遥感导论复习资料及答案

遥感导论复习资料及答案1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由r-射、X-射线、紫外线、可见光、红外波段、微波、无线电等组成。2、绝对黑体辐射通量密度是温度和波长的函数。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波长最大值和温度的乘积是常数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。1、遥感卫星轨道的四大特点：近圆形轨道、近极地轨道、与太阳同步轨道、可重复轨道。2、卫星轨道参数有升交点赤经、近地点角距、轨道倾角、卫星轨道的长半轴、卫星轨道的偏心率、卫星过近地点时刻3、卫星姿态角是 滚动、俯仰、航偏 。4、遥感平台的种类可分为 地面平台、航空平台、航天平台三类。5、卫星姿态角可用 红外姿态测量仪、星相机、陀螺仪等方法测定。6、与太阳同步轨道有利于 卫星在相近的光照条件下对地面进行观测 。7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是Landsat4/5；带有ETM探测器的是Landsat6 。8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是SPOT 1-5；可产生同轨立体影像的是SPOT 5。9、ZY-1卫星空间分辨率为19.5m10、美国高分辨率民用卫星有IKONOS, Quick Bird，Orbview ，GeoEye-1 。11、小卫星主要特点包括重量轻，体检小；研制周期短，成本低；发射灵活，启用速度快，抗毁性强；技术性能高。12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是ENVISAT4、目前遥感中使用的传感器大体上可以分为如下一些类型：（1）摄影类型的传感器（2）扫描成像类型的传感器（3）雷达成像 类型的传感器（4）非图像类型的传感器5、遥感传感器大体上包括收集器探测器处理器输出器及部分五1、2、遥感图像的变形误差可以分为静态误差 和 动态误差，又可以分为 内部误差 和 外部误差。3、外部误差是指在 传感器 处于正常的工作状态下，由 传感器以外的因素所引起的误差。包括 传感器的外方位元素变 化，传播介质不均匀，地球曲率，地形起伏以及地球旋转等因素引起的变形误差。4、传感器的六个外方位元素中线元素的变化对图像的综合影响使图像产生线性变化，而 角元素使图像产生非线性变形。5、6、7、遥感图像几何纠正的常用方法有粗纠正、精纠正等。8、多项式拟合法纠正中，项数N与其阶数n的关系N=1/2 （n+1） （n+2）。9、多项式拟合法纠正中，一次项纠正线性变形，二次项纠正二次非线性变形；三次项纠正更高次的非线性变形10、项式拟合法纠正中控制点的要求是 人工地物、线性地物交叉点、不易随时间变化的地面目标 。11、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求，一次项最少需要3个控制点，二次项最少项需要6个控制点，三次项最少需要10 个控制点。13、常用的灰度采样方法有 最邻近法 ， 双线性内插法 ， 三次卷积法 。14、数字图象配准的方式有 图像间的匹配 ， 绝对配准 。15、数字图像镶嵌的关键 如何在几何上将多幅不同图像连接在一起 ， 如何保证拼接后的图像反差一致，色调相近，没有 明显的接缝 ，六1、辐射传输方程可以知道，辐射误差主要有 传感器本身的性能引起的辐射误差 大气的散射和吸收引起的辐射误 差 地形影响和光照条件的变化引起的辐射误差2、常用的图像增强处理技术有 空间域处理 频率域处理3、增强的常用方法有 对比度变换；空间滤波；彩色变换；图像运算；多光谱变换4、直方图均衡效果 各灰度级所占图像的面积近似相等；原图频率小的灰度级被合并，大的被保留；如果输出数据分段级较小 则会产生一个初步分类的效果。8、图像融合的层次 数据级融合、 特征级融合、决策级融合七1、遥感图像信息提取中使用的景物特征有光谱特性、空间特性、辐射特性2、遥感图像空间特征的判读标志主要有位置、形状、大小、图形、阴影、纹理、类型等。3、传感器特性对判读标志影响最大的是几何分辨率、辐射、光谱、时间等。八1、遥感图像上的地物在特征空间聚类的一般特点是 相同地物在空间上的集聚，不同地物在空间上的分散等。1、绝对黑体的 反射率等于0 发射率等于 12、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系 物体温度四次方3、大气窗口是指 电磁波能穿过大气的电磁波谱段4、大气瑞利散射 与波长的四次方成反比关系。5、大气米氏散射 与波长的二次方成反比关系1、卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球地球赤道面的交点2、卫星与太阳同步轨道指 卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。3、卫星重复周期是卫星 经过地面同一地点上空的间隔时间4、以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪AMSGPS星相机。3、TM专题制图仪有 7个波段4、TM专题制图仪每次同时扫描6条扫描线5、HRV 成像仪获得的影像 没有全景畸变。四1、数字图像的 两者都是离散的。2、采样是对图像 空间坐标离散化3、量化是对图像灰度离散化4、图像数字化时最佳采样间隔的大小 依据成图比例尺而定。5、图像灰度量化用6比特编码时，量化等级为64个6、BSQ是数字图像的连续记录格式五、5、多项式纠正用一次项时必须有3个控制点6、多项式纠正用二次项时必须有 6个控制点。7、多项式纠正用一次项可以改正图像的线性变形误差&共线方程的几何意义是在任何情况下像点、物点和投影中心在一直线上六七1、遥感图像的几何分辨率指能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度2、热红外图像是接收地物发射的红外光成的像。3、热红外图像上的亮度与地物的发射率大小有关温度高低有关。4、侧视雷达图像垂直飞行方向的比例尺离底点远的比例尺大名词解释：1、 电磁波电磁荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振 荡在空间传播。2、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。3、绝对黑体如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是黑体黑体辐射任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同 的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。为了 研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体一一黑体(black body)，以此作 为热辐射研究的标准物体。4、光谱辐射通量密度单位时间内通过单位面积的辐射能量5、大气窗口通常吧电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段称为6、发射率 地物的辐射功率(单位面积上发出的辐射总通量)W与同温下的黑体辐射功率W黑的比值。 它也是遥感探测的基础和出发点。7、光谱反射率地物对某一波段的反射能量与入射总能量之比。反射率随入射波长而变化。8、光谱反射特性曲线根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。是安装遥感器的飞行器，是用于 安置各种遥感仪器，使其从一定高度或距离对地面目标进行探测，并为其提供技术保障和工作条件的运载 工具1、遥感平台是安装遥感器的飞行器，是用于安置各种遥感仪器，使其从一定高度或距离对地面目标进行 探测，并为其提供技术保障和工作条件的运载工具2、遥感传感器遥感传感器即遥感器。遥感器是用来远距离检测地物和环境所辐射或反射的电磁波的仪器3、卫星轨道参数 升交点赤经Q,近地点角距3,轨道倾角i,轨道长半轴a,轨道偏心率（扁率）e,卫星过 近地点时刻T4、升交点赤经为卫星轨道的升交点与春分点之间的角距5、轨道倾角i角是指卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。也即从升交点一侧的轨道量至赤道面。6、近地点角距卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。7、瞬时视场8、MSS MSS数据是一种多光谱段光学一机械扫描仪所获得的遥感数据。9、TM TM数据是第二代多光谱段光学一一机械扫描仪，是在MSS基础上改进和发展而成的一种遥感器。TM采取双向扫描，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，并提高了检测器的接收灵敏度。ETM数据是第三代推帚式扫描仪，是在TM基础上改进和发展而成的一种遥感器。10、HRV 线阵列推扫式扫描仪1、光学影像光学图像通常是指可见光和部分红外波段传感器获取的影像数据。2、数字影像 数字图像，是以二维数字组形式表示的图像，其数字单元为像元，数字图像的恰当应用通 常需要数字图像与看到的现象之间关系的知识，也就是几何和光度学或者传感器校准，数字图像处理领域 就是研究它们的变换算法。3、图像采样连续图像的离散化，采样间隔对图像质量的影响4、BSQ按照波段顺序依次记录各波段的图像5、BIL每个像元按波段次序交叉排序6、BMP逐行按波段次序排列四1、共线方程 共线方程是表达物点、像点和投影中心（对像片而言通常是镜头中心）三点位于一条直线 的数学关系式，是摄影测量学中最基本的公式之一。2、外方位元 确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数3、像点位移 航空像片是地面的中心投影，根据中心投影的原理，无论是带有起伏状态的地形，还是高 出地面的任何物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，这种像点位 置的移动，叫做像点位移。4、几何变形 原始图像上各地物的特征与在参照系统中的表达不一致时产生的变形7、几何校正一般是指通过一系列的数学模型来改正和消除遥感影像成像时因摄影材料变形、物镜畸变、 大气折光、地球曲率、地球自转、地形起伏等因素导致的原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方 位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的变形。5、粗加工处理 系统误差改正，改正传感器的内部畸变6、精加工处理 两个环节：一是像素坐标的变换；二是对坐标变换后的像素亮度值进行重采样。7、多项式纠正 回避成像的空间几何过程，直接对图像变形本身进行模拟。8、间接法纠正 从空白图像阵列出发，依次计算每个像元P （X, Y）在原始图像中的位置P （x,y），然 后把该点的灰度值计算后返送给P（X,Y）9、直接法纠正 从原始图像阵列出发，依次对其中每一个像元分别计算其在输出（纠正后）图像的坐标10、灰度重采样 校正前后图像的分辨率变化、像元点位置相对变化引起输出图像阵列中的同名点灰度 值变化。11、最邻近像元重采样 图像中两相临点的距离为1,即行间距为1,列间距为1,取与所计算点（x,y） 周围相临的4个点，比较他们与被计算点的距离，哪个点距离最近，就取哪个的亮度值作为（x,y）点的 亮度值12、双线性内插 取（x,y）点周围的4邻点，在方向（或方向内插两次），再在或方向内插一次，得到 （x,y）点的亮度值，13、双三次卷积14、图像配准 通过图像相关的方法自动获取同名点15、数字镶嵌 计算机将若干相邻分幅的数字图像拼接成一幅图像的技术16、数字地面模型 表现其他事物的一个对象或概念，是按比例缩减并转变到我们能够理解的形式的事 物本体17、正射影像 具有正射投影性质的遥感影像18、地理编码图象19、DEM一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型五1、辐射误差遥感影像产生辐射误差（即灰度失真）的因素主要有：大气对电磁波辐射的散射和吸收；太阳高度与传感器观察角的变化；地形起伏引起的辐射强度变化；传感器探测系统性能差异，如光 学系统或不同探测器在灵敏度、光谱响应和透光性能上的差异；影像处理，如摄影处理等。影像灰度失 真与影像空间频率有关。空间频率愈高，即目标愈小时，辐射误差愈大。辐射校正实际上是影像恢复（或 称复原）的一个内容。校正方式有两类：传感器辐射校正。通常采用内部校准光源和校准楔，如陆地卫 星多光谱扫描仪的辐射校正；影像辐射畸变校正。常采用物理或数学（校正曲线或各种算法）方法，如 空间滤波、平滑化，校正各种灰度失真及疵点、灰点、条纹、信号缺失等分布在整个影像上的离散形式的 辐射误差。其中大气影响的校正还可通过实测反射辐射通量和影像密度，并对数据进行回归分析来进行校 正。辐射校正（ radiometric correction ）是指对由于外界因素，数据获取和传输系统产生的系统的、随 机的辐射失真或畸变进行的校正，消除或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程2、辐射定标辐射定标是指建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定 量关系。3、大气校正 消除遥感图像中由大气散射引起的辐射误差的处理过程。遥感所利用的各种辐射能均要与地球大气层发生相互作用-或 散射、或吸收，而使能量衰减，并使光 谱分布发生变化。大气的衰减作用对不同波长的光是有选择性的，因而大气对不同波段的图像的影像是不 同的。另外，太阳-目标-遥感器之间的几何关系不同，则所穿越的大气路径长度不同，使图像中不同地区 地物的像元灰度值所受大气影响程度不同，且同一地物的像元灰度值在不同获取时间所受大气影响程度也 不同。消除这些大气影响的处理，称为大气校正。即使遥感系统工作正常，获取的数据仍然带有辐射误差。两种最重要的环境衰减是1）由大气散射和吸 收引起的大气衰减； 2）地形衰减。然而，在所有的遥感应用中都进行大气校正可能没有必要。是否进行大 气校正，取决于问题本身、可以得到的遥感数据的类型取的历史与当前实测大气信息的数量和从遥感数据 中提取生物物理信息所要求的精度。4、图像增强 增强图像中的有用信息，它可以是一个失真的过程，其目的是要改善图像的视觉效果，针 对给定图像的应用场合，有目的地强调图像的整体或局部特性，将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些 感兴趣的特征，扩大图像中不同物体特征之间的差别，抑制不感兴趣的特征，使之改善图像质量、丰富信 息量，加强图像判读和识别效果，满足某些特殊分析的需要。5、图像直方图 灰度直方图（his togram）是灰度级的函数，它表示图像中具有每种灰度级的像素的个 数，反映图像中每种灰度出现的频率。6、密度分割 一种用于影像密度分层显示的彩色增强技术7、真彩色合成 选择同一目标的单个多光谱数据合成一幅彩色图像，当合成图像的红绿蓝三色与三个多 光谱段相吻合，这幅图像就再现了地物的彩色原理，就称为真彩色合成。8、假彩色合成 将多波段单色影像合成为假彩色影像的一种彩色增强技术。合成彩色影像常与天然色彩 不同，且可任意变换，故称假彩色影像9、伪彩色图像10、图像平滑 用于突出图像的宽大区域、低频成分、主干部分或抑制图像噪声和干扰高频成分，使图 像亮度平缓渐变，减小突变梯度，改善图像质量的图像处理方法。11、图像锐化 补偿图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得清晰，亦分空域处理和 频域处理两类。12、边缘检测 是图像处理和计算机视觉中的基本问题，边缘检测的目的是标识数字图像中亮度变化明显 的点。图像属性中的显著变化通常反映了属性的重要事件和变化。13、低通滤波 一种过滤方式，规则为低频信号能正常通过，而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减 弱。但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序（目的）而改变。14、高通滤波 一种过滤方式，规则为高频信号能正常通过，而低于设定临界值的低频信号则被阻隔、减 弱。但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序（目的）而改变15、图像融合 将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术等，最大限度 的提取各自信道中的有利信息，最后综合成高质量的图像，以提高图像信息的利用率、改善计算机解译精 度和可靠性、提升原始图像的空间分辨率和光谱分辨率，利于监测1、遥感图像 凡是只纪录各种地物电磁波大小的胶片（或相片），都称为遥感影像（Remote Sensing Image）， 在遥感中主要是指航空像片和卫星相片。2、遥感图像判读 判读标志：形状、大小、色调、阴影、图案等。判读方法：直接判读法、比分析法、逻 辑推理法判读程序：准备工作、室内判读（整体后局部、从已知到未知、由宏观到微观，中小比例尺像片 上通常首先判读水系，确定位置和流向。）野外校核和转绘成图等四个阶段：3、景物特征 色：指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴影等。形：指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大小、图形等。 位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括分布的空间位置、相关布局等。4、判读标志 解译标志，指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征。5、几何分辨率 空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或是地面物体能分辨 的最小单元。6、辐射分辨率 辐射分辨率是指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。7、光谱分辨率 光谱分辨率是指传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔。间隔越小，分辨 率越高。8、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，集采样的时间频率。也称重访周期。9、波谱响应曲线 据遥感器对波谱的相对响应（用百分数表示）与波长的关系在直角坐标系中描绘出曲 线七1、 特征变换将原有的m量值集合通过某种变换，然后产生n个（nm）特征2、特征选择 从原有的m个测量值集合中，按某一准则选择出n个特征3、监督法分类 又称训练场地法，是以建立统计识别函数为理论基础，依据典型样本训练方法进行分类的 技术。即根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数，求出特征参数作为决策规则，建立判别函数以 对各待分类影像进行的图像分类，是模式识别的一种方法。要求训练区域具有典型性和代表性。判别准则 若满足分类精度要求，则此准则成立；反之，需重新建立分类的决策规则，直至满足分类精度要求为止。 常用算法有：判别分析、最大似然分析、特征分析、序贯分析和图形识别等。（平行六面体法、最大似然 法、最小距离法、马氏距离法、二值编码分类法、波谱角填图分类、法费歇尔线性判别法）4、非监督法分类 非监督分类是指人们事先对分类过程不施加任何的先验知识，而仅凭数据（遥感影像 地物的光谱特征的分布规律），即自然聚类的特性，进行“盲目”的分类；其分类的结果只是对不同类别达 到了区分，但并不能确定类别的属性，亦即：非监督分类只能把样本区分为若干类别，而不能给出样本的 描述；其类别的属性是通过分类结束后目视判读或实地调查确定的。非监督分类也称聚类分析。一般的聚 类算法是先选择若干个模式点作为聚类的中心。每一中心代表一个类别，按照某种相似性度量方法（如最 小距离方法）将各模式归于各聚类中心所代表的类别，形成初始分类。然后由聚类准则判断初始分类是否 合理，如果不合理就修改分类，如此反复迭代运算，直到合理为止。与监督法的先学习后分类不同，非监 督法是边学习边分类，通过学习找到相同的类别，然后将该类与其它类区分开，但是非监督法与监督法都 是以图像的灰度为基础。通过统计计算一些特征参数，如均值，协方差等进行分类的。所以也有一些共性。试卷1. 黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。如果一个物体对于任何波长的电磁波都全部吸收，则为黑体。其特点是吸收率为 1，反射率为0。黑体 具有最大发射能力。自然界不存在完全的黑体，黑色烟煤被认为最相似。2. 邻域增强：根据像元与周围相邻像元的关系，改变各像元的数值，获得新图像，从而突出某些信息的方 法。像元的亮度值不再由它自己决定，而是由它和周围像元共同决定。3. 空间分辨率与波谱分辨率：空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，通常用 像元或视场角来表示。波谱分辨率是指传感器在接收目标地物辐射的波谱时，能分辨的最小波长间隔。波 长范围越宽，波谱分辨率越低空间分辨率：像素所代表的地面范围的大小。波谱分辨率：传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的 最小波长间隔。4归一化植被指数：遥感影像中近红外波段与红光波段之查处一它两之和。比值植被指数：遥感影像中 近红外波段与红光波段之比。5辅照度：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量。辐射出射度：辐射源物体表面单位面积上的辐射 通量。6 加色法：调节红、绿、蓝三原色的亮度比例，形成各种彩色。减色法：从白光中间去一种或几种光， 形成彩色。7全球定位系统：利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地表移动物 体进行导航的技术系统。8遥感：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 出物体的特性及其变化的综合性探测技术。9辐射亮度：辐射源在某一方向，单位投影表面，单位立体角内的辐射通量。10高光谱遥感：在电磁波谱的可见光，近红外，中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连 续的影像数据的技术。11数字地球:一种可以嵌入海量地理数据、多分辨率和三维的地球表示。1、数字地球：电磁波在真空中 传播的波长或频率，递增或递减排列机构成电磁波谱。12电磁波谱：电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列机构成电磁波谱。13大气窗口：电磁波通过大气层地较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。 14航空相片比例尺：即像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比 15“红移”：当光源远离观测者时，接受的光波频率比其固有频率低，即向红端偏移。16航空摄影比例尺：即像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比。17多光谱空间：18高光谱遥感：在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连 续的影像数据的技术。19地理信息系统：在计算机硬件和软件支持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分 析各种地理数据，提供管理、模拟、决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地理信息的技术系统。 20光谱遥感:在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续 的影像数据的技术。21空间定位系统:利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地表移 动物体进行导航的技术系统。1、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、Y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fi=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9.66U m3、叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。沙土：自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土质越细反射率越高，有机质含量越高 和含水量越高反射率越低，此外土类和肥力也会对反射率产生影响。土壤反射波普曲线呈比较平滑的特征。植物：分三段，可见光波段（0.40.76“m）有一个小的反射峰，位置在0.55um（绿）处，两侧0.4（红）则有两个吸收带；在近红外波段（0.70.8um）有一反射的“陡坡”，至1.1 um附近一峰直形成植被的独有特征在中红外波段（1.32.5um）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降， 水：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段，吸收就更强。4、地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？物体本身的性质（表面状况）、入射电磁波的波长和入射角度。5、何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。55.5um,即中红外814um,即远红外波段。0.82.5cm,即微波波段。6、传感器从大气层外探测地面物体时，接收到哪些电磁波能量？1）太阳辐射透过大气并被地表反射进入传感器的能量（2）太阳辐射被大气散射后被地表反射进入传感器的能量（3）太阳辐射被大气散射后直接进入传感器的能量（4太阳辐射被大气反射后进入传感器的能量（5地物反射进入视场的交叉辐射项 目标自身辐射的能量。1、根据Landsat-l的运行周期，求该卫星的轨道高度。2、根据Landsat-4/5的运行周期、重复周期和偏移系数，通过计算排出其轨道（赤道处）的分布图。3、以Landsat-1为例，说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。2、以Landsat-1为例，说明遥感卫星轨道的 四大特点及其在遥感中的作用。答：近极地：近圆形轨道（与太阳同步，使卫星每天在固定的时间经过每个地点的上空，使获得的资料 具有相同的照明条件）3、轨道高度为700900km4、运行周期为99103min/圈，由于有较高的重复周期，有助于地面快速变化的动态监测。轨道与太阳同步。简述遥感平台的发展趋势。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处理系统.处理软件 不断翻新，向自动化，智能化与GIS集成一体化和可视化方向发展5、7、LANDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点？2、MSS、TM、ETM+影像各有何特点？A、MSS多光谱扫描仪：MSS多光谱扫描仪常用于LANDSAT卫星系列。多光谱扫描仪的优点是：工作波 段宽，从近紫外、可见光到热红外波段，波长范围达0.3520微米；各波段的数据容易配准。这两个 特点非其他遥感器所能具有，因而多光谱扫描仪是气象卫星和“陆地卫星”的主要遥感器。 （ 2分） B、TM专题制图仪：Landsat4,5 上的TM专题制图仪是一个高级的多光谱扫描型的地球资源扫描仪器，与多光谱扫描仪 MSS 性能相比，它具有更高的空间分辨率，更好的频谱选择性，更好的几何保真度，更高的辐射 准确度和分辨率。（2分）C、ETM+增强型专题制图仪（P65）： ETM+常用于Landsat6, 7,它比TM灵敏 度更高，与之相比，它做了三个方面的改进：（1） 增加了 PAN（全色）波段，分辨率为15M,因而是数据速率增加；（1分）（2） 采取双增益技 术使远红外波段6分辨率提高到60M，也增加了数据率；（1分）（3） 改进后的太阳定标器使卫星的辐射定标误差小于 5%,其精度比提高（1 分）倍,辐射校正有了很TM专题制图仪与MSS多光谱扫描仪有何不大改进6、同？答: TM是MSS的改进，增加了一个扫描改正器, 具有更高的空间分辨率，更高的频谱选择性，更 好的几何真度，更高的辐射准确度和分辨率，同 时扫描行垂直于飞行轨道，往返双向的对地面扫 描7.SPOT卫星上的HRV推扫式扫描仪与TM专题制图仪有何不同？答：HRV推扫式扫描仪是对像面扫描成像，TM是 多光谱扫描仪对物面扫描成像EJMSS成像板上有多少个探测单元？ TM呢？： MSS 成像板上排列有24+2个玻璃纤维单元，按波段 排列成4列，每列有6个纤维单元，每个纤维单 元为扫描仪的瞬时试场的构想范围。侧视雷达影像的分辨率，比例尺，投影性质和投 影差与中心投影航空或者航天像片影像有何不 同：侧视雷达影像的分辨率包括距离分辨率和方位分辨率两种。前者与距离无关，若要提高距离 分辨率，需减少脉冲宽度，但这样使作用距离减 小。目前一般采用脉冲压缩技术来提高距离分辨 率。要提高方位分辨率，需采用波长较短的电磁 波，加大天线孔径和缩短观测距离，这几项措施 无论在飞机上还是卫星上使用都受到限制。目前 是利用合成孔径侧视雷达来提高侧视雷达的方 位分辨率。侧视雷达在垂直飞行方向上的比例尺 由小变大，而中心投影的比例尺与飞机的航高和 倾角有关；侧视雷达图像在垂直于飞行方向的像 点位置是以飞机的目标的斜距来确定，所用的是 斜距投影；侧视雷达图像中高差产生的投影差与 中心投影影像投影差位移的方向相反，位移量也 不同。侧视雷达为什么要往飞机的侧方发射脉冲并接 受其回波成像？如果向飞机或卫星正下方发射 脉冲并接受回波成像回事什么情景：天线装在飞 机的侧面，发射机向侧向面内发射一束脉冲，地 物反射的微波脉冲，由天线手机后，被接收机接 收。由于地面各点到飞机的距离不同，接收机会 接收到很多信号，以它们到飞机的距离的远近, 先后依次记录。信号的强度与辐照带内各种地物的特性，形状和坡向等有关。这样才能判别出地 物的不同类型。如果向飞机或卫星正下方发射脉 冲并接收回波成像时会出现地物的反射特性很 相近，无法区分到底是何种地物反射的电磁波被 接收机接收到，所成的像不能准确的表示真实地 物的特征。简述INSAR测量高程的基本原理：INSAR测量高 程充分利用了雷达回波信号所携带的相位信息， 其原理是通过两幅天线同时观测，或两次平行的 观测，获得同一区域的重复观测数据，综合起来 形成干涉，得到相应的相位差，结合观测平台的 轨道参数等提取高程信息，可获得高精度，高分 辨率的地面高程信息。叙述Landsa t-1上的MSS多光谱扫描仪获取全球 表面影像的过程。扫描仪每个探测器的瞬时视场 为86urad,卫星高为915km，因此扫描瞬间每个 像元的地面分辨率为79m*79m，每个波段由6个 相同大小的探测单元与飞行方向平行排列，这样 在瞬间看到地面大小为474m*79m，由于扫描总 视场为11.561、叙述光学影像与数字影像的关系和不同点。1）联系：他们都是以空间域为表现形式的影像2）光学影像:可以看成是一个二维的连续光密度通过率函数，相片上的密度随xy变化而变化，是一条连续 的曲线，密度函数非负且有限。而数字影像：是一个二维的离散光密度函数，数字影像处理要比光学影像 简捷快速，而且可以完成一些光学处理方法所无法完成的各种特殊处理，成本低，具有普遍性。2、怎样才能将光学影像变成数字影像。把一个连续的光密度函数变成一个离散的光密度函数，经过图像数字化，图像采样，灰度级量化过程处理。3、简述遥感数字图像存储的3种格式，并说明其特点。多波段数字图像的存贮与分发，通常采用三种数据格式：BSQ数据格式:是一种按波段顺序依次排列的数据格式，在段劝数据格式中，数据排列遵循以下规律：第一波段位居第一，第二波段位居第二，第n波段位居第n位。在第一波段中，数据依据行号顺序依次排列，每一行内，数据按像素号顺序排列。在第二波段中，数据依然根据行号顺序依次排列，每一行内，数据仍然按像素号顺序排列。其余波段依次 类推。BIP数据格式BIP格式中每个像元按波段次序在BIP数据格式中，数据排列遵循以下规律：第一波段第一行第一个像素位居第一，第二波段第一行第一个像素位居第二，第三波段第一行第一个像素 位居第三位，第n波段第一行第一个像素位居第n位，然后为第一波段第一行第2个像素，它位居第n十 1位，第二波段第一行第一个像素，位居第n+2位，其余数据排列位置依次类推。BIL 数据格式是逐行按波段次序排列的格式，其在BIL数据格式中，数据排列遵循以下规律：第一波段第一行第一个像素位居第一，第一波段第一行第二个像素位居第二，第一波段第一行第三个像素 位居第3位，第一波段第一行第n个像素位居第n位，然后为第二波段第一行第1个像素，它位居第n+1 位，第二波段第一行第二个像素，位居第n+2位，其余数据排列位置依次类推。五1.叙述中心投影的航空像片,MSS多光谱扫描 仪影像,SPOT的HRV推扫式影像和真实孔径侧 视雷达图像的几何特征。a）中心投影的航空像片的几何特征：所谓中心，就是平面上各点的投影光线均通过一个固定点，投 射到一平面上形成的透视关系。航摄像片哦他那个是存在由于像片倾斜和地形起伏而引起的像 点，位移，致使航摄像片上的影像变形，不但同一张像片上各处比例尺不一致，而且相关方位也 发生改变，同时因航高的变化会使各片的比例尺不一样。b）MSs多光谱扫描仪影像的几何特征：MSS多光谱扫描仪获得的影响属于多中心投影，每个像元 都有自己的投影中心，随着扫描镜的旋转和平台的前进来实现整幅图像的成像。由于扫描式传感 器的光学聚焦系统有一个固定的焦距，因此地面上任意一条线的图像时一条圆弧，整幅图像是一个等效的圆柱面，所以该类传感器成像亦具有全景投影成像的特点，任何一个像元的构像，等效 于中心投影朝旁向旋转了扫描角后，以像副中心成像的几何特征。c）Spot的HRV扫描式影像的几何特征：扫描式传感器是行扫描动态传感器。在垂直成像的情况下， 每一个线的成像属于中心投影。在一副图像内，每条扫描线的投影中心大地坐标和姿态角是随时 间变换的。为了获取立体像对，推扫式传感器要进行倾斜扫描。d）真实孔径侧视雷达图像的几何特征:侧视雷达采用斜距投影，它与投影机中心投影方式完全不同。 其构像方程根据侧视雷达工作方式分为以下两种：平面扫描斜距构象方程和圆锥扫描斜距构象方 程，由侧视雷达构象方程可知：侧视雷达在方位向和距离向勇不同的方法记录影像。在方位向上，5当地物目标通过照射波束时，雷达记录一个特征条带，在距离向，雷达测量从飞机到地形目标的 距离。在侧视雷达构成的微波影像中。真实孔径侧视雷达分辨率是由成像雷达的斜距分辨率和方 位向分辨率决定的，它们分别由脉冲的延迟时间和脉冲宽度来控制。叙述最邻近法、双线性内插、双三次卷积重采样原理（可作图说明）和优缺点。答：1最邻近像元采样法取距离被采样点最近的已知像元素的亮度I作为采样亮度。优 点：简单，辐射保真度较好 缺点：几何精度较其他两种方法差2双线性内插法:取被釆样点P周围4个已知像素的亮度值用三角形线性函数计算其亮度值的方法 优 点：简单，具有一定的亮度采样精度 缺点：图像模糊3双三次卷积釆样：取被釆样点 P 周围 16 个已知像素的亮度值用三维釆样函数计算其亮度值的方法 优点：精度高 缺点：计算量大6两幅影像进行数字镶嵌应解决哪些关键问 题？解决的基本方法是什么？答：关键问题：如何在几何上将多幅不同的图像连接起来；（1 分）如何保证拼接后的反差一致，色调相近，没有明显的连接。（1 分）解决的基本方法：进行图像几何纠正后再进行镶嵌边的搜索，（1 分） 亮度和反差值的调整，（1 分） 最后还要平滑 边界线。（1 分）7叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和 步骤。答：遥感图像几何变形有多种因素引起，变化规律复杂，用一适当多项式来描述纠正前后图像相应点 的坐标关系。 利用已知点地面控制点求解多项式系数（1）列误差方程式（2）构成法方程（3）计 算多项式系数（4）精度评定8多项式拟合法选用一次项、二次项和三次 项，各纠正遥感图像中的哪些变形误差？a）答：当选用一次项纠正时，可以纠正图像因平移旋转比例尺变化和仿射变形等引起的线性变形：b) 当选用二次时，则在改正一次项各种变形的基础上改正二次非线性变形c) 而三次项纠正则改正更高次的非线性变形9多项式拟合法平差后精度应控制在什么范围内？超限了怎么办？10叙述共线方程法纠正SPOT卫星图像的原理和步骤。12叙述数字图像镶嵌的过程。答：第一如何在几何上将多幅不同的图像连接在一起第二如何保证拼接后的图像反差一致，色调相近, 没有明显接缝。过程：1图像几何纠正2镶嵌边搜索3亮度和反差调整4边界线平滑。数字镶嵌的过程：1选好图形，定好实施方案2图像几何配准3相邻图像颜色匹配4图像镶嵌13.画出各个外方位元素变化引起的图形变化情况八10、根据辐射传输方程，指出传感器接收的能量包含哪几方面，辐射误差及辐射误差纠正内容是 什么，从辐射传输方程可以看出，传感器接收的电磁波能量包括三部分:a) 1太阳经大气衰减后照射到地面，经地面反射后，又经大气第二次衰减进入传感器的能量b) 2大气散射，反射和辐射的能量3地面本身辐射的能量经大气后进入传感器的能量。遥感图像的辐射 误差包括：1感官器本身的性能引起的辐射误差2大气的散射和吸收引起的辐射误差c)d)3地形影响和光照条件的变化引起的辐射误差。辐射误差纠正的内容：1传感器辐射定标2大气校正3太阳高度角，日地距离校正和地形影响引起的辐射误差校正 4像元灰度值DN和辐射率的转换5地面辐射校正场11、简述遥感数字影像增强处理的目的，例举一种增强处理方法，说明其原理和步骤。答：遥感数字影像增强处理的目的是改善图像的显示质量，以利于信息的提取和识别。 方法：图像运算，两幅或多幅波段影像，完成空间配准后，通过一系列运算，可以实现图像增强，达到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的。步骤： 1、差值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相减运算，公式： fD(x， y) =f1(x,y)-f2(x,y)。 2、比值运算：幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相除运算，公式： fr(x,y)=f1(x,y) Wf2(x,y)。8、以美国陆地卫星TM图像的波段为例，分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方案。与真彩色合成图像相比，假彩色合成图像在地物识别上有何优越性？12、什么是遥感图像大气校正？为什么要进行遥 感图像大气校正？答：消除由大气散射引起的辐射误差的处理过程称为遥感图像的大气校正。因为大气会对辐射产生吸收和 散射作用，从而使辐射的透过率小于1，使信号强度减弱，照成遥感图像的误差。所以要进行遥感图像的 大气校正。请以多光谱扫描仪（MSS）资料为例，说明大气校正的原理和方法。13、以美国陆地卫星 TM 图像的波段为例，分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方案。 与真彩色合成图像相比，假彩色合成图像在地物识别上有何优越性？1）答定义：真彩色合成：根据加色法或减色法，将多波段单色图像合成真彩色影像的彩色增强技术假彩色合成：根据加色法或减色法，将多波段单色影像合成为假彩色影像的彩色增强技术。2）彩色合成的目的在于彩色增强而不是彩色复原，比真彩色图像更能体现地物之间差别12、 图像频率域增强处理的一般步骤是什么？ 将空间域图像变换成频率域图像，然后在频率域 中对图像的频谱进行处理。13、两幅图像运算或融合的基本前提是什么？答：首先要求多源图像精确。配准，分辨率不一致的要求重采样后保持一致5章5叙述最邻近法、双线性内插、双三次卷积重采样原理（可作图说明）和优缺点。答：i最邻近像元采样法取距离被采样点最近的已知像元素的亮度i作为采样亮度。优点：简单，辐射 保真度较好 缺点：几何精度较其他两种方法差2双线性内插法：取被采样点P周围4个已知像素的亮度值用三角形线性函数计算其亮度值的方法 优点: 简单，具有一定的亮度采样精度 缺点：图像模糊3双三次卷积采样:取被采样点P周围16个已知像素的亮度值用三维釆样函数计算其亮度值的方法 优点: 精度高 缺点：计算量大6两幅影像进行数字镶嵌应解决哪些关键问题？解决的基本方法是什么？答：关键问题：如何在几何上将多幅不同的图像连接起来；（1分）如何保证拼接后的反差一致，色调相近，没有明显的连接。（1 分） 解决的基本方法: 进行图像几何纠正后再进行镶嵌边的搜索，（1 分） 亮度和反差值的调整，（1分） 最后还要平滑边 界线。（1 分）7叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。答：遥感图像几何变形有多种因素引起，变化规律复杂，用一适当多项式来描述纠正前后图像相应点的坐 标关系。 利用已知点地面控制点求解多项式系数（1）列误差方程式（2）构成法方程（3）计算多项式 系数（4）精度评定8多项式拟合法选用一次项、二次项和三次项，各纠正遥感图像中的哪些变形误差？ 答：当选用一次项纠正时，可以纠正图像因平移旋转比例尺变化和仿射变形等引起的线性变形：当选用二 次时，则在改正一次项各种变形的基础上改正二次非线性变形 而三次项纠正则改正更高次的非线性变形6章10、11、简述遥感数字影像增强处理的目的，例 举一种增强处理方法，说明其原理和步骤。答：目的：突出遥感图像中的某些信息，消弱或 除去某些不需要的信息，使图像更易判读。原理: 如线性变换：dij=Adij+B,dij与dij分别为变换 后图像与原始图像像元灰度值，而A=dmax-dmax/ dmax-dmax，B=-Admin+dmin，dmax，dmin，dmax,dmin, 分别为原始图像和输出图像最大最小灰度值，这 样可以拉伸感兴趣目标之间的反差。12、什么是遥感图像大气校正？为什么要进行遥感图像大气校正？答：1）消除大气影响的校正过程；2）由于电磁波透过大气层时，大气不仅改变光线的方向，也会影响遥感 图像的辐射特征，故消除大气影响非常重要请以多光谱扫描仪（MSS）资料为例，说明大气校正的原理和方法。13、图像频率域增强处理的一般步骤是什么？将空间域图像变换成频率域图像，然后在频率域中对图像的频谱进行处理。14、两幅图像运算或融合的基本前提是什么？答：首先要求多源图像精确。配准，分辨率不一致的要求重采样后保持一致15、以美国陆地卫星TM图像的波段为例，分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方案。 与真彩色合成图像相比，假彩色合成图像在地物 识别上有何优越性？1）答定义：真彩色合成：根据加色法或减色法，将多波段单色图像合成真彩色影像的彩色增强技术假彩色合成：根据加色法或减色法，将多波段单色影像合成为假彩色影像的彩色增强技术2）彩色合成的目的在于彩色增强而不是彩色复原，比真彩色图像更能体现地物之间差别七1、遥感图像判读主要应用景物的哪些特征？ 主要有光谱特征、空间特征和时间特征，在微波区还有偏振特性。2、何为传感器的空间分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率？ 空间分辨率：单个像素对应地面的大小辐射分辨率 辐射分辨率是指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。光谱分辨率 光谱分辨率是指传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔。间隔越小，分辨率 越高。3、叙述 TM 多光谱图像的几何特征和辐射特征。 几何特征：多中心投影，更高的空间分辨率、更好的频谱特性、更高的几何保真度。辐射特征：有 7个波段，很高的辐射准确度及分辨率。4、叙述地物光谱特性曲线与波谱响应曲线之间的关系和不同点？（可作图说明） 不同点：光谱特性曲线是用反射率与波长的关系表示的，波普响应曲线是用密度或者亮度值与波段的关系 表示的。关系：如果不考虑传感器光谱响应及大气等的影响，则波普响应值与地物在该波段内光谱反射亮度的积分 值对应。而且地物的波普响应曲线与其光谱特性曲线的变化趋势一致。5、举例说明为什么多光谱图像比单波段图像能判读出更多的信息？ 多光谱像片显示景物的光谱特征比单波段强得多，它能表示出景物在不同光谱段的反射率变化。例如仅使 用可见光波段并仅用色调来判断，则图像上的草和沥青是分不清楚的，而利用可见光波段和红外波段进行 比较判读，通过绘制地物波普响应曲线与地物的光谱特性曲线进行比较就可以很好的区分两种不同的地 物。八2、1、什么叫特征空间？地物在特征空间聚类有哪些特性？答：为了度量图像中地物的光谱特征，建立一个以波段图像的密度分布不同的子空间。特征：1不同地物 由于光谱特征不同，将分布在特征空间的不同位置。2同类地物的各取样点在光谱各种空间中的特征点将 不可能值表现为同一点，而是形成一个相对聚集的点集群，不同类地物的点集群在特征空间内一般是相互 分离的。3地物在特征空间的聚类通常用特征点分布的概率密度函数表示。2、作图并说明遥感影像主分量变换的原理和它在遥感中的主要作用。（找到答案）答：主分量变换也称为KL变换，也是一种线性变换，是就均方误差最小来说的最佳正交变换，是在统 计特征基础上的线性变换；作用：主分量变换能够把原来多个波段中的有用信息尽量集中到数目尽可能 少的特征图像组中去，达到压缩的目的。同时使新特征图像之间互不相关， 也就是使新特征图像包含的 信息内容不重叠，增加类别的可分性。（答案1）。PC 1答：主分豆査换愿理；利用不同減跌寓像之同的栢天性，把時任的协方瓷無大的潼段閒光僭 科征矢屋作肯第-%虽，其袂的滅段的光谱特征矢虽作商第二汀宜.且与第 吩亘止宣 零的集中團理的特探信息位签曙作用；把应来窑个啟段中的育用信息恳虽集中到数日尽可能歩的特征罔烘魁中去，适釧盈搞 尺鼎的目iith何吋，述能使祈曲椁征降像之阖互平扣关曲就是也新的特征图像a含砖信息 内容不亘丑増如类别閑可分性.PC 2（答案 2）4、为什么要进行特征选择？列举几种特征选择的主要方法和原理。一方面减少参加分类的特征图像的数目另一方面从原始信息中抽取能更好进行分类的特征图像。方法：距 离测量、散布矩阵测度。选择方法：1）距离测度法距离是最基本的类别可分性测度，如果所选择的一组特征能使感兴趣类别 的类内距离最小而与其他类别的类间距离最大，那么根据距离测度用这组特征设计的分类器分类效果最 好。利用类间标准化距离来度量，其值越大可分性越好。2）散布矩阵测度法类内散布矩阵表示属于 某一类别的模式在其均值周围的散布情况，类间散布矩阵表示不同类别间相互散布的程度。类内散布矩阵 的行列式值越小，类间散布矩阵的行列式值越大，表示类别的可分性越好。5、叙述监督分类与非监督分类的区别。答：影像监督分类法与非监督分类法是针对影像具体分类时是否有先验知识而产生的两种方法二者的使用 范围、使用条件不同。 监督分类精确度高准确性好与实际类别吻合较好，但是工作量大，有先验知识时 使用该方法。非监督分类工作量小易于实现；分类结果与实际类别相差较大；准确性差；在没有类别先 验知识时使用该方法遥感技术研究（应用领域）内容及发展前景?答：遥感技术应用领域:（一）技术遥感在测绘中的应用：主要用来测制和修侧地形图、制作正射影像图、测制各类专题图；（二）遥感技术在军事上应用：主要用于军事情报侦察、目标定位和识别、地形分析、军 事制图、作战任务规划和指挥控制、军事目标打击效果评估、重要目标动态监测、精确打击武器的末端影 像匹配等； （三） 遥感技术在农林牧方面的应用：主要是植被遥感。在遥感影像上有效准确的确定植 被的分布、类型、长势等信息，以及对植被的生物量做出估算（大面积农作物的遥感估产）、城市绿化调 查和生态环境评价、林业资源调查；（四） 遥感技术在水体信息提取中的应用：通过对遥感影响的分析，获得水体的分布、泥 沙、有机物质等状况和水深、水温、水体界线、水体悬浮物和水体污染等信息，从 而对一个地区的水资源和水环境等做出评价，为水利、交通、和航运以及资源环境等部门提供决策服务；（五）遥感技术在灾害监测方面