武汉大学遥感原理与应用要点(最终重点版).doc

遥感原理与应用复习要点 武汉大学测绘学院? XX 第1章 电磁波及遥感物理基础 1、遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特征。 2、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。次序为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。 3、可见光（380nm—760nm）：蓝光：0.43 ～0.47μm、绿光：0.50 ～0.56μm、红光：0.62 ～0.76μm；近红外光：0.76um—3um；中红外光：3um—6um；远红外光：6um—15um；微波：毫米波（1—10mm）、厘米波（1—10cm）、分米波（10cm—1m），紫外线（1-380nm） 4、黑体：对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。 5、黑体辐射三大特性：（1）与曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W 是随温度T 的增加而迅速增加。 。根据公式计算物体的总辐射能量或绝对温度，热红外遥感（2）分谱辐射能量密度的峰值波长随温度的增加向短波方向移动。 （维恩位移定律）。用于选择传感器个确定目标物进行热红外遥感的最佳波段（3）每根曲线彼此不相交，故温度T越高所有波长上的波谱辐射通量密度越大。在微波波段，黑体的微波辐射亮度与温度的一次方成正比。 6、在紫外、红外与微波区，电磁波衰减的主要原因是大气吸收，在可见光波段，引起电磁波衰减的主要原因是分子散射。 7、大气散射：电磁波辐射在传播过程中遇到小微粒（气体分子或悬浮微粒等）而使传播方向改变，并向各个方向散开，从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。 8、（1）a与λ同数量级时，发生米氏散射（2）aλ时，发生均匀散射（3）a远小于λ时，发生瑞利散射。瑞利认为散射的强度I反比与λ4。 9、天空呈蓝色：aλ发生瑞利散射，蓝光波长比红光短，因此蓝光散射较强，而红光较弱。在晴朗的天空，可见光中蓝光受散射影响最大，所以天空呈蓝色。太阳呈红色：清晨太阳光通过较厚的大气层，直射光中红光成分大于蓝光成分，因而太阳呈红色。云呈白色：当天空有云层或雨层时，满足均匀反射的条件，各个波长的可见光散射强度相同，因而云呈现白色。微波穿透能力强：微波波长比粒子直径大属于瑞利散射，散射强度与波长的四次方成反比，波长越大散射越小，所以微波有最小散射最大透射，因而具有穿透云雾的能力。 10、大气窗口：不同电磁波段通过大气层后衰减的程度是不一样的，有些波段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。 11、地物反射波谱：反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线即称为该物体的反射波谱特性曲线。 12、水体和植被的反射波谱特性：（1） 水体的反射主要在蓝绿光波段；（2） 近红外、中红外波段有很强的吸收带，反射率几乎为零；（3）但是当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化，泥沙散射峰值在黄红区，水中有叶绿素时近红外波段明显抬升。植物对绿色发射作用强，在近红外有一个反射的陡坡，形成植被独有特征。 第二章 遥感平台及运行特点 1、6个轨道参数：升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角i、卫星过近地点时刻T、卫星轨道的长半轴a、卫星轨道的偏心率e。其中Ω、ω、i、T决定卫星轨道平面和赤道平面的相对位置，a、e决定轨道形状。 2、卫星姿态角：定义卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴：绕x轴旋转的姿态角，称之为滚动；绕y轴旋转的姿态角，称俯仰；绕z轴旋转的姿态角，称航偏。影像的几何变形与卫星姿态角有直接的关系，所以进行几何校正，必须提供卫星姿态角。 3、卫星姿态角的测定：姿态测量仪：红外姿态测量仪、星相机、陀螺仪（航偏）；恒星摄影机（至少摄取3-5颗五等以上的恒星）；GPS （使用3台接收机测定姿态）。 4、轨道特点：近圆形轨道（使在不同地区获取的图像比例尺一致、使卫星速度近于均匀、便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描）、近极地轨道（有利于增大卫星对地面总的观测范围）、与太阳同步轨道（有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测，有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空、有利于太阳电池得到稳定太阳照度）、可重复轨道（有利于对地面地物和自然现象的变化做动态监测）。 5、高空间分辨率陆地卫星：IKONOS 1，0.82/4（全色/多色，11KM） Quick Bird （16.5KM） 0.61/2.44? Orbview-3 1/4 GeoEye（15KM） 0.4,0.41/1.64,1.65。 6、高光谱类卫星：这类卫星的主要特点是采用高分辨率成像光谱仪，波