遥感概论试题

1、名词解释遥感一一应用探测仪器，不与探测目标 相接触，从远处把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。目视解译一一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。三原色一一若三种颜色，其中的任一种 都不能由其余两种颜色混合相加产生，这 三种颜色按一定比例混合，可以形成各种 色调的颜色，称为三原色。红绿蓝是最优 的三原色，可以方便的产生其他颜色。密度分割一一单波段黑白遥感图象可按 亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之 成为一种彩色图象，这种方法叫密度分割。非监督分类一一是在没有先验类别（训 练场地）作为样本的条件下，即事先

2、不知道类别特征，主要根据像元间相似度 的大小进行归类合并（将相似度大的像元 归为一类）的方法。大气窗口由于大气层的反射、散射和吸 收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减 的作用轻重不同，因而各波段的透射率也 各不相同。我们就把受到大气衰减作用较 轻、透射率较高的波段叫做大气窗口。光谱分辨率 指遥感器在接收目标辐射 的电磁波信息时所能分辨的最小波长间 隔。光谱分辨率与传感器总的探测波段的 宽度、波段数和各波段的波长范围和间隔 有关。间隔愈小，分辨率愈高。遥感图像解译专家系统遥感图像解译 专家系统是模式识别和人工智能技术相结 合的产物。它用模式识别方法获取地物多 种特征，为专家系统解译遥感图像提供依

3、 据，同时应用人工智能技术，运用遥感图 像解译专家的经验和方法，模拟遥感图像 目视解译的具体思维过程，进行遥感图像 解译。监督与非监督分类监督分类指根据已 知样本区类别信息对非样本区数据进行分 类的方法。非监督分类指事先对分类过程不施加任何 先验知识，仅凭遥感影像地物的光谱特征 的分布规律进行分类，即按自然聚类的特 性进行“盲目”分类。1.遥感平台遥感 中搭载传感器的工具统称为遥感平台，常 见的有气球、飞机、人造地球卫星和载人 航天器。微波遥感指利用某种传感器接收地面 各种地物发射或者反射的微波信号，籍以 识别、分析地物，提取所需的信息。常用 有SAR和INSAR两种方式。辐射亮度假定有一辐射

4、源呈面状，向 外辐射的强度随辐射方向不同而不同。则 辐射亮度定义为辐射源在某一方向单位投 影表面单位立体角内的辐射通量。观察者 以不同的观测角观察辐射源时，辐射亮度 不同。光谱反射率物体对光谱中某个波段的 电磁波的反射辐射通量与入射辐射通量之 比。用式子表示为：P=E反任入*100%。合成孔径雷达指利用遥感平台的前进 运动，将一个小孔径的天线安装在平台的 侧方，以代替大孔径的天线，提高方位分 辨力的雷达。SAR的方位分辨力与距离无 关，只与天线的孔径有关。天线孔径愈小， 方位分辨力愈高。假彩色遥感图像根据加色法彩色合成 原理，选择遥感影像的某三个波段，分别 赋予红、绿、篮三种原色合成彩色图像。

5、 由于原色的选择与原来遥感波段所代表的 真实颜色不同，因而生成的合成色不是地 物真实的颜色，通常把这种方式合成的影 像叫做假彩色遥感影像。常见的彩红外图 像即为假彩色合成图像。大气窗口由于大气层的反射、散射和 吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰 减的作用轻重不同，因而各波段的透射率 也各不相同。我们就把受到大气衰减作用 较轻、透射率较高的波段叫做大气窗口。立体观察用肉眼或者借助光学仪器（立 体眼镜），对有一定重叠率的像对进行观 察，可以获得地物和地形的光学立体模型， 称为像片的立体观测。图像空间分辨率指像素所代表的地面 范围的大小，即扫描仪的瞬时视场或者地 面物体能分辨的最小单元。常见得TM

6、5波 段的空间分辨率为28.5m*28.5m。10NDVI即归一化差分植被指数： NDVI=（NIR-R）/（NIR+R），或两个波段反射 率的计算。主要用于检测植被生长状态、植被覆盖度 和消除部分辐射误差等。填空到达地面的太阳辐射能量与地面目标作 用后可分为三部分，包括：反射；吸收； 透射；计算植被指数（如NDVl）主要使用以下 哪两个波段：红色波段；近红外波段扫描成像的传感器包括：光-机扫描仪; 推帚式扫描仪；侧视雷达图像上由地形引起的几何畸变 包括：透视收缩；斜距投影变形；叠掩；遥感图像几何校正包括两个方面：像元坐标转换;像元灰度值重新计算（重采 样）；按遥感平台不同可以分为：地面遥感

7、航空遥感航天遥感航宇遥感，按工作 方式可分为：成像遥感和非成像遥感、被 动遥感和主动遥感。根据航天遥感平台的服务内容不同，可 以将其分为：气象卫星海洋卫星陆地 卫星三大系列。目标地物的识别特征包括：色调颜色 阴影形状纹理大小位置、图型和相 关布局。常见的遥感摄影相片包括:黑白全色片、 黑白红外相片、天然彩色片、多波段摄影 相片和彩色红外片。标准假彩色合成是TM的TM4 TM3 TM2 三个波段的合成在彩红外航片上，清澈的水体一般为黑 色，健康的植被为鲜红色，遭受严重病虫 害的植被为青灰色。现在常说的“3S”指RS GIS GPS。太阳辐射穿过大气层时会发生瑞利散 射、米氏散射 无选择性散射。在

8、彩色合成时，滤光片分别透光并照射 到白色屏幕上利用加色法原理，若是滤光 片叠合透光又利用减色法原理。飞机起飞后对机场进行热红外摄影，飞 机在地面上留下的黯黑色轮廓为冷阴影、 飞机喷气尾流在地面形成的喷雾状白色为 暖阴影。遥感数字图象复原处理包括:辐射校正 几何校正。选择题1、描述颜色一般从明度、色调、饱和度三 个性质来进行，黑白色只有明度。2、两种基色光等量混合会产生一种补色 光，红光和蓝光等量混合得到品红，蓝光和绿光等量混合得到青色。3、减色法也是色彩生成的一种方法，青色 是自然光（白光）中减去红光生成的。4、陆地卫星携带的专题制图仪TM在不同 的波段空间分辨率也不相同，TM3的空间 分辨率

9、为30mTM6的空间分辨率为120m。5、在热红外图象上，白天水体的色调比道 路深，而夜间水体的色调又比道路浅，这 是由于道路的热容比水小6、1999年10月14日我国第一颗地球资 源遥感卫星在太原卫星发射中心成功发 射，该卫星的重返周期是20天。7、下列对直方图的描述，哪一个是错误的 （如果直方图峰值偏左，那么图象偏亮，需要调整直方图形态来改善图象质量。）8、对于同样物质组成的土壤，下列叙述错 误的是（含水率高，具有较高的反射率。） 简答简述遥感的特点。答：大面积的同步观测；时效性；数据的 综合性和可比性；经济性；局限性遥感数字图象增强处理有哪些方法？ 答:遥感数字图象增强处理包括反差增强、

10、 彩色增强、图象运算、滤波增强、多光谱 变换、多源信息复合。结合地物光谱特征解释差值运算能够 突出植被的原因。答：从植被的反射光谱曲线可看出植被在 近红外波段有一个很强的反射峰，其反射 率远大于可见光波段，这是绿色植被独有 的特性，而其他地物如水、土壤等则曲线 叫平缓，在近红外和可见光波段的反射率 没有太大差异，这样采用差值运算后的图 像上植被的色调较亮，而其他地物色调较 暗，就能把植被从其他地物中提取出来。 计算题（一）已知飞机在绝对航高5200米飞行， 摄影平均海拔为2100米，摄影机焦距为 209mm，请计算：在航空像片上，A点高程为1400米，B 点高程为2400米，求A、B点局部比例

11、尺（取整数），如在两点位置上各设大小为400mX400m样地，计算在A、B位置上的 照片样地边长（保留一位小数）。解：MA=209/（5200-1400）*1000=1/18182LA=400*100/18182=2.2cmMB=209/（5200-2400）*1000=1/13397LB=400*100/13397=3.0cm中心点距A点距离为7.4cm，距B点为 8.1cm，计算A、B两点的投影差（保留一 位小数）。解：CA=7.4*(1400-2100)/(5200-2100)=1.7cmCB=8.1*(2400-2100)/(5200-2100)=0.8cm(一)右图为数字图象，亮度普

12、遍在10 以下，只有两个像兀出现15的高亮度(“噪 声”)3768_215899_891310912151111 | 101413用3X3窗口，采用中值滤波，求出新的图 象。4478847899789101089111213810111313问答题举例说明遥感在农业方面的应用。答：例如利用遥感进行大面积农作物遥感 估产识别农作物的种类，估算种植面积， 根据长势监测确定估产模式，长势监测根 据植被指数来决定1、下图为一个3x3的图像窗口， 中位数滤波（Median Filter）后， 心像元的值，并写出计算过程。试问经过该窗口中（10 分）124126127120150125115119123求

13、解过程如下：对窗口数值由小到大排序：115119120123124125 126127150取排序后的中间值：124用中间值代替原窗口中心象素值，结果如 下：1241261271201241251151191232、简述可见光、热红外和微波遥感成像机 理。答：（1）可见光遥感成像机理如下：可见 光遥感的探测波段在0.380.76p m之 间，一般采用主动遥感方式，光源为太阳， 地物反射可见光，传感器的收集器接受地 物反射的可见光，由探测器将可见光信号 转换为化学能或者电能，再由处理器对信 号进行各种处理以获取数据，通过输出器 输出为需要的格式。成像方式常见有推扫 式的和扫描式的。在白天日照条件

14、好时的 成像效果好。（2）热红外遥感成像机理如下：热红外遥感的探测波段在0.761000p m之间，其基本成像原理和可见光遥感成像机理大 致相同，只是热红外遥感时地物即可反射 能量（主要在近中红外波段），又可自身 发射热辐射能量，尤其是远红外波段主要 透射地物自身辐射能量，适于夜间成像。（3）微波遥感成像机理如下：微波遥感的探测波段在1mm10m之间，有主动遥感和被动遥感两种方式，成像仪由发射机、 接收机、转换开关和天线等构成，发射机 产生脉冲信号，由转换开关控制，经天线 向观测区域发射脉冲信号，地物则反射脉 冲信号，也有转换开关控制进入接收机， 接收的信号在显示器上显示或者记录在磁 带上。由

15、于微波穿透能力很强，可以全天 候进行观测。常见的微波遥感成像方式有 合成孔径雷达（SAR）和相INSAR）。3、.设讦一个遥感图像处理系统的结构 图，说明硬件和软件各自的功能，并3、.,设计一个遥感图像处 应用实例。（30分）|普INSAR）。3、.设讦一个遥感图像处理系统的结构 图，说明硬件和软件各自的功能，并答：遥感图像处理系统的结构框图如下 输入设备：把遥感数据输入计算机。输出设备：将遥感数据输出到显示器上或 者打印出来。系统操作平台：遥感图像处理系统的核心， 决定处理速度的快慢及处理效果的好坏。 存储设备：存储遥感影像数据。图像文件管理模块:对图像文件进行输入、 输出、存储和管理。图像

16、处理模块：对遥感影像进行增强、滤 波、纹理分析和目标检测等处理。图像校正模块：对影像进行辐射校正和几 何校正。多影像处理模块：进行图像运算、图像变 换和图像信息融合。图像信息获取模块：包括直方图统计、特 征向量计算、图像分类特征统计等等。图像分类模块：包括监督分类、非监督分 类和混淆矩阵等。专题图制作模块：主要是4D产品的制作。 接口模块：如和GIS数据库建立接口等。 常见的遥感图像处理系统有:ENVI、ERDAS、 Idris、Er-mapper、PCI 等。遥感图像目视解译方法主要有哪些?列 出其中5种方法并结合实例说明它们如何 在遥感图像解译中的应用。（30分） 答：直接判读法：依据判读

17、标志，直接 识别地物属性。如在可见光黑白像片上， 水体对光线的吸收率强，反射率低，水体 呈现灰黑到黑色，根据色调可以从影像上 直接判读出水体。对比分析法：与该地区已知的资料对比， 或与实地对比而识别地物属性；或通过对 遥感图像不同波段、不同时相的对比分析， 识别地物的性质和发展变化规律。如解译 某区域时可用相邻区域已经正确解译的影 像作为参考以提高解译速度。信息复合 法：利用透明专题图或者透明地形图与遥 感图像重合，根据专题图或者地形图提供 的多种辅助信息，识别遥感图像上目标地 物的方法。如等高线与卫星影像复合可以 提供高程信息，有助于划分中高山地貌类 型（前提是必须要严格配准）。综合推 理法

18、：综合考虑遥感影像多种解译特征， 结合生活常识，分析、推断某种目标地物 的方法。如铁路延伸到大山脚下突然中断 可推出有铁路隧道通过山中。地理相关 分析法：根据地理环境中各种地理要素之 间的相互依存，相互制约的关系，借助专 业知识，分析推断某种地理要素性质、类 型、状况与分布的方法。如可利用此法分 析洪冲积扇各种地理要素的关系。山地河 流出山后，因比降变小，动能减小，水流 速度变慢，常在山地到平原过渡地带形成 巨大的洪冲积扇，其物质分布带有明显的 分选性。冲积扇上中部主要由沙砾物质组 成，呈灰白色和淡灰色，由于土层保肥与 保水性差，一般无植物生长。冲积扇的中 下段，因水流分选作用，扇面为粉沙或者

19、 黏土覆盖，土壤有一定保肥与保水能力， 植物在夏季的假彩色图像上呈现红色或者 粉红色。1、近红外遥感机理与在植被监测中的应 用。答：（1）近红外遥感机理：在近红外波段， 地表物体自身的辐射几乎等于零。地物发 出的波谱主要以反射太阳辐射为主。太阳 辐射到达地面之后，物体除了反射作用外， 还有对电磁辐射的吸收作用。电磁辐射未 被吸收和反射的其余部分则是透过的部 分，即：到达地面的太阳辐射能量=反射 能量+吸收能量+透射能量传感器主要接收经过衰减后的反射能量成 像。（2）在植被监测中的应用：植被的反射波 谱曲线在近红外波段（0.7|J m0.8p m）有 一反射的”陡坡”，至1.川m附近有一峰 值,

20、形成植被的独有特征。利用此特征可用 于植物监测和植物生物量评估。通常利用 各种植被指数作为监测指标，即近红外波 段与红外波段的各种组合运算：比值： RVI=近红外/红如TM4/TM2归一化： RVI=（近红外-红）/ （近红外+红）差值: DVI=近红外-红正交植被指数（对NOAA 数据和LANDSAT数据分别为）:NOAA数据: PVI=1.622 5（NIR）-2.297 8（R）+11.065 6LANDSAT 数据：PVI=0.939（NIR）-0.344 （R）+0.092、近极地太阳同步准回归轨道卫星的特点 及其在对地观测中的作用。答：（1）近极地太阳同步准回归轨道卫星 的特点：卫

21、星轨道平面与太阳始终保持相对固定 的取向，卫星轨道的倾角接近90，卫星 几乎在同一地方时经过各地上空。轨道平 面随地球公转的同时，为了保持与太阳的 固定取向，每天要自西向东作大约1的 转动。轨道近似为圆形，轨道预告，资料接收 和资料定位都方便；可以观测全球，尤其 可以观测两地极地区，观测时有合适的照 明，可以得到充足的太阳能。虽然可以观测全球，但是观测间隔长， 对某一地区，一颗卫星在红外波段可以取 得两次资料，但是可见光波段只能取得一 次资料。为了提高观测次数，只能增加卫 星的数目。由于观测数目少，不利于分析 变化快、生命短的小尺度过程，而且相邻 两条轨道的资料也不是同一时刻的。卫星高度高，视

22、野广阔，一个静止卫星 可以对地球南北70，东西140个经度， 约占地球表面1/3的面积进行观测。（2）在对地观测中的作用：此类卫星主要 应用于陆地资源和环境探测，如Landsat 系列、SPOT系列等等。三.论述题（每题20分，共40分）1、遥感图像解译标志（判读标志）有那些？ 结合实例说明它们如何在图像解译中的应 用。答：遥感图像解译标志（判读标志）及其 实际应用如下：色调：即灰度。判读前通过反差调整和 彩色增强后，成为目视判读的重要标志。 如海滩的沙砾因含水量不同在遥感黑白像 片中的色调也不同，干燥的沙砾色调发白， 而潮湿的沙砾发黑。颜色：是目视判读最直观的标志。如在 真彩色影像中，森林和农作物看上去同为 绿色，由于存在微小色差，有经验的的目 视解译人员仍然能够判别出树种及作物的 种类。大小：根据地物间的相对大小，区分地 物。根据物体的大小可以推断物体的属性， 有些地物如湖泊和池塘主要依据它们的大 小来区别。阴影：可判读地物的高度，但也遮挡部 分地物信