遙感技術(shù)專業(yè)課程復習提綱一、課程核心內(nèi)容概述遙感技術(shù)以“非接觸式電磁波信息獲取-處理分析-應用服務”為核心邏輯，圍繞地物光譜特性、平臺傳感器技術(shù)、圖像處理方法、行業(yè)應用實踐四大模塊展開。學習需重點理解“地物輻射響應-傳感器數(shù)據(jù)采集-信息解譯應用”的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，建立從“物理原理”到“技術(shù)應用”的完整知識鏈條。二、重點知識模塊梳理（一）遙感物理基礎1.電磁波與遙感電磁波譜：掌握可見光（0.4-0.7μm）、近紅外（0.7-2.5μm）、熱紅外（8-14μm）、微波（1mm-1m）的波段范圍及應用場景（如可見光監(jiān)測植被葉綠素，微波穿透云霧觀測地表）。輻射傳輸定律：理解基爾霍夫定律（輻射平衡）、斯蒂芬-玻爾茲曼定律（溫度與輻射的關(guān)系）、維恩位移定律（峰值波長與溫度的反比關(guān)系），能結(jié)合地物溫度計算輻射出射度。大氣窗口：記憶典型窗口（如0.4-0.7μm、8-14μm、1-3cm）及對應傳感器（LandsatOLI、MODIS熱紅外通道、SAR雷達），明確大氣吸收/散射對遙感數(shù)據(jù)的影響。2.地物光譜特性典型地物光譜曲線：植被：“紅邊效應”（紅光吸收、近紅外反射）、葉綠素吸收峰（450nm、670nm）、水分吸收帶（970nm、1200nm）；水體：可見光強反射（清潔水體）、近紅外/短波紅外強吸收（含泥沙水體光譜抬升）；土壤：光譜隨有機質(zhì)含量、濕度的變化規(guī)律（有機質(zhì)高則反射率低，濕度高則近紅外反射率下降）。光譜應用：地物識別（如植被與裸土區(qū)分）、參數(shù)反演（如葉面積指數(shù)LAI、地表溫度LST）。（二）遙感平臺與傳感器技術(shù)1.遙感平臺分類：航天（衛(wèi)星、空間站）、航空（飛機、無人機）、地面（三腳架、車載）；典型平臺：Landsat系列（陸地觀測）、MODIS（全球環(huán)境監(jiān)測）、Sentinel系列（歐空局）、大疆無人機（低空高分辨率）；參數(shù)權(quán)衡：軌道高度、重訪周期、空間分辨率的關(guān)聯(lián)（如高分辨率衛(wèi)星重訪周期長，低分辨率則短）。2.傳感器類型與原理光學傳感器：多光譜（如LandsatOLI）：分光原理（濾光片、棱鏡）、DN值與輻射亮度的轉(zhuǎn)換（輻射定標）；高光譜（如Hyperion）：“圖譜合一”特性，光譜分辨率與空間分辨率的平衡；熱紅外（如TIRS）：地物熱輻射監(jiān)測，需區(qū)分亮溫與真實溫度（大氣校正的必要性）。微波傳感器：合成孔徑雷達（SAR，如Sentinel-1）：側(cè)視成像、相干原理，極化方式（HH、HV等）對散射機制的反映（如HV極化對植被冠層敏感）；雷達高度計（如Jason系列）：測高原理，用于海面地形、冰蓋厚度監(jiān)測。（三）遙感圖像處理與分析1.預處理流程輻射定標：將DN值轉(zhuǎn)換為輻射亮度/反射率，消除傳感器響應差異（如ENVI的RadiometricCalibration工具）；大氣校正：常用模型（6S、MODTRAN）或經(jīng)驗法（如暗像元法），還原地表真實反射率；幾何校正：基于地面控制點（GCP）的多項式/有理函數(shù)模型，消除地形/平臺姿態(tài)導致的畸變。2.圖像增強與變換輻射增強：直方圖均衡化（拉伸動態(tài)范圍）、線性拉伸（突出弱信號）；空間增強：卷積濾波（平滑、銳化）、形態(tài)學運算（邊緣提取、區(qū)域填充）；光譜變換：主成分分析（PCA，降維去冗余）、纓帽變換（分離植被/土壤信息）、波段運算（NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)）。3.遙感圖像分類監(jiān)督分類：基于訓練樣本的最大似然法、SVM，需注意樣本代表性與分離度；非監(jiān)督分類：K-Means、ISODATA，依賴地物光譜聚類特性；面向?qū)ο蠓诸悾悍指顖D像為對象（光譜、形狀、紋理），結(jié)合規(guī)則集（如eCognition）；精度評價：混淆矩陣、Kappa系數(shù)、生產(chǎn)者/用戶精度的計算與解讀。（四）遙感技術(shù)應用1.資源調(diào)查與管理土地利用/覆蓋分類：多時序、多源數(shù)據(jù)（Landsat+SAR）區(qū)分耕地、建設用地等；礦產(chǎn)勘探：高光譜提取礦物蝕變信息（羥基、鐵染礦物光譜特征）；水資源監(jiān)測：水體提?。∟DWI=(G-NIR)/(G+NIR)）、水質(zhì)反演（葉綠素a、懸浮物濃度）。2.環(huán)境與災害監(jiān)測植被生態(tài)監(jiān)測：NDVI時序分析（物候期、退化）、葉面積指數(shù)反演；災害應急：地震后建筑損毀（高分辨率影像解譯）、洪澇淹沒范圍（雷達穿透云層）；氣候變化：冰川退縮（DEM差分）、海冰面積監(jiān)測（微波遙感）。3.農(nóng)業(yè)與林業(yè)應用精準農(nóng)業(yè)：作物長勢監(jiān)測（NDVI、EVI）、產(chǎn)量預估（光譜指數(shù)+模型）；森林調(diào)查：林分類型識別（高光譜+LiDAR）、生物量估算（回歸模型）。三、典型題型與解題思路（一）概念辨析題示例：區(qū)分“輻射定標”與“大氣校正”的目的與方法。思路：先明確核心概念（定標消除傳感器誤差，校正消除大氣影響），再對比方法（定標用實驗室/星上定標，校正用模型/經(jīng)驗法），總結(jié)邏輯關(guān)系（定標是校正的前提）。（二）原理應用題示例：為何熱紅外遙感需進行大氣校正？結(jié)合輻射傳輸過程分析。思路：從“地物→大氣→傳感器”的輻射路徑出發(fā)，說明大氣吸收、散射的衰減作用，及大氣自身輻射的疊加，因此需通過6S等模型反演大氣參數(shù)，還原地表真實溫度。（三）圖像處理流程題示例：描述從衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)到土地利用分類圖的完整流程。思路：按“預處理（定標、校正、幾何校正）→增強（輻射/空間/光譜）→分類（監(jiān)督/非監(jiān)督）→精度評價”的順序，細化每個步驟的操作（如分類選擇最大似然法，訓練樣本采集，分類后處理等）。（四）案例分析題示例：某地區(qū)山體滑坡，如何利用遙感技術(shù)開展應急監(jiān)測？思路：分階段回答：①數(shù)據(jù)獲?。o人機高分辨率影像、SAR穿透云霧）；②處理（幾何配準、變化檢測算法）；③信息提取（滑坡體范圍、損毀建筑識別）；④應用（災情評估、救援路徑規(guī)劃）。四、復習策略與資源推薦（一）分階段復習法1.基礎階段（1-2周）：通讀《遙感導論》（梅安新）、《遙感原理與應用》（孫家抦），梳理“電磁波-光譜-傳感器”的核心概念。2.強化階段（2-3周）：結(jié)合實驗報告（ENVI/ArcGIS操作），重點突破“圖像處理流程、分類算法、應用案例”，用思維導圖串聯(lián)“平臺-傳感器-數(shù)據(jù)-應用”鏈條。3.沖刺階段（1周）：刷歷年真題（若有），總結(jié)高頻考點（如大氣窗口、NDVI應用），模擬答題（邏輯清晰、術(shù)語準確）。（二）資源推薦教材：《RemoteSensingoftheEnvironment》（Jensen，英文經(jīng)典）、《高光譜遙感》（童慶禧）；工具：ENVI（圖像處理）、ArcGIS（空間分析）、Python（Rasterio、Scikit-learn）；文獻：IEEETGRS、《遙感學報》，關(guān)注“高分專項”“碳監(jiān)測”等前沿；數(shù)據(jù)平臺：國家綜合地球觀測數(shù)據(jù)共享平臺（Landsat、MODIS數(shù)據(jù)）、GoogleEarthEngine（在線處理）。五、注意事項1.區(qū)分“原理性知識”（如輻射傳輸）與“操作性知識”（如ENVI操作），前者理解推導，后者動手實踐；2