遥感概论深刻复知识题环科

体直接接触而取得其信息的一种探测技术。从广义上说是泛指从远处探测，感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过仪器(传感器)探测和接收来自目标物的信息(如电场，磁场，电磁波，声波，地震波等信息)，经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分狭义遥感是指从远离地面的不同工作平台上(如高塔，气球，飞机，火箭，人造地球卫星，宇宙飞船，航天飞机等)通过传_________________1、遥感传感器。(按电磁波接收方式的不同可分为被动式遥感传感器、主动式遥感传感器)2.光学处理3.数字图象处理(1)新一代传感器的研制，以获得分辨力更高，质量更好的遥感图象和数据。随着遥感应用的广泛和深入，对遥感图象和数据的质量提岀了更高的要求。其空间分辨力，光谱分辨力及时相分辨力的指标均有待进一步提 (2)遥感应用不断深化。 ⑶地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一进展和动向。 地理信息系统(GIS)是60年代初发展起来的一种新技术，它是一种管理和分析空间数据的有效工具，是遥感的进一步发展和延伸，成为遥感技术从实验阶段向生产型商品化转化历史进程中的又一进展，成为当前遥感发展的又一新动向。3.试述遥感在地学中的主要应用，并举例说明。研究的重要信息源2.遥感的引入为地理学的区域综合分析，区域动态分析的深入研究提供了便利的基础。3.遥感的数据源种类繁多，为当今地理学的发展开辟了新的途径。4.这些数据逐渐成为地理学研究的重要数据源。二、遥感已成为地理研究的重要手段和方法。以往地理学传统工作方法常是从点，线实地观测入手，以点、线逐渐过渡到区验证和检查。这样大大减少了实地观测的野外工作量，节省了人力财力，提高了效率也提高了研究工作的精度和质量。A•在地质上，对研究区域大地构造，找金，找煤，找地下水，大型工程的稳定性评价都做了大量的工作。以往的湖泊面积，形状进行了修正，而且还补充了地面考察或地图上未标明的300多个湖泊C.最近北京师范大学等高校利用遥感和GIS监测影响我国气候的沙尘暴天气。有那些？范围，mm(其中只有0.3—0.4m波长的紫外线部分能穿过大气层到达地面，且能量很小，小于可见光波段0.40m—0.76m(鉴别物质特征的主要波段，是遥感最常用的波段)(1mm)，它也是遥感中常用的波段。(1mm)，它也是遥感中常用的波段。3m—1000 —0.430.430.47m-0.470.470.50m-0.500.500.56m-0.560.560.59m-mm它可分为：近红外波段0.76m—3.0m(反射红外或光红外)0.62—0.7中红外波段3.0m—6m(热红外)远红外波段6m—15m(热红外)超远红外波段15m—1000m(热红外)它可分为：毫米波1—10mm，厘米波1—10cm，分米波0.1—1m5.太阳的电磁辐射与地球的电磁辐射总的特点是什么？两者有何不同射源的两个辐射源是太阳和地球。太阳是可见光和近红外遥感的主要辐射源，地球是远(热)红外遥感的主要辐射 (1)太阳辐射2)太阳辐射的大部分能量集中在040.76m之间的可见光波段。它占太阳辐射总能量的43.50%，所以太阳辐射一3)太阳辐射主要由太阳大气辐射所构成，在射出太阳大气后，已有部分太阳辐射能被太阳大气(主要是氢(H2)和氮 (N2))所吸收，使太阳辐射能量受到一部分损失。4)太阳辐射以电磁波的形式，通过宇宙空间到达地球表面(约1.5xi08km)，全程时间500秒。地球挡在太阳辐射的路径上，5)太阳辐射先通过大气圈，然后到达地面，由于大气对太阳辐射有一定的吸收，散射和反射，所以投射到地球表面上的太阳辐射强度有很大 (2)地球的电磁辐射地球辐射可分为两个部分：短波(0.3-2.5m)，主要是反射信息(反射太阳的红外辐射)，它只能在白天接收太阳的辐射能。另一部分是长波(6m以上)主要是发射信息(热辐射)，它既能在白天发射也能在夜间发射。m外波段范围。由太阳和地球辐射的电磁波谱，左边为太阳辐射波谱曲线，右边为地球辐射波谱曲线，两曲线相交于 (1)当 144它主要由大气分子对可见光的散射引起的，所以也叫分子散射。当波长大于d2)d如晴空呈兰色，由于大气中的气体分子把波长较=2;米氏散射主要由大气中的气溶胶所引起的。由于大气中的云、雾等悬浮粒子的大小与0.76~15m的红外线的波长相近，短，散射越强烈。3)非选择性散射：当微粒的直径比波长大得多时，即d0,为一常数,散射强度与波长无关，即任何波长的散射强度相同。因此大气中的水滴、雾、烟尘等气溶胶对太阳辐射常常岀现这种散射。d以小雨滴对微波波段是属于瑞利散射，因此微波有较强的穿透云层的能力。17.说明反射率、透射率和吸收率之间的关系和区别。系数 EEEEE吸收/E入射+E透射/E入射=1地物的反射率可以用仪器测定，而吸收率可通过(2)式求出。上式表明，地物反射率越高，其吸收率越低；吸收率高的物体，其反射率就低。反射入射光能力弱的地物，反射率小，传感器记录的亮度值就小，在黑白遥感图象上色调就深。这些色调的差异就是遥感图象目视判读的基本岀发航空遥感技术中常用亮度系数表示地物反射电磁波的能力的大小。其含义是指在相同照度条件下，物体表面的亮度与理想的纯白色全反射表与透过后的光通量之比T来表征物体的透光性质，T称为光透射率。吸收率：是指投射到物体上而被吸收的热辐射能与投射到物体上的总热辐射能之比。这是针对所有波长而言，应称为全吸收率，通常就简称为吸收太阳辐射与大气相互作用产生的效应，使得能够穿透大气的辐射，局限在某些波长范围内。通常把通过大气而较少被反射,吸收或散射的透射率较地物的反射光谱曲线一一按地物的反射率与波长之间的关系绘成的曲线(横坐标为波长值，纵坐标为反射率)水体的反射率，除镜面反射方向外，在各个波段内都较低，一般在3%左右。清水的反射率一般在可见光部分为0.6m(橙光)处下降至2~3%，至U0.75m以后的近红外波段，水成了吸收体。混浊水的反射波谱曲线随着悬浮泥沙浓度的增加而增高。各自具有特殊的光谱效应，因而植被在遥感图象上较易识别，并且成为指示自然环境(如气候，水分等)的最好标志。植物的基本波谱特征是：0.55m附近有10~20%的反射峰。2.6~2.7m附近具有强烈吸收。究其原因，可见光波段中(0.7m)的吸收是由叶绿素吸收引起的。近红外波段的吸收a.粉砂的反射波谱曲线整体都高。b.腐植土最低，反射率在0.1(10%)左右。C.基岩上风化残积物因颗粒较细，反射波谱特征与基岩相似，干燥的残积物的反射率要比基岩高；较湿润的残积物，d.土壤中波谱的亮度系数还与土壤的理化参数(盐分类型、含量、碱化度等)有关。mW(,T)52hC5ch/T11nk恩位移定律 (1)黑体在不同温度下具有不同的发射光谱。 (2)在每一给定的温度下，黑体的光谱辐射通量都有一个极大值。 (3)随着温度的升高，其辐射通量迅速增高，对应的峰值波长向短波方向移动。该定律指岀，黑体辐射的峰值波长与热力学温度的乘积是常量，即，随着温度的升高辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。斯蒂芬一玻尔兹曼定律：WT40^5^ch/^.de1 为斯蒂芬一玻尔兹曼常数。)该定律证明了黑体单位面积在单位时间内向半球空间辐射的总能量Wo(即黑体总辐射通量密度，单位为Wcm2)该定律只适用于绝对黑体，对于一般物体则需加以修正后才能适用。根据基尔霍夫定律和斯蒂芬一玻尔兹曼定律可以44WT或WT(为发射率，为吸收率。)度相同的两种地物也会表现岀不同的辐射特性。温度的函数这一特性。11.感光材料的主要性能指标有哪几个？感光材料的性能指标主要有感光度、反差和分辨率等。 (2)反差和反差系数：反差即黑白差，即黑白像片(胶片)中明亮与阴暗部分亮度的差别。反差系数是指影像上表现r表示。r=影像反差/景物反差 单位为线对/毫米。一般航空摄影胶片的分辨率为40〜150线对/毫米。)重叠沿着数条航线对较大区域进行连续摄影，称为面积摄影(或区域航空摄影)，面积摄影要求各航线互相平行。为了使相称 60% 相邻航线之间的像片也要有一定的重叠，这种重叠称为 旁向重叠，一般应为30~15%。这种重叠是为了防止遗漏摄 (1)中心投影一一就是空间任意点或直线均通过一固定点(投影中心)投影到一平面(投影平面)上而形成的透视关系。 (2)中心投影成像特征：对中心投影而言，点的像还是点；直线的像一般仍是直线，只有空间中的直线，其延长线(指投影光线)通过投影中。 面： 。 2.投影面倾斜的影响不同:当投影面倾斜时，垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大。而中心投影的影像像主点的一侧比例缩小而另一侧放大。 点，在构象时，像平面上会引起投影差。 ？像片比例尺通常是指在像片上某一线段与地面相应线段的长度之比。地形常常有起伏，像片上量得的某一线段很可能是地面的斜距离。所以像片的比例尺可根据摄影机的焦距和飞机的航高计算。点，分别量出它们在航片上的距离d1和d2，然后再在地形图上量取地面长度D1和D2，然后用下各处的比例尺不一定都一致1.在平坦地区，摄影时像片通常处于水平位置，则像片的比例尺处处是一致的。像片的比例尺等于焦距f和航高H之比，它片的比例尺各处也是不同影响，各处的比例尺是变化的，这是由于航空像片是中心投影的原因。规律： 1.投影差大小与像点距离像主点的距离成正比，即距离像主点愈远，投影差愈大。像片中心部分投影差小，像主点是唯 2.投影差大小与高差成正比，高差愈大，投影差也愈大。高差为正时，投影差为正，即像点向外移动(远离中心点);高差为负时(即低于起始面)，投影差为负，即像点向着中心点移动。3.投影差与航高成反比，即航高愈高，投影差愈小。16•航片判读中主要依据那些判读标志?人们最常使用的判读标志有：形态(大小和形状)、色调、阴影和纹理图案等，其中最主要的是形态和色调。 (2)图像的不规则性外部形态呈线状或带状。 为“灰度”或“灰阶”。它是地物对入射光线反射率高低的客观记录。(色调是航空像片判读的重要标志) (1)地物的反射特征。亮度系数大，像片上的色调浅，亮度系数小，色调就深。 (2)物体本身的颜色。(3)地物的表面结构。(4)湿度大小。(5)摄影季节。 上阳光被地物遮挡产生的影子。在像片上表现为地物背光面形成的深色或黑色的色调。借助于地物 (1)本影一地物本身未被阳光直接照射到的阴暗部分的影像。在山区，山体的阳坡色调亮，阴坡色调暗，山越高，山 细纹或细小的图案，这种细纹或细小的图案在某17•试说明热红外图像的几何特征和物理特征。 (一)几何特征比例尺3.地面分辨率：取决于扫描仪瞬时视场角的大小(为一常数)、航高和扫描角。的地面目标的最小尺寸)，地面分辨率越高。反之，分辨率越低。两个方面:(1)扫描畸变21•试说明侧视雷达图像的几何特征 (二)物理特性1.光谱分辨力(区分地物发射光谱特征中微小差异的能力)：它主要取决于传感器所使用的波段数目波段波长2.温度分辨力(指能区分地面微小温度差异的能力)：它主要取决于传感器探测元件的性能。3.解像力(指热红外图象能够被判读的能力)：它与温度分辨力、光谱分辨力有关，也与成像时间有关。一般说来，。 此色调的分析要注意成像时间。阴影有两种：光阴影和热阴影。可见光图象上的阴影是光阴影。一旦太阳落山，光阴影也就立即消失。热红外图象上的阴影是热阴影。白天由于光照形成温差，其面积和大小与可见光基本相似，而太阳落山或被云层覆盖后在一段时间内热阴影还会继续存在。(如机场上的飞机白天光照后在其下部形成热阴影，一旦飞机飞走，仍可推断岀飞机的停机位置。热阴影的特征时间取决于地物的热惯量和热容量，这些在判读时十分有用。应用举地热分布调查(5)火山地质(6)水文地质)1.距离分辨率(指垂直于航线方向的分辨率)：2.方位分辨率(指航向上的分辨率)：上表现为长短不一。近距离端的图象被压缩造成几何失真。产生目标倒置的视觉效果，这种现象称为雷达叠掩(或称顶底位移)。雷达叠掩多岀现在近距离端，后坡不会产生叠掩22•侧视雷达图像的色调变化与哪些因素有关？试说明各种因素是如何影响的。深。1.地物表面的粗糙度(是影响侧视雷达图象色调的最重要因素)：光滑表面在侧视雷达图象上的色调很黑很深，如静止的水面和光滑的水泥路面呈黑色调。 2.雷达波束的照射俯角 俯角很大在图象上呈现很浅的色调对于粗糙表面俯角的影响不明显 3.雷达波长和极化性质 极化性质是指其电场强度矢量方向随时间变化的方式。4.地物的物理电学性质复介电常数大或导电率高的地物(如金属桥梁)都能产生较强的回波信号，在图象上色调较浅。在干旱的沙漠区，可23•陆地卫星的传感器有几种？波段是怎样划分的？各种传感器中各个波段的分辨率是多 (一)多光谱扫描仪波段4(MSS—1)0.5—0.6波段5(MSS—2)0.6—0.7波段6(MSS—3)0.7—0.8波段7(MSS—4) (二)专题制图仪TM0.8—1.10.45—0.52可见光(蓝)地壤与植被分类0.52—0.60可见光(绿)健康植物的绿色反射率0.63—0.69可见光(红)探测不同植物的叶绿素吸收与植被分类健康植物的绿色反射率探测不同植物的叶绿素吸收生物量测量，水体制图植物湿度测量，区分云与雪植物热强度测量，其它热制图热法制图，地质采矿 0.45—0.520.52—0.600.63—0.690.76—0.901.55—1.7510.4—12.52.08—2.35热(中)红外率 1234567 (三)增强型专题制图仪ETM增加了一个15m分辨率的全色通道，同时将热红外通道的分辨率提高到60m。M —0.525——15575——09——0.9035率 绿红1234567陆地卫星轨道要与太阳同步?陆地卫星的轨道是太阳同步轨道，即在轨道上每一个点上的地方时间保持固定不变。卫星在由北向南运行中，由于轨道 倾角设计为98度左右，使卫星到达任一相同纬度上所有的点都具有相同的地方时。这样就保证了卫星传感器能在较为一致 高的图象。也便于不同时相的图像比较。25•什么是太阳同步卫星？什么是地球同步卫星?0.79—0.79—0.894.13°20mX20m0kmm°10mX10m0km时。所谓太阳同步轨道是指卫星的轨道平面和太阳始终保持相对固定的取向。轨道高度在700千米至1000千米之间。由地静地球的高度约为36000km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期1.SPOT卫星的传感器有两个波段，一个为全色波段(地面分辨率：10*10m地面宽度60km)，另一个为多光谱波段 m面宽度：60km)，因此SPOT卫星的分辨率高于陆地卫星相应波段的分辨率。它们的主要性能如 m0.51—0.73m仪器视场角地面分辨率地面宽度0.50—0.590.61—0.68 传感器称高分辨率可见光扫描仪。它的扫描方式与陆地卫星的MSS和TM有所不同, 它不是垂直于卫星轨道方向扫描，而是与卫星运行方向相同的扫描。 3、它采用CCD装置(电