遥感导论总复习 必备

1、遥感导论总复习第一章绪论1、遥感广义理解，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探（物理探测）的范畴。因而，只有电磁波探测属于遥感的范畴。狭义的遥感：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标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科学及综合性探测技术。2、遥感技术系统遥感系统包括：被测目标的信息特征（信息源）、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分3、遥感平台转载传感器的平台4、主动遥感传感器从遥感平台主动发射出能源，然后接收目标反射或辐射回来的

2、电磁波。5、被动遥感传感器不向目标发射电磁波，仅接收目标地物反射及辐射外部能源的电磁波。如对太阳辐射的反射和地球辐射。问答题6、作为对地观测系统，遥感与常规手段相比有什么特点？一、宏观观测，大范围获取数据资料，不受地形阻隔二、时效性（动态监测），快速更新监控范围数据三、技术手段多样，可获取海量数据，数据的综合性和可比性四、应用领域广泛，经济效益高五、局限性穿透性有限第二章电磁辐射与地物光谱特征7、电磁辐射电磁波是电磁振动的传播。当电磁振荡进入空间时，变化的磁场激发了变化的电场，使电磁振荡在空间传播，形成电磁波，也称电磁辐射.8、电磁波的性质一、电磁波是横波，质点的震动方向与波的传播方向垂直.二

3、、电磁波的性质与光波相同，在真空中传播速度c为3*108m/s满足：c=f*,f频率，波长三、具有波粒二象性9、电磁波谱按照电磁波在真空中传播的波长或频率排列形成的一个连续谱带10、电磁波遇到介质（气体、液体、固体），发生一系列现象：反射：镜面反射、漫反射折射：射入介质，折射角一般不等于入射角吸收：部分被介质吸收透射：从入射延伸方向射出介质散射：辐射传播中，若遇到小粒子，会向四面八方散去，电磁波强度和方向发生各种变化，即散射。强度随波长改变。偏振：振动方向随时间改变，在与传播方向垂直的平面变化。振动方向不随时间变化，称线偏振.11、电磁辐射的度量辐射能量W:电磁辐射的能量，单位是J。辐射通量3

4、:单位时间内通过某一面积的辐射能量，是辐射能流的单位，记为p=dW/dt。用W（J/s）表示；辐射通量是波长的函数，总辐射通量应该是各波段辐射通量之和或辐射通量的积分值。辐射通量密度（E）：单位时间内通过单位面积的辐射通量E=dp/dS辐照度I：被辐照的物体表面单位面积上的辐射通量，记为:I=dp/dS。单位是W/m2,S为面积。辐射出射度M：温度为T的辐射源物体表面单位面积上的辐射通量，记为:dp/dS。单位也是W/m2，S为面积。辐照度I与辐射出射度M都是辐射通量密度E的概念，只不过前者为物体接收的辐射，后者为物体发出的辐射，它们都与波长有关。12、辐射亮度电磁辐射的强度大小13、绝对黑体

5、如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则该物体是绝对黑体。吸收率恒为1，反射率恒为0，与温度和波长无关达到最大的吸收，最大的发射黑色的烟煤、恒星、太阳接近绝对黑体14、普朗克热辐射定律15、基尔霍夫定律16、太阳辐射1、太阳和太阳常数：太阳是太阳系的中心天体，在太阳系空间，布满了从太阳发射的电磁波的全波辐射及粒子流，地球上的能量主要来自太阳。太阳常数：不受大气影响，在距离太阳一个天文单位（日地平均距离，149,597,870*103m）的区域内，垂直于太阳辐射方向上单位面积单位时间黑体所接收到的太阳辐射能量。1=1.95cal/cm2min=1.360*103W/m2它可以认为是在地球

6、大气顶端接受的太阳能量，没有大气影响。太阳光谱：太阳光谱是连续的，且辐射特性与绝对黑体辐射特性近似（太阳相当于温度为6000K的绝对黑体）；能量各波段所占比例不同，近紫外、可见光、近红外和中红外部分约占太阳总辐射的84.62%；X射线、射线、远紫外及微波波段的总能量不到1%。地表接受的太阳辐射曲线与大气外的曲线不同，差异主要由大气引起：吸收：水、氧、臭氧、二氧化碳等；散射。17、大气散射散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开。散射作用使电磁波在原传播方向上的辐射强度减弱，增加了向其它各方向的辐射散射的实质是一种衍射现象。三种散射类型：瑞利散射：由大气中原子、分子，如

7、氮、二氧化碳、臭氧和氧分子等引起。条件：粒子直径比波长小很多特点：散射强度与波长的四次方成反比，即I-4波长越长，散射越弱米氏散射：大气中的微粒如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起的散射，粒子直径与辐射的波长相当。这种散射的强度受气候影响大。米氏散射的散射强度与波长的二次方成反比，即I-2且散射光的向前方向比向后方向的散射强度更强，方向性较明显云雾对红外线(0.76-15m)的散射主要氏米氏散射无选择性散射：发生在大气粒子的直径比波长大得多时。散射的特点时散射强度与波长无关，任何波长的散射强度相同18、散射特征总结：散射强度遵循的规律与波长密切相关。在大气状况相同时，同时会出现各种类型的散射。对于

8、大气分子、原子引起的瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段。波长超过1“m后，瑞利散射的影响大大减弱，而米氏散射的影响逐渐超过瑞利散射。大气中的云层、小雨滴等，由于直径较大，对不同波长产生不同散射作用。对于可见光而言只有无选择性散射发生，云层越厚无选择散射越强。云雾对红外线(0.76-15m)的散射主要氏米氏散射；对于微波而言，粒子的直径比微波波长小很多，则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。在这一条件下，微波探测便可以发挥优越性，将有最小散射、最大透射，而具有“穿云透雾”的能力。19、地球辐射太阳辐射和地球辐射的分段性：太阳辐射接近于温度为6000K的黑体辐

9、射，最大辐射的对应波长为0.47m，地球辐射接近于温度为300K的黑体辐射，最大辐射的对应波长为9.66m，二者相差较远；太阳辐射主要集中于波长较短的部分，从紫外、可见光到近红外区域，即0.3-2.5m，在这一波段地球的辐射主要是反射太阳的辐射。地球自身发出的辐射主要集中在波长较长的部分，即6m以上的热红外区段。在2.5-6m的中红外波段，地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略20、比辐射率：吸收的辐射与辐射面总的辐射的比值21、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。22、反射率：反射能量与总入射能量的百分比=(P/P0)*100%反射率大小与物体

10、本身的性质和表面状况、波长、入射角等有关三种反射状况：镜面反射、漫反射、实际物体反射地物反射波谱问答题阐述辐照度I,辐射出射度M和辐射亮度L的物理意义，其共同点和区别是什么？大气的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能力而可见光不能。什么是大气窗口?试写出对地遥感的主要大气窗口。第三章遥感成像原理与遥感图像特征23、太阳同步卫星：24、地球同步卫星25、可见光与近红外成像原理26、扫描成像原理27、空间分辨率：遥感图象上能够详细区分的最小单元的尺寸，是用来表征图象分辨地面目标细节能力的指标。通常用像元大小、像解率或视场角来表示。像

11、元（pixel）：将地面信息单元离散化而形成的格网单元，单位为米，是组成图象的基本单元。像元越小，空间分辨率越高；像解率是用单位距离内能分辨的线宽或间隔相等的平行细线的条数来表示，如线/毫米或线对/毫米；瞬时视场角（instantaneousfieldofview,IFOV）:指传感器的张角及瞬时视域，又称角分辨率。传感器在某一时刻所能感测的外来光（或其它电磁波）所来自的空间角度区域28、波谱分辨率：传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高（所记录的电磁波谱中，某一特定的波长范围值，越宽，分辨率越低）不同光谱分辨率的传感器对同一地物的探测效果有很大区别；如MSS（

12、100-200nm）、AVIRIS（10nm）传感器的波段选择必须考虑目标的光谱特征值，才能取得好效果29、辐射分辨率：传感器接收光谱信号时，能分辨的最小辐射差。在遥感图象上表现为每一像元的辐射量化级（D）。30、时间分辨率：对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔，（重访周期）短：一天内的变化，小时为单位中：一年内的变化，以天为单位长：以年为单位问答题根据下图，解释像点位移。微波遥感的特点？a/aooIk/v:0b0AnkBSX第四章遥感图像处理31、明度：32、色调33、饱和度34、数字图像：指能够被计算机存储、处理和使用的图像35、辐射校正：由于传感器响应特性和大气的吸收、散射及

13、其它随机因素影响，导致图象模糊失真，造成图象分辨率和对比度相对下降。这些都需要通过辐射校正复原.包括：系统辐射校正、大气校正36、大气校正：消除主要由大气散射、吸收引起的辐射误差的处理过程.何时需要进行大气校正定量信息提取不同时相间的定量比较不同波段间的运算37、几何校正：当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时，即说明遥感影像发生了几何畸变。遥感影像的总体变形（相对于地面真实形态而言）是平移、缩放、旋转、偏转、弯曲及其他变形综合作用的结果。产生畸变的图像给定量分析及位置配准造成困难因此遥感数据接收后，首先由接收部门进行校正

14、，这种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，仍旧需要作进一步的几何校正.38、对比度变换：是一种通过改变像元的亮度值来改变图像像元的对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。由于亮度是辐射强度的反映，所以也称辐射增强。按象元逐次进行，也称点增强主要通过改变图象灰度分布态势，扩展灰度分布区间，达到增强反差的目的主要通过调整直方图来实现直方图：具有某个特定亮度值的象元百分比-亮度值39、空间滤波：空间滤波是在图像的空间变量内进行的局部运算，常使用二维卷积方法；对比度扩展增强是通过单个像元的运算从整体上改善图像的质量。而空间滤

15、波则是以重点突出图像上的某些特征为目的的，如突出边缘或纹理等，因此通过像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域中的邻域处理方法，也叫做“空间滤波”。滤波：抑制噪声，增强某些特征主要内容包括平滑：均值、中位数滤波锐化：边缘检测与增强边缘增强：减法平滑（锐化）其他：（DTM坡度/地球物理上下延拓与导数等）40、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、蓝三种原色就可以合成彩色影像。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此生成的合成色不是地物真实的颜色，因此这种合成叫做假彩色合成。41、HLS变换:HLS色彩模式：H色调L明度饱和度用途:彩色合成图像的

16、饱和度增强不同分辨率遥感图像的复合（如TM与SPOT的复合）（显示高分辨率为I，次高为H,低者为S）-反变换到RGB多源数据的综合显示如：物探或化探信息分别置为“H”或“S”，以遥感为“I”，做HIS的正反变换，可得到色彩鲜明的物化遥信息复合的彩色图像。42、植被指数:基于植被叶绿素在红色波段的强烈吸收以及在近红外波段的强烈反射，通过红和近红外波段的比值或线性组合实现对植被信息状态的表达。可用于识别植被，监测植被健康状况等43、K-L变换:多光谱数据各波段间往往存在一定程度的相关性，光谱反射的相关性；地形遥感器波段间的重叠应用PCA可以去除相关性、突出地物特征、压缩数据，另外还可以剔除噪声，因

17、为PCA变换后的信息量通常随主分量顺序而减少，噪声信息更突出步骤：计算原始图象的方差-协方差矩阵；计算的特征值和特征向量；生成主成分44、K-T变换问答题综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象。下图为一个3X3的图像窗口，试问经过中位数滤波（MedianFilter）后，该窗口中心像元的值。124126127120150125115119123什么是计算机图像处理，它包含那些内容，如何运用计算机图像处理方法来提高遥感图像的解译效果？遥感图象增强处理有哪些方法？请写出其中一种方法的算法。几何校正时对GCP有何要求？什么叫大气校正？试说明回归分析和直方图校正

18、的原理。简述遥感数字影像增强处理的目的，例举一种增强处理方法，说明其原理和步骤。根据陆地卫星Landsat的TM影像和SPOT卫星的HRV影像的波谱特征和空间分辨率，分析TM和SPOT影像复合的优越性，说明复合方法；除了书中所讲方案，请再设计其他复合第五章遥感图像目视解译与制图45纹理特征:纹理是色调变化的空间频率粗糙纹理表现为灰度上的唐突变化；精细纹理则是微小的变化精细纹理是物性均一性的表现（如原野、沥青、草地）；而表面粗糙或结构复杂的地物则反映为粗糙的纹理.纹理是解释雷达遥感图像的最重要要素。46、目视解译标志：遥感图像解译是一个复杂的认知过程，对一个目标的识别，往往需要经历几次反复判读才能得到正确结果。遥感图像的认知过程自下向上的信息获取、特征提取与识别证据积累过程自上向下的特征匹配、提出假设、与目标辨识过程4