遥感导论-复习重点

1、本知识点必须和书本一起看，从而可以不漏重点！1遥感的基本概念。广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、重力场、声波、地震波的探测；狭义：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。2结合P2图，阐述遥感系统的组成。被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用.3按遥感平台、探测波段、传感器的工作方式来分，遥感可分成哪几种类型。按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感按探测波段分类：紫外遥感：探测波段在0.05-0.38微米；可见光探测：探测波段为0.38-0.76微

2、米；红外遥感：探测波段在0.76-1000微米；微波遥感：探测波段在1mm-1m，收集与记录目标物发射、散射的微波能量。按工作方式分类：主动和被动遥感：二者主要区别在于传感器是否发射电磁波。被动式遥感是被动地接受地表反射的电磁波，受天气状况的影响比较大。主动式遥感多为微波波段，受天气和云层影响较小。成像和非成像遥感：成像方式：把目标物发射或反射的电磁波能量以图像形式来表示。非成像方式：将目标物发射或反射的电磁辐射的各种物理参数记录为数据或曲线图形式，包括：光谱辐射计、散射计、高度计等。4阐述遥感的特点。大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。时效性：可以

3、短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。数据的综合性和可比性：综合性是指，可以根据地物在不同波段的光谱特性，选取相应的波段组合来判断地物的属性。可比性是指，可以将不同传感器得到的数据或图像进行对比。经济性：遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。局限性：遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。5地物辐射和反射电磁波的特点有哪些。6什么叫电

4、磁波谱。按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。7. 目前遥感所使用的电磁波有哪些波段（其波长范围、特点、应用）。 可见光波段：0.38-0.76 m，作为鉴别物质特征的主要波段，是遥感中最常用的波段红外波段：0.761000m，采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），可进行全天时遥感。微波波段：1mm1m，能穿透云、雾而不受天气影响，能进行全天时全天候的遥感探测。能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。紫外线波段：0.010.4m，主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测。由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在2000

5、米以下。8.大气对太阳辐射的影响有哪些。吸收、散射及反射作用、折射。11.大气对太阳辐射的吸收带主要位于哪几个波段?在紫外微波之间，具明显吸收作用的主要是O3、O2、CO2和H20；此外NO2、CH4对电磁辐射也有吸收，多种成份吸收特定波和的电磁波，形成相应的吸收带。1 氧和臭氧吸收带2 水汽吸收带3 二氧化碳吸收带4 水滴和尘埃12.什么叫瑞利散射、米氏散射和非选择性散射，三者有何区别。瑞利散射（大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射）.米氏散射（当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射）无选择性散射 （当大气中粒子的直径比波长大的多时发生的散射）13.根据不同散射类型的特点分析可见

6、光遥感与微波遥感的差别,说明为什么微波具有穿云透雾能力而可见光不能。大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。大气云层中，小雨滴的直径相对其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强，而对微波来说，微波波长比粒子的直径大很多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才有可能有最小散射，最大透射，而被成为具有穿云透雾的能力。14.什么叫大气窗口，目前遥感技术选择的大气窗口包括哪几个部分（波长范围、特点）。电磁波受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段。15. 什么叫地物波谱特性。某一波段范围内反射率的特征，

7、即地物波谱曲线的特征。16.什么叫地物的反射率、反射光谱、反射光谱曲线？地物反射率的大小与哪些因素有关，地物反射率与黑白遥感图像上的色调有何关系。反射率：物体反射的辐射能量P占总入射能量P0的百分比，反射率与物体本身的性质（表面状况），以及入射电磁波的波长和入射角等有关。反射率越高，黑白遥感图像上的色调越淡。反射光谱：地物反射率随波长变化的规律。反射光谱曲线：将地物光谱反射率与波长的关系在直角坐标系中描绘出的曲线（以波长为横坐标，反射率为纵坐标）17.植被、水体等地物的反射光谱曲线有何规律？怎样利用规律进行遥感影像判读。.1植物：a.在可见光的0.55m（绿）附近有一个小反射峰，在0.45m（

8、蓝）和0.67m（红）附近有两个明显的吸收带。b.在0.70.8m是一个陡坡，反射率急剧增高，在近红外波段0.81.3m之间形成一个高的，形成反射峰。c.以1.45m、1.95m和2.7m为中心是水的吸收带。2.土壤：没有明显的波峰波谷，土质越细反射率越高，有机质含量越高含水量越高，反射率越低3. 水体：反射主要在蓝绿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。水中含泥沙时，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。4. 岩石：形态各异，没有统一的变化规律。岩石的反射波谱曲线受矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等影响18.什么

9、叫地物的光谱发射率、发射光谱曲线，地物的光谱发射率与哪些因素有关。物体的比辐射率或发射率：物体的辐射能力与黑体辐射能力之比。发射光谱曲线：发射率与波长有关。19.斯忒藩玻尔兹曼定律、维恩位移定律公式中的符号意义、应用范围。斯忒藩玻尔兹曼定律： M=T4 ：斯忒藩-玻尔兹曼常数，=5.6710-8Wm-2K-4绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比（揭示能量与温度的关系）维恩位移定律： b为常数,b =2.89810-3mK随着物体温度升高，物体辐射量最大的电磁波波长向短波方向移动（揭示温度和波长的关系）20.基尔霍夫定律含义是什么。给定温度下，任何地物的辐射出射度M与同温度下黑体的辐射

10、出射度M黑之比是常数，即等于吸收率和比辐射率。21. 静止气象卫星与极轨气象卫星有何区别。NOAA、FY-1、FY-2分别属哪一类型气象卫星。区别：1、轨道高度不同：静止气象卫星轨道高度36 000左右，极轨8001 600。 2、周期不同：静止气象卫星0.5小时一次，极轨气象卫星0.51天/次。NOAA、FY-1属于极轨气象卫星 ； FY-2属于静止气象卫星22. 气象卫星的特点。 轨道：低轨和高轨。 成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量。 短周期重复观测：静止气象卫星30分钟一次；极轨卫星半天一次。利于动态监测。 资料来源连续、实时性强、成本低。23. 主要的气象卫星、陆地

11、卫星、海洋卫星系列有哪些，它们各有什么特点。气象卫星系列： “泰诺斯 ”(TIROS)卫星系列，雨云（Nimbus）卫星系列，艾萨（ESSA）卫星系列，NOOA卫星系列陆地卫星系列：Landsat SPOT IKONOS QuickBird 中巴资源一号 等。海洋卫星系列：Seasat 1 “雨云”7号 等海洋卫星特点：1、大面积、连续、同步或准同步探测。2、微波为主。 3、海面实测资料的校正。24.遥感技术中常用的摄影机有哪种类型。分幅式摄影机、全景摄影机(扫描摄影机)、多光谱摄影机、数码摄影机25.摄影方式传感器与扫描方式传感器有何异同点。摄影型传感器 航空摄影机：是空中对地面拍摄像片的仪

12、器，它通过光学系统采用胶片或磁带记录地物的反射光谱能量。记录的波长范围以可见光近红外为主。扫描方式的传感器光机扫描仪 用光学系统接收来自目标地物的辐射，并分成几个不同的光谱段，使用探测仪器把光信号转变为电信号，同时发射信号回地面，如MSS、TM等。 分为红外扫描仪和多光谱扫描仪。推帚式扫描仪 用平行排列的CCD探测杆收集地面辐射信息，每根探测杆由3 000/6 000个CCD元件呈一字排列，负责收集某一波段的地面辐射信息，是推帚式扫描成像。（工作原理图）26.摄影成像的图像有什么几何特征。根据摄影机主光轴与地面的关系，可以分为垂直摄影和倾斜摄影。1、垂直摄影：摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在

13、3以内。2、倾斜摄影：摄影机主光轴偏离垂线大于3。3、垂直摄影像片的几何特征：（1）像片的投影 中心投影与垂直投影的区别投影距离的影响：中心投影：投影距离不同或焦距不同则像片的比例尺也不同。垂直投影：投影距离不同与像片比例尺无关。（不存在焦距）投影面倾斜的影响：中心投影：投影面的倾斜造成同一个像片不同部位比例尺的差异。垂直投影：只表现为比例尺有所放大。地形起伏的影响：中心投影：地形起伏造成像点位移。垂直投影：不存在像点位移。 中心投影的透视规律（2）像片的比例尺：像片上两点之间距离与地面上两点实际距离之比。（3）像点位移：在中心投影上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像

14、片位置上的移动27.什么叫中心投影，中心投影有哪些成像特征。平面上各点的投影光线均通过一个固定点（投影中心或透视中心），投射到一平面（投影平面）上形成的透视关系。28.比较航空摄影像片与地形图的投影性质有什么差别。29.什么叫像片比例尺,影响航空像片比例尺的因素有 哪些?怎样测定水平像片的比例尺。像片上两点之间距离与地面上两点实际距离之比。H为摄影平台的高度（航高） f为摄影机的焦距30.在中心投影的像片上存在着像点位移,像点位移主要由哪些因素引起的,投影误差和倾斜误差的含义,投影误差的计算方法。像点位移主要由地形的起伏引起。 其位移量就是中心投影与垂直在同一水平面上的投影误差。位移量=地面高

15、度差像点到像主点的距离摄影高度31. 微波遥感的特点。1、能全天候、全天时工作； 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力； 4、对海洋遥感具有特殊意义；5、分辨率较低，但特性明显。32.主动微波遥感和被动微波遥感有何区别，主动微波遥感的传感器主要有哪些。区别：主动微波遥感指通过向目标物发射微波并接收其后向散射信号来实现对地观测遥感方式。被动微波遥感不向目标物发射微波。主动微波遥感的传感器主要有：雷达、微波高度计、微波散射计。33. 遥感图像的空间分辨率与波谱分辨率的含义。一、遥感图像的空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大小。地面分辨率取决于胶片的分辨率和摄

16、影镜头的分辨率所构成的系统分辨率，以及摄影机焦距和航高。二、图象的光谱分辨率：波谱分辨率是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。传感器的波段选择必须考虑目标的光谱特征值。三、辐射分辨率：辐射分辨率是指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。某个波段遥感图像的总信息量与空间分辨率、辐射分辨率有关。四、图象的时间分辨率：时间分辨率指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。时间分辨率对动态监测很重要。34.高光谱成像光谱仪的基本原理是什么?其图像的波谱分辨率与空间分辨率有何特点。既能成像又能获取目标

17、光谱曲线的“谱像合一”的技术，称为成像光谱技术。按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。35.遥感图像光学处理和计算机数字处理各有哪些优缺点。36. 颜色的三个最基本的特性。 明度：人眼对光源或物体明亮程度的感觉。色调：色彩彼此间相互区分的特性。 饱和度：彩色纯洁的程度。37.什么是颜色立体，在孟赛尔颜色立体中，如何表示色调、明度、饱和度的值。为了形象地描述颜色特性之间的关系，用颜色立体来表现一种理想化的示意关系。孟赛尔颜色立体中，中央轴代表无彩色的明度等级，顶部为白10，底部为黑0，分10个级。水平剖面上分10个色调，颜色离中央轴的水平距离代表饱和度。38.什么是加色法、减色法，两种方法有何区别

18、。由三原色混合，可以产生其他颜色，称为加色法。减色法是从自然光（白光）中，减去一种或二种基色光而生成色彩的方法。39.颜料配色、彩色印刷、彩色数字图像等色彩的产生是采用加色法还是减色法。颜料配色：加色法 彩色数字图像、彩色印刷：减色法40. 简述利用减色法原理说明黄、品、青三种颜料的颜色。黄色，是减去蓝色的的红绿组合；同样地，品红色是减去绿色的红蓝组合，青色是减去红色的蓝绿组合。这样，黄、品红、青便是减色法的三原色。41.遥感数字图像处理包括哪些内容，如何处理（例如我们从卫星遥感地面接收站购买一景福州的的TM数据，要进行永泰县土地利用调查）？1、图像的辐射校正和几何校正；2、图像的增强处理：对

19、比度、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换。3、分类：监督，非监督。42.遥感数字图像的纠正包括哪些内容。辐射校正：消除或改正遥感图像成像过程中附加在遥感传感器输出的辐射能量中各种噪声的过程。目的是尽可能恢复图像的本来面目，为遥感图像的识别，分类，解译等后续工作打下基础。几何校正：就是要校正成像过程所造成的各种几何畸变。分为两种几何粗校正和几何精校正。43.遥感数字图像几何精校正的实施步骤。几何精校正是利用控制点进行的几何校正。步骤：1、逐点计算变换后的新坐标（像元坐标变换）2、计算新坐标中每点的亮度值（像元灰度值重采样）44.大气影响的粗校正中有哪两种主要方法，如何操作。直方图最小值去除

20、法：从图像像元亮度值中减去一个辐射偏置量。辐射偏置量等于图像直方图中最小的辐射亮度值。回归分析法：将波段b中的每个像元的亮度值减去a，获取某区域经过大气改正后的图像。（亮度值最小，接近于零，设为波段a；其他波段的最小值一定比a的大一些，设为波段b。）45.几何纠正中控制点的选取原则。1、道路交叉点、河流弯曲或分叉处、海岸线弯曲处、湖泊边缘、飞机场、城廓边缘等。2、应选取图像上易分辨且较精细的特征点，通过目视方法辨别。3、特征变化快的地区应多选些。4、图像边缘部分一定要选取控制点，以避免外推。5、尽可能满幅均匀选取，特征实在不明显的大面积区域(如沙漠)，可用求延长线交点的办法来弥补，但应尽可能避

21、免这样做。46. 遥感数字图像增强主要包括哪些内容。对比度变换：线性和非线性； 空间滤波：图像卷积运算、平滑、锐化；彩色变换：单波、多波和HLS变换； 图像运算：差值和比值运算；多光谱变换：K-L（主成分变换） 、K-T（缨帽变换）47.简述利用线性对比度变换函数公式如何进行数据的变换。 48. 将一幅TM影像进行彩色变换的方法有哪些，如何操作。单波段彩色变换：单波段黑白遥感图像可按亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之成为一幅彩色图像。这种方法又叫密度分割。多波段彩色变换：依据加色法原理，选某三个波段，分别赋予红绿蓝三种原色合成。HLS变换：分别代表色调、明度和饱和度的色彩模式，近似颜色立体。

22、49. 什么是归一化植被指数（NDVI）和比值植被指数（RVI），二者的应用范围。50. 什么是主成分变换与缨帽变换，二者有何区别，有哪些特点，其结果各表示什么含义。K-L变换（主成分变换）：减少图像波段之间的相关性，去除冗余信息，压缩数据量。方法：旋转坐标系。特点：1、变换后与变换前的坐标系旋转了一个角度； 2、变换后包括的信息逐渐减少的趋势。K-T变换（缨帽变换）：根据多光谱遥感中土壤、植被等信息在多维光谱空间中信息分布结构对图像做的经验性线性正交变换。 特点：变换后坐标轴指向与地面景物有密切关系的方向。51. 不同传感器的遥感数据有多种复合方法，其中代换法是怎么处理。（见书P129）52

23、. 什么是遥感图像目视解译和计算机解译，二者有何优缺点。目视解译：指专业人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。特点：解译者的学识和经验在判读中起主要作用，精度高，但难以对海量空间信息的定量化分析。计算机解译：以计算机系统为支撑环境，利用模式识别技术与人工智能技术相结合，根据遥感图像中目标地物的各种影像特征，结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行分析和推理，实现对遥感图像的理解，完成对遥感图像的解译。 特点：速度快，处理方式灵活多样，整个处理过程通常是以人机交互方式进行，对计算机技术和算法要求较高，识别的精度通常不及目视解译。53. 遥感图像目视解

24、译的判读标志有哪些。直接判读标志色（色调、颜色和阴影）、形（形状、纹理、大小、图型）、位（位置和相关布局）间接判读标志地物与其相关指示特征、地物及与环境关系、地物与成像时间的关系54. 遥感图像目视解译的基本方法和步骤。直接判读法、对比分析法、信息复合法、综合推理法、地理相关分析法。步骤：目视解译准备工作阶段；初步解译与判读区的野外考察；室内详细判读；野外验证与补判；目视解译成果的转绘与制图。55. TM数据中7个波段的波长范围、波段名称、分辨率及主要应用范围。（见书P156）56. 监督分类与非监督分类有何区别。异：1、监督分类对于遥感图像上样本区内的地物的类属己有先验的知识，即己经知道它所

25、对应的地物类别；非监督分类对于遥感图像地物的属性不具有先验知识。2、监督分类以样本类别的特征作为依据可直接判断判断非样本数据的类别；非监督分类仅凭据遥感影像地物的光谱特征的分布规律，随其自然地进行盲目的分类，并不确定类别的属性。同：都是依据地物的光谱特性的点独立原则来分类的，且都采用的是统计方法。比较监督分类与非监督分类的优缺点。监督分类法优点是：简单实用，运算量小。缺点是：受训练场地个数和训练场典型性的影响较大。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。非监督分类优点是：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

26、的光谱统计特性进行分类。缺点是：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。57、简述3S技术及其相互作用。3S是全球定位系统GPS、遥感RS和地理信息系统GIS的简称。三者组成的系统中，GIS相当于中枢神经，用于存储、查询、分析、模拟、输出地理空间数据为遥感技术的应用提供强有力的工具；RS相当于传感器，具有强大的信息采集与获取能力，是GIS的重要数据源和更新手段；GPS相当于定位器，其全球性、全天候、高精度的实时导航功能为GIS、RS提供精确的空间定位信息。三者的结合，在资源调查与合理规划利用、环境监测、自然灾害动态监测与防治等领域以及工业、农业、交通、军事、

27、通讯等行业和部门得到了广泛深入的应用。1、简述用遥感探测地物的基本原理遥感技术主要是建立在物体反射或发射电磁波的原理之上。2、从遥感探测地物的原理和地物光谱特征分析遥感信息的局限性4、被动遥感整个过程中，大气起什么作用，对地物判读有什么影响5、简单介绍一下你所知道的遥感卫星和遥感数据产品，如何评价遥感数据6、遥感影像的几何畸变是怎样产生的，怎样进行纠正10、简述3S技术在资源调查、环境监测、农业生产等领域中的作用及如何进行3S综合应用。1.3S在精准农业中的综合应用全球定位系统的优势是精确定位，地理信息系统的优势是管理与分析，遥感的优势是快速提供各种作物生长与农业生态环境在地表的分布信息，它们

28、可以做到优势互补，促进精准农业的发展。GPS和GIS结合提供了科学种田需要的定位和定量进行田间操作与田间管理的技术手段。GPS特点是可以确定农用机械在田间作业的精确位置。GIS特点是对各种田间数据进行处理和定量分析，二者结合可以提供科学种田需要的定位和定量技术手段，进行田间操作与田间管理。例如，地理信息系统能够根据地块中土壤特性（土壤结构与有机质含量）和土地条件（土地平整度与灌溉），结合GPS接收机提供的位置数据，指挥播种机进行定量播种，播种的疏密程度与土地肥力和土壤质地等作物生长环境相适应。在GIS和GPS指挥下，农药喷洒机可以去病虫害发生地自动喷洒农药。遥感和GIS结合提供了多种数据源，这

29、为建立农田基础数据库奠定了基础。搭载在农用机械上的地理信息系统可以记录下各种农田操作过程中获得的数据，如作物品种、播种深度、喷洒农药类型、施肥和灌溉，以及收获产量，同时记录下田间作业时的位置与范围、灌溉量、化肥使用量、农药喷洒量、喷施部位、使用时间、当时天气状况，这些都可以记录在数据库内，日积月累，形成农田基础数据库。此外，也可以通过观察，将作物生长情况，田间管理措施和生态环境等数据输入到数据库中。农田基础数据是农业生产辅助决策支持系统的重要科学依据。2.3S技术在海洋渔业资源开发中的综合应用从海洋遥感数据可获得大面积、准实时的渔场综合环境参数。在GIS的支持下，利用遥感技术提供的海洋生态环境

30、参数，结合渔场预测模型和专家知识库，可推测海洋鱼群的繁殖、洄游、分布及中心渔场的位置，实现对渔场的预测、预报。GIS可以提供包括岛屿、暗礁、洋流、主要鱼群洄游路线和渔场分布范围等信息的数字电子地图。全球定位系统则提供了当前船只的实时状态。这种以数字形式产生的两个系统的接口，可以将船只及航线信息实时记录在GIS地理数据库中，从而充分发挥了GIS对捕鱼操作的分析、决策支持功能。发展简史:三个阶段(萌芽阶段；航空遥感阶段；航天遥感阶段) 电磁波：电磁振荡在空间的传播。波粒二象性：光同时具有粒子和波动的两重特性。光或电磁波可以为物质所发射、吸收、反射、折射、透射和散射吸收率、透射率电磁波也称为电磁辐射。辐射能量的强弱可以用一些物理量表征辐射能量W 、辐射通量 、辐射通量密度E、辐照度I、辐射出射度M、辐射亮度L光谱吸收系数、光谱反射系数、二者关系黑体、朗伯源、灰体、选择性辐射体黑体辐射定律