遥感复习资料.doc

1.遥感的概念：即遥远的感知，是在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。定义:对使用非接触类传感器系统获得的影像及数字图像进行记录、量测和解译，从而获得自然物体和环境的可靠信息的一门工艺、科学和技术。发展状况：（1）遥感探测平台逐渐丰富（2）传感器探测范围不断延伸，精度不断提高（3）遥感信息处理日趋完善（4）遥感应用领域不断扩大2.遥感技术主要建立在什么原理之上物体反射或发射电磁波的原理之上3.哪些波、场可用于遥感电磁波、机械波（声波）、重力场、地磁场4.电磁波谱、波谱排列次序：按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。长波、中波和短波、超短波、微波；红外波段（超远红外、远红外、中红外、近红外）；可见光（红橙黄绿青蓝紫）；紫外线、X射线、射线5.基尔霍夫定律：好的吸收体也是好的辐射体6.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，则这个物体是绝对黑体。7.斯忒藩-玻尔兹曼公式：绝对黑体表面上，单位面积发出的总辐射能与绝对温度的四次方成正比，称为斯忒藩-玻尔兹曼公式。8.太阳常数：指不受大气影响，在距离太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射的方向上，单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量。I=135.3mw/m9.地球大气的4层分布：对流层、平流层、电离层、外大气层10.大气散射：电磁波在传播过程中遇到小微粒而使传播方向发生改变，并向各个方向散开，称散射。11.散射的方式？米氏散射、均匀散射、瑞利散射12.何种情况下发生米氏散射、均匀散射、瑞利散射？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化。如果介质中不均匀颗粒的直径与入射波长同数量级，发生米氏散射；当不均匀颗粒的直径时，发生均匀散射；当不均匀颗粒的直径小于入射电磁波波长的1/10时，发生瑞利散射。13.大气屏障：有些大气中的电磁波透过率很小，甚至完全无法透过电磁波，称为“大气屏障”大气窗口：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”14.均匀朗伯体：各项同性辐射15.发射率即实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比16.热惯量的特性：地物温度振幅与热惯量p成反比，p越大的物体，其温度振幅越小，p越小的物体，其温度振幅越大。17.电磁波反射的三种形式：镜面反射、漫反射、方向反射18.反射率：是物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比，=E/E，这个反射率是在理想的漫反射体的情况下，整个电磁波长的反射率19.树叶呈现绿色的成因:入射到叶子上的太阳辐射透过上表皮，蓝、红光辐射能被叶绿素吸收进行光合作用；绿光也吸收了一大部分，但仍反射一部分，所以叶子呈现绿色。20.地物波谱特性：指各种地物各自所具有的电磁波特性（发射辐射或反射辐射）。21.地物反射波谱特性曲线：反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线22.测量地物反射波谱特性曲线的3种主要作用？它是选择遥感波普段、设计遥感仪器的依据地物探测影像判读、识别、分类。23.地物波谱特征（反射波谱）测定的原理？用光谱测定仪器分别探测地物和标准板，测量、记录和计算地物对每个波谱段的反射率，其反射率的变化规律即为该地物的波普特性。24.遥感平台有哪些种类？按平台距地面的高度大体上可分为三类：地面平台、航空平台、航天平台。按其它方式分如：载人的和非载人的；从重量来分，有小卫星和其他卫星25.升交点赤经：为卫星轨道的升交点与春分点之间的角距。26.近地点角距：是指卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。27.卫星轨道6参数（轨道根数）？升交点赤经；近地点角距；轨道倾角i；卫星轨道的长半轴a；卫星轨道的偏心率（或称扁率）e；卫星过近地点时刻T28.卫星姿态角测定有哪些仪器？卫星姿态有三种情况：绕X轴旋转的滚动；绕Y轴旋转的俯仰；及绕Z轴旋转的航偏。用于空间的姿态测量仪有：红外姿态测量仪、星相机、陀螺仪等，也可用三个GPS测定姿态角29.何谓“与太阳同步轨道”？ 是指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道平面内的夹角，不随地球绕太阳公转而改变30.遥感卫星的轨道特征？轨道类型？特征：（1）运行轨道是一个椭圆，地球位于椭圆的一个点上（2）在椭圆轨道上运行时，卫星与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等（3）运行周期的平方与其轨道平均半径的立方成正比类型：（1）离地高：低、中、高轨道（2）倾角大小：赤道、极地、倾斜轨道（3）人类观赏的角度：地球同步轨道、太阳同步轨道31.何谓“小卫星”？简述小卫星的主要特点？指目前设计质量小于500kg的小型近地轨道卫星。（1）重量轻，体积小。（2）研制周期短，成本低。（3）发射灵活，起用速度快，抗毁性强。（4）技术性能高。32.Landsat1-3卫星运行特点？近圆形轨道；近极地轨道；与太阳同步轨道；可重复轨道33.SPOT-14产品中2A与3B表示什么？2A为二级辐射校正；3B为三级几何处理34.遥感中使用的传感器大体上分为哪几个类型？摄影类型的传感器；扫描成像类型的传感器；雷达成像类型的传感器；非图像类型的传感器35.传感器的基本组成部分？收集器、探测器、处理器、输出器36.扫瞄成像类传感器有哪两种主要的形式？举例说明：对物面扫描的成像仪：红外扫描仪、成像光谱仪；对象面扫描的成像仪：线阵列CCD推扫式成像仪、电视摄像机。37.雷达的方位分辨率：在雷达飞行方向上，能分辨两个目标的最小距离。38.雷达的距离分辨率：在脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离。39.雷达立体图像的构像特点？同一侧或异侧都能获取和构成立体像对。对同侧获取的雷达图像立体对，由于高差引起的投影差与中心投影片方向相反，如果按摄影位置放置相片进行立体观测，看到的将是反立体图像。41.模拟图像与数字图像有什么区别？模拟图像是以胶片或其它的光学成像载体的形式，记录地物对电磁波的反射强度以不同的亮度表示在遥感图像上。数字图像是以数字形式记录地物对电磁波的反射强度以不同的亮度表示在遥感图像上。42.数字图像处理有哪些优点？与光学图像处理相比，数字图像的处理简捷、快速，并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，随着数字图像处理设备的成本越来越低，数字图像处理变得越来越普遍。43.连续图像与数字图像中各量的含义是什么？它们有何联系和区别？可以看成是一个二维的连续的光密度函数，密度随坐标的变化而变化。其值是非负和有限的，即 ；分别表示一个整数，表示某一像元的灰度值。可以看成是一个二维的连续的图像，它包含，是图像的一个像素。44.采样与量化：空间坐标数字化称为采样；图像灰度的数字化成为量化。46.遥感图像常用的存储格式：LTWG格式：分为BSQ格式和BIL格式47.遥感数字图像处理硬件系统有哪几部分构成：输入设备、输出设备、电子计算机存储设备、系统操作台48.写出遥感图像通用构像方程：=+AP为地面点，S为传感器投影中心，在地面坐标系中有（X , Y , Z）p和（ X , Y , Z ）s 在传感器坐标系中有（U , V , W ）p ，A为传感器坐标系对地面坐标系的旋转矩阵50.传感器的成像方式有几种中心投影、全景投影、斜距投影、平行投影52.中心投影三种方式：点中心投影、线中心投影、面中心投影53.遥感图像的几何处理包括的两个层次：遥感图像的粗加工处理；遥感图像的精加工处理54.遥感图像的精纠正处理及它包括的两个环节：精纠正是指消除图像中的几何变形，产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像像素坐标的变换对坐标变换后的像素亮度值进行重采样56.多项式的项数（系数N）与其阶数n的关系：N=(n+1)(n+2)/2 57.多项式的系数求解过程列误差方程式构成法方程求解多项式系数精度评定59.辐射定标：是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。辐射校正：是指消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程。60.传感器接收到的电磁波能量包含哪三部分：太阳经大气衰减后照射到地面，经地面反射后，又经二次衰减进入传感器的能量；大气散射、反射和辐射的能量；地面本身辐射的能量经大气后进入传感器的能量62.图像增强的目的是什么？图像增强是数字图像处理的基本内容。遥感图像增强是为了特定的目的，突出遥感图像中的某些信息，削弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。图像增强的实质是增强感兴趣目标和周围背景图像间的反差。它不能增加原始图像的信息，有时反而损失一些信息。63.何谓图像平滑？何谓图像锐化？平滑的目的在于消除各种干扰噪声，使图像中高频成分消退，平滑掉图像的细节，使其反差降低，保存低频成分。锐化是增强图像中的高频成分，突出图像的边缘信息，提高图像细节的反差，也称为边缘增强。64.比较图像几何校正与图像增强的异同点？图像几何校正仅在仿射条件下改变整幅图像的形状，点位关系随整幅图像的改变而改变。图像增强针对目标点，只能用于数字图像，几何校正既可用于数字图像，也可用于数学图像，都是使遥感图像更加清晰可见。65.图像融合的层次划分：可分像素级、特征级、决策级67.“判读”的概念：对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推测和判断，最后提取出所感兴趣的信息。68.景物特征主要有：光谱特征、空间特征、时间特征69.目视判读中通常应用的一些判读标志有哪些？形状、大小、图形、阴影、位置、纹理、类型70.实际进行判读的过程分为几个步骤？发现目标描述目标识别和鉴定目标清绘和评价目标71.空间分辨率与几何分辨率：传感器瞬时视场内所观察到的地面场元的宽度称空间分辨率。假定像元的宽度为a，则地物宽度在3a或至少在2a时，能被分辨出来，这个大小称为图像的几何分辨率 72.“模式”：某种具有空间或几何特征的东西73.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，这样，数据量有所减少。74.植被指数：将遥感地物光谱资料经数学方法处理, 以反映植被状况的特征量76.什么是监督分类法与非监督分类法？监督分类法：首先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，然后将未知类别的样本的观测值带入判别函数，再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。非监督分类法：人们事先对分类过程不施加任何的先验知识，而仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律，即自然聚类的特征进行“盲目”的分类。79.什么是LAI？比值植被指数？叶面积指数LAI，其为单位面积上植被叶片面积：LAI=单株叶片面积株数。比值植被指数RVI=IR/RED,IR代表红外光谱段，RED代表红光光谱段80.归一化差异植被指数：ND=（IR-RED）/（IR+RED） 81.普通航天遥感系统由哪几部分组成？航天遥感系统由遥感器、信息传输设备以及图像处理设备等组成82.用遥感方法探寻南极陨石的原理和方法。由于冰川的移动，在南极，陨石和蓝冰有着密不可分的关系，蓝冰区是陨石的富集地，因此只通过遥感影响来获取蓝冰的分布。根据地形和冰川的方向，陨石往往聚集在冰川涌来方向的蓝冰上及水流谷口处，再用遥感影响据此推断陨石的分布，进行陨石的回收。83.遥感森林立地调查中将立地因子拟为哪几类：水热因子、土壤因子、植被因子84.遥感在地质调查中的应用主要有哪些方面：遥感图像上的地质构造解释；遥感图像的岩性分类；遥感方法调查地质灾害；罗布泊特大型钾盐矿遥感调查94.写出图像灰度反转的两种方法条件反转，其表达式为：Dout=1.0，当0.0Din0.1Dout=0.1/ Din ，当0.1Din1其中Din为输入图像灰度，且已归一化（01.0），Dout为输出反转灰度。简单反转，其表达式为：Dout =255Din 95.简述K-L变换的原理和用途它是一种线性变换，是就均方误差最小来说的最佳正交变换，是在统计基础上的线性变换 用途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，达到数据压缩的目的；能够使新的特征图像之间互不相关，也就是使新的特征图像包含的信息内容不重叠，增加类别的可分性。96.写出平滑和锐化的几个算子97.常用的相似性度量有几种，公式含义是什么？（p147）明氏距离、马氏距离、相似系数、相关系数98.Fisher线性判别的概念p15199.Bayes准则的基本原理p152100.混淆矩阵的计算p166二、根据轨道根数来计算卫星位置（一）计算卫星在轨道坐标系中的位置首先建立一个轨道坐标系，该坐标系的坐标原点位于地心，位于轨道平面上，轴和轨道平面的法线矢量重合。轨道坐标系是一个右手坐标系。计算步骤如下：1. 用下式计算平近点角： 为卫星过近地点的时刻；为卫星的平均角速度，用下式计算： 为轨道椭圆的长半径，（注：引力常数，此为地球质量）2. 解开普勒方程,计算偏近点角 解算时采用角度制， （离心率） 代入开普勒方程反复迭代，直至时为止.（当偏心率很小时，迭代法的收敛速度很快）3. 计算卫星至地心的距离 ： 4. 计算真近点角 5. 计算卫星在轨道坐标系中的坐标 或跳过3、4直接计算：（二）轨道坐标和大地坐标的换算将上式化算到大地坐标系中去，一是用地心空间直角坐标系（）来表示点的位置，二是用经纬度和大地高（）来表示点的位置，只要确定椭球体的参数和定位，（）和（）之间就可以换算。轨道坐标系只需经三次旋转即可和大地坐标系（）重合。首先绕轴反时针旋转一个角，使旋至（指向升交点）。再绕反时针旋转角，这样与重合。最后绕反时针旋转一个（）,这两个坐标系就重合了。角（P25，图2-1中角）是轴与春分点X方向的夹角，即为格林尼治恒星时角。于是