定量遥感的定义 定量遥感 随着经济和科技的发展，国家的宏观决策、资源调查、环境及灾害监测等 影响国民经济发展的关键领域急需数据支持，要求数据具有空间上的宏观性， 时间上的连续性和可获取数据的全面性。而遥感技术正具备这一能力，它能够 以不同的时空尺度不断地提供多种地表特征信息。 但是与遥感卫星获取数据的能力相比，遥感数据的自动、定量化处理乃至 对遥感数据信息的理解能力与对遥感数据的有效利用却远远不足，这也是目前 制约遥感发挥作用的瓶颈问题。因此，定量遥感逐渐成为遥感发展的主要方向。 定义 定量遥感或称遥感量化遥感研究，主要指从对地观测电磁波信号中定量提 取地表参数的技术和方法研究，区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。 它有两重含义：遥感信息在电磁波的不同波段内给出的地表物质的定量的 物理量和准确的空间位置；从这些定量的遥感信息中，通过实验的或物理的模 型将遥感信息与地学参量联系起来，定量的反演或推算某些地学或生物学信息。 建模 装置在星体上的传感器，它的可测参数一般为电磁波的属性参数，也就是 电磁辐射强度、偏振度、相位差等，而我们的目的是要从这些可测参数中获得 有关目标的物理的、地理的、化学的、甚至生物学的状态参数，所以在可测参 数与目标状态参数间建立某种函数关系是实现目标参数反演的关键一步，我们 称它为建模。 遥感模型一般分为三种： 1.统计模型(即经验模型)：基于陆地表面变量和遥感数据的相关关系，对 一系列的观测数据做经验性的统计描述或者进行相关性分析，构建遥感参数与 地面观测数据之间的线性回归方程。 优点：参数少；容易建立且可以有效概括从局部区域获取的数据，简便， 适用性强；
“遥感概论”课程考试试题1 一、名词解释(每题6分，共30分) 1．大气窗口 2．光谱分辨率 3．遥感图像解译专家系统 4．监督与非监督分类 5．遥感图像镶嵌 二、多项选择(每题5分，共30分) 1．到达地面的太阳辐射能量与地面目标作用后可分为三部分，包括：（） (1) 反射；(2)吸收；(3)透射；(4)发射 2．计算植被指数(如NDVl)主要使用以下哪两个波段：（） (1) 紫外波段；(2) 蓝色波段；(3) 红色波段；(4)近红外波段 3．扫描成像的传感器包括：（） (1) 光-机扫描仪；(2)推帚式扫描仪；(3)框幅式摄影机 4．侧视雷达图像上由地形引起的几何畸变包括：（） (1)透视收缩；(2)斜距投影变形；(3)叠掩；(4)阴影 5 ．遥感图像几何校正包括两个方面：（） (1) 像元坐标转换；(2)地面控制点选取；(3)像元灰度值重新计算(重采样)；(4)多项式拟合三．简答题(共90分) 1、下图为一个3x3的图像窗口，试问经过中位数滤波(Median Filter)后，该窗口中心像元的值，并写出计算过程。(10分) 2、简述可见光、热红外和微波遥感成像机理。(20分) 3、设计一个遥感图像处理系统的结构框图，说明硬件和软件各自的功能，并举一应用实例.(30分) 4．遥感图像目视解译方法主要有哪些?列出其中5种方法并结合实例说明它们如何在遥感图像解译中的应用。(30分) 遥感概论”课程考试试题1－－答案 一、名词解释(每题6分，共30分) 1．大气窗口由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫做大气窗口。 2．光谱分辨率指遥感器在接收目标辐射的电磁波信息时所能分辨的最小波长间隔。光谱分辨率与传感器总的探测波段的宽度、波段数和各波段的波长范围和间隔有关。间隔愈小，分辨率愈高。 3．遥感图像解译专家系统遥感图像解译专家系统是模式识别和人工智能技术相结合的产物。它用模式识别方法获取地物多种特征，为专家系统解译遥感图像提供依据，同时应用人工智能技术，运用遥感图像解译专家的经验和方法，模拟遥感图像目视解译的具体思维过程，进行遥感图像解译。 4．监督与非监督分类监督分类指根据已知样本区类别信息对非样本区数据进行分类的方法。其基本思想是：根据已知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，然后将未知类别的样本和观测值代入判别函数，再根据判别准则判定该样本的所属类别。
2020年咨询继续教育 航测遥感100分试卷答案 一、单选题【本题型共20道题】 1.以下哪个测绘产品不属于正摄投影：（） A．摄影像片 B．地形图 C．正射影像图 D．数字表面模型的正射高程渲染图 用户答案：[A] 得分：2.00 2.当采用机载激光雷达设备执行1:1000比例尺地形图测量任务时，在做航线设计时，其点云密度和高程模型格网间距应符合：（） A．点云密度大于32个/m2，高程模型成果格网间距0.25m B．点云密度大于16个/m2，高程模型成果格网间距0.5m C．点云密度大于4个/m2，高程模型成果格网间距1.0m D．点云密度大于1个/m2，高程模型成果格网间距2.0m 用户答案：[C] 得分：2.00 3.下列哪项不属于绿色植物的光谱反射特征：（） A．叶绿素吸收（0.4-0.76mm），有一个小的反射峰，位于绿色波段（0.55 mm ），两边（蓝、红）为吸收带（凹谷） B．植被叶细胞结构产生的植被特有的强反射特征（0.76-1.3 mm），高反射，在0.7 mm处反射率迅速增大，至1.1处有峰值 C．水分吸收（1.3-2.5 mm），受植物含水量影响，吸收率增加，反射率下降，形成几个低谷 D．在蓝绿光波段有较强的反射，在其他波段都有较强吸收，尤其是近红外波段，几乎被全部吸收 用户答案：[D] 得分：2.00 4.城区航空摄影时，为减少航摄像片上地物的投影差，应尽量选择（）焦距摄影机。 A．短 B．中等 C．长 D．可变 用户答案：[C] 得分：2.00
5.激光雷达测量的多次回波技术是其对植被有一定穿透性的这一优势的基础，目前机载激光雷达设备最高可以支持的回波次数为：（） A．1次 B．3次 C．5次 D．无穷次 用户答案：[D] 得分：2.00 6.目前数字高程模型的主流形式为（）。 A．规则格网的DEM B．不规则三角网DEM C．Grid-TIN混合形式的DEM 用户答案：[A] 得分：2.00 7.一台激光扫描仪在950米相对航高、60度视场角下采用300KHz的激光脉冲频率（PRR）,如果每个脉冲平均记录2次回波，那么该设备每秒采集的激光点数量可达到：（） A．30万 B．60万 C．90万 D．120万 用户答案：[B] 得分：2.00 8.解析空中三角测量的三种方法中，误差方程直接对原始观测值列出，严密，但计算量大。同时因为非常方便引入非摄影测量附加观测值，如POS数据，从而成为目前主流的空三算法是（）。 A．航带法 B．独立模型法 C．光束法 D．区域网法 用户答案：[C] 得分：2.00 9.以无人机航空摄影测量常用的Canon 5D MarkII为例，其主距为35mm,像元大小为6.4微米，那么547米相对航高时，其水平航摄获取影像的地面分辨率为：（）
南京信息工程大学复习参考资料—— 遥感影像判读 第一章绪论 遥感影像判读既是一门学科，又是图像处理的一个过程： 1.作为一门学科，遥感影像判读的目的是为了从遥感图像上得到地物信息所进行的基础理 论和实践方法的研究 2.作为一个过程，它完成地物信息的传递并起到揭示遥感图像内容的作用，其目的是取得 地物各组成部分和存在于其他地物的内涵的信息 分为计算机辅助判读和人工目视判读 遥感影像判读的任务与实施 任务 根据应用范围：巨型、大型、中型和小型地物与现象的判读 实施（组织方法）： 野外判读、飞行器目视判读、室内判读、综合判读 遥感信息的利用方式（5个） 1.瞬时信息的定性分析：确定相关目标是否存在 2.空间信息的定位：空间分布规律 3.瞬时信息的定量分析：定量反演目标参数 4.时间信息的趋势分析：地表物质能量迁移规律 5.多源信息的综合分析 遥感信息的技术支撑（6个） 1.观察与测量仪器的改变 2.产品形式的改变 3.生产工艺的改变 4.新一代传感器的研制 5.地理信息系统的支持 6.遥感应用模型的深化 遥感影像判读的质量要求：分为用户精度（正确分类/所有分为该类制图精度 ）和制图者精度（正确分类/参考数据中的该类） 1.判读结果的完整性（详细性）：与给定任务的符合程度，用质量指标评价 2.判读的可靠性：与实际的符合程度，用质量和数量指标评价 3.判读的及时性：资料及时；指定限期完成 4.判读结果的明显性：便于理解和应用 第二章遥感影像判读的理论基础 地物的电磁辐射特性—— 地物的电磁辐射特性概念： 1.从近紫外到中红外（0.3-6μm）波段区间能量最集中而且相对来说较稳定 2.被动遥感主要利用可见光、红外等稳定辐射 3.对流层：地表到平均高度12km处，航空遥感活动区，侧重研究电磁波在该层内的传输 特性;
1.什么是遥感国内外对遥感的多种定义有什么异同点 定义：从不同高度的平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor），接收来自地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。 平台：地面平台、航空平台、航天平台；传感器：各种光学、电子仪器 电磁波：可见光、红外、微波 根据你对遥感技术的理解，谈谈遥感技术系统的组成。 3.什么是散射大气散射有哪几种其特点是什么 辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开称为散射；大气散射有三种：分别为瑞利散射：特点是散射强度与波长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱； 米氏散射：散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射 无选择性散射：特点是散射强度与波长无关。 4.遥感影像变形的主要原因是什么 （1）遥感平台位置和运动状态变化的影响；（2）地形起伏的影响； （3）地球表面曲率的影响；（4）大气折射的影响；（5）地球自转的影响。 5.遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么 （1）未充分利用遥感图像提供的多种信息；（2）提高遥感图象分类精度受到限制：包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的
影响。 6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。 为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等，解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：目标地物与其相关指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征，是确定河流流向的间接解译标志；地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，“植物是自然界的一面镜子”，寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。 7. 何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统简要回答三者之间的相互
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， 1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； 2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； 3有效地进行遥感图像数字处理的前提之一； 4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。
1.遥感技术系统有哪些部分组成？ 遥感技术系统：目标的信息特性目标信息的传输空间信息采集地面接收与预处理信息处理信息分析与应用 2.什么是遥感反演？ 根据地物电磁波特征产生的遥感影像特征，反推其形成过程中的电磁波状况的技术。遥感影像特征是由地面反射率，大气作用等过程形成的，如果以遥感影像为已知量，去推算大气中某个影响遥感成像的未知参数，即将遥感数据转变为人们实际需要的地表各种特性参数。这个过程就是遥感反演。遥感反演本质上是一个病态反演问题 3.什么是航天遥感？ 航天遥感是以卫星、飞船、空间站或火箭等作为传感器的运载工具。在地球大气层以外的宇宙空间，以人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、火箭等航天飞行器为平台的遥感。 4.什么是电磁波谱？ 将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。次序为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。 5.大气对电磁辐射有哪些影响？ 大气对电磁波的作用——吸收 <0.2um 的电磁波几乎被氮气或氧气吸收）。 对小于0.3 um的电磁波具有极强的吸收能力，所以到达地面的太阳短波辐射中，已不存在小于0.3 um 的短波辐射。 甲烷和水汽。 大气对电磁波的作用——散射 （3）大气对电磁波的作用——折射、反射 ，反射现象出要出现在云顶（云造成的噪声） （3）大气对电磁波的作用——大气窗口 透射率也各不相同。 率较高的波段称为大气窗口。（对地遥感要用的部分） 3）大气对电磁波的作用
6.什么是地物光谱曲线？ 地物波谱：地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律，称为地表物体波谱，简称地物波谱 反射波谱曲线 律。 7.从光谱机理解释为什么天空是蓝色的？ 大气层中气体分子的尺度要远远小于可见光的波长，这种尺度的微粒对不同颜色的光线具有不同的散射强度。其散射强度与入射光的波长的四次方成反比。红光的波长较长，被散射的红光强度就很弱，而蓝、紫光的波长较短，散射强度就强。所以，大气分子就好比一张滤网，把太阳光中长波的成分过滤掉，将剩下的蓝、紫光洒向大地。而我们人类的眼睛对紫色光非常不敏感，因此我们看到的天空就是蓝色的。 8.什么是黑体辐射？ 黑体辐射（Black Body Radiation）：黑体的热辐射称为黑体辐射。黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。 9.什么是大气窗口？ 在地球表面有一层浓厚的大气，由于地球大气中各种粒子与天体辐射的相互作用(主要是吸收和反射)，大部分波段范围内的天体辐射无法到达地面。人们把能到达地面的波形形象的称为大气窗口。 10.什么是地球同步卫星？ 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星， 11.陆地轨道的四个特点：与太阳同步，近极地，近圆形，可重复观测，分别有什么作用？ 1、近极地轨道卫星，轨道平面与地球赤道平面的夹角近90度，轨道倾角越大，覆盖地球表面的面积越大。 2、卫星轨道近圆形作用：获取图像有相近的比例尺；成像扫描仪具有固定的扫描频率。3太阳同步轨道作用：1）可使卫星通过同一纬度的平均地方时不变（2）有利于在最佳光照条件下获取高质量影像和多时相影像色调对比4、可重复观测地球资源卫星的按一定的周期运行，一个重复周期对地球扫描一次；然后，接着进行下一个重复周期。。。。实现可重复观测。 12.什么是主动式遥感？ 亦称“有源遥感”，是指由遥感器向目标物发射一定频率的电磁辐射波，然后接收从目标物返回的辐射信息进行的遥感技术。 13.什么是多光谱扫描仪？ 扫描仪安装在飞行器上。扫描仪的扫描镜旋转，使接收的瞬时视场作垂直于飞行方向的运动，从而实现行扫描。由于飞行器的向前运动，扫描仪遂完成二维扫描。地物景像被逐点扫过，并逐点分波段测量，从而
《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
遥感概论”课程考试试题1－－答案 一、名词解释(每题6分，共30分) 1．大气窗口由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫做大气窗口。 2．光谱分辨率指遥感器在接收目标辐射的电磁波信息时所能分辨的最小波长间隔。光谱分辨率与传感器总的探测波段的宽度、波段数和各波段的波长范围和间隔有关。间隔愈小，分辨率愈高。 3．遥感图像解译专家系统遥感图像解译专家系统是模式识别和人工智能技术相结合的产物。它用模式识别方法获取地物多种特征，为专家系统解译遥感图像提供依据，同时应用人工智能技术，运用遥感图像解译专家的经验和方法，模拟遥感图像目视解译的具体思维过程，进行遥感图像解译。 4．监督与非监督分类监督分类指根据已知样本区类别信息对非样本区数据进行分类的方法。其基本思想是：根据已知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，然后将未知类别的样本和观测值代入判别函数，再根据判别准则判定该样本的所属类别。非监督分类指事先对分类过程不施加任何先验知识，仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律进行分类，即按自然聚类的特性进行“盲目”分类。 5．遥感图像镶嵌 二、多项选择(每题5分，共30分) 1．到达地面的太阳辐射能量与地面目标作用后可分为三部分，包括：（1、2、3） (1) 反射；(2)吸收；(3)透射；(4)发射 2．计算植被指数(如NDVl)主要使用以下哪两个波段：（3、4） (1) 紫外波段；(2) 蓝色波段； (3) 红色波段； (4)近红外波段 3．扫描成像的传感器包括：（1、2） (1) 光-机扫描仪；(2)推帚式扫描仪；(3)框幅式摄影机 4．侧视雷达图像上由地形引起的几何畸变包括：（1、2、3） (1)透视收缩；(2)斜距投影变形； (3)叠掩； (4)阴影 5．遥感图像几何校正包括两个方面：（1、3） (1) 像元坐标转换；(2)地面控制点选取；(3)像元灰度值重新计算(重采样)；(4)多项式拟合 三．简答题(共90分) 1、下图为一个3x3的图像窗口，试问经过中位数滤波(Median Filter)后，该窗口中心像元的值，并写出计算过程。 (10分) 求解过程如下： 对窗口数值由小到大排序： 115 <119<120<123<124<125< 126<127<150 取排序后的中间值：124 用中间值代替原窗口中心象素值,结果如下：
1．遥感的基本概念。 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、重力场、声波、地震波的探测； 狭义：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。 2．结合P2图，阐述遥感系统的组成。 被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用. 3．按遥感平台、探测波段、传感器的工作方式来分，遥感可分成哪几种类型。 按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 按探测波段分类：紫外遥感：探测波段在0.05-0.38微米； 可见光探测：探测波段为0.38-0.76微米； 红外遥感：探测波段在0.76-1000微米； 微波遥感：探测波段在1mm-1m，收集与记录目标物发射、散射的微波能量。 按工作方式分类：主动和被动遥感：二者主要区别在于传感器是否发射电磁波。被动式遥感是被动地接受 地表反射的电磁波，受天气状况的影响比较大。主动式遥感多为微波 波段，受天气和云层影响较小。 成像和非成像遥感：成像方式：把目标物发射或反射的电磁波能量以图像形式来表示。 非成像方式：将目标物发射或反射的电磁辐射的各种物理参数记录为 数据或曲线图形式，包括：光谱辐射计、散射计、高度计等。4．阐述遥感的特点。 ①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。 ②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。 ③数据的综合性和可比性：综合性是指，可以根据地物在不同波段的光谱特性，选取相应的波段组合来判断地物的属性。可比性是指，可以将不同传感器得到的数据或图像进行对比。 ④经济性：遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。 ⑤局限性：遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。 5．地物辐射和反射电磁波的特点有哪些。 6．什么叫电磁波谱。 按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。 7. 目前遥感所使用的电磁波有哪些波段（其波长范围、特点、应用）。 可见光波段：0.38-0.76 μm，作为鉴别物质特征的主要波段，是遥感中最常用的波段 红外波段：0.76—1000μm，采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），可进行全天时遥感。 微波波段：1mm—1m，能穿透云、雾而不受天气影响，能进行全天时全天候的遥感探测。能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。 紫外线波段：0.01—0.4μm，主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测。由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在2000米以下。 8.大气对太阳辐射的影响有哪些。 吸收、散射及反射作用、折射。 11.大气对太阳辐射的吸收带主要位于哪几个波段? 在紫外——微波之间，具明显吸收作用的主要是O3、O2、CO2和H20；此外NO2、CH4对电磁辐射也有吸收，多种成份吸收特定波和的电磁波，形成相应的吸收带。
中国地质大学研究生院 硕士研究生入学考试《定量遥感原理与方法》考试大纲 一、考试性质 《定量遥感原理与方法》是我校资源与环境遥感专业硕士生入学考试的专业复试课。考生必须熟练掌握定量遥感的基本原理、方法及其应用，以适应硕士阶段专业学习的需要。 二、考试形式与试卷结构 （一）答卷方式：闭卷，笔试。 （二）题型比例： 名词解释或选择约20％ 简答题约40％ 方案论述题约40％ 三、考试要点 （一）定量遥感基础 1、基本概念 了解遥感、电磁波谱、立体角、辐照度、反照率等基本概念。 2、物体的发射辐射特性 了解黑体辐射、太阳辐射概念及其意义,掌握辐射基本定律。 3、地物的反射辐射 了解地物的反射类别、光谱反射率以及地物的反射光谱特性、影响地物光谱反射率变化的因素。 4、大气光学特性 理解大气对于遥感光谱辐射的影响及相关特性。 5、辐射传输模型 了解辐射传输模型相关概念以及地表BRDF统计模型等基本模型。 （二）遥感数据定标方法 1、遥感器定标 了解遥感器定标的方法，包括实验室定标，内外检校定标。 2、遥感图像大气校正 理解大气校正的目的、意义、基本原理，掌握直方图调整、暗目标法等相对校正方法以及Modtran、6S等绝对大气校正模型的原理及处理流程。 3、地形校正方法 理解余弦校正等基本地形校正方法。 （三）定量遥感模型 1、定量遥感模型基本概念 了解可见光近红外、热红外、微波波段定量遥感的基本原理，分析各波段的成像原理、大气影响等内容。 2、定量遥感建模方法 了解定量遥感建模的一般步骤，理解地学反演/遥感反演的基本原理，掌握地表
参数的遥感反演方法。 3、典型定量遥感模型 了解植被冠层反射模型、地表温度反演等典型定量遥感模型，掌握其主要原理及数据处理流程。 （四）定量遥感应用 了解定量遥感技术在农业（如旱情遥感监测）、国土资源调查（如土壤成分分析）、环境监测等方面的应用思想及其基本实现过程。 1
1.什么是遥感？国内外对遥感的多种定义有什么异同点？ 定义：从不同高度的平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor），接收来自地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。 平台：地面平台、航空平台、航天平台；传感器：各种光学、电子仪器 电磁波：可见光、红外、微波 //2. 根据你对遥感技术的理解，谈谈遥感技术系统的组成。 3. 什么是散射？大气散射有哪几种？其特点是什么？ 辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开称为散射；大气散射有三种：分别为瑞利散射：特点是散射强度与波长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱； 米氏散射：散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射 无选择性散射：特点是散射强度与波长无关。 4. 遥感影像变形的主要原因是什么？ （1）遥感平台位置和运动状态变化的影响；（2）地形起伏的影响； （3）地球表面曲率的影响；（4）大气折射的影响；（5）地球自转的影响。 5.遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？ （1）未充分利用遥感图像提供的多种信息；（2）提高遥感图象分类精度受到限制：包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的
影响。 6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。 为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等，解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：目标地物与其相关指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征，是确定河流流向的间接解译标志；地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，“植物是自然界的一面镜子”，寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。 7. 何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统？简要回答三者之间的相
电磁波：在真空或介质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波。 电磁波谱：按电磁波在真空中波长或频率依递增或递减顺序划分波段，排列成谱。 方向反射：实际地物表面由于地形起伏，在某个方向上反射最强烈，这种现象称为方向反射。水体的光谱反射特性： –蓝、绿波段为反射带 –近、中红外波段为完全吸收带 植被的光谱反射特性： –蓝（0.45um）、红（0.67um）波段为吸收带 –绿波段（0.55um）为弱反射带 –近红外波段0.7-0.8um反射陡坡，0.8-1.3um有强反射带,但含水量造成反射吸收（1.45um、1.95um、2.7um） 土壤的光谱反射特性： –自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值。 –土壤的反射波谱特性曲线与土壤质地组成有关 –土壤反射波谱特性曲线较平滑，因此在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。
浑水与清水的光谱反射 ? 散射的方式随电磁波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, 主要有米氏(Mie)散射、均匀散射、瑞利（Rayleigh ）散射等。 ? 介质中不均匀颗粒的直径a 与入射波长λ同数量级时，发生米氏散射 ? 介质中不均匀颗粒的直径a>>入射波长λ时，发生均匀散射，无选择 性散射 ? 介质中不均匀颗粒的直径a 小于入射波长λ的十分之一时，发生瑞利 散射 有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利，这 些波段通常称为“大气窗口”。 辐射传输方程 地表反射率 气层外太阳辐射照度 遥感数字图像：是以数字形式表示的遥感图像。 几何校正：就是从具有几何畸变的图像中消除畸变的过程。其任务是定量地确定图像上的像元坐标（图像坐标）与目标物的地理坐标（地图坐标等）的对应关系（坐标变换式） 多项式校正过程中应注意以下问题： （1）多项式纠正的精度与地面控制点的精度、分布和数量及纠正的范围有关。地面控制点的精度越高、分布越均匀、数量越多，几何纠正的精度就越高。 （2）采用多项式纠正时，在GCP 处的拟合较好，但在其他点的误差可能会较大。平均误差小，并不能保证图像各点的误差都小。 （3）多项式阶数的确定，取决于对图像中几何变形程度的认识。如果变形不复杂，那么1阶多项式就可以满足要求了，并非多项式的阶数越高，纠正的精度越高。 ()()()()[]{}() ()↑+=↑+-?+↓+-=↑+-=λλ λλλλλλλλλλλλτθδεθδθλρθδd g d V e d g d V g s L L L W E E L L L sec exp sec exp cos sec exp 220λρg ()λ0 E
光谱/波谱分析技术 在定量遥感或者高光谱遥感中，信息提取主要用到光谱/波谱分析技术。本专题对光谱/波谱分析中涉及的流程及一些技术进行讲解，包括以下内容： ? ?●基本概念 ? ?●遥感反演 ? ?●波谱识别 1 基本概念 “光谱分析”在很多领域也有这个概念，比如医学、电子学、化学等。如其中一个概念为：“光谱分析主要是以光学理论为基础，以物质与光相互作用为条件，建立物质分子结构与电磁辐射之间的相互关系，从而进行物质分子几何异构、立体异构、构象异构和分子结构分析和鉴定的方法。” 在遥感里面经常会看到光谱分析和波谱分析两个概念，可以将光谱分析视为在微观条件下定义；波谱分析在宏观上定义的。也就是光谱分析是广义定义，波谱分析是狭义定义，在不太严格的情况下，两个概念是一样的。 遥感中的光谱分析技术可以理解为基于电磁辐射与物质相互作用产生的波长与反射强度，即地物波谱特征，而进行物质分析的技术。在这个过程中，如果一种物质A中掺和其他物质B而造成物质A的波谱特征发生变化，可以建立物质A、物质B与波谱特征变化三者之间的关系，这个也是定量遥感中物质反演的一个基本过程之一；在这个过程中另外一个情况，地物波谱特征用图像或者波谱曲线表示，用已知的波谱曲线A 和未知的波谱曲线B进行对比分析，从而得出波谱曲线A和B是否一致，或者占多大比重。这个是高光谱遥感中的波谱识别的基本原理。 因此，从应用角度上看，光谱分析就是定量遥感或高光谱遥感中的图像信息提取技术。可分为遥感反演、地物识别和物质分类，后两个就是波谱识别范畴。 2 遥感反演 遥感反演就是根据观测信息和模型，求解或推算描述地面实况的应用参数。可以看到遥感反演的基础是
一、单选题【本题型共20道题】 1.当前民用最高分辨率的遥感卫星WorldView-3的星下分辨率可以达到：（） A．0.61米 B．0.50米 C．0.31米 D．0.25米 用户答案：[C] 得分：2.00 2.航测法成图的外业主要工作是（）和像片测绘。 A．地形测量 B．像片坐标测量 C．地物高度测量 D．地面控制点测量 用户答案：[D] 得分：2.00 3.城区航空摄影时，为减少航摄像片上地物的投影差，应尽量选择（）焦距摄影机。 A．短 B．中等 C．长 D．可变 用户答案：[C] 得分：2.00 4.根据《无人机航摄安全作业基本要求》规定，无人机飞行高度应高于摄区内最高点（）以上。 A．50m
B．100m C．150m D．200m 用户答案：[B] 得分：2.00 5.无人机航空摄影测量常使用民用单面阵相机作为摄影测量传感器，以下设备中不属于单面阵相机的设备为：（） A．Canon 5D MarkII B．Sony A7 R C．UltraCamD(UCD)相机 D．Pentax 645Z 用户答案：[C] 得分：2.00 6.遥感应用的电磁波波谱段分布主要位于：（） A．X射线波段 B．可见光波段 C．红外波段 D．微波波段 用户答案：[D] 得分：0.00 7.扫描条带两边的点密集，而中间的点少的激光雷达扫描方式为：（） A．摆动扫描镜 B．旋转正多面体扫描仪 C．光纤扫描仪
D．隔行扫描仪 用户答案：[A] 得分：2.00 8.航摄比例尺S的计算公式为:（） A．S=摄影机主距/相对行高 B．S=摄影机焦距/相对行高 C．S=摄影机主距/绝对行高 D．S=摄影机焦距/绝对行高 用户答案：[A] 得分：2.00 9.辐射分辨率越高，表达景物的层次能力越强，所需的存储空间也越大。一个8-bit 的传感器可以记录（）级的亮度值。 A．8 B．64 C．256 D．512 用户答案：[C] 得分：2.00 10.摄影测量共线方程是按照摄影中心，像点和对应的（）三点位于一条直线上的几何条件构建的。 A．像点 B．模型点 C．地面点 D．定向点 用户答案：[C] 得分：2.00
航空摄影测量与遥感 复习重点
摄影测量学定义：是利用光学或数码摄影机获取的影像，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门学科。 摄影测量的分类：（1）按摄站位置：1.航天摄影测量2.航空摄影测量3.地面摄影测量（2）按研究对象：1.地形摄影测量2.非地形摄影测量（3）按处理方法：1.模拟摄影测量2.解析摄影测量3.数字摄影测量 摄影测量的主要任务：1.包括定量的（几何处理）：解决是多少的问题、定性的（解译处理）：解决是什么的问题 摄影测量的发展历程：模拟摄影测量(1851-1960’s)，解析摄影测量(1950’s-1980’s)，数字摄影测量(1970’s-现在）。 遥感定义：是指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特性的一门学科。 遥感类型：按传感器探测波段分：1.紫外遥感：0.05～0.38um2.可见光遥感：0.38～0.76um3.红外遥感：0.76～1000um4.微波遥感：1mm～10m5.多光谱遥感：可见光和近红外，多个波段。2.按成像方式分：摄影遥感、扫描方式遥感；雷达遥感。 遥感技术系统的组成：由平台、传感、接收、处理应用各子系统所组成 遥感特点与作用：1.大面积同步观测2.时效性强3.数据的综合性和可比性好4.较高的经济与社会效益5.一定的局限性。 摄影测量与遥感的关系：遥感技术为摄影测量提供了多种数据来源，从而扩大了摄影测量的应用领域。 航空摄影：又称航拍，是指在飞机或其他航空飞行器上利用航空摄影机摄取地面景物像片的技术。 航摄仪的类型：胶片航摄仪、数字航摄仪。
航空摄影测量的基本要求（主要是航向、旁向重叠度）航摄像片与地形图的区别 像片倾斜角、摄影比例尺的概念 航空像片上的三点两线、类型 第二部分航空摄影测量基础 第二章航测外业 摄影测量外业工作任务 像片判读、像片调绘 像控点的选择原则（了解） 像片调绘的内容（了解） 第二部分航空摄影测量基础 第三章内业加密 像点位移的含义 航空摄影测量两大坐标系统及其分类 航空像片的内、外方位元素 共线方程的含义、作用 摄影测量解析计算的过程（理解四个流程的目的） 数字摄影测量中的影像匹配有哪三种方式（了解） 第二部分航空摄影测量基础 第四章 4D产品生产 解析空中三角测量的定义、分类 理解GPS、POS辅助空中三角测量（了解）
试卷一 一、填空题（共10题，每题２分） 1、“遥感”(Remote Sensing)，即“遥远的感知”。在一定距离以外感测目标物的信息，通过对信息的分析研究，确定目标物的属性及目标物之间的相互关系。它是一种以_________、__________、___________为基础的综合性应用技术。 2、遥感信息的三个物理属性是：______________、_________________、____________________。 3、近红外波段在植物遥感中的重要作用，这是因为近红外区的反射是受叶内复杂的叶腔结构和腔内对近红外辐射的________控制，以及近红外光对叶片有近50%的____和_____的原因。 4、植物的发射特征主要表现在________和________谱段。植物在热红外谱段的发射特征，遵循__________定律，与植物温度直接相关。 5、土地覆盖是“地球陆地表层和近地面层的_____________，是自然过程和人类活动共同作用的结果”，而土地利用是指人类利用土地的___________和_________不断满足自身需求的行为过程。 6、遥感图像的分类有__________和___________两种。 7、土壤热通量指土壤_____________，与热流方向的土温梯度、土壤热容量、热扩散率成______，对土壤蒸发、地表能量交换均有影响。 8、水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定，同时又受到各种水状态的影响。水体可见光反射包含____________、__________及______________3方面的贡献。 9、海洋的微波辐射取决于2个主要因素：一是海面及一定深度的_____________，二是___________。 10、遥感区域地质调查填图的最大特点是充分利用遥感图像的__________，结合地面调查工作进行多层次的___________，在整体上提高对工作区区域地质特征的全面认识，解决突出的基础地质问题和与成矿有关的关键问题，加快填图速度，提高成图质量。 二、选择题（共10题，每题２分） 1、遥感信息，是指以__________为载体，经介质传输而由航空或航天遥感平台所收集到的反映地球表层系统现象的空间信息。 A 光 B 电磁波 C 光和电磁波 D 光或电磁波 2、遥感信息中最基本的几何单元是像元（pixel），每一个像元所载的信息是_________。 A 灰度 B 反射率 C 辐照度 D 辐亮度 3、____________是叶子健康状况最灵敏的标志，它对植被差异及植物长势反映敏感，指示着植物光合作用能否正常进行；_____________被植被叶绿素强吸收，进行光合作用制造干物质，它是光合作用的代表性波段。这两个波段数值的不同组合，是植被指数的核心。 A 紫外波段、可见光绿波段 B 近红外波段、可见光红波段 C 绿光波段、可见光黄波段 D 黄光波段、可见光红波段 4、作物在不同的生长期具有不同的光谱特征。叶子生长过程中，叶绿素含量_____，叶 肉细胞间隙数增加，可见光反射率_______，而近红外反射率__________。 A 增加、降低、升高 B 降低、增加、升高 C 升高、增加、降低 D 降低、降低、升高 5、可见光——红外力法，主要利用土壤及土壤上覆植被的光谱__________来估算土壤水分。 A 发射特性 B 散射特性 C 反射特性 D 光谱特性 6、水面入射光谱中，仅有____________才透射入水，其他波段的入射光或被大气吸收或被水体表层吸收. A 可见光 B 微波 C 红外C 紫外 7、微波谱段适合于海洋遥感主要是因为__________。 A 微波在水中穿透能力强 B 微波具有穿云破雾的能力 C 微波的辐射分辨率高 D 微波的光谱分辨率高 8、遥感探测范围由大到小依次是__________。 A 飞机、陆地卫星、宇宙飞船 B 宇宙飞船、陆地卫星、飞机 C 陆地卫星、飞机、宇宙飞船 D 陆地卫星、宇宙飞船、飞机 9、遥感探测的范围越大，则__________。 A 获得资料的速度越慢 B 获得资料的周期越长 C 对地物的分辨率越低 D 对地物的分辨率越高 10、在遥感影像上，湖泊、河流呈现的颜色是__________。 A 红色 B 灰白色 C 深蓝色或蓝黑色 D 浅蓝色 三、判断题（共１０题，每题２分） 1、遥感反映的土地信息仅仅是地表的综合特征。（） 2、在利用遥感方法进行土地利用/覆盖变化研究时，遥感图像的像元是随着地物的成分、纹理、状态、表面特征及所使用的电磁波段的不同而变化。（） 3、清水，在近红外、短波红外部分几乎吸收全部的入射能量，反射能量很小。这一持征与植被和土壤光谱形成十分明显的差异，因而在红外波段识别水体较容易。（） 4、海水的电学性质是由海水表层物质组成及温度所决定的。（） 5、声波可以使海洋遥测水深的范围有所扩大，激光在水中传播性能更好可以克服遥感在深度上的局限。