遥感卫星影像原理

绪论

1、遥感的概念：在不直接接触的情况下，在地面，高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的关系的一门现代应用技术学科。

遥感概念：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。

2、遥感的分类：按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。

按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感等。

按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等。

按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式。

按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感。

3、遥感起源于航空摄影、摄影测量等。

第一章

1、电磁波：通过变化电场周围产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场之间的相互联系传播的过程。电磁波的特性：具有二象性，即波动性（干涉、衍射、偏振现象）和粒子性。

2、波长最长的是无线电波，最短的是γ射线。

3、电磁波谱图：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制成的图案。

4、地物的反射率概念：地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。反射率随入射波长变化而变化。反射类型：漫反射、镜面反射、方向反射。

5、影响地物反射率的3个因素：入射电磁波的波长，入射角的大小，地表颜色与粗糙程度。

附：影响地物光谱反射率变化的因素：

a太阳的高度角和方位角。B传感器的观测角和方位角c不同的地理位置d地物本身的变异e时间、季节的变化

6、地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。1.不同地物在不同波段反射率存在差异2. 同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。不同植物；植物病虫害3. 地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。（同物异谱，同谱异物）。

7、地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照标准。

8、绝对黑体：对任何波长的电磁波辐射都全部吸收的物体。（灰体发射率小于1）。

9、黑体辐射的三个特性：a.辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。b.温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。（绝对黑体表面，单位面积发出的总辐射能与绝对温度的四次方成正比）c.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。（维恩位移定律）

10、大气的垂直分层：对流层（航空遥感活动区）、平流层、电离层和外大气层。在可见光波段，引起电磁波衰减的主要原因是分子散射。在紫外、红外与微波区，引起衰减的主要原因是大气吸收。引起大气吸收的主要成分是：氧气、水（0.7~1.95）、臭氧（0.3以下）、二氧化碳（2.6~2.8）。

11、散射作用：太阳辐射在长波过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开。改变了电磁波的传播方向；干扰传感器的接收；降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判读。

12、三种散射方式：米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。

均匀散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时发生的散射。

瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时发生的散射。

13、大气窗口的概念：通过大气而较少被反射、吸收或散射，衰减程度较小，透过率较高的电磁辐射波段。

第二章

1、遥感平台的概念与分类

遥感平台：遥感中搭载传感器的工具。有：地面平台、航空平台、航天平台。

2、全球定位系统GPS的组成有：地面控制部分（主控站、地面天线。监测站和通信辅助系统组成）空间部分（21颗工作卫星，3颗备用卫星组成），用户部分（天线、接收机、微处理机和输入输出设备组成）。

3、卫星姿态角定义：定义卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道的方向为y轴，垂直xy平面的为z轴，则卫星的姿态角有三种情况：绕x轴旋转的姿态角为滚动角，绕y轴旋转的姿态角为俯仰角，绕z轴旋转的姿态角为航偏角。用姿态测量仪测定：红外姿态测量仪、星相机、陀螺仪。

4、卫星运行周期：指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。重复周期：指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空时所需要的天数。

文章来源：《遥感学报》 网址: http://www.ygxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0321/576.html