遥感复习资料 13页

遥感导论第一章1．遥感：即遥远感知，是应用探测仪器，在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离的探测和感知的一种技术。2．遥感系统：由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。P1v遥感平台是指装载传感器进行遥感探测的运载工具，如飞机、人造地球卫星、宇宙飞船等。按其飞行高度的不同可分为近地（面）工作平台，航空平台和航天平台。v遥感器装在遥感平台上，它是遥感系统的重要设备，它可以是照相机、多光谱扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达等。v信息传输与接收设备是飞行器和地面间传递信息的工具。v图像处理设备对地面接收到的遥感图像信息进行处理（辐射校正、几何校正等）以获取反映地物性质和状态的信息。3．遥感的分类按遥感平台分类：P4近地面遥感、航空遥感、航天遥感。按传感器的探测波段分类：紫外、可见光、红外、微波。按工作方式分类：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。按资料记录形式分类：成像方式、非成像方式。按应用领域分类：陆地遥感、海洋遥感、农业遥感、城市遥感……4．遥感的特点感测范围大，具有综合、宏观的特点。信息量大，具有手段多，技术先进的特点。获取信息快，更新周期短，具有动态监测特点。 遥感还具有用途广，效益高的特点。大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性P65．遥感技术发展趋势3全（全天候、全天时、全球）3高（高空间、高光谱、高时间分辨率）3个结合（大-小卫星，航空-航天，技术-应用）第二章1．电磁辐射：这种电磁能量的传递过程（包括辐射、吸收、反射和透射）称为电磁辐射。2．电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长（或频率）按其长短，依次排列制成的图表。3．绝对黑体(简称黑体）：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。基尔霍夫定律说明绝对黑体不仅具有最大的吸收率，也具有最大的发射率，却丝毫不存在反射。4．黑体辐射：即黑体的热辐射。5．黑体辐射的三个规律（特性）v辐射通量密度随波长连续变化,每条曲线只有一个最大值。(普朗克热辐射定律)v温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。(玻耳兹曼定律)v随着温度的升高，辐射通量密度最大值所对应的波长向短波方向移动。(维恩位移定律)\n6．发射率（吸收系数或比辐射率，）：地物的辐射出射度（单位面积上物体发出的辐射总通量。辐照度则为接收辐射）与同温同波长下的黑体辐射出射度的比值。它也是遥感探测的基础和出发点。7．太阳辐射特性：A是可见光和近红外的主要辐射源；B常用6000的绝对黑体辐射来模拟太阳辐射；C辐射波长范围极大，包含整个电磁波范围；D辐射能量集中0.2-3μm间。E经过大气层的太阳辐射有很大的衰减，且各波段的衰减是不均衡的。8．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9．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。10．散射作用：大气中的粒子与细小微粒如烟、尘埃、雾霭、小水滴及气溶胶等对大气具有散射作用。散射的作用使在原传播方向上的辐射强度减弱，增加了向其他各个方向的辐射。散射作用的结果是降低了遥感数据的质量、使影像模糊，从而影响判读。11．三种散射作用P29瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。d<<λv散射率与波长的四次方成反比，I∝。v瑞利散射主要发生在紫外、可见光和近红外波段，对可见光的影响较大，对红外辐射的影响很小，对微波的影响可以不计。米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。d≈λ米氏散射发生在近紫外——红外波段，但在红外波段米氏散射的影响超过瑞利散射；在微波波段，由于微波波长远大于云层中水滴的直径，因而属于瑞利散射类型；此时，散射强度与波长的四次方成反比，散射强度相对很弱，透射能力很强，故微波具有穿透云雾的能力无选择性散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。d>>λ12.Ø无云的晴天，天空为什么呈现蓝色？Ø为什么多波段中不使用蓝紫光的原因？Ø朝霞和夕阳为什么都偏橘红色？Ø云雾为什么通常呈现白色？Ø为什么微波具有较强的穿透云雾能力？13．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。主要发生在云层顶部，并与云量密切相关，被动遥感应尽量选择无云的天气接收遥感信号。14．大气窗口：电磁辐射通过大气后衰减较少，透过率较高的电磁波段。大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。15．地球表面的辐射特征v温度为300K的黑体，其电磁辐射的波长范围是：2.5-50μｍ。v地球表面的发射辐射能量集中于近红外波段和热红外波段；在热红外波段，地球的发射辐射能量远远大于太阳的电磁辐射能量，通常称地球的发射辐射为热辐射。v地球表面的热辐射（能量）与自身的发射率、波长、温度有关：v地球的电磁辐射：小于3μm的波长主要是太阳辐射的能量；大于6μm的波长，主要是地物本身的热辐射；3-6μm之间，太阳和地球的热辐射都要考虑。\n16．任何地物都有自身的电磁辐射规律，如反射、发射、吸收电磁波的特性。少数还有透射电磁波的特性。地物的这种特性称为：地物的光谱特性。17．地物的反射波谱：地物的反射率随入射波长变化的规律。地物反射波谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。18．地物反射波谱曲线（1）植被反射波谱曲线规律性明显而独特：可见光波段（0.4～0.76μm）有一个小的反射峰，两侧有两个吸收带。这是因为叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿光反射作用强。在近红外波段（0.7～0.8μm）有一反射的“陡坡”，至1.lμm附近有一峰值，形成植被的独有特征。这是由于植被叶细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成的高反射率。在中红外波段（1.3～2.5μm）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别是在水的吸收带形成低谷。\n植物波谱具有上述的基本特征，但仍有细部差别，这种差别与植物种类、季节、病虫害影响、含水量多少等有关系。为了区分植被种类，需要对植被波谱进行研究。（2）土壤反射波谱曲线自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土质越细反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低，此外土类和肥力也会对反射率产生影响。由于土壤反射波谱曲线呈比较平滑的特征，所以在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。（3）水体反射波谱曲线水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段，吸收就更强，所以水体在遥感影像上常呈黑色。但当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。水中含泥沙时，由于泥沙散射，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升，这些都成为影像分析的重要依据。（3）岩石反射波谱曲线岩石的反射波谱曲线无统一的特征，矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等都会对曲线形态产生影响。19．地物的波谱特性：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。③地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。20.，式中α—吸收率，τ—透射率，ρ—反射率对于不透射电磁波的物体：，则有发射光谱曲线是指地物自身发（辐）射电磁波的能力，随其波长变化的特性。如以横坐标表示波长的变化，纵坐标表示发射率（比辐射率），即构成反映发射光谱特性的曲线，称为发射光谱曲线。不同地物由于所处温度环境不同，热容量不同，其发射光谱特性曲线也不同。反射光谱曲线\n是指地物反射电磁辐射的能力，随所反射的电磁波波长而变化的特性。如以横坐标表示波长的变化，纵坐标表示其反射率（或反射亮度系数）可构成反映反射光谱特性的曲线，称为反射光谱（特性）曲线。不同性质的地物，或相同属性的地物在其成份、颜色、表面结构、含水性（率）等不同时，其反射光谱特性也不同，构成反射光谱曲线的差异。遥感探测即是根据获取和记录不同地物不同波段的反射电磁波信息，通过分析其差异性，来识别地物属性的。吸收光谱曲线是指地物吸收电磁波的能力，随其波长变化而变化的特性。如以横坐标表示波长的变化，纵坐标表示其吸收率，可构成反映吸收光谱特性的曲线。课后思考题：6．大气的散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云透雾的能力而可见光不能。8.综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象。太阳→地球表面：在空中有散射、吸收、反射；在地面上有反射、吸收和部分透射。地球表面→传感器：在空中有散射、吸收和反射。10.列举几种可见光（0.38-0.76µm）与近红外波段（0.8-3µm）植被、土壤、水体、岩石的地物反射波谱实例。第三章1.遥感卫星的轨道类型地球同步轨道（Geosynchronoussatelliteorbit）地球静止轨道（geostationarysatelliteorbit）能够长时间观测特定地区，卫星高度高，能将大范围的区域同时收入视野，应用于气象和通讯领域卫星运行周期与地球自转周期相同的轨道称为地球同步卫星轨道(Geosynchronoussatelliteorbit)(简称同步轨道)；在无数条同步轨道中，有一条圆形轨道，它的轨道平面与地球赤道平面重合，在这个轨道上的所有卫星，从地面上看都像是悬在赤道上空静止不动，这样的卫星称为地球静止轨道卫星，简称静止卫星，这条轨道就称为地球静止卫星轨道，简称静止卫星轨道，高度大约是35800公里。人们通常简称的同步轨道卫星一般指的是静止卫星。太阳同步轨道（sun-synchronoussatelliteorbit）：卫星的轨道面以与地球的公转方向相同方向而同时旋转的近圆形轨道。卫星的轨道平面与赤道平面的夹角一般是不会变的,但会绕地球自转轴旋转。轨道平面绕地球自转轴旋转的方向与地球公转的方向相同,旋转的角速度等于地球公转的平均角速度,即0.9856度/日或360度/年,这样的轨道称为太阳同步轨道。卫星轨道倾角很大，绕过极地地区，也称极轨卫星。在太阳同步轨道上，卫星于同一纬度的地点，每天在同一地方时同一方向通过。2.陆地卫星系列☆美国陆地卫星系列Landsat：产品主要有MSS,TM,ETM，属于中高度、长寿命的卫星。☆法国资源卫星系列SPOT也叫做“地球观测实验卫星”☆印度资源卫星系列IRS等☆中国资源一号卫星——中巴地球资源卫星（CBERS)CBERS-1中巴资源卫星由中国与巴西于1999年10月14日合作发射，是我国的第一颗数字传输型资源卫星。☆JERS卫星，该卫星是一颗将光学传感器和合成孔径雷达系统置于同一平台上的卫星，主要用途是观测地球陆域，进行地学研究等。☆高分辨率陆地卫星系列：IKONOS卫星、QuickBird卫星☆SAR类卫星3.微波成像的特点?能穿透云雾、雨雪、具有全天候工作能力；?对地物有一定的穿透能力；?能弥补可见光和红外遥感的不足；?可以记录电磁波振幅信号和相位信号。4.摄影像片的几何特征P57主光轴：通过物镜中心并与主平面（焦平面）垂直的直线；主光轴垂直于像片面像主点：主光轴与感光片的交点。\n像片倾角（航摄倾角）：主光轴与铅垂线的夹角；像片面与水平面的夹角。按摄影机主光轴与铅垂线的关系分：垂直摄影和倾斜摄影①垂直摄影像片的几何特征：（1）像片投影用一组假想的直线将物体向几何面投射称为投影。其投射的直线称为投射线，若投射线都垂自于投射平面的投影称正射投影或垂直投影，如大比例尺地形图。投射线会聚于一点的投影方式称为中心投影。◇中心投影与垂直投影的区别①投影距离的影响：垂直投影比例尺和投影距离无关；中心投影焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变②投影面倾斜的影响：垂直投影各点相对位置与形状保持不变；中心投影各点相对位置与形状发生变化③地形起伏的影响：地形起伏对垂直投影无影响；对中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同（2）像片的比例尺：像片上两点之间的距离（ab）与地面相应两点之间的距离（AB）之比。用1/m表示：（f：物镜的焦距；H：飞行器的相对航高）◇航高、地形起伏会影响比例尺；中心投影像片比例尺在中心和边缘是不同的。（3）像点位移：在中心投影的像片上，根据中心投影的原理，略有起伏状态的地形，或高出平面的物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，叫像点位移。其位移量就是中心投影与垂直投影在同一水平面上的“投影误差”。5．瞬时视场（）：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标地物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度成为瞬时视场角，即扫描仪的空间分辨率。6．MSS工作原理MSS的成像板上排列由24+2个玻璃纤维元，按波段排列成四列，每列由六个纤维单元，每个纤维单元的地面观察面积为79m×79m。陆地卫星2、3上增加一个热红外通道，分辨力为240m×240m，仅用两个纤维单元构成。扫描仪成像时，每个波段由六个相同大小的探测元与飞行方向平行排列，这样在瞬间看到的地面大小为474m×79m，又由于扫描总视场为11.56度，地面宽度为185km，因此扫描一次每个波段获取六条扫描图像，其地面范围为474m×185km。又因卫星速度为6.5km/s，在扫描一次的时间里卫星正好往前移动474m，因此扫描现恰好衔接。6．微波遥感的特点1、能全天候、全天时工作2、对某些物体具有特殊的波谱特征3、对冰、雪、森林、土壤等具有一定的穿透能力4、对海洋遥感具有特殊意义5、分辨率较低，但特性明显7．遥感图像特征空间分辨率：指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。波谱分辨率：又称光谱分辨率是指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高。辐射分辨率：是指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差，即遥感图象上每一个像元的辐射量化级。时间分辨率：指对同一地点进行重复观测的最小时间间隔，即重访周期。课后思考题：5.如何评价遥感图像的质量？即评价传感器的指标，也就是那4个分辨率。第四章\n1．辐射校正是指对由于外界因素，数据获取和传输系统产生的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校正，消除或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程。2．辐射畸变由于遥感检测系统、大气散射和吸收等原因引起的图像模糊失真、分辩率和对比度下降等辐射失真。3．引起遥感图像的辐射失真三个主要因素：①传感器的光电变换的影响：传感器仪器本身的误差②大气对辐射的影响③光照条件的影响4.大气校正就是指消除由大气散射引起的辐射误差的处理过程。（一）直方图法基本思想：一幅图像中总可以找到某种或某几种地物，其辐射亮度或反射率接近0，实测表明，这些位置上的像元亮度不为零，这个值就应该是大气散射导致的程辐射度值。前提：图像中必须存在反射值为零的区域，如高山阴影区或面积大且水体深的水域。校正方法：首先确定条件满足，将该波段中每个像元的亮度值都减去本波段的最小值。（二）回归分析法原理：大气散射主要影响短波部分，波长较长的波段几乎不受影响，因此用长波数据来校正短波数。方法：在不受大气影响的波段（如TM5或7）和待校正的某一波段图像中，选择由最亮至最暗的一系列目标，将每个目标的两个待比较的波段灰度值提取出来进行回归分析，建立线性回归方程：校正方法，将波段b中每个像元的亮度值减去，来改善图像，去掉程辐射。5.几何校正是指消除或改正遥感影像几何误差的过程。6．几何变形:指图像上像元在图像坐标系中的坐标与其在地图坐标系等参考坐标系统中的对应坐标之间的差异。研究遥感图像几何变形的前提是必须确定一个图像投影的参照系统，即地图投影系统。7．遥感图像的几何变形有两层含义一、是指平台在运行过程中，由于姿态、地球曲率、地形起伏、地球旋转、大气折射、以及传感器自身性能所引起的几何位置偏差。二、是指图像上像元的坐标与地图坐标系统中相应坐标之间的差异。8．引起遥感图像几何变形的原因：（1）传感器成像方式引起的图像变形——全景投影变形、斜距投影变形（2）传感器外方位元素变化的影响——遥感平台位置和运动状态变化的影响：旁向位移的影响；速度变化即航向位移的影响；高度变化的影响—地面分辨率不均匀；俯仰变化的影响—旁向位移；翻滚变化的影响—扭曲变形；偏航变化的影响—倾斜畸变（3）地形起伏的影响当地形存在起伏时，会产生局部像点的位移，使原来本应是地面点的信号被同一位置上某高点的信号代替。由于高差的原因，实际像点P距像幅中心的距离相对于理想像点距像幅中心的距离移动了。（4）地球曲率地球是球体，严格说是椭球体，因此地球表面是曲面。地球曲率引起的像点位移类似于地形起伏引起的像点位移。Δh看作是一种系统的地形起伏，就可以利用像点位移公式来估计地球曲率所引起的像点位移。（5）地球自转的影响地球自转对于瞬时光学成像遥感方式没有影响，对于扫描成像则造成图像平行错动。（6）大气折射整个大气层不是一个均匀的介质，因此电磁波在大气层中传播时的折射率也随高度的变化而变化，使电磁波传播的路径不是一条直线而变成了曲线，从而引起像点的位移，这种像点移位就是大气折光差。9．几何校正基本思路校正前的影像看起来是由行列整齐的等间距像元点组成的，但实际上，由于某种几何畸变，影像中像元点间所对应的地面距离并不相等（图a）。校正后的影像亦是由等间距的网格点组成的，且以地面为标准，符合某种投影的均匀分布（图b），影像中格网的交点可以看作是像元的中心。校正的最终目的是确定校正后影像的行列数值，然后找到新影像中每一像元的亮度值。10．数字图像几何纠正变换函数有多项式纠正法和共线方程纠正法。常用前者。\n多项式纠正法的基本思想：回避成像的空间几何过程，而真接对图像变形的本身进行数学模拟。求出多项式系数，一般选择最小控制点的数量为：(n+1)(n+2)/2，n为多项式次数。11．控制点的选取原则Ø控制点应选取图像上易分辨且较精细的特征点，这很容易通过目视方法辨别，如道路交叉点、河流弯曲或分叉处、湖泊边缘等。Ø特征变化大的地区应多选些点。Ø图像边缘部分一定要选取控制点。Ø应尽可能满幅均匀选取。12．亮度值（灰度值）：每一个象元对应的一个函数值，它是由连续变化的灰度等分得到。P9613．遥感图像增强是为特定目的，突出遥感图像中的某些信息，削弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。图像增强的实质是提高图像质量和突出所需信息，从而有利于分析判读或进一步处理。14．对比度变换（增强）：是一种通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。因为亮度值是辐射强度的反映，所以也称之为辐射增强。常用的方法有对比度线性变换和非线性变换。P113线性增强：若增强前后灰度函数关系符合线性关系式，则称为线性增强，也称“线性拉伸”作用：主要通过改变图像灰度分布态势，扩展灰度分布区间，达到增加反差的目的。15．空间滤波：以重点突出图像上的某些特征为目的，通过像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域中的邻域处理方法。属于几何增强处理，主要包括平滑和锐化。16．平滑作用：图像平滑的目的在于消除各种干扰噪声，使图像中高频成分消退，即平滑掉图像的细节，使其反差降低，保存低频成分。图像平滑包括空间域处理和频率域处理两大类。17．锐化作用：增强图像中的高频成份，突出图像的边缘信息，提高图像细节的反差，也称为“边缘增强”，其结果与平滑相反。18．真彩色合成：真彩色图像上影像的颜色与地物颜色基本一致。利用数字技术合成真彩色图像时，是分别把红、绿、蓝色波段的影像作为合成图像中的红、绿、蓝色分量进行合成的结果。如TM321分别用RGB合成的图像。19．假彩色合成：假彩色图像是指图像上影像的色调与实际地物色调不一致的图像。如TM432用RGB合成的图像为标准假彩色图像。20．标准假彩色合成：是遥感中最常见的假彩色图像。是以绿波段赋蓝色，红波段赋绿色，红外波段赋红色时的合成方案。P12121．多光谱变换：通过函数变换，达到保留主要信息，降低数据量；增强或提取有用信息的目的。其变换的本质：对遥感图像实行线性变换，使多光谱空间的坐标系按一定规律进行旋转。22．主成分变换（K—L变换）：是一种除去波段之间的多余信息，将多波段的图像信息压缩到比原波段更有效的少数几个转换波段的方法。主成分变换（K—L变换）的特点：①从几何意义来看，变换后的主分量空间坐标系与变换前的多光谱空间坐标系相比旋转了一个角度，而且新坐标系的坐标轴一定指向数据信息量较大的方向（即方差最大值）。②就变换后的新波段主分量而言，它们所包括的信息量不同，呈逐渐减少趋势。（一般第一主分量占80%以上、第二占10%+、第三占4、5%）看书23．缨帽变换（K-T变换）：也是一种坐标空间发生旋转的线性变换，但旋转后的坐标轴不是指向主成分方向，而是指向与地面景物有密切关系的方向。K-T变换（缨帽、穗帽变换）的特点：既可以实现信息压缩，又可帮助解译分析农业特征，因此这种变换着眼点在于农作物生长过程而区别于其他植被覆盖。（第一分量为亮度、第二为绿度、第三为湿度）第五章1．遥感图像解译分为两种：目视解译，又称目视判读：指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。\n计算机解译，又称遥感图像理解(RemoteSensingImgeryUnderstanding)：它以计算机系统为支撑环境，利用模式识别技术与人工智能技术相结合，实现对遥感图像的理解，完成对遥感图像的解译。2.目标地物特征：色：目标地物的颜色、色调、阴影。形：形状、大小、图形、纹理（局部地域范围内的图形结构）位：目标地物分布的空间位置与相关布局。3．目标地物的识别特征：①色调：视觉可识别的灰度（亮度）差异。②颜色（色彩）：地物表面颜色，各种颜色在可见光波段。③形状：地物顶部（或投影）的几何形态，如水系形态。④大小：目标地物投影面积的相互比较。⑥阴影：光束被地物遮挡而产生的地物影子。可以形成视觉上的立体感。⑤纹理：局部地域的内部结构。⑦空间位置：地物分布的位置地点。⑧图型：地物有规律的排列而成的图形结构。⑨相关布局：不同地物空间分布的内在联系。第六章1．遥感图像分类依据：遥感图像地物的光谱特征，即地物电磁波辐射的多波段测量值，这些测量值可以用作遥感图像分类的原始特征变量。P193遥感图像地物的光谱特征通常是以地物在多光谱图像上的亮度体现出来的，即不同的地物在同一波段图像上表现的亮度一般互不相同；同时，不同的地物在多个波段图像上亮度的呈现规律也不同。目的：对图像上每个像素按照亮度接近程度给出对应类别，从而大致区分遥感图像中多种地物。2．遥感图像计算机分类的依据：遥感图像像素的相似度。相似度的量度：（1）空间距离表示类与类之间的差异,通常用绝对值距离、欧氏距离、马氏距离或混合距离来描述。（2）相关系数当两类别间的空间距离比两者均方差的和要大时，类与类可分；当两类别间的空间距离比两者均方差的和要小时，类与类不可分。3．分类原理：依据被分类地物的光谱特征，找出能够反映被识别各类地物光谱（亮度）差异的特征波段，建立分类识别模式，进行分类。4．分类目的：将图像中的像元归并为不同的类型，例如分为不同土地覆盖类型。5．监督分类法：选择具有代表性的典型实验区或训练区，用训练区中已知地面各类地物样本的光谱特性来“训练”计算机，获得识别各类地物的判别函数或模式，并以此对未知地区的像元进行分类处理，分别归入到已知的类别中。6．监督分类的思想：根据已知的样本类别和类别的先验知识，确定判别函数和相应的判别准则，其中利用一定数量的已知类别函数中求解待定参数的过程称之为学习或训练，然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数，再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。7．判决函数：判断某个特征矢量属于哪个类别的函数。8．判决规则：对判决函数值进行判断归类的依据。9．根据概率判决函数和贝叶斯判决规则来进行的分类通常称为最大似然分类法（MaximumLikelihood）。P19810．基于距离判决函数和判决规则原理进行分类的方法称为最小距离分类法。基本思想是设法计算未知矢量X到有关类别集群之间的距离，哪类距离它最近，该未知矢量就属于那类。11．多级切割分类法：又称为平行算法或（盒式决策规则），通过设定在各轴上的一系列分割点，将多维特征空间划分成分别对应不同分类类别的互不重叠的特征子空间的分类方法。对于一个未知类别的像素来说，它的分类取决于它落入哪个类别特征字空间中。12．监督分类基本过程：\n（1）确定感兴趣的类别数。（2）特征变换和特征选择（3）确定判决函数和判决规则（4）选择训练样区（5）根据判决函数和判决规则对非训练样区的图像区域进行分类。13．非监督分类法：是在没有先验类别（训练场地）作为样本的条件下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的大小进行归类合并（即相似度的像元归为一类）的方法。或者，指人们事先对分类过程不施加任何的先验知识，而仅凭数据遥感影像地物的光谱特征的分布规律，即自然聚类的特性，进行“盲目”的分类；其分类的结果只是对不同类别达到了区分，但并不能确定类别的属性；其类别的属性是通过分类结束后目视判读或实地调查确定的。14．非监督分类思想：非监督分类也称聚类分析，采用的是聚类算法，一般是先选择若干个模式点作为聚类的中心。每一中心代表一个类别，按照某种相似性度量方法（如最小距离方法）将各模式归于各聚类中心所代表的类别，形成初始分类。然后由聚类准则判断初始分类是否合理，如果不合理就修改分类，如此反复迭代运算，直到合理为止。15．K—均值算法的聚类准则是使每一聚类中，多模式点到该类别的中心的距离的平方和最小。其基本思想是：通过迭代，逐次移动各类的中心，直至得到最好的聚类结果为止。16．ISODATA算法聚类分析ISODATA（IterativeSelf-OrganizingDataAnalysisTechniquesAlgorithm）算法，也称为迭代自组织数据分析算法。它与K－均值算法有两点不同：第一，它不是每调整一个样本的类别就重新计算一次各类样本的均值，而是在每次把所有样本都调整完毕之后才重新计算一次各类样本的均值，前者称为逐个样本修正法，后者称为成批样本修正法。第二，ISODATA算法不仅可以通过调整样本所属类别完成样本的聚类分析，而且可以自动地进行类别的“合并”和“分裂”，从而得到类数比较合理的聚类结果。17．监督分类和非监督分类方法比较：P201根本区别在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识。Ø监督分类的关键是选择训练场地。训练场地要有代表性，样本数目要能够满足分类要求。此为监督分类的不足之处。Ø非监督分类不需要更多的先验知识，据地物的光谱统计特性进行分类。非监督分类方法简单，且分类具有一定的精度。当两地物类型对应的光谱特征差异很小时，分类效果不如监督分类效果好。第七章1．水体遥感水体是地表重要的覆盖类型，遥感可获得水体的分布、泥沙、有机质、水深、水温等。①水体的光谱特征水体的水面性质、悬浮物的性质和含量、水深、水温能影响水体的反射光谱特性，所形成的光谱差异，成为遥感探测水体性状的基础。\n②水体悬浮物的确定（1）泥沙：泥沙浓度的加大，水体的反射能力加强，而透射能力减弱，遥感图像上的色调就浅。（2）叶绿素：叶绿素浓度增加，蓝光波段反射率下降，绿光光波段反射率增加，近红外存在一定反射率。③水温探测水体的热容量大，在热红外波段的昼夜图像上有明显的色调差异。根据该波段传感器的温度标定，可推算出水温。④水体污染的探测污染物会改变水体的性质，图像上的光谱特性会有很大的差异，而易于区别。2．植被遥感•植被调查是遥感的重要应用领域•用于确定植被的分布、类型、长势等①植被判读的原理：植物的光谱特性②不同的植物类型区分1）光谱特征；2）物候性；3）生态条件。③植被生长状况的解译健康绿色植被具有典型光谱特征；受病虫害的植物，结构和叶绿素含量发生很大的变化，其光谱特征也发生较大变化。④作物的长势主要用植被指数来监测。常用的植被指数有：比值：RVI=近红外/红如TM4/TM2归一化：RVI=（近红外-红）/（近红外+红）\n差值：DVI=近红外-红正交植被指数（对NOAA数据和LANDSAT数据分别为）：NOAA数据：PVI=1.6225（NIR）-2.2978（R）+11.0656LANDSAT数据：PVI=0.939（NIR）-0.344（R）+0.09⑤应用实例：大面积农作物的遥感估产第一步：信息源的确定：空间分辨率、时相第二步：信息处理第三步：作物识别与面积估算第四步：建立估产模型第五步：该区作物产量估算3．土地遥感①土地覆盖遥感制图——土地覆盖计算机自动分类。②土地利用现状调查运用遥感技术进行土地利用现状调查，以摸清土地的数量及分布状况，是遥感应用中最早、研究最多的一项基础性工作。③土地利用现状调查方法步骤：1)遥感数据及辅助资料的收集2)遥感图像的预处理3)解译标志的建立4)室内遥感图象判读成图5)野外调查（查证）6)地类面积量算7)成果总结④土地利用/土地覆盖变化监测1）运用目视分析对比不同时相土地利用图的差异；2）用新的遥感分类图与旧的土地利用专题图比较以求得变化区域和变化量；3）直接检测变化图斑，进行动态分析，输出动态变化图和统计数据第八章1．3S技术的综合应用遥感（RemoteSensing）地理信息系统（GeographicInformationSystem）全球定位系统（GlobalPositionSystem）习惯上将这三种技术合称为“3S”技术。2．地理信息系统（GIS）是在计算机硬件和软件支持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据的技术系统。3．地理信息系统的功能：1、地理数据采集功能2、地理数据管理功能3、空间分析和属性分析功能4、地理信息的可视化表现4．GIS在3s技术中作用：采集、存储、管理、分析和显示等5．全球定位系统基本原理：全球定位系统是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地面移动物体进行导航的技术系统。6．GPS在3s技术中的作用：定位、定时、测速7．RS在3S技术中的应用：GIS数据库中一种重要的数据源利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中高程数据。\n