遥感导论复习题及答案

1.什么是遥感？国内外对遥感的多种定义有什么异同点？

定义：从不同高度的平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor）,

接收来自地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处

理，从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技

术。

平台：地面平台、航空平台、航天平台；传感器：各种光学、电子仪

器

电磁波：可见光、红外、微波

〃2.根据你对遥感技术的理解，谈谈遥感技术系统的组成。

3.什么是散射？大气散射有哪几种？其特点是什么？

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

称为散射；大气散射有三种：分别为瑞利散射:特点是散射强度与波

长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱；

米氏散射:散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的

散射主要是米氏散射

无选择性散射:特点是散射强度与波长无关。

4.遥感影像变形的主要原因是什么？

（1）遥感平台位置和运动状态变化的影响；（2）地形起伏的影响;

（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。

5.遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？

（1）未充分利用遥感图像提供的多种信息；（2）提高遥感图象分类

精度受到限制：包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的

影响。

6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。

为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志

很有必要。遥感摄影像片解译标志乂称判读标志，它指能够反映和表

现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥

感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标

志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像

各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、

大小、图型等，解诺者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的

目标地物。间接解迳标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地

物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现

象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：目标地物与其相关

指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地

质断层存在的间接标志。像片匕河流边滩、沙口目和心滩的形态特征，

是确定河流流向的间接解译标志；地物及与环境的关系。任何生态环

境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如

根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，”植物是自然界的一面

镜子。寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与

成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。

了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季

风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，

河流与水库的水位也有季节变化。

7.何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统？简要回答三者之间的相

2

互关系与作用。

地理信息系统：是在计算机硬件和软件支持下，运用地理信息科学和

系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据，提供管理、模拟、

决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地理信息的技术系统。

全球定位系统：是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地

点进行定位、报时或对地表移动物体进行导航的技术系统。

遥感数据在3s技术中的作用：1、gis数据库的数据源；2、利用遥感数

字影像获取地面高程，更新gis中高程数据库。全球定位系统在3s技

术中的作用：1、精确的定位能力；2、准确定时及测速能力。地理信

息系统在3s中具有采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球上

与空间和地理分布有关的数据的重要作用。

8.遥感技术识别地物的原理。

9.MSS影象的波段是如何划分的？各个波段的主要用途是什么？

MSS4-----0.5〜0.6用》,绿，分辨率：79m,对水体有一定透射能力，

在清洁的水体中透射深度可达10-20米,可以判读浅水地形和近海海水

泥沙。可以探测健康植被在绿色反射率。

MSS5——0.6〜红，可用于城市研究，对道路、大型建筑工地、

砂砾场和采矿区反映明显。在红色波段，各类岩石反射更容易穿过大

气层为传感器接收，也可用于地质研究。可明显反映河口区海水团涌

入淡水的情况，对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物质与河水浑浊度

有明显反映。可区分沼泽地和沙地，可以利用植物绿色素吸收率进行

梢物分类。

MSS6——0.7〜0.8囚口近红外，可区分健康与病虫害植被。水体在此波

3

段具有强烈吸收作用，水体呈暗黑色，含水量大的土壤为深色调，含

水量少的土壤色调较浅，水体与湿地反映明显。

MSS7——0.8〜1.18即近红外可用来测定生物量和监测作物长势。

水体吸收率高，水体和湿地色调更深、诲陆界线清晰。该波段还可用

于地质研究，划出大型地质体的边界，区分规模较大的构造形迹或岩

体。

第8波段一一10.4〜12.6,为热红外波段，可以监测地物热辐射与水体

的热污染，根据岩石与矿物的热辐射特性可以区分一些岩石与矿物，

并可用于热制图。

10.TM影象的波段是如何划分的?各个波段的重要用途是什么？

〒可图像影像特征since1982

波段波长Um分辨率m光谱信息及识别特征

可见先至光波段.能度映岩石中铁底手叠加吸收谱错，为褐

10.45^0.5230

铁矿，铁帽特征识利增增；但因受大气影响图侬质量较差.

2O.52-O.6U30可见光缘尤波段.光谢响应及用网类似1VISS4.

可见光红光波段.光潜响应及用途类薇但地物细节

30.63-0.6930MSS5.

较MSS5好.

40.76-0.9030近红外波段.为植被叶^素强反射谱带。反映植被种类、第

四系含水・差异，适用于岩性区分、构造及防伏地质体识别.

地貌细节也显示较清晰.

51.55-1.7530近红外波度.为水分子强吸收带.适用于调查地物含水一•

植被类型区分；地质构造、障伏断裂识别以及冰川、W识别

等.

远缸外波段，也为地物热辐射波段.图像特征取决曩地物表

610.4-12.5120

面温度及热缸外发射率.可用于地热制图、热惯制图、脸

伏地质体及隐伏构造识别，但总体分辨率较差.

72.08-2.3530反射红外波段.为妙类物质、蚀变岩石和含羟基蚀变矿物吸

收漕带，用于区分热液蚀变岩类，含油气信息识别，岩性和

地质构造解译.

11.SPOT影象的波段是如何划分的？各个波段的重要用途是什么？

第一波段为绿色波段，该波段以叶绿素反射曲线的次高峰为中点，可

区分植被类型和评估作物长势，对水体有一定的穿透深度，在干净水

域能够穿透10・20m的深度，可以区分人造地物类型；第二波段为红色

4

波段，该波段与MSS第五波段和TM第三波段很接近，在晴朗天气下，

该波段的大气透过率约为90%,是叶绿素反射曲线的低谷区，据此可

以识别农作物类型，对城市道路、大型建筑工地反映明显，可用于地

质解译，辨识石油带、岩石与矿物等；第三波段为近红外波段，用来

检测作物长势，区分植被类型；第四波段为短红外波段，用于探测植

物含水量及土壤湿度，区别云与雪；SPOT全色波段，可用于调查城市

土地利用现状、区分城市主要干道、识别大型建筑物，了解都市发展

状况。

12.按传感器的工作波段可把遥感划分为哪几种类型？

可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感等。

13.在标准假彩色合成图象上怎样识别地物类别？

14.按传感器的工作波段可把遥感划分为哪儿种类型？

分为：近紫外摄影、可见光摄影、红外摄影、多光谱摄影等

15.黑白像片的判读方法主要有哪些？

16.什么是大气窗口？谈谈你对大气窗口的认识和理解。

由于星载遥感传感器都在大气层上，无论太阳辐射、大地辐射、人

工辐射都要被大气吸收和散射，只有一部分穿透大气。对大气层而言

Q+B+L1；。、B、l分别为大气层对大气层对电磁辐射的吸收率、

散射率、透射率。如果要从大气层之上探测地面，必须选择。、B都

小，而t较大的波段范围，这样的波段范围称为大气窗口。

主要的大气窗口有11个：

I.0.15^0.20|im,远紫外，T<0.25,尚未利用

II.0.30-1.15pm,近紫外、可见光、近红外，为遥感的主要窗口，其

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+：0.300.40pm,近紫外,t约为0.70；0.40^0.70pm,可见光,工约为

0.95；0.70〜l.lOpim,近红外，T约为0.80；III.1.40-1.95^111,近红外，

T约为0.60〜0.95,其中1.55〜最为有利；

IV.2.05〜3.00岬,近红外，T约为080,其中2.08〜2.35pim最为有利；

V.3.5〜5.0|im,中红外，T约为0.60〜0.70,其中4.63〜4.95|im为03、

C02、N20吸收

VI.8〜14|im,热红外，T约为0.80,也是遥感主要的窗口之一，其中

9.6|im为03吸收；VII.15〜23|im,远红外，T<0.10,尚未利用；

VIO.25〜90ptm,远红外，工约为0.40〜0.50,尚未利用；IX.1.0〜1.8mm,

毫米波，T约为0.35〜0.40,尚未利用；X.2〜5mm,毫米波，T约为

0.50〜0.70,尚未利用；XI.8mm〜1.5m,厘米波、分米波，几乎全透明,

为微波遥感所使用。

17.遥感图象的分辨率有几种描述？其意义各是什么？

空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大小，既扫描仪的瞬时视场,

或地面物体能分辨的最小单元。

波谱分辨率：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。

辐射分辨率：指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射差。

时间分辨率：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，既采样的时间

频率，也称重访周期。

18.什么是维恩位移定律？

黑体辐射光谱中最强辐射的波长入max与黑体绝对温度T成反比：

入max•T=b,b为常数。

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如果辐射最大指落在可见光波段，物体的颜色随着温度的升高而变化,

波长逐渐变短，颜色由红外到红色再逐渐变蓝变紫。

19.非监督分类和监督分类的本质区别是什么？

监督分类法：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，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。首先需要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，通过选择特征参数（如像素亮度均

值、差等），建立判别函数，据此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类别。

非监督分类：是在没有先验类别（训练场地）作为样本的条件下，即

事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的大小进行归类合并（即

相似度的像元归为一类）的方法。非监督分类的前提是假定遥感影像

上的同类物体在同样条件下具有相同的光谱信息特征。非监督分类方

法不必对影像地物获取先验知识，仅依靠影像上不同类地物光谱信息

（或纹理信息或纹理信息）进行特征提取，再统计特征的差别来达到分再

统计特征的差别来达到分类的目的，最后对已分出的各个类别的实际属

性进行确认。

20.晴空时大气对可见光遥感和红外遥感的影响有何特点？

〃21.遥感的基本概念是什么？

〃22.大气的散射现象有几种类型？

23.对照书内卫星传感器表中所列波段区间和大气窗口的波段区间，

理解大气窗口对于遥感探测的重要意义。

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24.列举几种可见光与近红外波段植被、土壤、水体、岩石的地物反

射波谱曲线实例。

植被特点：可见光只反

射部分绿光，近红外强

烈反射见图一。

水体特点：洁净水：只

有蓝绿波段有10%反

).40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6

波长a-m射，0.75日01后全吸收

——近红外全黑：有泥沙：各波段均T；含浮游植物：近红外T。见

图二。

土壤特点：土壤的反射率随含水量的增加而降低。

图一

具有不同叶绿索浓度的海水的波谱曲线

8

图

60

%

5石灰岩

册4O长石砂岩

票

必页岩

安山岩

玄武岩

0^6~~,0?8~'R6~1k2

波长A/pm

几种岩石的反射波谱曲线

图三岩石的地物反射波谱曲线

三种土壤的反射波班曲级

图四土壤的反射波谱特性

25.主要遥感平台是什么，各有何特点？

遥感平台按高度可分为地面平台、航空平台、航天平台三种。

地面平台包括车、船、塔等，高度均在"50m,其主要目的是对地物

进行波谱测量；

航天平台的高度在150km以上，其中最高的是静止卫星，位于赤道上

空36000km的高度上，航天飞机的高度在300km左右；

航空平台包括低、中、高空飞机，以及飞铤、气球等，高度在百米至

十余千米不等。

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26.摄影成像的基本原理是什么？其图像有什么特征？

27.扫描成像的基本原理是什么？扫描图像与摄影图像有何区别？

扫描成像是依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进

行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定

谱段的图象。

28.如何评价遥感图像的质量？

29.理解加色法与减色法的原理和适用条件。在彩色合成时，有滤光

片分别透光并照射到白色屏幕上利用什么原理？

30.利用标准假彩色影像并结合地物光谱特性，说明为什么在影像中

植被呈现红色，湖泊、水库呈蓝偏黑色，重盐碱地呈偏白色。

31.数字图像和模拟图像有什么区别？为什么在计算机屏幕上显示数

字图像时，常常感觉不出出它与模拟图像的区别？

数字图象是指能够被计算机存储•、处理和使用的图像。数字图象与模

拟图像区别在于模拟量是连续变量而数字量是离散变量。

32.卫星或飞机的传感器所接收的辐射信号除了地物直接反射的信息

外，还混入了其他途径来的辐射，需要作辐射校正把它们去掉。请

分析有几种其他辐射进入传感器。

33.引起遥感影像位置畸变的原因是什么？如果不作几何校正，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？

不作几何校正产生的问题：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，给定量分析及位置配准造成困难。

34.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。

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