发布时间 : 星期日 文章云南农业大学 遥感导论配套遥感复习资料 - 权威 - 图文更新完毕开始阅读2159616931b765ce0508145d
第一章 遥感概述
1、遥感定义：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征记录下来，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。
空间遥感过程的完成往往需要综合运用遥测和遥控技术。 2、传感器是指收集和记录目标物电磁辐射能量信息的仪器。
3、遥感平台：是装载传感器的运载工具，有地面平台（遥感车、船、手提平台、地面观测台等），空中平台（飞机和气球）和空间平台（人造卫星，宇宙飞船等） 4、遥感分类
（1）按平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感和航宇遥感。 （2）按电磁波段分：
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~10m）；多波段遥感（多光谱遥感）：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。 高光谱遥感：探测波段在可见光波段和红外波段范围内划分成非常窄且光谱连续的波段（几十到上百个）来探测目标。
（3）按传感器的工作方式分：主动遥感和被动遥感，成像遥感与非成像遥感 主动遥感：传感器主动发射电磁波能量，并接收目标物的后向散射信号。
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。 （4）按领域分
5、遥感系统：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输和记录、信息的处理和信息的应用。
6、遥感的特点1 大面积的同步观察 2 时效性（获取信息快，更新周期短，具有动态监测特点）3 数据的综合性和可比性好4 经济性较高5 一定的局限性 6 约束少：不受地利条件限制、交通、国界等限制。 7、遥感发展简介：无记录地面遥感、有记录地面遥感、空中摄影遥感、航天遥感、
8、遥感的任务：1、对地观测 2、判断地物的光谱、时空、属性进行定性定量和定位分析 3、地物的区分与分类 4、目标的识别
第二章 电磁辐射与地物光谱特征
1、 电磁波：电磁振动的传播
2、 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，构成电磁波谱.（P15，P17）
1
3、 绝对黑体：对任何波长的电磁辐射全部吸收。 吸收率?(?,T)?1，反射率?(?,T)?0，与波长与温度无关。 黑色烟煤、恒星、太阳 绝对黑体
4、 电磁波性质：A：横波 B：在真空中以光速传播 C：具有波粒二象性 D：满足
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f ? = c E=h f // h=6.626×10J/s f频率 ?波长 c光速3×108m/s 5、 电磁辐射的度量：
辐射源：任何物体都是辐射源
辐射测量：
辐射能量：电磁辐射的能量，单位：J；
辐射通量Φ：单位时间内通过某一面积的辐射能量，Φ=dW/dt, 单位是W；辐射通量是波长的函数，总辐射通量应该是各谱段辐射通量之和或辐射通量的积分值。
辐射通量密度(E)：单位时间内通过单位面积的辐射能量，E=dΦ／dS，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，I=dΦ／dS，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，dΦ／dS，单位W／m2，S为面积。
辐照度(I)与辐射出射度(M)都是辐射通量密度的概念，不过I为物体接收的辐射，M为物体发出的辐射。它们都与波长久有关。
6、结合图叙述黑体辐射两个定理：
2
斯忒藩-玻尔滋蔓定律：p20
M??T4 绝对黑体的辐射出射度与其温度的4次方成比例：
?其中 M??MT(?)d?
0σ=5.67×10-8W/(m2·k4）
维恩位移定律：p20,注意p20图2.7和p21表2.2
黑体最强辐射的波长?max与其温度T 成反比：
?max?T?b b=2.898×10-3m·K
(黑体辐射的三个特性)：
(1) 辐射通量密度随波长连续变化，只有一个最大值；
(2) 温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不相交； (3) 随温度升高，辐射最大值向短波方向移动 7、实际物体的辐射
基尔霍夫定律：在给定温度下，对于给定波长，所有物体的辐射出射度M与吸收率α的比值相同，且等于该温度和波长下理想黑体的比辐射率。与物体本身的性质无关。
=
=M0=I（0 //实际物体辐射与黑体辐射之比 8、p23 例1，例2 计算题 9、描述图2.11 太阳辐射：太阳是遥感主要的辐射源，又叫太阳光，在大气上界和海平面测得的太阳辐射曲线。 ? 太阳光谱相当于6000K的黑体辐射； ? 太阳辐射能量主要集中在可见光，其中0.38 ～ 0.76 μm的可见光能量占太阳辐射总能量的46%，最大 辐射强度位于波长0.47 μm左右； ? 到达地面的太阳辐射主要集中在0.3 ～ 3.0 μm波段，包括近紫外、可见光、近红外和中红外； ? 经过大气层的太阳辐射有很大的衰减； ? 各波段的衰减是不均衡的。 3 10、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。 对流层 平流层 电离层 大气外层 O2吸收带 O3吸收带 H2O吸收带 CO2吸收带 尘埃 大气的吸收作用： <0.2μm，0.155 μm最强 0.2～0.36 μm，0.6 μm 0.5～0.9 μm , 0.95～2.85 μm，6.25 μm 1.35～2.85 μm, 2.7 μm,4.3 μm,14.5 μm 吸收量很小 大气中各种成分对太阳辐射吸收的明显特点是：吸收带主要位于太阳辐射的紫外和红外区，而对可见光区基本是透明的。（但大气中含有大量云、雾、小水滴时，大气散射会使可见光区变得不透明） 11、大气散射 散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开称为散射。（实质是一种衍射现象，故只有当大气中的分子或微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生） ? 散射不同于吸收作用，只改变传播方向，不能转变为内能。 散射主要发生在可见光区。 ? 大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因。（因为大气散射集中于太阳辐射能量较强的可见光区） ? 散射干扰了传感器的接收，降低了遥感数据的质量，造成图像模糊不清（因对遥感图像来说，大气散射 使部分辐射能改变了辐射方向）。 散射强度可用散射系数（γ）表示，散射系数与波长（λ）的关系： 其中 ? 为波长的指数，它由大气微粒直径的大小决定。 大气发生的散射主要有三种 ? 瑞利散射：（实例：晴朗的天空呈碧蓝色，日出日落（朝霞和夕阳）太阳呈橘红色） 条件：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射（d << λ） 瑞利散射发生的原因（或实质）：这种散射主要由大气中的原子和分子引起（大气分子如：氮、氧、二氧化碳和臭氧分子）. 可见光的瑞利散射特别明显，主要由大气分子对可见光的散射引起，故瑞利散射又称分子散射。 特点：波长越长，散射越弱 ? 米氏散射：（云、雾对红外线的米氏散射是不可忽视的） 条件：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时（d≈λ）发生的散射。 规律： 发生原因：主要是大气中的悬浮微粒的散射（水滴、尘埃、烟、花粉、微生物、海上盐粒、火山灰等） 云、雾等的悬浮粒子的直径和0.76－15μm之间的红外线波长差不多，云、雾对红外线的米氏散射是不可忽视的。 特点：米氏散射往往影响到比瑞利散射更长的波段，可见光及可见光以外的广大范围。它的效果依赖于波长，但不同于瑞利散射的模式，其前向散射大于后向散射 米氏散射与大气中微粒的结构、数量有关，其强度受气候影响较大。潮湿天气米氏散射影响较大（云雾的对红外线的散射）。 4