遥感概论复习资料
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第一章
遥感的基本概念
（1）广义：泛指一切无接触的远距离探测技术。包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。 （2） 狭义：是应用探测仪器，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。不同于遥测和遥控。
遥感系统包括
（1）被测目标的信息特征
（2）信息的获取（通过传/遥感器、遥感平台） （3）信息的传输与记录 （4）信息的处理 （5）信息的应用
遥感的构成（遥感系统）
◇目标地物的电磁波特性、 ◇信息的采集与获取、 ◇信息的传输和接收 ◇地面定标及实况调查、 ◇信息的处理和加工、 ◇信息的分析与应用
遥感的类型
（1）按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 （2）按遥感器的探测波段分类
紫外遥感：探测波段在0.05-0.38?m之间 可见光遥感：探测波段在0.38-0.76?m之间 红外遥感：探测波段在0.76-1000?m之间
微波遥感：探测波段在1mm-1m之间
多波段遥感：探测波段在可见光和红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标。 （3）按工作方式分类：主动遥感和被动遥感
主动遥感，由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号； 被动遥感，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。
（4）按是否成像分类：成像遥感和非成像遥感 遥感的特点
（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
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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。 （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。
第二章
电磁波谱概念
按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，构成电磁波谱。
电磁波谱区段的界线是渐变的，一般按产生电磁波的方法或测量电磁波的方法来划分。 可见光电磁波谱划分（表） 可 见 光 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 0.38 - 0.76μm 0.62 - 0.76 μ0.59 - 0.62 μ0.56 - 0.59 μ0.50 - 0.56 μ0.47 - 0.50 μ0.43 - 0.47 μ0.38 - 0.43 μm m m m m m m 绝对黑体概念（自然界中不存在绝对黑体）
如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。 辐射亮度L 辐射源在某一方向的单位投影面积在单位立体角内的辐射通量 单位W/(sr*m2)。
辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量。
辐射能量：从目标物体中辐射或反射的电磁波的能量
吸收作用：大气中的各种成分对太阳辐射有选择性吸收，形成太阳辐射的大气吸收带。大气物质是太阳辐射衰减的重要原因
散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开的物理现象。 大气反射：电磁波传播过程中，若通过两种介质的交界面，会出现反射现象。主要发生在云层顶
大气吸收电磁辐射的主要物质是：水、二氧化碳和臭氧。 大气散射
辐射在传播过程中遇到小微粒（气体分子或悬浮微粒等）而使传播方向改变，并向各个方向散开，从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。
大气散射的（类型、发生条件、散射特点、典型自然现象） P29
（1）瑞利散射
发生条件：大气中粒子的直径比波长小得多，即d << λ，一般认为（d < λ/10）
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散射特点：散射强度与波长的四次方(?)成反比，I??
即波长越长，散射越弱。 当向四面八方的散射光线较弱时，原传播方向上的透过率便越强。当太阳辐射垂直穿过大气层时，可见光波段损失的能量可达10％。
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典型自然现象：
瑞利散射对可见光的影响很大。无云的晴空呈现蓝色，就是因为蓝光波长短，散射强度较大，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，因为这时太阳高度角小，阳光斜射向地面，通过的大气层比阳光直射时要厚得多。在过长的传播中，蓝光波长最短，几乎被散射殆尽，波长次短的绿光散射强度也居其次，大部分被散射掉了。只剩下波长最长的红光，散射最弱，因此透过大气最多。加上剩余的极少量绿光，最后合成呈现橘红色、所以朝霞和夕阳都偏橘红色。瑞利散射对于红外和微波，由于波长更长，散射强度更弱，可以认为几乎不受影响。
（2）米氏散射
发生条件：大气中粒子的直径与辐射的波长相当（d ≈ λ） 散射特点：（1）散射强度与波长的二次方(?)成反比I??
（2）散射在光线向前方向比向后方向更强，方向性比较明显。 典型自然现象：
主要是大气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴及气溶胶引起的散射。云雾的粒子大小与红外线(0.76—15um)的波长接近，所以云雾对红外线的散射主要是米氏散射。因此，潮湿天气米氏散射影响较大。
（3） 无选择性散射
发生条件：大气中粒子的直径比波长大得多（d >>λ）。 散射特点：散射强度与波长没有关系
也就是说，在符合无选择性散射的条件的波段中，任何波长的散射强度相同。 典型自然现象：
云、雾粒子直径虽然与红外线波长接近，但相比可见光波段，云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多，因而对可见光中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色，并且无论从云下还是乘飞机从云层上面看．都是白色。
大气窗口概念
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