遥感复习整理Word下载.docx
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——时相分辨率：
（3）光谱特性：
探测波段从可见光向两侧延伸。
现在，已用于遥感的电磁波段有射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波以及波长更长的无线电波等。
各波段间性质差异很大，用途也各不相同。
可以用于地物分类、制图、遥感定量分析和应用等等。
——光谱分辨率：
5、遥感的应用？
（问答）
（1）农林方面：
a）农业——识别各类农作物、估产、灾害预报、分析长势；
b）林业——调查森林资源、监测森林火灾和病虫害等等；
（2）土地资源与土壤调查——RS资料提供了土地和土壤状况的动态情况。
协助寻找宜林、宜农荒地；
（如伊朗通过卫星图象找到了3%的可耕地）。
（3）地质矿产：
减小野外工作量，节省人力、物力、财力，加快速度，提高精度。
如：
进行成矿条件的地质分析；
查明地质构造，发现隐伏构造；
大型堤坝、厂矿等的选址和道路选线；
地震、暴雨等造成的灾害性地质过程的预测。
（4）水文和水资源研究：
水资源调查、水文情报预报和区域水文研究等等。
（5）海洋学研究：
c）海洋占全球表面积的71%，探测海洋的未知区，测量海面温度、盐度、海冰、海流、潮汐等；
海岸地质地貌调查、海岸线长度测量、海岸动态变化监测、海岸污染等。
d）环境监测：
大气污染、土地污染及其导致的破坏和影响、生态环境监测和评价、沙漠化监测和防治等等。
e）测绘：
遥感技术弥补了航空摄影测量的不足。
制作影象地图并据遥感资料编绘专题地图。
f）地理学研究：
获得大量的第一手地理信息和数据，科学、准确、及时地提供分析结果，为地理学丛定性到定量、从静态到动态、从整体到局部、从过程到模式研究提供了条件。
（6）城市：
城市综合调查、规划及发展。
（7）考古：
遗址调查、预报。
（8）地理信息系统：
基础数据、更新数据。
（9）气象：
天气预报、气候预报、全球气候演变研究。
第2章遥感的理论基础—电磁辐射与地物光谱特性
被动遥感：
主动遥感：
1.
2、什么是电磁波？
交变电场和交变磁场迅速向远方传播的过程叫做电磁波。
3、什么是波段?
两个波长之间的全体波长的集合。
4、什么是辐射通量、辐射通量密度？
他们的联系与区别（问答）
辐射通量（）：
单位时间内通过某一面积的辐射能量，=dQ/dt，单位为W（瓦）。
辐射通量密度（D）：
单位面积截获的辐射通量，D=d/Ds，单位为W/m2。
联系与区别：
辐照度与辐射出射度都是辐射通量密度的概念，但E为物体接收的辐射，M是物体发出的辐射，都与波长有关。
6、黑体是什么？
绝对黑体，指能够将外来辐射能量全部吸收的物体。
7、发射率是什么？
地物单位面积上发射（辐射）能量M与同一温度下同面积黑体，发射能量M黑之比值。
即：
ε=M/M黑。
8、电磁波谱是什么？
按照波长的长短顺序将各种电磁波排列制成的一张图表叫做电磁波谱。
在电磁波谱中，从左到右，波长逐渐增大。
从左到右依次是宇宙射线、g射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、以及其它无线电波等。
9．遥感常用的波段及其特点？
（问答题.必考题）
可见光、红外线、微波是RS中常用的三大波段。
（1）可见光（VI）：
波长范围是0.38m～0.76m，由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色光组成，是摄影方式常用的遥感波段。
可以粗分为蓝、绿、红三色：
蓝：
0.38m～0.50m；
绿：
0.50m～0.60m；
红：
0.60m～0.76m。
可见光是RS中最早和最常使用的波段。
（2）红外线（IR）：
波长是0.76m～1000m，可分为4个光谱段：
近红外（NIR）：
0.76m～3m，在性质上与可见光相似，在RS技术中采用摄影和扫描方式，可接收和记录光红外反射。
中红外（MIR）：
3m～6m，
远红外（FIR）：
6m～15m，热红外（产生热感的原因）
超远红外（MIR）：
15m～1000m，
红外线也是RS中常用的波段之一，使用率仅次于可见光。
红外RS采用热感应方式探测地物本身的热辐射。
红外线在云、雾、雨中传播时，受到严重的衰减，因此红外RS不是全天候RS，不能在云、雾、雨中进行，但不受日照条件的限制。
（3）微波：
1mm～1m的无线电波。
微波和红外两者的特征相似，都属于热辐射性质。
微波能穿透云雾、小雨，是全天候遥感，昼夜均可进行。
微波对植被、冰雪、干沙、干土均有较强的穿透力，常被用来探测被冰雪、植被、沙土所遮掩的地物。
10.大气窗口是什么？
（名解.必考题）
电磁波在大气中传输时，通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段范围，称为大气窗口。
11.大气散射分几种？
（填空题.问答题）
瑞利散射、米氏散射和无选择性散射
对于大气分子、原子引起的瑞利散射（RayleighScattering）主要发生在可见光和近红外波段；
对于大气微粒引起的米氏散射（MieScattering）从近紫外到红外波段都有影响，特别是对红外波段的影响；
对可见光只有无选择性散射，云层越厚，散射越强，而对微波来说，则属于瑞利散射，波长越长散射强度越小。
12.地物的反射特性？
（必考）
含义：
自然界中的任何地物都具有本身的特有规律，如具有反射、吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性；
具有发射红外线、微波的特性（都能进行热辐射）；
少数地物具有透射电磁波的特性。
地物的反射光谱特性：
反射率大小与入射光的波长、入射角大小及地物表面粗糙度等有关。
其中，地物的反射率随入射波长变化的规律是地物反射光谱特性的主要反映。
一般地，反射率大，传感器记录的亮度值大，在象片上呈现的色调浅；
反之，反射率小，传感器记录的亮度值小，在象片上呈现的色调深。
13.什么是方向反射率？
两类基本反射：
specular（smooth）anddiffuse（rough）.反射依赖于入射、出射方向
14.什么是普朗克定律？
即黑体热辐射定律：
黑体辐射通量密度，可以用普朗克公式表示：
式中，c为真空中的光速；
k为玻尔兹曼常数，k=1.3810-23J/K；
h为普朗克常数，h=6.6310-34Js；
M为辐射出射度。
单位为wcm2m1
15.维恩位移定律？
维恩位移定律：
对普朗克公式中求导，可以得到以下公式：
maxT=b，其中：
b为常数，b=2.898×
103mK
说明：
黑体辐射峰值波长与绝对温度成反比，温度升高时，峰值波长变短，即向短波方向移动。
16．基尔霍夫定律？
在任何一个给定的温度T下，任何一个物体的发射度M（T）与其吸收率（T）之比都等于同一温度下的黑体的发射度M黑（T），即：
M（T）/（T）=M黑（T），
即（T）=（T），发射率=吸收率，
或者：
（T）=M（T）/M黑（T）。
17．什么是彩色合成？
用加色法或减色法使三基色产生其他色彩的过程叫做彩色合成。
（1）三基色：
红、绿、蓝。
（2）加色法：
以三基色中两种以上色光按一定比例混合，产生其它色彩。
●红（R）+绿（G）=黄（Y）
●红（R）+蓝（B）=品红（M）
●蓝（B）+绿（G）=青（C）
●红（R）+绿（G）+蓝（B）=白（W）
（3）减色法：
从白光中减去其中一种或两种基色光而产生色彩。
黄=白－蓝，品红=白－绿，青=白－红，……
（4）三属性：
色度，明度，饱和度
18.什么是真彩色合成？
什么是假彩色合成？
（1）真彩色合成：
根据彩色合成原理，可选择同一目标的单个多光谱数据合成一幅彩色图像，当合成图像的红绿蓝三色与三个多光谱段相吻合，这幅图像就再现了地物的彩色原理，就称为真彩色合成。
（2）假彩色合成：
假彩色合成又称彩色合成。
根据加色法或减色法，将多波段单色影像合成为假彩色影像的一种彩色增强技术。
合成彩色影像常与天然色彩不同，且可任意变换，故称假彩色影像。
第三章遥感的技术系统—遥感系统组成
1．传感器由几部分组成？
（填空.简答）
（1）收集系统：
收集来自目标的辐射，送往检测系统。
在紫外线、可见光、红外波段中，收集系统的主要元件是透镜或反射镜，在微波中是微波天线。
（2）检测系统（探测系统）：
将波谱转化为其它形成的能→电流、电压、化学能等。
其核心是感光胶片或光电敏感元件、固体敏感元件、微波检波器等。
感光胶片：
电磁辐射→化学能。
其它：
电磁辐射→电流、电压等
（3）信号转化系统：
将电流、电压信号放大，再转化为：
可见光，信号显示在屏幕上，即电光转化；
磁信号，信号记录在磁带上，即电磁转化。
（4）记录系统：
记录前级送来的信号。
直接记录：
将前一级的输出信号直接记录在胶片或荧光屏上。
间接记录：
将信号记录在磁带上，以后用时将磁带回放，产生电信号，再通过电光转化，显示图象。
2.传感器的分类？
（1）摄影成像：
分幅式摄影机、全景摄影机（扫描摄影机）、多光谱摄影、数码摄影机。
（2）扫描成像：
对目标面扫描、对影像面扫描的传感器。
3、卫星的三种轨道？
（1）近极地、近圆形、太阳同步轨道：
其轨道通过两极或两极附近上空，轨道为圆形或近圆形。
卫星轨道平面与阳光永远保持同一角度，因此，卫星每次飞越赤道上空的地方太阳时是相同的，即太阳同步轨道。
陆地卫星和地球观测实验卫星属于此类。
（2）圆形、地球同步轨道：
卫星沿着赤道上空的圆形轨道，与地球自转同步地自西向东运行。
从地球上看，仿佛卫星是静止在赤道上空某处。
如一些通讯卫星和气象卫星。
（3）倾斜轨道：
此种轨道与赤道相交，既不平行也不垂直。
4.遥感信号的传输方式？
（1）直接回收：
传感器将地物的反射或发射电磁波信号记录在胶卷或磁带上，待运载工具返回地面时回收。
非实时，航空常用。
优点：
回收方便，不经过转换，信号损失少，保密性较强。
缺点：
非实时，数据容量小，成本高。
（2）视频传输（无线电传输）：
传感器将接收到的地物反射或发射的电磁波信号，经过光电转换，通过无线电将数据传送到地面接收站，包括实时和非实时传输。
可以实时回收。
缺点：
保密性差，有信息损失。
视频传输是卫星遥感常用的信号传输方式。
第四章遥感图象特征与成像原理
1.数字图像和模拟图像？
（了解）
（1）模拟图象：
灰度和位置连续变化；
可用连续函数来描述。
特点：
光照位置（x，y）和光照强度I均为连续变化的。
（2）数字图象：
由一系列灰度值不连续的、按行列有规律地排列的有限的像元组成的图象，能被计算机存储和处理。
I=f（l，c）
特点：
灰度l以及像元位置c（列）和l（行）为有限的、离散的数值。
可用矩阵或数组来描述
2.如何将模拟图像数字化？
（问答.步骤主要参数记住参数）
包括采样和量化两个过程：
（1）采样：
将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样，即位置离散化，将模拟图象按纵横两方向分割为若干个形状、大小相同的像元，即等间隔取样成离散值，各像元的位置其所在的行和列表示，一幅图象可以表示成一个矩阵；
采样间隔和采样孔径的大小是两个很重要的参数。
（2）量化：
将像素灰度转换成离散的数值的过程叫量化，即灰度的离散化。
量化参数：
灰度等级，即：
一幅数字图像中不同灰度值的个数称为灰度级数，用G表示。
一般来说，，g就是表示图像像素灰度值所需的比特位数。
一幅大小为M×
N、灰度级为G的图像所需的存储空间，即图像的数据量，为：
M×
N×
g（bit）
3.多波段图像格式？
（填空英文名解）
多波段数字图像的三种数据格式：
（1）BSQ格式（Bandsequential）:
波段顺序排列
（2）BIP格式（Bandinterleavedbypixel）：
波段按象元交叉排列
（3）BIL格式（Bandinterleavedbyline）：
波段按行交叉排列
4.多光谱、高光谱的定义？
（名解or问答）
（1）多光谱：
光谱分辨率在10-1m数量级范围内，传感器在可见光和近红外范围内
仅有工作几个波段，波段间隔较宽，一般在60—200nm，波谱上不连续。
（2）高光谱：
光谱分辨率在10-2m数量级范围内，且波段的连续性强，在可见光到
近红外光谱区光谱通道多达数十个甚至上百个，波段宽度通常小于10nm。
5.高光谱的优势和缺点是什么？
（1）优势：
（1）充分利用地物波谱信息资源；
（2）利用波形/精细光谱特征进行分类与识别地物；
（3）利用图-谱实现自动识别地物并制图。
（1）海量数据的传输、处理与存储;
（2）易受大气的影响;
（3）波段间相关性强.。
6.什么是modis？
其空间分辨率（名解）
MODIS（ModerateResolutionImagingSpectroradiometer）：
美国EOS计划中的成像光谱仪，是Terra卫星（以前叫EOSAM-1）所带的5个传感器之一，每12天可以覆盖全球一次，具有对全球观测的能力。
空间分辨率：
250m（band1-2），500（band3-7），1000m（band8-36）。
7．什么是微波遥感？
微波遥感：
指通过传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来认识地物的技术。
8.测试雷达？
天线不是安装在平台的正下方，而是与平台的运动方向形成角度，朝向一侧或两侧倾斜安装，接收回波信号的雷达。
9.测试雷达的空间分辨率？
（计算）
（1）空间分辨率。
为脉冲持续时间，c为光速，为俯角（连接目标和天线的直线与水平面之间的夹角）俯角越大，距离分辨力越低；
俯角越小，距离分辨力越大。
要提高距离分辨力，必须降低脉冲持续时间。
但脉冲持续时间过低则反射功率下降，实际应用采用脉冲压缩的方法。
例：
一给定的侧视雷达系统（SLAR），所发射的脉冲持续时间为0.1微秒，求俯角为45度时，该系统的地距分辨率。
（2）方位分辨率。
方位分辨力（平行于飞行方向的分辨率）：
H为航高，为俯角，d为天线孔径,β为波束宽度。
要提高方位分辨力，只有加大天线孔径、缩短探测距离和工作波长。
10．合成孔径雷达？
合成孔径雷达采用若干小孔径天线组成阵列，经过合成得到结果。
11.可见光、热红外和微波成像原理的异同？
（1）定义：
可见光遥感：
是指传感器工作波段限于可见光波段范围（0.38——0.76微米）之间的遥感技术。
热红外遥感：
指通过红外敏感元件，探测物体的热辐射能量，显示目标的辐射温度或热场图象的遥感技术的统称。
指通过传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来认识地物的技术。
（2）特点：
可见光：
电磁波谱的可见光区波长范围约在0.38～0.76微米之间，其辐射源是太阳，是传统航空摄影侦察和航空摄影测绘中最常用的工作波段。
热红外：
因为地物在常温（约300K）下热辐射的绝大部分能量位于此波段，在此波段地物的热辐射能量，大于太阳的反射能量。
热红外遥感具有昼夜工作的能力。
但是红外线在云、雾、雨中传播时，受到严重的衰减，因此红外遥感不是全天候遥感，不能在云、雾、雨中进行，但不受日照条件的限制。
能全天候、全天时工作；
对某些地物具有特殊的波谱特征；
对冰、雪、森林、土壤等有一定的穿透性；
对海洋遥感具有特殊意义；
分辨率较低（缺点），但特征明显。
第五章航空遥感—航空摄影的种类
1.航空摄影的分类？
（1）按象片倾斜角分类：
象片倾斜角：
是航空摄影机主光轴与通过镜头中心的铅垂线间的夹角。
垂直摄影：
3，得到水平象片，各部分比例尺大致相同，可量测距离。
倾斜摄影：
3，得到倾斜象片，变形大，但摄取面积大。
（2）按摄影的实施方式分类：
单片摄影：
为特定目标或小地块进行的摄影，一般获得一张（或一对）象片。
航线摄影：
沿一条航线对地面上狭长地带或线状地物（铁路、公路）进行连续的摄影。
一般地，航线的长度限制为60～120km。
面积摄影：
沿数条平行航线对广大区域进行的连续的摄影
（3）按感光胶片和所用的波段分类：
普通黑白摄影：
用全色黑白感光片，感受可见光范围内的各种色光，用途较广。
黑白红外摄影：
用黑白红外感光片和近红外滤光片组合起来摄影，记录近红外短波段（0.76μm～1.4μm）和可见光范围的信息。
对水体和植被反映明显，具有较大的反差和地面分辨率。
天然彩色摄影：
用彩色感光片，记录可见光波段的信息信息量比黑白象片丰富得多。
彩色红外摄影：
用彩红外感光片，记录绿、红、近红外（0.5μm～0.9μm）的信息。
一般在摄影机物镜上套一个黄色滤光片，以消除蓝、紫光。
在彩红外摄影中：
绿光感光蓝色红光感光绿色近红外感光红色
红外线对大气层的穿透力强，彩红外象片一般比天然彩色象片鲜艳得多。
多光谱摄影：
用摄影机镜头、滤光片、感光片的几种不同组合，同时对一个地区进行几个不同波段的摄影，得到多个波段的航片，从而得到合成象片。
2.航空影片的几何特征？
中心投影、垂直投影？
（1）中心投影：
空间任意点A均通过一固定点（投影中心）投影到一平面上，投影中心S、投影平面P和空间点A三者之间的关系任意。
投影中心与点A的连线为一平面所截，交点为A的中心投影，平面为投影平面，镜头中心为投影中心。
航片是地面的中心投影。
（2）垂直投影：
所有投影光线互相平行且垂直地投影到投影面上。
3．地形起伏、相片倾斜可以引起什么误差？
（问答or填空）
中心投影与垂直投影的区别：
投影距离影响比例尺，即航高影响比例尺：
，f：
焦距，H：
航高；
（1）地形起伏引起象点位移，产生投影误差，从而引起比例尺变化；
（2）投影面倾斜产生倾斜误差，引起象片上各部分比例尺不一致。
所以，航片比例尺的变化与航高、地形起伏和象片倾斜情况有关。
应用航片时，需要统一比例尺：
地形起伏引起投影误差纠正投影误差
象片倾斜引起倾斜误差消除倾斜误差
在一定的航高下，当象片水平，地面平坦时，中心投影和垂直投影的成果是相同的。
4.象主点、等角点、等比线分别是什么？
（1）象主点（O）：
主光轴SO与象面的交点，即象片中心点。
（2）等角点（c）：
倾斜角的分角线与象面的交点。
（3）等比线（hchc）：
通过等角点且垂直于主纵线，等比线上比例尺不变。
5.主比例尺、平均比例尺分别是什么？
主比例尺就是象主点的比例尺；
平均比例尺就是整幅图的平均比例尺。
6.投影差与航高的关系？
（公式.填空）
（2）投影差：
∵△Saa0∽△SA0A0
∴
又∵△Sao∽△AA0A0
∴
∴
同理，
ao、bo为象点到象主点的距离，即r。
；
以h表示aa0、bb0，
则有：
7.倾斜误差在等比线上无误差，在主纵线上误差最大。
8.什么是使用面积？
一幅遥感图像，在工作中只使用中间部分，即使用面积。
9.航空像片判读的方法？
直接判定、对比分析（与已有的标准象片比较）、逻辑推理。
第六章航天遥感—陆地卫星
1.传感器的分辨率（只要求全色的分辨率）
中巴卫星（CBERS）：
19.5m’
印度：
1m
第七章遥感图象处理技术
1.直方图是什么？
灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率。
以每个像元为单位，以灰度级为横坐标，纵坐标为灰度级的频率，绘制频率同灰度级的关系图就是灰度直方图。
它是图像的一个重要特征，反映了图像灰度分布的情况。
2.信息源与最佳时相的选择？
（综述20分遥感在本专业的应用、非常重要）
注意事项：
买什么样的数据？
多大，分辨率多少什么时间，为什么？
最大信息量，最佳波段组合等。
要求写具体方案。
3.图像复原、图像增强是什么？
（问答or名解）
（1）图像的恢复与重建：
把退化、模糊了的图像复原.包括图像辐射和几何校正等内容；
（2）图像增强：
增强图像的有用信息，消弱噪声的干扰。
4.校正.几何校正？
校正：
通过简单的方法改善图像质量的过程叫做校正。
几何校正：
把存在几何畸变的图像，纠正成符合某种地图投影的图像，且要找到新图像中每一像元的亮度值。
5.重采样？
（为什么？
怎么采？
）
为了确定校正后图像上每点的亮度值，则需要重采样。
方法：
（1）邻近元法：
在待求点的四邻像素中，将距离这点最近的相邻像素灰度赋给该待求点。
（2）双线性内插：
用双线性函数在22窗口内4个象元的灰度值进行加权线性内插。
（3）立方卷积法：
用16个象元即44窗口内的象元亮度值用立方函数进行加权平均。
6.控制点的选取？
（1）选择的原则:
易分辨、易定位的特征点：
道路的交叉口，水库坝址，河流弯曲点等;
特征变
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