川农遥感基础与应用

1、资源遥感信息技术复习思考题遥感的概念遥感RS（remote sensing）就是遥远的感知，泛指各种非接触的，远距离的 探测技术。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 标物体的信息（如电场、磁场；电磁波、地震波等信息，经过信息的传输及其处 理分析，识别物体的属性及其分布等特征的综合性探测技术。遥感技术系统组成?遥感信息源遥感平台遥感数据传输与接收遥感信息处理遥感信息应用简述遥感过程？指遥感信息的获取、传输、处理以及分析判读和应用的全过程遥感技术的特点？宏观性和综合性强综合效益高信息量大、技术先进、准确性高获取信息快、更新周期短、动态信息丰富应用领域广泛多波段性遥感分类

2、？按遥感工作平台：近地遥感、航空遥感、航天遥感；按传播信息载体或媒介来划分：电磁波遥感（光、热、无线电）、力场 遥感（重力、磁力）、声波遥感、地震波遥感；按遥感电磁波的工作波段分类：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微 波遥感、多波段遥感等；按目标与观测者的相对位置关系来划分：空对地遥感、地对空遥感、空 对空遥感；按遥感资料的记录方式：成像方式、非成像方式；按传感器的工作方式：主动式遥感、被动式遥感；按遥感应用目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感、海 洋遥感、土壤遥感、其他遥感。举例遥感技术的应用有那些？（一）在资源调查及监测中的应用A、在农业、林业方面的应用农、林、牧土地资源调查、

3、病虫害、土壤干旱、盐化沙化的调查及监测。 土地利用类型调查作物估产精确农业B、遥感在地质矿产方面的应用客观真实地反映各种地质现象，形象地反映区域地质构造，地质找矿工程 地质、地震地质、水文地质和灾害地质C、在水文、水资源方面的应用水资源调查、流域规划、水土流失调查、海洋调查等。（二）在环境监测及自然灾害方面的应用A、在环境监测方面的应用对大气污染、水体污染、土地污染以及海洋污染等进行监测。B、在对抗自然灾害中的应用为国家重大自然灾害提供及时准确的监测评估数据及图件（三）在区域分析及建设规划方面的应用（四）在全球性宏观研究中的应用主要是宏观地、整体性地岩石圈、大气圈、水圈、生物圈的研究，以此 带

4、动区域性研究的深化，促进全球环境的改善。（五）在其他方面的应用在测绘制图方面的应用（摄影测量）在历史遗迹、考古调查方面的应用在军事上的应用遥感技术的原理是什么?遥感技术是建立在物体电磁波辐射理论基础上的。不同物体表现各自不同的 电磁波辐射特性，利用传感器接收不同物体所发射的电磁波会形成不同的影像特 征，可以对物体进行判别。遥感常用电磁谱段及主要特征?常用的有紫外线、可见光、红外线、微波。紫外线；波长范围为0.010.38 um，太阳光谱中，只有0. 30. 38 u m波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000 m以下，对高空遥感 不宜采用可见光；波长范围：0.380.76 um，人

5、眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感 技术应用中的重要波段红外线；波长范围为0.761000 um，不仅白天可以进行，夜间也可以进 行，能进行全天时遥感。但它受大气衰减的影响很大（近红外：0.763.0 Mm，与可见光相似；绿色植物中红外：3.06.0颇，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外；地 球表面温度远红外；6.015.0顷，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外；地 球表面温度超远红外：15.01000颇，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测）微波：微波实际上也是一种无线电波，波长范围为1 mm1 m。微波穿透性 好，不仅可进行被动遥感，也可用于主动遥感，是一个很有发展潜力的遥感波段。

6、（1、能穿透云雾、雨雪，不受云雾的影响，具有全天候全天时的遥感探测能力。2、微波对地物有一定穿透能力，能直接透过植被覆盖，对于冰、雪和土壤等表 层覆盖物也有一定的穿透能力。对干沙可穿透几十米，对冰层能穿透100m左右。 可适用于地质勘探和军事目标探测。3、微波高度计和合成孔径雷达具有测量距 离的能力。）地物的反射光谱和发射光谱？反射光谱；地物的反射率随入射电磁波波长变化而变化的规律地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。反射率：地物的反射能量与入射总能量的比。反射率与入射电磁波的波长、入射角的大小、地表颜色与粗糙度有关镜面反射：发生在光滑物体表面的一种反射，入射角等于反射

7、角。只有 在反射波射出的方向才能探测到电磁波。应避免中午成像，防止形成镜面反射。否则水体会形成非常亮的耀斑， 对周围地物的反射信息也会造成干扰和削弱。漫反射：发生在非常粗糙的表面上的一种反射现象。不论入射方向如何， 其反射出来的能量在各个方向是一致的。实际物体反射：介于镜面和漫反射之间的一种反射。自然界中绝大多数 地物的反射都属于这种类型的反射。发射光谱：地物的发射率随电磁波波长变化而变化的规律任何地物当温度高于绝对温度0K时，都有向周围空间辐射红外线和微波 的能力。地物的发射率与地物的性质、表面状况（如粗糙度、颜色等）有关，且是 温度和波长的函数，可利用红外辐射计来探测地物的表面真实温度。同

8、一地物，其表面粗糙或颜色较深的，发射率往往较高，反之，发射率 则较小。比热大，热惯量大，以及具有保温作用的地物，一般发射率大，反之发 射率就小。太阳辐射和地球辐射太阳辐射是地球上生物、大气运动的能源，也是被动式遥感系统中重要的自 然辐射源。太阳辐射能主要集中在0.3-3Pm段，大部分能量集中在0.4-0.76Mm 的可见光波段。到达地面的太阳辐射主要集中在0.33.0 Mm波段，包括近紫 外、可见光、近红外和中红外。地球辐射可分为短波（0.3-2.5m）和长波（6m以上）。地物波谱（光谱）： 地物对电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律。包括反射光谱和发射光什么是大气窗口？对遥感波段的选取有

9、什么意义通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透射率较高的波段称为大气窗口。 意义：遥感传感器选择的探测波段应该含在大气窗口之类。什么是航空摄影？指将航空摄影仪装在飞机上，对地面进行摄影，取得航片的全过程。航空遥感（aerial remote sensing）:是指利用各种飞机、飞艇、气球 等作为遥感平台的遥感。特点：技术成熟，机动、灵活的特点，分辨率高，成像比例尺大，适于 大面积地形测绘和小面积详查以及不需要复杂的地面处理设备缺点：全天候作业能力以及观测范围小，动态性差；飞行高度；续航能 力；姿态控制；航空摄影的种类？按航摄机主光轴对水平面的关系：倾斜摄影、垂直摄影；按像片拍摄方式：单张像片

10、摄影、条带摄影、面积摄影；按航摄比例尺划分：大比例尺摄影一一1:1万、中比例尺摄影一一1:1 一 一3万、小比例尺摄影一一1:3万、超小比例尺摄影一一1:10 25万；按照感光材料和像片色彩：黑白摄影（紫外黑白摄影、全色黑白摄影、红外黑 白摄影）、彩色摄影（天然彩色摄影、假彩色摄影）；彩红外摄影按接收波段：单波段摄影、多光谱摄影；什么是单波段摄影？多光谱摄影单波段摄影：只获取一个波段遥感影像信息。多光谱摄影：利用多光谱摄影系统或多光谱扫描系统对电磁波谱不同波 段进行同步摄影遥感，分别获得地物在不同谱段上的影像的遥感技术。什么是航片的旁向重叠和航向重叠？有何意义？航向重叠：沿航线飞行方向相邻两张

11、像片之间的影像重叠（55%-65%） 旁向重叠：相邻航带像片直接的影像重叠（15%-30%）意义：防止漏摄、便于立体观察和像片拼接什么是遥感图象的空间分辨率（又叫地面分辨率、几何分辨率）、 光谱分辨率、辐射分辨率？空间分辨率：传感器上的扫描镜能量测地面的最小斑元，理解为一像素代 表的地面面积光谱分辨率：指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间 隔愈小，分辨率愈高。高光谱遥感：是高光谱分辨率遥感的简称，它是在电磁波波谱的紫外、 可见光、近红外和中红外区域，获取许多非常窄且光谱连续的图像数据 的技术。辐射分辨率：传感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力，即指传感器接 受波谱信号时，能

12、分辨的最小辐射度差。一般用灰度量化级数（D）表示，即最 暗一最亮灰度值（亮度值）间分级的数目。26 = （0-63） 646bit28 = （0-255） 2568bit17.什么是相对航高、绝对航高？绝对航高：指摄影物镜在摄影瞬间相对于大地水准面的高度，即海拔高 度。相对航高:指摄影机物镜在摄影瞬间相对于被摄区域地面的高度。摄影航高:指摄影机物镜在摄影瞬间相对于被摄区域地面平均高程基准 面的高度。18.航片比例尺的计算地面起状,i ft.-1. ii|的比解尺变化.* i=i航片的比树尺_f 1=.航片上地物长度与实际地物长度的比值1/m=f/H中心摄影与垂直摄影的区别中心投影：摄影光线交于

13、同一点正射投影：摄影光线平行且垂直投影面（1）投影距离的影响：中心投影焦距固定，比例尺随航高改变而改变；正 射投影比例尺与投影距离无关。（2）投影面倾斜的影响：中心投影，若投影面 倾斜，各部分比例尺不一样，存在倾斜误差；正射投影，投影面总是水平，图上 各部分比例尺是统一。（3）地形起伏的影响：对中心投影来说，地形起伏越大， 投影误差越大；正射投影，地形起伏对投影无影响。什么是航片的像点位移？航片的投影差、倾斜差及一般规律？像点位移：地物在航片上的像点位置相对其理想状态像点位置产生的偏移。位移的结果:位置偏差、形状变形，面积错误。引起像点位移的原因:像片倾斜、地面起伏、感光片变形、镜头畸变、大

14、气折射以及地球曲率等，其中最土要的是像片倾斜和地面起伏。倾斜误差:地物点在倾斜像片上的像点位置与同一摄影站摄得的水平像片上 的像点位置相比，产生的位移。规律：（1）倾斜误差的方向是在像点与等角点 的连线上；（2）倾斜误差的大小与像片的倾角成正比；（3）在等比线上的像点 不因像片倾斜而产生位移；（4）在主纵线上像点倾斜误差最大；（5）倾斜误差 的大小与像点的辐射距平方成正比，与航摄仪的焦距成反比投影误差：由于地面起伏，高于或低于地面基准面的地物点在航片上的像点 位置相对于地物点在基准面上的像点所产生的位移。规律：（1）投影误差大小 与像点距像主点的距离成正比；（2）投影误差与高差成正比；（3）投

15、影误差与 航高成反比航测成图对航摄像片摄影质量的要求1、航片上地物、地貌影像清晰，易于判读，反差适中，色调均匀；2、航片上各类标志清晰、齐全；3、底片的压平误差在限差以内；4、底片上不应有云影、划痕、折损。特殊情况下，虽有上述缺陷但不影响 测图精度，可以接收使用。5、定影、水洗充分。什么是航片判读？根据地面物体的成像规律和影像特征，对航片进行解译、量测和分析，从而 获得所需的地面信息的过程什么是航片的判读特征（或判读标志），有那些?航片的判读特征：判断和识别航片上各种地物的依据（一）直接判读特征颜色和色调形状大小阴影纹理（影像结构）图案（二）间接判读特征位置布局影响地物色调的因素有那些?被摄物

16、体的颜色光照强度物体对光的反射能力摄影季节目视解译的原则、方法和一般程序原则：（1）从整体到局部，从宏观到微观，从已知到未知（2）充分利用多种判读标志分析判读（3）判读分析与实地验证相结合的方法方法：直接判读法：依据航片的判读标志，直接对航片进行判读；对比分析法：与已知资料对比，与实地对比，不同波段不同时相遥感 图像对比等；综合推理法：依据地物的分布规律和相互关系，综合考虑遥感图像多 种解译特征，结合生活常识和专业知识，分析、推断某种目标地物的方法。一般程序：（1）了解影像的辅助信息；（2）分析已知专业资料；（3）建立解译标志，室内预解译；（4）野外校核；（5）制图与总结什么是航天遥感？指以人

17、造卫星、航天飞机以及运行于太空的飞行器作为遥感平台的遥感，是 远离地球的宇宙空间观察地球及其表面的一种技术手段航天遥感及其特点？优点：（1）探测范围大，宏观，性强（2）周期性成像，有利于动态监测和研究（3）不受国界和地理条件限制，收集资料方便（4）速度快，成图迅速缺点：分辨率和灵活性不及航空遥感在标准的假彩色航片上如何解译水体、植被和耕地？水体呈黑色或蓝黑色，水浅者多为浅蓝色，含泥沙者颜色更浅，泥沙含量更 高时呈乳白色；植被为红色，幼嫩植被粉红色，成熟时为鲜红，受虫灾时为暗红；耕地颜色受季节、土壤含水量等影响较大，一般根据形状和地形部位来综合 判断，一般地形较平坦，呈块状。标准假彩色合成卫片的

18、基本色调1、植物一一红色（病株为暗红色）2、水体一一兰绿色主黑色（浑浊水体兰白色）浅兰3、云雾、冰雪一一白色或兰色4、裸岩、城镇兰色5、枯草及干旱草坡黄色6、砂地黄白色7、泥炭一一黑色8、裸土淡绿色主褐色什么是遥感数字图像？指能被计算机存储、处理和使用的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续， 以数字形式表示的图像图像有数字图像和模拟图像之分。模拟图像（又称光学图像）：是指空间坐标和明暗程度（灰度和颜色）都连续 变化的、计算机无法直接处理的图像。如，普通照片、航片等。遥感数字图像处理的概念、目的和意义概念：是指利用计算机对遥感数字图像及其资料进行的一些技术操作处理的 过程目的：使影像更为清晰，目标

19、物体的标志更明显突出，易于识别，提高解译 效果内容：图像误差校正、图像增强、图像分类等数字图像直方图？指以每个像元为单位，表示图像中各亮度值或亮度值区间像元出现频率的分 布图什么是数字遥感图像辐射畸变？主要影响因素有那些？概念：目标地物的电磁辐射强度在实际测量时，受到传感器本身、大气等因 素的影响而发生改变，即传感器得到的测量值与目标地物真实电磁辐射强度不一 致结果：引起的图像模糊失真、分辩率和对比度下降主要影响因素：传感器本身的影响（透镜光学特性的非均匀性导致图像不均匀，产生条 纹和噪音）大气对辐射的影响（大气的主要影响是减小了图像的对比度，图像质量 下降）地形起伏的影响（太阳光线经地表作用

20、以后再反射到传感器的太阳辐射亮度和地面倾斜角有关。 I0为光线垂直入射时水平地表受到的光 照强度，I为光线垂直入射时倾斜角为a的坡面上入射点的光照强度）什么数字遥感图像几何畸变？主要影响因素有那些?概念：成像过程中所产生的图像像元的几何位置相对于参照系统（地面 实际位置或地形图）发生的挤压、伸展、偏移和扭曲等变形，使图像的几何位置、 尺寸、形状、方位等发生改变主要因素：传感器性能误差、成像时的透视误差、遥感平台位置和运动状态 变化的影响、地形起伏的影响、地球表面曲率的影响、大气折射的影响、地球自 转的影响遥感图像几何畸变校正？像元坐标变换、灰度值的重采样35.什么是单波段彩色变换（假彩色密度分

21、割）？（图像增强里的彩色增强）指对单波段黑白遥感图像按亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之成为彩 色图像 36.什么是对比度变换（辐射增强）？（图像增强里的空间增强）是一种通过改变图像像元的亮度分布态势，扩展灰度分布区间来改变图像像 元对比度，从而改善图像质量的图像处理方法方法：线性变换、非线性变换37.什么是图像运算？举例说明图象运算的应用？（图像增强里的空间增强）概念：两幅或多幅单波段影像（通常是指多光谱图像的不同波段），完成空 间配准后，通过一系列运算（力叭减、乘、除），从而实现图像增强应用：比值运算常用于常用于计算植被指数（突出遥感影像中的植被特征、 提取植被类别或估算植被生物量等的运

22、算结果）、消除地形阴影等。多种信息源的复合的概念及意义？概念：是遥感影像综合和系统分析的一种手段。即将同一区域不同种类遥感 的或非遥感的信息相互组合匹配，以达到多种信息源相互补充、相互印证、提高 遥感影像分析和判读效果的方法。意义：发挥不同遥感数据源的优势，弥补某种遥感数据的不足；提高遥感数 据的应用性；还有利于综合分析和深入理解和分析遥感数据什么是遥感数字图像的计算机分类，分类依据是什么？概念：对遥感图像上的信息进行属性的识别和分类，识别图像信息所对应的 实际地物，提取地物信息分类依据：遥感图像像元光谱特征的相似度常使用距离和相关系数来衡量相似度距离越小相似度越大。相关程度越大，相似度越大。

23、监督分类和非监督分类试验操作步骤?监督分类：采取训练样本一建立模板一评价模板一初步分类一检验分类一分类后处理一分类特征设计非监督分类：初始分类一专题判别一分类合并一色彩确定一分类后处理一色什么是监督分类和非监督分类？有何联系和区别？监督分类：选择具有代表性的典型实验区或训练区，用训练区中已知地面各 类地物样本的光谱特性来“训练”计算机，以获得识别各类地物的判别函数或模 式，并以此对未知地区的像元进行分类处理，分别归入到已知的类别中的方法非监督分类：也称聚类分析，是在没有先验类别（已知地物样本）的条件 下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的大小对图像像元进行归类 合并的分类方法。非监督

24、分类只能把图像像元区分为若干类别，而不能给出类别 的描述；其类别的属性是通过分类结束后目视判读或实地调查来确定的。共同点：原理是相同；均是基于象元光谱特征相似度进行分类根本区别：在于是否利用已知地物的典型样本来训练计算机，以获取先验的 类别知识根本区别：是否利用训练场地来获取先验的类别知识 监督分类的关键是选择训练场地，监督分类法优点：简单实用，运算量小占缺点：受训练场地个费和训练场奥型X的影响较大D受环 境影响较大，随机性大，训练场地要有代表性，样本数目 要能够满足分类要求.此为监督分类的不足之处*非监督分类优点：事先不需要对研究区了解，减少人为因 素影响，减少时间，降低成本。不需要更多的先验知识， 据地物的光谱统计特性进行分类&缺点：运算量大。当两地物类型对应的光谱特征差异很小 时，分类效果不如监督分类效果好。遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？只考虑光谱特征，未充分利用遥感图像提供的多种信息，分类精度有待提高；