完整word版遥感导论梅安新复习资料文档格式.docx
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电磁波：
指电磁振源产生的电磁振荡在空间的传播
电磁波谱:
按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列成的图表
•2、紫外线、可见光、红外线的波谱范围及特征（遥25页）
•3、大气成份与大气结构
•大气成份：
大气中主要包括N2、O2、H2O、CO、CO2、N2O、CH4、O3等
＊微粒有尘埃、冰晶、水滴等形成的气溶胶、云、雾等
＊以地表为起点，在80KM以下的大气中，除H2O、O3等少数可变气体外，各种气体均匀混合、比例不变，故称均匀层，在该层中大气物质与太阳辐射相互作用，是太阳辐射衰减的主要原因。
•大气结构：
大气层没有明显的界线,一般取1000KM。
•1）对流层：
经常发生气象变化，是RS活动的主要区域，是空气作垂直运动而形成对流的一层，在离地面7-19KM之间变化，厚度随纬度降低而增加.
2）平流层：
没有明显对流，几乎没天气变化.因有O3层对太阳紫外线的强吸收,温度由下部向上升高。
3）电离层：
由下向上分为中间层、热层和散逸层。
中间层的气温随高度增加而减少,热层（增温层的气温随高度增加而急剧递增。
电离层对可见光、红外甚至微波都影响较小,基本上是透明的，层中大气十分稀薄，处于电离状态。
4）大气外层：
•4、大气对太阳辐射的影响（遥24～32页）：
•1）大气吸收；
2）大气散射；
3）大气反射;
4）大气折射
•5、大气窗口:
•通过大气层而较少被吸收、反射或散射的，透射率较高的波段,即大气窗口。
•6、地物反射光谱特征及反射光谱曲线？
•
•7、环境对地物光谱特征的影响。
•1、与地物的物理性质有关；
2、与光源的辐射强度有关；
3、与季节有关;
4、与探测时间有关；
5、与气象条件有关
•第三章
•1、遥感有哪些平台？
•1。
航天平台（300km~36000km）;
2。
航空平台（100m～10km）；
3。
地面平台（0m~50m）
•2、Landsat有哪些传感器？
各有何特点及光谱范围?
•在landsat1-3上的传感器是反束光导管摄像机（RBV）和多光谱扫描仪（MSS）
•在landsat4\5上除MSS外还有专题制图仪（TM）
•在landsat7上装有增强型专题制图仪（ETM）
•3、SPOT卫星的特点及特征？
•特点：
轨道高度:
约830公里;
卫星覆盖周期:
26天；
扫描宽度：
（60×
60）公里；
最高空间分辨率：
全色波段—--2。
5米，多光谱波段-—-10米；
其扫描方向与飞行方向相同。
•特征：
卫星搭载的传感器具有倾斜（侧视）能力，可以获取相邻轨道的地表
•信息，使重叠率达到60﹪，构成“立体像对”。
•4、摄影成像及其分类？
•摄影成像含义：
通过成像设备获取物体影像的技术，通过光学系统采用感光材料直接记录地物的反射或发射光谱能量。
•分类:
按记录方式分：
传统摄影成像、数字摄影成像
•按探测波长分：
紫外摄影、可见光摄影、红外摄影、多光谱摄影
•按顷斜角分：
垂直摄影：
主光轴与地表的夹角小于3度；
顷斜摄影:
大于3度
•按实施方式：
单片摄影；
航线摄影:
航向重叠53％—60％
•面积摄影：
航向重叠53％—60%,旁向重叠30％—15％
•按感光材料分:
1、全色黑白摄影:
对可见光的各色都感光2、黑白红外摄影：
对可见光、近红外感光，对水体、植被反映敏感3、彩色摄影：
4、彩色红外摄影：
5、多光谱摄影：
利用摄像头和滤光片组合，对同一地区进行不同波段摄影，取得不同波段的像片。
•5、遥感图象有哪些方面的特征?
并说明其内涵？
•1、图象的几何特征（空间分辨率/地面分辨率:
指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。
空间分辨率与平台高度和传感器焦距有关）
•2、图象的物理特征（波谱分辨率：
传感器所能分辨的最小波长间隔,即传感器各个波段的宽度。
间隔愈小，分辨率愈高;
辐射分辨率:
传感器接受波谱信号时,能分辨的最小辐射度差，即遥感图象上每一个像元的辐射量化级.）
•3、图象的时间特征（时间分辩率：
对同一地点进行第二次信息获取的时间间隔,即重访周期。
动态监测目标的时间尺度与遥感信息时间分辨率的一致性,可根据实际研究的需要选择不同的时间分辨率。
）
•6、微波遥感特点？
（1）全天候、全天时的信息获取能力
（2）对某些地物具有特殊的波谱特征微波波段发射率的差异，因而可以比较容易的分辨出可见光和红外遥感所不能区别的某些目标物的特性
（3）对冰、雪、森林、土壤（尤其对干燥、松散物质）有一定的穿透能力
（4）适宜对海面动态情况（海面风、海浪）进行监测
（5）一般微波传感器分辨率较低，但目标物特性明显
•7、中心投影及其特点?
含义：
空间任意直线均通过一个固定点（投影中心）投影到一个平面上而形成的透射关系。
成像特征：
点的像还是点，线的像还是线，面的像还是面.
1、点的像还是点2、直线的像一般还是直线，但若直线的延长线通过投影中心时则该直线的像就是一个点。
3、空间曲线的像一般还是曲线,但若该曲线在一个平面上而该平面又通过投影中心时其像就为直线.
•8、亮度系数（P）：
在相同照度条件下，某物体的亮度与绝对白体理想表面的亮度之比.
•第四章
•1、请谈阐述加色法和减色法的原理及适用条件?
（遥87～90页）
•2、利用标准假彩色影象并结合地物光谱特性，分析为什么在影象中植物呈现红色，湖泊、水库呈蓝偏黑色，重盐碱地呈偏白色？
（遥38～41、121）
•健康的植物的反射率在红外到近红外波段有明显的峰值,形成鲜红色影像;
水体（如湖泊、水库）的反射主要在蓝绿波段,在遥感影像，特别是近红外影像上,水体呈黑色;
•3、遥感图象的解译标志有哪些，请举例说明?
•直接解译标志
•形状:
地物的轮廓在影象平面的投影。
•大小：
地物的尺寸、面积、体积等按比例缩小的相似记录.
•色调：
灰阶（黑白）或色别与色阶（彩色）,最重要、最直观的解译标志。
•阴影：
•图案：
如卫星影象上的条带状（绕山分布的梯田）
•布局：
物体间空间配置。
如砖厂:
烧砖窑的高烟囱、取土坑、堆砖坯的场地、管理办公室、（水体）
•位置:
湖边的芦苇；
荒漠中的红柳
•纹理：
如点状、粒状、线状、斑状等
•4、遥感数字图象增强的方法有哪些，各有什么特点？
•
（1）线性拉伸：
以线性函数加大图像的对比度.效果:
整幅图像的质量改善。
•
（2）分段线性拉伸：
以分段线性函数加大图像中某个（或某几个）亮度区间的对比度。
•效果：
局部亮度区间的质量改善.
•（3）指数增强：
按指数函数所做的反差增强。
效果:
是一个渐变增强过程（线性增强是突变），主
•要增强高亮度部分,亮度越高,增强效果越明显。
•（4）对数增强:
按对数函数所做的反差增强.效果：
是一个渐变增强过程（线性增强是突变）,主
•要增强低亮度部分，亮度越低，增强效果越明显。
•5、彩色图象可以分为哪几类，请分别叙述其内涵？
•彩色图像可以分为真彩色图像和假彩色图像.
•真彩色图像上影像的颜色与地物颜色基本一致。
利用数字技术合成真彩色图像时,是把红色波段的影像作为合成图像中的红色分量、把绿色波段的影像作为合成图像中的绿色分量、把蓝色波段的影像作为合成图像中的蓝色分量进行合成的结果.如TM321分别用RGB合成的图像。
•假彩色图像是指图像上影像的色调与实际地物色调不一致的图像。
遥感中最常见的假彩色图像是彩色红外合成的标准假彩色图像.它是在彩色合成时，把近红外波段的影像作为合成图像中的红色分量、把红色波段的影像作为合成图像中的绿色分量、把绿色波段的影像作为合成图像中的蓝色分量进行合成的结果.如TM432用RGB合成的图像为标准假彩色图像。
•6、什么是同物异谱、同谱异物?
•同物异谱：
同一物体或性质相同的物体在不同条件（或相同条件）下具有不同的反射率，而表现出不同色调。
•同谱异物:
不同地物可能具有相同或相似的光谱特征不同植被具有相似的光谱特征
•7、请说明监督分类方法分类时的步骤？
（1）按照识别目标，选择相应传感器图像,确定特征波段。
（2）收集并分析相关地面参考信息（相关图件）.
（3）按照识别目标和相关标准，建立分类体系（类别数）。
（4）特征波段预处理——--信息增强处理.
（5）分析各个类别在特征波段中的统计特征。
（6）确定判别函数，逐像元进行分类识别。
（7）分类精度验证----实地验证、间接验证。
（8）修改判别函数,最后分类,结果统计,完成报告。
一、名词解释：
1、遥感的定义
广义的概念：
无接触远距离探测（磁场、力场、机械波）
狭义的概念：
在遥感平台的支持下，不与目标地物相接触，利用传感器从远处将目标地物的地磁波信息记录下来,通过处理和分析，揭示出地物性质及其变化的综合性探测技术
2、遥感器
遥感器又称为传感器,是接收、记录目标电磁波特性的仪器。
常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。
3、电磁波谱
将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱.次序为：
γ射线—X射线—紫外线-可见光—红外线—微波—无线电波
4、黑体
对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。
5、大气散射
辐射在传播过程中遇到小微粒（气体分子或悬浮微粒等）而使传播方向改变，并向各个方向散开，从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象.
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。
7、地物波谱
地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律，称为地表物体波谱,简称地物波谱。
地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。
8、地物反射率
地物的反射能量与入射总能量的比，即ρ=（Pρ/P0）×
100%.表征物体对电磁波谱的反射能力.
9、地物反射波谱
是研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。
表示方法：
一般采用二维几何空间内的曲线表示（地物反射波谱曲线），横坐标表示波长，纵坐标表示反射率.
10、摄影成像
依靠光学镜头及放置在焦平面的感光记录介质（胶片orCCD）来记录物体的影像的成像方式
11、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逐点、逐行取样,以得到目标地物电磁波特性信息，形成一定谱段图像的成像方式。
12、微波遥感
通过微波传感器，获取目标地物在1mm—1m光谱范围内发射或反射的电磁辐射,以此为依据，通过判读处理来识别地物的技术。
13、像点位移
中心投影的影像上，地形的起伏除引起相片比例尺变化外,还会引起平面上的点位在相片位置上的移动,这种现象称为像点位移，其位移量就是中心投影与垂直投影在统一水平面上的投影误差。
14、遥感图像的解译
是利用遥感影像的色调、形状大小、纹理结构特征等判别基础信息，结合地学等专业知识，识别、获取、分析目标地物信息的过程.
15、遥感影像地图
以遥感影像和地图符号表现制图对象地理空间分布的地图.
16、遥感制图
以综合自然体为制图对象，编制以遥感影像为主要信息载体的地图过程。
17、遥感数字图像
以数字形式表示的遥感影像，便于计算机存储、处理和使用,常用多维矩阵来表示。
18、像元
又称像素、端元，是遥感数字图像的最基本的单位，是遥感成像过程的采用点，又是计算机图像处理的最小单元。
19、遥感数字图像的计算机分类
根据地物的分类特征建立统计识别模式，利用建立的识别模式或算法对遥感数字图像进行类型识别的过程,以实现地学专题信息的智能化获取。
20、定量遥感的含义
•遥感信息定量化
•利用遥感器获取地表地物的电磁波信息，在计算机系统的支持下，通过数学的或物理的模型将遥感信息与观测地表目标参量联系起来，定量的反演或推算出某些地学、生物学及大气等目标参量.
•两层含义：
位置&
信息
21、遥感信息的复合
含义：
遥感图像信息复合是将多源遥感数据在统一的地理坐标系中，采用一定的算法生成一组新的信息或合成图像的过程。
22、计算机辅助遥感制图：
在计算机系统支持下，根据地图制图原理,应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法.
23、遥感图像的空间分辨率：
像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场。
24、遥感图像的时间分辨率：
又称重返周期,对同一地点进行遥感采样的时间间隔.（次/天、次/小时）
二、简答
1、遥感的特点
宏观性、时效性、可比性、经济性、光谱性、地域性、真实性、局限性
动态:
3W（When,Where，What）
宏观:
3全（全天候、全天时、全球）
准确：
3高（高空间、高光谱、高时相）
系统：
3组合（星座、地空、技用）
2、遥感的构成（遥感系统）
◇目标地物的电磁波特性、
◇信息的采集与获取、
◇信息的传输和接收
◇地面定标及实况调查、
◇信息的处理和加工、
◇信息的分析与应用
3、全天侯遥感:
在云雨天气时，在云层中,小雨滴的直径相对其他微粒为最大。
对可见光只有非选择性散射发生.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得多，则又属于瑞利散射类型，散射强度与波长四次方成方比,波长越长散射强度越小，因此微波相对于可见光和红外波段，具有较小的散射和较大的透射，具有穿云透雾能力。
这就是全天候遥感。
4、可见光和近红外地物反射光谱测试的作用:
①传感器波段的选择、验证、评价的依据；
②建立地面、航空和航天遥感数据的定量关系；
③将地物光谱数据直接与地物特征进行相关分析并建立应用模型
5、气象卫星和海洋遥感的特点
气象卫星的特点：
◇高时间分辨率（短周期）
◇扫描范围广、探测面积大
◇数据连续、实时性强
◇成本低廉
海洋遥感的特点：
◇需高空平台，以便大面积同步覆盖观测；
◇以微波为主，实现全天候全天时实时观测;
◇海面实测资料校正,协同发挥作用。
6、微波遥感的特点
◇能全天后全天时工作
◇对某些地物具有特殊的波谱特征
◇对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力
◇对海洋遥感具有特殊意义
◇分辨率较低,但特征明显
7、遥感图像变形的原因:
◇遥感平台与运动状态的影响：
航高、航速、俯仰、翻滚、偏航
◇地形起伏影响：
投影差
◇地表曲率的影响、
大气折射的影响、
地球自转影响
8、遥感图像增强的主要内容:
对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换
I．对比度变换
是一种通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。
因为亮度值是辐射强度的反映，所以也称之为辐射增强。
（对图像偏暗、偏亮等的调整）
常用的方法：
线性变换（含分段线性变换）和非线性变换。
（根据变换函数的不同）
II、空间滤波
通过像元与其周围相邻像元的关系,采用空间域的邻域处理方法（开窗卷积运算），以重点突出图像上某些特征的图像处理方法
常用算法：
平滑、锐化。
平滑的效果：
去除尖锐“噪声”、平缓图像亮度。
锐化的效果：
突出边缘和线状目标
III．彩色变换
按一定的变换方法，使得黑白图像变换成为彩色图像，或通过改变色彩模式的变换方法，提高图像的目视效果的图像处理方法
常见的三种变换方法：
（1）单波段彩色变换：
密度分割法
（2）多波段色彩变换:
彩色合成（波段赋色）
（3）HLS（IHS）变换：
RGB色彩模式HLS色彩模式
IV．图像运算
含义:
两幅或多幅单波段影像，完成空间配准后，通过一系列运算，可以实现图像增强,达到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的的图像处理方法
常见运算：
（1）差值运算:
目标与背景反差较小的信息提取、同一地区不同时相的动态变化、突出边缘的几何增强
（2）比值运算:
突出不同波段间的地物光谱差异,去除地形影像，隐伏构造信息有关的信息特征增强
V．多光谱变换
通过函数变换，达到保留主要信息，降低数据量；
增强或提取有用信息目的的图像处理方法。
常见算法：
主成分变换（K—L变换）:
消除波段信息的相关性，获取主要信息的几个特征分量；
数据的降维压缩
缨帽变换（K—T变换）：
与植物生长过程和土壤有关，帮助解译分析农业特征
9、遥感与非遥感信息的复合主要步骤：
（1）地理数据网格化
（2）最优遥感数据的选择
（3）配准复合
栅格与栅格（彩色合成、数学运算）栅格与矢量（不同数据层的叠合显示）
10、遥感图像目视解译方法
（1）直接判读法：
利用遥感影像解译标志和解译者的经验，直接确定目标地物属性的方法。
（2）对比分析法：
通过对比由已知推未知的方法，包括同类地物对比分类法、空间对比分析法、时相动态对比分析法。
（3）信息复合法：
利用地理信息系统，将辅助地理信息与遥感影像进行融合或复合，根据专业信息与地理空间的诸多信息综合识别遥感图像的各类目标地物的方法.
（4）综合分析法：
综合考虑遥感图像的多种解译特征，结合生活常识，分析、推断某种目标地物的方法。
（5）地理相关分析法：
根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存,相互制约的关系,借助专业知识，分析推断出某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。
11、遥感图像目视解译流程
◇目视解译准备工作阶段（室内）
◇初步解译与判读区的野外考察（室内、室外）
◇详细判读阶段（室内）
◇验证与补判阶段（室外）
◇成果的转绘与制图阶段（室内）
12、遥感影像地图特征
丰富的信息量，
直观形象性，
具有一定的数学基础,
现势性强。
13、计算机辅助遥感制图流程
14、遥感数字图像计算机分类的基本流程
I。
根据应用目的选像、制定分类规程
II.根据研究区域，全面收集地面参考资料
III.遥感数字图像的分类前预处理工作
IV。
确定分类系统、选择分类方法、选定统计特征
V。
选定实验样区，调整确定用于分类的统计特征
VI。
根据选定的方法,对遥感数字图像像元归类
VII。
根据分类规程，进行分类后处理
IIX.对照相关资料，进行定性、定量精度检查
15、遥感数字图像计算机分类方法
分类思路：
利用遥感图像进行分类是按一定的方法和规则,区分出图像中所含的多个目标物，并对对每个像元或比较匀质的像元组别给出对应其特征的名称。
在分类中常采用的是各像元的灰度、纹理等特征。
监督分类非监督分类
◇监督分类
从研究区域选取有代表性的训练场地（训练区）作为样本，根据样本，通过选择特征变量或参数，建立判别函数,据此对样本像元进行分类、学习,依据样本类别的特征来识别其它像元的归属类别的遥感数字图像分类方法.
监督分类中常见的方法：
最小距离分类法、多级切割分类法、特征曲线窗口法、最大似然比分类法.
◇非监督分类
在没有训练样本的情况下，直接根据像元之间距离和相关系数的大小进行合并归类的遥感数字图像处理方法
非监督分类中常见的方法:
分级集群法、动态聚类法
比较P201
16、遥感图像解译专家系统
遥感图像解译专家系统是模式识别与人工智能技术相结合的产物。
它用模式识别方法获取地物多种特征,为专家系统解译遥感图像提供证据,同时应用人工智能技术,运用遥感图像解译专家的经验和方法，模拟遥感图像目视解译的具体思维过程，进行遥感图像解译。
利用遥感图像专家系统，可以实现遥感图像的智能化解译和信息获取，逐步实现遥感图像的理解。
◇遥感图像解译专家系统的组成
（1）图像处理与特征提取子系统
（2）遥感解译和特征获取子系统
（3）狭义的遥感图像解译专家系统
17、地质,水体，植被，土壤遥感的任务：
◇地质遥感的任务：
通过遥感影像的解译确定一个地区的岩石性质和地质构造，分析构造运动状况，为地质制图、矿产资源的探索、工程地质和水文地质调查等服务。
◇水体遥感的任务:
通过对遥感影像的分析，获得水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水温等要素的信息，从而为一个地区的水资源和水环境等作出评价，为水利、交通、航运及资源环境等部门提供决策服务。
◇植被遥感的任务:
通过对遥感影像的分析，确定植被的分布、类型、长势等信息，以及对植被生物量作出估算,为环境监测、生物多样性保护、农业、林业等有关部门提供信息服务。
◇土壤遥感的任务：
通过遥感影像的解译，识别和划分出土壤类型，制作土壤图，分析土壤的分布规律，为改良土壤、合理利用土壤服务。
18、水体的光谱特征:
水面性质、
水体中悬浮物的性质和含量、
水深水底的性质
一、遥感名词解释
1．遥感平台遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台，常见的有气球、飞机、人造地球卫星和载人航天器。
2．微波遥感指利用某种传感器接收地面各种地物发射或者反射的微波信号，籍以识别、分析地物，提取所需的信息。
常用有SAR和INSAR两种方式。
3．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不同而不同。
则辐射亮度定义为辐射源在某一方向单位投影表面单位立体角内的辐射通量。
观察者以不同的观测角观察辐射源时，辐射亮度不同。
4．光谱反射率物体对光谱中某个波段的电磁波的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
用式子表示为：
P＝E反/E入＊100％.
5．合成孔径雷达指利用遥感平台的前进运动，将一个小孔径的天线安装在平台的侧方，以代替大孔径的天线,提高方位分辨力的雷达。
SAR的方位分辨力与距离无关，只与天线的孔径有关。
天线孔径愈小，方位分辨力愈高。
6．假彩色遥感图像根据加色法彩色合成原理,选择遥感影像的某三个波段，分别赋予红、绿、篮三种原色合成彩色图像。
由于原色的选择与原来遥感波段所代表的真实颜色不同,因而生成的合成色不是地物真实的颜色，通常把这种方式合成的影像叫做假彩色遥感影像。
常见的彩红外图像即为假彩色合成图像。
7．大气窗口由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同,因而各波段的透射率也各不相同。
我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫做大气窗口.
8．立体观察用肉眼或者借助光学仪器（立体眼镜），对有一定重叠率的像对进行观察,可以获得地物和地形的光学立体模型，称为像片的立体观测.
9．
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