遥感基本知识
第一章
广义的遥感:一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等的探测。
遥感定义: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,揭示物体的特征性质及其变化的综合探测技术。
遥感系统包括:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理、信息的应用主动遥感:由探测器主动一定电磁波被动遥感
①大面积同步观测:传统地面调查实施困难,工作量大,遥感观测可以不受地面阻隔等限制。②时效性:可以短时间内对同一地区进行重复探测,发现地球上许多事物的动态变化,传统调查,需要大量人力物力,用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。因此,遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测,以及军事行动等都非常重要。(比较多,大家理解性的删除自己不需要的)
③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计,使获得的数据具有同一性或相似性。同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容,所以数据具有可比性。与传统地面调查和考察相比较,遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。
④经济性遥感的费用投入与所获得的效益,与传统的方法相比,可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。
⑤局限性遥感技术所利用的电磁波有限,有待进一步开发,需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合,特别是地面调查和验证。
遥感分类
遥感的分类:
按遥感的平台:地面遥感、航天遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感
按传感器的探测波段:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感
按工作方式:主动遥感和被动遥感、成像遥感与非成像遥感
按遥感的应用领域:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感
第二章
辐射能量(W):电磁辐射的能量
辐射通量(Φ):单位时间内通过某一面积的辐射能量
辐射通量密度(E):单位时间内通过单位面积的能量
辐照度(I):被辐射的物体表面单位面积上的辐射能量
辐照出射度(M):辐射源物体表面单位面积上的辐射能量
辐射亮度(L):辐射源在某一方向,单位投影表面,单位立体内的辐射通量
绝对黑体:如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收,则这个物体是黑体
普朗克公式:
玻尔兹曼定律:M=σT4
维恩位移定:λmax·T=b黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体绝对温度成反比
波段 波长 长波
中波和短波
超短波 大于3000m 10~3000m 1~10m 微波 1mm~1m 红外波段 超远红外
远红外
中红外
近红外 15~1000μm
6~15μm
3~6μm
0.76~3μm 可见光 红
陆地面积最大的省
绿
紫 0.62~0.76μm
0.59~0.62μm
0.56~0.59μm
0.50~0.56μm
0.47~0.50μm
0.43~0.47μm
0.38~0.43μm 紫外线 10-3~0.38μm X射线 10-6~10-3μm γ射线 <10-6μm
电磁波谱
散射类型:
瑞利散射:大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射,主要由大气中的原子和分子,如二氧化碳、臭氧和氧气分子等引起的。
瑞利散射对可见光影响很大,无云的晴空呈现蓝就是因为蓝光波长短,散射较大,因此蓝光向四面八方散射,使整个天空蔚蓝使太阳辐射传播的方向的蓝光被大大削弱。这种现象在日出和日落时更为明显,因为这时的太阳高角小,阳关斜射向地面,通过大气层比阳光直射时要厚得多,在过长的距离传播中,蓝光波长最短,几乎被散射殆尽,波长次短的的绿光强度居其次,大部分被散射掉了,只剩下波长最长的红光散射最弱,因此透过大气层最多,加上剩余极少的绿光,最后合成橘红,所以朝霞和夕阳都呈橘红。
米氏散射:当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。这种散射主要由大气中的微粒,如烟、尘埃、小水滴等引起。
云雾的粒子大小与红外线波长接近,所以云雾对红外线的散射主要是米氏散射