一、选择与判断
1、遥感技术系统的组成。
包括遥感信息的获取、遥感信息传输和遥感信息提取应用三大部分
2、遥感按电磁波的波谱范围的分类
3、可见光的波长范围
可见光通常指波长范围为:390nm - 780nm 的电磁波。人眼可见范围为:312nm - 1050nm。
4、微波遥感的特点
波长1mm—1m。是一个很宽的波段。可分为毫米波（1—10毫米）、厘米波（1—10cm）和分米波（1—10分米）。
微波的特点是：
（1）能穿透云雾和一定厚度的植被、冰层和土壤，可获得其它波段无法获得的信息；（2）具有全天候的工作能力；
（3）可以主动和被动方式成像。
因此在遥感技术上是很有潜力的一个波段。
5、叶绿素的主要吸收波段
主要吸收红光及蓝紫光（在640-660nm的红光部分和430-450nm的蓝紫光强的吸收峰）。
6、异物同谱现象是什么
“同物异谱”说的是相同的地物由于周围环境、病虫害或者放射性物质等影响，造成的相同的物种但是其光谱曲线不同，“异物同谱”顾名思义也就是不同的地物由于生长环境的影响光谱曲线相同。这就给遥感分类造成了困难，遥感影像在分类时主要依靠的就是地物的光谱特征，尤其是非监督分类，它的前提就是不存在“同物异谱”和异物同谱“现象。
7、黑体的反射率与吸收率
黑体的反射率=0，吸收率=1（如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体就叫做黑体。）
8、黑体辐射通量密度与波长、温度的关系
辐射出射度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。
?温度越高，辐射出射度越大，不同温度的曲线不相交。
?随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。
即黑体总辐射出射度随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。是红外装置测定温度的理论基础。
9、普朗克定律在全波段积分得到的定律
由普朗克公式可知，在给定的温度下，黑体的光谱辐射是随波长而变化；同时温度越高，辐射通量密度也越大，不同温度的曲线是不相交的。
10、维恩位移定律的主要结论
维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长(λmax)与黑体绝对温度(T)成反比。随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。
11、地物反射的三种类型
黑体或绝对黑体：发射率为1，常数。
灰体：发射率小于1，常数
选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。
12、朗伯面反射的特点
对于漫反射面，当入射照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面称朗伯面。把反射比为1的朗伯面叫做理想朗伯面。
特点：其反射亮度是一个常数
13、决定大气散射的主要因素
散射的方式随电磁波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相对关系而变化
大气粒子的成分；大气粒子的大小；大气粒子的含量；波长
14、瑞利散射的特点
（1）当大气中粒子的直径比波长小得多时发生，由分子与原子引起（分子散射）
（2）散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱
（3）主要发生在可见光和近红外波段，波长＞1um可忽略
15、列举典型的光机扫描仪
机载红外扫描仪；气象卫星上携带的AVHRR传感器；MSS多光谱扫描仪；TM/ETM专题制图仪
16、列举典型的推帚（固体）扫描仪
1）SPOT卫星上的HRV传感器
2）美国Ikonos、Quikbird卫星传感器
17、遥感平台按距地高度的分类
（1）航天平台：高度> 150km
卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。
（2）航空平台：高度30km以内
各类飞机、飞艇、气球等
（3）地面平台：高度< 100米
三角架、遥感塔、遥感车（船）、建筑物的顶部等
18、遥感卫星按应用范围的分类
气象卫星系列；陆地卫星系列；海洋卫星系列
19、太阳同步卫星的轨道特点
运行轨道与太阳的入射光线总保持一个固定角度的飞行模式，称为太阳同步。
以相同的方向经过同一纬度的当地时间是相同的。白天飞过地球上绝大部分的陆地，上午9︰00－10︰30最佳入射角，保证太阳光强度和地物阴影。
20、列举典型的陆地资源卫星
Landsat系列（美国）；SPOT系列（法国）；IRS系列（印度）；ALOS（日本）；CBERS系列（中国）
21、Landsat卫星轨道的特征
近圆形，近极地，与太阳同步（卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角，不随地球绕太阳公转而改变），可重复的轨道。
22、SPOT卫星的两种观测模式
垂直观测：当传感器探测星下点区域时，两个传感器可以覆盖相邻的两个区域，每个区域的带宽60km，重叠区域为3公里。瞬时视场宽117km。
倾斜观测：通过调整HRV(IR)传感器的数据条带选择镜片，的角度，可观测到星下点轨迹两侧±27°、共950 km宽范围内的地面目标，地面数据条带的宽度也由星下点附近的60 km，扩展到两侧最外端的81 km。
23、列举典型的气象卫星
NOAA（美国）、Meteor（俄罗斯）。
FY-1风云气象卫星
GOES（美国）、Meteosat（欧空局）， GMS （日本），风云二号（中国）。
24、雷达的两种分辨率
方位分辨率和距离分辨率
25、侧视雷达的两种类型
真实孔径侧视雷达（SLAR）和合成孔径侧视雷达（SAR）
26、遥感数据特征的四种分辨率
1、空间分辨率
空间分辨率：是针对遥感器或图像而言的，指图像上能够能够识别的两个相邻地物的最小单
元的尺寸或大小，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。
通常用像元大小、像解率或视场角来表示
2、时间分辨率
时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。它能提供地物动态变化的信息，可用来对地物的变化进行监测，也可以为某些专题要素的精确分类提供附加信息。时间分辨率包括两种情况：
1、传感器本身设计的时间分辨率，受卫星运行规律影响，不能改变；
2、根据应用要求，人为设计的时间分辨率，它一定等于或小于卫星传感器本身的时间分辨率。
3、波谱分辨率
可以分辨红外、红橙黄绿青蓝紫紫外的传感器的光谱分辨率就比只能分辨红绿蓝的传感器的光谱分辨率高。
一般来说，传感器的波段数越多波段宽度越窄，地面物体的信息越容易区分和识别，针对性越强。
现在的技术可以达到5-6nm（纳米）量级，400多个波段。细分光谱可以提高自动区分和识别目标性质和组成成分的能力。
4、辐射分辨率
辐射分辨率指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射差。在遥感图像上表现为每一个像元的辐射量化级。
反映了传感器对电磁波探测的灵敏度。辐射分辨率越高，对电磁波能量的细微差别越灵敏，因此需要较高的量化比特数（对应于遥感图像的灰度级数目）才能记录电磁波能量的细微差别。
一般地，辐射分辨率越高，图像的比特数越大，色调层次越丰富，辐射分辨率越低，图像的比特数越小，色调层次越少。
27、时间分辨率和空间分辨率的相互制约关系
时间分辨率与空间分辨率：时间分辨率取决于卫星的重访周期，常见的卫星轨道有两种，极轨卫星和静止轨道卫星。极轨卫星的轨道低，空间分辨率高，但是卫星数据的时间分辨率受控于绕地球的旋转周期。静止轨道卫星高度三万六千公里，轨道高，空间分辨率通常低，但是由于其在赤道上空定点（相对地球静止），所以可以对同一地区反复成像，比如每隔十秒拍一下，所以时间分辨率高。
光谱分辨率、空间分辨率、辐射分辨率、时间分辨率之间还有一个很重要的相互制约关系：即数据量与存储、传输技术之间的矛盾。四大分辨率的提升均会导致遥感图像数据量的急剧增加，受到星载存储设备容量和星地之间数据传输速率的限制，四大分辨率之间只能有限度地提升一部分，而不能无限制提升。
28、颜色的性质三要素
色名；明度；彩度
29、大气效应对图像对比度的影响
地面景物经过大气后对比度明显下降，变化因子与太阳高度角有关，太阳高度角越低，对比度下降越明显。在太阳高度角30°时，地面景物尚未进人相机成像系统，对比度已下降到原来的72％。该对比度的下降会导致图像对比度下降，影响卫星图像品质。
30、辐射定标的目的
辐射定标就是将图像的数字量化值（DN）转化为辐射亮度值或者反射率或者表面温度等物理量的处理过程。其目的在于消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值
31、辐射定标场的选取原则
场地定标
在遥感器飞越辐射定标场地上空时，在定标场地选择若干个像元区，测定探测器对应波段内的地物反射率ρ，同时测出气象要素和大气光学特征，并利用大气辐射传输模型等手段给出成像光谱仪入瞳处各光谱带的辐射亮度，最后确定它与成像光谱仪对应输出的数字量化值的数量关系，求解定标系数。
32、系统误差纠正能纠正的几何变形
遥感影像的几何处理：
（1）粗加工处理即做系统误差的改正
（2）精纠正处理。（消除图像中的几何变形，产生一副符合某种地图投影要求的新图像
33、地形起伏时，像点的位移方向
由于高差的原因，实际像点P’距像幅中心的距离相对于理想像点P0距像幅中心P’0的距离移动了?r
34、选取地面控制点的选取原则
控制点的选择要以配准对象为依据。关键在于建立待匹配的两种坐标系的对应点关系
①控制点应选取图像上易分辨且较精细的特征点，容易通过目视方法辨别（如道路交叉点、河流弯曲或分叉处、海岸线弯曲处、湖泊边缘、飞机场、城廓边缘等）
②特征变化大的地区应多选些
③图像边缘部分一定要选取控制点，以避免外推
④尽可能满幅均匀选取
⑤特征不明显的大面积区域（如沙漠），可用求延长线交点的办法来弥补
35、最近邻重采样造成的像元位置偏移量
几何位置上的精度为±0.5象元
36、图像平滑的两种方法
图像中出现某些亮度变化过大的区域，或出现不该有的亮点（“噪声”）时，采用平滑的方法可以减小变化，使亮度平缓或去掉不必要的“噪声”点。图像平滑的两种方法有均值滤波和中值滤波。
37、图像锐化的三种方法
罗伯特梯度法、索伯尔梯度法、拉普拉斯算子法
38、图像融合的两个步骤
数据准备和预处理；影像数据融合
39、目视解译标志的两种类型
目视解译标志：指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征。
1）直接判读标志
色调与颜色；阴影（本影和落影）；形状；大小；纹理；位置；图型
2）间接判读标志
40、监督分类的常用方法
最小距离分类法、最大似然判别分类、多级切割分类法（平行管道法）、特征曲线窗口法
41、最大似然分类的训练样本的特征
最大似然法假定训练区地物的光谱特征和自然界大部分随机现象一样，近似服从正态分布，利用训练区可求出均值、方差以及协方差等特征参数，从而求出总体的先验概率密度函数。
二、名词解释与简答
1、遥感识别地物的原理
根据传感器所接受到的电磁波光谱特征的差异来识别地物：
（1）不同地物在不同波段反射率存在差异；
（2）同类地物的光谱是相似的，但随着该地物的内在差异而有所变化。
2、植被的光谱特征
可见光区域，由于叶绿素的强烈吸收，植物的反射、透射率均低，仅在0.55μm附近有10-20%的反射峰而呈绿色；
近红外区域，在0.7—1.3μm之间形成50-60%的强反射峰，由于不同种植物的叶细胞结构差异大，不同种植物的反射率在该波段具有最大的差值，故是区分植物种类的最佳波段；
1.45、1.95、
2.7μm为中心的三个吸收带，这三个吸收带之间有两个较强的反射峰（1.65及2.2μm ）；
不同种类的植物均具有相似的反射波谱曲线。
2、高光谱遥感
是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体，获取许多非常窄且光谱连续的图像数据的技术。目前，一般将波长间隔10nm以下，波段数36个以上的遥感系统定义为高光谱遥感。
3、太阳同步卫星
太阳同步卫星是指卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向。这类卫星总是在相同的地方时经过同一位置，在大致相同的太阳对地光照条件下观测地面。
4、辐射校正
为了正确评价目标的反射和辐射特性，消除图像中依附在辐射亮度中的各种失真过程。
5、真彩色合成
是指将红光波段赋成红，绿光波段赋成绿，蓝光波段赋成蓝。
6、遥感几何变形的主要原因
传感器外方位元素变化、地表起伏的影响、地球曲率的影响、大气折射的影响和地球自转的影响等是产生几何变形的主要原因。
7、遥感图像的三种数据格式
遥感图像的三种数据格式是通用二进制文件格式、传感器文件格式、商业软件文件格式。
8、缨帽变换后的图像特征
第一特征为亮度，反映总体反射率的综合效果，并仅与影响总体反射率的物理过程有关。第二特征为绿度，是可见光波段植物光合作用吸收与近红外植物强反射的综合影响，与地面植被覆盖、叶面积指数以及生物量有很大关系。
第三特征为湿度，是可见光、近红外波段反射能量的综合与两处中红外波段反射能量的差值，反映地面水分条件，特别是土壤的湿度状态。
9、目视解译
也称目视判读，又称目视判译，是指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器，通过分析，推断，验证，结合专业知识，在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。
10、非监督分类ISODATA算法的分类过程
（1）选择某些初始值。可选不同的参数指标，也可在迭代过程中人为修改，以将N个模式样本按指标分配到各个聚类中心中去。
（2）计算各类中诸样本的距离指标函数。
（3）~（5）按给定的要求，将前一次获得的聚类集进行分裂和合并处理（（4）为分裂处理，（5）为合并处理），从而获得新的聚类中心。
（6）重新进行迭代运算，计算各项指标，判断聚类结果是否符合要求。经过多次迭代后，若结果收敛，则运算结束。
11、辐射定标
辐射定标就是将图像的数字量化值（DN）转化为辐射亮度值或者反射率或者表面温度等物理量的处理过程。传感器端的辐射校正，对于卫星遥感图像来说，称为辐射定标。其目的在于消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值。
12、图像融合
多源信息的复合是将多种遥感平台，多时相遥感数据以及遥感数据与非遥感数据之间的信息组合匹配的技术。
三论述题
1、论述TM主要波段的特征和主要应用。
◆TM1 0.45-0.52 μm ，蓝波段，对水体穿透强, 该波段位于水体衰减系数最小，散射最弱的部位（0.45～0.55um），对水体的穿透力最大，可获得更多水下信息，对叶绿素与叶色素反映敏感，有助于判别水深及水中叶绿素分布以及水中是否有水华等。
◆TM2 0.52-0.60 μm ，绿波段，对植物的绿反射敏感该波段位于健康绿色植物的绿色反射率（0.54～0.55um）附近；对健康茂盛植物的反射敏感,主要观测植被在绿波段中的反射峰值, 探测健康植被绿色反射率,按绿峰反射评价植物的生活状况,区分林型，树种，植被类型和评估作物长势，对水体有一定的穿透力。
◆TM3 0.62-0.69 μm ，红波段，对水中悬浮泥沙反映敏感。叶绿素的主要吸收波段，反映不同植物叶绿素吸收,植物健康状况，用于区分植物种类与植物覆盖率。信息量大，广泛用于对裸露地表、植被、岩性、地层、构造、地貌等，为可见光最佳波段
◆TM4 0.76-0.96 μm 近红外波段，对绿色植物类别差异最敏感，为植物通用波段，处于水体强吸收区，水体轮廓清晰。用于测量生物量和作物长势，区分植被类型，增强土壤-农作物与陆地-水域之间的反差。
◆TM5 1.55-1.75 μm ，中红外波段，该波段位于水的吸收带（1.4～1.9um）之间，反映植物和土壤水分含量敏感。探测植物含水量和土壤湿度，区别雪和云。
◆TM6 1.04-1.25 μm，热红外波段，监测与人类活动有关的热特征，如城市热岛效应研究、森林火灾的监测等，进行热制图；
◆TM7 2.08-3.35 μm ，中红外波段，为地质学家追加波段，处于水的强吸收带，水体呈黑色，可用于区分主要岩石类型、岩石的热蚀度、探测与岩石有关的粘土矿物。
2、结合Landsat卫星，论述陆地卫星的特点和应用。
陆地卫星属陆地资源卫星,都属近极地太阳同步卫星,这种轨道卫星的特点观测范围宽,可以覆盖南北纬80度间的地球范围。而且每天在几乎同一地方时经过各区上空。Landsat是9点至10点多,保证了接收图像在色调上的一致性。具有较高的分辨率：陆地资源卫星的分辨率都较高,一般为几十米,Landsat是79-30m不等。回归周期较长,对同一点的重复观测能力较差。由于陆地资源卫星是为探测资源而用,所以回归周期较长,Landsat为16-18天。但随着现代技术的发展,传感器可以作倾斜观测,这样对同一个点的观测周期可以大幅度缩短,SPOT可以达到1-4天不等。现在陆地卫星的发展趋势是传感器具有侧摆功能,观测灵活性增加;除多光谱波段外,增设全色波段;多为推扫式传感器。
应用：陆地卫星的主要任务是调查地下矿藏、海洋资源和地下水资源，监视和协助管理农、林、畜牧业和水利资源的合理使用，预报农作物的收成，研究自然植物的生长和地貌，考察
和预报各种严重的自然灾害（如地震）和环境污染，拍摄各种目标的图像，以及绘制各种专题图（如地质图、地貌图、水文图）等。
3、论述监督分类和非监督分类的比较
1. 辐射能量（W）：电磁辐射的能量，单位是焦耳J
2. 辐射通量（Φ）：单位时间内通过某一面积的辐射能量，单位是瓦W
3. 辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量，单位为W/m2
4. 辐照度（I）：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量，单位为W/m2——用来形容目标物是接受能量的。
5. 辐射出射度（M）——向外辐射能量：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量，单位为W/m2
6. 辐射亮度（L）：在特定方向，垂直此方向的单位面积单位立体角内辐射出的辐射通量，
单位为W/m2·sr
7. 辐射出射度、辐照度和辐射通量密度有什么区别和联系？
答：三者都是辐射通量密度的概念，I表示物体接收的辐射，M表示物体发出的辐射。
8. 辐射亮度和辐射出射度的关系是怎样的？
答：辐射出射度表示各个方向的辐射亮度之和。
9. 黑体辐射公式计算出的是黑体的（光谱辐射出射度）。
10. 反射波谱：目标物的反射率随波长变化的规律叫做该物体的反射波谱。
11. 植被在（近红外）波段有强反射峰。（利用近红外波段，监测病虫害植被）
12. Landsat卫星的重访周期是（16-18）天。
13. 传感器成像时所能区分的最小单元的大小称为（空间分辨率）。
14. 光机扫描成像的空间分辨率受（瞬时视场角）决定。
15. 大气校正：通过简单的方法去掉程辐射L p（散射光直接进入传感器的那部分），从而改善图像质量。
（1）直方图最小值去除法
基本思路：阴影、深水处，一般辐射亮度应为0，若影像上该处像元亮度不为零，则应是大气散射导致的程辐射度值。（程辐射主要来源于米氏散射——红外波段）
校正方法：
将每一波段中每个像元的亮度值都减去本波段的最小值。使图像亮度动态范围得到改善，对比度增强，从而提高了图像质量。
（2）回归分析法
基本思路：
假定某红外波段，存在程辐射为主的大气影响，设为波段a。
找到其他波段，设为波段b并找到其相应的最小值。
由于波段之间的相关性，通过回归分析得到线性回归线与波段b的亮度L b轴相交。
校正方法：
将波段b中每个像元的亮度值减去α（波段b的程辐射度），来改善图像，去掉程辐射。16. 几何畸变校正
具体步骤和计算方法：
1）建立校正前后两图像像元点之间的对应关系——多项式纠正函数（需求出12个系数，至少要找到6个控制点）
2）确定校正后图像上每一点的亮度值
17. 目视解译方法：①直接判读法：使用的直接判读标志有色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图案等。
②对比分析法：同类地物对比分析、空间对比分析、时相动态对比法。
③信息复合法
④综合推理法
⑤地理相关分析法
18. 罗伯特锐化是2*2的运算模板。
第一章电磁波及遥感物理基础 名词解释： 1、电磁波 （变化的电场能够在其周围引起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场，并在更远的区域内引起新的变化磁场。） 变化电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。 2、电磁波谱 电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。 3、绝对黑体 对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。 4、辐射温度 如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。 5、大气窗口 电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。 6、发射率 实际物体与同温下的黑体在相同条件下的辐射能量之比。 7、热惯量 由于系统本身有一定的热容量，系统传热介质具有一定的导热能力，所以当系统被加热或冷却时，系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间，这种性质称为系统的热惯量。（地表温度振幅与热惯量P成反比，P越大的物体，其温度振幅越小；反之，其温度振幅越大。）8、光谱反射率 ρλ=Eρλ/ Eλ(物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。) 9、光谱反射特性曲线 按照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。 填空题： 1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等组成。 2、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ的函数。 3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关
系。 4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长λ乘绝对温度T 是常数2897.8。当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向移动。 5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 μm 选择题：(单项或多项选择) 1、绝对黑体的（②③） ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。 2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（②⑥） ①反射率②发射率③物体温度一次方 ④物体温度二次方⑤物体温度三次方⑥物体温度四次方。 3、大气窗口是指（③） ①没有云的天空区域②电磁波能穿过大气层的局部天空区域 ③电磁波能穿过大气的电磁波谱段④没有障碍物阻挡的天空区域。 4、大气瑞利散射（⑥） ①与波长的一次方成正比关系②与波长的一次方成反比关系 ③与波长的二次方成正比关系④与波长的二次方成反比关系 ⑤与波长的四次方成正比关系⑥与波长的四次方成反比关系⑦与波长无关。 5、大气米氏散射（②） ①与波长的一次方成正比关系②与波长的二次方成反比关系③与 波长无关。 问答题： 1、电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成？它们有哪些不同点， 又有哪些共性？ 电磁波组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同点：频率不同（由低到高）。 共性：a、是横波；b、在真空以光速传播；c、满足f*λ=c E=h*f； d、具有波粒二象性。 遥感常用的波段：微波、红外、可见光、紫外。 2、物体辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值 波长是多少？ 有关因素：辐射通量（辐射能量和辐射时间）、辐射面积。 常温下黑体的辐射峰值波长是9.66μm 。 3、叙述植物光谱反射率随波长变化的一般规律。 植物：分三段，可见光波段（0.4～0.76μm）有一个小的反射峰，位
遥感原理与方法期末考试复习 第一章绪论 ★遥感的定义？遥感对地观测有什么特点？ 广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场（磁力、重力）、机械波（声波、地震波）等的探测。实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探（物理探测）的范畴，只有电磁波探测属于遥感的范畴。 狭义：是指对地观测，即从不同高度的工作平台上通过传感器，对地球表面目标的电磁波反射或辐射信息进行探测，并经信息记录、传输、处理和解译分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 定义：遥感是指不与目标物直接接触，应用探测仪器，接收目标物的电磁波信息，并对这些信息进行加工分析处理，从而识别目标物的性质及变化的综合性对地观测技术。 英文定义：Remote Sensing 简写为RS(3S之一) 空间特点—全局与局部观测并举，宏观与微观信息兼取 时相特点—快速连续的观测能力 光谱特点—技术手段多样，可获取海量信息 经济特点—应用领域广泛，经济效益高 ★遥感技术系统有哪几部分组成？每部分的作用。 信息获取是遥感技术系统的中心工作 信息记录与传输工作主要涉及地面控制系统 信息处理通过各种技术手段对遥感探测所获得的信息进行各种处理 信息应用是遥感的最终目的，包括专业应用和综合应用 ☆遥感有哪几种分类方法及哪些分类？ 1）按遥感平台分：地面遥感、航空遥感和航天遥感 2）按工作方式分：主动式和被动式遥感.ps【主动式遥感是指传感器自身带有能发射电磁波的辐射源，工作时向探测区发射电磁波，然后接收目标物反射或散射的电磁波信息。被动式遥感是传感器本身不发射电磁波，而是直接接受地物反射的太阳光线或地物自身的热辐射。】 3）按工作波段分：紫外、可见光、红外、微波遥感、多光谱和高光谱遥感 4）按记录方式分：成像和非成像遥感 5）按应用领域分：外层空间、大气层、陆地、海洋遥感等，具体应用领域可分为城市遥感、环境、农业和林业遥感、地质、气象、军事遥感等。 遥感对地观测技术现状及发展展望？ 现状（国内）： 1）民用遥感卫星像系列化和业务化方向发展 2）传感器技术发展迅速 3）航空遥感系统日趋完善 4）国产化地球空间信息系统软件发展迅速 5）应用领域不断扩展 发展展望： 1）研制新一代传感器，以获得分辨率更高、质量更好的遥感数据 2）遥感图像信息处理技术发展迅速
第一章 绪论 ? 什么是遥感？ 广义上：泛指一切无接触的远距离探测，实际工作中，只有电磁波探测属于遥感范畴。 狭义上：遥感探测地物基本原理：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。现代遥感:特指在航天平台上，利用多波段传感器，对地球进行探测、信息处理和应用的技术。 ? 电磁波的传输过程 PxYBRXQ 。SOt0ure 。MDGVcH2。 ? 遥感技术系统 遥感技术系统是实现遥感目的的方法论、设备和技术的总称。MR4gQja 。im8FEKh 。l0lznrK 。 遥感技术系统主要有：①遥感平台系统②遥感仪器系统③数据传输和接收系统④用于地面波谱测试和获取定位观测数据的各种地面台站网；⑤数据处理系统。⑥分析应用系统。? 遥感应用过程 1.问题声明(分析问题、假设建模、指定信息需求） 2.数据收集（遥感、实地观测） 3.数据分析（目视解译、数字图像处理、可视化分析、测试假设） 4.信息表达（数据库、误差报告、统计分析、各类图件） ? 遥感的发展趋势 高分辨率、定量化、智能化、商业化 第二章 电磁波及遥感物理基础 ? 电磁波、电磁波谱（可见光谱） 遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特征。电磁波是一种横波。 电磁波的几个性质： 一般的光探测器或感光材料只对光强度有响应，因而只能感受到光波场的振幅信息，对相位信息则无响应。 干涉（interfere ） 频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列光/波相遇时，使某些地方振动始终加强（显得明亮），或者始终减弱（显得暗淡）的现象，叫光/波的干涉现象。应用：雷达、InSAR 太阳辐射（solar radiation ） 发射（Emission ） 吸收（Absorption ） 散射 （Scattering ） 反射（Reflection ）
B卷参考答案要点 一、名词解释： 1.大气窗口：太阳辐射透过大气时，要发生反射、散射、吸收，从而使辐射强度发生衰减。对传感器而言，某些波段的电磁辐射通过大气衰减较小，透过率高，对遥感十分有利，成为遥感的重要探测波段，这些波段就是大气窗口。 2.监督法分类：根据已知的样本类别和类别的先验知识，确定判别函数和相应的判别准则，其中利用一定数量的已知类别函数中求解待定参数的过程称之为学习或训练，然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数，再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。 3.传感器定标：指传感器探测值的标定过程方法，用以确定传感器入口处的准确辐射值。 4.方位分辨力：在航向上所能分辨出的两个目标的最小距离称为方位分辨率。 5.特征变换：将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像，这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上。 二、简答题 1.遥感的基础是什么，其重要性体现在哪些方面？ 答：遥感的基础是地物发射或反射电磁波的性质不同。根据地物的发射或反射电磁波特性的不同，可以传感器成像获取图像，利用遥感图像来进行地物分类、识别、变化检测等。 2.影响遥感图像目视判读的因素有哪些，有哪些判读方法？ 答：影响遥感图像目视判读的因素有： 1）地物本身的复杂性，如存在同谱异物和同物异谱现象及地物纹理特性的复杂性。 2）传感器特性的影响，如几何分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率和时间分辨率等。 3）目视能力的影响，不同的人视力和色彩分辨力不同，影响目视判读。 为了很好的克服上述问题，有这么些常用判读方法：直接判读法、对比分析法、事项动态对比分析法、信息复合法、综合推理法和地理相关分析法。 3.为何要进行图像融合，其目的是什么？ 答：单一传感器获取的图像信息量有限，往往难以满足应用的需求，通过图像融合可以从不同的遥感图像中获取的更多的有用的信息，补充单一传感器的不足。图像融合是指将多元遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像的过程。图像融合可以分成像素级，特征级和决策级。像素级融合对原始图像及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处理，以增加图像中的有用信息成分，改善图像处理效果。特征级融合能以高的置信度来提取有用的图像特征。决策级融合允许来自多元数据在最高抽象层次上被有效利用。 4.叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势？ 答：遥感是在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变幻和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系得一门现代应用技术科学。 遥感有如下特点： 1）波谱辐射量化性；2）宏观性：探测范围大，可以进行大面积同步观测；3）多源性：多平台、多时性、多波段（多尺度）；4）周期性、时效性，可以及时发现问题以及变化情况；5）综合性和可比较性；6）经济性；7）获取信息的手段灵活；8）应用广泛；9）遥感信息的复杂性遥感的发展趋势： 1）传感器分辨率的大幅提高；2）遥感平台有遥感卫星、宇宙飞船、航天飞机有一定时间间隔的短中期观测发展为以国际空间站为主的、多平台、多层面、长期的动态观测；3）光谱探测能力急剧提高，成像谱段范围拉大，光谱分辨率提高；4）遥感图像处理硬件系统从光学处理设备全面转向数字
武汉大学2009—2010学年上学期 《遥感原理与应用》试卷（A） 学号：姓名：院系：专业：得分：一、名词解释：（每小题2分，共计20分） 光的衍射；灰体；大气窗口；瞬时视场；静止轨道； 近地点；辐射分辨率；训练样区；异轨立体；光谱响应曲线。 二、单项选择题：（每小题2分，共计20分） 1) 下面哪种传感器的成像几何属于斜距投影？ ①画幅式相机②成像光谱仪③侧视雷达④推扫式传感器 2) 大气散射主要是在什么波段？ ①紫外线②可见光③红外线④微波 3）同一时期的多光谱图像之间的运算可以消除地形对影像灰度影响的算法是？ ①加法②减法③除法④乘法 4）在影像融合过程中，下列哪个处理是必须的？ ①影像匹配②影像增强③影像滤波④影像分类 5）监督分类包括？ ①最大似然法②ISODATA法③K-均值法④平行管道法 6）下面几种变化中，哪个变换可以提取土壤信息？ ①K-L变换②K-T变换③哈达玛变换④NDVI变换 7）ISODATA分类方法中，哪个是类别合并的条件？ ①类别数太多②类别中元素太多③类别中心的距离太小 ④类别中心的距离太大 8）太阳辐射与黑体辐射相似是在下面哪个位置？ ①大气下界②大气上界③海平面上空④海洋表面 9）下面哪个卫星传感器影像可以用来进行干涉测量生成DEM？ ①LANDSAT 7 ②SPOT4 ③RADARSAT ④MODIS 10）对同一幅图像进行目视判读，判读的准确度与下面哪个因素有关？ ①图像的色彩②图像的光谱分辨率③判读者的经验 ④图像的空间分辨率 三、简答题：（每题8分，共计40分） 1、黑体辐射的三大特性是什么？简述三大特性给我们有什么指导意义。 2、简述地球资源卫星轨道的特点，并说明这些特点作用是什么？ 3、简述扫描成像方式的TM图像与推扫式成像方式的HRV图像的主要成像 特点。
1：[论述题] 参考答案： 1、简述遥感概念及特点 遥感（Remote Sensing），从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。 ①感测范围大，具有综合、宏观的特点。 遥感从飞机上或人造地球卫星上。居高临下获取的航空像片或卫星图像，比在地面上观察视域范围大得多。又不受地形地物阻隔的影响，景观一览无余，为人们研究地面各种自然、社会现象及其分布规律提供了便利的条件。 ②信息量大，具有手段多，技术先进的特点。 遥感是现代科技的产物，它不仅能获得地物可见光波段的信息，而且可以获得紫外、红外，微波等波段的信息。不仅能用摄影方式获得信息，而且还可以用扫描方式获得信息。遥感所获得的信息量远远超过了用常规传统方法所获得的信息量。这无疑扩大了人们的观测范围和感知领域，加深了对事物和现象的认识。 ③获取信息快，更新周期短，具有动态监测特点。 遥感通常为瞬时成像，可获得同一瞬间大面积区域的景观实况，现实性好；而且可通过不同时相取得的资料及像片进行对比、分析和研究地物动态变化的情况（版图），为环境监测以及研究分析地物发展演化规律提供了基础。 ④其他特点 此外，遥感还真有用途广，效益高，资料性，全天候，全方位的特点。 2、遥感的分类 1、根据遥感平台的高度和类型分类 ①地面遥感：1.5~300m，车、船、塔，主要用于究地物光谱特征 ②航空遥感：9~50km，飞机、气球，较微观地面资源调查 ③航天遥感：100~36000km，卫星、飞船、火箭、天飞机、空间站 2、根据传感器的工作方式分类 ①主动遥感：雷达 ②被动遥感：被动接受地物反射、发射的电磁波：摄影机、扫描仪 3、根据遥感信息的记录方式分类 ①成像遥感：以图象方式记录：航空性片、卫星图象 ②非成像遥感：图形、电子数据：数字磁带、光盘 4、根据遥感使用的探测波段分类 ①紫外遥遥：0.3~0.4μm ②可见光遥感：0.4~0.76μm ③红外遥感：0.7~14μm ④微波遥感：0.1~30cm ⑤多波段遥感：0.5-0.6，0.6-0.7，0.7-0.8，0.8-0.9
一、选择与判断 1、遥感技术系统的组成。 包括遥感信息的获取、遥感信息传输和遥感信息提取应用三大部分 2、遥感按电磁波的波谱范围的分类 3、可见光的波长范围 可见光通常指波长范围为:390nm - 780nm 的电磁波。人眼可见范围为:312nm - 1050nm。 4、微波遥感的特点 波长1mm—1m。是一个很宽的波段。可分为毫米波（1—10毫米）、厘米波（1—10cm）和分米波（1—10分米）。 微波的特点是： （1）能穿透云雾和一定厚度的植被、冰层和土壤，可获得其它波段无法获得的信息；（2）具有全天候的工作能力； （3）可以主动和被动方式成像。 因此在遥感技术上是很有潜力的一个波段。 5、叶绿素的主要吸收波段 主要吸收红光及蓝紫光（在640-660nm的红光部分和430-450nm的蓝紫光强的吸收峰）。 6、异物同谱现象是什么 “同物异谱”说的是相同的地物由于周围环境、病虫害或者放射性物质等影响，造成的相同的物种但是其光谱曲线不同，“异物同谱”顾名思义也就是不同的地物由于生长环境的影响光谱曲线相同。这就给遥感分类造成了困难，遥感影像在分类时主要依靠的就是地物的光谱特征，尤其是非监督分类，它的前提就是不存在“同物异谱”和异物同谱“现象。 7、黑体的反射率与吸收率
黑体的反射率=0，吸收率=1（如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体就叫做黑体。） 8、黑体辐射通量密度与波长、温度的关系 辐射出射度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。 ?温度越高，辐射出射度越大，不同温度的曲线不相交。 ?随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。 即黑体总辐射出射度随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。是红外装置测定温度的理论基础。 9、普朗克定律在全波段积分得到的定律 由普朗克公式可知，在给定的温度下，黑体的光谱辐射是随波长而变化；同时温度越高，辐射通量密度也越大，不同温度的曲线是不相交的。 10、维恩位移定律的主要结论 维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长(λmax)与黑体绝对温度(T)成反比。随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。 11、地物反射的三种类型 黑体或绝对黑体：发射率为1，常数。 灰体：发射率小于1，常数 选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。 12、朗伯面反射的特点 对于漫反射面，当入射照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面称朗伯面。把反射比为1的朗伯面叫做理想朗伯面。 特点：其反射亮度是一个常数 13、决定大气散射的主要因素 散射的方式随电磁波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相对关系而变化 大气粒子的成分；大气粒子的大小；大气粒子的含量；波长 14、瑞利散射的特点 （1）当大气中粒子的直径比波长小得多时发生，由分子与原子引起（分子散射） （2）散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱 （3）主要发生在可见光和近红外波段，波长＞1um可忽略 15、列举典型的光机扫描仪 机载红外扫描仪；气象卫星上携带的AVHRR传感器；MSS多光谱扫描仪；TM/ETM专题制图仪 16、列举典型的推帚（固体）扫描仪 1）SPOT卫星上的HRV传感器 2）美国Ikonos、Quikbird卫星传感器 17、遥感平台按距地高度的分类
《遥感原理与应用》试卷（B） 一、名词解释（15）： 1．大气窗口 2．监督法分类 3．传感器定标 4．方位分辨力 5．特征变换二、简答题（45） 1．遥感的基础是什么，其重要性体现在哪些方面？ 2．影响遥感图像目视判读的因素有哪些，有哪些判读方法？ 3．为何要进行图像融合，其目的是什么？ 4．叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势？ 5．写出SPOT多光谱，ETM，MODIS三类传感器获取图像的植被指数计算公式。 6．写出SPOT图像的共线方程（旁向倾斜θ角），在其纠正模型中涉及到的未知参数有哪些？ 7．写出ISODATA的中文全称和步骤。 8．写出MODIS中文全称，指出其特点。 9．请你说出与遥感有关的书和专业杂志（至少各3种）？ 三、论述题（40） 1．写出利用多时相图像来进行变化检测的流程图，写出相应的步骤和方法。2．比较SPOT多光谱CCD，LANDSAT的ETM以及SAR三类传感器以及获取的图像的特点。
B卷参考答案要点 一、名词解释： 1.大气窗口：太阳辐射透过大气时，要发生反射、散射、吸收，从而使辐射强度发生衰减。对传感器而言，某些波段的电磁辐射通过大气衰减较小，透过率高，对遥感十分有利，成为遥感的重要探测波段，这些波段就是大气窗口。 2.监督法分类：根据已知的样本类别和类别的先验知识，确定判别函数和相应的判别准则，其中利用一定数量的已知类别函数中求解待定参数的过程称之为学习或训练，然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数，再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。 3.传感器定标：指传感器探测值的标定过程方法，用以确定传感器入口处的准确辐射值。 4.方位分辨力：在航向上所能分辨出的两个目标的最小距离称为方位分辨率。 5.特征变换：将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像，这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上。 二、简答题 1.遥感的基础是什么，其重要性体现在哪些方面？ 答：遥感的基础是地物发射或反射电磁波的性质不同。根据地物的发射或反射电磁波特性的不同，可以传感器成像获取图像，利用遥感图像来进行地物分类、识别、变化检测等。 2.影响遥感图像目视判读的因素有哪些，有哪些判读方法？ 答：影响遥感图像目视判读的因素有： 1）地物本身的复杂性，如存在同谱异物和同物异谱现象及地物纹理特性的复杂性。 2）传感器特性的影响，如几何分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率和时间分辨率等。 3）目视能力的影响，不同的人视力和色彩分辨力不同，影响目视判读。 为了很好的克服上述问题，有这么些常用判读方法：直接判读法、对比分析法、事项动态对比分析法、信息复合法、综合推理法和地理相关分析法。 3.为何要进行图像融合，其目的是什么？ 答：单一传感器获取的图像信息量有限，往往难以满足应用的需求，通过图像融合可以从不同的遥感图像中获取的更多的有用的信息，补充单一传感器的不足。图像融合是指将多元遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像的过程。图像融合可以分成像素级，特征级和决策级。像素级融合对原始图像及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处理，以增加图像中的有用信息成分，改善图像处理效果。特征级融合能以高的置信度来提取有用的图像特征。决策级融合允许来自多元数据在最高抽象层次上被有效利用。 4.叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势？ 答：遥感是在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变幻和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系得一门现代应用技术科学。 遥感有如下特点： 1）波谱辐射量化性；2）宏观性：探测范围大，可以进行大面积同步观测；3）多源性：多平台、多时性、多波段（多尺度）；4）周期性、时效性，可以及时发现问题以及变化情况；5）综合性和可比较性；6）经济性；7）获取信息的手段灵活；8）应用广泛；9）遥感信息的复杂性遥感的发展趋势： 1）传感器分辨率的大幅提高；2）遥感平台有遥感卫星、宇宙飞船、航天飞机有一定时间间隔的短中期观测发展为以国际空间站为主的、多平台、多层面、长期的动态观测；3）光谱探测能力急剧提高，成像谱段范围拉大，光谱分辨率提高；4）遥感图像处理硬件系统从光学处理设备全面转向数字
（0684）《遥感原理与应用》复习思考题答案 一、名词 1、遥感（Remote Sensing），从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不 直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。 2、电磁波谱（Electramagitic spectrum）：将电磁波按照波长的长短排列制成图表 3、太阳常数：当地球处于日地平均距离时，单位时间内投射到位于地球大气上界，且垂直 于太阳光射线的单位面积上的太阳辐射能为1385士7W／m’。此数值称为太阳常数。 4、地物光谱特性：自然界中，不同的地物具有的不同的对电磁波不同波段范围的辐射规律 （反射、发射、吸收、透射），称地物的该特性为其光谱特性。 5、地物反射光谱与地物反射光谱曲线：地物的反射率随人射波长变化的规律，叫做地物反 射光谱。按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线（根坐标为波长值，纵坐标为反射率）称为地物反射光谱曲线 6、黑体：所谓黑体是“绝对黑体”的简称，指在任何温度下，对于各种波长的电磁辐射的 吸收系数恒等于1（100％）的物体。 7、基尔霍夫定律：在任一给定温度下，地物的辐射通量密度和吸收率之比，对任何地物都 是一个常数，并且等于该温度下黑体辐射通量密度。（T一定Wλ/α= Wλ黑） 8、大气窗口：大气层的反射，吸收和散射作用，削弱了大气层对电磁辐射的透明度。通常 把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口 9、饱和度：纯度，色彩纯粹和色彩鲜艳的程度 10、传感器：遥感中用来探测和记录地物电磁波辐射信息的仪器。 11、反差contrast：感光材料的乳剂层上使影象表达出所摄物体各部分在光量方面有差别的能力，称为反差。根据感光材料的反差大小可将感光材料分为软性片、中性片、硬性片12、乳剂分辨率：感光材料区分景物细微部分的能力，通常以1mm宽度内能够清楚分辨出的平行线对数表示 13、像对stereopair：从不同的角度对同一个地物所拍摄的两张相片 14、航向重叠（longitudinal overlap）：为了使同一条航线上相邻相片的地物能相互衔接以及满足立体观察的需要，相邻相片间需要有一定的重叠，称为航向重叠。重叠率为53-60% 15、旁向重叠（lateral overlap）：为了使相邻两条航线上相邻相片的地物能相互衔接，相邻相片间需要有一定的重叠，称为旁向重叠。重叠率为15-30% 16、中心投影，就是空间任意直线均通过一固定点（投影中心）投射到一平面嫩影平面〕上而形成的透视关系。 17、像点位移：地物在航空相片（中心投影）上的位置与其在平面图（垂直投影）上的位置比较，产生的位置移动。 18、投影差：因地形起伏而引起的地物在航空相片（中心投影）上的位置与其在平面图（垂直投影）上的位置比较，产生的位置移动。 19、倾斜差：因相片倾斜而引起的地物在航空相片（中心投影）上的位置与其在平面图（垂直投影）上的位置比较，产生的位置移动。 20、航空相片的使用面积：工作中只使用航空相片的中央部分称为使用航空相片的使用面积；通常以邻片重叠部分中线（可偏移1cm）所围成的区域表示。 21、判读标志：不同的地物在航空相片上具有不同的影象特征，其中一些影象特征构成
一、填空题（每空1分，共20分） 1、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在①、②、③方面都比MSS图像有较大改进。 2、绝对黑体不仅具有最大的___① ____，也具有最大的_②______，却丝毫不存在__ ③_____。 3、、当电磁波能量入射到地物表面上，将会出现三种过程,一部分能量被地物① _ ，一部分能量被地物 ②，成为地物本身内能，一部分能量被地物③。 4、陆地卫星的轨道是①轨道，其图像覆盖范围约为②平方公里。SPOT卫星较之陆地卫星，其最大优势是最高空间分辨率达到③。 5、、按高度划分，遥感平台大致可以分为__① ______、_ ② ____、__③ _三种。 6、_①年，我国第一颗地球资源遥感卫星（中巴地球资源卫星）在太原卫星发射中心发射成功。 7、、引起辐射畸变的原因有两个，即① _ 和②。 8、遥感图象的数字化需要经过__① ____和___ ② __两个阶段。 二、选择题。(每小题2分，共20分。) 1、绝对黑体是指（） （A）某种绝对黑色自然物体 （B）吸收率为1，反射率为0的理想物体 （C）吸收率为0，反射率为1的理想物体 （D）黑色的烟煤 2、为什么晴朗的天空呈现蓝色？（） A、瑞利散射 B、米氏散射 C、择性散射 D、折射 3、大气对电磁辐射的吸收作用的强弱主要与下面哪一个有关。（） A.电磁辐射的波长 B.大气物质成分的颗粒大小 C.大气物质成分的密度 D.电磁辐射的强弱 4、当前遥感发展的主要特点中以下不正确的是：（） （A）高分辨率小型商业卫星发展迅速 （B）遥感从定性走向定量 （C）遥感应用不断深化 （D）技术含量高，可以精确的反映地表状况，完全可以代替地面的调查。 5、下面遥感传感器属于主动方式的是：( ) A、TV摄象机 B、红外照相机
A卷参考答案要点 名词解释 1．绝对黑体：指能够全部吸收而没有反射电磁波的理想物体。 2．大气窗口：大气对电磁波有影响，有些波段的电磁波通过大气后衰减较小，透过率较高的波段。3．图像融合：由于单一传感器获取的图像信息量有限，难以满足应用需要，而不同传感器的数据又具有不同的时间、空间和光谱分辨率以及不同的极化方式，因此，需将这些多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像，这个过程即图像融合。 4．距离分辨力：指测视雷达在发射脉冲方向上能分辨地物最小距离的能力。它与脉冲宽度有关，而与距离无关。 5．特征选择：指从原有的m个测量值集合中，按某一规则选择出n个特征，以减少参加分类的特征图像的数目，从而从原始信息中抽取能更好的进行分类的特征图像。即使用最少的影像数据最好的进行分类。 二、简答题（45） 1．分析植被的反射波谱特性。说明波谱特性在遥感中的作用。 由于植物进行光合作用，所以各类绿色植物具有相似的反射波谱特性，以区分植被与其他地物。 （1）由于叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿色反射作用强，因而在可见光的绿波段有波峰，而在蓝、红波段则有吸收带； （2）在近红外波段（0.8-1.1微米）有一个反射的陡坡，形成了植被的独有特征； （3）在近红外波段（1.3-2.5微米）受绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降；但是，由于植被中又分有很多的子类，以及受到季节、病虫害、含水量、波谱段不同等影响使得植物波谱间依然存在细部差别。 波谱特性的重要性： 由于不同地物在不同波段有着不同的反射率这一特性，使得地物的波谱特性成为研究遥感成像机理，选择遥感波谱段、设计遥感仪器的依据；在外业测量中，它是选择合适的飞行时间和飞行方向的基础资料；有效地进行遥感图像数字处理的前提之一；用户判读、识别、分析遥感影像的基础；定量遥感的基础。 2．遥感图像处理软件的基本功能有哪些？ 1）图像文件管理——包括各种格式的遥感图像或其他格式的输入、输出、存储以及文件管理等； 2）图像处理——包括影像增强、图像滤波及空间域滤波，纹理分析及目标检测等； 3）图像校正——包括辐射校正与几何校正； 4）多图像处理——包括图像运算、图像变换以及信息融合； 5）图像信息获取——包括直方图统计、协方差矩阵、特征值和特征向量的计算等； 6）图像分类——非监督分类和监督分类方法等； 7）遥感专题图制作——如黑白、彩色正射影像图，真实感三维景观图等地图产品； 8）三维虚拟显示——建立虚拟世界； 9）GIS系统的接口——实现GIS数据的输入与输出等。 3．遥感图像目视判读的依据有哪些，有哪些影响因素？ 地物的景物特征：光谱特征、空间特征和时间特征。 影响因素包括：地物本身复杂性，传感器的性能以及目视能力。
第一章遥感概述 1、阐述遥感的基本概念。 2、 遥感探测系统包括哪几个部分？ 3、与传统对地观测手段比较，遥感有什么特点？举例说明。 4、遥感有哪几种分类？分类依据是什么？ 5、 试述当前遥感发展的现状及趋势。 第二章 遥感的物理基础 1、大气对通过其中传播的电磁波的散射有哪几类？他们各有什么特点。 2、 什么是大气窗口？常用于遥感的大气窗口有哪些？ 3、 综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象。 4、请绘出小麦、湿地、沙漠、雪的典型光谱曲线图，并分别对这些光谱反射率曲线的特征及其成因作出说明。 5、 遥感某火电厂冷却水的热污染（温度梯度为90-50度），试问在哪个波段、选用何种传感器，在每天什么时刻及天气状况下，遥感最为有利，为什么（b=2.898×10-3m.K，计算精确到0.1um）。 6、 熟悉颜色的三个属性。明度、色调、饱和度，选取自然界的某些颜色例如：树叶、鲜花、土地等，比较它们三种属性区别。 7、 光的合成怎样推算新颜色？用色度图说明。 8、加色法和减色法在原理上有什么不同？举例说明什么时候用加色法，什么时候用减色法？ 9、 利用标准假彩色影像并结合地物光谱特征，说明为什么在影像中植被呈现红色，湖泊、水库呈蓝偏黑色，重盐碱地呈偏白色。 第三章
遥感图象获取原理 1、主要遥感平台有哪些，各有何特点？ 2、摄影成像的基本原理是什么？其图像有何特征？ 3、 扫描成像的基本原理是什么？扫描图像与摄影图像有何区别？ 4、如何评价遥感图像的质量？ 第四章 航空遥感与航空像片 1、按摄影机主光轴与铅垂线的关系，航空摄影可公为哪几类？ 2、 影响航空像片比例尺的因素有哪些？怎样测定像片的比例尺？ 3、比较航空摄影像片与地形图的投影性质有什么差别？ 4、 什么是像点位移？引起像点位移的主要原因是什么？ 第五章航天遥感与卫星图像 1、 试从技术特性和应用两方面，对航天（卫星）遥感与航空遥感作一比较。 2、航天遥感平台主要有哪些？各有什么特点？ 3、 地球资源卫星主要有哪些？常用的产品有哪几类？ 4、简述卫星图像的主要特征。 第六章遥感数字图像处理 1、数字图像的基本概念是什么？ 2、 什么叫辐射误差，其主要来源有哪些？ 3、什么叫大气校正？试说明回归分析和直方图校正的原理。 4、 几何校正过程中为什么要进行像元灰度重采样？有几种方法？各有何优劣？几何校正时对GCP有何要求？ 5、
学习好资料欢迎下载 绪论 1、遥感的概念：在不直接接触的情况下，在地面，高空和外层空间的各种平台上，运用各 种传感器获取各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、 位置、性质、变化及其与环境的关系的一门现代应用技术学科。 遥感概念：在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。 2、遥感的分类：按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。 按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感等。 按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等。 按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式。 按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感。 3、遥感起源于航空摄影、摄影测量等。 第一章 1、电磁波：通过变化电场周围产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场之间的相 互联系传播的过程。电磁波的特性：具有二象性，即波动性（干涉、衍射、偏振现象）和粒 子性。 2、波长最长的是无线电波，最短的是γ 射线。 3、电磁波谱图：按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列制成的图案。 4、地物的反射率概念：地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。反射率随入射波长变 化而变化。反射类型：漫反射、镜面反射、方向反射。 5、影响地物反射率的 3 个因素：入射电磁波的波长，入射角的大小，地表颜色与粗糙程度。 附：影响地物光谱反射率变化的因素： a 太阳的高度角和方位角。 B 传感器的观测角和方位角 c 不同的地理位置 d 地物本身的变异 e时间、季节的变化 6、地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。 1.不同地物在不 同波段反射率存在差异 2. 同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。不同植物；植 物病虫害 3. 地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。（同物异谱，同谱异物）。 7、地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照 标准。 8、绝对黑体：对任何波长的电磁波辐射都全部吸收的物体。（灰体发射率小于1）。 9、黑体辐射的三个特性： a.辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。 b. 温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。（绝对黑体表面，单位面积发出的总 辐射能与绝对温度的四次方成正比） c.随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向 移动。（维恩位移定律） 10、大气的垂直分层：对流层（航空遥感活动区）、平流层、电离层和外大气层。在可见光波段， 引起电磁波衰减的主要原因是分子散射。在紫外、红外与微波区，引起衰减的主要原因是大气吸 收。引起大气吸收的主要成分是：氧气、水（ 0.7~1.95）、臭氧（ 0.3 以下）、二氧化碳 （ 2.6~2.8）。 11、散射作用：太阳辐射在长波过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开。 改变了电磁波的传播方向；干扰传感器的接收；降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判 读。 12、三种散射方式：米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。 均匀散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时发生的散射。 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时发生的散射。 13、大气窗口的概念：通过大气而较少被反射、吸收或散射，衰减程度较小，透过率较高的
2014——2015年度《遥感原理与应用》考试复习题 （命题：2011级土管系） 第一章绪论 主要内容： ①遥感信息科学的研究对象、研究内容、应用领域 ②电磁波及遥感的物理基础 ③遥感平台和传感器 第二章遥感图像处理的基础知识 主要内容： 1.图像的表示形式 2.遥感数字图像的存储 3.数字图像处理的数据 4.数字图像处理的系统 考题： 第一二章（A卷） 1.电磁波谱中（A）能够监测油污扩散情况，（D）可以穿透云层、冰层。（2分） A．紫外电磁波（0.01-0.4μm） B．可见光(0.4-0.76μm) C．红外电磁波(0.76-100 0μm) D．微波电磁波(1mm-1m) 2.遥感按遥感平台可分为地面遥感、航空遥感、航天遥感。（2分） 3.遥感数字图像的存储格式包括BS、BIL、GeoTIFF。（1分） 4.遥感传感器由收集器、探测器、处理器、输出器几部分组成。（2分） 5.地图数据有哪些类型？（3分） 答：DEM 数字高程模型 DOM 数字正射影像图
DLG 数字线划图 DRG 数字栅格图 6.何谓遥感？遥感具有哪些特点？（5分） 答：遥感，即遥远的感知，是在不直接接触的情况下，使用传感器，接收记录物体或现象反射或发射的电磁波信息，并对信息进行传输加工处理及分析与解译，对物体现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。特点：①感测范围大，具有综合、宏观的特点②信息量大，具有手段多，技术先进的特点③获取信息快，更新周期短，具有动态监测的特点④其他特点：用途广，效益高，资料性、全天候、全方位等. B卷 1.绿色植物在光谱反应曲线可见光部分中的反射峰值波长是（ B ）。（1分） A 0.50μm B 0.55μm C 0.63μm D 0.72μm 2.遥感数字图像处理的数据源包括多光谱数据源、高光谱数据源、全色波段数据 源和SAR数据源。（3分） 3.数字化影像的最小单元是像元，它具有位置和灰度两个属性。（2分） 4.函数I=f（x，y，z，λ，t）表示的是一幅三维彩色动态图。（1分） 5.遥感在实际中的应用有哪些方面？（4分） 答：资源调查应用 环境监测评价 区域分析及建设规划 全球性宏观研究。
遥感原理与应用习题 第一章遥感物理基础 一、名词解释 1 遥感:在不接触的情况下,对目标或自然现象远距离感知的一门探测技术。 2遥感技术:遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。 3电磁波:电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类,从低频率到高频率,包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、4电磁波谱:把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列,就形成了电磁波谱 5绝对黑体:能够完全吸收任何波长入射能量的物体 6灰体:在各种波长处的发射率相等的实际物体。 7绝对温度:热力学温度,又叫热力学温标,符号T,单位K(开尔文,简称开) 8色温:在实际测定物体的光谱辐射通量密度曲线时,常常用一个最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线作为参照这时的黑体辐射温度就叫色温。 9大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的,透过率较高的波段称。 10发射率:实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。 11光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
12波粒二象性:电磁波具有波动性和粒子性。 13光谱反射特性曲线:反射波谱曲线是物体的反射率随波长变化的规律,以波长为横轴,反射率为纵轴的曲线。 问答题 1黑体辐射遵循哪些规律? (1 由普朗克定理知与黑体辐射曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W随温度T的增加而迅速增加。 (2 绝对黑体表面上,单位面积发射的总辐射能与绝对温度的四次方成正比。 (3 黑体的绝对温度升高时,它的辐射峰值向短波方向移动。 (4 好的辐射体一定是好的吸收体。 (5 在微波段黑体的微波辐射亮度与温度的一次方成正比。 2电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成?遥感中所用的电磁波段主要有哪些? a. 包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x射线、伽玛射线等 b. 微波、红外波、可见光 3 物体的辐射通量密度与哪些因素有关?常温下黑体的辐射峰值波长是多 少?
绪论 1.1遥感的概念 丄狭义的遥感：应用探测仪器，不与探测目相接触，从远处把目标的电磁波特性纪录下來，通过分析，揭示出物 体的特 征性质及其变化的综合性探测技术。 丄 广义的遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁波、机械波（声波、地震波）、重力场、地磁场等的 探测。 遥感探测的基本过程 去 辐射源：目标的电磁辐射能量（自身发射，散射、反射） 丄 记录设备（传感器，或有效载荷）：扫描仪（多光谱扫描 仪），相机（CCD 相机、全景相机、高分辨率相机等）、 雷达、辐射计、 散射计等。 丄存储设备：胶片、磁带、磁盘 丄传送系统：人造卫星的信号是地血发送到卫星的，在卫星中经过放大、变频转发到地血，山地血接收站接收。 亠 分析解译（人工解译、计算机解译） 1）国外航天遥感的发展 第一代1G 1957年10B4U ，苏联第一颗人造地球卫星发射成功 1960年4月1H,美国发射第一颗气象卫星Tiros 1,为真正航天器对地球观测开始。 1960年Evelyn L. Pruitt 提出“遥感,，一词。1962年在美国密歇根大学召开的笫一次环境遥感国际讨论会上，美国海军研究 局的Eretyn Pruitt （伊?普鲁伊特）首次提出“Remote Sensing 词，会后被普遍采用至今。 1972年7月23 日第一颗陆地卫星ERTS-1 （Earth Resources Technology Satellite 1 ）发射（示改名为Landsat-1）,装有MSS 传感器，分辨率为79米。1975年1月22R, Landsat-2发射，1978年3月5日，Landsat-3发射。 1978年6月，美国发射了第一颗载有SAR （Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达）卫星的Seasat,以后不同国家陆续 发射 载有SAR 的卫星。 1982年7月16U, Landsat-4反射，装载MSS, TM 传感器,分辨率提高到30米。1985年3月1日,Landsat-5发射,1993年 1（）月，Landsat-6发射失败，1999年4月15日，Landsat-7发射，装载ETM+,分辨率提高到15米。 1986年2月，法国发射SFOT-1,装有PAN 和XS 遥感器，分辨率捉高到10米多光谱波段，SPOT-5全色波段分辨率达至l 」5m, 2.5m 。 2000年初美国发射MODIS 是Teira （EOS ?AMl ）卫星的主要探测仪器，地面分辨率较低（星下点离间分辨率为250米,500 米,1000米等o 2000年7月15H,笫一颗重力卫星CHAMP 发射成功，它是由德国GFZ 独口研制的,也是世界上首先采用SST 技术的卫星。 2002年，重力卫星GRACE 发射，它是美国（NASA ）和德国（GFZ 洪同开发研制的。 2） 中国航天遥感的发展 1970年4月24日发射笫一颗人造卫星“东方红1号”——通信卫星。 1988年9月7日中国发射第一颗气象卫星“风云1号二 1999年1（）月14日发射第一颗地球资源卫星“屮国?巴西地球资源遥感卫星” （CBERS-1） （China Brazil Earth Resources Satellite ）,最高空间分辨率：19.5米。 3） 小卫星 重量在1000公斤以下的卫星称为小卫星。小卫星质量小于500kg,占卫星总量的70%o 1.3遥感的类型 1）按遥感平台据地面的高低划分 丄 地面遥感:100m 以下平台与地面接触，平台冇：汽车、船舰、三角架、塔等。为航空和航天遥感作校准和辅 助工作。 丄航空遥感:100m-100km 以下的平台，平台有：飞机和气球。可以进行各种遥感实验和校正工作。特点：灵活 大、图像 《遥感》重点章节1.3.5.8 1.2遥感发展简史 * 无记录的地面遥感阶段（1608-1838年） * 有记录的地而遥感阶段（1839-1857年） 4 空中摄影遥感阶段（1858-1956年） 4 航天遥感阶段（1957-）