遥感的几个基本术语是什么?
遥感技术及其应用还处于发展阶段,所以它的基本理论和方法并不完善,很多科学家还致力于研究遥感中许多基本原理和方法。下面列出目前遥感技术及应用中一些重要的概念和术语。
1. 地物光谱差异
地物光谱的差异是进行遥感的基础,地物的光谱差异主要表现在以下几个方面:①不同地面物体反射或发射能量之间的光谱差异,遥感图像通过记录这个能量差异来判别地表不同物体的属性和分布特征。如由于玉米和小麦两种作物的光谱特征差异,在遥感影像上就能够把它们区分开来。②不同地面物体的反射或发射能量是随波长而变化的。利用不同波长的电磁波探测地面物体,获得遥感的多波段图像能反映这种地物随波段的光谱差异,从而可以获得识别地物的有用信息。③不同时期地物的反射或发射能量之间的光谱差异。就同一种农作物光谱特征来说,在播种的时候是一种光谱反射值,在生长初期是另种光谱反射值, 而在成熟和收获阶段又有着完全不同的光谱反射值。因此,同-种作物在其不同的生长期反射信息也是有差异的。不同时间进行遥感探测,就可以获得地物的不同光谱特征差异的图像,从而可以区分不同的地物类型。因此,在特定的时间和地点,应用不同地物的光谱反射差异,可以作为区分地物的重要特征。研究地物光谱特征差异是进行遥感的基础工作。“光谱特征”这个术语就是用来表达在某个波长范围内观测地物所得到的反射信息。对于初学者而言,这个术语是比较难以准确掌握的,因为它所表达的光谱差异是很难用眼睛在自然界中观察到的。
2.辐射记录差异
研究任何遥感影像都取决于物体和目标地物的亮度差异。影像本身必须要有足够的亮度对比,在遥感影像判读之前传感器必须要能够记录这种差异。因此,传感器的灵敏度以及地物与背景之间的对比度,也是遥感研究中的重要问题。
3.空间分辨率差异
空间分辨率决定了影像的空间细节水平。空间分辨率取决于诸多因素:①传感器。对于航空摄影遥感系统,航空摄影镜头和胶片质量决定了空间细节水平(空间分辨率):而对扫描成像遥感系统,传感器记录的最小地面采样单元的大小决定了空间细节水平(空间分辨率)。不同类型传感器获取的影像其空间分辨率是不同的。②成像高度。③地面景观的空间复杂度。对于地面空间最观不太复杂的地区(如大的草原或牧场),用较低的空间分辨宰能像就可以清晰地表示:而对于地面景观极其复杂的地区,则需要较高的空间分辨率影像才能较好地反映地物特征,如城市空间景观就需要高分辨率的影像。
4.几何误差
每幅遥感影像都是用一定几何关系米表达地面景观,这种几何关系是由遥感仪器的设计、成像方式、地形起伏以及其他一些因素 所决定的。理想的情况是遥感仪器获得的影像与地面景观具有一致几何关系,即地面点与影像上相应点之间的精准几何关系,这样的影像能够进行精确的面积和距离等测量工作。而实际上,任何影像都具有一定的位置误差,这主要是由传感器镜头的观察角度、扫描仪的运动,地形起伏和地球的曲率造成的。不同的遥感影像具有不同的误差源,但几何位置误差是所有遥感影像所共有的,并非偶然发生,这也是遥感影像的一个共同特点。我们可以用不同的方法消除或者减少这种位置误差,但遥感影像用于测量面积和距离时,一定 存在几何误差问题。因此在应用遥感数据时,几何误差是应该加以讨论的。
5.像片格式与数字格式的可转换性
大多数遥感系统都能形成地球表面的像片格式,而任何影像又都能以数字格式来表示。像片格式的影像通过重采样用离散的格网形式的值来表示地物的亮度,就转换成了数字格式;相反,数字格式的遥感影像,可以生成和输出为像片格式的影像。
像片格式与数字格式这两种类型的遥感数据是两种不同的数据表示方法,但它们所要表达的信息却是相同的。根据研究需要任何影像可以采取任意一种表示格式,但这两种格式转换时会有一定的信息损失。
6.遥感成像系统
遥感成像过程中的各组成部分是一个有机的系统。仅仅提高传感器镜头的质量还不够,只有胶片的质量也相应提高才能记录下高质量镜头所能观察到的细节水平,影像的空间分辨率才能提高,获得的影像才能表达更详细的信息。
解译人员不但要全面了解遥感成像系统,还要明确解译的目标,包括需要的分辨率、数据获取的最佳时间、最佳光谱波段等。因此,解译人员的知识和经验也会相互作用,从而构成不可分割的有机整体。
7.大气作用
对于可见光和近红外的卫星遥感而言,传感器所接收的能量必须要经过相当厚度的地球大气层太阳辐射的强度和波长在经过地球大气层时会与大气中的粒子和气体发生吸收和散射作用,这会影响遥感影像的质量,降低解译精度所有能量到达遥感仪器前都经过了这种大气的衰减作用,这就是所谓的大气作用。