遥感原理与图像处理复习资料111.doc

课程名称: 遥感数字图像处理 一、单项选择题（15题，每题2分，共30分） 二、判断题 (5题，每题1分，共5分) 三、名词解释（2题，每题3分，共6分） 四、简答题（3题，每题8分，共24分） 五、综合题（2题，每题10分，共20分） 该题就是计算题！六、论述题（共15分） 一、单项选择题：1、下列不是遥感的优势的一项：( D )A、周期性强、宏观性好B、人为因素少，能客观地反映地表状况、信息量大C、与传统资源调查方法相比工作效率高，费用成本低D、技术含量高，可以精确的反映地表状况，完全可以代替地面上人手的调查。2、关于遥感技术系统下列说法不正确的是：( D )A、收集记录和传送遥感信息的装置是传感器 B、遥感平台包括从地面、航空到航天的各种搭载传感器的工具或平台。C、遥感数据接收处理系统与遥感平台、传感器是决定遥感技术应用成败的三个主要技术因素。 D、分析解译系统不属于遥感技术系统的组成部分。3、下面关于遥感的说法不正确的是：( D )A、遥感是新兴的一门技术，它已经被广泛的应用于国民生产的各个领域。B、人的视觉行为就是遥感的过程，人的眼睛是世界上最好的遥感器。 C、遥感探测的媒介质主要是电磁波。D、遥感的历史起源于美国1972年发射LANDSAT。 4、下面关于遥感卫星的说法正确的是： ( C )A、1999年美国发射IKNOS，空间分辨率提高到1米。 2000年 B、加拿大发射RADARSAT卫星是世界上唯一携带SAR的遥感卫星。 C、1986年法国发射SPOT-1，它的各波段图像的分辨率是10米。 D、1999年10月14日中国成功发射资源卫星1号，它是我国独立研发的陆地资源卫星。5、关于电磁波的说明不正确的是：( C )A、电磁波是横波。B、电磁波具有波粒二象性。C、电磁波通过变化的电场与变化的磁场相互激发、交替产生来进行传播的。D、太阳光的相位信息是遥感技术中待开发的重要信息.6、关于电磁波谱的说明不正确的是： ( D )A、太阳光实际上是由许多波长的电磁波混合而成的。B、频率对应着波长，所以说某种电磁波的频率也就是告诉了它在真空中的波长C、不同波长的电磁波的成因是不同的，它们的粒子性和波动性也有差异 D、可见光只是电磁波谱中非常狭窄的一部分，所以在太阳的电磁辐射中它们所占的能量份额最小。7、对于不同波段的遥感下列说法不正确的是：( A、C )A、微波遥感的优势在于它的全天候和穿透性。它是洪涝灾害监测的有力手段。B、可见光遥感依然是最重要的遥感工作波段，它获得的遥感信息被广泛的应用于地物分类、识别等。C、热红外遥感是获得地表温度的主要手段，它的理论基础是瑞利金斯定律。D、近红外遥感是植被调查的有效手段，它不仅可以敏感的得到植被覆盖信息，还可以得到植被健康状况的信息，为作物估产、农业防灾提供及时的信息。8、对于大气窗口下列说法不正确的是：( C )A、大气窗口是一种比喻，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大气窗口。B、阻挡电磁波穿过大气层的原因有大气对电磁波的反射、散射。C、如果计划进行森林火灾的遥感，必须选用3.55.5m的中红外窗口。D、进行遥感工作波段选择的时候必须考虑的两个问题就是地物电磁波谱特征和大气窗口，要取适合两者的交集。9、关于遥感平台下列说法正确的是：( B )A、遥感平台的运行状态决定着遥感影像的波谱分辨率。 B、遥感平台的高度影响着遥感影像的地面分辨率。 C、绝大多数的资源卫星都集中在8001000KM的高度上。 D、遥感平台只是遥感技术系统中一个辅助设备，不对遥感影像产生直接影像。 10、Landsat 7是美国1999年4月 15日发射的一颗轨道高度为705.3 km的近极轨陆地资源卫星，下面说法正确的是：( C )A、我国的中巴资源一号卫星的高度是778公里 ，这会导致我们的卫星影像空间分辨率比Landsat的稍高一些。B、法国SPOT卫星的飞行高度是832km，可见它获得的遥感影像的空间分辨率一定比LANDSAT的低。C、大部分的通讯卫星都是极轨或近极轨卫星。 D、理论上讲极轨卫星可以覆盖全球，近极轨卫星可以覆盖除两极之外的大部分地球表面。11、大气窗口是指( C )A、没有云的天空区域 B、电磁波能穿过大气层的局部天空区域C、电磁波能穿过大气的电磁波谱段D、没有障碍物阻挡的天空区域。12、图像灰度量化用6比特编码时，量化等级为( B )。32个 64个 128个 256个。13、关于遥感影像的失真、畸变和校正下面说法不正确的是：( C )A、遥感影像的失真和畸变既有遥感器自身的原因，也有大气、地形、平台运行状态和投影的原因。 B、辐射校正中消除大气影响的工作被称作大气校正或大气订正。C、几何校正不一定选择地面控制点（GCP），可以根据一定的校正算法作空间变换。D、大气校正可以根据直方图分析采用灰度最小去除法。14、对于遥感影像增强下列说法不正确的是：_ A、遥感图像增强的方法主要有：对比度增强，图像的平滑处理，边缘增强，比值增强，彩色增强等。B、边缘增强既可以在空域中进行，也可以在频域中进行。C、标准假彩色合成的图像中植被的色彩为红色。D、假彩色合成又称作伪彩色合成，即等密度分割，其图像中植被的色彩为红色。15、关于遥感目视解译下面说法不正确的是：（ C ） A、目视解译指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。 B、目视解译的基础是地物的遥感成像规律和地学规律。 C、计算机自动解译的发展已经使目视解译失去了实际的意义。D、目视解译是遥感图像光学处理和自动解译技术的基础。16、关于判读标志下列说法不正确的是：B A、间接解译是指通过对与目标地物密切相关的一些现象的研究，推理判断来达到辨认解译对象的方法。B、全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调(也叫灰度)，色调标志是识别目标地物的基本依据。C、目标地物的颜色是地物在不同波段中反射或发射电磁辐射能量差异的综合反映。D、多个目标地物之间的空间配置关系称为图像的纹理。 17、对于遥感影像解译程序下列说法不正确的是：_ A、初步解译的主要任务是掌握解译区域特点，建立分类系统和目视解译标志。B、在室内判读过程中，要及时将解译中出现的疑难点、边界不清楚的地方和有待验证的问题详细记录下来，留待野外验证时解决。C、野外验证是指再次到遥感影像判读区去实地核实影像解译的结果。D、解译程序是先整体后局部，先已知后未知。 18、不属于数字图像分类的新技术是：( B )A、神经网络分类 B、监督分类C、小波分析 D、分形技术 19、下列不是遥感的特点是：（ C ）A大面积同步观测B时效性C商业性D数据的综合性和可比性20、当前遥感发展的主要特点中以下不正确的是：（D）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。21、绝对黑体是指（B）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22、太阳辐射和地球辐射的峰值波长为：（ A ）A、 0.48m和9.66mB、 9.66m和0.48mC、 2.5m和5mD、 0.5m和0.8m23、以下卫星中哪种卫星的空间分辨率最高（ A ）A、 美国Quick Bird系列卫星B、 1999年中国发射的中巴资源卫星CBERS-2C、 装载HRV传感器的法国SPOT系列卫星D、 1999年美国发射的IKNOS卫星24、卫星与太阳同步轨道指（C） A、卫星运行周期等于地球的公转周期 B、卫星运行周期等于地球的自转周期 C、卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变 D、卫星相对太阳静止不动25、摄影相片解译标志分直接解译标志和间接解译标志，下列哪一项属于都间接解译标志（ B ）A、 形状和大小B、 目标地物与环境、时间的关系C、 阴影和地物周围环境D、 纹理和目标地物的排列26、有一种多光谱变换主要针对TM数据河曾经广泛使用的MSS数据。它抓住了地面景物，特别是植被和土壤在多光谱空间中的特征，这对于扩大陆地卫星TM影像数据分析在农业方面的应用有重要意义。它是（ B ）A、 主分量变换B、 缨帽变换C、 哈达马变换D、 比值变换27、BIL是遥感数字图像的（ B ） A、按波段顺序依次排列的数据格式 B、逐行按波段次序排列的数据格式 C、每个像元按波段次序交叉排列的数据格式 D、以上都不是28、遥感技术起源于 ( A ) ：A、空中摄影侦察 B、材料无损探测 C、地质勘测 D、气象探空29、根据运载工具不同，遥感可分为以下类型，除了 C ：A、航天遥感 B、航空遥感 C、水下遥感 D、近地遥感30、 以下（C）不是遥感技术系统的组分。A、遥感平台 B、遥感器 C、卫星导航定位装置 D、图像处理设备32、 以下 ( A ) 不是高光谱遥感的特点。A它与多光谱遥感含义相同 B它可以将可见光和红外波段分割成相对更连续的光谱段 C它需要面对海量数据处理问题 D它每个通道的波长范围比多光谱遥感要小得多33、3S集成包含以下技术的集成，除了( C ) 。A遥感， B地理信息系统， C图像处理系统， D全球定位系统34、裸露黑褐土的表面比较接近于：( D ) 。A黑体， B朗伯源， C选择性辐射体， D灰体35、以下( c ) 不是太阳辐射的特点。A太阳辐射接近5800k黑体辐射， B太阳光谱辐照度按波长的分布具有不连续性， C太阳辐射的能量主要集中在热红外波段， D 在距离太阳平均日地距离处太阳的辐射能量总值约为1.94卡/（平方厘米分钟）36、大气对电磁辐射的吸收作用的强弱主要与 ( A )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37、大气窗口不包括 ( B ) 。 A可见光， Bx射线， C部分近红外， D微波38、 在“米氏散射理论”，散射元直径d和辐射波长符合 ( a ) 的称为瑞利散射。a)d时， b)d =时， c)d =1.5时， d)d2时39、 要求对某污水排放口每隔2小时获得一景监测图像，适合的遥感平台为 ( c ) 。a)航天平台， b)航空平台， c) 超低空微型遥感平台， d)地面平台 40、探测植被分布，适合的摄影方式为 ( c ) 。a)近紫外外摄影， b)可见光摄影， c)近红外摄影， d)多光谱摄影41、图像辐射校正可以用于以下图像误差和偏差校正，除了 c 。A、 图像中心色调过亮 B、 图像上灰度失真疵点， C、 图像中图形梯形变化， D、 图像上有条状干扰42、 NDVI= (NIR - R)/(NIR + R)指的是 ( D )。A比值植被指数， B差值植被指数， C差比值植被指数， D归一化差值植被指数43、 大气窗口是指 B没有云的天空区域 电磁波能穿过大气层的局部天空区域 电磁波能穿过大气的电磁波谱段 没有障碍物阻挡的天空区域。44、BSQ是遥感数字图像的( A )A、 按波段顺序依次排列的数据格式B、 逐行按波段次序排列的数据格式C、 每个像元按波段次序交叉排列的数据格式D、 以上都不是45、BIL是遥感数字图像的（B）A、 按波段顺序依次排列的数据格式B、 逐行按波段次序排列的数据格式C、 每个像元按波段次序交叉排列的数据格式D、 以上都不是46、BIP是遥感数字图像的（C）A、 按波段顺序依次排列的数据格式B、 逐行按波段次序排列的数据格式C、 每个像元按波段次序交叉排列的数据格式D、 以上都不是47、大气散射中，当大气中粒子的直径比波长小的多时发生的散射称为B。 A米氏散射 B瑞利散射 C无选择散射 D漫反射48、 太阳辐射的能量主要集中在（ B ）波段。 A热红外 B可见光 C微波 D红外49、遥感技术红外测定温度的理论基础是（A）。 A维恩位移定律 B斯忒藩-玻耳兹曼定律 C普朗克公式 D基尔霍夫定律50、大气瑞利散射( A )。A与波长的四次方成反比关系 B与波长的二次方成反比关系 C与波长的二次方成正比关系 D与波长的四次方成正比关系 51、遥感数字图像灰度量化用7比特编码时，量化等级为( B )。A、32个 B、 128个 C、64个 D、256个52、 RVI= NIR/R指的是( A )。A比值植被指数 B差值植被指数 C差比值植被指数 D归一化差值植被指数53、同类地物在特征空间聚类呈( B )。A随机分布 B近似正态分布 C均匀分布 D非正态分布二 简答题： 1、结合地物光谱特征解释比值运算能够突出植被覆盖的原因。 答：健康的植被在红波段有明显的吸收谷，反射率很低；而在近红波段形成为高反射峰，反射率很高。当用近红波段减红波段时，植被像元差值很大，而土壤和水在这两个波段反射率就很低，因此相减后的图像可以把植被信息突出出来，在差值图像中很容易识别出植被的分布区域和面积。2、简述遥感图像计算机分类处理的一般过程。答：1.根据图像分类目的选取特定区域的遥感数字图像，需考虑图像的空间分辨率、光谱分辨率、成像时间、图像质量等。2.根据研究区域，收集与分析地面参考信息与有关数据。3.根据分类要求和图像数据的特征，选择合适的图像分类方法和算法。制定分类系统，确定分类类别。4.找出代表这些类别的统计特征5.为了测定总体特征，在监督分类中可选着具有代表性的训练场地进行采样测定其特征。在非监督分类中，可用聚类等方法对特征相似的像素进行归类，测定其特征。6.对遥感图像格像素进行分类。7.分类精度检查. 8.对判别分析的结果进行统计检验。3、遥感图像监督法分类的基本原理、主要步骤是什么？答：原理：选择具有代表性的典型实验区或训练去，用训练区中已知地面各类地物样本的光谱特性来“训练”计算机，获得识别各类地物的判别函数或模式，并以此对未知地区的像元进行分类处理，分别归入到已知的类别中。（简单答法：用已知类别的样本（已经别分到某一信息类别的像元）对未知类别的像元进行分类）步骤：（1）确定感兴趣的类别数。 （2）特征变换和特征选择 （3）选择训练样区（4）确定判决函数和判决规则 （5）根据判决函数和判决规则对非训练样区的图像区域进行分类。5、K-T变换的内容、应用意义是什么？答：是kauth-Thomas变换的简称，也称缨帽变换。是一种坐标空间发生旋转的线性变换，旋转后的坐标轴指向与地面景物有密切关系的方向。K-T变换的应用:主要针对TM图像数据和MSS数据.对于扩大陆地卫星TM影像数据分析在农业方面的应用有重要意义6、距离判别函数有哪些？最大似然法分类判别函数？答：距离判别函数：马氏（Mahalanobis）距离、欧氏（Euclidean）距离、计程（Taxi）距离最大似然法分类判别函数：概率判决函数、贝叶斯判决规则7、什么是直方图？直方图的性质？直方图变换的目的？直方图变换的方法有哪些？答：直方图：以每个像元为单位，表示图像中各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分布图。性质：直观地了解图像的亮度值分布范围、峰值的位置、均值以及亮度值分布的离散程度。直方图的曲线可以反映图像的质量差异。目的：在图像处理中，可以通过调整图像直方图的形态，改善图像显示的质量，以达到图像增强的目的。变换方法：线性变换、非线性变换、直方图均衡化、直方图特定化8、监督分类与非监督分类的区别。答：根本区别在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识。监督分类的关键是选择训练场地，训练场地要有代表性，样本数目要能够满足分类要求。此为监督分类的不足之处。非监督分类不需要更多的先验知识，据地物的光谱统计特性进行分类。当两地地物类型对应的光谱特征差异很小时，分类效果不如监督分类效果好。9、大气的散射现象有几种类型？简述为什么微波具有穿云透雾能力?答：三种：瑞利散射、米氏散射、非选择性散射因为微波窗口属于发射光谱范围。不受大气干扰，是完全透明的，透射率可达100%，因此微波具有穿云透雾能力。10、晴朗的天空为什么呈蓝色。答：因为太阳光线射人大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒发生散射的结果。波长较短的紫、蓝、青色光波最容易被散射，而波长较长的红、橙、黄色光的透射能力较强，它们能穿过大气分子和微粒，保持原来的方向前进，很少被空气分子散射。对下层空气分子来讲，主要是蓝色光被散射出来，因而天空呈蔚蓝色。（简单答法：无云的晴空时天空呈现蓝色，就是因为蓝光波长短，散射强度较大，蓝光向四面八方散射，整个天空看起来都是蔚蓝色。）12、绿色植被和水体的反射波谱特征是什么？试画出它们的反射波谱曲线。答：水体的反射波谱特征：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收率很强，特别在近红外、中红外波段有很强的吸收带，反射率几乎为零绿色植被的反射波谱特征：光谱曲线呈明显的双峰双谷的特点。在可见光波段0.55m（绿光）附近有一个波峰，两侧0.45m（蓝）和0.67m（红）则有两个吸收带。这一特征是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。在近红外波段0.8m 1.0m间有一个反射的陡坡，至1.1m附近有一峰值，形成植被的独有特征。这是由于植被叶的细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成的高反射率。在中红外波段（1.32.5m）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别是以1.45m、1.95m和2.7m为中心是水的吸收带，形成低谷。13、大气散射有何特点？它分为哪几种散射，各有什么特点？答：特点：它不会将辐射能转变成质点本身的内能，而只是改变了电磁波传播的方向。三种：瑞利散射、米氏散射、非选择性散射瑞利散射：当大气中粒子的直径小于波长1/10或更小时发生；在红外和微波波段，可以认为电磁波传输几乎不受瑞利散射影响。米氏散射：当大气中粒子的直径大于波长1/10到与辐射的波长相当时发生的散射。这种散射主要由大气中的微粒如：烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起非选择性散射：当大气中粒子的直径大于波长时发生的散射。这种散射的特点是散射强度与波长无关，任何波长的散射强度相同，因此称为无选择性散射。15、试述监督分类的基本原理、步骤。16、试述光学图像与数字图像的本质区别，以及它们在表达上的不同。答:光学图像是一种模拟量，数字图像则是数字量；数字量与模拟量的本质区别在于模拟量是连续变量，而数字量是离散变量。从表达方式来看，一幅黑白光学图像，其影像灰度是连续变化的，不存在阶梯状灰阶。而数字图像由一个个离散的像元构成，每个像元对应于一个单一的灰度值，即像元值或亮度值。17、写出ISODATA的中文全称和步骤。答：ISODATA算法也称为迭代自组织数据分析算法。步骤：（1）选择初始的类别平均估值。 （2）在多为数据空间中，依据像元距训练样本数据类别中心（平均值）的最短距离划分像元的类别 （3）根据第2步的像元分类结果，重新计算每种类别的平均值 （4）如果第2步和第3步产生的类别平均值相同或相近，第3步结果就代表分类结果。 （5）如果第2步和第3步产生的类别平均值不同，这个过程就返回第2步重复进行计算和判断，知道类别的新的中心点位置和前一次的位置相同或相近，分类才结束。18、结合地物光谱特征解释比值运算能够突出植被覆盖的原因。答：健康的植被在红波段有明显的吸收谷，反射率很低；而在近红波段形成为高反射峰，反射率很高。当用近红波段减红波段时，植被像元差值很大，而土壤和水在这两个波段反射率就很低，因此相减后的图像可以把植被信息突出出来，在差值图像中很容易识别出植被的分布区域和面积。19、遥感图像的直接判读标志有哪些？并举例说明。 按教材五个直接判读标志回答。20、 下图给出不同健康水平的植物的典型反射波谱，假如有ETM各波段数据（TM1：0.450-0.515m，TM 2：0.525-0.605m，TM 3：0.630-0.69m，TM 4：0.775-0.90m，TM 5：1.55-1.75m，TM 6：10.4-12.5m，TM 7：2.09-2.35m）可用，试拟定恰当的彩色合成方案，以突出显示植物健康水平的差别，并描述它们在合成片上的色调特征。答：欲突出显示植物健康水平的差别，可以采用TM2（蓝）、TM3（红）、TM4（绿）方案合成。该方案选择植物健康水平不同时引起反射率变化较大的波段，以绿色调突出显示健康植被：在TM4中心波长处，健康、轻度病害和重度病害植物的反射率依次由高到低，将分别显示很亮、较亮、中等的绿色调。在TM2有类似情况，但反射率差别较小，所以健康、轻度病害和重度病害植物将分别显示中等、较暗、很暗的蓝色调。在TM3情况正相反，所以健康、轻度病害和重度病害植物将分别显示很暗、较暗和中等的红色调。彩色合成的理想结果应当是健康植物表现为鲜艳略偏蓝的绿色调（很暗的红色调对其几乎没有影响），轻度病害植物表现为绿偏黄色调（较亮绿色调中有较暗红色调），而重度病害植物表现为较暗的桔黄色（中等绿色调中有中等红色调）。21、 图像增强的主要目的是什么？答：1、采用一系列技术改善图像视觉效果，提高图像的清晰度 2、将图像转换成一种更适合于人或机器进行解译和分析处理的形式23、主成分变换（PCA）的内容、应用意义是什么？答：内容：是对某一多光谱图像X.利用K-L变换矩阵A进行线性组合,而产生一组新的多光谱图像Y 应用意义：可实现数据压缩和图像增强24、平滑和锐化的增强效果有什么异同？答：平滑使图像仲的高频成分消退，即平滑图像的细节，其反差降低，保存低频成分 锐化与平滑相反的增强处理方法，它增强图像中的高频成分，使图像边缘、线状目标地物，或某些亮度变化大的区域，更加突出。三、名词解释 1、大气窗口：通常地把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大气窗口2、遥感：通常是指通过某种遥感器从空中或太空获取地表各类地物信息，并对这些信息进行提取、分析，以此来测量与判定地表目标地物的性质或特性3、地物反射波谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成