遥感图像处理习题及解析.doc

遥感图像处理习题及解析1. 遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输和记录、信息的处理及信息的应用五大部分2. 接收、记录目标物电磁波特征的仪器称为传感器或遥感器。3. HDDT (High Density Digital Tape) 高密度磁带4. 遥感系统示意图：画出哪些部分属于空中，哪些属于地面部分，并将系统分为五大类，标出没类的名称5. 对于一般不能透过可见光的地面物体对波长 5 cm的电磁波则有透射能力，用这种能力能做什么？解析：利用这一特性制作成功的超长波探测装置探测地下的超长波辐射，可以不破坏地面物体而探测地下层面情况，在遥感界和石油地质界取得了令人瞩目的成果。 6. 反射率、漫反射与实际物体反射的相同之处与不相同之处？反射率 物体反射的辐射能量P占总入射能量P0的百分比，称为反射率 ： 不同物体的反射率也不同，这主要取决于物体本身的性质（表面状况），以及入射电磁波的波长和入射角度。反射率的范围总是1，利用反射率可以判断物体的性质。 漫反射 指不论入射方向如何，虽然反射率与镜面反射一样，但反射方向却是“四面八方”。也就是把反射出来的能量分散到各个方向，因此从某一方向看反射面，其亮度一定小于镜面反射的亮度。严格说，对漫反射面，当入射辐照度I一定时，从任何角度观察反射面，其反射辐射亮度是一个常数，这种反射面又叫朗伯面。设平面的总反射率为，某一方向上的反射因子为，则：= 为常数，与方向角或高度角无关。自然界中真正的朗伯面也很少，新鲜的氧化镁（MgO）、硫酸钡（BaSO4）、碳酸镁（MgCO3）表面，在反射天顶角45时，可以近似看成朗伯面。 实际物体反射 多数都处于两种理想模型之间，即介于镜面和朗伯面（漫反射面）之间。一般讲，实际物体表面在有入射波时各个方向都有反射能量，但大小不同。在入射辐照度相同时，反射辐射亮度的大小既与入射方位角和天顶角有关，也与反射方向的方位角与天顶角有关。 7. 反射波谱：地物反射率随波长的变化规律。8. 大致绘出植被的光谱曲线，并解释说明为什么是低谷，为什么是高峰9. 地物波谱特征测量的作用1、传感器波段选择、验证、评价的依据2、建立地面、航空和航天遥感数据的关系 3、将地物光谱数据直接与地物特征进行相关分析并建立应用模型 10. 气象卫星特点？1、轨道 低轨：800km 1600km 太阳同步（极轨）高轨：3600km 地球同步（静止）2、短周期重复观测 3、成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量 4、资料来源连续、实时性强、成本低 5、气象卫星获得的遥感资料包括：可见光和红外云图等图像资料；云量、云分布。大气垂直温度、大气水汽含量和氧含量、云顶温度、海面温度等数据资料；太阳质子、Y射线和X射线的高空大气物理参数等空间环境监测资料；以及对于图像资料和数据资料等加工处理后的派生资料。另外，由于气象卫星兼有通讯卫星的作用，利用气象卫星上的数据收集系统（DCS）可以同时收集来自气球、飞机、船舶、海上飘浮站、无人气象站等的各种资料，并转发给地面专门的资料收集和处理中心。 11. 气象卫星的作用？1、天气分析和气象预报 2、气候研究和气候变迁的研究 3、资源环境其他领域 12. AVHRR（Advanced Very High Resolution Radiometer）即改进型甚高分辩率辐射仪。13. TM（Thematic Mapper）即专题制图仪14. 高分辩率可见光扫描仪（High Resolution Visible sensorHRV） 15. CBERS China Brazil Earth Resource satellite 中巴地球资源卫星16. 海洋遥感的特点1、需要高空和空间的遥感平台，以进行大面积同步覆盖的观测 ：由于海洋具有范围广、幅度大、变化快的特点，只有从高空和空间平台上才能获得大面积同步覆盖的信息，进行海洋的研究 。2、以微波为主 ：微波可以在各种天气条件下，透过云层获取全天候、全天时的世界海洋信息，并且微波还可以较好地获得海水温度、盐度和海面粗糙度等信息。3、电磁波与激光、声波的结合是扩大海洋遥感探测手段的一条新路：海洋遥感从可见光到红外到微波虽都被利用，但仍局限在以海水表面为深度的薄层，而利用声波可突破深度上的局限性，将遥感技术的应用范围延伸到深海甚至海底。4、海面实测资料的校正：海洋遥感要有其他海洋手段和海面实测资料作参考方能有效发挥作用。17. 对红外摄影，摄影机外壳只能用金属材料。 选择题18. 分别说明多光谱摄影机的三种类型的原理1、多相机组合型 2、 多镜头组合型 3、光束分离型：19. 根据摄影机主光轴与地面的关系，可分为垂直摄影和倾斜摄影。 20. 中心投影与垂直投影的区别在哪里？简单说明21. 光机扫描的总视场角：从遥感平台到地面扫描带外侧所构成的夹角22. 微波遥感的特点。1、能全天候、全天时工作2、对某些地物具有特殊的波谱特征3、对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力4、对海洋遥感具有特殊意义5、分辨率较低，但特性明显23. 微波遥感分有源（主动）和无源（被动）两大类24. 图像的空间分辨率：图像的空间分辨率指一个像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。 25. 时间分辨率 数字图像 模拟图像 采样时间分辨率：指对同一地点进行遥感来样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。模拟图像：普通像片那样的灰度级及颜色连续变化的图像数字图像：而是以数字形式表示的遥感影像。包括把模拟图像数字化的图像。采样：把模拟图像分割成同样形状的小单元，进行空间离散化处理叫采样（sampling）。26. 量化：以各个小单元的平均亮度值或中心部分的亮度值作为该单元的亮度值，为亮度值的离散化处理，即量化（quantization）。27. 像素具有空间特征和属性特征28. 像素的属性特征采用亮度值来表达，在不同波段上，相同地点的亮度值可能是不同的，这是因为地物在不同波段上辐射电磁波的特征不同造成的29. 正像素：像素内只包含一种地物。如水体，它的亮度值代表了水体的光谱特征。30. 混合像素数字图像的特点有哪些？1、便于计算机处理与分析 2、图像信息损失低 3、抽象性强31. BSQ方式（band sequential）按波段顺序式32. BIL方式（band interleaved by line）按行波段交叉式33. BIP方式（band interleaved by pixel）按像元对波段交叉式34. 从具有畸变的图像中消除畸变的处理过程叫图像校正35. 程辐射度：相当部分的散射光向上通过大气直接进入传感器，这部分辐射称为程辐射度36. 直方图最小值去除法的原理基本思想在于一幅图像中总可以找到某种或某几种地物，其辐射亮度或反射率接近0，例如，地形起伏地区山的阴影处，反射率极低的深海水体处等，这时在图像中对应位置的像元亮度值应为0。实测表明，这些位置上的像元亮度不为零。这个值就应该是大气散射导致的程辐射度值。37. 大气影响的粗略纠正有直方图最小值去除法和回归分析法等两种。38. 遥感图像在几何位置上发生了变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对应不准确，地物形状不规则变化等畸变，称为遥感影像的几何畸变。39. 遥感器的内部畸变：由遥感器结构引起的畸变。 40. 遥感影像变形的原因：遥感平台位置和运动状态变化的影响、地形起伏的影响、地球表面曲率的影响、大气折射的影响、地球自转的影响。41. 从具有几何畸变的图像中消除畸变的过程。也可以说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）的对应关系称为几何畸变校正42. 重采样的两种方法1、对输入图像的各个象元在变换后的输出图像坐标系上的相应位置进行计算，把各个象元的数据投影到该位置上。 2、对输出图像的各个象元在输入图像坐标系的相应位置进行逆运算，求出该位置上的象元数据。该方法是经常采用的方法。 43. n次多项式，控制点的最少数目为(n+1)(n+2)/244. GCP Ground control point 地面控制点45. 几何校正时选取控制点的时候需要注意的事项：46. 数字图象增强目的：增强目视效果、提高图像质量和突出所需信息。47. 对比度变换：是一种通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。48. 对比度变换常用的方法有对比度线性变换和非线性变换。 49. 梯度：反映了相邻像元的亮度变化率50. 标准假彩色合成：多波段影像合成时，当4，3，2波段被分别赋予红、绿、蓝色时，即绿波段赋蓝，红波段赋绿，红外波段赋红时，这一合成方案被称为标准假彩色合成51. HSI色调、饱和度和亮度（hue，saturation, intensity）52. KL变换被称作主成分变换，第一主成分指向信息量最为丰富的方向。53. 遥感数字图像分类方法包括监督分类和非监督分类。54. 监督分类：最小距离分类法、多级切割分类法、特征曲线窗口法、最大似然比分类法等55. 非监督分类遥感图像计算机分类算法设计的主要依据是地物光谱数据。因此，存在着的问题有哪些？1、未充分利用遥感图像提供的多种信息2、提高遥感图像分类精度受到限制56. 主成分变换融合的原理是什么？主成分变换融合是建立在图象统计特征基础上的多线性变换，具有方差信息浓缩、数据量压缩的作用,可以更准确地揭示多波段数据结构内部的遥感信息,常常是以高分辨率数据替代多波段数据变换以后的第一主成分来达到融合的目的。具体过程是：首先对输入的多波段遥感数据进行主成分变换，然后以高空间分辨率遥感数据替代变换以后的第一主成分，最后再进行主成分变换，生成具有高空间分辨率的多波段融合图象。57. 乘积变换融合的原理？乘积变换融合是应用最基本的乘积组合算法直接对两种空间分辨率的遥感数据进行合成，即Bi_new=Bi_m*B_h,其中Bi_new代表融合以后的波段数值（i=1、2、3、n）,Bi_m表示多波段图象中的任意一个波段数值，B_h代表高分辨率遥感数据。乘积变换是由Crippen的4种分析技术演变而来的，Crippen研究表明(Crippen,1989)：将一定亮度的图像进行变换处理时，只有乘法变换可以使其色彩保持不变。58. 比值变换融合的原理？比值变换融合是将输入遥感数据的3个波段按照公式进行计算，获得融合后各波段数值： Bi_ne