遥感期末试卷知识重点

1、-作者xxxx-日期xxxx遥感期末试卷知识重点【精品文档】复习重点： 一、名词解释瑞利散射和米氏散射瑞利散射（分子散射）：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射；主要由大气中的原子和分子引起。散射强度与波长的四次方成反比。（大气颗粒对可见光，距离地面9-10km，电磁波长小于1um）米氏散射：当大气中粒子的直径与波长相当时发生的散射；主要由大气中的烟尘、小水滴和气溶胶引起。散射强度与波长的二次方成反比。米氏散射在光线前进方向比向后方的散射更强。（云雾对红外的散射、潮湿天气；距地面05km，电磁波长集中在15um） 瑞利散射分子散射 发生条件：当微粒直径D<<电磁波波长 散射效

2、应（规律）：散射系数 （1/ 4 ）短波强于长波米氏散射：主要大气中固态微粒引起 发生条件：当微粒直径D电磁波波长 散射效应（规律）：散射系数 （1/ 2 ）主动遥感与被动遥感主动遥感，遥感器发射人工探测信号，到达目标后信号反射回来被传感器接收从而对目标性质、数量、空间位置进行识别的遥感方式。如，夜晚拍照通常要在相机上装闪光灯。主要是“微波遥感”.被动遥感：遥感本身并不发射任何人工探测信号，只是被动接收来自于目标的信号，从而实现对目标性质、数量、空间位置等特征进行识别的遥感方式。“无源遥感”，如中午拍照。电磁波谱与大气窗口电磁波谱:按照波长的长短顺序将各种电磁波依次排列而制成的一张图表,从左到

3、右按波长增加排列为：宇宙射线r 射线X射线紫外线可见光红外微波无线电波和工业用波大气窗口:是指在大气中传播受到衰减作用较轻因而透射率较高的电磁波段 加色法与减色法加色法:用于物理学、计算机中颜色合成.是指用两种或两种以上的原色按一定比例混合而得到新颜色的方法，就成为加色法。减色法:常用于颜料色混合、印刷出版业.是指颜料吸收了白光中一种或一种以上的原色将剩余色光反射出来而获得新颜色的方法。减色法三原色：黄、品红、青。影像解译与直接解译标志 遥感图像解译：根据遥感图像所提供的影像特征及其对应目标的特点进行推理和判断将目标识别出来，并进行定性、定量分析的工作就称为遥感图像解译（判读).直接解译标志：

4、能在遥感影像上直接看到可供判读的影像特征，如形状、大小、阴影、纹理、色调等. 遥感图像的光谱分辨率与时间分辨率光谱分辨率：指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波段位置及波长间隔的大小。即选用通道数、每个通道的中心波长、带宽，三者共同决定光谱分辨率。光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强，对物体的识别精度越高，遥感应用分析的效果就越好。光谱分辨率越高，越容易捕捉到各种物质特征波长的微小差异，便于找到那些识别不同地物类型的”诊断波谱“。所以高光谱遥感就有利于探测目标物之间波谱特征的细微差异,光谱分辨率越高，描述每个像元的特征向量维度就越高，高光谱遥感数据的维度就越高。光谱分辨率的选取要以研究地物

5、的波谱特征为基础。时间分辨率：指遥感器重复覆盖同一地区的频率或时间间隔的长短，时间间隔越短，则说明。时间分辨率越高。主要由遥感平台的回归周期来决定。中心投影与垂直投影 ：中心投影：所有的投影光线都交于一点所形成的投影.垂直投影：所有投影光线相互平行且垂直于投影面.RVI与NDVIRVI:比值植被指数式中：DN表示像元点的数字化值，为地表反射率，NIR代表近红外，R代表红光。NDVI:归一化差值植被指数NDVI被认为是监测地区或全球植被和生态环境变化的有效指标.无监分类与有监分类 ：无监分类：在对研究区不了解的情况下，只是依据每一类型地物所具有的相似性(类似度),把反映各类型地物特征值的分布按相

6、似分割和概率统计理论将各像元归并成不同的空间集群，然后结合地面实地调查来确定各集群的地物类型从而达到识别分类目的的分类方法.其数学基础是：多元统计的聚类分析.有监分类:利用对研究区已有类别的先验知识从遥感图像上选取若干有代表性的训练区作为样本,据此估计出各类别的统计特征参数(主要是指均值向量和协方差矩阵),进而建立判别函数，然后利用判别函数实现对待分类像元进行分类的方法。有监分类的数学基础：多元统计的判别分析.遥感图像的辐射分辨率与空间分辨率辐射分辨率:指遥感器所能识别的地物间最小辐射度差，辐射度差越小,则说明该传感器越灵敏，这主要取决于传感器生产厂家的技术水平。辐射分辨率越高，则遥感图像中每

7、个像元存储时所需要的字节数就越多，目标间能被区分开来的可能性就越大，图像质量就越高。空间分辨率：指遥感影像上一个像元所对应的地面实际面积的大小，通常有3种表示方法：像元 线对数 瞬时视场植被的红边效应地物的反射波谱“植被的陡坡效应-红边效应”植被在绿光有一反射小峰在近红外有一反射高峰，是其3到5倍. 植物反射光谱从洪波段的低反射迅速过渡到近红外的高反射的那段光谱区域，通过其拐点所处的波长位置和斜率等参数来定量描述，是植物反射光谱曲线最典型的特征。二、简答题狭义的遥感的定义是什么？其4大物质组成要素分别是？狭义：利用飞机、人造卫星或其它飞行器作运载工具，主要以电磁波为媒介，通过多种传感器用非接触

8、式的方式获取远距离目标和现象的信号，进而推求其位置、属性及数量等信息的的一种科学与艺术相容的技术手段。狭义：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综合性探测技术。对象 传感器 信息传播媒介 遥感平台.植被遥感中常用的比值植被指数RVI定义是？ 归一化差分植被指数NDVI定义为?他们各自效应是什么?比值植被指数：效应：（1）消除地形起伏产生的阴影的影响 （2）提高与地面实测生物物理参数的相关性生物物理建模效应：（1）NDVI是植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子。许多研究表明，NDVI与LAI、绿色生物量NPP、植被覆

9、盖度、光合作用等植被参数有关，因此NDVI被认为是监测地区或全球植被和生态环境变化的有效指标.（2）NDVI经比值处理，可以部分消除与太阳高度角、卫星观测角、地形、云/阴影和大气条件有关的辐照度条件变化（大气程辐射）的影响（3）对于陆地表面的主要覆盖而言，云、水、雪在可见光波段比近红外波段有较高的反射作用，其NDVI<0；岩石、裸土在两波段上有相似的反射作用，其NDVI接近于0；有植被覆盖的地表其NDVI>0且随覆盖度的增加而增大（4）NDVI的局限性：NDVI增强了近红外与红色通道反射率的对比度，它是近红外与红光比值的非线性拉伸，其结果是增强了低值部分，抑制了高值部分，结果导致了

10、对高植被区较低的敏感性(饱和效应）。遥感影像判读的常用8个判读标志分别是？影像色调 颜色 形状 大小 纹理 图形或图案 阴影 立体外貌阴影，位置，纹理，大小，色调，颜色，图型，形状。图像增强处理中，指数变换、对数变换及高斯变换各自的效应是什么？指数变换 效应：压缩低亮度像元间的亮度差异，扩展高亮度像元间的亮度差异。对数变换：效应：扩展低亮度像元间亮度差异，抑制高亮度像元间亮度差异。高斯变换：效应：压缩低亮度和高亮度像元间的亮度差异，扩展中间亮度像元间的亮度差异。遥感图像的几何校正的定义？目的？其两个重要环节分别是什么？几何校正的概念:指采用特定的数学变换方程消除图像中的几何变形，产生一幅符合某

11、种地图投影或图形表达要求的新图像的技术过程，就称为图像的几何校正。目的：就是要纠正这些系统及非系统因素引起的图像变形，从而实现与标准图像或地形图（我们认为地形图的几何位置是准确的，尽管地形图也存在一定的变形，但只要在一定的容差范围内就可以接受）的几何整合。两个重要环节:一是实现像元的坐标变换，即将畸变图像坐标转换成标准图像空间（主要是地图空间）坐标，难点在于“转换模型”如何确定与求解。二是坐标变换后实现像元值的重采样。什么是米氏散射与瑞利散射？两者的主要差异是什么？瑞利散射（分子散射）：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射；主要由大气中的原子和分子引起。散射强度与波长的四次方成反比。（大

12、气颗粒对可见光，距离地面9-10km，电磁波长小于1um）米氏散射：当大气中粒子的直径与波长相当时发生的散射；主要由大气中的烟尘、小水滴和气溶胶引起。散射强度与波长的二次方成反比。米氏散射在光线前进方向比向后方的散射更强。（云雾对红外的散射、潮湿天气；距地面05km，电磁波长集中在15um） 差异：瑞利散射主要发生在紫外、可见光和近红外波段；米氏散射发生在近紫外 红外波段，但在红外波段米氏散射的影响超过瑞利散射。遥感图像处理中常用比值法来处理图像，它的主要效应是什么？请举例详细说明不会何为影像解译？何为直接解译标志？影像上有哪些常用的解译标志？遥感图像解译：根据遥感图像所提供的影像特征及其对应

13、目标的特点进行推理和判断将目标识别出来，并进行定性、定量分析的工作就称为遥感图像解译（判读）。直接解译标志：能在遥感影像上直接看到可供判读的影像特征称为直接判读标志，如形状、大小、阴影、纹理、色调等。常用解译标志:1,色调与颜色 指地物反射、辐射电磁波的性质和能量强弱在影像上的表现说明两点：a 解译者必须了解该解译图像中影像色调的支配因素.如可见光和近红外图像均反映地物“反射”波谱特征的差异，涉及地物的物质组成、水分含量等；而热红外图像则反映地物“发射”波谱特征的差异，是地物温度差异的记录；雷达图像反映地物后向散射能量的差异，涉及到地物介电常数、表面粗糙程度等物理性质.b 影像色调受到多种因素

14、的影响 除了受目标本身的波谱特征因时因地、因环境变化而变化外，还受到成像高度、成像时间（光照角度、强度）、遥感器观察角度、成像后处理等多种因素的影响，因此使用色调标志时要特别小心2,阴影指因倾斜照射，地物自身遮挡光源而造成影像上的暗色调阴影分为本影和投落阴影，前者是地物背光面在影像上呈现的暗色调构像，有助于获得目标的立体感；后者是地物背光方向地物投射到地面的暗斑在影像上的构像，它反映地物的侧面形态，可以根据侧影的长度及照射角度反算地物的高度，但是，因为阴影的遮盖会掩盖一些信息，给解译工作带来不便3,大小指地物长、宽、高、面积、体积等在影像上的记录。地物影像的大小不仅能求得地物的数量特征，而且对

15、判读地物的性质也有帮助。例如，单轨铁路和双轨铁路从形状上往往不易区分，但通过量算其宽度则很容易区分。地物影像的大小取决于影像的比例尺大小。因此，解译前要获得影像的比例尺。4,形状是目标物的外形、轮廓。a 遥感图像记录的是目标物的顶面形状，不同于地面看的侧面形状b 自然形成物往往形状复杂，不规则，轮廓边界呈现较圆滑自然的曲线 如河曲冲击扇、火山锥等；人为活动的产物一般具有规则的几何形状，拐角明显呈一定角度，如田块、果园、城镇建筑物等。c 影像的比例尺和分辨率对形状影响较大，小比例尺时，往往呈现的是综合体的形状5,纹理是指具有不同色调和形状的细微影像按某种规则排列组合的集合，这种细微影像称为纹理基

16、元。它往往是指图像上地物表面质感（平滑、粗糙、细腻等）如“花格子衬衫”（强调单个事物的重复规则排列，如果园果树的株行距、集约化程度高的田块排列，贵州山区梯田的排列）。6,图案，即图型结构，是指多个人工目标重复排列的空间形式，它反映地物目标的空间分布特征。如建筑物、道路、绿化带形成的住宅区的图案7,位置即地理位置，它反映地物所处的地点与环境，地物与周边的关系。如菜地多分布于居民点周围与河流两侧；机场多在大城市郊区的平坦地；堤坝与道路（形色难分），堤在河流两侧并与之平行，道路与居民点相连；有的植物生长于高地，有些只能生长在湿地8,组合指某些目标的特殊表现和空间组合关系，它不同于那种严格按图型结构显

17、示的空间排列，而指物体间一定的位置关系和排列方式，即空间配置和布局，如砖场由高烟囱、取土坑、堆砖场等组合而成；军事目标可能有雷达站、军车、军营及周围的配套的军事设施。主成分变换的3大效应分别是什么？MSS数据的缨帽变换生成的4个新的分量分别是什么？主成分变换的效应:1）降低原始图像数据的维度（2）去相关(3）数据融合4个新的分量:u1被称为亮度指数：主要反映了土壤信息，是土壤反射率变化的方向;u2是绿度指数：反映绿色植被生长状况信息;u3是黄度指数：反映植被的枯萎程度;u4无意义轴：主要包含噪声.通常只取前面3个分量进行分析，可以从中研究大气散射等物理影响.Landsat 5上有效传感器是什么

18、（写英文）？它有几个工作通道？各自的分辨率是多少?MSS Multi-Spectral Scanner（多光谱扫描仪）TM Thematic Mapper（主题成图仪）SPOT5有哪几个传感器（写英文）？分别有几个工作波段？各自的分辨率是多少？HRG VEG HRS波 段 （m）HRG10m10m10m20m视场（km)60VEG:B:0.43-0.47 1km R:0.61-0.68 1kmNIR:0.78-0.89 1kmSWIR1.58-1.78 1km 视场（km) 2250HRS:PA:0.49-0.69 10m 视场（km) 120波段序号 波段名称 主要应用XS-1 0.49-0

19、.61um（绿） 是叶绿素反射的次高峰，区分植被类型和评估作物 长势，对水体有一定的穿透深度，干净水域能穿透 10至20米，区分人造地物类型 XS-2 0.61-0.68um（红） 是叶绿素反射的低谷区，据此可以识别农作物类 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XS-3 0.78-0.89um（近红外）是叶绿素反射的高峰，检测作物长势，区分植被 类型，绘制水体边界，探测土壤含水量XS-4 1.58-1.75um（短波红外） 探测植物含水量及土壤湿度，区别云与雪PAN 0.49-0.69um（全色） 2.5m分辨率，城市土地利用现状调查、城市道路 动态更新

20、，识别大型建筑物 三、论述题为何晴朗的天空呈蓝色而雨天的天空总是灰蒙蒙的？请利用有关遥感原理解释之。这是因为太阳光线射人大气层后，遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒发生散射的结果。波长较短的紫、蓝、青色光波最容易被散射，而波长较长的红、橙、黄色光的透射能力较强，它们能穿过大气分子和微粒，保持原来的方向前进，很少被空气分子散射。对下层空气分子来讲，主要是蓝色光被散射出来，因而天空呈蔚蓝色。而雨天灰蒙蒙是因为微粒的无选择散射。你如何定义卫星遥感数据的4个分辨率？在实践中，你如何应用这四个分辨率？时间分辨率 空间分辨率 辐射分辨率 光谱分辨率何为图像增强？何为图像复原？两者的异同点是什么？图像增强，是指对一幅图像进行试探性的加工、改造，使人们感兴趣的目标（地物、现象）信息突出，易于识别的技术过程。图像复原，是指对已知降质原因的图像采用确定的模型和方法，恢复图像本来面目的技术过程。项 目 图 像 增 强 图 像 复 原前提 图像降质原因未知 图像降质原因已知处理方法 试探性方法反复比较确定性的模型和方法评价标准 主观的 客观的共同点 改善图像质量 改善图像质量。结合城市规划专业特点，阐述遥感在其中的角色。遥感技术是一门建立在空间 科学 、 电子 技术、光学、 计算 机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学 理论 基础上的综合性技术，为 现代 前沿