第一章绪论1、遥感的基本概念：v广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。

v 狭义：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性记录下来，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。

也是一门科学。

2、遥感系统的组成部分： 1）被测目标的信息特征目标物电磁波特性，既是遥感的信息源，也是遥感探测的依据。

2）信息的获取信息获取主要由遥感平台、遥感器等协同完成。

3）信息的传输与接收空间数据传输与接收是空间信息获取和空间数据应用中必不可少的中间环节。

4）信息的处理首先地面站进行一系列的预处理，如信息的恢复、辐射校正、几何纠正、卫星姿态校正、投影变换等；地面站和用户再根据需要进行精校正处理和专题信息的处理和分类。

5）遥感信息的应用遥感获取信息的目的就是应用。

3、遥感的类型：按遥感平台分地面遥感、航空遥感、航天遥感航宇遥感按传感器的探测波段分紫外遥感：探测波段在0.05～0.38µm之间；可见光遥感：探测波段在0.38～0.76µm之间；红外遥感：探测波段在0.76～1000µm之间；微波遥感：探测波段在1mm～10m之间；多波段遥感：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。

按工作方式分（1）主动遥感和被动遥感：主动遥感由探测器主动发射一定的电磁波能量并接收目标的后向散射信号；被动遥感的传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。

（2）成像遥感与非成像遥感：前者传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成（数字或模拟）图像；后者传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像。

按遥感的应用领域（1）从大的研究领域可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感和海洋遥感等。

（2）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、水文遥感、城市遥感、工程遥感及灾害遥感、军事遥感等。

4、遥感的特点：1）大面积的同步观测2）时效性3）数据的综合性和可比性4）经济性5）局限性5、航天遥感阶段概述（1957-）P8-10 遥感平台方面：传感器方面：1）波谱分辨率提高：单一波段多波段高光谱; 2）光学成像技术数字成像技术14、植物的光谱曲线从植物典型的波谱曲线来看，控制植物反射率的主要因素有植物叶子的颜色、叶子的细胞构造和植物的水分等。

植物的生长发育、植物的不同种类、灌溉、施肥、气候、土壤、地形等因素都对植物的光谱特征发生影响，使其光谱曲线的形态发生变化。

土壤的光谱曲线土壤光谱曲线与土壤本身的颜色、质地的粗细、有机质和含水量等因素影响。

水体的光谱曲线清水在可见光范围：水体的反射率总体是比较低。

不超过10％，一般为4～5％，并随波长的增加而不断减低，到了0.6um处大约为2～3％。

过了0.75um，水体几何成全吸收体。

在近红外波段清澈的水：为全吸收体，色调深，与地物有明显的界线，可以区分水陆界线；热红外晚间成像水体呈浅色调；根据热红外传感器的温度定标，可在热红外影像上反演出水体的温度。

所以夜间的热红外影像可用于寻找泉水，特别是温泉。

水体在微波1mm～30cm范围内的发射率较低，约为0.4％。

平坦的水面，后向散射很弱，因此侧视雷达影像上。

水体呈黑色。

雷达影像是确定洪水淹没范围的有效手段。

岩石的光谱曲线岩石的反射光谱特征与矿物成分、颜色、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒的大小、表面的光滑程度等因素有关。

常见地物的光谱曲线比较常见地物的光谱曲线比较15、电磁波谱中：可见光和近红外波段（0.3-2.5um）是地表反射的主要波段，多数传感器使用这一区间，其他地物光谱的测试有三方面的作用：1）传感器波段选择、验证、评价的证据；2）建立地面、航空和航天遥感数据的关系3）将地物光谱数据直接与地物特征进行相关分析并建立应用模型。

16、地物反射波普测量理论：课本P41-44 第三章遥感成像原理与遥感图像特征 1、气象卫星的特点：1）气象卫星耳朵轨道分为两种即低轨和高轨。

低轨就是近极低太阳同步轨道简称极地轨道。

高轨就是指地球同步轨道。

2）短周期重复观测。

3）成像面积达，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量。

4）资料来源连续、实时性强、成本低。

2、气象卫星资料的应用领域：1）天气分析和天气预报2）气候研究和气候变迁的研究3）资源环境其他领域。

3、陆地卫星运行特点：近极地、近圆形的轨道(长短半轴只差13公里)；轨道高度为700～900 km，中等高度；可重复轨道。

重复周期为16天（4.5.7号）、18天（1.2.3号卫星）轨道与太阳同步（光照角都是37.5°）。

4、摄影相片的几何特征：1）相片的投影：属于中心投影；常用大比例尺地形图属于垂直投影或近垂直投影。

2）相片的比例尺：像片上两点之间的距离与地面上相应两点的实际距离之比。

3）像点位移：像点位移：在中心投影的像片上，由于地形的起伏（除引起像片比例尺变化外，）引起平面上的点位在像片位置上的移动，其位移量就是中心投影与垂直投影在同一水平面上的“投影误差” 5、垂直投影相片的几何特征：摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂直线在3°以内。

取得的像片称为水平像片或垂直像片。

航空摄影测量和制图大都是这种像片。

垂直摄影影像是通过互相平行的光线投影到与光线垂直的平面上，因此像片或地图的比例尺处处一致，而与投影距离无关；摄影像片是地面物体的中心投影像，物体通过物镜中心投射到承影面上，形成透视影像。

满足透镜成像原理。

6、中心投影与垂直投影的区别：1）投影距离的影响：垂直投影的缩小和放大与投影距离无关，并有统一的比例尺。

中心投影则受投影距离（遥感平台的高度）的影响，像片比例尺与平台的高度H和焦距f有关。

2）投影面倾斜的影响：当投影面倾斜时，垂直投影的影像仅比例尺有所放大。

在中心投影的像片上（图3.13a）像点ao，bo的相对位置保持不变。

在中心投影像片上（见图3.13b），ao，bo的比例关系有显著的变化，各点的相对位置和形状不再保持原来的样子，地面上AO=BO而像片上的ao>bo。

3）地形起伏的影响：垂直投影起伏变化大，投影点之间的距离与地面实际水平距离成比例缩小，相对位置不变。

中心投影时，地面起伏越大，像上投影点水平位置的位移量就越大（见图3.14）产生投影误差。

这种误差为有一定的规律。

7、像点位移：在中心投影的像片上，由于地形的起伏（除引起像片比例尺变化外，）引起平面上的点位在像片位置上的移动，其位移量就是中心投影与垂直投影在同一水平面上的“投影误差” 8、如图所示：a0a或b0b即为位移量δ（或称投影误差）。

a0a＝δ根据摄影比例尺得：1/m＝a0a/ A0 A0′＝δ/ A0 A0′δ＝A0 A0′/m （3.2）又因ΔAA0′A0≈ΔSao 设 oa＝r，os＝ｆ，AA0＝hA0′A0/ AA0＝oa/ os＝A0′A0/ h＝r/ｆ A0′A0＝r h /ｆ（3.3）将式（3.3）代入（3.2）得δ＝r h/ mｆ又因mｆ＝H 所以δ＝r h/ H （3.4）由式（3.4）可以看出：v 位移量与地形高差成正比；v 位移量与像主点的距离r成正比； v 位移量与摄影高度（航高）成反比。

9、光/机扫描成像：光学/机械扫描成像系统：一般在扫描仪的前方安装可转动的光学镜头，并依靠机械传动装置使镜头摆动，形成对地面目标的逐点逐行扫描。

光机扫描的几何特征取决因素：瞬时视场角（IFOV）：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，接收到的目标地物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度内，这个角度称为瞬时视场角，即扫描仪的空间分辨率总视场（FOV）：扫描带的地面宽度称总视场，从遥感平台到地面扫描带外侧所构成的夹角，叫总视场角，也叫总扫描角。

扫描带对应的地面宽度L, L=2H0tanΦ式中H为遥感平台高度，2Φ为总的视场角。

航空遥感中总的视场角取70°～120°。

10、固体自扫描成像优点：与框幅式摄影机相似，某一瞬间获得一幅完整影像，一个中心投影。

在某一瞬间得到的是一条线影像，一幅影像是由若干条线影像拼接而成，因此又称为推帚式扫描成像。

成像方式在几何关系上同缝隙式摄影机情况相同。

11、高光谱成像光谱扫描：成像光谱仪把可见光、红外波谱分割成几十个到几百个波段，每个波段都可以取得目标图像，取样点的波谱特征随波段数越多越接近于连续波谱曲线。

既能成像又能获取目标光谱曲线达到“谱像合一”。

具有代表性的面阵推帚型机载成像光谱仪是加拿大的CASI系统，中国研制的成像光谱仪PHI。

12、微波遥感的特点：v 1.能全天候全天时的工作。

v 2.对某些地物具有特殊的波谱特征。

v 3.对冰,雪,森林,土壤具有一定的穿透能力。

v 4.对海洋遥感具有特殊的意义。

v 5.分辨率较低,但特性明显。

13、微波遥感的方式：1）主动微波遥感：是指通过向目标地物发射微波并接受其后向散射信号来实现对地物观测遥感方式。

主要传感器是雷达，此外还有微波高度计和微波散射计。

2）被动微波遥感：通过传感器接收来自目标地物发射的微波，而达到探测目的的遥感方式。

14、遥感的图形特征：空间分辨率：指遥感图像上像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场或地面物体能分辨的最小单元。

是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。

通常用像素大小、像解率或瞬时视场来表示波谱分辨率：是指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。

间隔越小，分辨率愈高。

.辐射分辨率：指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射差。

在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级时间分辨率：是指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样的时间分辨率，也叫重访周期。

第四章遥感图像处理1、颜色视觉的相关概念亮度对比：是视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比。

记作：C＝|L对象－L背景|∕ L 背景颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色的相互影响叫做颜色对比。

明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。

与电磁波辐射亮度的概念不同，明度受视觉感受性和经验性的影响。

一般来说，物体的反射率越高，明度就越高。

对光源而言，亮度越大，明度越高。

色调：是色彩彼此相互区分的特性。

可见光谱段的不同波长刺激人眼产生了红橙黄绿青蓝紫等彩色的感觉。

饱和度：是彩色纯洁的程度。

即光谱中波长段是否窄，频率是否单一的表示。

v TM3 （0.63～0.69 um ）与MSS5（0.6～0.7 um ）属橙红光波段。

对水体有一定的透射能力（约2米），可反映水中泥沙含量、水下地貌和泥沙流。

为叶绿素的主要吸收波段，健康的植物影像色调较深，病虫害植物，伪装的枯树等则呈浅色调。