遥感信息科学

1、 遥感信息科学绪论1.遥感的基本概念是什么？ 从远距离、高空、以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描的方式，对地物电磁辐射信息的感应、传输记录和处理，从而识别目标物的性质和运动状态的现代化技术系统。2.遥感的分类方式有哪几种，分别对遥感如何分类？1.按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感。2.按探测器工作波段分类：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感。 3.按遥感应用领域分类：大的研究领域：外层空间遥感，大气层遥感，陆 地遥感，海洋遥感等。具体应用领域：资源遥感，环境遥感，农业遥感，林业遥感，地质遥感，水文遥感，城市遥感等。 4.按遥感资料的

2、记录方式分类：成像遥感、非成像遥感。 5.按传感器的工作方式分类：主动遥感、被动遥感。 6.按其他分类方式3.遥感探测系统包括哪几个部分？ 被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。4.遥感技术的应用特点有哪些？ 宏观性强、信息量真实，丰富、时效性强、综合分析应用能力强5.简述遥感的发展简史。 无记录的地面遥感阶段(1608-1838年) 有记录的地面遥感阶段(1839-1857年) 空中摄影遥感阶段(1858-1956年)航天遥感阶段(1957- )第一章1. 电磁波的基本概念？ 电磁波是在空间传播的交变电磁场，即指变化电场和磁场交替产生，由远及近，以有限的度

3、在空间内传播的过程。2. 电磁辐射的基本特征有哪些？1.传播过程中，其波长、强度、传播方向和偏振面会发生变化。2.电磁波的叠加与相干 叠加振动方向和频率不同的多列电磁波在空间相遇时，相遇点的复合振动等于各列波在该点的矢量和，而在其他位置每一列波仍保持原有的特征，即波的传播是独立的。 相干两列频率、振动方向、相位都相同或相位差恒定的电磁波叠加时，某些部位处于振动永远加强，而另一些相位则处于振动永远减弱或完全抵消。3.电磁波的衍射 电磁波通过障碍物边缘或透过屏幕上的小孔时所引起的使一些辐射量发生方向 改变的现象。4.电磁波的偏振 电场强度在各个方向是相等的，若其总是固定在某个方向振动，则称电磁波在

4、该方向被极化。5.电磁波的多普勒效应 观察者和辐射源的相对运动所引起的电磁辐射的频率改变称为多普勒效应。6.电磁波的波粒二象性 电磁波具有波动性和粒子性两方面特征。 电磁波实质上是光子微粒流的有规律的运动。 波动性电磁波具有时空周期性。 粒子性电磁波是由密集的光子微粒流组成。3. 电磁波谱的基本概念？ 按电磁波在真空中波长或频率的顺序依次划分成波段，排列成谱。4. 不同谱段的波长范围如何划分？5.电磁辐射度量术语主要由哪些，其定义是什么？ 辐射能量电磁辐射的能量 辐射通量单位时间内通过某一面积的辐射能量 辐射通量密度单位时间内通过单位面积的辐射能量辐照度被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量辐射

5、出射度辐射源物体表面单位面积上的辐射通量辐射亮度假定有一辐射源呈面状，向外辐射的强度随辐射方向而不同，则L定义 为辐射源在某一方向、单位投影面积、单位立体角内的辐射通量6. 辐照度和辐射出射度有什么区别？ 辐照度是被辐射的物体表面，辐射出射度是辐射源的物体表面。7. 热辐射、黑体的定义。 任何温度下，对任何波长的入射辐射的吸收系数恒等于1的物体。8. 黑体辐射的三大定律是什么？ 普朗克定理 斯蒂芬玻尔兹曼定律：黑体辐射通量密度的增加与绝对温度的四次方成正比。 维恩位移定律：分光辐射通量密度的峰值波长随温度的增加向短波方向移动。9.大气对电磁辐射的散射作用主要有哪几种？瑞利散射大气中粒子的直径比

6、波长小很多时发生的散射。米氏散射大气中粒子的直径与辐射波长相当时发生的散射。无选择性散射大气中的粒子的直径比波长大很多时发生的散射。10. 什么是散射、前向散射、后向散射？ 散射电磁辐射在非均匀媒质或各向异性媒质中传播时改变原来传播方向。 前向散射散射后电磁辐射传播方向与原入射方向夹角小于90°。 后向散射散射后电磁辐射传播方向与原入射方向夹角为90°180°。11. 什么是大气窗口？ 在大气中衰减小、透射率高的电磁辐射波段。12. 列举目前常用的大气窗口有哪些？ 可摄影窗口、近红外窗口、中红外窗口、热红外窗口、微波窗口。13. 色光、色觉、色彩的定义。 色光不同

7、的波长范围内的可见光在人眼内产生的视觉反应。 色觉不同色光作用于人眼所引起的彩色视觉。 色彩可见光对人眼所引起的视觉作用，不同物体对可见光具有不同的选择性吸收和反射作用。14. 彩色的三要素是什么？色调：颜色的类别。饱和度：颜色在视觉上引起的亮暗程度。明亮度：彩色的纯洁程度、白色的数量。15. 三原色和三间色的定义。 三原色由红、绿、蓝三种基本原色构成。原色是指不能透过其他颜色的混合调配而得出的“基本色”。三间色把红、绿、蓝三原色光分别两两等量相加得到的黄、品、青三色。第二章1. 地物波谱曲线、地物反射波谱曲线的概念。地物波谱曲线物体在同一时间、空间条件下，其反射、发射、吸收和透射电磁波特性是

8、波长的函数。不同地物具有不同波谱曲线，同一地物在不同波段具有不同波谱特性，不同地物在同一波段波谱特性不同。地物反射波谱地物在紫外、可见光和近红外波谱范围内，反射来自自然辐射源电磁波的能力随波长变化的规律。2. 水体、植被等地物的反射波谱曲线特征是什么？ 水体反射波谱特征：水体的反射率在整个波段都很低，在近红外部分更为突出，在整个波段内的反射率一般都在3%左右。清静水体，一般在可见光部分为4%-5%，于0. 6m处开始下降到2%-3%，到0.75m以后的近红外波段，水成了全吸收体。植被反射波谱特性：在可见光绿波段0.55m附近有10%-20%的反射峰，近红外0.8-1.0m间具有50%-60%的

9、比绿波段高的反射峰，到3.0m部分是衰减曲线。红波段0.7m和近红外1.9m附近具有强烈吸收。3. 地物反射波谱曲线的影响因素有哪些？水体反射波谱的影响因素：泥沙含量、叶绿素含量、有机质含量、水深、波浪。植被反射波谱的影响因素：植被种类、生长期、含水量、病虫害、生长环境、季节、时间、随机因素。岩石反射波谱的影响因素：成分、结构、构造、产出环境、颜色、含水量、粗糙度、裂隙度、风化程度等。影响土壤反射波谱特征的因素：成分、结构、温度、含水量、粒度。4. 比热、热惯量的概念。 比热1mg物质温度升高1 所需的热量的大小。 热惯量物体对环境温度变化热反应灵敏度的度量。5. 地物发射波谱、地物发射波谱曲

10、线的概念。 地物发射波谱地物的光谱发射率与波长的关系。 地物发射波谱曲线用来表示地物发射波谱的曲线。同一地物不同波段发射率不同，不同地物同一波段发射率不同。6. 水体、植被等地物的发射波谱曲线特征？ 水体热惯量较大，温度变化较慢。白天，水将太阳辐射的热能大量吸收并存储起来，因此在白天摄制的红外图像上表现为冷色调；夜间，水温比周围地物温度高，辐射发射强，在红外图像上呈亮白色，即暖色调。 对植物来说，在8-14m波段内，植物的发射率接近于黑体。 草地：体积小，从地面或太阳辐射取得热量少，储藏热量的可能性小。 树木：枝干高大，白天具有比周围地面低的温度，晚上相对温度较高。 作物茬子地：夜间红外图像呈

11、现暖色调，与裸图的冷色调相对。7. 微波遥感的特点 1.能全天候、全天时工。 2.对某些地物具有特殊的波谱特征。 3.对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力。 4.对海洋遥感具有特殊意义。 5.分辨率较低，但特性明显。8. 什么是地物波谱的时间效应和空间效应？ 时间效应同一地点的同一地物，由于时间推移而导致的电磁波波谱特征的变化。空间效应同一时间的同一地物，由于空间位置不同导致同类地物之间电磁波波谱的变化叫。第三章1.主要的遥感平台如何分类，各有什么特点？ 航天平台：高度在150km以上的卫星和航天飞机。 航空平台：飞机，飞艇、气球等。高度在百米至十余千米不等。 地面平台：车、船、塔等，高度均

12、在0-50m范围内。2.遥感中常用的描述卫星平台运行特征的参数主要有哪些？ 轨道倾角、升降交点时间、轨道高度、轨道周期、覆盖周期。3.摄影成像的基本原理是什么？其图像有什么特征？摄影是通过成像设备获取物体影像的技术。传统摄影依靠光学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像。 图像特征：飞行器上对地摄影时可分为垂直摄影和倾斜摄影。 垂直摄影摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3°以内 倾斜摄影摄影机主光轴偏离垂线大于3°像片比例尺：像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比。像点位移：在中心投影的像片上，地形起伏除了引起像片比例尺变化，还会引起平面点位在像片上的移动。4

13、.扫描成像的基本原理是什么？ 扫描成像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的信息，形成一定谱段的图像。5.扫描图像和摄影图像有何区别？摄影图像在胶片或像纸上成像，空间分辨率高、成本低、操作易、信息容量大，局限在0.31.3m波谱段，影像几何畸变较严重，成像受光照条件和大气效应的限制。扫描图像波普分辨率高，输出为电信号，可用磁带记录，并能实时传输，数据是辐射量的定量数据，便于校正。6.微波遥感的定义？ 通过微波传感器获取从目标物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来识别地物的技术。7.主动微波遥感和被动微波遥感的定义？ 主动微波遥感通过向目

14、标地物发射微波并接收其后向散射信号来实现对地观测遥感的方式。 被动微波遥感通过传感器，接收来自目标地物发射的微波，而达到探测目的的遥感方式。8.遥感图像特征的表现参数有哪些，各自的定义。空间分辨率扫描仪的瞬时视场或地面物体能分的最小单元。波谱分辨率传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。 辐射分辨率指传感器在接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，及采样的时间频率或重访周期。第四章1. 基本概念（影像特征、解译标志、解译） 影像特征：遥感图像显示的是某一区域特定地理环境的统一体，是地球表面的大气圈、水圈、岩石圈、生物圈以及社会生态环境的综合

15、反映。 解译标志：遥感图像上能够识别地面物体或现象，并能说明其性质、状态和相互关系的影像特征。包括色调、几何形状、纹理、大小、阴影、影纹图案。 解译：从遥感图像上获取目标地物信息的过程。2. 举例说明直接解译标志、间接解译标志？直接解译标志：形状、大小、色调、阴影、位置、结构、纹理、分辨率、立体外貌。间接解译标志：水系、地貌、土质、植被、气候、人文活动。3. 举例说明遥感图像常用的解译标志？ 水体、植被、公路铁路、裸地、雪。4. 遥感解译应遵循的主要原则？ 总体观察，综合对比分析，尊重影像的客观实际，解译图像耐心认真，有价值的地方重点分析。5. 遥感解译分析包括哪些主要方面？ 地理解译、地质解

16、译第五章1. 三大岩的遥感解译标志 岩浆岩几何形态的主要标志： 1.在图像上岩浆岩体有较规则的平面几何形态，常呈圆、椭圆、透镜状、脉状等。 2.除少数熔岩外，岩浆岩多数缺少层理影像特征。 3.在遥感图像上出露规模较大的侵入岩，常具环状、放射状等类型的水系、节理或岩脉群。 沉积岩几何形态的主要标志：层理是沉积岩最重要的图形特征，为层状产出造成的带状影像特征。层理构造、风化蚀后形成的岩层三角面和陡崖、陡坎等在遥感图像上有所显示。 变质岩几何形态的主要标志： 1.变质岩石的微地貌、微水系及冲沟发育。 2.在遥感图像上有时会看到细的纹线构造。 3.有时会观察到大理岩、石英岩、磁铁石英岩夹层，并构成垅脊

17、状突起的正地形。 4.风化剥蚀的结果在图像上会形成皱纹状、密集的蠕虫状等几何形态的纹理图案。2. 遥感构造解译的主要内容 1.解译各种构造行迹的形态特征和尺度。 2.判别各种构造行迹的性质和类型，量测构造要素的产状。 3.编制构造解译图。 4.分析各种构造行迹的空间展布及组合规律，总结区域构造特征。3. 线形构造的解译标志 色调、地貌、水系、影纹、植被、综合景观、其他。4. 环形构造的成因及其解译标志 环状构造的成因： 1.与构造有关的环状构造 1.短轴褶皱叠加褶皱形成的穹窿和构造盆地、前寒武纪变质岩系组成的基底穹窿构造 2.隆起与坳陷盆地 3.旋钮构造形成弧形、涡轮形、环形组合的断裂 4.各种构造岩块、地块 5.盐丘底辟构造、古潜山、隐伏礁体 2.与岩浆活动有关的环状构造 1.火山机构环状构造，如火山锥、火山湖等 2.隐爆角砾岩筒造成的环状构造 3.岩株、岩枝等中小型岩浆岩体、岩浆杂岩体及变质岩区由混合岩化作用或古老侵入体反映的环状构造。 3.热液蚀变、烃类扩散、热辐射等成因造成的环状构造 1.热液蚀变成因的晕圈状色调异常 2.油气藏上方的烃类微渗漏形成的“雾状异常” 3.地热资源在热红外图像上呈现为“雾状”或“晕圈状”色调异常 4.地学成因未能确定的环状构造