光学遥感1- 4章复习大纲
第一章 绪论
1、遥感的定义,遥感技术系统包括哪几个部分?
从不同高度的平台上,使用遥感器收集物体的电磁波信息,再将这些信息传输到地面并进行加工处理,从而达到对物体进行识别和监测的全过程。
2、遥感有哪几种主要分类? 1)按遥感对象分类 2)按应用空间尺度分 3)按遥感平台分类 4)按电磁波波谱分类
5)按传感器接收信号的来源和方式分类 6)按波段宽度及波谱的连续性分类 7)按不同的应用领域分类 8)按遥感资料形式分类
3、遥感的发展主要经历了哪几个阶段?
大体经历三个阶段:常规航空摄影阶段、航空遥感阶段和航天遥感阶段
4、试述光学遥感的主要应用
1、在国防军事方面,光学遥感已成为军事侦察与军事作战的重要手段 (1)可见光遥感已成为对地侦察和打击评估的重要手段和方法 (2)微光遥感已成为全天候观察和监视重要手段和方法 (3)红外遥感已成为对空监视和战略预警的重要手段和方法
(4)紫外遥感系统利用“日盲”特性迅速准确的探测和跟踪到攻击目标 (5)高光谱遥感在军事上的应用主要是:进行目标识别、地雷探测、搜索营救等,识别伪装方面,他能够根据目标与伪装物或者自然物不同的光谱特性发
现真正目标
2、遥感在农业和林业的 应用 (1)资源调查。 (2)资源监测 (3)作物估产 (4)病虫害监测预报 3、地学应用 (1)地质构造 (2)岩石 (3)矿床勘探
4、海洋方面:利用遥感可测定海岸地形、浅海海底地貌、方向、流速、海面温度、浮游生物区和生物量、盐分、水质等
5、水文方面
6、环境方面:水污染、大气污染、地表污染、地震、火山活动等的监测 7、测绘方面:制作地形图、校正更新现有地图、制作影像地图
第二章
1、光学遥感技术中常用的电磁波波段有哪些?各有那些特性?
(1)紫外线:紫外线的波长为0.01~0.4μm,主要源于太阳辐射。由于太阳辐射通过大气层时被吸收,只有0.3~0.4μm的紫外线能部分的穿过大气层,但散射严重。因大多数地物在该波段的反射较小,仅部分地物如萤石和石油等在此波段可以表现出来
(2)可见光:在此波段大部分地物都具有良好的亮度反差特性,不同地物在此波段的图像易于区分
(3)红外线:红外线波段较宽,在此波段地物间不同的反射特性和发射特性都可以较好地表现出来,因此该波段在遥感成像中有重要的应用。
(4)微波:由于微波遥感是采用主动方式进行的,不受光照等条件的限制,白天、晚上均可进行地物的微波特性成像,因此微波遥感是一种全天时的遥感技术。微波波段在航空航天遥感中均能应用
2、黑体的概念,黑体辐射定律及黑体辐射的3个特性?热辐射的定律有哪些:主要内容是什么?
黑体:黑体也称绝对黑体,是指能全部吸收外来电磁波辐射而毫无反射和透射能力的理想物体
黑体辐射定律:朗克用量子论的概念推导出了黑体的热辐射定律,该定律表明了黑体辐射通量密度与其温度和辐射波长有如下关系:
黑体辐射的3个特性: (1) 斯特芬-波尔兹曼定律:
黑体总辐射通量密度与其热力学温度的四次方成正比,即温度愈高,黑体辐射的能量愈大,被遥感器记录的能量也愈大;反之亦然。
(2) 维恩位移定律:
它表明辐射的峰值波长与黑体的温度成反比,即温度越高,峰值波长愈小 (3)Mλ随T的增大而增大。该特性表明,不同温度的黑(物)体在任何波段 处的辐射通量密度是不同的
热辐射的定律有哪些:主要内容是什么?
3、太阳可以看成近似多少度的黑体,太阳常数的概念 5900K
太阳常数:在距离太阳一个天文单位(日地平均距离)内,垂直于太阳辐射方向上单位面积、单位时间内所接受的太阳辐射能量称为太阳常数 ,太阳常数为1360W/m2。
4、太阳辐射穿过大气层时能量衰减的原因是什么?能到达地面的波段范围?
太阳辐射的电磁波在大气层中传输时经过大气的吸收、散射、反射是能量衰减的原因。
大气窗口:0.3~1.155 1.4~1.9 2.0~2.5 3.5~5.0 8.0~14.0 微米 1.0~1.8 2.0~5.0 8.0~1000 mm
5、地球可以近似看成多少度的黑体?地球辐射的能量主要集中在哪个波段?辐射峰值波长在哪?
地球可以近似看做300K的黑体 地球辐射的能量主要集中在4~30μm波段 辐射峰值波长在9.66μm(?maxT?2897.8um?K)
6、地物波普发射率的概念,实际地物按其波谱发射率的变化情况可分为哪几种类型?举例说明
地物波普发射率:单位面积上地物发射的某一波长的辐射通量密度与同温度下黑体在同一波长上的辐射通量密度之比,称为地物波谱发射率,记为??,即
'M? ???M?实际地物按其波谱发射率的变化情况有两种
1) 地物的发射率在各波长处不同, 即 ???f(?) 2) 地物的发射率在各波长处基本不变,即 ????
按照??的变化情况我们把地物分为以下几种类型:
7、地物光谱反射率的概念,
地物波谱反射率随波长变化而改变的特性称之为地物反射波谱特性。
8、常见地物植被、沙、雪和湿地的反射光谱曲线各有哪些特点? 植被:在绿光波段有一个反射小峰,所以看上去她呈现绿色;在近红外波段反射率很大。
沙:沙漠在绿、红光波段内可近似看成是非选择性高反射体,反射率接近60%,而在近红外波段,虽然有两个吸收谷,但也可以近似地看成是的非选择性反射体。
雪:雪在可见光波段基本是非选择性低吸收体,即高反射(80%),呈耀眼白色,但在近红外波段吸收比较强变成选择性吸收体
湿地:反射率低,近似于非选择反射体
9、影响地物反射特性、发射特性的主要因素是什么? 太阳位置和遥感器位置
10、影响地物反射率变化的因素有哪些? 空间遥感时通常采取哪些办法尽量减少其中主要因素对地物反射率变化的影响?
很多因素会引起入射通量及地物性质的变化,如太阳位置、遥感器位置、地理位置、地形、季节、气候变化、地面湿度变化、地物本身的变异、大气形状等。
办法:
1)遥感卫星轨道大多设计成在每天的同一地方时间通过同一地方上空