山东科技大学遥感复习资料.docx

第1章 遥感绪论1.遥感的概念遥感定义：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.遥感系统的组成3.遥感的类型按平台分地面遥感、航空遥感、航天遥感数据。按电磁波段分可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等。按传感器的工作方式分主动遥感、被动遥感数据。按应用领域分：外层空间遥感，大气层遥感，陆地遥感，海洋遥感等。4.遥感的特性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(…)。第2章电磁辐射与地物光谱特征1.电磁波谱电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表。2.辅照度（I）、辐射出射度（M）、辐射亮度（L）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。 * I=dΦ/dS，S为面积。辐射出射度（M）：—单位： W/m2，辐射源物体表面单位面积的辐射通量。 * M=dΦ/dS，S为面积。辐射亮度（L）—单位：W/（sr·m2），假定有一辐射源呈面状，向外辐射的强度随辐射方向而不同，则L定义为辐射源在某一方向，单位投影表面，单位立体角内的辐射通量，即：辐射源向外辐射电磁波时，L往往随θ角而改变。接收辐射的观察者以不同的θ角观察辐射源时，L值不同。3.玻尔兹曼定律即黑体总辐射通量随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。因此，温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。地物的热辐射强度与温度的四次方成正比，所以，地物微小的温度差异就会引起红外辐射能量的明显变化。这种特征构成是红外装置测定温度的理论基础。4.维恩位移定律随着温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。（ppt上的）黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度T成反比：（课本上的）5.大气吸收特征氮（N2）：对电磁波的作用都在紫外光以外的范围内。氧（O2）：对小于0.2μm的电磁波有极强的吸收，由于氧的吸收，在低层大气内几乎观测不到小于0.2μm的紫外线，在0.6μm和0.76μm附近，各有一个窄吸收带，吸收能力较弱。因此，在高空遥感中很少应用紫外线波段。臭氧（O3）：两个吸收带： 0.6μm处的弱吸收带、 9.6μm处的较强吸收区、 0.2-0.32μm处的强吸收带二氧化碳（ＣO２）:CO2含量较少，但它对红外波段，特别是以15μm为中心形成了一个13-17μm的强吸收波段。混合在大气中的CO2强烈地吸收着来自地表的热辐射，以比地表低的温度向太空辐射热量，这就构成了一个辐射能量的差距（吸收多、支出少），增加地-气系统的温度。 以4.3μm为中心的吸收带、以1.4μm、1.6μm、2.0μm、2.7μm、4.8μm、5.2 μm、9.4μm、10.4μm为窄的弱吸收带，宽度约0.1 μm，而且由于太阳辐射在红外区能量很少，因此一般不予考虑。 水（Ｈ２O）:水汽对可见光、红外以及微波波段都有其明显的吸收波段，因此水汽对电磁波的吸收与发射是大气效应纠正的重要内容，也是探测大气中水汽含量垂直分布的基本依据。0.5-0.9μm有４个窄吸收带、 0.95-2.85μm有5个宽吸收带、6.25μm附近有个强吸收带液态水的吸收比水汽吸收更强，但主要集中在长波波段。6.瑞利散射、米氏散射、无选择性散射1）瑞利散射：当微粒直径远小于辐射波长时的散射。散射强度与波长的四次方成反比——小颗粒散射当波长大于1μm时，瑞利散射可忽略不计，如红外线、微波；而对于可见光影响较大，如晴朗的天空呈蓝色，就是由于大气中的分子把波长较短的蓝光散射到天空中的缘故。2）米氏散射：当微粒直径与辐射波长差不多时的散射。散射强度与波长的二次方成反比主要是由大气中的气溶胶引起的，由于大气中云、雾等悬浮粒子大小与0.76-15μm的红外线的波长差不多，因此，云、雾对红外线的米氏散射是不可忽视的。3）非选择性散射：当微粒直径比辐射波长大得多时的散射。此时的散射系数为一常数，散射与波长无关。常见到的云或雾为白色，因为它们是由比较大的水滴组成，对各波长的可见光散射均是相同的。——大颗粒散射7.大气窗口的概念大气层的反射、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大气窗口8.大气窗口的主要光谱段0.3~1.3um，即紫外、可见光、近红外波段。这一波段是摄影成像的最佳波段。1.5~1.8um和2.0~3.5um，即近、中红外波段。用以探测植物含水量以及云、雪，或用于地址制图等。3.5~5.5um，即中红外波段。探测海面温度，获得昼夜云图。8~14um，即远红外波段。适于