遥感技术作为现代地理信息科学的重要组成部分,已成为许多专业考试的必考内容,以下是遥感基础考试的核心知识点梳理,帮助考生系统掌握遥感基本原理与应用。
遥感基本概念
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遥感定义:遥感(Remote Sensing)指不直接接触目标物体,通过传感器远距离获取目标信息的技术系统。
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遥感系统组成:
- 目标物特征
- 电磁波传播
- 传感器系统
- 信息传输与处理
- 用户应用
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遥感分类:
- 按平台:地面遥感、航空遥感、航天遥感
- 按波段:可见光遥感、红外遥感、微波遥感等
- 按传感器:主动遥感(如雷达)、被动遥感(如光学相机)
电磁波与遥感
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电磁波谱:遥感主要利用紫外到微波的电磁波段(0.3μm-1m)
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大气窗口:电磁波能穿透大气的特定波段区间
主要窗口:0.3-1.3μm、1.5-1.8μm、2.0-2.6μm、3.5-4.2μm、8-14μm、1mm-1m
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地物反射特性:
- 植被:可见光波段吸收强,近红外反射率高
- 水体:近红外吸收强,可见光反射率随浊度变化
- 土壤:反射率随波长增加而平缓上升
遥感平台与传感器
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常见遥感卫星:
- Landsat系列(美国):多光谱,30m分辨率
- Sentinel系列(欧盟):多光谱,10-60m分辨率
- 高分系列(中国):亚米级高分辨率
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传感器参数:
- 空间分辨率:像元代表的地面尺寸
- 光谱分辨率:波段宽度与数量
- 时间分辨率:重访周期
- 辐射分辨率:区分辐射量差异的能力
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常见传感器类型:
- 光学传感器(CCD、多光谱扫描仪)
- 热红外传感器
- 微波传感器(合成孔径雷达SAR)
遥感图像处理基础
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辐射校正:
- 消除传感器响应差异
- 大气校正(消除大气散射、吸收影响)
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几何校正:
- 系统校正(消除已知畸变)
- 几何精校正(使用地面控制点)
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图像增强:
- 对比度拉伸
- 空间滤波
- 波段运算(如NDVI植被指数)
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图像分类:
- 监督分类(最大似然法、支持向量机等)
- 非监督分类(ISODATA、K-means等)
遥感应用领域
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资源调查:土地利用/覆盖变化监测、森林资源调查
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环境监测:大气污染、水体富营养化、热岛效应
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灾害评估:洪涝、地震、森林火灾监测
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精准农业:作物长势监测、产量预估
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城市规划:城市扩张监测、基础设施规划
考试常见题型解析
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概念题:
- 例:解释"大气窗口"概念及其遥感意义
- 答题要点:定义+典型窗口+应用价值
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计算题:
- 例:计算某地区NDVI值
- 公式:NDVI=(NIR-Red)/(NIR+Red)
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图像分析题:
- 例:根据假彩色合成图像识别地物类型
- 技巧:掌握典型地物在不同波段的反射特征
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综合应用题:
- 例:设计某区域土地利用变化监测方案
- 要点:数据选择+处理方法+精度验证
备考建议
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重点掌握:
- 电磁波与地物相互作用原理
- 常见遥感卫星参数特性
- 基本图像处理方法
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实践训练:
- 使用ENVI、ERDAS等软件进行图像处理练习
- 分析典型地物的光谱特征曲线
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前沿关注:
- 高光谱遥感
- 无人机遥感
- 深度学习在遥感中的应用
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常见误区:
- 混淆空间分辨率与比例尺概念
- 忽视不同传感器的时间分辨率差异
- 对热红外遥感原理理解不足
参考资料
- 《遥感导论》梅安新等编著,高等教育出版社
- 《遥感数字图像处理》汤国安等编著,科学出版社
- NASA遥感基础教程(官网资源)
- 中国遥感卫星地面站数据产品手册
通过系统掌握上述知识点,结合实践操作训练,考生能够全面应对遥感基础考试的各种题型,并为后续专业学习奠定坚实基础。