绪论
第一章  遥感物理基础
Chapter 1  Physical basis of remote sensing
电磁波：在真空或物质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波。
    （在真空或介质中传播的交变电磁场）
电磁波是通过电场和磁场之间相互联系和转化传播的，是物质运动能量的一种特殊传递形式。
原子光谱、分子光谱和晶体光谱
波粒二象性：
1 波动性：表现出干涉、衍射、偏振等现象。
一般成像只记录了电磁波的振幅，只有全息成像时才同时记录振幅和相位，在遥感成像时，只有雷达成像是如此。
干涉的影响：
利—利用能量增大的趋势使图像清晰，方向性强；
弊—造成同一物质所表现的性质不同
SAR成像时，斑点的产生就是由于电磁波的干涉引起的。
衍射的影响：
(1)使电磁辐射通量的数量、质量和方向都发生变化，结果测量不准确，对目标物的解译也带来困难。
(2)缩小阴影区域。
(3)影响遥感仪器的分辨能力。
光的偏振现象说明光波是横波，在微波技术中称为“极化”。
多普勒效应：电磁辐射因辐射源或观察者相对于传播介质的移动，而使观察者接受到的频率发生变化的现象。
2 粒子性的基本特点是能量分布的量子化
光电效应应用：扫描成像、电视摄像等，把光像变成电子像，把对人眼无作用的电磁辐射变成人们可以看见的影像。
3、波粒二象性的关系
电磁波的波动性与粒子性是对立统一的，E（能量）、P（动量）是粒子的属性，υ（频率），λ（波长）是波动的属性，二者通过h联系起来。
光的波动性和粒子性是光在不同条件下的不同表现：
从数量上看：少量光子的运动表现出粒子性；大量光子的运动表现出波动性。
从频率上看：频率高的光子粒子性强，频率低的光子波动性强。
当光和其它物质发生相互作用时表现为粒子性，当在传播时表现为波动性。
为什么说遥感的物理基础是电磁波理论？
不同地物电磁波特性不同（表现为不同颜，不同温度）
传感器接收的是电磁波
数据传输是电磁波
数据处理的是地物电磁波信息
应用的是地物电磁波特性
电磁波谱：将电磁波在真空中按照波长或频率的依大小顺序划分成波段，排列成谱。
紫外线  Ultraviolet 波长0.01～0.4μm。
此波段地物成像反差小，仅对萤石、石油等有较高的反射率，因此可以用于石油普查。由于散射的原因，在2000米高度以下成像为好。
可见光  Visible 波长0.4～0.7 μm
大气对之有影响（吸收，散射），大部分地物有良好的反射，它是主要的RS波段
红外线 Infrared  0.7μm ～1mm
由于胶片感光范围限制，除在近红外波段可用于摄影成像外，在其它波段不能用于摄影成像。但整个红外波段均可用于扫描成像。
微波 Microwave波长 1mm～1m，人工装置（雷达）产生。
它的波长长，受大气散射干扰小，全天候、全天时。
目前遥感使用的主要为可见光、红外线和微波。
绝对黑体：能全部吸收外来电磁波辐射而毫无反射和透射的理想物体。
近似黑体的：黑的烟煤；太阳；白天看远处的窗户；空腔模型。
基尔霍夫定律：好的吸收体也是好的辐射体的定律。
太阳常数：指不受大气影响，在距离太阳一个天文距离内，垂直于太阳光辐射的方向上，单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量。1.360×103 W/m2
地物波谱发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件（波长）下辐射功率之比。
物体反射电磁波的形式：
镜面反射：如平静的水体。当雷达发射的电磁波到达水体时，会发生镜面反射，使返回雷达的回波大大减弱，因此水体在雷达像片上一般呈现深调。
漫反射：各个方向探测到的辐射亮度相同。
方向反射：其反射界于镜面反射和漫反射之间，在某些方向上反射强烈。
反射产生的原因：与地表粗糙平滑程度有关。地物表面的光滑与粗糙是相对于入射电磁波的波长和入射角而言的。
地物表面是光滑的（镜面反射）；中等粗糙（方向反射）；粗糙（漫反射）
光谱反射率：地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。
通常反射率定义为物体理想的漫反射情况下的定义，是指在整个电磁波波长范围的平均反射率。
地物反射波谱特性：地物波（光）谱反射率随波长变化而变化的特性。
非选择性反射体；选择性反射体
影响地物反射率变化的因素：
主要取决于入射通量及地物本身性质。
其它因素：太阳位置、遥感器位置、地理位置、地形、季节、气候变化、地物本身的差异、大气状况等。
第二章 遥感平台
Chapter 2  Remote sensing platforms
1 遥感平台的种类Types of remote sensing platforms
1）地面平台  Ground Platform（0-100m）
2）航空平台  Air Platforms（直方图均衡化的基本原理100m-100km）
3）航天平台  Space platform（150km-36000km）
2  航天遥感平台及其轨道特征Space platform
2.1卫星运行特征：开普勒定律operation characteristics
2.2 卫星轨道参数 Satellite orbit parameters
六个基本轨道参数
2.3遥感卫星的轨道类型
1地球静止卫星轨道(geostationary satellite orbit)
2 太阳同步轨道(sun synchronous orbit)
3 陆地卫星系列P33-57
2.4遥感卫星的姿态Remote sensing satellite orbital parameters
姿态描述：
三轴倾斜：滚动：横向摇摆；俯仰：纵向摇摆；偏航：偏移运行轨道
        第四章 遥感传感器
Chapter 4 Remote sensor
分类：
扫描成像传感器的分辨率：
常见卫星的传感器：
Landsat 1-5：MSS多光谱扫描仪
Landsat 4-5：TM Thematic Mapper专题制图仪
Landsat 7：ETM 增强型专题制图仪
第四章
遥感图像数字处理的基础知识
4.1图像的表现形式
光学图像，数字图像
1光学图像转换为数字图像：采样（图像空间坐标数字化）；量化（光学密度数字化）
2数字图像转换为光学图像：
（1通过显示终端设备显示出来，包括显示器、电子束或激光束成像记录仪等，通过数模转换格式实现。
（2通过照相或打印的方式输出，如屏幕照相设备和不浅的彩喷墨打印机。
4.4遥感数字图像处理系统：
1硬件系统：输入设备、输出设备、电子计算机、其他设备。
2软件系统：ERDAS Imagine、ENVI、PCI、ECognition
第五章遥感图像几何校正
Chapter Ⅴ Remote sensing image Geometric Correction
5.1遥感传感器的构像方程
5.1.1 遥感图像的通用构像方程
5.1.2 中心投影构像方程
5.1.3 全景摄影机的构像方程
5.1.4 推扫式传感器的构像方程
5.1.5 光机扫描式传感器的构像方程
5.1.6 侧视雷达的构像方程
5.1.7 基于多项式的传感器模型
多项式模型回避成像的几何过程，直接对图像变形本身进行模拟。
一次多项式校正:线性变换_平移,缩放,旋转
二次多项式校正:非线性变形
三次多项式校正:高次非线性变形
5.1.8 基于有理函数的传感器模型
5.2几何畸变(Geometric distortion)
5.2.1传感器成像方式引起的图像变形
5.2.2外方位元素变化的影响
5.2.3地形起伏引起的像点位移Terrain
5.2.4 地球曲率引起的图像形变形
5.2.5 大气折射(refraction)的影响
5.2.6 地球自转(earth rotation)的影响
几何变形产生的原因？
内部误差：传感器自身的性能、结构等引起，可预测，易校正
外部误差：传感器以外的因素，如地球曲率、地球自转、地形起伏、遥感平台姿态改变、大气等引起的变形等，难以预测，校正复杂。
5.3几何校正(Geometric correction)

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