2010年遥感复习题(城环专业)答案.doc

1.解释下列名词：1.热容量(C )是指在一定的条件下，如定压或定容条件下，物体温度升高1所需要吸收的热量。单位为卡/度（cal/）。 2.比热 (c）- 是指将1g的物质温度升高1 所需的热量。单位为卡/克度（cal/g )。 对于一定的物质而言，热容量与质量成正比，单位质量的热容量 叫做比热。在有限的温度范围内，物质的比热可以认为是常数。均匀物质的热容量等于其比热与质量的乘积。 3.热传导率（K）是物体对热量通过的速度的量度。热传导率的单位是 cal/（cms）。它用来测量两个物质之间热传递流畅的程度。 4.热惯量（P）是指两种物质之间传递热量的速度快慢程度的度量。它是物质热惰性的一个综合指标，也是物质对温度变化热反应的一种度量。热惯量低的物质，其密度、热传导率和比热就低，说明它对周围温度变化的反映比较迟钝。如木头、玻璃对于温度上的变化反映比较慢。相反，热惯量高的物质将迅速升温或降温。这类物质有银、铜和铅等金属，它们具有高的密度，高的传导率和高比热的特性 5.亮度系数（P）：是指在相同照度条件下,某物体表面亮度（B）与绝对白体(全白的物体)理想表面亮度（B 0）之比，即： 亮度系数是没有单位的。绝对白体的亮度系数为1，但在自然界中很难找到, 通常用硫酸钡纸或氧化镁纸作标准反射面, 它的亮度系数是0.98, 而绝对黑体(全黑的物体)的亮度系数为0。物体的亮度系数不同，在像片上反映为色调的差异。一般亮度系数大，像片上的色调浅；亮度系数小，其色调就深。 6.反差即黑白差，即黑白像片（胶片）中明亮与阴暗部分亮度的差别。反差系数是指影像上表现出的反差与原景物反差的比值，通常用r表示。 r = 影像反差/景物反差从公式 r = 影像反差/景物反差可以看出:当r=1时，地物的不同亮度(感光密度)都能得到正确的表达。当 r1时，景物反差被夸大，明显差别显著，但明暗层次减少。7.像主点和像底点 ：要解释像主点和像底点必须先理解主光轴和主垂线的概念。主光轴是指航摄仪中透过镜头中心并垂直像平面（焦平面）的投影线。主垂线是指通过镜头中心的地面铅垂线。像主点是指主光轴与像平面的交点。 而像底点是指主垂线与像平面的交点。当像片水平时，像主点与像底点是重合的，若像片倾斜时，像主点与像底点互不重合，像片倾斜愈大，像主点和像底点之间的距离也相隔愈远。8.感光度：是指感光材料对光线作用的敏感程度或感光快慢程度。它是确定曝光时间的主要参数。感光度的单位是“定”（DIN）。感光度每增加3度，感光灵敏度增加一倍。感光材料的感光度愈高，曝光时间愈短。9. 航空像对：为了使同一航线上相邻像片的地物能相互衔接以满足立体观察的需要，相邻像片间需要有一定的重叠称航向重叠。航向重叠一般应达到60%，具有这种重叠关系的两张像片又称为“像对”。10.主光轴和主垂线：主光轴是指航摄仪中透过镜头中心并垂直像平面（焦平面）的投影线。主垂线是指通过镜头中心的地面铅垂线。11.黑体辐射：黑体是绝对黑体的简称。是指在任何温度下，如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，即各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1（100%）的物体，则这个物体是绝对黑体。12.气溶胶：固态及液态的微粒形成霾，雾，云等弥散在大气中成为悬浮的状态，统称为气溶胶。13.亮度温度 ：热红外遥感传感器通常所记录的是地物的辐射出射度，如TM6波段用原始灰度值（0-255）,它度量了地表的辐射温度，这种辐射温度称为亮度温度，也叫表征温度。它是指能辐射出与观测地物相等辐射能量的黑体温度。在微波遥感中常用亮度温度表示，而在热红外遥感中较多使用辐射温度表示。但亮度温度并不等同于地面的真实温度 4）瑞利散射 当大气中的微粒直径比入射电磁波波长小得多时，即（d）时，出现的散射称为瑞利散射。瑞利散射的散射强度与波长的四次方成反比。即：当d时 14 因此，波长愈长，散射强度愈弱。反之，波长愈短，散射强度就愈强。瑞利散射对可见光的影响较大，对红外辐射的影响很小，对微波的影响可以不计。瑞利散射主要由大气中的原子和分子，如氮（N2)氧(O2)分子，二氧化碳(CO2)和臭氧(O3)等引起。所以瑞利散射又叫分子散射。5）米氏散射 当引起散射的大气中微粒的直径约等于入射波长时，即d时出现的大气散射称为米氏散射。米氏散射的散射强度与波长的二次方成反比。即：当d时 1/2 大气中的悬浮微粒，如 霾、水滴、尘埃、烟、花粉、微生物、海上盐粒、火山灰等气溶胶的散射属于米氏散射。米氏散射往往影响到比瑞利散射更长的波段，可见光及可见光以外的广大范围。6）绝对温度 一般物体的热度,通常以摄氏温标(Centigrade Scale)或华氏温标(Fahrenheit Scale)的度数来表示,而用温度计来测量的。绝对温度也称开氏温度，它是在摄氏温标上再加273而得到的，即K=273+C(摄氏温标)。 例如人的体温为37，则开氏温度为310K。这也就是说摄氏 -273为绝对温度的0K。绝对温度使用的单位为K。 7）朗伯面对漫反射面而言，当入射的辐射能量一定时，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。但自然界中真正的朗伯面很少。1、 什么是遥感？广义遥感与狭义遥感的含义有何不同？广义遥感泛指从远距离探测、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的信息，包括对电场、磁场、重力场、机械波（声波、地震波）等信息，经过信息的传输、处理和分析，识别物体的属性及了解其分布特征等。狭义遥感指从远离地面的不同工作平台上，通过传感器对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析来识别地物，探测或监测地球资源与环境的现代化综合性技术。两者的区别是广义遥感主要运用地球物理的各种手段探测地球的重力场、磁力场、电力场及声波、地震波等信息。 而狭义遥感主要是探测电磁波的信息。2、 遥感技术系统包括几个子系统？各部分的主要功能是什么？ 遥感技术系统主要有遥感平台、传感器、遥感信息的接收和处理以及遥感图像的判读和应用等四个部分组成。遥感平台指用来安装遥感仪器的运载工具。根据平台高度的不同可分为地面遥感平台、航空遥感平台和航天遥感平台等多种形式。 传感器是远距离感测和记录地物环境辐射或反射电磁波能量的遥感仪器。通常安装在不同类型和不同高度的遥感平台上。遥感器的性能决定遥感的能力，即传感器对电磁波信号的响应能力、传感器的空间分辨率及图像的几何特征、传感器获取地物信息量的大小和可靠程度。遥感信息的接收和处理。对于航空遥感信息，一般是航摄结束后待航空器返回地面后回收，称为直接回收方式。对于卫星遥感信息不可能采用直接方式，而是采用视频传输方式接收遥感信息。传感器将接收到的地物反射或发射电磁波信息，经过光电转换，将光信号转变为电信号，以无线电传送的方式将遥感信息送到地面接收站。地面接收站将收到的遥感信息进行各种处理，主要是辐射校正和几何校正，然后提供给用户使用。地面站提供两种主要遥感产品：1、图象胶片2、数字磁带或光盘。遥感图像的判读和应用是指对数据进行分析和解译，有效提取影像上不同类别的地物信息，编制各种专题地图或电子地图等供各部门研究或应用。3、 按电磁波接收(工作)方式的不同，遥感传感器可以划分为几类？它们的主要区别是什么？（第46页）遥感传感器按其工作方式的不同大体可分为两大类，即被动式遥感传感器和主动式遥感传感器两大类。被动式遥感传感器是一种不向目标物发射电磁波，仅被动地接收、记录目标物自身发射或反射来自太阳的自然辐射源的电磁辐射能量的仪器。如多波段摄影像机、光学机械扫描仪和推扫式扫描仪等。而主动式遥感传感器是由遥感探测器主动发射一定波长的电磁波能量，然后接收从目标物反射回来的电磁波脉冲信号（即后向散射信号）的各种仪器，如激光高度计、合成孔径侧视雷达等。4、 什么是遥感平台？按遥感平台高度可分为几种形式？（第3-4页）遥感平台指用来安装遥感仪器的运载工具。根据平台高度的不同可分为多种形式：地面遥感平台：指用于安置传感器的三脚架、遥感塔、遥感车等。平台高度约在几十米至几百米左右。航空遥感平台：指气球、飞机等。平台高度分为三种：低空平台小于5公里、中空平台在5-10公里、高空平台在10-20公里。航天遥感平台：如人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、空间轨道站等。平台高度一般在150公里以上，资源卫星在600-900公里左右，通信卫星在36000公里左右。5、 在遥感信息的分析判读时，通常采用哪些手段提取信息？（参考第7页）遥感图像的判读是遥感信息应用的基础，遥感信息判读主要采用以下三种手段提取信息： 1）目视判读也称目视解译。指专业人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图象上获取特定目标地物信息的过程。也就是说专业人员根据遥感图象上地物的影像特征，运用各种判读标志，用眼睛或使用放大镜、立体镜等简单仪器从航片或卫片上直接判读和分析，提取各种与专业有关的信息。目视判读是遥感应用和地学研究中的一项基本技能。 2）光学处理即通过各种光学处理方法使光学模拟图象中的有用信息更加突出，而对一些无用信息进行压抑，以提高图象的解像力。目前这种手段已很少使用。3）数字图象处理是通过计算机图象处理系统对数字记录的电磁辐射值（或二维图象中的象元值）进行各种运算和处理，增强图象中的有用信息，抑制某些无用信息，输出有利于实际应用的各种结果图象，提供给专业人员进行专业性的目视判读，最终形成各种专题图件。6、 请举例说明遥感的主要特性。（第2-3页）空间特性： 具宏观性,可以大尺度观测；地面的航空像片或卫星像片比地面上观察的视域范围要大得多，为宏观研究地面各种自然现象及其分布规律提供了条件。时相特性：不论航空遥感还是卫星遥感都能够周期成像,有利于动态监测和研究。例如，陆地卫星-5号每天绕地球14.5圈，覆盖地球一遍所需要的时间仅16天，而气象卫星的周期更短，只有0.5天。航空遥感的成像周期取决于人为要求和计划。一个城市一般 3-5 年左右会重覆飞行一次。波谱特性： 目前遥感能探测的电磁波段有紫外线、可见光、红外线、微波等。地物在各个波段中表现的性质差异很大，即使是同一波段内的几个更窄的波段范围也有不少差别。另外遥感还可以探测到人眼观察不到的地物的一些特征和现象 ，扩大了人们观测的范围，加深了对地物的认识。9、 什么是电磁波？电磁波的性质有哪些？电磁波是一种交变的电磁场在空间的传播，它是物质运动和能量传递的一种特殊形式。根据麦克斯韦电磁场理论得知：任何变化着的电场都将在它的周围产生变化的磁场，而变化的磁场又会在它的周围感应出变化的电场。这样电场和磁场相互激发，闭合的电力线和磁力线就象链条一样，一个一个套连着在空间传播开来，向各个不同方向传播，这就是电磁波。电磁波的性质主要有：1）电磁波传播是以场的形式表现出来，因此其在空间的传播是不需要媒介的，即使在真空中也能传播。电磁波在传播过程中，电场强度（用E表示），磁场强度（用H表示）和传播方向（用Z表示）都是矢量，三者之间始终保持相互垂直的关系。所以说电磁波是横波。2）电磁波与光波的性质相同，其在真空中的传播速度就是光速，即： c3108m/s 并且等于其频率与波长 的乘积。3）电磁辐射具有波粒二象性：即具有波动性和粒子性（量子性）两方面的特征。电磁波的波长不同，电磁波的性质也不同。波长愈短，辐射的粒子性愈明显; 波长愈长，电磁波的粒子性愈不明显。而波动性则与此正好相反。遥感技术正是利用这两个方面的特性来探测目标物所发出的电磁辐射信息的。如：紫外，X射线光子能量大，具粒子属性。 微波，无线电波光子能量小，具波动属性 可见光，红外具有粒子和波动的两重属性。10、什么是电磁波谱？遥感中常用的电磁波段有哪些？将电磁波在真空中按波长的长短或按频率的大小顺序排列制成的图表称为电磁波谱。在电磁波谱中，波长最长的是无线电波，其按波长可分为长波、中波、短波和微波。波长最短的是射线。 遥感常用的电磁波波段的特性紫外线(UV)：0.01-0.38m， 碳酸盐岩分布、水面油污染。可见光：0.38-0.76 m， 鉴别物质特征的主要波段；是遥感最常用的波段。红外线(IR) ：0.76-1000 m。近红外：0.76-3.0 m； 近红外又称光红外或反射红外; 中红外3.0-6.0 m； 远红外：6.0-15.0 m；超远红外：15-1000 m。 中红外、远红外和超远红外三者是产生热感的原因，所以又称热红外。微波：1mm-1m。全天候遥感；有主动与被动之分；具有穿透能力；发展潜力大。11、试说明黑体辐射的三个基本定律（或公式）及它们之间的关系。（第2527页）黑体辐射的三个基本定律 1、普朗克辐射定律（即普朗克公式） 普朗克公式的表达式为：*式中：M 为黑体表面的辐射能量 h 为普朗克常数，h=6,626 10-34焦.秒（j.s） K 为波尔兹曼常数，k1.38061023焦.秒/开（jsk-1） c 为光速 c = 2.998108 米/秒（ms1） 为波长, 单位为米（m ) e为自然对数 e2.718 T 为热力学温度（绝对温度） 单位为 开(K) 该公式给出了黑体辐射的能量与温度（T)、波长（ ）的关系。普朗克公式指出了黑体在不同的温度下辐射能量随波长变化的规律。即表示了黑体辐射能量与温度的关系，以及按温度、波长分布的情况。普朗克公式对遥感的重要意义不在于公式本身，而在于它的普遍适用性。根据这一公式可以推导出下面两个重要的，而且已被实验证明的黑体辐射公式。2、斯特藩波尔兹曼定律黑体总辐射能量随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。因此，温度的微小变化，就会引起辐射能量很大的变化。 M =T4式中： M 为黑体表面发射出来的总能量。 为斯特藩波尔兹曼常数。5.67108 单位为瓦/米2.K4 T 为发射体的热力学温度（绝对温度） 单位为开（K）斯波定律强调的是黑体辐射能量是物体表面温度的函数这一特性。3、维恩位移定律该定律指出：黑体辐射的峰值波长max 与热力学温度的乘积是常量。即： b为常数，其值 b2898 单位为：微米.开（m.K）维恩位移定律描述了物体辐射的峰值波长与温度的关系。随着温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。12、太阳辐射穿过大气，导致其能量衰减的原因是哪些？（第29-32页）太阳辐射穿过大气与大气发生相互作用，主要有两种基本形式，即大气吸收和大气散射。太阳辐射穿过大气层时，大气中某些成分具有选择吸收一定波长辐射能的特点。大气中吸收太阳辐射的成分主要有臭氧、二氧化碳、水汽、氧及固体杂质等。太阳辐射被大气吸收后变成热能，因而使太阳辐射减弱。大气的吸收作用主要发生在紫外和红外区。太阳辐射穿过大气时能量减弱的另一个原因是大气的散射作用。太阳辐射与大气中气体分子和微粒相互作用会发生散射现象，散射改变了电磁波传播的方向，使一部分电磁波不能到达地面。受大气散射的太阳辐射会到达地面，也会返回太空被传感器接收，成为叠加在目标地物信息之上的噪声，降低了遥感数据的质量，造成影像的模糊，影响遥感数据的判读。大气散射主要发生在可见光区，因此大气的散射作用是造成太阳辐射衰减的主要原因之一。13、太阳辐射与地表物体相互作用的机理是什么？（第34-36页）当太阳的电磁辐射能量入射到地面时，将会出现三种过程：A、一部分入射能量被地物反射； B、一部分入射能量被地物吸收，成为地物本身内能或部分再发射出去； C、还有一部分能量被地物透射。反射作用：当太阳光线与不透明表面接触时，会发生反射作用，反射的性质取决于表面相对于波长的粗糙与光滑程度。如果表面相对于波长是光滑的，就会发生镜面反射；如果表面相对于波长是粗糙的，就会发生漫反射。自然界中大多数地表既不完全是粗糙的朗伯面，也不完全是光滑的镜面，而是介于两者之间的非朗伯面。其反射并非各向同性，而具有明显的方向性。所以称为方向反射。吸收作用：太阳辐射到达地面，一部分能量被地物吸收并且转换成热能，使地表升温后再辐射出热能。根据辐射基本定律，自然界任何温度高于热力学温度（-273)的物体都不断地向外发射具有一定能量和波谱分布的电磁波。其辐射能量的强度和波谱分布是温度的函数。由于这种辐射依赖于温度，因而被称为“热辐射”。透射作用：太阳辐射到达地面时，能穿透地面一定深度，这种现象叫透射。一般说来，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力。红外线只对具有半导体特性的地物，才有一定的透射能力。微波对地物具有明显的透射能力，其透射深度由入射微波的波长决定。14、试说明反射率和发射率的概念？它们分别是哪类遥感波段的判读依据？（第36页，第40-41页）反射率（）指地物反射的辐射能量占入射能量的百分比称为反射率，表达为： 反射率可以用百分数表示，也常用01之间的值表示。反射率是可见光和近红外波段遥感的主要判读依据。地物对不同波长的反射率是变化的，同一波长作用于不同地物其反射率也是不同的。反射率的大小还与地物表面的粗糙度和颜色有关，一般粗糙的表面反射率低。此外，环境因素，如温度、湿度、季节等，也会影响地物的反射率大小。如同一地区同一地物在不同季节的遥感图像上的色调差异会很大。传感器记录的亮度值是地物反射率大小的反映。反射率大，传感器记录的亮度值就大，遥感图像上表现为浅色调；反射率低，则表现为深色调。遥感图像上色调的差异是识别地物类别和目视判读的重要标志。每种地物在一定的温度时，都有一定的发射率。发射率又称比辐射率，用(T,)表示。它是指地物在温度T,波长处辐射出的通量密度Ms（T,）与同温度，同波长下的黑体辐射出的通量密度MB(T,）的比值，即：发射率是一个无量纲的量.的取值在0-1之间。它是波长的函数,由材料性质决定的。发射率是热红外波段遥感的判读依据。根据发射率的概念，发射率等于1的物体就是理想的黑体。当发射率小于1，同时发射率在所有波段都是恒定值的物体称为灰体。把发射率随波长变化的物体称为选择性辐射体。如果两个物体具有同样温度，但发射率不同，其中发射率较高的物体具有更强的热辐射能。而传感器探测到的是物体的热辐射能（表征温度），并不是分子运动温度（真实温度）。因此了解遥感图像上地物要素的发射率特征对热红外图像的判读非常重要。15、什么是大气窗口？常用于遥感的大气窗口有那些？大气窗口对遥感技术中探测电磁波信息有什么影响？（第32-34页）大气窗口：太阳辐射进过大气时要发生反射、吸收或散射，从而衰减了辐射强度。我们把较少受到大气衰减作用影响的，透射率较高的波段称作大气窗口。大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。常见的大气窗口：1） 0.31.3m窗口，称为地物的反射光谱段，透射率达90%以上。可以摄影成像，也可以扫描成像。包括：紫外（0.30.38m）、可见光(0.38 0.76m)、部分近红外（ 0.761.3m ）。2） 1.53.5m窗口，为近、中红外波段窗口，透射率接近80%，属于地物反射光谱，但不能扫描成像。包括：部分近红外（ 1.51.8m）、部分近、中红外（ 2.03.5m）3） 3.55.5m窗口，称为中红外波段。属于地物反射 光谱和发射光谱的混合光谱范围。4） 814m窗口，称为远（热）红外波段，是热辐射光谱。透射率仅为60%70%5）0.8 25cm窗口，称为微波窗口，属于发射光谱范围。微波不受大气干扰，是完全透明的，透射率为100%，为全天候的遥感波段。微波波段又可细分出更多的实用波段。16、什么是地物反射波谱特征曲线？试比较水体、植被、土壤和雪的反射波谱曲线特征及它们的主要影响因素。（第36-39页）地物反射率是随着波长的变化而变化的，我们以波长作为横坐标 ，反射率作为纵坐标，将地物的反射率随波长的变化绘制成曲线，这个曲线称为地物的反射光谱曲线。由于不同地物的反射率曲线是不同的，不同地物反射光谱特征的差异使地物在图像上呈现出不同色调或深浅。遥感图像上的色调差异是遥感在目视判读中识别和分析地物类别的重要依据。1）植被光谱曲线植被的反射光谱曲线（光谱特征）规律明显，主要可分三段：第一段:在可见光绿波段0.450.65m附近； 第二段:在近红外波段（0.71.3m）； 第三段:在近、中红外波段（1.3-2.5m）。第一段： 在0.55m附近有一个反射率为1020的小反射峰。在0.45m和0.65m附近有两个明显的吸收谷。它是受叶绿素的影响，因为叶绿素对蓝光和红光吸收作用强而对绿光反射作用强。第二段：在近红外波段（0.70.8m）有一个反射的“陡坡”，反射率急剧增高。0.8-1.3m之间形成一个高的、反射率可达40或更大的反射率。这是由于植物细胞结构的影响而形成的高反射率。第三段：在近、中红外波段（1.3-2.5m）由于受到绿色植物中含水量的影响，吸收率大增。反射率大大下降，特别是在1.45m, 1.95m, 2.6m-2.7m 处有三个吸收谷。整体而言1.3-2.5m部分为一衰减曲线。2）水体光谱曲线水体的反射率总体较低，小于10%，远低于其他大多数地物。在蓝绿光波段。一般为45,并随着波长的增大逐渐降低，到0.6m处约为23%,过了0.75m水体几乎成为全吸收体。因此在近红外的遥感影像上，清澈的水体呈黑色。但当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。如含有泥沙时可见光波段的反射率会增加，含有叶绿素时，近红外波段反射率明显增加。3） 土壤反射光谱曲线自然状态下，土壤表面的反射光谱曲线比较平滑，其反射率没有明显的峰值和谷值，所以在不同光谱段的遥感影像上，土壤的色调区分不明显。4）雪的反射光谱曲线雪的反射率在蓝绿波段反射率很强，超过80%，但随着波长的增大不断下降，至近红外波段反射率迅速跌至10%左右。第三章 航空遥感和航空照片19、航空遥感中垂直摄影与倾斜摄影如何区分？各自的优缺点是什么？1） 垂直摄影指主光轴保持铅垂方向或者说航摄仪的主光轴与通过透镜中心的地面铅垂线（称主垂线）之间的夹角不超过3。 垂直摄影时,由于感光胶片与地平面近于平行,因此,垂直摄影所获得的航空像片称为水平航空像片。垂直摄影的优点是像片中影像与地物间保持一定的几何关系，不会出现一部分地物遮蔽另一部分地物的现象，有利于各种地理要素的量测和成图。而缺点是像片展现的是俯视影像，与斜视的影像对比，缺乏直观立体感，只有借助立体镜观察，才能有效地识别地物2） 倾斜摄影指主光轴与主垂线夹角大于3的摄影为倾斜摄影，所获得的航片称倾斜航空像片。其优缺点是像片中包含地物的面积较垂直投影大，在军事观察和作地质地理观察时，常使用这类摄影。但在航空测量及成图中这类像片只能作为补充资料使用。20、 区域航空摄影中为什么航空照片要有重叠？航向重叠和旁向重叠各自要求多少？为什么航向重叠要比旁向重叠的重叠率高？区域航空摄影中沿着数条航线对较大区域进行连续摄影，称为面积摄影，面积摄影要求各航线互相平行。为了使同一航线上相邻像片的地物能相互衔接以满足立体观察的需要，相邻像片间需要有一定的重叠称航向重叠。航向重叠一般应达到60%，至少不小于53%，山区要提高到70%。航向重叠率高，立体成像的部分面积就大，便于航片的判读。航线上具有重叠关系的两张相邻的航片称为一个“像对”。相邻航线之间的像片也要有一定的重叠，这种重叠称为旁向重叠，一般应为3015%。这种重叠是为了防止航线之间不衔接，遗漏摄影面积，因此重叠部分可以小一些。21、 中心投影有那些特点？中心投影与垂直投影有那些不同？中心投影是指空间中任意点或直线均通过一固定点S（投影中心）投影到一个焦平面（投影平面）上而形成的透视关系。中心投影的特点是：点的像还是点；直线的像一般仍是直线，只有空间中的直线，其延长线（指投影光线）通过投影中心时，该直线的像才是一个点。空间曲线的像一般仍为曲线，若是空间曲线在一个平面上，而该平面又通过投影中心时，它的像则成为直线。平面的像还是平面；若是该平面所在的位置，其延长线又通过投影中心时，该平面的像是一条线。中心投影与垂直投影有那些不同主要表现在三个方面：1. 投影距离的影响不同。对于垂直投影，构像比例尺与投影距离无关。而中心投影，则随投影距离（航高）而变化。2. 投影面倾斜的影响不同。当投影面倾斜时，垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大。而中心投影的影像像主点的一侧比例缩小儿另一侧放大。3. 地形起伏的影响。地形起伏对垂直投影没有影响。而在中心投影中，同一铅垂线上的不同高程点，在构象时，像平面上会引起投影差。22、 如何确定航空像片的比例尺？航片上各处的比例尺是否一致，为什么？像片比例尺通常是指在像片上某一线段与地面相应线段的长度之比。但在航空像片上，这种说法有时就不一定成立。因为在航片上地形常常有起伏，像片上量得的某一线段很可能是地面的斜距离。所以，航空像片的比例尺主要由飞机的航高和摄影机的焦距来确定。平坦地区、摄影时像片处于水平状态，则像片比例尺等于像机焦距（f）与航高（H）之比。即航片上某线段l与地面相应线段的水平距离L之比，称之为像片比例尺1/m。大多数情况下，地形是起伏不平的。因此地面到航摄仪镜头的距离（真航高）各处就会不同。即使在同一张像片上，像片的比例尺各处也是不同的。因此，水平像片的比例尺的一般公式应为：23、 什么是航空像片的投影误差？投影误差的规律是什么？（第73页）因地形起伏的影响，像片各处的比例尺是变化的，这是由于航空像片是中心投影的原因。在这些像片上的地物点在像片上的像点位置因地形起伏而引起的像点位移称为投影误差（或称投影差）。投影误差的规律是：1）投影差h的大小与像点距离像主点的距离r（向径）成正比。即距离像主点愈远，投影差愈大，而距离像主点愈近，投影差愈小。像主点是唯一不因高差而产生投影差的点。2） 投影差大小与地形高差成正比，高差愈大，投影差也愈大。高差为正时，投影差为正，即像点向外移动（远离中心点）；高差为负时（即低于起始面），投影差为负，即像点向着中心点移动。3）投影差与航高H成反比。即航高愈高，投影差愈小。24、 什么是影像特征和判读标志？请详细说明航片判读中主要依据那些判读标志？（第85-89页）不同的地物在航空像片上表现出各种形状、大小、花纹、色调等特征，这些特征称影像特征。影像特征是在航片上识别物体、区分物体的依据。那些能识别、区分地物并说明它们性质和相互关系的影像特征称为判读标志。人们最常使用的判读标志有：形态（大小和形状）、色调、阴影和纹理图案等，其中最主要的是形态和色调。1）形态标志它包括地物的几何形状和大小。任何地物都有一定的形状和大小。在航片上通过色调深浅的变化或影像纹理的差异，可以直接判读出地物的形态。2）色调是指地物在航片上反映的黑白深浅程度，称为“灰度”或“灰阶”。它是地物对入射光线反射率高低的客观记录。像片上的色调从白到黑是逐渐变化的。色调是航空像片判读的重要标志。这是因为地物的形态特征主要是通过与周围地物色调的差别表现出来的。影响影像色调主要有以下几个因素：地物的反射特征;物体本身的颜色;地物的表面结构;湿度大小和摄影季节等。3）阴影是像片上阳光被地物遮挡产生的影子。阴影在像片上表现为地物背光面形成的深色或黑色的色调（指一部分地物的反射或发射信息被地物自身或其它地物所遮挡而不能达到传感器的影像特征）。借助于地物的阴影，有助于建立立体感，也能帮助我们观察到物体的侧面形态，弥补垂直摄影的不足。但地物的阴影常常掩盖物体的细节，给像片的判读带来不利。4）纹理图案是由色调、地物组成成分、结构、水系、山体等各种因素综合反映出来的，它可以反映大面积出露的某一种地物或地质体，也可反映许多细小地物的群体组合。由于地物种类、规模大小、物质结构及像片比例尺的差异，各种纹理图案会有多种表现形式，因此要仔细分析其纹理的粗细，大小及均匀性等，总结其在特定地区，特定比例尺下的特定纹理特征。以上四个方面的判读标志是一般地物在航片上构成影像的基本要素，反映了地物本身所固有的特征。根据这些特征可以直接把地物辨认出来，所以常把这些判读标志称作直接判读标志。在判读时，常常还利用与判读对象密切相关的地物和现象，运用相关的专业知识和经验进行判读，通常把这些相关参照物称为间接判读标志。这些标志主要有水系、植被、地貌和土壤等。 26、 什么是三基色原理？试说明加色法、减色法和互补色三个概念？（第205-206页）人眼视网膜上分别有感红、感绿和感蓝的三种视锥细胞。通常把红、绿、蓝三色称为三基色或称为三原色。任何一种颜色均可由三基色按一定的比例组合形成，三基色合成无数彩色的原理称为三基色原理。加色法是指以红、绿、蓝三基色中两种以上色光按比例混合产生其他色彩的方法。其规律如下：红光绿光黄光； 绿光蓝光青光； 蓝光红光品红。减色法是指从白光中减去一种或两种基色光而产生的色彩方法。减色法的混合规律如下：黄光白光蓝光（减蓝）；青光白光红光（减红）；品红白光绿光（减绿）。两种色光相加后成为白色光者称为这两种色光为互补色。互补色也可以由白光中减去某基色获得。如从白光中减去红色得到青色，同理，黄与兰，品红与绿色也为互补色。27、 什么是色调？地物影像的色调变化主要受哪些因素影响？ 色调是指地物在航片上反映的黑白深浅程度，称为“灰度”或“灰阶”。它是地物对入射光线反射率高低的客观记录。 像片上的色调从白到黑是逐渐变化的。在目视判读中，航片的色调一般划分为5-7级。影响影像色调主要有以下几个因素： 1）地物的反射特征; 2）物体本身的颜色; 3）地物的表面结构; 4）湿度大小; 5）摄影季节。28、 什么是本影和落影？它们有何用途？阴影是像片上阳光被地物遮挡产生的影子。 借助于地物的阴影，有助于建立立体感，也能帮助我们观察到物体的侧面形态，弥补垂直摄影的不足。但地物的阴影常常掩盖物体的细节，给像片的判读带来不利。阴影有本影和落影两种。1）本影指地物本身未被阳光直接照射到的阴暗部分的影像。2） 落影指光线斜照时，在地面上出现的物体的投落阴影。31、 黑白全色航片，黑白红外航片有何异同？彩红外航片与彩色航片有何异同？黑白全色航片与黑白红外航片的区别：黑白红外航片是以深浅不同的黑白色调反映地物和现象的。但由于所使用的波段与黑白全色片不同，二者的色调特征不完全相同。如植被在黑白全色像片上，由于全色片对绿色光感光较弱，色调较深，而在近红外波段中，植被有较强的反射率。所以在黑白红外片上植被的色调一般较浅。因此在判读过程中对色调的分析要注意与黑白全色片有所区别。由于红外线波长较长，散射作用相对较弱，所以红外航片影响抗干扰能力强，影像反差有较大改善，有利于判读。彩红外航片与彩色航片的区别：彩色像片的色彩为自然色彩，接近实际地物的色彩，但彩红外像片上的地物所呈现出的颜色一般与实际地物的色彩不相同，这种像片的彩色称假彩色像片。两者在色调、明度和饱和度方面有很大的不同。例如在彩色片上植被呈绿色，而在彩红外片上却呈红色或粉红色。由于红外线波长比可见光的波长长，受大气散射的影响小，穿透力强，因此彩红外片的色彩要鲜艳得多。32、 说明陆地卫星15号、7号的主要传感器及波段数、地面分辨率、扫描宽度等主要参数。现将陆地卫星1-5号、7号的传感器、波段数目和地面分辨率等参数列表如下：、卫星传感器波段数目地面分辨率扫描宽度Landsat-1MSS （RBV）4 （3）80m左右（MSS）185kmLandsat-2MSS （RBV）4 （3）80m左右（MSS）185kmLandsat-3MSS （RBV）4 （3）80m左右（MSS）185kmLandsat-4MSS TM7 80m左右（MSS）30m左右（TM）185kmLandsat-5MSS TM780m左右（MSS）30m左右（TM）185kmLandsat-7ETM+815m185km33、 试说明陆地卫星轨道的运行特征。1、近极地、近圆形轨道 陆地卫星的轨道十分接近于正圆轨道，而且轨道经过南北极附近地区，故又称“极轨卫星”。 可以覆盖全球绝大部分地区（南北纬82以上的地区除外），与静止卫星比较，它所获得的地面图象的分辨率较高。由于是近圆形轨道，这样就使得探测器在地面上的瞬时视场大小一致，即图象的比例尺保持相同。2、运行周期 卫星运行周期是指卫星沿轨道绕地球一圈所需的时间。Landsat4、5号卫星每圈的运行周期约为99分钟，每天绕地球运行约14.5圈。Landsat1、2、3号卫星绕地球一圈的时间为103.267分，每天绕地球运行14圈。不同轨道间不是连续的，而是跳跃式的。由于在卫星飞行的同时，地球也在自西向东自转。每下一次的轨道轨迹均向西移动。如陆地卫星4/5号在赤道上西移了2752km，经过16天，运行233圈才能对全球覆盖一遍。 3、轨道运行与太阳同步所谓太阳同步是指卫星轨道面永远与当时的“地心日心连线”保持恒定角度，成为与太阳同步的轨道。陆地卫星的轨道是太阳同步轨道，即在轨道上每一个点上的地方时间保持固定不变。34、什么是地球同步卫星？它与太阳同步卫星有何区别？为什么陆地卫星轨道要与太阳同步？(参考第125页) 地球同步轨道卫星又称“静止卫星”。即指卫星定位在赤道上空,并以与地球相同的速度绕地球旋转的卫星。而太阳同步轨道是指卫星轨道面永远与当时的“地心日心连线”保持恒定角度的轨道。陆地卫星的轨道是太阳同步卫星，即在轨道上卫星到达每一个地点的地方时间保持固定不变。卫星在由北向南运行中，由于轨道倾角设计为98左右，使卫星到达任一相同纬度上所有的点都具有相同的地方时，这样就保证了卫星传感器能在较为一致的光照条件下对地面进行探测，以获得质量较高的图象。也便于不同时相的图像比较。 36、 SPOT卫星传感器的特点与陆地卫星的有何不同？1) SPOT 卫星安装了两台HRV传感器（High Resolution Visible）称高分辨率可见光扫描仪。它的扫描方式与陆地卫星的MSS和TM有所不同，它不是垂直于卫星轨道方向扫描，而是与卫星运行方向相同的扫描。2) 它采用CCD装置（电荷耦合器）的线性阵列，使线性阵列上每个点都同时曝光，保证了每个点都有最大限度的曝光时间。CCD装置与MSS和TM不同的是它简化了机械部件（如取消了扫描镜的来回摆动），使图象的几何精度比较高，灵敏度也很高，在良好的光照条件下可以探测低于0.5%的地面反射变化。3) SPOT卫星的成像过程是将电荷耦合器置于透镜的焦平面上，多光谱有3000个探测元件，每个探测元件的瞬时视场为20m20m；全色波段有6000个探测元件，相当于10m10m的瞬时视场。因此SPOT卫星的分辨率高于陆地卫星相应波段的分辨率。4) SPOT卫星的图福宽度为60km。而陆地卫星为185km。37、 目前地面站提供的SPOT卫星的产品有几种？试说明各级产品的特点。SPOT产品包括数字产品和图像产品两种：1） 数字产品： SPOT卫星的图象数据按处理质量标准分为四级