工学遥感思考题2009

1、各章思考题第1章1、遥感的基本概念（广义、狭义）。（遥感与遥控、遥测有何关系）遥感：广义理解指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测；狭义理解为，遥感是利用探测仪器，不与探测目标物相接触，从远处把目标物的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。遥测：对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术，分接触测量和非接触测量。遥控：远距离控制目标物运动状态和过程的技术。遥感，特别是空间遥感过程的完成往往需要综合运用遥测和遥控技术。2、遥感系统组成。被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用3、遥感分类。按遥感平台

2、分：地面、航空、航天和航宇遥感四类；按探测波段分：紫外、可见光、红外、微波和多波段五类；按工作方式分：主动、被动遥感；成像与非成像遥感；按应用领域分：外层空间、大气、陆地、海洋遥感；资源、环境、农业、林业、渔业、地质等遥感。4、主动遥感和被动遥感。主动遥感：由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标物的后散射信号；被动遥感：传感器不向目标物发射电磁波，仅被动接受目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。5、遥感的特点。（结合后面内容记忆landset,spot,ikonos快鸟的几个数据）大面积的同步观测；时效性；数据的综合性和可比性；经济性；局限性。6、遥感发展的几个重要标志性时间。16081

3、838:无记录的地面遥感阶段；183A1857:有记录的地面遥感阶段；18581956:空中摄影遥感阶段；1957-一:航天遥感阶段。7、传感器的组成部分？第2章1、电磁波谱的概念（包括排列顺序）。按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波普。长波、中短波、超短波；微波；红外波段；可见光波段；紫外线；X射线；丫射线。2、辐射通量与辐射通量密度的关系与区别。辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量。=Dw/dt辐射通量密度E：单位时间内通过单位面积的辐射能量。E=d/dS3、理解绝对黑体的概念及特征。绝对黑体：若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

4、体。吸收率恒等于1,反射率恒等于0,与物体的温度和电磁波波长无关。4、根据下面黑体辐射能量分布曲线，结合图分析黑体辐射的基本特征。1、温度越高，辐射通量密度越大。2、黑体温度越高，其曲线的峰顶就越往左移，即往波长段的方向移动。3、有最大值。OQK5、太阳辐射各波长范围内辐射能量比例。（P25）太阳辐射的特点?a）太阳辐射接近6000k黑体辐射b）太阳光谱辐照度按波长的分布具有连续性c）太阳辐射的能量主要集中在可见光波段最大辐射值对应波长0.001d）在距离太阳平均日地距离处太阳的辐射能量总值3.826X1026W，太阳常数1.360X103W/m26、电磁辐射源的种类？自然辐射源：太阳辐射，地

5、球的电磁辐射人工辐射源：微波辐射源，激光辐射源7、大气对太阳辐射的作用有哪些？哪个不使太阳辐射衰减？大气吸收，大气散射，折射，反射。折射不会使太阳辐射衰弱。8、主动遥感中电磁波受到大气的作用？大气吸收，大气散射，折射，反射。9、散射的类型，发生的条件。瑞利散射：大气中粒子的直径比波长小得多的时候；米氏散射：大气中粒子的直径与辐射波长相当的时候；无选择性辐射：大气中粒子的直径比波长大得多的时候。10、大气散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云透雾的能力而可见光不能。瑞利散射，米氏散射，无选择性散射。散射强度遵循的规律与波长密切相关，瑞利散

6、射主要发生在可见光和近红外波段。大气云层中，小雨滴的直径相对其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强。而对微波来说，微波波长比粒子直径大得多,则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射，最大透射，最具穿云透雾能力。11、大气窗口的概念，举出两种主要大气出口的波段及名称。大气窗口：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。紫外、可见光、近红外波段；近、中红外波段。12、太阳和地球的最大辐射对应的波长分别是多少？0.48m9.66pm13、地球辐射的分段特性。区分遥感中地物发射与发射特性。

7、波段名称可见光于近红外中红外远红外波长0.32.5叫2.56pm6顷辐射特性地表反射太阳辐射为主地表反射太阳辐射和自身的热辐射地表物体自身热辐射为主14、植被、水体的反射光谱特性。0.67植被：可见光波段（0.40.76pm）有一个小的反射峰，位置在0.55pm处，两侧则有两个吸收带蓝（0.45叫）和红四）。在近红外波段（0.70.8期）有一反射“陡坡”，至1.1四附近有一峰值。水体：反射主要在蓝绿光波段。第3章1、气象卫星的轨道有高轨和低轨两种，分别是什么？轨道高度？观测面积？观测间隔？低轨：近极地太阳同步轨道，轨道高度800-1600km对东西约2800km的带状地域观测，一日两次。高轨：

8、地球同步轨道，36000km左右，观测1/4地球面积，24小时。2、资源卫星Landsat、Spot、Ikonos、Quickbird(0.61m/2.44m,1-6d)卫星的波段情况，图象的几何分辨率，重访周期。P50-52、p154-160Landsat分辨率从80m提高到到30m,Landsat-7的ETM提高到15m。重访周期为16至18夭Spot分辨率达10m,重访周期为35天，部分地区达1天。Ikonos4m彩色1m全色Quickbird0.61m2.44m,1-6d3、气象卫星与资源卫星相比特点？1、轨道：高轨与低轨2、短期重复观测3、成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据

9、处理容量4、资料来源连续、实时性强、成本低4、垂直摄影与倾斜摄影的区别。垂直摄影：摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线30以内倾斜摄影：摄影机主光轴偏离垂线大于30。5、中心投影与垂直投影的区别。I、投影距离的影响：垂直投影图像的缩小和放大与投影距离无关；中心投影则受投影距离的影响。2、投影面倾斜的影响：投影面倾斜时，垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大；在中心投影像片上，各点的相对位置和形状不再保持原来的样子。3、地形起伏的影像：垂直投影时，随地面起伏变化，投影点之间的距离与地面实际水平距离成比例小，相对位置不变；中心投影时，地面起伏越大，像上投影点水平位置的位移量就越大。6、光/机扫描成像与固

10、体自扫描成像的扫描方式有何不同？光/机扫描成像：在扫描仪的前方安装光学镜头，依靠机械传动装置使镜头摆动，形成对目标地物的逐点逐行扫描。固体自扫描成像：用固定的探测元件，通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描。7、摄影成像、扫描成像、微波成像的投影方式？中心投影微波成像：非中心投影(斜距型)7、成像光谱技术。高光谱的特征。既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”技术。特点：图像是由多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域的全部光谱带；光谱成像仪采用扫描式或推帚式；每一像元均得到连续的反射率曲线。9、微波遥感的概念和特点。微波遥感：通过微波传感器

11、获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来识别地物的技术。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、土壤等具有一定得穿透能力4、对海洋遥感具有特殊意义5、分辨率较低，但特征明显10、微波遥感中的雷达天线为何要侧视？侧向发射范围可以设计的宽一些，波束向侧下方发射可使不同地形显示出更大的差别，使雷达图像更具立体感。II、如何评价遥感图像的质量？需要通过遥感图像获取三方面的信息：目标地物的大小、形状及空间分布特点；目标地物的属性特点；目标地物的变化动态特点。可归纳为三个特征：几何、物理、时间特征。其表现参数为：遥感图像的空间分辨率；遥感图像的波谱分辨率

12、；遥感图像的辐射分辨率；遥感图像的时间分辨率。第4章1、引起辐射畸变的原因？如何校正？原因有两个：一是传感器仪器本身产生的误差；二是大气对辐射的影响。直方图最小值去除法；回归分析法。2、程辐射对遥感影像的影响？相当部分的散射光向上通过大气直接进入传感器，这部分辐射成为程辐射。程辐射虽然增强了信号，却不是有用的3、如果忽略地物自身辐射部分，传感器接收的电磁波包括哪些？反射、散射反射（漫入射）、程辐射4、直方图的概念。直方图以统计图的形式表示图像亮度值与像元数之间的关系。5、P132-8引起遥感影像位置畸变的原因是什么耘口果不作几何校正，遥感影像有什么问题？如果作了几何校正，又会产生什么新的问题？

13、原因：1、遥感平台位置和运动状态变化的影响若不作几何校正，产生畸变的图像会给定几何校正往往根据遥感平台、地球、传感器的各种参数进行处理,而用户拿到这种产品后，由于使用目的不同或投影及比例尺的不同，仍需进一步的几何校正。2、地形起伏的影响量分析及位置配准造成困难。3、地球表面曲率的影响4、大气折射的影响5、地球自转的影响6、几何校正后的图像发生哪些变化？校正后的图像亦由等间距的网格点组成，且以地面为标准，符合某种投影的均匀分布，图像中网格的交点可以看作是像元的中心。7、确定校正后的图像各点的亮度值的方法？最近邻法，双向线性内插法，三次卷积内插法8、校正控制点的数量和选取原则？控制点数目的最低限是

14、按未知数的多少来确定控制点的选择要以配准对象为依据9、图象经过对比度变换（拉伸、压缩）后，图象质量有何变化？图像经过对比度变换后，对比度增加了，图像的质量比以前提高了；10、从图像直方图形态判断图像质量（亮度高低、反差高低）。若直方图的峰值偏向亮度坐标轴左侧，则说明图像偏暗；峰值偏向坐标轴右侧，则说明图像偏亮；峰值提升过陡、过窄，说明图像的高密度值过于集中。11、平滑与锐化的概念。平滑：图像中出现某些亮度过大的区域，或出现不该有的亮点，采用平滑的方法可以减小变化，使亮度平缓或去掉不必要的“噪声”点。锐化：为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分，可采用锐化的方法。12、用LANDS

15、AT数据举例说明图像比值运算可去除地形对植被解译影响。0）就是比值运算。比值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相除（除数不为13、多源信息复合的种类？TM与SPOT影像复合的方法与优越性？遥感信息的复合：1、不同传感器的遥感数据复合；2、不同时相的遥感数据复合遥感与非遥感信息的复合：1、地理数据的网络化；2、最优遥感数据的选取；3、配准复合14、多源信息复合时必须做何处理？配准处理第5章1、遥感图像解译分为几种方法？遥感摄影像片的种类？遥感图像解译：从遥感图像上获取目标地物信息的过程。分为：目视解译；遥感图像计算机解译（遥感图像理解）像片种类：可见光黑白全色像片、黑白红外像片、彩色

16、像片、彩红外像片、多波段摄影像片和热红外摄影像片。2、什么是判读标志（分为几种？各包括哪些内容？），论述目视判读的方法和一般过程。判读标志：能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能够帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。分为：直接判读标志：形状、大小、阴影、纹理、图型、位置；间接解译标志：目标地物与其相关指示特征，地物及与环境的关系，目标地物与成像时间的关系。目视判读的方法：直接判读法，对比分析法，信息复合法，综合推理法，地理相关分析法。一般过程：目视解译准备工作阶段，初步解译与判读区的野外考察，室内详细判读，野外验证与补判，目视解译成果的转绘与制图。3、遥感扫描影像的判读原

17、则？先图外、后图内；先整体、后局部；勤对比、多分析。4、可见光、热红外、微波遥感中阴影产生的原因有何不同？可见光：地物未被阳光直接照射到（本影），地物被阳光直接照射到，物体投在地面上的影子（落影）。热红外：目标地物与背景之间辐射差异造成的；微波：雷达和目标地物之间存在的障碍物阻挡了雷达波的传播造成的。5、植物在彩红外像片上的光谱特征。植物的叶子因反射红外线而呈现为红色用TM数据组合真彩色、假彩色（彩红外）图像（写出波段组合）。P156遥感中最常见的假彩色图像是彩色红外合成的标准假彩色图像。它是在彩色合成时，把近红外波段的影像作为合成图像中的红色分量、把红色波段的影像作为合成图像中的绿色分量、把

18、绿色波段的影像作为合成图像中的蓝色分量进行合成的结果。6、遥感影像地图的特点。1、丰富的信息量2、直观形象性3、具有一定数学基础4、现势性强7、简述计算机辅助制图的基本过程。1、遥感影像信息选取与数字化；2、地理基础底图的选取与数字化；3、遥感影像几何纠正与图像处理；4、遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接；5、地理基础底图与遥感影像复合；6、符号注记图层生成；7、影像地图图面配置；8、遥感影像地图制作与印刷。第6章1、遥感数字图像的计算机解译的概念。遥感数字图像的计算机解译：以遥感数字图像为研究对象，在计算机系统支持下，综合运用地学分析、遥感图像处理、地理信息系统、模式识别与人工智能技术，实现地学

19、专题信息的智能化获取。2、遥感图像的计算机分类的两种方法。监督分类方法；非监督分类方法。3、多波段数字图像的存贮与分发，通常采用的数据格式。BSQ、BIP、BIL数据格式4、论述遥感数字图像计算机分类的基本过程。1、明确遥感图像分类的目的及其需要解决的问题；2、根据研究区域，收集与分析地面参考信息与有关数据；3、对图像分类方法进行比较研究；4、找出代表这些类别的统计特征；5、测定总体特征；6、对遥感图像中各像素进行分类；7、分类精度检查；8、对判别分析的结果统计检验。5、遥感图像计算机分类的两种方法的根本区别是什么？监督分类法有先验类别作为样本；非监督分类法无先验类别作为样本。第7章1、水体遥

20、感中，遥感器所接收的辐射包括哪些？水体遥感的光谱特征、任务？水面反射光，悬浮物反射光，水底反射光，天空散射光。太阳光照射到水面，少部分被反射到空中，大部分入射到水体。入射到水体的光，又大部分被水体吸收，部分被水体悬浮物反射。被悬浮物反射和被水底反射的辐射，部分返回水面，折回到空中。任务：通过对遥感影像的分析，获得水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水温等要素的信息，从而对一个地区的水资源和水环境等作出评价，为水利、交通、航运及资源环境等部门提供决策服务。2、为何水体在侧视雷达影像上呈黑色？在可见光范围内，水体的反射率总体上比较低，过了0.75四，水体几乎成为全吸收体。因此，在近红外的遥感影像

21、上，清澈的水体成黑色。3、说明“红移”现象？“红移”：波谱反射峰向长波方向移动。清水在0.75叫出反射率接近于0,而含有泥沙的浑浊水至0.93四处反射率才接近于0.4、含有泥沙的浑浊水体与清水比较，光谱反射特征存在的差异。1、浑浊水体的反射波谱曲线整体高于清水，随着悬浮泥沙浓度的增加，差别增大；2、“红移”3、随着悬浮泥沙浓度的加大，可见光对水体的透射能力减弱，反射能力加强；4、波长较短的可见光，对水体穿透能力强，可反映出水面下一定深度的泥沙分布状况。5、水中叶绿素的浓度与水体反射光谱特征的关系？1、水体叶绿素浓度增加，蓝光波段的反射率下降，绿光波段的反射率增加；2、水面叶绿素和浮游生物浓度高

22、时，近红外影像中水体不呈黑色，而是呈灰色，甚至是浅灰色。6、为何可用热红外波段探测水温？水体的热容量大，在热红外波段有明显特征。白天增温比陆地慢，呈暗色调；晚上水温必周围地物高，为浅色调。根据热红外传感器的温度标定，可在热红外影像上繁衍出水体的温度。7、健康植物的反射光谱特征？在可见光的0.55期附近有一个反射率为10%20%的小反射峰；在0.45叫和0.65四附近有两个明显的吸收谷；在0.7一0.8叫是一个陡坡，反射率急剧增高。在近红外波段，0.81.3之间形成一个高的，反射率可达40%或更大的反射峰；在1.45顷、1.95和2.62.7处有三个吸收谷。8、影响植物光谱的因素？植物本身的结构

23、特征：叶子的颜色、组织结构、含水量；此外，植物的覆盖程度也对植物的光谱曲线产生影响。9、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(TM1:0.450-0.515期，TM2:0.525-0.605四，TM3:0.630-0.69叫，TM4:0.775-0.90m,TM5:1.55-1.75四，TM6:10.4-12.5期，TM7:2.09-2.35期)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。(提示：理想组合是RGB342,TM2(蓝)、TM3(红)、TM4(绿)，为什么，结合曲线，分析不同健康水平植物在各通道的色调、合

24、成后的色调)至一皂-哲妇外景物色彩10、如果在地物表面涂上一层绿油漆，遥感怎样将其伪装与绿色植物区分开来。绿色植物的反射光谱会有波动，而绿漆的反射光谱不会有波动。11、什么是高光谱遥感？高光谱遥感与一般遥感的主要区别。高光谱遥感是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。区别：成像光谱仪可以分离成几十甚至数百个很窄的波段来接收信息；每个波段宽度仅小于10nm;所有波段排列在一起能形成一条连续的完整的光谱曲线；光谱曲线的覆盖范围从可见光到热红外的全部电磁辐射波范围。12、几种植被指数：比值植被指数：RVI=NIR/R差值植被指数：DVI=NIR-R差比值植被指数：PVI=1.6225(NIR)-2.2978(R)+11.0656归一化差值植被指数：NVI=(NIR-R)/(