遙感原理與應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)

1、遙感原理與應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)第一章電磁波及遙感物理基礎(chǔ)一、名詞解釋：1、遙感：（1） 廣義的概念：無接觸遠(yuǎn)距離探測（磁場、力場、機(jī)械波）；（2）狹義的概念：在遙感平臺(tái)的支持下，不與 目標(biāo)地物相接觸，利用傳感器從遠(yuǎn)處將目標(biāo)地物 的地磁波信息記錄下來，通過處理和分析，揭示 出地物性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。2、電磁波：變化的電場和磁場的交替產(chǎn)生，以 有限的速度由近及遠(yuǎn)在空間內(nèi)傳播的過程稱為電磁波。3、電磁波譜：將電磁波在真空中傳播的波長或 頻率遞增或遞減依次排列為一個(gè)序譜，將此序譜 稱為電磁波譜。4、絕對黑體：對于任何波長的電磁輻射都全部 吸收的物體稱為絕對黑體。5、絕對白體：反射所有波長的電磁輻射。6

2、、光譜輻射通量密度：單位時(shí)間內(nèi)通過單位面 積的輻射能量。8大氣窗口：電磁波通過大氣層時(shí)較少被反射、 吸收和散射的，透過率較高的電磁輻射波段11、光譜反射率：P =Pp/P。X 100%即物體反射 的輻射能量Pp占總?cè)肷淠芰縋o的百分比，稱為 反射率P。12、光譜反射特性曲線：按照某物體的反射率隨 波長變化的規(guī)律，以波長為橫坐標(biāo)，反射率為縱 坐標(biāo)所得的曲線。二、填空題：1、 電磁波譜按頻率由高到低排列主要由丫射 線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、 無線電波等組成。2、絕對黑體輻射通量密度是溫度T和波長入 的函數(shù)。（19頁公式）3、 一般物體的總輻射通量密度與絕對溫度和發(fā)射率成正比關(guān)系。4

3、、維恩位移定律表明絕對黑體的 最強(qiáng)輻射波長 入 乘絕對溫度T是常數(shù)2897.8。當(dāng)絕對黑體 的溫度增高時(shí)，它的輻射峰值波長向 短波 方 向移動(dòng)。5、大氣層頂上太陽的輻射峰值波長為 0.47 卩m三、選擇題：（單項(xiàng)或多項(xiàng)選擇）1、絕對黑體的（）反射率等于1反射率等于0發(fā)射率等于 1發(fā)射率等于0。2、物體的總輻射功率與以下那幾項(xiàng)成正比關(guān) 系（）反射率發(fā)射率物體溫度一次方 物體溫度二次方物體溫度三次方物體溫度四次方。3、大氣窗口是指（）沒有云的天空區(qū)域電磁波能穿過大氣層的局部天空區(qū)域電磁波能穿過大氣的電磁波譜段沒有障礙物阻擋的天空區(qū)域。4、大氣瑞利散射（）（29頁）與波長的一次方成正比關(guān)系與波長的一

4、次方成反比關(guān)系與波長的二次方成正比關(guān)系與波長的二次方成反比關(guān)系 與波長的四次方成正比關(guān)系與波長的四次方成反比關(guān)系與波長無關(guān)。5、大氣米氏散射（）（30頁）與波長的一次方成正比關(guān)系與波長的二次 方成反比關(guān)系與波長無關(guān)。四、問答題：1、電磁波譜由哪些不同特性的電磁波組成？ 它們有哪些不同點(diǎn)，又有哪些共性？(1) 組成：無線電波、紅外線、可見光、紫外 線、X射線、丫射線；(2) 不同點(diǎn)：頻率不同(由低到高)；(3) 共性：a、是橫波；b在真空以光速傳播； c、滿足f*入=c E=h*f ； d、具有波粒二象性；(4) 遙感常用的波段：微波、紅外、可見光、 紫外。2、物體輻射通量密度與哪些因素有關(guān)？常

5、溫 下黑體的輻射峰值波長是多少？(1) 有關(guān)因素：輻射通量(輻射能量和輻射時(shí) 間)、輻射面積；(2) 常溫下黑體的輻射峰值波長是 9.66卩m。3、敘述沙土、植物和水的光譜反射率隨波長變 化的一般規(guī)律。(39頁、40頁)(1) 沙土：自然狀態(tài)下土壤表面的反射率沒有 明顯的峰值和谷值，一般來講土質(zhì)越細(xì)反射率越 高，有機(jī)質(zhì)含量越高和含水量越高反射率越低， 此外土類和肥力也會(huì)絕對反射率產(chǎn)生影響。土壤 反射波譜曲線呈比較平滑的特征。（2）植物：分三段，可見光波段（0.40.76 a m有一個(gè)小的反射峰，位置在 0.55 a m （綠） 處，兩側(cè)0.45 a m （藍(lán)）和0.67 a m （紅）處有 兩

6、個(gè)吸收帶；在近紅外波段（0.70.8 a m有 一反射的"陡坡”，至1.1 a m附近有一峰值，形 成植被的獨(dú)有特征；在中紅外波段（1.32.5 a m受到綠色植物含水量的影響，吸收率大增， 反射率大大下降，特別以1.45 a m 1.95 a m和 2.7 a m為中心是水的吸收帶，形成低谷。（3）水：水體的反射主要在藍(lán)綠波段，其他波 段吸收都很強(qiáng)，近紅外和中紅外波段純凈的自然 水體的反射率很低，幾乎趨近于零。水中含有泥 沙，可見光波段反射率會(huì)增加，含有水生植物時(shí)， 近紅外波段反射增強(qiáng)。4、地物光譜反射率受哪些主要的因素影響？ 太陽位置，傳感器位置，地理位置，地形，季節(jié) 氣候變化，

7、地面溫度變化，地物本身的變異，大 氣狀況。5、何為大氣窗口？分析形成大氣窗口的原因， 并列出用于從空間對地面遙感的大氣窗口的波 長范圍。（1）大氣窗口：通常把電磁波通過大氣層時(shí)較少被反射、吸收和散射的，透過率較高的波段稱 為大氣窗口；(2) 原因：不同波段的反射率、吸收率、散射 程度不同；(3) 波長范圍：0.31.3卩m即紫外、可見光、 近紅外波段。1.51.8 a m和2.03.5 a m即 近、中紅外波段。3.55.5 a m即中紅外波段。814a m即遠(yuǎn)紅外波段。0.82.5cm ,即微 波波段(31頁)。6、傳感器從大氣層外探測地面物體時(shí)，接收到 哪些電磁波能量？(1) 太陽輻射透過

8、大氣并被地表反射進(jìn)入傳感 器的能量；(2) 太陽輻射被大氣散射后被地表反射進(jìn)入傳 感器的能量；(3) 太陽輻射被大氣散射后直接進(jìn)入傳感器的 能量；(4) 太陽輻射被大氣反射后進(jìn)入傳感器的能量；(5) 被視場以外地物反射進(jìn)入視場的交叉輻射 項(xiàng)；(6) 目標(biāo)自身輻射的能量。第二章遙感平臺(tái)及運(yùn)行特點(diǎn)一、名詞解釋：1、遙感平臺(tái)：遙感中搭載傳感器的工具 2、遙感傳感器：測量和記錄被探測物體的電磁 波特性的工具。3、重復(fù)周期：指衛(wèi)星從某地上空開始運(yùn)行，經(jīng) 過若干時(shí)間的運(yùn)行后，回到該地上空時(shí)所需要的 天數(shù)。4、近圓形軌道：實(shí)際軌道高度變化在905918km 之間，偏心率為0.0006。5、與太陽同步軌道：衛(wèi)

9、星軌道面與太陽地球連 線之間在黃道面內(nèi)的夾角，不隨地球繞太陽公轉(zhuǎn) 而改變。6、近極地軌道：衛(wèi)星的軌道傾角為 99.125 °。7、LANDSAT :Landsat衛(wèi)星是美國發(fā)射的地球資源衛(wèi)星系列，原稱地球資源技術(shù)衛(wèi)星（ERTS， 以探測地球資源為主要目的。& SPOT： SPOT衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星是法國空間 研究中心（CNES研制的一種地球觀測衛(wèi)星系統(tǒng)。9、MODIS（不明確）：modis是搭載在terra 和 一將實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)通過x波段向全世界直接廣 播，并可以免費(fèi)接收數(shù)據(jù)并無償使用的星載儀：器010、IKONOS于1999年9月24日發(fā)射成功，是 世界上第一顆提供分辨率衛(wèi)星

10、影像的商業(yè)遙感 衛(wèi)星。可采集1米分辨率全色和4m分辨率多光 譜影像的商業(yè)衛(wèi)星，同時(shí)全色和多光譜影像科融 合成1m分辨率的彩色影像。11、Quick Bird :于2001年10月18日由美國DigitalGlobe公司在美國范登堡空軍基地發(fā)射， 是目前世界上最先提供亞米級(jí)分辨率的商業(yè)衛(wèi) 星，衛(wèi)星影像分辨率為0.61m。12、Worldview : WorldView 衛(wèi)星是 Digitalglobe 公司的下一代商業(yè)成像衛(wèi)星系統(tǒng)。13、Geoeye : GeoEye-1衛(wèi)星是美國的一顆商業(yè) 衛(wèi)星，于2008年9月6日 從美國加州范登堡 空軍基地發(fā)射。14、高分系列衛(wèi)星：（不明確）高分一號(hào)衛(wèi)星，

11、 是中國航天科技集團(tuán)公司所屬空間技術(shù)研究院航天東方紅衛(wèi)星有限公司研制的應(yīng)用衛(wèi)星，是一 種高分辨率對地觀測衛(wèi)星（簡稱“高分衛(wèi)星”）。15、zy-3 :資源三號(hào)測繪衛(wèi)星，簡稱 ZY3,是 中國第一顆民用高分辨率光學(xué)傳輸型測繪衛(wèi)星。二、填空題：1、陸地資源衛(wèi)星軌道的四大特點(diǎn)近圓形軌道、 近極地軌道、與太陽同軌道、可重復(fù)軌道。2、衛(wèi)星姿態(tài)角是 滾動(dòng)（繞x軸旋轉(zhuǎn)）、俯仰（繞 y 軸旋轉(zhuǎn)）、 航偏（繞z 軸旋轉(zhuǎn)）。3、遙感平臺(tái)的種類可分為航天平臺(tái)、航空平 臺(tái)、地面平臺(tái)三類。4、 與太陽同步軌道有利于 （1）衛(wèi)星在相近的 光照條件下對地面進(jìn)行觀測，（2）有利于衛(wèi)星在固定的時(shí)間飛臨地面接收攵站上空，并使衛(wèi)星上

12、的太陽電池得到穩(wěn)定的太陽舊照度 。5、LANDSA系列衛(wèi)星帶有TM探測器的是Landsat4禾口 Landsat5 ;帶有ETM探測器的是Landsat7。6、SPOT系列衛(wèi)星可產(chǎn)生異軌立體影像的是SPOT15；可產(chǎn)生同軌立體影像的是 Spot 5（三、選擇題：（單項(xiàng)或多項(xiàng)選擇）1、衛(wèi)星與太陽同步軌道指（）衛(wèi)星運(yùn)行周期等于地球的公轉(zhuǎn)周期衛(wèi)星運(yùn)行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期衛(wèi)星軌道面朝 向太陽的角度保持不變。2、衛(wèi)星重復(fù)周期是衛(wèi)星（）取同一地區(qū)影像的時(shí)間間隔 經(jīng)過地面同 一地點(diǎn)上空的間隔時(shí)間 衛(wèi)星繞地球一周的時(shí) 間。四、問答題：1、LANDSA系列衛(wèi)星、SPOT系列衛(wèi)星、高分系 列衛(wèi)星傳感器各有何特點(diǎn)

13、？（1）Landsat系列衛(wèi)星上裝載的是MSS多光譜、 TM專題制圖儀、ETM傳感器。通過掃描鏡的擺 動(dòng)，獲取垂直飛行方向上兩邊共185km范圍內(nèi)的 來自景物的輻射能量，配合衛(wèi)星的往前飛行獲得 地表的二維圖像。（2）SPOT系列衛(wèi)星上裝載的是2臺(tái)相同的HRV或HRVIR掃描儀，使用CCD元件做探測器，在瞬 間能同時(shí)得到垂直航向的一條圖像線， 不需要用 擺動(dòng)的掃描鏡，以推掃方式獲得沿軌跡的連續(xù)圖 像條帶。單臺(tái)HRV圖像幅寬為60km，兩臺(tái)HRV 圖像幅寬為117km，有3km的重疊。HRV勺平面 反射鏡可繞衛(wèi)星前進(jìn)方向滾動(dòng)軸（X軸）旋轉(zhuǎn)， 平面向左右兩側(cè)偏離垂直方向最大可達(dá)，從天底點(diǎn)向軌道任意一

14、側(cè)可觀測到450k m附近的景物， 可在鄰近軌道間獲取立體影像。（3）高分系列衛(wèi)星傳感器：第三章遙感傳感器及其成像原理一、名詞解釋：1. 遙感傳感器：獲取遙感數(shù)據(jù)的關(guān)鍵設(shè)備，答 題由收集器、探測器、處理器和輸出器組成。2. 探測器：將收集的輻射能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能或電 能。3. 紅外掃描儀：利用紅外進(jìn)行掃描成像的成像 儀。4. 多光譜掃描儀：利用光線機(jī)械掃描方式測量 景物輻射的遙感儀器，收集的是地物目標(biāo)反射來 自太陽光的能量或地物本身輻射的電磁波能量。5. 推掃式成像儀（多中心投影）：瞬間獲取一 條影像線，隨著平臺(tái)向前移動(dòng)，像縫隙攝影機(jī)一 樣，以“推帚”方式獲取沿軌道的連續(xù)影像條帶， 從而獲取一幅二

15、維影像。特點(diǎn)：（1）每一個(gè)電荷耦合器件 CCD探測元件 對應(yīng)一個(gè)地面像元；（2）平行排列的CCD勾成線陣探測器， 逐行構(gòu)建影像。6. 成像光譜儀：以多路，連續(xù)并具有高光譜分 辨率方式獲取圖像信息的儀器。7. 瞬時(shí)視場（IFOV）:指遙感器內(nèi)單個(gè)探測元 件的受光角度或觀測視野，單位為毫弧度。IFOV 越小，最小可分辨單元（可分像元）越小，空間分 辨率越高。一個(gè)瞬時(shí)視場內(nèi)的信息，表示一個(gè)像 元；瞬時(shí)視場角（FOV :掃描鏡在一瞬時(shí)時(shí)間可 以視為靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)，接受到的目標(biāo)地物的電 磁波輻射，限制在一個(gè)很小的角度之內(nèi)，這個(gè)角 度被稱為瞬時(shí)視場角。8. 全景畸變：原因是焦距是不變的，物距在發(fā) 生變化。

16、導(dǎo)致分辨率發(fā)生變化，也導(dǎo)致比例尺發(fā) 生變化，隨著掃描鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)，地面掃描范圍的直 徑在發(fā)生變化，這樣的變化對圖像是有影響的， 稱為全景畸變。9. MSS :是一種多光譜掃描儀。成像板上排列 24+2個(gè)玻璃纖維單元，每列6個(gè)纖維單元。每 個(gè)纖維單元瞬時(shí)視場為86微弧。每個(gè)像元地面 分辨率79x79m掃描一次每個(gè)波段獲6條掃描 線，地面范圍474x185km有五個(gè)波段。10. TM是MSS勺改進(jìn)，是一個(gè)高級(jí)的多光段掃 描型的地球資源敏感儀，有七個(gè)波段。11. HRV是一種線陣列推掃描儀，由于使用CCD 元件做探測器，在瞬間能同時(shí)得到垂直航向的一 天圖像線，不需要用擺動(dòng)的掃描鏡，以推掃方式 獲得沿軌跡

17、的連續(xù)圖像條帶。12. 多中心投影：用以表示具有多個(gè)投影中心的 遙感圖像的幾何特性的一種投影方式，包括逐點(diǎn) 式掃描、推掃式掃描。二、填空題：1、遙感傳感器大體上包括 收集器、探測器、處 理器、輸出器幾部份。2、LANDSA系列衛(wèi)星具有全色波段的是Landsat-7,其空間分辨率為15m三、選擇題：（單項(xiàng)或多項(xiàng)選擇）1、 全景畸變引起的影像比例尺變化在X方向 （） 與COS成正比在X方向與COS）成反比在X方向與coSe成正比 在X方向與 coSe成反比。2、全景畸變引起的影像比例尺變化在 丫方向 （）與CO&成正比與CO）成反比與coSe成正比與coSe成反比。3、TM專題制圖儀有（）

18、4個(gè)波段 6個(gè)波段 7個(gè)波段9個(gè)波段。4、 HRV成像儀獲得的影像（）有全景畸變沒有全景畸變。5、真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)的距離分辨率與（）天線孔徑有關(guān)脈沖寬度有關(guān)發(fā)射的頻率有關(guān)。6、合成孔徑側(cè)視雷達(dá)的方位分辨率與（）天線孔徑有關(guān)天線孔徑無關(guān)斜距有關(guān)斜距無關(guān)。四、問答題：1. 對物面掃描的成像儀為什么會(huì)產(chǎn)生全景畸變？像距不變，物距隨掃描角增大而增大，當(dāng)觀測視 線傾斜時(shí)，地面分辨率隨掃描角發(fā)生變化，而使 掃描影像產(chǎn)生畸變。2. SPOT衛(wèi)星上的HRVt掃式掃描儀與TM專題 制圖儀有何不同？（1）HRV隹掃式掃描儀是對像面掃描成像，其 上裝有CCD元件，能瞬間同時(shí)得到垂直于航線的 一條掃描線，以推掃方式獲

19、取沿軌道連續(xù)圖像；（2）TM是多光譜掃描儀對物面掃描成像，它是 靠掃描鏡來回掃描獲取垂直于軌道的圖像線。第四章遙感圖像數(shù)字處理的基礎(chǔ)知識(shí)一、名詞解釋：1、光學(xué)影像：一種以膠片或者其他的光學(xué)成像 載體的形式記錄的影像。2、數(shù)字影像：以數(shù)字形式記錄的影像。3、空間域圖像：用空間坐標(biāo)x，y的函數(shù)表示的 形式。有光學(xué)影像和數(shù)字影像。4、頻率域圖像：以頻率域坐標(biāo)表示的影像形式。5、圖像采樣：圖像空間坐標(biāo)（x，y ）的數(shù)字化。6、灰度量化：幅度（光密度）數(shù)字化。二、填空題：1、光學(xué)圖像是一個(gè)二維的連續(xù)的光密度函數(shù)。2、數(shù)字圖像是一個(gè)二維的離散的光密度函數(shù)。3、光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字影像的過程包括圖像數(shù) 字化、

20、圖像采樣、灰度級(jí)量化等步驟。4、控制點(diǎn)數(shù)目的最小值按未知系數(shù)的多少來確 定。k階多項(xiàng)式控制點(diǎn)的最少數(shù)目為（k+1） （k+2）/2。5、多項(xiàng)式擬合法糾正中控制點(diǎn)的數(shù)量要求，一 次項(xiàng)最少需要3個(gè)控制點(diǎn)，二次項(xiàng)最少項(xiàng)需要6 個(gè)控制點(diǎn)，三次項(xiàng)最少需要10個(gè)控制點(diǎn)。三、選擇題：（單項(xiàng)或多項(xiàng)選擇）1、數(shù)字圖像的（）空間坐標(biāo)是離散的，灰度是連續(xù)的灰度是離散的，空間坐標(biāo)是連續(xù)的兩者都是連續(xù)的兩者都是離散的。2、采樣是對圖像（）取地類的樣本空 間坐標(biāo)離散化灰度離散化。3、量化是對圖像（）空間坐標(biāo)離散化 灰度離散化以上兩者。4、BSC是數(shù)字圖像的（）連續(xù)記錄格式行、波段交叉記錄格式象元、波段交叉記錄格式。5、通

21、過多項(xiàng)式進(jìn)行幾何校正時(shí)，需要在待校正 圖像與參考圖像之間選擇同名控制點(diǎn)， 其選取原 則包括易于識(shí)別并且不隨時(shí)間變化的點(diǎn)，如道路交叉 點(diǎn)、河流拐彎處、水域的邊界、機(jī)場等 特征變化大的地區(qū)應(yīng)多選些 圖像邊緣部分要選取控制點(diǎn)，以避免外推 同名控制點(diǎn)要在圖像上均勻分布6、多項(xiàng)式糾正用一次項(xiàng)時(shí)必須有（）。1個(gè)控制點(diǎn)2個(gè)控制點(diǎn)3個(gè)控制點(diǎn)4個(gè)控制點(diǎn)7、多項(xiàng)式糾正用二次項(xiàng)時(shí)必須有（）。3個(gè)控制點(diǎn)4個(gè)控制點(diǎn)5個(gè)控制點(diǎn)6個(gè)控制點(diǎn)&多項(xiàng)式糾正用一次項(xiàng)可以改正圖像的（）。 線性變形誤差非線性變形誤差前兩者四、問答題：1、敘述光學(xué)影像與數(shù)字影像的關(guān)系和不同點(diǎn)：（1）聯(lián)系：他們都是以空間域?yàn)楸憩F(xiàn)形式的影 像。（2

22、）光學(xué)影像：可以看成是一個(gè)二維的連續(xù)光密 度通過率函數(shù)，相片上的密度隨xy變化而變化， 是一條連續(xù)的曲線，密度函數(shù)非負(fù)且有限。而數(shù) 字影像：是一個(gè)二維的離散光密度函數(shù)，數(shù)字影 像處理要比光學(xué)影像簡捷快速，而且可以完成一 些光學(xué)處理方法所無法完成的各種特殊處理，成 本低，具有普遍性。2、怎樣才能將光學(xué)影像變成數(shù)字影像：把一個(gè)連續(xù)的光密度函數(shù)變成一個(gè)離散的光密 度函數(shù)，經(jīng)過圖像數(shù)字化，圖像采樣，灰度級(jí)量 化過程處理。3、敘述空間域圖像與頻率域圖像的關(guān)系和不同占：八、空間域圖像以空間坐標(biāo)（x，y）的函數(shù)，頻率域 是頻率坐標(biāo)Vx, Vy的函數(shù)，用F （Vx，Vy）表 示。4、說明遙感圖像幾何變形誤差的

23、主要來源：（1）傳感器成圖方式引起圖像變形；（2）傳感器外方位元素變化的影響；（3）地形起伏的影響；（4）地球表面曲率的影響；（5）大氣折射的影響；（6）地球自轉(zhuǎn)的影響5、試述多項(xiàng)式糾正法糾正衛(wèi)星圖像的原理和步驟。原理：多項(xiàng)式回避成像的空間幾何過程， 直接對圖像變形的本身進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬步驟：（1）確定校正的多項(xiàng)式模型；（2）選擇若干個(gè)控制點(diǎn)，利用有限個(gè)地面控制點(diǎn)的已知坐標(biāo)，解求多項(xiàng)式的系數(shù)；（3）將各像元的坐標(biāo)代入多項(xiàng)式進(jìn)行計(jì)算，便可求得校正后的坐標(biāo)；（4）位置進(jìn)行變換，變換的同時(shí)進(jìn)行灰度重采樣。6、幾何校正中常用的灰度重采樣方法有哪三種？（1）最鄰近像元采樣法；（2）雙線性內(nèi)插法；（3）雙三次

24、卷積重采樣法。第5章遙感圖像判讀一、名詞解釋1、微波：在電磁波譜中，波長在11000mn的波 段范圍稱為微波。2、微波遙感：通過微波傳感器獲取從目標(biāo)地物 反射或反射的微波輻射，經(jīng)過判斷處理來識(shí)別地 物的技術(shù)。3、熱紅外遙感：利用電磁波譜中814um熱紅外 波段本身和在大氣中傳輸?shù)奈锢硖匦缘倪b感技術(shù)統(tǒng)稱。4、密度分割法：又稱單波段彩色變換，單波段 黑白遙感圖像可按亮度分層，對每層賦予不同的色彩，使之成為一幅彩色圖像。即按圖像的密 度進(jìn)行分層，每一層所包含的亮度值范圍可以不 同。二、填空題1、熱紅外遙感的探測波段是 0.761000um。2、 在白天成像的熱紅外圖像上水體呈暗色調(diào)， 在夜晚成像的熱

25、紅外圖像上水體呈 亮色調(diào)。三、問答題：1、熱紅外遙感圖像上的色調(diào)深淺代表什么含 義？色調(diào)是溫度的顯示，淺色調(diào)代表強(qiáng)輻射體， 表明溫度高或輻射率高；深色調(diào)代表弱輻射體， 表明其溫度低。2、熱紅外遙感圖像上的陰影分為哪兩種類型，是如何形成的？冷陰影是陰影的溫度較其背景低產(chǎn)生的 熱陰影則是陰影的溫度較其背景高產(chǎn)生的3、TM432假彩色合成影像上，水體、植被、農(nóng) 田、城鎮(zhèn)等典型地物的解譯標(biāo)志是什么（從顏色、 形狀、紋理等方面分析）？（1）農(nóng)田具有規(guī)則的幾何形狀，紋理平滑細(xì)膩， 作物生長良好的地塊為均勻平滑的紅色，其邊界 多有路、渠、有田間防護(hù)林網(wǎng)等；（2）水體具有不規(guī)則的形狀或者為彎曲的條帶 狀，紋理

26、平滑細(xì)膩，呈藍(lán)黑色或黑色；（3）植被呈片狀，密集且紋理粗糙，一般呈暗 紅色；（4）城鎮(zhèn)為不規(guī)則的幾何形狀，折線輪廓明顯， 內(nèi)部色調(diào)不均，形狀有規(guī)則且面積較大，一般為 淡藍(lán)色，較亮。4、偽彩色增強(qiáng)與假彩色增強(qiáng)有何區(qū)別？（1）偽彩色增強(qiáng)是把灰度圖像的各個(gè)不同灰度 級(jí)按照線性或非線性的映射函數(shù)變換成不同的 彩色，得到一幅彩色圖像的技術(shù)，使原圖像細(xì)節(jié) 更易辨認(rèn)，目標(biāo)更容易識(shí)別；（2）假彩色增強(qiáng)是對一幅自然彩色圖像或同一 景物的多光譜圖像，通過映射函數(shù)變換成新的三基色分量，彩色合成使感興趣目標(biāo)呈現(xiàn)出與原圖 像中不同的、奇異的彩色。使景物呈現(xiàn)出與人眼 色覺相匹配的顏色，以提高對目標(biāo)的分辨率。第6章遙感圖像

27、計(jì)算機(jī)分類一、名詞解釋1. 監(jiān)督分類：首先需要從研究區(qū)域選取有代表 性的訓(xùn)練場地作為樣本，根據(jù)已知訓(xùn)練區(qū)提供的 樣本，建立判別函數(shù)，據(jù)此對樣本像元進(jìn)行分類， 依據(jù)樣本類別的特征來識(shí)別非樣本像元的歸屬 類別。2. 非監(jiān)督分類：在沒有先驗(yàn)類別（訓(xùn)練場地） 作為樣本的條件下，即事先不知道類別特征，主 要根據(jù)像元間相似度的大小進(jìn)行歸類合并 （將相 似度大的像元?dú)w為一類）的方法。3. 特征空間：光譜特征空間：為度量地物的光譜特征，建立的 以各波段圖像的亮度分布為子空間的多維空間。4. 訓(xùn)練區(qū)：又叫樣本區(qū)，是用來確定圖像中已 知類別像素的特征，它在遙感處理系統(tǒng)中被稱為“感興趣區(qū)”。二、填空題：1、根據(jù)是否

28、需要分類人員事先提供已知類別及 其訓(xùn)練樣本，遙感圖像的計(jì)算機(jī)分類方法包括 監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類。2、非監(jiān)督分類有多種方法，其中， K-均值方 法和ISODATA方法是效果較好、使用最多的兩 種方法。3、最大似然分類方法是基于 貝葉斯準(zhǔn)則的分 類錯(cuò)誤概率最小的一種非線性分類，是應(yīng)用比較 廣泛、比較成熟的一種監(jiān)督分類方法。三、不定項(xiàng)選擇題：1、同類地物在特征空間聚在_。同一點(diǎn)上同一個(gè)區(qū)域不同區(qū)域四、問答題：1、主要的監(jiān)督分類算法有哪些？(1)最小距離分類法(最小距離判別法、最近鄰域分類算法、多級(jí)分類分割法、平行六面體分 類法、特征曲線窗口法）；（2）最大似然分類法。2、主要的非監(jiān)督分類算法有哪些？

29、（1）簡單集群分類方法；（2）K-均值法（K-mean： Algorithm ） ；（ 3）Cluster 分類法；（4）迭代自組織數(shù)據(jù)分析技術(shù)方法（IterativeSelf-Organization Data AnalysisTech ni ques， ISODATA。3、ISODAT法的中文全稱？它同 K-means方法的 主要區(qū)別在哪里？（1）中文全稱：迭代自組織數(shù)據(jù)分析技術(shù)方法。2）區(qū)別：ISODAT基本同K-均值法，但K-均值 法的類別數(shù)是從始至終固定的，而ISODAT方法 則是動(dòng)態(tài)調(diào)整類別數(shù)的。4、選擇訓(xùn)練區(qū)有哪三個(gè)原則？（1）準(zhǔn)確性一一確保選擇的樣區(qū)與實(shí)際地物的 一致性；（2）

30、代表性考慮到地物本身的復(fù)雜性，所 以必須在一定程度上反映同類地物光譜特性的 波動(dòng)情況;3）統(tǒng)計(jì)性選擇的訓(xùn)練樣區(qū)內(nèi)必須有足夠 多的像元。5、圖像分類后處理包括哪些工作？更改類別顏色、分類統(tǒng)計(jì)分析、類后處理、柵矢 轉(zhuǎn)換6、監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類是最常用的遙感圖像 分類方法，比較這兩種分類方法。監(jiān)督分類非監(jiān)督分類是否需要訓(xùn)練區(qū)人工選取訓(xùn)練樣本僅需極少的人 工輸入主要步驟1、選擇特征波 段2、選擇訓(xùn)練 區(qū)3、選擇合適 的監(jiān)督分類算 法4、計(jì)算機(jī)自 動(dòng)分類5、分類 精度評價(jià)1選定初始集 群中心2用一 判據(jù)準(zhǔn)則進(jìn)行 分類3循環(huán)式 的檢查和修改 4.輸出分類結(jié) 果優(yōu)點(diǎn)1、可充分利 用分類地區(qū)的 先驗(yàn)知識(shí)，預(yù)先

31、 確定分類的類 別；2、可控 制訓(xùn)練樣本的 選擇，并可通過1、無需對分類 區(qū)有較多的了 解，僅需一定的 知識(shí)來解釋分 類出現(xiàn)的集群 組；2、人為誤 差減少，需輸入反復(fù)檢驗(yàn)訓(xùn)練 樣本，以提高3、 避免了非監(jiān)督的初始；3、可形成范圍很小 但有獨(dú)特光譜分類中對光譜 集群組的重新 歸類。特征的集群，所 分的類別比監(jiān) 督分類的類別 更均質(zhì)；4、獨(dú) 特的覆蓋量小 的類別均能夠 被識(shí)別缺點(diǎn)1、人為主觀因 素較強(qiáng)；2、訓(xùn) 練樣本的選取 和評估需花費(fèi) 較多的人力時(shí) 間；3、只能識(shí) 別訓(xùn)練樣本中 所定義的類別， 從而影響分類 結(jié)果。1、對其結(jié)果需 進(jìn)行大量分析 及后處理，才能 得到可靠分類 結(jié)果；2、存 在同物異

32、譜及 異物同譜現(xiàn)象， 使集群組與類 別的匹配難度 大；3、不同圖 像間的光譜集 群組無法保持其連續(xù)性，難以 對比。適用范圍有先驗(yàn)知識(shí)，已沒有類別先驗(yàn)知訓(xùn)練場地的 類別(實(shí)地抽樣 調(diào)查，人工目視 判讀)知識(shí)具體分類方法平行算法，最小 距離法，馬氏距 離分類，Parallelpipe， 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分 類，模糊分類， 判別分類，最大 似然法，波譜角 分類法基于最鄰近規(guī) 則的試探法Kmeans均值算法迭代自組織的 數(shù)據(jù)分析法(ISODATA)一、名詞解釋1、像點(diǎn)位移：在中心投影的像片上，地形的起 伏除引起像片比例尺變化外，還會(huì)引起平面上的 點(diǎn)位在像片位置上的移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為像點(diǎn)位 移。2、主動(dòng)遙感：

33、是指通過向目標(biāo)地物發(fā)射微波并接受其后向散射信號(hào)來實(shí)現(xiàn)對地觀測遙感方式， 主要傳感器是雷達(dá)。3、被動(dòng)遙感：通過傳感器，接收來自目標(biāo)地物 法神的微波，而達(dá)到探測目的的遙感方式稱為被 動(dòng)遙感。4、多波段遙感：又稱多光譜遙感，是利用具有 兩個(gè)以上波譜通道的傳感器對地物進(jìn)行同步成 像的一種遙感技術(shù)，它將物體反射或輻射的電磁 波信息分成若干波譜段進(jìn)行接收和記錄。5、數(shù)字圖像直方圖：用橫坐標(biāo)表示不同特性， 縱坐標(biāo)表示與特性相對應(yīng)的值，值的大小用直方 柱高度表示的圖形。6、SAR合成孔徑雷達(dá)，不受天氣條件限制能夠 穿透地表進(jìn)行大面積、遠(yuǎn)距離的觀測7、垂直攝影：攝像機(jī)主光軸垂直于地面或偏離 垂線3°以

34、內(nèi)，取得的像片稱為水平像片或者垂 直像片。&傾斜攝影：攝像機(jī)主光軸偏離垂線大于 3° 取得的像片稱為傾斜相片。二、判斷題1. 黑體的發(fā)射能量隨溫度的升高而迅速減小。(X)2. 熱紅外遙感在白天和夜晚都可以成像。(V)3. 熱紅外遙感在夜間和白天的圖像相同。(X)4. 可見光和熱紅外遙感影像的形狀和大小反映 的都是物體真實(shí)的形狀和大小。(X)5. 中心投影情況下，圖像的比例尺處處相等。(X)三、簡答題1. 遙感技術(shù)的特點(diǎn)有哪些？(1) 大面積觀測，即軌道高度越高，視角越寬 廣，同步觀測的范圍越大；(2) 時(shí)效性強(qiáng)，可以在短時(shí)間內(nèi)對同一地區(qū)進(jìn) 行重復(fù)探測；(3) 信息客觀、真實(shí)，

35、電磁波特性數(shù)據(jù)綜合反 映了地球上許多自然、人文信息；(4) 經(jīng)濟(jì)性，大大的節(jié)省了人力、物力、財(cái)力 和時(shí)間；(5) 局限性，所利用的電磁波很有限，某些特 征還不能準(zhǔn)確反映，空間分辨率也待提高。2. 側(cè)視雷達(dá)工作的基本原理是什么？遙感平臺(tái)在勻速前進(jìn)運(yùn)動(dòng)中，以一定的時(shí)間 間隔發(fā)射一個(gè)脈沖信號(hào)，天線在不同位置上接收 回波信號(hào)，并記錄和貯存下來，將這些在不同位 置上接收的信號(hào)合成處理，得到與真實(shí)天線接收 同一目標(biāo)回波信號(hào)相同的結(jié)果，一個(gè)小孔徑天 線，起到了大孔徑天線的作用。3. 解譯標(biāo)志的可變性和局限性（1）遙感攝影像片解譯標(biāo)志又稱判讀標(biāo)志，是 指能夠反映和表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感影像各種特征，能夠幫助識(shí)

36、別目標(biāo)地物或現(xiàn)象，分為直 接判讀標(biāo)志和間接解譯標(biāo)志。（2）解譯標(biāo)志的局限性：是指同一種地質(zhì)體在不同地區(qū)會(huì)有迥然不同的影像特征， 如灰?guī)r，在 我國南方多形成巖溶地貌，在北方卻形成連綿山 亙，即有些解譯標(biāo)志在某種自然地理?xiàng)l件和某個(gè) 地區(qū)才適用；（3）解譯標(biāo)志的可變性：指同一種地質(zhì)體，即 便在同一地區(qū)，當(dāng)其出露面積、厚度、所處構(gòu)造 部位、巖層產(chǎn)狀和覆蓋程度等不同時(shí)，也能表現(xiàn) 出不同的色調(diào)、水系和地貌形態(tài)。4. 請敘述遙感技術(shù)識(shí)別地物的原理。遙感影像的判讀是遙感成像的逆過程。指利用 圖像的影像特征和空間特征，結(jié)合多種非遙感信 息資料，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)規(guī)律，對判讀目標(biāo)進(jìn)行由此 及彼、由表及里、去偽存真的綜合分

37、析和邏輯推 理的思維過程。遙感影像判讀要充分利用影像本 身的特征，還需要結(jié)合相關(guān)資料、信息，并且具 有綜合分析和邏輯判斷的能力。5. 什么是遙感圖像的空間分辨率、時(shí)間分辨率、 波譜分辨率、輻射分辨率？（1）空間分辨率：指像素所代表的地面范圍的 大小，即掃描儀的瞬時(shí)視場，或地面物體能分辨 的最小單元；（2）時(shí)間分辨率：指傳感器對同一目標(biāo)進(jìn)行重 復(fù)探測時(shí)，相鄰兩次探測的時(shí)間間隔；（3）波譜分辨率：指傳感器在接受目標(biāo)輻射的 波普時(shí)能分辨的最小波長間隔，間隔越小，分辨 率越高；（4）輻射分辨率：指傳感器在接受波譜信號(hào)時(shí)， 能分辨的最小輻射度差，即傳感器對光譜信號(hào)強(qiáng) 弱的敏感程度和區(qū)分能力，在遙感圖像上

38、表現(xiàn)為 每一像元的輻射量化級(jí)。6. 請說明為什么在晴朗的條件下，天空是藍(lán)色的，但是朝霞和晚霞是紅色的？無云的晴空之所以呈藍(lán)色，就是因?yàn)樗{(lán)光波 長短，散射強(qiáng)度較大（波長越長，瑞利散射越弱）， 因此藍(lán)光向四面八方散射，使整個(gè)天空蔚藍(lán)，使太陽輻射傳播方向的藍(lán)光被大大削弱。 而在日出 和日落時(shí)，因?yàn)樘柕母叨冉切?，陽光斜射向?面，通過的大氣層比陽光直射時(shí)要厚得多，在過 長的傳播中藍(lán)光波長最短，幾乎被散射殆盡，波 長次短的綠光散射強(qiáng)度也居其次，大部分被散射 掉了，只剩下波長最長的紅光，散射最弱，因此 透過大氣層最多，加上剩余的極少量綠光，最后 合成呈現(xiàn)橘紅色。7何為高光譜遙感？它與傳統(tǒng)遙感手段有何區(qū)另

39、U?(1) 概念：高光譜遙感是高光譜分辨率遙感的 簡稱，它是在電磁波的可見光、近紅外、中紅外 和熱紅外波段范圍內(nèi)，獲取許多非常窄的光譜連 續(xù)的影像數(shù)據(jù)的技術(shù)；(2) 區(qū)別：高光譜遙感的成像光譜儀可以分離成幾十甚至數(shù)百個(gè)很窄的波段來接收信息， 每個(gè) 波段寬度僅小于10mm所有波段排列在在一起 能形成一條連續(xù)的完整的光譜曲線；光譜覆蓋了 從可見光到熱紅外的全部電磁輻射波譜范圍。常 規(guī)遙感的傳感器多數(shù)只有幾個(gè)，十幾個(gè)波段；每 個(gè)波段寬度大于100nm而且這些波段在電磁波 譜上不連續(xù)。因而，高光譜遙感的信息量大大增加。8. 在標(biāo)準(zhǔn)假彩色影像上，植被呈現(xiàn)什么顏色，原 因是什么？波段3綠波段賦予藍(lán)，波段2

40、紅波段賦予綠， 波段4紅外波段賦紅時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)假彩色。植被在 標(biāo)準(zhǔn)假彩色上呈紅色，因?yàn)橹脖粚?波段（紅外 波段）有很強(qiáng)的反射，在 2、3波段反射較弱， 而標(biāo)準(zhǔn)假彩色中，4波段被呈紅色，所以植被呈 紅色。9. 請解釋“同物異譜、同譜異物"，并舉例說明。同物異譜指相同的地物具有不同的光譜特 征曲線，例如健康的林木，由于樹冠強(qiáng)烈反射近 紅外線而呈現(xiàn)鮮紅色影像，有病害的林木由于針 葉被松毛蟲吃盡而無此反應(yīng)。同譜異物指不同的 地物具有相同的光譜特征曲線，例如生長環(huán)境的 影響導(dǎo)致兩個(gè)地物的光譜特征相同。10. “大氣窗口”對遙感探測具有重要意義，請 說明原因。（1）遙感中的大氣窗口 ，為電磁波通過

41、大氣層 時(shí)較少被反射、吸收或散射的，透過率較高的波 段；（2）通過大氣窗口的研究和劃分，可以確定采用某個(gè)波段的數(shù)據(jù)時(shí)，可以排除哪些因素的影 響，或者可以明確是主要受某種因素的影響；（3）折射改變了太陽輻射的方向，但沒有改變 太陽輻射的強(qiáng)度，因此，就輻射而言，太陽輻射 經(jīng)過大氣傳輸后，主要是反射、折射和散射的共 同影響衰減了輻射強(qiáng)度，剩余部分即為透過的部 分，對遙感傳感器而言，只能選擇透過率高的波 段，才對觀測有意義。再比如,熱紅外遙感，就是 利用了對熱量非常敏感的一個(gè)波段。11. 說明遙感圖像增強(qiáng)的目的，并舉一種圖像增 強(qiáng)處理方法及用途。（1）圖像增強(qiáng)的目的：是提高圖像質(zhì)量和突出 所需信息，有

42、利于分析判讀或作進(jìn)一步的處理；（2）方法及用途：空間濾波是以重點(diǎn)突出圖像上的某些特征為目的，如突出邊緣或紋理等，通 過像元與其周圍相鄰像元的關(guān)系，采用空間域中 的領(lǐng)域處理方法，是一種幾何增強(qiáng)處理。其中， 低通濾波器可用于圖像的平滑， 去除噪音；而高 通濾波器可對邊緣進(jìn)行增強(qiáng)，有利于邊緣的提 取。12. 微波為什么具有極強(qiáng)的穿透云層的作用？ 微波波長比粒子的直徑大得多，則又屬于瑞 利散射的類型，散射強(qiáng)度與波長的四次方成反 比，波長越長散射強(qiáng)度越小，所以微波才可能有 最小散射、最大透射。13. 比較說明真彩色圖像、假彩色圖像、偽彩色 圖像的異同。（1）真彩色圖像：是指圖像中的每個(gè)像素值都 分成R、

43、G B三個(gè)基色分量，每個(gè)基色分量直接 決定其基色的強(qiáng)度。（2）假彩色圖像：是通過不同波段進(jìn)行合成得 到的彩色影像，不是肉眼實(shí)際觀察到的實(shí)際顏 色。（3）偽彩色圖像：每個(gè)像素值實(shí)際上是一個(gè)索 引值或代碼，該代碼值作為色彩查找表 CLUT中 某一項(xiàng)的入口地址，根據(jù)該地址可查找出包含實(shí) 際R、G B的強(qiáng)度值。這種用查找映射方法產(chǎn)生 的色彩稱為偽彩色，生成的圖像為偽彩色圖像。 這種方式產(chǎn)生的色彩本身是真的，不過它不一定 反映原圖的色彩。14. 什么是直接解譯標(biāo)志，以及間接解譯標(biāo)志， 并舉例說明直接解譯標(biāo)志和間接解譯標(biāo)志。（1）直接解譯標(biāo)志：指能夠直接反映和表現(xiàn)目 標(biāo)地物信息的遙感圖像的各種特征，解譯者

44、利用 直接解譯標(biāo)志可以直觀識(shí)別遙感像片上的目標(biāo) 地物。包括遙感攝影像片上的形狀： 人造地物 一般具有規(guī)則的幾何外形和清晰的邊界，如樓 房、道路等；大?。涸诓恢老衿壤邥r(shí)， 比較兩個(gè)物體的相對大小有助于我們識(shí)別它們 的性質(zhì)，如樓房和房屋的大小不同等；色調(diào)和 顏色：如在黑白紅外像片上，茂密植被表現(xiàn)為淺 白色調(diào)；在可見光黑白像片上，同樣茂密的植被 表現(xiàn)為灰暗色調(diào)；陰影：分為本影和落影，本 影是地物未被陽光直接照射到的部分在像片上 的構(gòu)像，有助于地物獲得立體感，如汽車的背光 部分或低太陽角下的建筑物。落影是陽光直接照 射物體時(shí)，物體投在地面上的影子在像片上的構(gòu) 像，如高架橋投在地面上的陰影。紋理：

45、與航 空像片的比例尺有關(guān)，比例尺不同表現(xiàn)的紋理不 同，如在大比例尺上可顯示出一個(gè)個(gè)樹冠的紋 理，在小比例尺上則表現(xiàn)為一系列樹冠的頂部構(gòu) 成的整個(gè)森林的紋理。圖型：如水系有樹枝狀、 羽毛狀和網(wǎng)格狀等多種圖型。位置：如農(nóng)田與 水渠之間的位置，根據(jù)他們的相對位置可以判斷 該農(nóng)田為水澆地、水田或旱地。（2）間接解譯標(biāo)志：指能夠間接反映和表現(xiàn)目 標(biāo)地物信息的遙感圖像的各種特征，借助它可以 推斷與某地物屬性相關(guān)的其他現(xiàn)象，包括目標(biāo) 地物與其相關(guān)指示特征：例如，像片上河流邊灘、 沙嘴和心灘的形態(tài)特征是確定河流流向的間接 解譯標(biāo)志。像片上呈線狀延伸的陡立三角面地 形，是推斷地質(zhì)斷層存在的間接標(biāo)志； 地物及 與

46、環(huán)境的關(guān)系：“植物是自然界的一面鏡子”，據(jù) 此可以根據(jù)有代表性的植物類型推斷當(dāng)?shù)氐纳?態(tài)環(huán)境，例如寒溫帶針葉林的存在說明該地區(qū)屬 于寒溫帶氣候；目標(biāo)地物與成像時(shí)間的關(guān)系： 了解成像時(shí)間，有助于對目標(biāo)地物的識(shí)別。例如， 東部季風(fēng)區(qū)夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，土壤 含水量因此具有季節(jié)變化，河流與水庫的水位也 有季節(jié)變化。15. 請敘述我國目前自主發(fā)射的資源環(huán)境衛(wèi)星 遙感數(shù)據(jù)（至少三例），并說明其技術(shù)參數(shù)。（1）資源三號(hào)（ZY-3）衛(wèi)星是中國第一顆自主 的民用高分辨率立體測繪衛(wèi)星，通過立體觀測， 可以測制1 : 5萬比例尺地形圖，為國土資源、 農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域提供服務(wù)，資源三號(hào)將填補(bǔ)中 國立體測圖這一領(lǐng)域的空白。衛(wèi)星可對地球南北 緯84度以內(nèi)地區(qū)實(shí)現(xiàn)無縫影像覆蓋，回歸周期為59天，重訪周