遥感作业答案

第一章 遥感物理基础1遥感：在不接触的情况下，对目标或自然现象远距离感知的一门探测技术。2电磁波谱：把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列，就形成了电磁波谱。3绝对黑体：能够完全吸收任何波长入射能量的物体4灰体：在各种波长处的发射率相等的实际物体。5色温：在实际测定物体的光谱辐射通量密度曲线时，常常用一个最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线作为参照这时的黑体辐射温度就叫色温。6大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段称。7发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。8光谱反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。9波粒二象性：电磁波具有波动性和粒子性。10光谱反射特性曲线：反射波谱曲线是物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横轴，反射率为纵轴的曲线。简答题：1黑体辐射遵循哪些规律？（1由普朗克定理知与黑体辐射曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W随温度T的增加而迅速增加。(2绝对黑体表面上，单位面积发射的总辐射能与绝对温度的四次方成正比。(3黑体的绝对温度升高时，它的辐射峰值向短波方向移动。(4好的辐射体一定是好的吸收体。(5在微波段黑体的微波辐射亮度与温度的一次方成正比。2电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成？遥感中所用的电磁波段主要有哪些？a.包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x射线、伽玛射线等b.微波、红外波、可见光3 物体的辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值波长是多少？（1与光谱反射率，太阳入射在地面上的光谱照度，大气光谱透射率，光度计视场角，光度计有效接受面积。（2.b为常数2897.84 叙述沙土、植物、和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。1）沙土：自然状态下，土壤表面反射曲线呈比较平滑的特征，没有明显的峰值和谷值。干燥条件下，土壤的波谱特征主要与成土矿物和土壤有机质有关。土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降2）植物：在可见光波段绿光附近有一个波峰，两侧蓝、红光部分各有一个吸收带，近红外波段（0.8-1.0um）有一个有一个反射陡坡，至1.1um附近有一峰值。近红外波段（1.3-2.5um）吸收率大增反射率下降。3）水：水体的反射主要在可见光中的蓝绿光波段，近红外和中红外波段纯净的自然水体的反射率很低，几乎趋近于零。水中含有泥沙，可见光波段反射率会增加，含有水生植物时，近红外波段反射增强。5 地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？答：太阳位置，传感器位置，地理位置，地形，季节气候变化，地面温度变化，地物本身的变异，大气状况。6 何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因。答：大气窗口：有些波段的电磁波的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利。原因：太阳辐射到达地面要穿过大气层，大气辐射.反射共同影响衰减强度，剩余部分才为透射部分，不同电磁波衰减程度不一样，透过率高的对遥感有利。7 传感器从大气层外探测地面物体时，接收到哪些电磁波能量？答：（1）太阳辐射透过大气并被地表反射进入传感器的能量（2）太阳辐射被大气散射后被地表反射进入传感器的能量（3）太阳辐射被大气散射后直接进入传感器的能量（4）太阳辐射被大气反射后进入传感器的能量（5）被视场以外地物反射进入视场的交叉辐射项(6)目标自身辐射的能量。第二章遥感平台及运行特点1遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称遥感平台。2遥感传感器：测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具，是遥感技术的重要组成部分。3卫星轨道参数：确定卫星轨道在空间的具体位置。由升交点，近地点角距，轨道倾角，卫星轨道长半轴，卫星轨道偏心率，卫星近地点时刻组成。4升交点赤经：卫星轨道升交点与春分点间的角距。5卫星姿态角：以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为Y轴，垂直xy平面的方向为z轴，卫星姿态角有三种：绕x轴旋转的姿态角为滚动：绕y轴旋转的姿态角为俯仰；绕z轴旋转的为偏航。6与太阳同步轨道：卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角不变，不随地球绕太阳公转而改变7LandSat：美国陆地观侧卫星系统。8SPOT：法国空间研究中心研制的一种地球观测卫星系统。简答题：1、 遥感卫星轨道的四大特点是什么？这些特点有什么好处？答：（1）近圆形轨道：使在不同地区获得的图像比例尺一致。便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接现象。（2）近极地轨道：有利于增大卫星对地面总的观测范围。（3）与太阳同步轨道：有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测；有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。（4）可重复轨道：有利于对地面地物或自然现象的文化动态监测。第三章遥感传感器遥感传感器：获取遥感数据的关键设备。探测器：将收集的辐射能变为化学能或电磁能的元件。红外扫描仪：利用红外进行扫描成像的成像仪多光谱扫描仪：利用光线机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器推扫式成像仪：一种瞬间在像面上先形成一条图像甚至一副二维影像，以推扫描的方式获取沿轨道的连续图像条带，然后对影像景象进行扫描成像的成像仪成像光谱仪：以多路，连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器瞬时视场：形成多个像元的视场，决定地面分辨率MSS：是一种多光谱扫描仪。成像板上排列24+2个玻璃纤维单元，每列6个纤维单元。每个纤维单元瞬时视场为86微弧。每个像元地面分辨率79x79m，扫描一次每个波段获6条扫描线，地面范围474x185kmTM：是MSS的改进，是一个高级的多光段扫描型的地球资源敏感仪。HRV：是一种线阵列推扫描仪，由于使用CCD元件做探测器，在瞬间能同时得到垂直航向的一天图像线，不需要用摆动的扫描镜，以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带SAR合成孔径雷达，用一个小天线做为单个辐射单元，沿直线不断移动，并不断发射信号，来提高雷达方位分辨率的一种技术。INSAR：利用SAR在平行轨道上对同一地区获取两幅（两幅以上）的单视复数影像来形成干涉，进而得到该地区的三维地表信息CCD：称电荷耦合器件，是一种由硅等半导体材料制成的固体器件，受光或电激发产生的电荷靠电子或空穴运载，在固体内移动，达到一路时序输出信号真实孔径侧视雷达：天线装在飞机侧面，发射机向侧向面内发射一束脉冲，被地物反射后，由天线接收，回波信号经电子处理器处理后形成的图象线被记录全景畸变：全景摄影机的像距不变，物距随扫描角增大而增大，由此所产生影像由中心到两边比例尺逐渐缩小的畸变合成孔径侧视雷达：是一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动，在移动中选择若干个位置，在每个位置上发生一个信号，接收相应发生位置的回波信号储存记录下来距离分辨率：脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离方位分辨率：雷达飞行方向上，能分辨两个目标的最小距离斜距投影：侧试雷达图像在垂直方向的像点位置是靠飞机的目标的斜距来确定多中心投影：用以表示具有多个投影中心的遥感图像的几何特性的一种投影方式简答题：1、 目前遥感中使用的传感器可分为哪几种？答：1摄影类型传感器2扫描成像类型传感器3雷达成像类型传感器4非图像类型传感器2、 遥感传感器包括哪几部分？答：1收集器2探测器3处理器4输出器3、 LANDSAT系列卫星上具有全色波段的是哪一颗？其空间分辨率怎样？答：landsat-7，15米。4、 利用合成孔径技术能提高侧视雷达的何种分辨率？答：方位分辨率5、 实现扫描线衔接应满足的条件是什么？21NDVI：归一化差分植被指数，可使植被从水和土中分离出来22梯度图像：1、 简述遥感数字图像增强处理的目的，以一种增强处理方法为例，说明其原理。答：目的：突出遥感图像中的某些信息，消弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。原理:如线性变换：dij’=Adij+B,dij’与dij分别为变换后图像与原始图像像元灰度值，而A=dmax‘-dmax’/dmax-dmax，B=-Admin+dmin’，dmax，dmin，dmax’,dmin’,分别为原始图像和输出图像最大最小灰度值，这样可以拉伸感兴趣目标之间的反差。2、 什么是遥感图像大气校正？为什么要进行遥感图像大气校正？答：1）消除大气影响的校正过程；2)由于电磁波透过大气层时，大气不仅改变光线的方向，也会影响遥感图像的辐射特征，故消除大气影响非常重要3、 图像频率域增强处理的一般步骤是什么？将空间域图像变换成频率域图像，然后在频率域中对图像的频谱进行处理。4、 两幅图像运算或融合的基本前提是什么？答：首先要求多源图像精确。配准，分辨率不一致的要求重采样后保持一致5、 以美国陆地卫星TM图像的波段为例，分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方案。与真彩色合成图像相比，假彩色合成图像在地物识别上有何优越性？1)答定义：2）彩色合成的目的在于彩色增强而不是彩色复原，比真彩色图像更能体现地物之间差别6、 图像融合的三个层次指什么？图像融合的方法有哪些？答：像素级，特征机，决策级。方法：加权融合，基于HIS变换，主分量变换，比值变换，乘积变换融合，小波变换。基于特征融合，基于分类融合。7、 叙述对ETM影像分辨率为30米的5、4、3波段与分辨率为15米的全色波段影像进行融合处理的“基于HIS变换”的方法的原理和步骤。答：过程：1待融合的全色图像和多光谱图像进行几何配准，并将多光谱图像重采样与全色分辨率相同。2将多光谱图像变换到IHS空间。3对全色图像I’和IHS空间中的亮度分量I进行直方图匹配，4用全色图像I’代替IHS空间分量，5将I’HS逆变换到RGB空间的到融合图像。原理：吧图像的亮度色调饱和度分开，图像融合只在亮度通道上进行，图像色调饱和度不变。8、 如何评价遥感图像融合的效果？答：融合评价方法分为两种：定性评价和定量评价。定性评价以目视判读为主，目视判读是一种简单直接的评价方法，可以根据图像融合前后对比做出定性评价。缺点是因人而异，具有主观性。定量评价从融合图像的信息量和分类精度两方面进行，可以弥补定性评价的不足。第七章遥感图像判读1遥感判读：对遥感图像上各种特征进行综合分析比较推理和判读，最后提取感兴趣的信息。2景物特征：光谱特征，空间特征，时间特征，在微波区还有偏振特征。3判读标志：各种地物在图像上的各种特有的表现形式。4几何分辨率：假定像元的宽度为a，地物宽度在3a或至少2倍根号a时，能被分辨出来，这个大小叫几何分辨率；5辐射分辨率：传感器能区分两种辐射强度最小差别的能力6光谱分辨率：探测光谱辐射能量的最小波长间隔，确切说是光谱探测能力。7波谱响应曲线：用密度或亮度值与波段的关系表示的曲线8地物光谱特征：地物在多波段图像上特有的这种光谱响应。9地物空间特征：景物的几何形态10地物时间特征：同一地区景物在不同时间地面覆盖类型不同景观不同1、 遥感图像判读主要应用景物的哪些特征？（光谱特征，空间特征，时间特征，微波波段有偏振特征）2、 叙述地物的光谱特性曲线与波谱响应曲线的关系和不同点。答：1关系：1）地物的波谱响应曲线与光谱特性曲线变换趋势是一致的。2）不考虑大气影响，波谱响应值域该波段内光谱反射亮度积分值值对应2不同点：光谱特性曲线表示反射率与波长的关系，波谱响应曲线表示密度或亮度值与波段的关系3、 为什么多光谱图像比单波段图像能判读出更多的信息？答：多光谱相片显示景物的光谱特征比单波谱强得多，它能显示出景物在不同波普反射率的变化。4、 谈谈你对遥感影像解译标志的理解。（光谱特征：不同地物光谱特性曲线，波谱响应曲线不同：空间特征：不同地物形状大小图形阴影位置纹理类型不同：时间特征：同一地区不同时间地面覆盖类型不同，同一类型地物，不同季节也会发生巨大变化）5、 遥感技术识别地物的原理。答：利用已有资料，对描述的目标特征，结合判读员的经验，通过推理分析将目标识别。第八章遥感图像自动分类1模式识别：一个模式识别系统对识别的模式作一系列的测量，然后对测量结果与模式字典中一组典型的测量值比较。若和字典中某一词目的比较结果吻合或比较吻合，则我们就可以得出分类结果这一过程。2统计模式识别：对模式的统计分类方法，即把模式类看成是用某个随机向量实现的集合3遥感图像自动分类：按照决策理论方法，需从被识别的模式中，提取一组反映模式属性的测量值，并把模式特征定义在一个特征空间中，进而用决策的原理对特征空间进行划分。4光谱特征向量：同名地物点在不同波段图像中亮度观测量将构成一个多维的随机向量。5特征空间：为了度量图像中地物的光谱特征，建立一个以各波段图像的亮点分布的为子空间的多维光谱特征空间6特征变换：将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像7特征选择：在特征影像中，选择一组最佳的特征影像进行分类8判别函数：用来表示和鉴别某个特征矢量属于哪个类别的函数。9判别边界：10监督法分类：有了先验知识以后，对非样本数据进行分类的方法。11非监督法分类：人们事先对分类过程不施加任何的先验知识，而仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律，级自然巨雷的特征进行盲目分类。12贝叶斯判别规则：把特征向量X落入某类集群wi的条件概率平P（wi/X）当成分类判别函数，把X落入某集群的条件概率最大的类为X的分类这种判别规则叫~13训练样区：指图像上那些已知其类别属性，可以用来统计类别参数的区域。14混淆矩阵：用表格的方式检核分类精度的样区内所有像元，统计分类图中的类别与实际类别之间的混淆程度简答题：1、 什么叫特征空间？地物在特征空间聚类有哪些特性？答“为了度量图像中地物的光谱特征，建立一个以各波段图像的亮点分布的为子空间的多维光谱特征空间。特征：1不同地物由于光谱特征不同，将分布在特征空间的不同位置。2同类地物的各取样点在光谱