三、遙感的分類
1、按照遙感的工作平台分類：地面遙感、航空遙感、航天遙感。
2、按照探測電磁波的工作波段分類：可見光遙感、紅外遙感、微波遙感等。
3、按照遙感應用的目的分類：環境遙感、農業遙感、林業遙感、地質遙感等
4、按照資料的記錄方式：成像方式、非成像方式
5、按照感測器工作方式分類：主動遙感、被動遙感
四、遙感技術系統：
是乙個從地面到空中直至空間；從資訊收集、儲存、傳輸、處理到分析判讀、應用的完整技術系統。
第一章遙感的物理基礎
電磁波及電磁波譜
光的波動性形成了干涉，衍射，偏振現象。
干涉：由兩個或兩個以上頻率振動方向相同，相位相同或相位差恆定的電磁波在空間疊加時，合成波振幅為各個波的振幅的向量和，因此會出現交疊區某些地方振動加強，某些地方震動減弱或完全抵消的現象。
凡是單色波都是相干波。干涉對微波遙感的判讀意義重大。
衍射：光通過有限大小的障礙物時偏離直線路徑的現象。
衍射現象對設計遙感儀器和提高遙感影象幾何解析度意義重大，數字影像處理中也考慮衍射現象。
偏振：包含電場振動方向的面稱為偏振面
偏振攝影和雷達成像利用偏振現象，入射波與再輻射波的偏振狀態在資訊傳遞是起著重要作用，可提供強度，頻率等附加資訊。
電磁波譜圖:按照電磁波在真空中傳播的的波長或頻率的大小遞增或遞減的順序排列，成為電磁波譜圖。
電磁波譜區段的界限是漸變的，一般按產生電磁波的方法或測量電磁波的方法來劃分。
遙感採用的從紫外到微波波段。遙感器通過探測或感測不同波段電磁波的發射，反射輻射能級而成像。
物體的發射輻射
黑體：對任何波長的輻射，反射率都等於0。
絕對黑體：如果乙個物體對於任何波長的電磁輻射都全部吸收。
不透明的物體：對入射到它上面的電磁波只有吸收和反射作用，
吸收率α(λ,t)+反射率ρ（λ，t）=1。
一般物體：係數都與波長和溫度有關。
絕對黑體：吸收率α(λ,t)≡1,反射率ρ（λ,t）≡0；
絕對白體：反射率ρ（λ,t）≡1，吸收率α(λ,t)≡0，與溫度和波長無關。
黑體輻射的定律：蒲朗克公式，斯忒藩－玻爾茲曼定律， 維恩位移定律
不同溫度下蒲朗克公式繪製的黑體輻射波譜變化特點：
(1) 輻射通量密度隨波長連續變化，只有乙個最大值；
(2) 溫度越高，輻射通量密度越大，不同溫度的曲線不相交；
(3) 隨溫度公升高，輻射最大值向短波方向移動。
斯忒藩－玻爾茲曼定律
對蒲朗克定律在全波段內積分，得到斯忒藩－玻爾茲曼定律。
輻射通量密度隨溫度增加而迅速增加，與溫度的4次方成正比。
維恩位移定律
高溫物體發射較短的電磁波，低溫物體發射較長的電磁波。黑體的絕對溫度增高時，它的最大輻射本領向短波方向位移。
常用這種方法選擇遙感器和確定對目標物進行熱紅外遙感的最佳波段。
每根曲線彼此不相交，故溫度t越高所有波長上的波譜輻射通量密度也越大。
太陽輻射
太陽常數：指不受大氣影響，在距離太陽乙個天文單位內，垂直於太陽光輻射的方向上，單位面積單位時間黑體所接收的太陽輻射能量。太陽常數可以認為是大氣頂端接收的太陽能量。
太陽輻射包括了整個電磁波波譜範圍。太陽輻射的光譜是連續的，它的輻射特性與絕對黑體的輻射特性基本一致。
地球輻射
地球的短波輻射以地球表面對太陽的反射為主，地球自身的熱輻射可以忽略。
地球的長波輻射只考慮地表物體自身的熱輻射，這個區域太陽照度的影響很小。
中紅外波段（2.5-6μm ）：太陽輻射和地球熱輻射均有。
大氣對太陽輻射的影響
吸收、散射及反射作用：
可見光波段：引起電磁波衰減的主要原因是分子散射。
紫外、紅外與微波區：引起電磁波衰減的主要原因是大氣吸收。
大氣的散射作用
概念：電磁波在傳播過程中遇到小微粒而使傳播方向發生改變，並向各個方向散開。
影響：遙感影像質量的下降。
散射方式：公尺氏(mie)散射、均勻散射、瑞利（rayleigh）散射等。
公尺氏散射：如果介質中不均勻顆粒的直徑a與入射波長同數量級；
均勻散射：當不均勻顆粒的直徑a>>λ時，發生；
瑞利散射：介質的不均勻程度a小於入射電磁波波長的十分之一。
自然現象
瑞利散射強度i與波長的四次方成反比。藍光波長比紅光短，藍光散射能力強，紅光散射能力弱。
解釋：晴朗的天空呈藍色：請好天氣可見光通過大氣時發生瑞利散射，藍光比紅光散射得多；當天空有雲雨層時，滿足均勻散射的條件，各個波長的可見光散射強度相同，呈現白色，此時散射較大，可見光難以通過雲層不利於進行遙感探測地物。
清晨太陽呈紅色：清晨太陽通過較厚的大氣層，直射光中紅光成分大於藍光成分。
大氣中的瑞利散射對可見光影響較大，而對紅外的影響很小，對微波基本沒有影響，微波具有穿透雲霧的能力。
大氣吸收作用
影響：主要是造成遙感影像暗淡，
由於大氣對紫外線有很強的吸收作用，因此，現階段遙感中很少用到紫外線波段。
在可見光波段範圍內，大氣分子吸收的影響很小，主要是散射引起衰減，主要是造成遙感影像質量降低。
大氣的反射作用
主要是大氣中的雲層，大的塵埃。 雲量越多、雲層越厚，反射越強。滿足反射定律。各波段受到不同程度的影響，削弱了電磁波到達地面的程度。
對圖象質量的影響：使影象地物之間的反差變小。
大氣視窗
定義：電磁波在大氣中傳輸過程中吸收、反射和散射很小、透射率很高的波段。
輻射傳輸方程
感測器從高空探測地面物體時，所接收到的電磁波能量包括：
1.太陽經大氣衰減後照射地面，經地物反射後，又經大氣第二次衰減進入感測器的能量；
2.地面物體本身輻射的能量經大氣後進入感測器；
3.大氣散射和輻射的能量等。
自然界中實際物體的發射和吸收的輻射量都比相同條件下絕對黑體的要低。實際物體的輻射不僅依賴於波長和溫度，還與構成物體的材料、表面狀況等因素有關。
地物的反射輻射
物體對電磁波的反射有三種形式：
1.鏡面反射反射角=入射角。
2.漫反射各方向反射亮度相同。
3.方向反射在某個方向上反射最強烈。
從空間對地面觀察時，對於平面地區，並且地面物體均勻分布，可以看成漫反射；對於地形起伏和地面結構複雜地區，為方向反射。
反射波譜特性曲線：反射波譜是某物體的反射率（或反射輻射能）隨波長變化的規律，以波長為橫座標，反射率為縱座標所得的曲線。
特點各種物體由於其結構和組成成分不同，反射光譜特性是不同的。即：各種物體的反射特性曲線的形狀是不一樣的，即便是在某波段相似，甚至一樣，但在另外的波段還是有很大的區別的。
不同波段地物反射率不同這就使人們很容易想到用多波段進行地物探測。例如在地物的光譜分析以及識別上用多光譜掃瞄器、成像光譜儀等感測器，另外多源遙感資料融合、假彩色合成等也逐漸成為遙感影象的重要處理方式。
不同地物在不同波段有不同的反射率，物體的反射特性曲線作為判讀和分類的物理基礎，廣泛地應用於遙感影像的分析和評價中。
具體表現在以下幾個方面
1）同一地物的反射波譜特性表現為兩個特性：空間效應和時間效應
2）不同地物的反射波譜特性
水體的反射波譜特性
1水體的反射率產生於來自水面，水中的懸浮物或水底的互動作用。如果水底部分影響可以忽略，水體的反射特性不僅與水體本身，也與水中的物質相關。
2水體的反射主要在藍綠光波段，其他波段吸收率很強，特別在近紅外、中紅外波段有很強的吸收帶，反射率幾乎為零，因此在遙感中常用近紅外波段確定水體的位置和輪廓。
3水的渾濁度的變化，葉綠素濃度的變化，對反射率都有影響。
土壤的反射波譜特性
1自然狀態下土壤表面的反射率沒有明顯的峰值和谷值，土壤的反射率一般隨波長的增加而增加，在可見光和近紅外波段明顯，土壤對所有的入射能均吸收或反射，無透射。土壤本身是一種複雜的混合物，由物理和化學性質不同的各不相同的物質組成，會不同程度的影響土壤的反射和吸收光譜特徵。
2一般來講土壤的光譜特性曲線與以下一些因素有關，即：土壤類別、含水量、有機質含量、砂、土壤表面的粗糙度、粉砂相對百分含量等。
植物的反射波譜特性
由於植物均進行光合作用，所以各類綠色植物具有很相似的反射波譜特性。
在可見光波段，健康的綠色植被的波譜特性取決於葉子。
反射峰值在0.55 μm，葉綠素對綠光反射強烈，而對藍波段和紅波段強烈吸收0.45μm，0.67μm葉綠素吸收藍區和紅區能量。
如果植物受到某種形式的抑制，葉綠素含量下降，植物變黃色，植物衰老時變黃色或者紅色。
在近紅外波段,在近紅外波段植物的光譜取決於葉片內部的細胞結構。
在0.7μm-1.3μm葉子吸收能量少，反射率來自植物葉子內部結構，形成高反射。
由於葉子內部結構差別大，植被在近紅外的發射差異比可見光區域大，所以在近紅外波段內測量植物的反射率來區別不同的植物。
在短波紅外波段
植物的入射能基本上均吸收或反射，透射很少。植物的光譜特性受葉子總含水量的控制，葉子的反射率與葉內總含水量負相關。反射總量是葉內水分含量以及葉片厚度的函式。
由於植物葉子內水的強烈吸收,在1.45μm，1.95μm，2.7μm處有吸收帶。
岩石的反射波譜特性
反射波譜特性曲線的形態受岩石成分、礦物質含量、含水狀況、風化程度、顆粒大小、色澤、表面光滑程度等的影響。在遙感探測中可以根據所測岩石的具體情況選擇不同的波段。
影響地物光譜反射率變化的因素
影響因素：太陽位置、感測器位置、地理位置、地形、季節、氣候變化、地面濕度變化、地物本身的變異、大氣狀況等。
第二章遙感平台及執行特點
遙感中搭載感測器的工具統稱為遙感平台，分為地面平台（<100m），航空平台（100m~100km），航天平台（>240km）。
留個軌道引數：
公升交點赤經，近地點角距，軌道傾角，衛星軌道長半軸，衛星軌道偏心率，衛星過近地點時刻。
衛星姿態角：x軸旋轉滾動，y軸旋轉俯仰，z軸旋轉航偏。
衛星重複週期：衛星從某地上空開始執行，經過若干時間的執行後，回到該地上空時所需要的天數。
陸地衛星軌道特徵：
1.近圓形軌道：實際軌道高度變化在905~918km之間，偏心率為0.
0006。目的是使在不同地區獲得的影象比例尺一致，也使得衛星的速度近於勻速，便於掃瞄器用固定的掃瞄頻率對地面掃瞄成像，避免不銜接。
遙感概論實習
實習遙感影象的 一 實習目的 掌握 遙感影象的流程，了解相關 二 實習內容 通過網路，免費 一景遙感影象。3 實習要求 1 一景遙感影象 不限地點 平台 感測器 時間等 2 說明 的過程 截圖和文字結合說明 包括 資訊，資料查詢條件設定 資料 的方式等。四 具體過程 1 開啟國際科學資料服務平台，或...
遙感概論作業
而不易感知。在這裡我們有必要利用具體城市的遙感影象來直觀闡釋這一現象。看下面兩幅圖便可輕鬆理解這一概念。在上面左右兩幅圖中，左圖是2002年9月拍攝的洛陽市新區的遙感影象。從左圖我們可以看到，在圖中 中下方還存在著大量農田，說明當時城市還沒有拓展到這一區域。而右圖則拍攝於2012年的10月，從右圖可...
現代現代遙感概論各章知識點
第一章1 遙感的定義 是通過不接觸被探測的目標，利用感測器獲取目標資料，通過對資料進行分析，獲取被探測目標 區域 和現象的有用資訊。2 遙感的特性 1 空間特性 巨集觀性,大尺度觀測，2 時相特性 週期成像,動態監測，3 波譜特性 波譜段廣,觀測範圍大 3 遙感的分類 1 按遙感探測物件 宇宙遙感,...