《遥感原理与应用/普通高等教育“十二五”规划教材》在介绍遥感基本概念与特点的基础上，从遥感物理基础、遥感平台、传感器、遥感影像及其特征等几方面讲述了遥感信息获取原理、主要遥感信息源的基本参数与信息特点，然后简要论述了遥感图像处理的主要方法以及遥感图像目视解译的基本内容与方法。针对数字图像处理发展的特点，对遥感数字图像计算机解译的原理、基本方法、精度评价等内容进行了阐述。同时，对遥感制图的基本内容、遥感的典型应用以及高光谱遥感进行了介绍。在《遥感原理与应用/普通高等教育“十二五”规划教材》的组织体系上，既介绍遥感的基本内容，又注重反映现代遥感技术的最新成果与发展动态，并结合社会发展与经济建设实际，反映遥感应用内容，力求结构合理、体系完整、内容丰富。
前言
第一章 绪论
第一节 遥感的基本概念.
一 广义的遥感
二 狭义的遥感
第二节 遥感的类型与特点
一 遥感的类型
二 遥感的特点
第三节 遥感过程与遥感技术系统
一 遥感过程
二 遥感技术系统
第四节 遥感发展简史
一 国外遥感发展简史
二 中国遥感事业的发展
三 微波遥感的发展
第二章 遥感物理基础
第一节 电磁波谱与电磁辐射
一 电磁波及其性质
二 电磁波谱
三 电磁辐射的度量
四 电磁辐射源
第二节 物体的发射辐射特征
一 黑体辐射
二 实际物体的发射辐射
第三节 物体的反射辐射特征
一 地物的反射率与反射波谱
二 典型地物的反射波谱特性
三 影响地物反射率变化的主要因素
第四节 大气对太阳辐射的影响
一 大气结构与大气成分
二 大气对太阳辐射的影响
三 大气窗口
第五节 微波的散射特性
一 面散射
二 体散射
三 强散射
第三章 遥感平台
第一节 遥感平台的类型
一 地面平台
二 航空平台
三 航天平台
第二节 遥感平台的姿态
一 遥感平台的姿态
二 遥感平台姿态的测定
第三节 遥感卫星轨道及其类型
一 上星轨道类型
二 地球同步轨道
三 太阳同步轨道
第四章 遥感传感器
第一节 传感器概述
一 传感器类型
二 传感器的组成~
三 传感器的性能
第二节 摄影型传感器
一 单镜头框幅式摄影机
二 缝隙式摄影机
三 全景摄影机
四 多光谱摄影机
第三节 扫描型传感器
一 光机扫描仪
二 推帚式扫描仪
三 成像光谱仪
第四节 微波成像类传感器
一 微波遥感的特点
二 微波遥感方式和成像类传感器
第五章 遥感影像及其特征
第一节 航空摄影及其影像特征
一 航空摄影类型
二 航空像片的几何特性
三 航空像片的立体观察与立体量测
第二节 陆地卫星及其影像特征
一 andsat卫星系列.-
二 SPOT卫星系列.-
三 高空间分辨率陆地卫星
四 中国地球资源卫星
第三节 气象卫星.
一 气象卫星类型.
二 气象卫星观测内容及特点
三 美国NOAA卫星
四 中国气象卫星
第四节 海洋卫星一
一 海洋卫星的类型
二 中国的海洋卫星
三 海徉卫星的发展趋势
第六章 遥感图像处理
第一节 遥感图像处理基本概念
一 光学处理与数字处理
二 数字图像
三 灰度直方图
第二节 遥感数字图像校正
一 几何校正
二 辐射校正
三 去除噪声
第三节 数字图像增强
一 空间域增强
二 频率域增强
三 彩色增强
四 图像运算
五 多光谱增强
第七章 遥感图像目视解译
第一节 遥感图像目视解译原理
一 遥感图像目标地物特征13
二 遥感图像目视解译标志
三 影响地物特征及其解译的因素
第二节 遥感图像目视解译方法与步骤
一 遥感资料准备
二 目视解译原则与方法
三 目视解译的基本步骤
第三节 典型遥感图像目视解译
一 单波段（全色）图像的解译
二 多光谱图像的解译
三 热红外图像的解译
四 多时相图像的解译
第八章 遥感数字图像计算机解译
第一节 基础知识
一 遥感数字图像的基本概念及其特点
二 遥感数字图像计算机解译与模式识别
三 光谱特征空间一
四 特征变换
五 特征选择
六 特征提取
第二节 非监督分类
一 非监督分类的特点
二 非监督分类方法
三 非监督分类的主要步骤
第三节 监督分类
一 监督分类过程
二 监督分类方法
三 监督分类特点与训练样区的选择
第四节 遥感数字图像计算机分类的
其他问题
一 监督分类与非监督分类的区别
二 监督分类与非监督分类的集成
三 影响遥感图像分类的主要因素
四 非光谱信息在遥感图像分类申的应用
第五节 计算机解译的其他方法
一 模糊聚类法
二 人工神经网络分类法
三 专家系统分类法
四 支持向量机分类法
第六节 分类精度的评价
一 精度的相关概念和意义
二 分类误差的来源及特征
三 精度评价方法
第九章 遥感专题制图
第一节 遥感专题信息提取
一 制图数据源与比例尺的选择
二 影像解译
三 遥感专题信息提取技术
四 遥感专题信息提取模型
第二节 遥感专题制图方法
一 资料的收集和分析
二 遥感专题地图设计
第十章 遥感应用
第一节 遥感应用模式与流程
一 遥感应用的基本模式
二 遥感应用技术流程
第二节 资源遥感
一 资源遥感概述
二 水资源遥感
三 土地资源遥感
四 林业资源遥感
第三节 城市遥感
一 城市遥感概述
二 城市主要地物特性
三 城市遥感主要信息处理方法
四 城市遥感的应用
二 大气环境遥感
三 水体环境遥感
四 陆地环境遥感
第五节 灾害遥感
一 地质灾害遥感
二 洪灾遥感
三 火灾遥感
第六节 农业遥感
一 农业资源调查
二 农作物长势监测
三 农作物产量估算
四 农作物生态环境监测
五 农业灾害监测
第十一章 高光谱遥感及其应用
第一节 高光诺遥感基础
一 地物光谱特性
二 高光谱图像预处理
第二节 高光谱图像处理技术
一 高光谱图像分类技术
二 定量遥感基础
第三节 高光谱遥感的应用
一 高光谱遥感在地质调查中的应用
二 高光谱遥感在植被和生态研究中的应用
五 城市遥感的发展前景
第四节 环境遥感
三 高光谱遥感在其他领域中的应用
主要参考文献
《遥感原理与应用/普通高等教育“十二五”规划教材》：
第一章 绪论
遥感技术是20世纪60年代兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术，它是建立在现代物理学（光学、红外线技术、微波技术、激光技术、全息技术等）、空间技术、计算机技术以及数学方法和地学规律基础之上的一门新兴科学技术。遥感的功能价值引起了许多学科和部门的重视，特别是在资源勘察、环境管理、全球变化、动态监测等方面获得越来越广泛的应用，极大地扩展了人们的观测视野及研究领域，形成了对地球资源和环境进行探测和监测的立体观测体系，揭示了地球表面各要素的空间分布特征与时空变化规律，并成为信息科学的重要组成部分。
第一节遥感的基本概念
遥感（remote sensing，RS），顾名思义，遥远的感知，泛指一切无接触的远距离探测。遥感在不同的学科有着不同的定义。根据全国科学技术名词审定委员会对遥感的定义，在测绘学中，遥感被定义为不接触物体本身，用传感器收集目标物的电磁波信息，经处理、分析后，识别目标物，揭示其几何、物理性质和相互关系及其变化规律的现代科学技术；在地理学中，遥感被定义为非接触的、远距离的探测技术，一般指运用传感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行贫析的理论、方法和应用的科学技术。尽管遥感的定义种类较多，但是目前国内广泛采用的定义为：遥感是在远离探测目标处，使用一定的空间运载工具和电子、光学仪器，接收并记录目标的电磁波特性，通过对电磁波特性进行传输、加工、分析和识别处理，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
从定义来看，遥感有广义和狭义之分。
一、广义的遥感
广义的遥感是指各种非直接接触、远距离探测目标的技术，往往是通过间接手段来获取目标状态信息。例如，遥感主要根据物体对电磁波的反射和辐射特性来对目标进行信息采集，包括利用声波、电磁场和地震波等。但在实际工作中，只有电磁波探测属于遥感范畴。
而大不列颠百科全书对遥感的定义为：不直接接触物体本身，从远处通过探测仪器接收来自目标物体的信息（电场、磁场、电磁波、地震波），经过一定的传输和处理分析，以识别目标物体的属性及其分布等特征的技术。遥感不仅可以将地球的大气圈、生物圈、水圈、岩石圈作为观察对象，也可以扩大到地球以外的外层空间。
二、狭义的遥感
狭义的遥感是指利用安装在遥感平台（remote sensing platform）上的可见光、红外、微波等各种传感器（remote sensor），逦过摄影、扫描等方式，从高空或远距离甚至外层空间接收来自地球表层或地表以下一定深度各类地物发射或反射的电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，进而识别出地表物体的性质和运动状态。
遥感技术的基础是电磁波，并由此判读和分析地物目标和现象。因此，从电磁波的角度，狭义的遥感还可以看作是一种通过利用和研究物体所反射或辐射电磁波的固有特性，达到识别物体及其环境的技术。
第二节遥感的类型与特点
一、遥感的类型
遥感技术因为应用领域广，涉及学科多，不同领域的研究人员所持立场不同，所以对遥感的分类方法也不同。但总的来讲主要有以下几种类型。
1．根据遥感平台分类
遥感平台是指搭载传感器的工具，主要包括人造地球卫星、航天飞机、无线电遥控飞机、气球、地面观测站等。表1.1中列出了遥感中常用到的平台及高度和使用目的。根据传感器的运载工具和遥感平台的不同，遥感可以分为地面遥感、航空遥感、航天遥感和航宇遥感。
表1.1 常见的遥感平台
地面遥感：将传感器设置在地面平台之上，常用的遥感平台有车载、船载、手提、固定和高架的活动平台，包括汽车、舰船、高塔、三脚架等。地面遥感是遥感的基础阶段。
航空遥感：将传感器设置在飞机、飞艇、气球上面，从空中对地面目标进行遥感。主耍遥感平台包括飞机、气球等。
航天遥感：将传感器设置在人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机、空间站、火箭上面，从外层空间对地物目标进行遥感。航天遥感和航空遥感一起构成了目前遥感技术的主体。
航宇遥感：将星际飞船作为传感器的运载工具，从外太空对地月系统之外的目标进行遥感探测。主要遥感平台包括星际飞船等。
2．根据传感器的探测波段分类
根据传感器所接收的电磁波谱（也称光谱）不同，可以分为以下五种。
紫外遥感：探测波段在0. 05～0. 38Um，主要集中探测目标地物的紫外辐射能量，目前对其研究较少。
可见光遥感：探测波段在0. 38～0. 76Um，主要收集和记录目标地物反射的可见光辐射能量，常用的传感器主要有扫描仪、摄影机、摄像仪等。
红外遥感：探测波段在0. 76～lOOOUm，主要收集和记录目标地物辐射和反射的红外辐射能量，常用的传感器有扫描仪、摄影机等。
微波遥感：探测波段在Imm～lm，主要收集和记录目标地物辐射和反射的微波能量，常用的传感器有扫描仪、雷达、高度计、微波辐射计等。
多波段遥感：探测波段在可见光波段和红外波段范围内，把目标地物辐射的电磁辐射细分为若干窄波段，同时得到一个目标物不同波段的多幅图像。常用的传感器有多光谱扫描仪、多光谱摄影机和反束光导管摄像仪等。
3．按工作方式分类
根据传感器工作方式不同，遥感可以分为主动遥感和被动遥感。
主动遥感：传感器主动发射一定电磁能量并接收目标地物的后向散射信号的遥感方式，常用的传感器包括侧视雷达、微波散射计、雷达高度计、激光雷达等。
被动遥感：指传感器不问目标地物发射电磁波，仅被动接收目标地物自身辐射和对自然辐射源的反射能量，因此被动遥感也被称为他动遥感、无源遥感。
4．按数据的显示形式分类
根据数据的显示形式不同，遥感可以分为成像遥感和非成像遥感。
成像遥感：是指传感器接收的目标电磁辐射信号可以转换为图像，电磁波能量分布以图像色调深浅来表示，主要包括数字图像和模拟图像两种类型。
非成像遥感：是指传感器接收的目标地物电磁辐射信号不能转换成图像，最后获取的资料为数据或曲线图，主要包括光谱辐射计、散射计和高度计等。
5．按波段宽度和波谱连续性划分
按成像波段宽度以及波谱的连续性，可以划分为高光谱遥感和常规遥感两种类型。
高光谱遥感（ hyperspectral remote sensing）：是利用很多狭窄的电磁波波段（波段宽度通常小于lOnm）产生光谱连续的图像数据。
常规遥感：又称宽波段遥感，波段宽度一般大于lOOnm，且波段在波谱上不连续。例如，一个TM（thematic mapper，专题制图仪）波段内只记录一个数据点，而用机械可见光红外成像光谱仪（airborne visible infrared imaging spectrometer，AVIRIS）记录达一波段范围的光谱信息需用10个以上数据点。
6．按遥感的应用领域分类
宏观上，按遥感的应用领域可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感和海洋遥感等。
微观上，即从遥感的具体应用领域来分，可分为资源遥感、环境遥感、林业遥感、渔业遥感、城市遥感、农业遥感、水利遥感、地质遥感、军事遥感等。这里重点介绍资源遥感和资源遥感是指以地球资源作为调查研究对象的遥感方法和实践。其中，调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化，是遥感技术应用的主要领域之一。利用遥感信息勘测地球资源，成本低、速度快，能有效克服自然界环境恶劣的影响，大大提高工作效率。
环境遥感是指利用各种遥感技术对自然与社会环境的动态变化进行监测、评价或预报。由于人口的增长与资源的开发、利用和自然社会环境都在发生变化，利用多源、多时相遥感信息能够迅速为环境监测、评价和预报提供可靠的技术支撑。
7．按遥感应用的空间尺度分类
根据遥感应用的空间尺度大小，遥感可以划分为全球遥感、区域遥感和城市遥感等类型。
全球遥感是指利用遥感全面系统地研究全球性资源与环境问题，主要针对由于自然和人为因素造成的全球性环境变化以及整个地球系统行为。全球遥感是研究地球系统各组成部分之间的相互作用及发生在地球系统内的物理化学和生物过程之间的相互作用的一门新兴学科。
区域遥感是指以区域资源开发和保护为目的的遥感信息工程，主要针对区域规划和专题信息提取的遥感行为。一般情况下，通常根据行政区划和自然区划范围进行划分。虽然区域遥感的研究区域相对全球遥感小，但是其应用性与人类的关系更为紧密，
城市遥感是指以城市生态环境作为主要调查对象的遥感工程。城市作为一个地区的物质流、能量流和信息流的枢纽中心，往往需要借助于遥感技术来对城市绿地、城市空间形态、城市热岛效应以及大气污染等方面进行动态监测。
近年来，还出现了一种新型的激光遥感技术。激光遥感是指运用紫外、可见光和红外的激光器作为遥感仪器进行对地观测的遥感技术，属于主动式遥感。地面激光扫描仪和配套的专业数码照相机融合了激光扫描和遥感等技术，可以同时获取三维点云（point cloud）和彩色数字图像（ color image）两种数据，扫描精度达到5～lOmm。激光遥感是高效率空间数据获取方面的研究热点所在，目前，广泛应用于古代建筑重建与城市三维景观、虚拟现实和仿 真、资源调查和灾害管理等方面。
目前，较统一的遥感技术分类如图1.1所示。首先，按照传感器记录方式的不同，把遥感技术划分为成像遥感和非成像遥感两大类；其次，根据传感器工作方式不同，把成像遥感和非成像遥感划分为主动遥感和被动遥感两种；最后，把主动遥感和被动遥感各自成像方式和各自特点进一步划分，例如，主动遥感中的侧视雷达又可以分为真实孔径雷达（real aperture radar， RAR）和合成孑L径雷达（synthetic aperture radar，SAR）；光学摄影成像分为框幅摄影机、缝隙摄影机、多光谱摄影机；电子扫描成像分为TV摄像机、扫描仪、电荷耦合器件（charge-coupled device，CCD）。
二、遥感的特点
1．遥感的优点
遥感作为一门综合性的对地观测技术，具有其他技术手段与之无法比拟的优势，主要包括以下方面。
（1）空间覆盖范围广阔，有利于同步观测
遥感的空间覆盖范围非常广阔，可以大面积的同步观测。遥感平台越高，视角越宽广，可以同步观测到的地面范围也越大。当航天飞机和卫星在高空对地球表面目标进行遥感观测时，所获取的卫星图像要比近地面航空摄影所获取的视场范围大得多，并且不受目标地物周围的地形影响。
目前，已发现的地球表面目标物的宏观空间分布规律，往往是借助于航天遥感来发现的。例如，一幅美国Landsat TM影像，覆盖面积为185km×185km，覆盖我国全境仅需500余张影像即可；MODIS卫星图像的覆盖范围更广，一幅图像可覆盖地球表面的1／3，能够实现更宏观的同步观测。
（2）光谱覆盖范围广，信息量大
遥感技术的探测波段范围包括紫外、可见光、红外、微波和多光谱等，可以实现从可见光到不可见光全天候监测。不但可以用摄影方式获得信息，而且还可以用扫描方式获取信息。遥感所获取的地物电磁波信息数据综合反映了地球表面许多人文、自然现象。红外线能够探测地表温度的变化，并且红外遥感可以昼夜探测；微波县有穿透云层、冰层和植被的能力，可以全天候、全天时地进行探测。因此，遥感所获取的信息量远远超过了常规传统方法所获得的数据量。
（3）时效性强
获取信息速度快，周期短，具有动态和连续监测能力。遥感能动态反映地面事物的变化，尤其是航天遥感，可以在短时间内对同一地区进行重复性、周期性的探测，有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态地跟踪地物目标的动态变化。不同高度的遥感平台，其重复观测的周期不同。太阳同步轨道卫星可以每天2次对地球上同一地区进行观测。例如，NOAA气象卫星和我国的风云（FY）系列气象卫星可以探测地球表面大气环境的短周期变化。
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