遥感概论第7章 热红外遥感数据 62.7 第7章 热红外遥感数据

《现代遥感导论》思考题（尹占娥主编科学出版社）第1章绪论 P211．所有的遥感影像都是垂直上方观测地球的。

列出这种视角的遥感影像具有的优越性，同时列出这种视角的缺点。

2.遥感影像显示了地面景观多种要素的综合效果，包括植被、地形、光照、土壤、河网以及其他要素等。

这种综合效果的优缺点是什么3.比较遥感影像和地图的不同之处。

并说明它们各自的优缺点和各自所适用的领域。

4.遥感是由许多不同学科的理论和知识交叉形成的。

查阅本科教学计划，并从课程表中选出与遥感有关的课程。

5.查阅图书馆中有关摄影测量工程和遥感、环境遥感、国际遥感期刊等遥感研究领域最重要的中英文期刊。

浏览各期刊的主要文章。

第2章遥感电磁辐射基础 P43l.什么是电磁波谱遥感中常用的电磁波段有哪些2.太阳辐射穿过大气，导致其能量衰减的原因是哪些3.何谓大气窗口常用于遥感的大气窗口有哪些4．电磁辐射与地表物体相互作用的机理是什么5.按照发射率与波长不同的关系，可以把红外辐射源分为哪几类具体特征是什么6.比较几种地物(植被，水，沙，雪)的反射光谱特征有何不同7.影响地物光谱特性的主要因素有哪些8.什么是地物反射光谱曲线它对影像分析有什么作用第3章传感器P59l.说明摄影方式传感器的成像原理及获取数据的特点。

2.说明扫描方式传感器的成像原理及获取数据的特点。

3.比较不同传感器的特点4.如何评价遥感图像的质量。

5.通过查阅有关资料,说明传感器今后发展的趋热。

第4章航空遥感数据P96l.时间在航空摄影的飞行计划中是很重要的吗试说明相关原因。

2.航空摄影的优缺点有哪些93.为什么彩红外航片成为当前航空摄影的主要的技术并说明其优势。

4.航片是一幅地图吗比较一下两者的异同点。

5.大比例尺度航片一定比小比例尺航片更有用吗说明哪些情况下适合使用大比例尺航片，哪些情况下适合使用小比例尺航片第6章微波遥感数据P1441.与光学遥感相比，微波遥感有哪些特点2.微波遥感的主要工作频段。

遥感原理与应用各章节知识点总结
遥感原理与应用各章节知识点总结如下：
1. 遥感定义：遥感是指通过非接触的方式，远距离感知目标物体的基本属性，包括位置、形状、大小、方向、表面温度等。

2. 电磁波谱：遥感的工作基础是电磁波谱，包括可见光、红外线、微波等不同波段的电磁波。

不同的物体对不同波段的电磁波有不同的反射和吸收特性，因此通过测量这些特性，可以反演出物体的基本属性。

3. 传感器：传感器是遥感的“眼睛”，它能够接收和记录电磁波谱中特定波段的信息。

常见的传感器包括光学相机、红外扫描仪、微波雷达等。

4. 数据处理：数据处理是遥感中非常重要的环节，它包括预处理、增强、变换和分析等步骤。

通过这些步骤，可以将原始的遥感数据进行处理，提取出有用的信息，并对这些信息进行解释和识别。

5. 应用领域：遥感的应用领域非常广泛，包括资源调查、环境保护、城市规划、交通管理、气象监测、灾害预警等。

6. 发展趋势：随着科技的不断发展，遥感技术也在不断进步和完善。

未来的遥感技术将更加注重智能化、自动化和实时化，同时也会更加注重多源数据的融合和综合应用。

以上是遥感原理与应用各章节知识点总结，如需获取更具体的内容，建议查阅相关教材或权威资料。

第一章遥感概述1.简述遥感的基本概念2.与传统对地观测手段比较,遥感有什么特点?举例说明.3.简述遥感卫星地面站，其生产运行系统的构成及各自的主要任务。

4.遥感有哪几种分类？分类依据是什么？5.试述当前遥感发展的现状及趋势。

6.举例说明“3S”集成系统中各子系统的作用GIS：在“3S”技术中具有采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球上与空间和地理分布有关的数据的作用。

GPS：精确的定位能力、准确定时及测速能力、提供实时定位技术RS：GIS数据库的数据源第二章遥感电磁辐射基础1.已知由太阳常数推算出太阳表面的总辐射出射度M=6.284×107 W/㎡,求太阳的有效温度和太阳光谱中辐射最强波长。

2.电磁波波谱区间主要分为哪几段？其中遥感探测利用最多的是什么波段？仔细分析原因。

3.阐述太阳辐射和地球辐射的特点，当这些电磁辐射经过大气时产生哪些物理过程？4.为什么地物光谱的测量十分重要？理解书中介绍的垂直测量和非垂直测量的方法。

5.你能说出几种主要地物的光谱特点吗？6.你能说出地面接受的辐射有哪几个来源，到达传感器时电磁波辐射又含有几部分吗？7.对照卫星传感器所涉及波段区间和大气窗口的波段区间，理解大气窗口对于遥感探测的重要意义。

第三章传感器与遥感图像特点1.传感器主要由哪些部件组成？2.摄影类型传感器与扫描类型传感器的工作原理有何差异？3.简述光谱分辨率与空间分辨率的关系。

4.何谓高光谱遥感？5.成像光谱仪的特点及结构是什么？6.按摄影机主光轴与铅垂线的关系，航空摄影可分为哪几类？7.影响航空像片比例尺的因素有哪些？怎样测定像片的比例尺？8.比较航空像片光学特性的因素主要有哪些？9.比较航空摄影像片与地形图的投影性质有什么差别？10.什么是像点位移？引起像点位移的主要原因是什么？11.在垂直摄影的航空像片上像点位移有什么规律？12.目前国际上有哪些比较流行的航空成像光谱仪？13.航天遥感与航空遥感相比有什么特点？14.遥感卫星轨道参数有哪些？15.遥感卫星的轨道分类是怎样的？16.航天遥感平台主要有哪些？各有什么特点？17.扫描成像的基本原理是什么？扫描图像与摄影图像有何区别？18.AVHRR的光谱段是怎样划分的？为什么？19.地球资源卫星主要有哪些？常用的产品有哪几类？20.海洋卫星有什么用途？21.未来的航天遥感有哪些发展方向？22.ETM+与TM的区别是什么？Mss、TM影像与SPOT的HRV影像的异同？23.微波波段在电磁波谱中的什么位置？微波接其波长或频率又可分为什么波段？24.与可风光和近红外遥感相比，微波遥感有什么优缺点？近年来对其不足有什么改进？25.微波传感器主要分为哪两种？举例说明/26.为什么合成孔径雷达可以提高分辨率？27.简述雷达图像的距离分辨率和方位分辨率与什么有关？它们在图像上的变化规律是什么？28.画图解释透视收缩，叠掩和阴影的产生条件，理解这些几何变形对影像解译的影响。

遥感概论知识点总结一、遥感的基本概念遥感是通过对地球表面进行观测和测量，获取地球表面各种信息的技术。

遥感可以利用航空器、卫星等平台来进行观测和测量，通过获取的遥感数据，可以对地球的各种现象和特征进行监测和分析。

遥感技术的应用范围非常广泛，可以在农业、水资源、土地利用、环境保护、城市规划等领域发挥重要作用。

二、遥感的原理遥感的原理主要是通过传感器对地球表面进行观测和测量，获取各种遥感数据。

传感器可以利用电磁波、红外线、微波等方式对地球表面进行观测，不同的传感器可以获取到不同波段的数据，从而获取到地球表面的不同信息。

遥感数据可以分为光学遥感数据和雷达遥感数据两种类型，其中光学遥感数据主要是通过对可见光、红外线等光谱的捕捉，获取地球表面的图像信息，而雷达遥感数据则是通过微波的回波信息获取地球表面的各种信息。

通过对遥感数据的处理和分析，可以获取到地球表面的各种信息，包括地形、地物、植被、水域、土壤等。

三、遥感的分类遥感可以根据传感器的工作原理和数据类型进行分类，主要可以分为光学遥感和雷达遥感两种类型。

光学遥感主要是利用可见光和红外线等光学波段进行观测和测量，可以获取地球表面的图像信息，包括地形、地物、植被、水域等。

光学遥感主要利用航空摄影、卫星摄影等方式获取数据，可以在农业、林业、地质勘探等领域得到应用。

雷达遥感则是利用雷达传感器对地球表面进行观测和测量，可以在夜间和恶劣天气下进行观测，可以获取地球表面的高度、形状、液体含量等信息，广泛应用于地质勘探、环境监测等领域。

四、遥感数据的获取遥感数据的获取主要是通过航空摄影、卫星摄影等方式进行观测和测量。

航空摄影是利用航空器进行大范围、高分辨率的遥感观测和测量，可以获取地球表面的高分辨率图像信息，适用于小范围的地面观测。

而卫星摄影则是利用卫星平台进行大范围、中低分辨率的遥感观测和测量，可以获取地球表面的宽幅图像信息，适用于大范围的地面观测。

通过这些方式获取的遥感数据可以在地质勘探、农业监测、城市规划等方面得到应用。

热红外遥感技术及其应用摘要：热红外遥感对研究全球能量变换和可持续发展具有重要的意义，尤其在生态学领域，借助地面实测数据和遥感数据，通过红外波段的解析、反演可以进行各种问题的定量化。

遥感技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就，是现代高新技术领域的重要组成部分。

遥感技术的出现揭开了人类从外层空间观测地球的序幕，为人类认识国土、开发资源、监测环境、研究灾害以及分析全球气候变化等提供了新的途径。

关键词：红外遥感技术水质监测土壤水分遥感遥感考古赤潮遥感预报引言红外遥感是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。

探测波段一般在0.76——1000微米之间，是应用红外遥感器探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息，以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。

因为红外遥感在电磁波谱红外谱段进行，主要感受地面物体反射或自身辐射的红外线，有时可不受黑夜限制。

又由于红外线波长较长，大气中穿透力强，红外摄影时不受烟雾影响，透过很厚的大气层仍能拍摄到地面清晰的像片。

用于红外遥感的传感器有黑白红外摄影、彩色红外摄影、红外扫描仪和红外辐射计。

红外遥感技术（thermal infrared remote sensing）利用电磁波谱中8～14μm热红外波段本身和在大气中传输的物理特性的遥感技术统称。

所有的物质，只要其温度超过绝对零度，就会不断发射红外能量。

常温的地表物体发射的红外能量主要在大于3μm的中远红外区，是热辐射。

它不仅与物质的表面状态有关，而且是物质内部组成和温度的函数。

在大气传输过程中，它能通过3-5μm和8-14μm两个窗口。

热红外遥感就是利用星载或机载传感器收集、记录地物的这种热红外信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数如温度、湿度和热惯量等。

红外遥感探测的应用随着科学技术的进步，光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，环境研究动态化以及资源研究定量化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展，例如在水质监测、裸土湿度、遥感考古、赤潮遥感监等等，这些技术的发展极大地促进了生产生活的进步，。

遥感概论复习资料总结遥感概论复习资料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µ之间紫外遥感：探测波段在0.05-0.38mµ之间可见光遥感：探测波段在0.38-0.76mµ之间红外遥感：探测波段在0.76-1000m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。

《遥感概论》课程笔记第一章：绪论1.1 遥感及其技术系统遥感（Remote Sensing）是指不直接接触对象物体，通过分析从远处感知到的电磁波信息来识别和探测地表及其上方环境的技术。

遥感技术系统是由多个组成部分构成的复杂体系，主要包括以下几部分：- 传感器（Sensor）：用于探测和记录目标物体发射或反射的电磁波的设备。

- 遥感平台（Remote Sensing Platform）：携带传感器的载体，如卫星、飞机、无人机等。

- 数据传输系统（Data Transmission System）：将传感器收集的数据传回地面的设备。

- 数据处理与分析系统（Data Processing and Analysis System）：对遥感数据进行处理、分析和解释的软件和硬件。

1.2 遥感门类及技术特点遥感技术根据不同的分类标准可以分为以下几类：- 按照电磁波波长：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。

- 按照传感器工作方式：主动遥感（如激光雷达）和被动遥感（如摄影相机）。

- 按照平台类型：卫星遥感、航空遥感、地面遥感等。

遥感技术的主要特点包括：- 大范围覆盖：遥感技术可以覆盖广阔的地表区域，对于大规模的地理现象监测具有优势。

- 高效快速：遥感平台可以快速穿越监测区域，获取数据的时间周期短。

- 多维信息：遥感可以提供关于地表及其上方环境的多种信息，如形状、纹理、温度等。

- 非侵入性：遥感技术不需要直接接触目标物体，因此对环境的影响较小。

1.3 遥感行业应用概况遥感技术在多个行业中有着广泛的应用，以下是一些主要的应用领域：- 农业领域：通过遥感技术监测作物生长状况、评估产量、监测病虫害、进行土地资源调查等。

- 环境保护：监测森林覆盖变化、湿地保护、沙漠化趋势、大气污染等环境问题。

- 灾害管理：利用遥感技术进行地震、洪水、飓风、火灾等自然灾害的预警、监测和评估。

- 城市规划：通过遥感图像分析城市扩张、交通布局、土地利用效率等，为城市规划提供依据。

第一章电磁波及遥感物理基础名词解释：1、电磁波（变化的电场能够在其周围引起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场，并在更远的区域内引起新的变化磁场。

）变化电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。

2、电磁波谱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。

3、绝对黑体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。

4、辐射温度如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。

5、大气窗口电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。

6、发射率实际物体与同温下的黑体在相同条件下的辐射能量之比。

7、热惯量由于系统本身有一定的热容量，系统传热介质具有一定的导热能力，所以当系统被加热或冷却时，系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间，这种性质称为系统的热惯量。

（地表温度振幅与热惯量P成反比，P越大的物体，其温度振幅越小；反之，其温度振幅越大。

）8、光谱反射率ρλ=Eρλ/ Eλ(物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。

)9、光谱反射特性曲线按照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。

填空题：1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。

2、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ的函数。

3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关系。

4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长λ乘绝对温度T 是常数2897.8。

当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向移动。

5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 μm选择题：(单项或多项选择)1、绝对黑体的（②③）①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。

2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（②⑥）①反射率②发射率③物体温度一次方④物体温度二次方⑤物体温度三次方⑥物体温度四次方。

浅谈热红外遥感及其运用一、概念：热红外遥感即通过热红外探测器收集、记录地物辐射出来的人眼看不到的热红外辐射信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数（如温度、发射率、湿度、热惯量等）。

热红外遥感技术的发展是为了获取地物的热状况信息，从而推断地物的特征及其与环境相互作用的过程，并为科学和生产所应用。

简而言之，热红外遥感即确定地表温度和发射率及其应用!二、常用波段及特点：0.76 ~ 1000 μm ：红外辐射（红外谱段）；其中0.76 ~ 3.0 μm ：反射红外波段 3.0 ~ 14 μm ：发射红外波段3 to 5 μm 、8 to 14 μm8 to 14 μm ：波段范围较宽，因此对于许多特定的物质类型，它的发射率较稳定，但还是有细微差异（10.5~11.5μm、11.5~12.5μm ）。

用于调查地表一般的热辐射特性，探测常温下物体温度分布、目标的温度场从而进行热制图。

3 to 5 μm：对高温目标物的识别敏感，常用于获取高温目标的信息由于被遥感的物体在任何时间都在不断地向外辐射热红外线，热红外遥感可以在白天或黑夜无人造光源的条件下实施，它是一种全天时的遥感手段。

优点——夜间成像、浅层探测、地物热特性。

局限性——空间分辨率低、光谱分辨率低、易受环境影响、混合像元问题、温度与发射率分离问题。

三、三大定律：（一）黑体辐射定律1.普朗克公式（Plank）M——黑体辐射出射度T——温度h ——普朗克常数，6.626´10-34J·Sk——波耳滋曼常数，1.3806 ´10-23J·k-1C——光速，2.998´108m/sl——波长2.斯忒藩——波耳兹有曼定律（Stefen-Boltzmann）任何给定温度的黑体表面的总辐射度，可由其光谱辐射度曲线与波长轴围成的面积给出。

即，在所有波长范围内，如果一个传感器能测量黑体辐射度，记录的信号与在给定温度下黑体辐射度曲线下面积与波长轴围成的面积成正比，斯忒藩——波耳兹曼定律给出了该面积的数学表达式：s——斯忒藩-波耳兹曼常数=5.6697´10-8(Wm-2K-4)斯忒藩——波耳兹曼定律绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比！黑体的辐射能量是该黑体表面温度的函数。

可见光与热红外遥感原理与应用第一章遥感基本原理1.1电磁波及电磁波谱电磁波根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场能够在它周围引起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场，并在更远的地方引起新的变化磁场。

这种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传播的过程称为电磁波。

电磁波的传播过程也就是能量的传递过程。

电磁波遥感：一切物体，由于种类、特征和环境条件不同，而具有完全不同的电磁波的反射或者发射特征。

遥感技术是建立在物体反射或发射电磁波的原理上。

电磁波的存在是获取遥感图像的物理前提。

电磁波在真空中传播的波长或者频率，按照递增或递减顺序排列成谱，就得到了电磁波谱。

电磁波谱的范围表示方法：波长/频率电磁波谱黑体辐射黑体（基尔霍夫1806年）是指在任何温度下，对所有波长的电磁辐射都能够完全吸收，同时能够在热力学定律所允许的范围内最大限度地把热能变成辐射能的理想辐射体。

它是作为研究物体发射的计量标准。

（黑色烟煤）电磁辐射的度量电磁辐射是具有能量的。

辐射能量（Q）的单位是焦耳（J）辐射通量：在单位时间内通过的辐射能量，单位是瓦特=焦耳/秒（W=J/S）辐射出射度（辐射通量密度）: 单位面积上的辐射通量,单位是瓦/米²（W/m²）物理定律电磁波发射遵循三个物理定律：普朗克定律、斯特潘-波尔曼定律、维恩位移定律。

普朗克辐射（plank）定律对于黑体辐射源，普朗克成功给出了辐射通量密度Wλ与温度T、波长λ的关系：式中：W λ为辐射出射度（辐射通量密度），λ是以m为单位的波长，Ｔ绝对温度(Ｋ)，h为普朗克常数，k为波尔兹曼常数，c是光速。

✓在给定温度下，黑体的光谱辐射能力随波长而变化。

✓温度愈高，Wλ愈大，即光谱辐射能力越强。

斯特潘-玻尔曼（Stefan-boltzmann）定律将普朗克公式从零到无穷大的波长范围内积分，得到从单位面积的黑体上辐射到半球空间里的总辐射出射度w。