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一．绪论 遥感的定义：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。 电磁波及物理遥感基础 电磁波的定义：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。 电磁波的特性：波动性（干涉、衍射、偏振）粒子性（光电转换） 电磁波谱的定义:按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。 （1）地物发射电磁波: ①绝对黑体的定义：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。 黑体辐射 1.绝对黑体：吸收率α(λ,T)≡1 反射率ρ（λ,T）≡0 2.绝对白体：吸收率α(λ,T)≡0 反射率ρ（λ,T）≡1 绝对黑体与绝对白体与温度和波长无关。 ②遥感的两种形式：被动遥感，主动遥感。其中太阳是被动遥感最主要的辐射源。 ⒈太阳辐射的特点：与黑体特性一致； 能量集中在可见光和红外 波段。 ⒉一般物体的发射辐射：自然界中实际物体的发射和吸收的辐射量都比相同条件下绝对黑体的低。 发射率ε：实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。 ε= W′/ W（ε是一个介于0和1的数 ） ?绝对黑体 ελ＝ε＝1 ?灰体 ελ＝ε但0＜ε＜1 ?选择性辐射体 ε＝ｆ(λ) ?理想反射体（绝对白体） ελ＝ε＝0 大多数物体可以视为灰体：W=εW=εσT4 地物反射电磁波： ①光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比 。 ②反射波谱特征曲线：反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线即为该物体的反射波谱特性曲线。 同一地物 时间效应：地物的光谱特性一般随时间季节变化。 空间效应：处在不同地理区域的同种地物具有不同的光谱响应。 ③大气对辐射的影响:吸收、散射、反射电磁波。 大气窗口定义：通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利的电磁辐射波段称为“大气窗口”。（5个主要的大气窗口） 遥感平台及运行特点 ⑴遥感平台的定义：遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台。 遥感平台的种类：地面平台、航空平台、航天平台。 ⑵卫星坐标的测定和结算： ①星历表法解算卫星坐标 （卫星在地心直角坐标系中的坐标、卫星在大地地心直角坐标系中的坐标、卫星的地理坐标） ②用GPS测定卫星坐标（三部分构成：地面控制部分、空间部分、用户部分） ⑶卫星姿态角：滚动------绕x轴旋转的姿态角；俯仰------绕y轴旋转的姿态角；航偏------绕z轴旋转的姿态角 卫星姿态角的测量方法：红外姿态测量仪、恒星摄影机、陀螺仪、GPS。 ⑷陆地卫星及轨道特征（Landsat系列（美国）SPOT系列（法国）IRS（印度）ALOS系列（日） RESURS01系列（俄）） 陆地卫星的定义：用于陆地资源和环境探测的卫星称为陆地卫星 陆地卫星的轨道特征：近圆形轨道；近极地轨道；与太阳同步轨道；可重复轨道。 ⑸高分辨率陆地卫星： 全色波段：一般是指0.50到0.75微米左右的单波段，即从绿色往后的可见光波段。（全色波段是单一波段，所以成的图为黑白影像） 多光谱：是指对地物辐射中多个单波段的获取。（多光谱任何一个波段形成的影像都是黑白影像，多光谱多个波段融合成彩色影像） 全色波段分辨率\多光谱分辨率 IKONOS：1\4 Quickbird: 0.61\2.44 GeoEye-1: 0.4\1.64 SPOT5：2.5\10 空间分辨率的定义:是指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。 光谱分辨率的定义:是指传感器能分辨的最小波长间隔。 遥感传感器及成像原理（传感器：获取数据的仪器） 二维影像获取的方式：框幅式 、逐点式、推扫式 框幅式成像的影像特征： ①比例尺一致 ②分辨率一致③立体成像的能力④高差会引起投影差⑤光谱范围窄。 扫描成像类传感器（两种成像方式） ①对地面直接扫描成像（逐点式：每一个像元都有差别） ②瞬间在像面上先成像，再对相面进行扫描成像。（推扫式：一条线上的像元比例相同） ⑷全景畸变：由于地面分辨率随扫描角发生变化，而使红外扫描影像产生畸变。： 平行航线的方向：αθ=βHθ=βH 0secθ=α0secθ 垂直航线的方向：αθ’=αθsecθ=α0sec2θ ⑸为什么空间分辨率和光谱分辨率不可兼得？ 答：如图所示：空间分辨率α= βH= dH/f，由于β是在设计仪器时已确定，所以空间分辨率只于航高有关，即H越小，分辨率越高。 但光谱分辨率与传感器接收地面反射的电磁波的多少有关，要获得高分辨率的光谱分辨，得使航高增