考研遥感概论名词解释总结_遥感概论名词解释

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黑体：黑体概念是理解热辐射的基础。黑体被定义为完全的吸收体和发射体。它吸

收和重新发射它所接收到的所有能量(没有反射)。它的吸收率和发射率均为1。也就是说，在任何温度下，对各种波长的电磁辐射能的吸收系数恒等于1的物体称为黑体。灰体：

太阳辐射：太阳是一个电磁辐射源，是遥感的主要能源。作为一个炽热气体球的太

阳.其中心温度15 x 106K，表而温度约6000 K。太阳辐射的总功率为3.826 x lO26W，太阳表而的辐射出射度为6.284 x 10W m-2。太阳的辐射波谱从X射线一直延伸到无线电波，是个综合波谱。

单位时间内，垂直于太阳射线的单位面积上，所接收到的全部太阳辐射能。其数值

为1.36x 2护w.m-z。此值实际为大气圈外太阳光的光谱辐照度在全波段范围内的积分值。D是以日地平均距离为单位的日地之间的距离o B是太阳天顶角(与法线的夹角)。当B为某地正午时分太阳天顶角时，.E为到达某地的最大地面辐照度Em。二。地面接收的太阳辐照度与太阳夭顶角有关。在忽略大气损失的情况下，可近似认为地面辐照度E与cosB成正比。之n}oosB式中;￡。是太阳常数，一个描述太阳辐射能流密度的物理量。

地球辐射：地球辐射可分为短波辐射(0.3一2.Sam)及长波辐射(6}m以上)。图1.7

显示地球的短波辐射以地球表面对太阳的反射为主，地球自身的热辐射可忽略不计。地球的长波辐射只考虑地表物体自身的热辐射，在这区域内太阳辐照的影响极小。介子两者之间的中红外波段(2.5---6}em)太阳辐射和热辐射的影响均有，不能忽略。对于地球的短波辐射的反射辐射而言，其辐射亮度与太阳辐照度及地物反射率有关。黑体辐射：

电磁波谱：电磁波谱是按电磁波在真空中的波长或频率来划分的。它包括从无线电

波、微波、红外光、可见光、紫外光、X射线、Y射线、宇宙射线等。波谱区的划分没有明确的物理定义，因而界线并非严格、固定，是一种相互渗透的过渡关系。遥感所利用的电磁波谱范围主要是紫外UV(0.3-D.38um)一可见光VIS(0.38--0.74um)一近红外NIR(0.74一1.3,um)一短波红外SWIR(1.3一3um)一中红外(3--6um)一远红外FIR(6lm)。其中紫外一远红外(0.3一15um)为光学波段，它又包括紫外一短波红

外的反射波段(0.3一3um}及发射红外波段((3一l5um)。前者，遥感器所接收的能量主要来自太阳辐射和地面物体的反射辐射，其中的紫外一近红外波段(0.3--0.9um)又称摄影波段，可用之直接摄影成像，只是紫外〔UV)容易被大气吸收与散射，遥感用得不多;后者，遥感器所接收的能量主要来自地面物体自身的发射辐射，它直接与热有关，所以又被称为热红外波段。当然它也接收部分的太阳辐射和地物的反射辐射。其中6.0-8.Oum由于水汽的强吸收而非大气窗口，遥感难以利用。

地物的光谱特性：地物的反射、吸收、发射电磁波的特征是随波长而变化的。

因此人们往往以波谱曲线的形式表示，简称地物波谱。地物波谱可以通过各种光谱测量仪器，如分光光度计、光谱仪、摄谱仪、光谱辐射计等，经实验室或野外测得。植物、土壤光谱为例说明典型地物波谱特征及影响因素以及水体的光谱特征 光谱特性曲线： 微波遥感：

斯特落一玻耳兹曼(Stefan-Boltzmann)定律：任一物体辐射能量的大小是物体表面

温度的函数。斯一玻定律表达了物体的这一性质。此定律将黑体的总辐射出射度与温度的定量关系表示为

M(T)=δT4式中:M(T)为黑体表面发射的总能量，即总辐射出射度(瓦/米2.W.m-2)δ为斯-玻常数，取值5.6697 x 10-8「瓦/(米2·开4),W.m-2.K-4;T为发射体的热力学温度(开，K).此式表明，物体发射的总能量与物体绝对温度的四次方成正比。因此，随着温度的增加，辐射能增加是很迅速的。当黑体温度增高1倍时，其总辐射出射度将增为原来的16倍。在这里我们仅强调黑体的发射能量是温度的函数。

维恩(Wien's)位移定律：维恩位移定律，描述了物体辐射的峰值波长与温度的定量

关系，表示为:λ max=A/T式中: λ max为辐射张度最大的波长，单位为微米(um};A为常数，取值为2898

微米·开(um.K);T为热力学温度，单位为开(K).此式表明，黑体最大辐射强度所对应的波长λmax与黑体的绝对温度T成反比。如当对一块铁加热时，我们可以观察到随着铁块的逐渐变热铁块的颜色也从暗红~橙~黄~自色.向

短波变化的现象。进行各波段各类别光谱特征的统计分析，主要计算均值、方差，再将分析计普朗克(Pianck}辐射定律 ：对于黑体辐射源，普朗克成功地给出了其辐射出射度(M)算结果表示在图表上。

与温度〔T),波长(λ)的关系，Planck定律表示为式中:h为普朗克常数，取值误差矩阵：误差矩阵(也称混淆矩阵)用来表示精度评价的一种标准格式。误差矩阵6.626 x 10-}`'焦1秒(J“s)} k为玻耳兹曼常数，取值1.3806 x 10-23焦/开((J.K-);是n行n列的矩阵，其中。代表类别的数量，一般可表达为以下形式(表6.4): c为光速，2.998 x 10g米/秒(m”，一F): λ为波长(米，m);为热力学温度(开，其中:p}i是分类数据类型中第i类和实测数据类型第J类所占的组成成分;h}，K)二万fi。为分类所得到的第*类的总和;P十J=艺p。为实际观测的第1类的太阳常数：E0是太阳常数，一个描述太阳辐射能流密度的物理量。它指在日地平总和;P:样本总数。

均距离处单位时间内，垂直子太阳射线的单位面积上，所接收到的全部太阳辐射通量(Radiant flux)，又称辐射功率，指单位时间内，通过某一表而的辐射能量，辐射能。其数值为1.36 x 103W.m-2。常用协表示，单位为瓦(w)，即焦/秒().s_,)，表达为

=dQ/dt 波粒二像性:电磁辐射与物质相互作用中，既反映波动性，又反映出粒子性特例。

光的波动性充分表现在光的干涉、衍射、辐射中，则显示出粒子性。光是电辐射出射度(Radiant exitance又称辐射通量密度。指而辐射源在单位时间卜，沂一磁波的一个偏振等现象中;而光在光电效应、黑体辐射中，则显示出粒子性。刁~竺，七，‘叫心少味，J目”，钾甲pl.JJ职户」、目~~，一.」‘内，从单位热惯量：热惯量是一种综合指标。它是物质对温度变化的热反应的一种量度。即量面积上辐射出的辐射能量，示，单位为瓦/米21W.m一2)，表达为

度物质热惰性(阻止物理温度变化)大小的物理量。高热惯量的物质，对温度叼 的变化阻力较大。热惯量常用P表示，单位为卡/(厘米2·秒1/2 ,度)。物质即物体单位面积L发出的辐射通量，常用M表二d“ldA热惯量P由下式给出：·辐射照度(Irradiance)。简称辐照度，指面辐射源在单位时间内，从单位面积上式中:K为热导率(卡/厘米·秒·度)。C为比热〔卡/克·度〕;，为密度(克/接收的辐射能量，即照射到物体单位面积上的辐射通量.常用F_表示，单位厘米3)。为瓦/米21 W” m2)，表达为 多普勒效应：多普勒效应指由观察者和辐射源(或目标与遥感器)的相对运动，·辐射强度(Radiant intensity)指点辐射源在单位立体角、单位时间内。向某一方向

所引起的电磁发射频率与回波频率的变化。当一个频率为r的电磁辐射源和发出的辐射能量，即点辐射源在单位立体角内发出的辐射通量，常用1表示

观察者之间距离l(随时间)变化时.则观察者接收的信号频率r‘不等于r，其

差△r = r‘一;称为多普勒频移。若2。;若1>0.1位为瓦/球面度(W"sr-})，表达为则△r

图像上寻找目标识别的相关因子即间接解译标志，通过图像处理与分析，提辨率。前者是针对地面而言，指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大取出这些相关因子，从而推断和识别目标本身川。小。后者是针对遥感器或图像面言的，指图像上能够详细区分的最小单元的叠合光谱图:又称多波段响应图表，是建立在光谱数据统计分析的基础上。首先尺寸或大小，或指遥感器区分两个目标的最小角度或线性距离的度量。它们

均反映对两个非常靠近的目标物的识别、区分能力，有时也称分辨力或解像力。一般可有三种表示法filn)

像元(pixel)。指单个像元所对应的地面面积大小，单位为米(m)或公里

(2)线对数(line pairs)对于摄影系统而言，影像最小单元常通过lm。间隔内包含的线对数确定，单位为线对/二m。所谓线对指一对同等大小的明暗条纹或规则间隔 的明暗条对

(33瞬时视场(IFC1V}o指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为

毫}I}度(mrad)} IF(JV越小，最小可分辨单元(可分像素)越小，空间分辨率越高。

光谱分辨牢(Spectral Resolution)遥感信息的多波段特性.多用光谱分辨率来描述。

光谱分辨率指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小。即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。

时间分辨率(temporal resolutio司是关于遥感影像间隔时间的一项性能指标。遥感 探测器按一定的时间周期重复采集数据，这种重复周期，又称回归周期。它是由飞

行器的轨道高度、轨道倾角、运行周期、轨道间隔、偏移系数等参数所决定。这种重复观测的最小时间间隔称为时间分辨率。

辐射分辨率指遥感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力。即探测器的灵敏度—

遥感器感测元件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力。一般用灰度的分级数来表示，即最暗一最亮灰度值〔亮度值)间分级的数目—量化级数。

定标(校准)是将遥感器所得的测量值变换为绝对亮度或变换为与地表反射率、表 面温度等物理蛰有关的相对值的处理过程。或者说，遥感器定标就是建立遥感器每个探测器输出值与该探i}器对应的实际地物辐射亮度之间的定量关系。定标(校准)可分绝对定标与相对定标两种方式。绝对定标需知道目标辐射的绝对值;

相对定标只须知道目标中某一点辐射与其他点辐射的相对数值。

小波变换。尺度金字塔和尺度空间过滤是小波转换的基础。小波变换理论提供 了将图像分解成不同尺度组成的一种数学框架。它主要是用于决定卷积的特定窗口

函数。

穗帽变换(又称K-T变换)是一种特殊的主成分分析，和主成分分析不同的是其转换

系数是固定的.因此它独立于单个图像，不同图像产生的土壤亮度和绿度可以互相比较。

K-L变换)就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。这意味着利用波段之问的相互关系，在尽可能地不丢失信息的同时，用儿个综合性波段代表多波段的原图像，使处理的数据量减少。也就是说，主成分分析是将相关的多波段信息通过数学转换成不相关的信息距离分辨率(又称射向、横向或侧向分辨率)，是指沿距离向可分辨的两点间的最小距离。脉冲的带宽(即持续时间)是决定脉冲分辨相邻日标能力(即遥感器距离分辨率)的关键。目标在距离上的位置是由脉冲回波从目标至雷达夭线间传播的时间决定

方位分辨率(又称航向、纵向或几何分辨率，a2imuth).是指沿一条航向线(方位线)

可以分辨的两点问的最小距离。航向上只有当目标在波束内才能接收到目标的回波能量。

直方图图像直方图描述了图像中每个亮度值个亮度值的像元数除以图像中总的像元数(DN)的像元数量的统计分布。它是通过每即频率直方图。直方图均衡化是广泛应用的非线性拉伸方法。这种算法根据原图像各亮度值出现的频率，使输出图像中亮度都有相同的频率。这种算法和其他对比度增强方法有很大的不同在于图像中亮度根据其累积频率而重新分配。遥感影像特征的色与形，可具体划分为遥感解译的8个基本要素。即，、阴影、大

小、形状、纹理、图案、位置、组合等。分别说明如下:色调或颜

图像融合是一个对多遥感器的图像数据和其他信息的处理过程。它着重于把那些

在空间或时间上冗余或互补的多源数据，按一定的规则(或算法)进行运算处理，获得比任何单一数据更精确、更丰富的信息，生成一幅具有新的空间、波谱、时间特征的合成图像。它不仅仅是数据l可的简单复合，而i}调信息的优化，以突出有用的专题信息，消除或抑制无关的信息，改善目标识另rI的图像环境，从而增加解译的可靠性，减少模糊性(即多义性、不完全性、不确定性和误差)、改善分类、扩大应用范围和效果。图像融合可在3个不同的层次上进行，一是像元(pixel)，二是特征〔feature)、三是决策层(decision level)垂本像元的图像触合是指对测量的物理参数的合并。即直接在采集的原始数据层上进行融合。

基于特征的图像融合是指运用不同算法，首先对各种数据源进行目标识别的特征提

取如边缘提取、分类等。也就是先从初始图像中提取特征信息—空间结构信息如范围、形状、邻域、纹理

等;然后对这些特征信息进行综合分析与融合处理。3

.基于决策层的图像融合是指在图像理解和图像识别基础上的融合。也就是，经“特

征提取”和“特征识别”过程后的融合。它是一种高层次的融合，往往直接面向应用，为决策支持服务。此{)纹理(Texture)即图像的细部结构，指图像上色调变化的频率。它是一种单一细小

特征的组合。

·边缘检测，是通过有方向性的差值技术增强图像中的边缘，它主要是通过系统性

地比较每个像元和其指定方向上邻近像元的亮度值，产生一个亮度差值的新图像。这个方向可以是水平的、垂直的或对角的。

低通滤波主要用于加强图像中的低频成分.而减弱图像中的高频成分。高通滤波则相反，即加强高频细节，减弱低频信息。