梅安新《遥感导论》笔记和课后习题详解

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内容简介
目录
第1章　绪　论
　1.1　复习笔记
　1.2　课后习题详解
第2章　电磁辐射与地物光谱特征
　2.1　复习笔记
　2.2　课后习题详解
第3章　遥感成像原理与遥感图像特征
　3.1　复习笔记
　3.2　课后习题详解
第4章　遥感图像处理
　4.1　复习笔记
　4.2　课后习题详解
第5章　遥感图像目视解译与制图
　5.1　复习笔记
　5.2　课后习题详解
第6章　遥感数字图像计算机解译
　6.1　复习笔记
　6.2　课后习题详解
第7章　遥感应用
　7.1　复习笔记
　7.2　课后习题详解
第8章　遥感、地理信息系统与全球定位系统综合应用
　8.1　复习笔记
　8.2　课后习题详解
                                                                                                                                                                                                    内容简介                                                                                            


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内容预览
第1章　绪　论
1.1　复习笔记
一、遥感的基本概念
1．广义的遥感
广义上理解，遥感（Remote Sensing）泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。
2．狭义的遥感
狭义上理解，遥感是应用探测仪器，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，通过分析来揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
二、遥感系统的组成
1．目标物的电磁波特性
任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感的信息源。目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性，它是遥感探测的依据。
2．信息的获取
（1）传感器或遥感器
传感器或遥感器是接收、记录目标物电磁波特征的仪器。
（2）遥感平台
遥感平台是装载传感器的平台，主要有地面平台、空中平台、空间平台。
3．信息的接收
（1）记录信息的介质
传感器接收到目标地物的电磁波信息，记录在数字磁介质或胶片上。
（2）接收方式
①胶片由人或回收舱送至地面回收。
②数字磁介质上记录的信息通过卫星上的微波天线传输给地面的卫星接收站。
4．信息的处理
地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息，需要进行信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等一系列的处理，再转换为通用数据格式或模拟信号，才能被用户使用。地面站或用户还可根据需要进行几何精校正处理和专题信息处理、分类等。
5．信息的应用
遥感获取信息的目的是应用，这项工作由各专业人员按不同的应用目的进行。遥感技术是一个综合性的系统，它涉及航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学以及诸多的应用领域。
三、遥感的类型
1．按遥感平台分类
（1）地面遥感
地面遥感的传感器设置在地面平台上。
（2）航空遥感
航空遥感的传感器设置于航空器上。
（3）航天遥感
航天遥感的传感器设置于环绕地球运行的航天器上。
（4）航宇遥感
航宇遥感的传感器设置于星际飞船上。
2．按传感器的探测波段分类
（1）紫外遥感
探测波段在0.05～0.38μm之间。
（2）可见光遥感
探测波段在0.38～0.76μm之间。
（3）红外遥感
探测波段在0.76～1000μm之间。
（4）微波遥感
探测波段在1mm～1m之间。
（5）多波段遥感
多波段遥感指探测波段在可见光波段和红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标。
3．按工作方式分类
（1）主动遥感和被动遥感
①主动遥感
主动遥感由探测器主动发射一定能量的电磁波并接收目标的后向散射信号。
②被动遥感
被动遥感的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反射自然辐射源的能量。
（2）成像遥感与非成像遥感
①成像遥感
传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成数字或模拟图像。
②非成像遥感
传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像。
4．按遥感的应用领域分类
（1）从大的研究领域分类
可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等。
（2）从具体应用领域分类
可分为资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥感及灾害遥感、军事遥感等，还可以划分为更细的研究对象进行各种专题应用。
四、遥感的特点
1．大面积的同步观测
大面积的同步观测可以提供最佳的获取信息的方式，且不受地形阻隔等限制。遥感平台越高，视角越宽广，可以同步探测到的地面范围就越大，容易发现地球上一些重要目标物空间分布的宏观规律。
2．时效性
遥感探测，尤其是空间遥感探测，可以在短时间内对同一地区进行重复探测，从而发现地球上许多事物的动态变化，大大提高了观测的时效性。
3．数据的综合性和可比性
（1）遥感探测获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息。
（2）由于新的传感器和信息记录都可向下兼容，使遥感数据具有可比性。
4．经济性
遥感探测的费用投入与所获取的效益，与传统的方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。
5．局限性
（1）在电磁波谱中，尚有许多谱段的资源有待进一步开发。
（2）已经被利用的电磁波谱段对许多地物的某些特征还不能准确反映，还需要发展高光谱分辨率遥感，并配合使用遥感以外的其他手段。
五、遥感发展简史
1．无记录的地面遥感阶段（1608～1838年）
（1）1608年，汉斯·李波尔赛制造了世界第一架望远镜。
（2）1609年，伽利略制作了放大倍数3倍的科学望远镜。
2．有记录的地面遥感阶段（1839～1857年）
（1）1839年，达盖尔发表了他和尼普斯拍摄的照片，第一次成功地把拍摄到事物形象地记录在胶片上。
（2）1849年，法国人艾米·劳塞达特制定了摄影测量计划，成为有目的有记录的地面遥感发展阶段的标志。
3．空中摄影遥感阶段（1858～1956年）
（1）1858年，G.F.陶纳乔用系留气球拍摄了法国巴黎的“鸟瞰”像片。
（2）1860年，J.W.布莱克与S.金乘气球升空至630m，成功地拍摄了美国波士顿市的照片。
（3）1903年，J.纽布朗纳设计了一种捆绑在飞鸽身上的微型相机。W.莱特和O.莱特发明了飞机，真正地促进了航空遥感向实用化的迈进。
（4）1906年，G.R.劳伦斯用风筝拍摄空中照片成功地记录了著名的旧金山大地震后的情景。
（5）1909年，W.莱特在意大利的森托塞尔上空用飞机进行了空中摄影；
（6）1913年，利比亚班加西油田测量应用航空摄影，C.塔迪沃在维也纳国际摄影测量学会会议上发表论文，描述了飞机摄影测绘地图问题。
（7）一战期间，航空摄影成了军事侦察的重要手段。
（8）一战以后，航空摄影人员从军事转向商业应用和科学研究。
①美国和加拿大成立了航测公司；
②美国和德国分别出版了《摄影测量工程》及类似性质的刊物，专门介绍有关技术方法。
③1930年起，美国的农业、林业、牧业等政府部门都采用航空摄影并应用于制定规划。
（9）1924年，彩色胶片的出现，为后来的航空遥感打下了基础。
（10）二战前期，德、英等国利用空中侦察和航空摄影，在侦察敌方军事态势、部署军事行动等方面收到了实际效果。
（11）二战后期，航空摄影成为美国在太平洋战争中的重要情报来源。在苏联的斯大林格勒保卫战等重大战役中，航空摄影对军事行动的决策起到了重要作用。
（12）二战中，微波雷达的出现及红外技术应用于军事侦察，使遥感探测的电磁波谱段得到了扩展。
（13）二战及其以后，出版了一些著作，对航空遥感的方法和理论进行了总结。人才培养与专业学术刊物的出版也是这一时期的特点。
4．航天遥感阶段（1957至今 ）
（1）重要事件
①1957年10月4日，苏联第一颗人造地球卫星的发射成功，标志着人类从空间观测地球和探索宇宙奥秘进入了新的纪元。
②1959年9月美国发射的“先驱者2号”探测器拍摄了地球云图。
③1959年10月苏联的“月球3号”航天器拍摄了月球背面的照片。
④1960年美国发射TIROS-1和NOAA-1太阳同步气象卫星开始了航天器对地球的长期观测。
（2）遥感发展的主要表现方面
①遥感平台方面
除航空遥感已成业务化外，航天平台也已成系列。不同高度、不同用途的卫星构成了对地球和宇宙空间的多度角、多周期的遥感观测平台。
②传感器方面
a．探测的波段范围不断延伸，波段的分割愈来愈精细，从单一谱段向多谱段发展。
b．多种探测技术的集成日趋成熟。
③遥感信息处理方面
a．大容量、高速度的计算机与功能强大的专业图像处理软件的结合成为主流，这些软件本身也在不断完善以适应遥感技术的发展。
b．在信息提取、模式识别等方面也不断引入相邻学科的信息处理方法，丰富了遥感图像处理内容。
c．结构信息的处理和多源遥感数据及遥感与非遥感数据的融合也得到重视和发展。
④遥感应用方面
经过近30多年的发展，遥感技术已广泛渗透到国民经济的各个领域，对于推动经济建设、社会进步、环境的改善和国防建设起到重大作用。
六、中国遥感事业的发展
1．重要事件
（1）我国自1970年4月24日相继发射了不同类型的人造地球卫星、资源卫星、小卫星，丰富了我国卫星的类型。
（2）1986年我国建成了遥感卫星地面站，数十个分布于全国各地的气象卫星接收站，可以接收地球同步（静止轨道）和太阳同步（极轨）气象卫星数据。
（3）在遥感图像信息处理方面，已开始从普遍采用国际先进的商品化软件向软件国产化迈进，对图像处理的新方法也进行了广泛的探索。
2．遥感应用主要成果
（1）在遥感应用领域进行了广泛探索和应用试验研究。
（2）遥感广泛渗入各地区和各业务部门。
（3）遥感在应用领域取得良好的经济效益和社会效益。
（4）各行业和地方组建的遥感应用机构达数百个，组成了庞大的遥感科技队伍。
（5）在遥感专业出版物方面产生了大量优秀成果。
（6）遥感教育事业成绩斐然。

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