遥感与地理信息系统复习资料全

1.遥感定义（狭义）在远离地面的不同运载工具上（工作平台），运用探测仪器（传感器），探测接收地表各物体反射，反射的电磁波（紫外线---可见光---红外---微波）。进行成像，经过数据的传输，处理、分析，对地球资源与环境进行探测和监控的综合性技术。2.遥感应用及特性（空间，时间，数据，经济特性）空间特性:观测范围大，大面积的同步观测，具有宏观综合特点。时间特性:获取信息快，更新周期短，对同一地区可重复周期性成像，便于动态分析。数据特性:信息量大，获取手段多综合性，信息间可比性。经济性：获取信息受条件限制少，与传统方法相比具有更高的经济效益和社会效益。局限性：许多电磁波有待开发，还需发展高光谱遥感以及与其他手段相配合。3.遥感类型按照遥感平台划分:地面遥感，航空遥感，航天遥感（卫星遥感），航宇遥感。按照探测波段划分:紫外遥感（UV），可见光遥感（VIS），红外遥感（IR），微波遥感（MW），多波段遥感。其中按照工作方式划分：主动遥感，被动遥感。遥感过程：三大电磁辐射源：太阳、地球、人工辐射源（选择填空）遥感器接收到地物的紫外、可见光、反射红外信息。——体现地物的反射能力遥感器接收到地物的热红外信息——体现地物的发射能力对于更长的波来说，无论是反射来自太阳的，还是自身发射的，能量均较弱，所以一般是人工发射，再接收地物的反射。地物波普曲线（名解）针对某一地物，以波长为横坐标，反射率/发射率/吸收率为纵坐标，将所有波长上的反射率/发射率/吸收率绘制成曲线，就产生了地物反射波普曲线/发射波普曲线/吸收波普曲线.植物波普特性（曲线大致特性）由于叶绿素和水的影响，植被的反射光谱曲线：可见光（0.4-0.7um）:绿光处有一个小反射峰（绿峰），两侧0.45um蓝和0.67um红则是两个吸收带，所以叶片呈现绿色。近红外波段（0.7-0.8um）:红外反射率急剧上升，在0.8um达到顶峰，这期间反射率曲线很陡峭。几乎为近垂直的直线（植被红外陡坡效应），是植被特有的特征。到达顶峰后植被反射率变化平缓，形成略有起伏的高平台（红外平台）中红外波段（1.3-2.5um）:受到含水量的影响，吸收率增大，以1.45um、1.95um、2.7um为中心的是水的吸收带，形成低谷。7大气窗口和大气程辐射对遥感的影响大气窗口：电磁波的某些波段几乎全部或大部分被大气中各种分子吸收，而一些波段则较少的被大气所吸收，就像打开的窗子，通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收、散射的，透射率较高的波段称为大气窗口。大气程辐射：太阳辐射在大气传输过程中各组分及气溶胶微粒散射后直接到达传感器的辐射。遥感传感器中接收到的入射光中，除了在视场内地表反射光和地面热辐射外，大气的散射与自身辐射的光也进入传感器，这部分的光能量称作程辐射，程辐射是背景噪声的主要来源。8.三原色三种颜色，其中任一种颜色都不能由其余两种颜色混合相加产生，三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色。色光三原色：红、绿、蓝大气对电磁辐射的衰减作用：吸收、反射、散射三大电磁辐射：太阳辐射源、地球辐射源、人工辐射源9.数字影像概念记录在磁性介质之上的数字矩阵，能够被计算机存储、处理和使用10.高光谱影像随着技术的发展，波段划分可越来越细，出现了在一定波长内，划分有几百个波段的遥感器，成为高光谱影像。所得图像为：一个地区，几百张影像。11.四大分辨率（定义）空间分辨率：遥感影像上地面物体能分辨的最小单元的尺寸或大小，表征影像分辨地面目标细节能力的指标。它决定了地面物体所能分辨的最小单元。光谱分辨率：传感器在所能记录的电磁波谱中，某一特定的波长范围值，波长范围越宽，光谱分辨率越低。时间分辨率：对同一地点进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔，即重访周期，能够提供地物动态变化的信息。辐射（温度）分辨率：传感器在接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。即传感器将接收到的电磁辐射强度划分等级时，其间隔大小。12.影像几何特征中的定义（中心影像，垂直投影）中心投影：物体的影像是光线通过投影中心投射到承影面上，形成了透视影像。垂直投影（正射投影）：物体的影像通过相互平行的光线投射到光线垂直的平面上。地图是垂直投影，地物形状与实际形状完全相同，仅仅是缩小了若干倍。13.像点位移概念航片上，高出或低于起始面的地物点在像片上的像点位置，与在平面上的位置比较，产生了位置移动，这就是像点位移。14.Landsat系列主要传感器，发展顺序（选择题）MSS（多光谱扫描仪）——TM（专题制图仪）——ETM（增强型专题制图仪）——OIL（陆地成像仪）和TIRS15.航空摄影（1）垂直摄影：摄像机的主光轴垂直于地面或者偏离地面在3度以内。（2）倾斜摄影：摄影机的主光轴偏离地面在3度以外，影像畸变大。16.像片比例尺概念像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，等于焦距与航高之比。17.平均比例尺，主比例尺概念平均比例尺：焦距与相片各点平均航高之比，以各点的平均高程为起始面，并根据这个起始面计算出来的比例尺。主比例尺：焦距与主点航高之比，由像主点航高计算出来的比例尺，可概略代表该张航片的比例尺。18.摄影按照实施方式可分为哪几种（选择填空）单片摄影、航线摄影、面积摄影19.航向重叠，旁向重叠航向重叠：为了使相邻相片的地物能够相互衔接，同一条航线上的相邻相片间需要一定的重叠，成为航向重叠。一般达60%，不小于56%。旁向重叠：相邻航线间的像片也要有一定的重叠，这种重叠为旁向重叠。一般应为30-15%。20.目视解译定义定义：凭借人眼观察或借助简单的仪器（放大镜、立体镜等），对遥感影像进行分析判断、量测，区别地物类别，勾绘地物分布边界，识别属性，从而获取所需信息。21.解译标志的定义及包括哪些定义：地物本身的性质、形态特征在像片上的反应，这些影像特征统称为解译标志。包括：如色调（黑白图像）和彩色（彩色图像）；形状、大小；纹理、图形、阴影22.几何校正定义及几何校正控制点选择准则（解答）几何校正定义：对所获遥感影像进行形状上的纠正，使之与标准影像或地图几何整合。控制点选择准则：（1）选择都容易识别定位的明显地物：如道路交叉点、标志物、水域的边界、山顶、小岛中心、机场等。（2）控制点要在影像上均匀分布；（3）控制点要有一定的数量，应当超过空间变换公式的系数个数，如多项式（n+1）*（n+2）/2：根据常见左边转换方程：当M=1，即一次多项式，有6个系数，需要3个GCP点；当M=2，即二次多项式，有12个系数，需要6个GCP点；当M=3，即三次多项式，有20个系数，需要5个GCP点。（4）低精度影像应与高精度影像配准（在高精度影像上选GCP）23.重采样定义和重采样的三个方法重采样定义：在图像行处理中，由于坐标转换，新影像元常会落在原始影像阵列的几个像元间；改点（采样点）在原始影像上的值，则需根据该点周围若干原像元值，对该点的贡献进行加权计算，计算结果才是该点的原始像元值；再将该点的像元值赋给新影像对应位置上，这个过程成为重采样。方法：最近邻法、双线性内插法、三次卷积法24、辐射校正的定义消除影像数据中依附在辐射亮度里的各种失真的过程25、辐射定标定义将输出值(影像亮度值)转换为实际地物辐射值或反射率直方图：以每个像元为统计单元，表示影像中各像元值或亮度值区间像元出现概率的分布图。直方图横纵坐标各代表什么数字影像直方图横坐标代表影像中像元的亮度值（通常为0-255）或亮度区间（如0-9220-225等）纵坐标代表1.百分比:各种像元值个数亮度区间内像元数占总像元数的百分比2.像元个数:各种像元值个数或亮度区间内像元数等密度分割对像元数值从小到大划分为n级，各级内含有的像元数大致相等时称为等密度分割彩色合成定义利用计算机将同一地区三个波段的影像分别赋予红绿蓝三原色，进行单基色变换（色阶）然后使各影像准确套合叠置显示，依照彩色合成原理，构成彩色合成影像。分为假彩色合成、真彩色合成。标准假彩色合成（填空）近红外波段赋予红色红光波段赋予绿色绿光波段赋予蓝色30.空间滤波两种效果，平滑和锐化，基本介绍平滑：消除各种干扰噪声，使影像中高频成分消退，平化掉影像的细节，表现为影像模糊。锐化：突出影像边缘线性目标或某些亮度变化率大的部分，提高影像的细节，表现为边缘增强。低通滤波起平滑作用，高通滤波起锐化作用。31.代数运算对两幅（或两幅以上）影像的对应像元逐个进行和、差、积、商的四则运算，产生具有信息增强效果的影像。

本质：数字矩阵的加减乘除运算。而参与计算的矩阵是两个工作波段的遥感影像，它们具有相同维数，点点对应。32.NDVI＝K-L变换（主成分变换）（霍特林变换）主成分变换，即主成分分析（PCA）,是离散变换的简称。它是对某一多光谱图像X.利用K-L变换矩阵A进行线性组合,而产生一组新的多光谱图像Y。主成分变换不仅去除了原影像各个波段之间的相关性，还把有用的信息集中到数目尽可能少的几个主成分影像波段上，从而有效地提高了影像目视分析的效能。融合：将同一个地区多种图像进行综合，生成一幅具有新的空间、波谱、时间特征的合成图像，提供比任何单一数据更精确、更丰富的信息。计算机分类利用计算机对影像中各类地物的光谱、空间信息进行分析，选择特征，并用一定的手段将特征空间划分为互不重叠的子空间，然后将影像中的各个像元归划到各个子空间去。35.监督分类是以建立统计识别函数为理论基础，依据典型样本训练方法进行分类的技术。即根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数，求出特征参数作为决策规则，建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类，是模式识别的一种方法。36.非监督分类定义非监督分类是以不同影像地物在特征空间中类别特征的差别为依据的一种无先验（已知）类别标准的图像分类，是以集群为理论基础，通过计算机对图像进行集聚统计分析的方法。37.监督分类与非监督分类区别是否选取样区；类别的意义在分类前是否已知优劣对比：

A、类别确定

监督分类事先决定分类类别，避免出现不要的类别；但由于事先不知或数量太少，一些类别不能识非监督分类可识别一些独特的、覆盖量小的类别，但产生的群组不一定是想要的类别

B、训练样本

监督分类选择样本，费时费力；通过检查样本类情况，避免严重错误，避免了对光谱集群的重新归类。

非监督分类不选择样本，不需要事先对区域熟悉；但需解释分类所得集群组。

C、人为因素

监督分类人为因素较强，预定义的类别并不一定是图像的自然类别，样本也不可能完全代表类别总体。

非监督分类人为误差减少，仅需预定义几个参数。

D、误分情况

监督分类由于同物异谱现象，易造成样本并没有很好的代表性。

非监督分类由于各类别光谱特征随时间、地形等变化，不同图像间的集群无法保持连续性，图像间对比困难。38.计算机解译的流程明确分类目的，选择合适影像（工作波段、空间分辨率、成像时间、成像质量）收集分析地面参考信息与有关信息进行影像的：辐射纠正、几何纠正、影像增强根据应用目的和数据特征、确定分数体系确定适当的分类方法和算法。总体大类为：监督分类和非监督