAT上的传感器有哪几种？各有什么特点？各传感器的波段组成为何？各波段适于探测何种地物？

10、 SPOT上的传感器是什么类型？HRV图像有何特点？

11、 传感器的定义、组成、分类各是什么？分辨率有哪几方面？

12、 简述红外扫描仪、多光谱扫描仪和专题制图仪的工作原理、成像特点？ 13、 高光谱成像仪与多波段扫描仪有何不同？高光谱成像仪图像有何特点？

14、 CCD是什么？有哪几种排列形式？

15、 什么是微波遥感？其特点是什么？微波遥感的分类？什么是雷达？ 16、 雷达图像的分辨率是什么？包括哪两方面？分别描述。 17、 合成孔径雷达与真实孔径雷达各有什么样的特点?

18、 侧视雷达图像的几何特征是什么?斜距图像、地距图像各有什么特点？分述透视收缩、叠掩、雷达阴影为何？

19、 什么是图像，说明模拟图像与数字图像的定义与区别。 20、 简述图像数字化的过程。采样、量化的定义? 21、 什么是遥感数字图像处理？它包括哪些内容？

22、 数字图像包括哪三类？（灰度图像、二值图像和彩色图像） 23、 什么是灰度级数？什么是图像的数据量？

24、 遥感图像的变形误差分类？全景投影变形和斜距投影变形为何？ 25、 遥感图像数字几何校正为何？ 26、 遥感图像的多项式纠正。

27、 传感器接收的电磁波能量包含哪些？什么是辐射误差？什么是辐射校正？辐射校正的目的？

28、 图像增强定义、主要目的、主要方法、主要内容？

29、 什么是灰度直方图？直方图的性质？什么是反差调整？包括什么？直方图均衡和直方图规定化匹配是什么？ 30、 图像平滑和锐化是什么？怎么做？ 31、 多光谱图像四则运算如何？ 32、 什么是图像融合？方法？

33、 什么是遥感图像判读？景物特征包括什么？判读标志各是什么？ 34、 目视判读的一般过程和方法。

35、 遥感图像计算机自动分类中常用的特征变换包括什么？ 36、 什么是监督分类和非监督分类？ 37、

1、遥感（remote sensing）的定义：

在远离被测物体或现象的位置上，使用一定的仪器设备，接收、记录物体或现象反射或发射的电磁波信息，经过对信息的传输、加工处理及分析与解译，对物体及现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。

遥感技术系统：是一个从地面到空中，乃至空间，从信息收集、存储、处理到判读分析和应用的完整技术体系。

遥感分类 1）、按遥感平台分

地面遥感：传感器设置在地面平台上 航空遥感：传感器设置在航空器上

航天遥感：传感器设置在环地球的航天器上 航宇遥感：传感器设置在星际飞船上 2）、按传感器的探测波段分

紫外遥感：探测波段0.05~0.38μm 可见光遥感：探测波段0.38~0.76μm 红外遥感：探测波段0.76~1000μm 微波遥感：探测波段1㎜~10m

多波段遥感：在可见光波段和红外线波段的范围内，在分成若干窄波段来探测 3）、按传感器的工作原理分

主动遥感：探测器主动发射一定电磁波能量

被动遥感：探测器不向目标发射电磁波 4）、按遥感资料的获取方式分

成像遥感：目标电磁辐射信号能转换成图像

非成像遥感：目标电磁辐射信号不能形成图像 5）、按波段宽度及波谱的连续性分

高光谱遥感（hyperspectral remote sensing ）：是利用很多狭窄的电磁波波段（波段宽度通常小于10nm）产生光谱类型的图像数据。

常规遥感（宽波段遥感）：波段宽度一般大于100nm，且波段在波谱上不连续。 6）、按遥感的应用领域分

从大的研究领域可分为：外层空间遥感，大气层遥感，陆地遥感，海洋遥感。 从具体应用领域可分为：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、城市遥感、工程遥感、灾害遥感、军事遥感。 2、电磁波

1) 电磁波（电磁辐射）：电磁振源产生的电磁振荡在空间的传播。

2) 电磁波谱：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) 电磁波的性质：波长与频率成反比；两者的乘积为光速；电磁波传播到

气体、固体、液体介质时，会发生反射、折射、透射、吸收等现象。 4）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。

太阳辐射（太阳光谱）的主要特征

(1)太阳辐射到达大气层顶时与60000K黑体的辐射能特征基本相同：辐射能

的强度特征、辐射能随波长的分布特征。

(2)太阳辐射穿过大气层到达地面后，被大气反射、散射和吸收强度有所减少，而且存在多个O3、CO2、H2O的吸收带。

(3)在0.3~0.47μｍ范围内，随波长的增加太阳辐射能急剧增长，在0.47μｍ左右达到极大值；随波长的继续增大，太阳辐射能逐渐减少，在中红外波段，太阳辐射能已相当微弱。

(4)在0.6μｍ附近有一个O3的吸收带；在0.7、0.9、1.1μｍ附近有三个水汽的吸收带、在1.4和1.9μｍ附近太阳辐射能完全被吸收；CO2 的强吸收带在2.7和4.3μｍ附近。

(5)到达地面的太阳辐射能43.5%集中在可见光波段38.6%集中在近红外波段。

3、瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。 ? 散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而

迅速增大。紫外线是红光散射的30倍，0.4微米的蓝光是4微米红外线散射的1万倍。

? 瑞利散射对可见光的影响较大，对红外辐射的影响很小，对微波的影响

可以不计。

米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。散射强度受气候影响大。散射光的向前方向比向后方向的散射强度更强，方向性比较明显。 无选择散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。

对于大气分子、原子引起的瑞利散射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从近紫外到红外波段都有影响，当波长进入红外波段后，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最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强，而对于微波而言，微波波长比粒子的直径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射，最大透射，而被称为具有穿云透雾的能力。

天为什么是蓝的？日出、日落时天空为什么是橙红色的？

无云的晴空呈现蓝色，就是因为蓝光波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝，使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削弱。

这种现象在日出和日落时更为明显，因为这时太阳高度角小，阳光斜射向地面，通过的大气层比阳光直射时要厚得多。在过长的传播中，蓝光波长最短，几乎被散射殆尽，波长次短的绿光散射强度也居其次，大部分被散射掉了。只剩下波长最长的红光，散射最弱，因此透过大气最多。加上剩余的极少量绿光，最后合成呈现橘红色。所以朝霞和夕阳都偏橘红色。

云为什么是白的？

云、雾粒子直径虽然与红外线波长接近，但相比可见光波段，云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多，因而对可见光中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色，并且无论丛云下还是云层上面看，都是白色。

4、大气窗口：通过大气而较少被反射、吸收或散射的投射率较高的电磁辐射波段。大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。 大气窗口的光谱段主要有：

0.3~1.3μm，即紫外、可见光、近红外波段。

1.5~1.8μm，2.0~3.5μm，近、中红外波段。

3.5~5.5μm，即中红外波段，物体的热辐射较强。 8~14μm，即远红外波段，适于夜间成像。 0.8~2.5cm，即微波波段。

5、 反射有哪些种类？植物的波谱特性是什么？水体的波谱特性是什么？

物体的反射状况根据其表面状况的不同分为三种： 镜面反射，漫反射，实际物体反射（方向反射）。 6、遥感平台的分类？

1) 地面平台：三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台称为地面

平台或近地面平台。它通过地物光谱仪或传感器来对地面进行近距离遥感，测定各种地物的波谱特性及影像的实验研究。

2) 航空平台：包括飞机和气球。飞机按高度可以分为低空平台、中空平台和高

空平台。

? 低空平台：2000米以内，对流层下层中。 ? 中空平台：2000-6000米 ，对流层中层。 ? 高空平台：12000米左右的对流层以上。

? 气球：低空气球：凡是发放到对流层中去的气球称为低空气球；高空气球：

凡是发放到平流层中去的气球称为高空气球。可上升到12-40公里的高空。填补了高空飞机升不到，低轨卫星降不到的空中平台的空白。 3）航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。 7、卫星轨道参数是什么？卫星姿态角是什么？

轨道参数：用于表示遥感卫星轨道特征的数值组。 轨道参数（开普勒的六个参数）

? 升交点赤经Ω：是赤道轨道的升交点与春分点之间的角距。 ? 近地点角距ω：卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。

? 轨道倾角i：卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。即升交点一侧的轨

道面至赤道面的夹角。

? 卫星轨道长半轴a：卫星轨道远地点到椭圆轨道中心的距离。 ? 卫星轨道偏心率（扁率）e：e= c/a

? 卫星过近地点时刻t0：以近地点为基准表示轨道面内卫星位置的量。 卫星姿态角 ? 滚动（ω）：绕 x 轴旋转的姿态角。 ? 俯仰（φ）：绕 y 轴旋转的姿态角。 ? 偏航（κ）：绕 z 轴旋转的姿态角。

8、 陆地卫星的运行特点？什么是太阳同步轨道？什么是地球静止卫星？ 陆地卫星的运行特点：

（1）近极地、近圆形的轨道； （2）轨道高度为700～900 km； （3）运行周期为99～103 min/圈； （4）轨道与太阳同步。

太阳同步轨道：指卫星轨道面以与地球的公转方向相同的方向而同时旋转的近圆形轨道。

? 卫星轨道倾角很大，绕过地球极地地区，因此又称极轨卫星。

? 在太阳同步轨道上，卫星于同一纬度的地点，每天在同一地方时同一方