新大遥感地学分析习题库及答案

遥感地学分析习题库

一、名词解释

1、大气窗口

2、二向反射因子

3、瞬时视场

4、散射截面

5、辐射分辨率

6、数据关联

7、图像镶嵌

8、遥感反演

9、混合像元

10、大气衰减

11、辐射强度

12、瑞利散射

13、辐射定标

14、光谱分辨率

15、BSQ格式

16、比辐射率

17、散射系数

18、BIL

19、米氏散射

20、彩色红外像片

21、辐射分辨率

22、趋肤深度

23、几何纠正

24、辐射照度

25、遥感地学分析

26、叶面积指数LAI

27、叶面积体密度FAVD

28、间隙率

29、植被覆盖度

30、叶倾角

31、红边

32、植被指数

33、生物量

34、光合有效辐射

35、水体富营养化

36、亮度温度

37、劈窗算法

38、遥感地理相关分析法

39、假彩色合成

40、地质解译标志

41、土地覆盖

42、信息复合

43、空间滤波

44、图像卷积运算

45、均值平滑

46、中植滤波

47、三原色

48、加色法

49、彩色合成

50、电磁波谱

51、被动遥感

52、主动遥感

53、NDVI

54、合成孔径雷达

55、高光谱遥感

56、监督分类

57、非监督分类

二、简答题

1.“遥感图像上只能识别出大于空间分辨率的地物”正确吗，为什么？

2.什么是天然彩色相片与彩色红外相片？

3.如何选择热红外遥感成像时间？

4.什么是“趋肤深度”，与哪些因素有关？

5.穗帽变换后得到的各个分量分别代表什么含义？

6.什么是叠合光谱图？他在遥感图像中分类中有何作用？

7.变化检测对遥感数据时间分辨率，空间分辨率，光谱分辨率，辐射分辨率

等有何要求？

8.电磁辐射再次经过大气到达传感器，为什么说此次的大气效应对遥感影响

较大？

9.太阳辐射的特点rr哪些？

10.简述辐射分辨率与空间分辨率的关系。

11.利用TM数据可以得到哪些特征变量。

12.解释分子运动温度，辐射温度，亮度温度，地表温度。

13.海洋遥感中，大气校正是否重要，为什么？

14.比较经验模型，物理模型，半经验模型的优缺点。

15.请阐述陆地卫星TM5传感器的各个波段的光谱特性。

16.请阐述单张叶片的反射•、吸收和投射特性，及造成这种反射吸收和投射特

性的影响。

17.请阐述用EDVI监测指标覆盖度的局限性。

18.请简单阐述无任何杂质的清水的反射光谱特征。

19.请阐述不同叶绿素含量水面的光谱反射率曲线特征。

20.NDVI的计算及优缺点。

21.比值植被指数（RVI）和归化植被指数（NDVI）的优缺点。

22.简述石油遥感监测光谱特征。

23.土壤的反射率。

24.不同的遥感数据分别适合做什么地址遥感监测。

25.遥感信息的综合恃征有哪些

26.简述遥感图像地质解译的主要内容。

27.微波遥感的特点

28.侧视雷达图像的几何特性

29.遥感图像的特征

30.几个变换的概念

31.图像直方图分析的意义

32.简述遥感制图的基本过程

33.试述航空遥感的特点及局限性。

34.太阳辐射的光谱恃性有哪些？

35.天空蓝色的原因？呈现橘红色的原因？云层呈白色的原因？

36.结合地物光谱特征解释比值运算能够突出植被覆盖的原因。

37.中心投影与垂直友影的区别

三、判断题

1.随着植物在一个生长季的生长，叶绿素逐渐减少，其它色素增加，红光附近

的反射率减少。

2.阔叶林在近红外波段的反射峰值比针叶林的高。

3.植物冠层的反射率要低于单叶的反射率，是因为冠层阴影所致。

4.水生生物含量的增加，改变水在近红外波段的强吸收，使水体反射率曲线呈

现出近红外陡坡效应。

5.在地形复杂的山区可利用（TM2+TM3）/（TM4+TM5）和TM5相结合的方

法可到很高的水体提取精度。

6.在热红外图像上，夜晚未污染水区呈白色条带，排油区呈黑色条带。

7.USLE模型中的地形因子的坡长因子，就是指坡面的水平投影长度。

8.可以通过诺莫图的方法来查找土壤可蚀性因子K值的大小。

9.出现富营养化的水域，在（）.55田。附近有明显的荧光峰。

10.当叶绿素浓度增加时，可见光的绿光部分的光谱反射率明显下降，但蓝光部

分的反射率则上升。

11.随着植物生长季的生长，叶绿素逐渐减少，其它色素的含量增加，导致红光

的反射率上升。

12.蛋白质、纤维素、木质素的吸收在波长大于1.9pm后有显著增加趋势，以利

用短波红外光谱判断植物是否缺肥并进行氨含量的定量估算。dui

13.典型双子叶植物（苹果）近红外波段反射率要比典型单子叶植物（小麦）的

在近红外波段的反射率高，是因为前者结构疏松、孔隙多多次反射增加的缘故。

dui

14.阔叶林的近红外波段反射率较针叶林高，是因为阔叶林叶片结构比较稀疏，

而针叶林叶片机构比较紧凑。dui

15.近红外谱段冠层的反射率高于单叶片，且冠层反射率随层数增加而增加。dui

16.当绿色植物叶绿素含量高，生长旺盛时，“红边”会向波长增加的方向偏移,

是：、、、

16、叶面积指数LAI、、

17、由维恩位移定律计算得到地物温度为300K时，辐射峰值波长在

附近。

18、按照传感器工作方式遥感可以分为和

19、现代遥感技术系统一般由四部分组成

和O

20.遥感技术中搭载传感器并能使其正常工作的工具称为遥感平台，目前遥感平

台主要有、、、

（任意三个以上）

21、水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定同时又受到各种水状态的影

响。水体可见光反射包含、、

、和等4个方面的贡献。

22、Collins1978研究作物不同生长期内的高光谱扫描数据发现，作物快成

熟时，其叶绿素吸收边，即红边向方向移动。即“红移二

23空间分辨率有三种表示形式、、

和。

24目标地物的识别特征包

括、、、

25遥感图像解译专家系统由三大部分组成，

即________________、_________________、________________、

26按照传感器的工作波段分类，一或感可以分

为、、、

27遥感影像变形的主要因素

有、、、

28大气影响的粗略校正指通过比较简便的方法去掉程辐射度。其主要方法

有、、

29大气对辐射散射后，有相当一部分散射光直接进入传感器，这部分辐射称

为、

30散射现象的实质是电磁波在传输总遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。这

种现象只有当大气中的分子或其他威力的直在小于或相当于辐射波长时才

会发生。大气散射的三种情况

是、、、

31引起辐射畸变的原因有两个，即和

32遥感的分类方法有多种，按工作平台可分

为、、、

五、论述题：

1、论述我国内陆湖泊蓝藻水华遥感监测研究进展.

2、论述当前国内外农作物的遥感估产研究进展

3、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。

4、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？

5、3s主要应用领域是什么，试举数例。

6、论述典型地物的波谱曲线特征

7、论述热的清水表面反射特性与发射特性？

8、论述影响植被光谱特性的因素？

9、论述不同色素影响反射率？

10、论述阴影对反射的影响？

参考答案

一、名词解释

1.大气窗口：考虑各种气体吸收的综合影响，仅有某些波段大气的吸收作用相对较弱，

透射率较高。这些能使能量较易通过的波段。

2.二向反射因子：在一定的辐照和观测条件下，FI标的反射辐射通量与处于同一辐照和

观测条件的标准参考面的反射辐射通量方比。

3.瞬时视场：指遥感器内单个探测器元件的受光角度或观测视野。

4.散射截面：是指散射波的全功率与入射功率密度之比，可以理解为雷达的全反射率，

用有效散射面积表示。

5.辐射分辨率：指遥感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力。

6.数据关联：指各类数据变换成统一的数据表示形式，以保证融合数据的一致性，从而

客观地表达同一目标、同一•现象。

7.图像镶嵌：当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时，通常需要将两幅或多幅图像

拼接成一幅后一系列覆盖全区的较大图像的过程。

8.遥感反演：是从测反到的现象推求未知的原因或参数。

9.混合象元：若该像元包含不止一个土地覆盖类型，它记录的是所对应的不止一种土地

覆盖类型光谱响应特征的综合。

10.大气衰减：电磁波在大气中传播时，因大气的吸收和散射作用，使强度减弱，即被大

气衰减。

II.辐射强度：指点辐射源在单位立体角、单位时间内，向某一方向发出的辐射能量。

12.瑞利散射：当引起敌射的大气粒子直径远小于入射电磁波波长时，出现瑞利散射。

13.辐射定标：建立传感器每个探测元所输出信号的数值量化值与该探测器对应像元内的

实际地物辐射亮度值之间的定量关系。

14.光谱分辨率：指遥感器所选用的波段数最的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的

大小

15.BSQ格式：按照波段顺序记录图像数据，便于用户使用。

16.比辐射率：物体表面温度T、波长处的辐射出射度与同温度、同波长下的黑体辐射

出射度的比值。

17.散射系数：指单位面积上雷达的反射率或单位照射面积上的雷达散射截面。它是入射

电磁波与地面目标用互作用结果的度量。

18.BIL:按扫描行顺序记录图像数据，属各波段数据间交叉记录方式。

19.米氏散射：当引起放射的大气粒子直径约等于入射电磁波波长时，出现米氏散射。

20.彩色红外像片：彩红外胶片的二层感光乳胶层中，以感红外光层代替了天然彩色胶片

的感蓝光层，片基以上依次为感红层，感绿层，感红外层。

21.辐射分辨率：指遥感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力。

22.趋肤深度：是指雷达信号功率从介质表面衰减到1/e倍时的深度。

23.几何纠正：就是纠正这些系统及非系统性因素引起的图像变形，从而使之实现与标准

图像或地图的几何整合。

24.辐射照度：指面辐射源在单位时间内，从单位面积上接收的辐射能量。

25.遥感地学分析：建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，其结合物理手段、

数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析，获得

能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法。

26.叶面积指数LAI：单位土地面积上的柱体内全部植物叶子面积（仅叶片向上半面）之

和。

27.叶面积体密度FAVD：某一高度上的单位体积内的叶面积的总和。

28.间隙率：在一个固定的入射角条件下，一束光透过植被冠层而没有被拦截的概率。

29.植被覆盖度：植被冠层的垂直投影面积与土壤总面积之比，即植土比。

30.叶倾角：叶子向上半面某一点.上的法线方向与Z轴（垂直于水平面指向天空）的交角，

称为叶子在改点的倾角。

31.红边：反射光谱的一阶微分最大值所对应的光谱位置，对应红光区外叶绿素吸收减少

部位到近红外高反射肩之间，健康植物的光谱响应陡然增加的（品度增加约10倍）

的这一窄条区。

32.植被指数：多光谱遥感数据经分析运算（加、减、乘、除等线性或非线性组合方式）,

产生某些对植被长势，生物量等有一定指示意义的数值即所谓的植被指数

33.生物量：植物组织的重量。它是由植物光合作用的干物质积累所致。

34.光合有效辐射：植物光合作用是植物叶片的叶绿素吸收光能和转化光能的过程。植物

光合作用所能利用的仅仅是太阳光的可见光部分（0.4~0.7um）,这个波长范围的太阳

辐射也称为光合有效辐射（PholosyntheiicallyActMeRadiation,简称PAR）,这部分大

约占太阳辐射的47%〜50%左右。

35.水体富营养化：当大量的营养盐进入水体后，在一定条件下引起藻类的大量繁殖，而

后藻类死亡分解过程中消耗大量溶解氧，从而导致鱼类和贝类的死亡。这一过程称为

水体的富营养化。

36.亮度温度：遥感器在卫星高度所观测到的热辐射强度相对应的温度。

37.劈窗算法：是利用相邻两个热红外通道来进行地表温度反演的方法，是目前为止发展

最为成熟的地表温度反演算法。

38.遥感地理相关分析法：所谓地理相关分析法就是研究某个区域地理环境内各要素之

间的相互关系、相互组合特征而它应用于遥感地学分析便是通过对这些因子特点

及相互关系的研究从各个不同的角度来分析、来推导出某个专题日标的特征也就

是在遥感图像上寻找与目标相关性密切的间接解译标志从而推断、认识目标本身。

39.假彩色合成：根据加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、

蓝三原色由于原色的选择不能代表物体在可见光的真实颜色因此这种合成叫做

假彩色合成。

40.地质解译标志：常说的解译标志包括色调、颜色、形状、大小、阴影、位置图形、

相关布局等。那些能识别、区分地质体或地质现象、并能说明它们的性质和相互关系

的影象特征，称为地质解译标志。

41.土地覆盖：是指自然营造物和人工建筑物所覆盖的地表诸要素的综合体包括地表植

被、土壤、冰川、湖泊、沼泽湿地及各种建筑物如道路等具有特定的时间和空间属

性其形态和状态可在多种时空尺度上变化。

42.信息复合：不同传感器遥感信息与遥感信息以及遥感信息与非遥感信息的复合

43.空间滤波：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。

44.图像卷积运算：是在空间域上对图像作局部检测的运算，以实现平滑和锐化的FI的。

45.均值平滑（均值滤波）是将每个像元在以其为中心的区域内取平均值来代替该像元值,

以达到去掉尖锐“曝声”和平滑图像目的的。

46.中值滤波：设计一个中值滤波模板。是将图像上每个像元在以其为中心的邻域内取中

间亮度值来代替该像元值，以达到去尖锐“噪声”和平滑图像目的的。

47.三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由其余二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，则称之为三原色。

48.加色法：采用红、绿、蓝三种色光为基色，按比例混合叠加产生其它色彩的方法。减

色法：从自然光（白光）中减去一种或两种基色光而产生色彩的方法。

49.彩色合成：是将不同波段的黑白透明片分别放人有红、绿、蓝滤光片的光学投影通道

中精确配准和重叠，生成彩色影像的过程。

50.电磁波谱：按照电磁波在真空中传播的波长或频率，以递增或递减的次序排列，就构

成了电磁波谱

51.被动遥感：就是传感器被动收集来自地面目标自身发射和对自然辐射源反射的电磁

波。

52.主动遥感：是由探测器主动向地面目标发射一定能量的电磁波然后再由传感器收集返

回的电磁波信号。

53.NDVI：即归•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。

54.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。

55.高光谱遥感：是高光谱分辨率遥感的简称，它是在地磁波普的可见光、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。

56.监督分类法：首先从研究区域选取有代表性的训练场地作为样本，根据已知训练区提

供的样本，通过选取特征参数建立判别函数，据比对样本像元进行分类，依据样本类

别的特征来识别非样本像元的归属分类。

57.非监督分类法：在没有先验类别作为样本的条件下，即事先不知道类别特征，主要根

据像元件相似度的大小进行归类合并的方法

二、简答题

1.“遥感图像上只能照别出大于空间分辨率的地物”正确吗，为什么？

答：不正确。因为每一目标在图像的可分辨程度，不完全取决于空间分辨率的具体值，而

是和它的形状、大小、以及他与周围物体亮度，结构的相对差异有关。（空间分辨率的大

小，仅表明影像细节的可见程度，真正的识别效果，还要考虑环境背景复杂性的哪个因素

的影响。）

2.什么是天然彩色相片与彩色红外相片？

答：天然彩色相片的感光膜由三层乳胶层组成，片基以上依次是感红层、感绿层、感蓝层,

所得彩色图像近于人的现觉效果。彩色红外片的三层感光乳胶层中，以感红外光层替代

了天然彩色胶片的感蓝光层。因此片基以上依次为感红层、感绿层、感红外层。

3.如何选择热红外遥感成像时间？

黎明前（约在午夜2~3时）多反映一天中的最低温度，而午间2点左右，多反映一天中的

最高温度，因而多采用这两个时段热红外成像的温度数据，构成日温差最大值，可以估算

物体的热惯量，进行热制图。

4.什么是“趋肤深度。与哪些因素有关？

答：趋肤深度是指雷达信号功率从介质表面衰减到1/e倍时的深度。与地物的介电常数£

和雷达波长入有关，而对于植物而言，穿透深度取决于植被的含水量，密度，使用的波长

和入射角。

5.穗帽变换后得到的各个分量分别代表什么含义？

答：1.土壤亮度指数2.绿度指数3.黄度指数4.噪声

6.什么是叠合光谱图？他在遥感图像中分类中有何作用？

答：又称多波段响应图表，是建立在光谱数据统计分析的基础上。

作用：舂令光谱图直观地表示了不同类型在每一波段中的位置，分布范围、离散程度、

可分性大小等，是一种以定量方式对类别数据的光谱特征进行分析与比较，选择最佳波段

和波段组合，建立分类树的直观、简便、有效方法。

7.变化检测对遥感数据时间分辨率，空间分辨率，光谱分辨率，辐射分辨率等有何要求？

时间分辨率：1.尽可能选每一天同•时刻或者相近时刻的遥感图像

2.尽可能选用年间同一季节甚至同一日期的遥感数据

空间分辨率：1.采用具有相同的瞬时视场的遥感数据

2.采用具有相同或相近俯视角的数据

光谱分辨率：应当是以记录光谱区内反射的辐射通量，从而最有效地描述有关对象的光谱

属性。

辐射分标率：1.采用具有相同辐射分辨率的不同日期遥感图像

2.如果采用具有不同辐射分辨率的图像进行比较的话，需要把低辐射分辨

率遥感图像数据转换为较高辐射分辨率的图像数据。

8.电磁幅射再次经过大气到达传感器，为什么说此次的大气效应对遥感影响较大？

不仅使遥感器接收的地面辐射强度减弱，而且由于散射产生天空散射光使遥感影像反

差降低并引起遥感数据的辐射、几何畸变、图像模糊，直接影响到图像清晰度，质量和解

译精度。

9.太阳辐射的特点有哪些？

答：（1）太阳光谱相当于6000k的黑铁辐射

（2）太阳辐射的能量主要集中在可见光，其中0.38076um的可见光能量占太阳辐射,

总能量的46%,最大辐射度位于波长0.47um左右

（3）到达地面的太阳辐射主要在0.3-3um波段，包括近紫外、可见光、近红外科中红

夕卜。

（4）经过大气层的太阳辐射有很大衰减

（5）各波段的衰减是不均衡的

10.简述辐射分辨率与空间分辨率的关系。

答：瞬间视场IFOV越大，最小可分像素越大，空间分辨率越低。但是IFOV越大，通光

率即瞬时获得的入射能量越大，辐射测量越敏感，对微弱能量差异的检测能力越强，则幅

射分辨率越高。因此，空间分辨率的增大，伴之以辐射分辨率降低。

11.利用TM数据可以得到哪些特征变量。

答：①亮度②绿度③湿度④透射度⑤热度

12.解释分子运动温度，辐射温度，亮度温度，地表温度。

分子运动温度为热力学温度，又称真实温度，是物质内部分子的平均热能。

辐射温度又称表征温度，是物体能量状态的一种“外部”表现形式。

亮度温度是指幅射出与观测物体相等的辐射能量的黑体温度，不是物体的真实温度。

地表温度是地表位置的热红外辐射的综合定量形式，是地表热量平衡的结果。

13.海洋遥感中，大气校正是否重要，为什么？

答：重要，因为水体向上的反射辐射能太低，卫星探测器所接受的辐射能量中25%来自大

气的干扰（大气程辐射区大于离水反射辐射），因此对水体（海洋）遥感而言，排除大气

干扰尤为重要。

14.比较经验模型，物理模型，半经验模型的优缺点。

答：经验模型优点：简单、实用性强

缺点：理论基础不完备，缺乏对物理机理的足够理解和认识，参数之间缺乏

逻辑关系。

物理模型优点：理论基础完善，模型参考具有明确的物理意义

缺点：输入参数多，方程复杂，实用性较差，且常对非主要因素有过多的忽

略或假定

半经验模型优点：综合了统计模型和物理模型的优点，模型所有的参数往往虽是经

验参数，但又具有一点的物理意义。

15.请阐述陆地卫星TM5传感器的各个波段的光谱特性。

答：TM1：0.45-0.52gm,蓝波段。这个波段对水体的穿透力强，有助于辨别水深、水

中泥沙分布和进行近海水域制图等。（I分）

TM2：0.52-0.60|.un,绿波段。对健康茂盛植物反映敏感，用于探测健康植物绿色反射

率，按“绿峰”反射评价值物生活力，区分林型、树种和反映水下特征等。（2分）

TM3：0.63〜0.69pm,红波段，反映不同植物的叶绿素吸收、植物健康状况，用于区分

植物种类与植物覆盖度；分）

TM4：0.76〜0.90pm,近红外波段，对绿色植物类别差异最敏感，相应于植物的反射峰

值，为植物遥感以别通用波段。用于生物量调查，作物长势测定，进行农作物估产等。（2

分）

TM5：1.55-1.75pm,中红外波段。处于水的吸收带（1.4~1.9pm）内，反映含水量敏感,

在对干旱的监测和植物生物后的确定是有用的；用于土壤湿度、植物含水最调查、水分状况、

地质研究，作物长势分析等，从而提高了区分不同作物类型的能力，易于区分云、冰与雪。

（2分）

TM6：IO.4-l2.5pm,热红外波段，辨别地面湿度，水体、岩石以及监测与人类活动有

关的热特征，进行热测量与制图。（1分）

TM7：2.08~2.35附1,近红外波段，为地质学研究追加的波段，可利用这种发射光谱特性

来区分岩石类型，为地质解译提供了更多的信息。（1分）

16.请阐述单张叶片的反射、吸收和投射特性，及造成这种反射吸收和投射特性的影响。

答：1）植物叶片的反射、投射光谱曲线极为相似。

2）叶片对紫外线吸收很大，答90%-99%。

3）叶片对可见光以吸收为主（约90%）,且蓝-紫光（0.38-0.47呷）和橙-红光（0.62-0.68即）

的光合有效辐射吸收最大，约90%,绿光吸收最少，吸收率为50%-90%,因此植物叶片在

0.451im和0.67pim的可见光波形成两个吸收谷，在0.5%1m附近形成绿色的反射峰，1（b20%

的反射率。

以上植物叶片的反射、投射光谱特性主要是受业内某种色素，包括叶绿素，叶黄素和胡

萝卜素的强烈吸收，且以叶绿素的吸收作用其主要作用。

4）从0.69卜im始，叶片对近红外辐射的吸收迅速减小，在0.76和1.2国力间有最小吸收

率，5-25%,反射和投射能各占45%-50%左右。

这是因为透入叶子内部的光线，因细胞壁与细胞腔（栅栏组织）的折射率有明显差异，

造成光线在叶子内部的多次反射与折射。

5）超过1.2pm,又以吸收为主，且在1.4、1.9、和2.711m出现液体水吸收带,吸收作用增

强，达到70-95%。

17.请阐述用EDVI监测指标覆盖度的局限性。

答：NDVI对土壤背景的变化较为敏感。实验证明：

低植被覆盖度时（〈15%）,植被NDVI值高于裸土NDVI值，植被可被监测出来，但因

植被覆盖度很低（如干旱、半干旱地区），其NDVI很难指示区域生物量；

中植被覆盖度时（25-80%）,NDVI值随生物量的增加呈线性迅速增加；

高植被覆盖度时（＞80%）,NDVI值增加延缓而呈现饱和状态，对植被监测林敏度下降。

实验表明，作物生长初期NDVI将过高估计植被覆盖度，而作物生长结束季节，NDVI

值偏低。

NDVI更适用于植被发育中期或中等覆盖度植被检测。

18.请简单阐述无任何杂质的清水的反射光谱特征。

答：清水浅层表现为无色，水深为浅蓝色，反射波谱从可见光到近红外波段呈递减的

趋势；

在蓝•绿光波段反射率4%-5%：

0.6pm以下的红光部分反射率降到2%-3%;

近红外部分几乎吸收全部的入射能量。

19.请阐述不同叶绿素含量水面的光谱反射率曲线特征。

答：0.44pm处有吸收峰。0.4-0.48明1反射辐射随浓度加大而降低；

0.52pm处出现“节点”，即该处辐射值不随叶绿素含量而变化：

0.55pm处出现反射峰值，并随着叶绿素含量增加，反射率上升；

0.685同“附近有明显荧光峰（图6.8）。这是由于浮游植物分子吸收光后，再发射引起的

拉曼效应一一即进行水分子破裂和氧分子生成的光合作用，激发出的能量荧光化的结果。

从图中可知，波峰-波谷带宽较窄，为获取有指示意义的信息，需选择波段间隔不宜宽，

最好小于或等于±5nm。

20.NDVI的计算及优缺点：

答：优点：几种典型的地面覆盖类型在大尺度NDVI图像上区分鲜明，植被得到有效的突出。

因此，NDVI特别适用于全球或各大陆等大尺度的植被动态监测：是植被生长状态及植被覆

盖度的最佳指示因子；N【W［经比值处理，可部分消除与太阳高度角、卫星观测角、地形、

大气层辐射（云/阴影和大气条件有关的辐照度条件变化）等影响。同时，NDVI的归-化处

理，使因传感器标定衰退的影响降低（对单波段从10-30%降到对NDVI的0-6%）,并使由地

表二向反射和大气效应造成的角度影响减小。因此，NDVI增强了对植被的响应能力。

缺点：NDVI对土壤背景的变化较为敏感。实验表明，蚱物生长初期NDVI将过高估计植被

覆盖度，而作物生长结束季节，NDYI值偏低。NDVI更适用于植被发育中期或中等覆盖度植

被监测。

21.比值植被指数（RVD和归化植被指数（NDVD的优缺点：

比值植被指数（PPT2-72、73、74）

优点：比值植被指数能增强植被与土壤背景之间的辐射差异。比值植被指数可提供植被反射

的重要信息，是植被长势、丰度的度最方法之一。比值植被指数可从多种遥感系统中得到。

它与叶面积指数（LAD、叶干生物量（DM）、叶绿素含量相关性高，被广泛用于估算和

监测绿色植物生物量。

缺点：在植被高密度覆盖情况下，它对植被卜分敏感，与生物量的相关性最好。但当植被覆

盖度小于50%时，它的分辨能力显著下降。RVI对大气状况很敏感，大气效应大大地降

低了它对植被检测的灵敏咬，尤其是当RVI值高时。因此，最好运用经大气纠正的数据，

或将两波段的灰度值（DN）转换成反射率后再计算RVI,以消除大气对两波段不同非线性

衰减的影响。

归一化植被指数（PPT2-76、77、78）

优点：几种典型的地面覆盖类型在大尺度NDVI图象上区分鲜明，植被得到有效的突然。因

此，NDVI特别适用于全球或各大陆等大尺度的植被动态监测；是植被生长状态及植被覆盖

度的最佳指示因子；NDVI经比值处理，可部分消除与太阳高度角、卫星观测角、地形、大

气程辐射（云/阴影和大气条件有关的辐照度条件变化）等的影响。同时，NDVI的归一化

处理，使因传感器标定衰退的影响降低（对单波段从10-30%降到对NDVI的0-6%）,并使

由地表二向反射和大气效应造成的角度影响减小。因此，NDVI增强了对植被的响应能力。

缺点：实验表明，作物生长初期NDVI将过高估计植被覆盖度，而作物生长结束季节，NDVI

值偏低。NDVI更适用于植被发育中期或中等覆盖度植被检测。

22.简述石油遥感监测光谱特征。

可见光：可见光中0.63-0.68m的使油膜和周围干净海水的反差达到最大。因此，用红光

波段监测海面油膜，次之为蓝光波段来，多波段组合使可见光航遥油测效果最佳。油膜对紫

外光的反射率比海水高121.8倍，有较好的亮度反差，但仅对厚度小于5mm的各种水面油

膜敏感，因此,利用紫外波段电磁波可把海面薄油膜显示出来。

近红外:厚度大于0.3mm的油膜,热红外比辐射率在0.95098之间，海水的比辐射率为0.993。

因此，当油膜与海水实际温度相同时，它们的热红外辐射强度是不同的。厚度小于1mm的

油膜，其比辐射率随厚度的增加而增加。因此，可通过红外影像的灰度层次进行油膜厚度反

演，基于油膜的厚度和分布，进而推算总溢油量。

微波石油遥感监测波段特征：微波波长较长,具有很强的绕射透射能力，可

以穿透云、雨、雾。运用微波波段的被动式和主动式传感器，均有监测海面溢油的能力。波

长8mm、1.35cm和3cm的微波，不论入射角和油膜厚度如何，比辐射率比海水高。这样，

用微波辐射计可以观测海面油膜。油膜的微波比辐射率随其厚度变化，反映到微波辐射计影

像上灰度随油膜厚度变化，因此，用微波辐射计亦可监测油膜厚度。

雷达石油遥感监测波段特征：油膜对海面起平滑作用，使海面粗糙度降低，受油膜覆盖的海

面，对雷达脉冲波的后向放射系数明显比周围无油膜区小得多，因此在侧视雷达和合成孔径

雷达图像上，油膜成暗色调。雷达和微波遥感可以全天时、全天候地进行海上石油监测，缺

点是地面分辨率低。

23.土壤的反射率（PPT2-84）：

土壤在R与NIR波段的反射率具有线性关系。则在NIR—R通道的二维坐标中，土壤

（植被背景）光谱特性的变化，表现为一个由近于原点发射的直线，称为“土壤线”.

24.不同的遥感数据分别适合做什么地址遥感监测：（PPT1-54—82）

高等分辨率（5-10m）：IKONOSsQuickBirdo主要应用于：城市绿地规划,进行比较

详细的城市土地利用现状和变化分析、获取城市建筑类型分布状况信息、进行城市交通研究、

开展城市灾害和垃圾研究以及为城市GIS提供有关数据，

中等分别率（l0-80m）：MSS、TM、MODIS。主要应用于：资源调杳、环境和灾害监

测、农业、林业、水利、地质矿产和城建规划等。

MSS、TM：城市土地利用，湖波水体信息提取，土地利用/覆被变化、水环境监测、植

被遥感监测、城市热岛效应监测、灾害遥感监测；

MODIS：陆地和海洋表面的温度和地面火情、海洋彩色，水中沉枳物和同绿素、全球

植被测绘和变化探测、云层表征、汽溶胶的浓度和特性、大气温度和湿度的探测，雪的

覆盖和表征、海洋流

低分辨率：NOAA气象卫星、中国风云系列卫星。广泛应用于宏观观测的对象，如：

气象预报和观测海洋表面深度海浪、海冰等。

25、遥感信息的综合特征有哪些

1多源性。1分

2空间宏观性。1分

3遥感信息的时间性。1分

4综合性、复合性。1分

5波谱、辐射量化性。1分

26、简述遥感图像地质解译的主要内容。

1识别图象上的地质体及地质现象并尽可能详细判明它们的各种特征。

2圈出地质体的边界。对区内规模较大的构造形迹或岩体应注意向外围追索其延伸方

向和分布范围以便建立整体概念。

3量测地质体的有关数据如岩层产状、构造线方位、岩体的出露面积、线性构造的长

度和密度等。

4配合地面地质资料及物化探资料分析、确定隐伏构造的存在及其分布范围。

5编制地质解译图综合分折各种地质体之间的生成联系、空间分布关系为进一步研

究工作区的地质构造特征、地质发展史及找矿、勘探提供可靠的基础资料。

27、微波遥感的特点：

（1）全天候、全天时的信息获取能力

（2）对某些地物具有特殊的波谱特征

（3）对冰、雪、森林、土壤（尤其对干燥、松散物质）有一定的穿透能力

（4）适宜对海面动态情况（海面风、海浪）讲行监测

（5）一般微波传感器分辨率较低，但目标物特性明显

28、侧视雷达图像的几何特性

A.斜距比例尺不一致：图像比例尺在近距离处比例尺较小，远距离处比例尺很大。

B.投影差：侧视雷达图像的投影差是一维的，并与航线正交，但其投影差方向即像点位

移方向却正好是相反的。

C.上下位移、透视缩减、盲区

D.视差（高低视差）

29、遥感图像的特征

空间分辨率（图象的几何特征）：扫描仪瞬时视场所对应的地面实际大小。

空间分辨率与平台高度和传感器焦距有关

波谱分辨率（图象的物理特征）：传感器所能分辨的最小波长间隔，即传感器各个波段的

宽度。

辐射分辨率（图象的物理特征）：传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差，即遥

感图象上每一个像元的辐射量化级。

时间分辩率（图象的时间特征）：对同•地点进行第二次信息获取的时间间隔，即重访周期。

30、几个变换的概念

对比度变换：通过改变图像像元亮度值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。

线性变换：线性变换：扩大原始灰度等级范围。简单的线性变换是按比例扩大，通常使输

出图像直方图的两端达到饱和。

指数变换（拉伸高亮度区间）是在亮度值较高的部分xa扩大亮度区间，属于拉伸，而在

亮度值较低的部分xb缩小亮度间隔，属于压缩。

对数变换（拉伸低亮度区间）对数变换的变换函数，与指数变换相反，它的意义是在亮度

值较低的部分拉伸，而在亮度值较高的部分压缩。

31、图像直方图分析的意义

一般来说，一幅包含大量像元的图像，其像元亮度值应符合统计分布规律，即假定像元亮

度随机分布时，直方图应是正态分布的，实际工作中，若图像的直方图接近正态分布，则说

明图像像元的亮度接近随机分布，是•幅合适用统计方法分析的图像。当观察直方图形式时,

发现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，以上情况均是图像的对比度较

小，图像质量较差的反映。

32、简述遥感制图的基本过程

a）遥感图像的选择

b）遥感图像的几何教正与图像的处理

c）图像的解译

d）地理基础底图的编制

e）遥感解译图形与地理基础地图的复合

f）地图的输出与制版印刷。

33、试述航空遥感的特点及局限性。

特点：（1）空间分辨率高；（2）灵活方便；（3）历史悠久；（4）可作为实验系

统；

局限性：（1）工作量大；（2）工艺周期长；（3）受天气条件限制大；（4）大气

散射的影响

34、太阳辐射的光谱特性有哪些？

（1）太阳辐射光谱曲线与温度为5900k的理想黑体辐射曲线相似；

（2）太阳辐射能主要集中在（）.3-1.3um,最大辐射强度位于0.47um左右；

（3）太阳辐射经过大气层以后，各波段的能量发生不同程度的衰减

35、天空蓝色的原因？呈现橘红色的原因？云层呈白色的原因

天空呈蓝色的原因：瑞利散射对可见光的影响很大，无云的晴空呈现蓝色，就是因

为蓝光波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚

蓝。

朝霞和夕阳时天空呈橘红色的原因：日出和日落时太阳高度角小，阳光斜射向地面,

通过的大气层比阳光直射的时候要厚得多。在长距离里的传播中，蓝光波

长最短，几乎被散射殆尽，波长次短的绿光散射强度也居其次，大部分被

散射掉了，只剩下波长最长的红光，散射最弱，因此透过大气最多。加上

剩的极少量绿光，最后合成呈橘红色，所以朝霞和夕阳都偏橘红色云层

呈白色的原因：当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射称为无选

择性散射，这种散射的特点是散射强度与波长无关，云、雾粒子直径虽然

与红外线波长接近，但相比可见光波段，云雾中水滴的粒子直径就比波长

大的很多，因而对可见光中各个波长的光散射强度都相同，所以人便看到

云雾呈白色，并且无论从云下还是乘飞机从云层上面看，都是白色。

36、结合地物光谱特征解释比值运算能够突出植被覆盖的原因。

植被反射波谱曲线规律性明显而独特，可见光波段(0.4〜0.76卜im)有一

个小的反射峰，两侧有两个吸收带。这是因为叶绿素对蓝光和红光吸收作

用强，而对绿光反射作用强。在近红外波段(0.7〜().8pm)有一反射的“陡

坡”，至l.lgm附近有一峰值，形成植被的独有特征。在中红外波段(1.3〜

2.5pm)受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特

别是在水的吸收带形成低谷。比值运算可以检测波段的斜率信息并加以扩

展，以突出不同波段问地物光谱的差异，提高对比度。该运算常用于突出

遥感影像中的植被特征、提取植被类型或估算植被生物量。

37、中心投影与垂直投影的区别

答：1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，并有统一的

比例尺。中心投影则受投影距离影响。

2投影面倾斜的影响：当投影面倾斜时，垂直投影的影像仅表现为比例尺

有所放大。中心投影的相片上各点的相对位置和形状不在保持原来的样

子。

3地形起伏的影响：垂直投影时，随地面起伏的变化，投影点之间的距离

与地面实际水平距离成比例缩小，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，产生投影误差。这种误差有

一定规律。

三、判断题

I.随着植物在一个生长季的生长，叶绿素逐渐减少，其它色素增加，红光附近的反射率减

少。CUO

2.阔叶林在近红外波段的反射峰值比针叶林的高。dui

3.植物冠层的反射率要低于单叶的反射率，是因为冠层阴影所致。dui

4.水生生物含量的增加，改变水在近红外波段的强吸收，使水体反射率曲线呈现出近红外

陡坡效应。

5.在地形复杂的山区可利用(TM2+TM3)/(TM4+TM5)和TM5相结合的方法可达到很

高的水体提取精度。

6.在热红外图像上，夜晚未污染水区呈白色条带，排油区呈黑色条带。

7.USLE模型中的地形因子的坡长因子，就是指坡面的水平投影长度。

8.可以通过诺莫图的方法来查找土壤可蚀性因子K值的大小。

9.出现富营养化的水域，在0.55同。附近有明、显的荧光峰。

10.当叶绿素浓度增加时，可见光的绿光部分的光谱反射率明显下降，但蓝光部分的反射率

则上升。

II.随着植物生长，叶绿素逐渐减少，其它色素的含量增加，导致红光的反射率上升。

12.蛋白质、纤维素、木质素的吸收在波长大于l.9wn后有显著增加趋势，以利用短波红外

光谱判断植物是否缺肥并进行氨含量的定量估算。dui

13.典型双子叶植物（.苹果）近红外波段反射率要比典型单子叶植物（小麦）的在近红外波

段的反射率高，是因为前者结构疏松、孔隙多多次反射增加的缘故。dui

14.阔叶林的近红外波段反射率较针叶林高，是因为阔叶林叶片结构比较稀疏，而针叶林叶

片机构比较紧凑。dui

15.近红外谱段冠层的反射率高于单叶片，且冠层反射率随层数增加而增加。dui

16.当绿色植物叶绿素含量高，生长旺盛时，“红边”会向波长增加的方向偏移，称为“红

移“。dui

17.当植物由于受金属元素“毒害”、感染病虫害、污染受害或者缺水缺肥等原因而“失绿”

时。则“红边”会向波长短的方向移动，称“蓝移”。dui

18.在植被高密度覆盖情况下，比值植被指数RVI对植被十分敏感，与生物量的相关性最好。

但当植被覆盖度小于50%时，它的分辨能力显著下降。dui

19.NDVI更适用于植被发育中期或中等覆盖度植被检测。

20.土壤调整植被指数SAVI中土壤调节系数L的取值规律为：L取值介于0-1之间，植被

覆盖度越大，L取值越大。

21.清水在热红外图像上，白天比陆地地物暗，晚上比陆地地物亮。

22.平静的清水水面在微波雷达中回波强度因镜面反射而很小。

23.自然水体受水体内组分的影响，往往使水体的反射率升高。

24.反映水体富营养化的最主要因子是叶绿素。

25.随着海水中悬浮物质浓度增加，0.52所附近的叶绿素光谱“节点”会向长波方向移动。

26.赤潮发生时，导致海表面日温差值较大。

27.依据Plank公式由辐射强度，推求得到的温度为亮度温度。

四、填空题

1、水体的反射光谱特性三方面的贡献：包含水表面反射、水体底部物质反射及水中悬浮物

质的反射3方面的贡献。

2、L3um以外植物含水量的三个吸收波段：1・4、1・9和2.7um。

3、LandsatTM缨帽变换为6维空间，前三维分量有意义，包括：

亮度，反映总体亮度变换

绿度GVL反映地面植物的绿度

湿度

4、对水体的反射波谱影响最大的4个组分：纯水、浮游植物、悬浮物、黄色物质。

5、维恩位移定律：地面物体的温度在300k时，辐射峰值波长在9.7um附近。

6、LandsatMSS缨帽变换为四维空间，前三位分量的含义：

土壤亮度指数SBL反映土壤反射率变化的信息

绿色植被指数GVI,反映地面植物的绿度

黄色成分：说明植物的枯萎程度

7、植被结构分两类，分为：水平均匀植被（连续植被）和离散植被两种。

8、植物的光谱特性受叶子总含水量的控制，在可见光谱段内，植物光谱特性主要受叶内各

种色素（叶绿素和胡萝卜素等）的支配，其中叶绿素起最主要的作用。

9、传感器对水面反射所接收到的光包括天空散射光、水面反射光和水中光。

10、水中光（或称离水反射辐射）是由水底反射光和后向散射光一起组成的。

11、遥感探测清洁水深的最佳波段是蓝光0.47um〜0.55um。

12、反照率感念：指在地表向上半球的可见光和近红外波段的反射能量之和。

13、土壤修正植被指数L的取值为：0.5。

14、单波段阈值法进行水体信息的提取，一般选用TM5波段作为数据源。

15、地表温度反演主要考虑的三大参数是：亮度温度、地表比辐射率、大气透射率。

16、叶面积指数LAI一般大于1,小于10。

17、由维恩位移定律计算得到地物温度为300K时，辐射峰值波长在9.7囚“附近。

18、按照传感器工作方式遥感可以分为一主动遥感和—被动遥感。

19、现代遥感技术系统一般由四部分组成平台、传感器、地面接收系统和遥感

资料分析解译系统。

20、遥感技术中搭载传感器并能使其正常工作的工具称为遥感平台，目前遥感平台主要有

卫星、飞机、航天飞机等任意三个以上。

21、水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定同时又受到各种水状态的影响。水体可

见光反射包含水面反射光、悬浮物反射光及水底反射光和天空反射光等4个方面的贡

献。

22>Collins1978研究伫物不同生长期内的高光谱扫描数据发现作物快成熟时其叶绿

素吸收边即红边向长波方向移动即“红移”。

23、空间分辨率有三种表示形式像元大小、线对数和视场角。

24、目标地物的识别特征包括色调、颜色、形状、纹理、大小、位置、图型、相关布局、

阴影

25、遥感图像解译专家系统由三大部分组成，即图像处理和特征提取子系统、解译知识获

取子系统、狭义的遥感图像解译专家系统。

26、按照传感器的工作波段分类，遥感可以分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波

遥感、多波段遥感。

27、遥感影像变形的主要因素有平台的位置、地形的起伏、地表的曲率、大气的折射、地

球的自转。

28、大气影响的粗略校正指通过比较简便的方法去掉程辐射度。其主要方法有直方图最小值

去除法、回归分析法。

29、大气对辐射散射后，有相当一部分散射光直接进入传感器，这部分辐射称为程辐射

30、散射现象的实质是电磁波在传输总遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。这种现象只有

当大气中的分子或其他威力的直径小于或相当于辐射波长时才会发生。大气散射的三种

情况是瑞利散射、米氏散射、无选择性散射

31、引起辐射畸变的原因有两个，即仪器本身的误差和大气的影响

32、遥感的分类方法有多种，按工作平台可分为地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥

感

五、论述题

1、论述我国内陆湖泊蓝藻水华遥感监测研究进展.

今后，对湖泊富营养化遥感的重点研究方向：

(1)深入研究湖泊需营养化参数的光谱特性，加深对富营养化遥感机理的认识，以进一步发展

富营养化遥感建模方法；

(2)多种遥感数据结合，提高富营养化遥感监测精度；

(3)加强对富营养化遥感建模方法的研究，建立富营养化综合评价模型；

(4)遥感与GIS结合,GIS可以更有效组织、管理和分析遥测的数据，与遥感集成，便于动态监

测和分析；

(5)加强河道型水体富营养化的遥感监测与评价方法研究。

2、论述当前国内外农作物的遥感估产研究进展

农作物估产则是指根据生物学原理，在收集分析各种农作物不同生育期不同光谱特征的基

础上，通过平台上的传感器记录的地表信息，辨别作物类型，监测作物长势，并在作物

收获前，预测作物的产量的一系列方法。

包括三方面内容：农作物识别、种植面积估算、长势与旱情监测和估产模式建立

现有遥感估产问题

数据源的选取和精度控制方面：为降低成本，大面积估产用NOAA数据，其低空间分辨率导

致作物面积分布信息不准确；提高空间分辨率的SPOT和QuickBird影像数据，因时间分辨

率降低，不能进行连续的作物长势监测，降低估产精度。

遥感估产模型小区实验可行，但不能满足大面积估产需求：依据植被指数与农学参数建立的

遥感估产回归模型，普适性较差，未来应考虑模型的机理性与普适性，增强模型在区域间或

年份间的通用性。

未来估产的研究趋势：

提高数据源的空间分辨率。

利用数据反演综合气候环境因子

极端气候条件下的产量评估

构建新植被指数提高估产精度

3、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)及其实际应用如卜.：

①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

raa

o

②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。

③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。

④阴影：可判读地物的高度，但也遮挡部分地物信息。如航空像片判读时利用阴影可以了解

铁塔及高层建筑物等的高度及结构。

⑤形状：目标地物在影像上呈现的外部轮廓。如飞机场和港湾设施在遥感图像中均具有特殊

形状。

⑥纹理：指目标地物内部色调有规则变化