遥感即遥远感知，是在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。
▪运用传感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。
▪一门集空间科学、通信技术、计算机技术、地球科学、电子科学、物理学等学科的新兴科学与技术。
▪遥感1.遥感过程2.物体的发射、反射电磁波的特性地物波谱特性1)确定大气窗口----波段选择(用户、感兴趣目标)①.卫星传感器波段设计的依据②.不能透过的波段—大气研究(天气预报）③.介质(大气)2)遥感平台及传感器（数据获取）3)三高：高空间分辨率（5M 以下）、高光谱分辨率（5-6nm ，600波段）、高时间分辨率（1-3天）①.三多：多平台、多传感器、多角度②.特点：数据处理4)辐射处理、几何处理信息提取5)影像特征：光谱特征、空间特征、时间特征、极化特征（影像判读意义重大）介质（大气）→数据获取（传感器）→数据处理→信息提取→应用按遥感平台分1)地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感按传感器的探测波段范围分2)紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感按工作方式分3)主动遥感、被动遥感按记录信息的表现形式分4)成像遥感、非成像遥感按遥感的应用领域分5)外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感、资源遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感、城市遥感、军事遥感遥感的分类3.获取信息真实、客观1)获取信息速度快，周期短2)获取信息收条件限制少，范围大3)获取信息手段多，信息量大4)遥感主要特点4.遥感的过程一.空间技术的发展1)卫星→宇宙飞船（航天飞机）→空间站→小卫星群平台（航空→航天→多层面）传感器发展2)遥感的现状1.遥感的发展二.第一章绪论2014年10月22日18:18传感器发展2)摄影→扫描仪→雷达计算机技术的发展3)数学、物理及专业理论的发展4)概念的发展1)遥感平台①.不同高度、不同用途的卫星群多视角、多周期、全方位观测传感器②.高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率探测波段不断延伸、多种技术集成定位技术及立体测图③.定位：利用GPS 获得传感器的位置和姿态立体测图邻轨立体、同轨立体信息获取技术的发展2)信息处理技术的发展3)图像处理：校正、增强、压缩、融合信息提取：目视判读－自动分类－专家系统图像分析：定性－定量软件:人机对话－视窗式－智能化、构件式、集成化、固件化遥感应用领域的拓展4)遥感的发展趋势2.概述一.电磁波1.变化的电场和磁场交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。
波动性1)电磁波是以波动的形式传播的。
波长短，粒子性明显，直线性好。
干涉（微波遥感中的雷达应用）①.由两个（或两个以上）频率、振动方向相同、相位相同或相位差恒定的电磁波在空间叠加时，合成波振幅为各个波的振幅的矢量和。
衍射②.光通过有限大小的障碍物时偏离直线路径的现象。
小孔或障碍物的尺寸比光波的波长小，或者跟波长差不多时，光才能发生明显的衍射现象。
偏振③.电磁波传播的方向性“极化”④.波动性形成了光的干涉、衍射、偏振等现象。
粒子性—电磁波的发射、吸收、散射2)电磁波具有波粒二象性。
电磁波谱2.按电磁波在真空中传播的波长或频率地政或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。
γ射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波（能量：高→低）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的反射或发射辐射特征。
黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射吸收系数等于1（100%）的物体。
1)（反射率为0，与温度，波长无关）玻耳兹曼定律①.温度越高，总的辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同意义：红外装置测定温度的理论基础维恩位移定律②.随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动意义：知道了某物体温度，就可以推算它所辐射的波段(用于选热红外遥感最佳波段)瑞里金斯公式③.辐射通量密度随着波长连续变化，每条曲线只有一个最大值意义：不同地物之间微波发射率的差异比红外发射率要明显得多；在可见光和红外波段中不易识别的地物，在微波波段中则容易识别黑体辐射定律2)黑体辐射1.光谱连续①.与黑体辐射基本一致②.辐射能量主要集中在紫外到紫红外，相对稳定③.x 射线、r 射线、远紫外和微波波段能力小，且不稳定。
④.特点1)太阳辐射2.物体的发射辐射二.第二章电磁波及遥感物理基础2014年12月26日10:36x 射线、r 射线、远紫外和微波波段能力小，且不稳定。
④.传感器波段的选择①.大气影响②.遥感中的意义2)一般物体的发射辐射3.发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。
Ɛ=W/W 黑（0<Ɛ<1）等效温度4.为了分析物体的辐射能力，常用最接近灰体的辐射取消的黑体辐射曲线来表达，这时黑体辐射成为该物体的等效辐射温度。
镜面反射1)漫反射2)从空间对地面观察，较平坦地区，地物均匀分布方向反射3)地形起伏较大，地面结果复杂地物的反射类别1.粗糙度：相对概念，有入射波的波长和地表微地貌的垂直高度决定。
对于波长较长的无线电波，粗糙岩石构成的地表是光滑镜面。
对于可见光，细砂构成的地面也显得粗糙（漫反射）。
光谱反射率1)物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比地物波谱特性2)地物各自具有的电磁波特性（发射辐射或反射辐射）地物的反射波谱特性3)光谱反射率以及地物的反射光谱特性2.影响地物光谱反射率变化的因素3.太阳位置、传感器位置、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、大气状况。
地物的反射辐射三.原理1.用光谱测定仪器（不同波长或波谱段）分别探测地物和标准板，测量、记录和计算地物对每个波谱段的反射率。
仪器2.分光光度计、光谱仪、摄谱仪等。
架设仪器1)安置波长位置2)照准器照准地物和标准板，测量并记录3)绘出地物反射特性曲线4)步骤3.选择遥感波谱段、设计遥感仪器依据1)外业选择合适飞行时间2)有效进行遥感图像数字处理的前提之一，用户判读、识别、分析遥感影像的基础3)作用4.地物反射波谱特性的测定四.垂直方向可分为四层1)对流层、平流层、电离层、外大气层地球大气1.大气对辐射的影响五.对流层、平流层、电离层、外大气层不变成分（在80km 以下的相对比例保持不变）①.氮、氧、氩、二氧化碳、氦、甲烷、氧化氮、氢可变成分（含量随高度、温度、位置而变）②.臭氧、水蒸气、液态和固态水（雨、雾、雪、冰等）、盐粒、尘烟主要成分2)吸收1)主要成分：氧气、臭氧、水、二氧化碳散射2)电磁波在传播过程中遇到小微粒而使传播方向发生改变，并向各个方向散开，称散射。
瑞利散射：不均匀颗粒直径小于1/10入射波长（空气质量好）①.散射的强度I 与波长的四次方成反比。
散射光强依空间方位呈哑铃形角分布。
空气纯净，天空为蓝色朝霞和夕阳偏橘红色雷达穿透性米式散射：不均匀颗粒直径和入射波长同一数量级（多云潮湿）②.眼、尘埃、小水滴、气溶胶米氏散射的强度与波长的二次方成反比，且散射在光线向前方向比向后方向更强，即有方向性；云雾粒子大小与红外线的波长接近，所以云雾对红外线的米氏散射不可忽视。
均匀散射：不均匀颗粒的直径大于入射波长③.雨天或空气质量差的时候水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶产生非选择性散射下雨天是白色云白色月球上看天为黑色可见光波段范围内，大气分子吸收的影响很小，主要是散射引起衰减反射3)大气窗口4)0.30 ~ 1.15μm 大气窗口：是遥感技术应用最主要的窗口之一。
0.3紫外0.4可见光0.7近红外1.1①. 1.3~2.5μm 大气窗口：属于近红外②. 3.5~5.0μm 大气窗口：属于中红外③.8~14μm 大气窗口：属于热红外④.1mm~1m 微波⑤.通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利的电磁波段。
大气对太阳辐射的吸收、散射及反射作用2.地球同步轨道（约36000km ）1.卫星周期同地球自转周期，轨道面与地球赤道面相交或重合（地球静止轨道，轨道倾角0°，偏心率0，圆形）太阳同步轨道（500-1000km ）2.卫星轨道面与太阳地球连线在黄道面内夹角不随地球绕太阳公转而改变。
航天飞机（240-350km ）3.遥感平台的种类一.升交点赤经Ω1)近地点角距ω2)轨道倾角I 3)卫星轨道的长半轴a 4)卫星轨道的偏心率（扁率）e=c/a 5)卫星过近地点时刻T6)轨道参数1.星历表法阶段卫星坐标1)条件：六个卫星轨道参数和卫星在该瞬间的精确时间t星历表：地面直角坐标系坐标→大地地心直角坐标系坐标→地理坐标GPS 测定卫星坐标2)卫星坐标的测定和解算2.卫星姿态角3.红外姿态测量仪测定1)利用地球与太空温差，以一定角频率，根据热辐射能的相位变化测定。
一台仪器只测一个姿态角恒星摄影机2)恒星摄影机与对地摄影机组装在一起，光轴交角100°~120°之间。
摄取3～5颗五等以上的恒星，并精确记录卫星运行时刻，根据恒星星历表，摄影机标称光轴指向等数据解算姿态角（精度<15″）GPS3)三台GPS 接收机装在摄影机组上（距离要求），同时接收四颗以上GPS 卫星信号，反算每台接收机上的三维坐标，进而解算出摄影机的三个姿态角。
陀螺仪4)一台仪器一个姿态角滚动（绕X ），俯仰（Y ），航偏（Z ）卫星速度1)卫星运行周期T ：卫星绕地一周所需时间，即从升交点开始运行到下次过升交点的时间间隔。
2)卫星高度H3)同一天相邻轨道间在赤道处的距离4)每天卫星绕地圈数5)重复周期：卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地空所需天数6)重复周期卫星拍摄某地后，经过x 天将再次回到此地上空拍摄此地其他常用参数4.卫星轨道及运行特点二.第三章平台及传感器2014年12月27日8:54重访周期卫星拍摄某地x 天后依然能够利用传感器上的侧摆角拍摄到此地的影像运行周期卫星绕地一圈所需要时间，即从升交点开始运行到下次过升交点时的时间间隔收集系统：透镜（镜头）、反射镜1)功能：接收电磁波并聚焦成像探测系统探测系统：光电探测器-光电转换2)功能：对电磁辐射敏感、能将辐射能转换成电信号的探测器探测元件：光子探测器（量子探测器）特点：每种器件具有确定的波谱响应范围，响应速度快，灵敏度高。
信号转换系统3)功能：电光转换-将电信号转换为便于显示记录处理的光信号记录系统4)功能：将输出的电磁波信息以光信号记录，储存到遥感信息载体，以影像或数字形式输出。
基本组成1.空间分辨率1)影像分辨率：用显微镜观察时，1mm 宽度内能分辨出的相间排列的黑白线对数①.影响因素：感光材料分辨率、影像比例尺、相邻地物之间的反差地面分辨率：遥感影像是能分辨的地物间最小距离②.探测单元瞬时视场内所观察到的地面大小图像能分布具有不同反差、相距一定距离相邻目标的能力光谱分辨率2)指遥感器在接收目标辐射波谱时，能分辨的最小波长间隔，即遥感器的工作波段数目、波长及波长间隔(波带宽度)区分具有微小波谱特征差异地物的能力强①.数据量大，传输处理难度大②.各波段间数据的相关性大③.光谱分辨率高：辐射分辨率（辐射灵敏度）3)传感器能区分两种辐射强度最小差别的能力反映地物在波谱蝮蛇毒或反射率上的细微差异，辐射分辨率高=识别两同等空间分辨率目标的能力强时间分辨率4)分析失败目标所必须具有的最小时间间隔与光谱分辨率一样非时间越短越好，需要根据物体的时间特征选择一定时间间隔的图像遥感器特性参数2.含义：用感光材料，通过光化学反应直接感测和记录目标物反射的可见光和摄影红外波段电磁辐射能，在胶片或像纸上形成目标物固化影像的遥感器。