遥感概论考研考博试题答案汇总.docx
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遥感概论考研考博试题答案汇总
一、名词解释（陈程）
1.成像光谱仪：
通常的的多波段扫描仪将可见光和红外波段分割成几个到十几个波段.对遥感而言,在一定波长范围内,被分割的波段数越多,即波谱取样点越多,愈接近联系波谱曲线,因此可以使得扫描仪在取得目标地物图像的同时也能获得该地物的光谱组成.这种既能成像又能获取目标光谱曲线的’谱象合一”的技术,称为成像光谱技术.按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。
2.光谱分辨率：
遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小。
即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。
（光谱分辨率是传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量。
波长范围越窄，光谱分辨率越高；波段数越多，光谱分辨率越高）。
3.监督分类；监督分类首先要从研究区选择由代表性的训练场地作为样本。
根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数（如像素亮度均值、方差等），建立判别函数，据此对样本像元进行分类，依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。
4.合成孔径雷达；是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。
5.叶面指数：
叶面积指数又叫叶面积系数，是一块地上作物叶片的总面积与占地面积的比值。
即：
叶面积指数=绿叶总面积/占地面积。
是反映作物群体大小的较好的动态指标。
在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。
当叶面积增加到一定的限度后，田间郁闭，光照不足，光合效率减弱，产量反而下降。
6．波谱反射率：
反射率为地物表面反射与入射的辐照度之比值。
反射率分析乃是对实测的地物反射率和从遥感图像中提取的反射率数据进行处理和分析,用于鉴别地物和直接识别地物的方法。
7．地面反照率：
即在地面以上某高度，用一个朝上的短波辐射表测量向下的太阳直接辐射加上大气对太阳光的半球散射（漫射辐射），用另一个朝下的短波辐射表测量地面向上的半球反射辐射。
后者与前者通量之比即为当地的地表反照率。
8．辐射能量：
以辐射形式发射、转移，或接收的能量。
9．合成孔径雷达；是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。
10．水色遥感：
利用紫外、可见、近红外光谱范围（380~900nm）的多个高灵敏窄波段探测水体光学特征（如：
离水辐射率）以及水色要求（叶绿素、悬浮泥沙以及黄色物质等）的技术。
11．空间分辨率：
也称地面分辨率，指象素能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。
12．监督分类；监督分类首先要从研究区选择由代表性的训练场地作为样本。
根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数（如像素亮度均值、方差等），建立判别函数，据此对样本像元进行分类，依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。
13．空间投影：
空间投影所要研究的问题基本包括两个方面，一是要解决由星载探测器获
得的地理信息用什么投影方式记录在图像平面上，形成人们所需的影像地图或地形图，
其重点是为空间卫星摄影或扫描图像寻找和设计适宜的投影方案。
二是将遥感图像转换
成常规的地图投影（即把图像已有的投影变换成新编地图产品所选用的地图投影），其重
点在于解决投影变换的理论和方法。
14．叶面指数：
叶面积指数又叫叶面积系数，是一块地上作物叶片的总面积与占地面积的比值。
即：
叶面积指数=绿叶总面积/占地面积。
是反映作物群体大小的较好的动态指标。
在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。
当叶面积增加到一定的限度后，田间郁闭，光照不足，光合效率减弱，产量反而下降。
15．主动遥感：
activeremotesensing。
又称有源遥感，有时也称遥测，指从遥感台上的人工辐射源，向目标物发射一定形式的电磁波，再由传感器接收和记录其反射波的遥感系统。
其主要优点是不依赖太阳辐射，可以昼夜工作，而日_可以根据探测目的的不同，主动选择电磁波的波长和发射方式。
主动遥感一般使用的电磁波是微波波段和激光，多用脉冲信号，也有的用连续波束。
普通雷达、侧视雷达，合成孔径雷达，红外雷达、激光雷达等都属于主动遥感系统。
传感器本身发射人工辐射，接收目标地物反射回来的辐射，这种探测地物信息的遥感即主动遥感。
如雷达即属于主动遥感。
16高光谱遥感：
高分辨率遥感，它是在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。
其成像光谱仪可以收集到上百个非常窄的光谱波段信息。
17、空间分辨率：
也称地面分辨率，指象素能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。
18、大气纠正；太阳光在到达地面目标之前,大气会对其产生吸收和散射作用。
同样,来自目标地物的反射光和散射光在叨叨传感器之前也会被吸收和散射。
入射到传感器的电磁波能量除了地物本身的辐射以外还有大气引起的散射光,消除这些影响的处理过程称为大气校正。
校正的方法有：
利用辐射方程进行大气校正；利用地面实况数据进行大气校正；利用辅助数据进行大气校正。
19、色度空间：
又称颜色空间，指不同波长的电磁波谱与不同物质相互作用所构成的色谱空间。
颜色空间也称彩色模型（又称彩色空间或彩色系统）它的用途是在某些标准下用通常可接受的方式对彩色加以说明。
本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的阐述。
位于系统的每种颜色都有单个点表示。
现在采用的大多数颜色模型都是面向硬件或面向应用的。
颜色空间从提出到现在已经有上百种，大部分只是局部的改变或专用于某一领域。
科学研究中有不少逻辑性等方面比HSХ更高的颜色空间。
20、小波变换：
以某些特殊函数为基将数据过程或数据系列变换为级数系列以发现它的类似频谱的特征，从而实现数据处理。
21、波谱分辨率：
指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的的最小波长间隔。
间隔越小，分辨率越高。
22、密度分割；在一张黑白遥感图像上,随地物的反射（或发射）电磁波强度的不同将有所不同的密度分布.如果在图像的最大密度和最小密度之间,人为地分成许多区间,并且将某一区间用同一种密度或同一种颜色表示,不同区间则用不同密度或不同颜色表示,我们称之为密度分割。
23、全球定位系统：
是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时和对地表移动物体进行导航的技术系统。
24、遥感制图：
通过对遥感图像的判读或遥感图像处理系统，对各种遥感资料进行增强、识别、分类的制图技术。
25、监督分类；监督分类首先要从研究区选择由代表性的训练场地作为样本。
根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数（如像素亮度均值、方差等），建立判别函数，据此对样本像元进行分类，依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。
26、地物反射波（光）谱：
指地物反射率随波长的变化规律。
27、双向反射率分布函数（bidirectionalreflectancedistributionfunction、BRDF）：
是一个定义光线在不透明表反射的四次元函数，基本式为：
，在这里
是指光线的方向，另外
是指光线反射的方向，除此之外，还有一个
代表法线，而在式子里的单位是sr-1，sr就是球面度。
28、基尔霍夫定律；一个物体的波谱发射率等于它的波谱吸收率，即好的吸收体也是好的发射体。
29、瑞利散射；由半径小于波长的1/10以下的微粒引起的散射叫瑞利散射（ReyleighScattering）。
30、大气窗口；由于大气对电磁波散射和吸收等因素的影响，使一部分波段的太阳辐射在大气中透过率很小或根本无法通过，电磁波辐射在大气传输中透过率较高的波段称为大气窗口。
目前在遥感中使用的一些大气窗口为：
1．0.3~1.15μm：
包括部分紫外光、全部可见光和部分近红外光。
其中：
0.3~0.4μm：
透过率约为70%
0.4~0.7μm：
透过率大于95%
0.7~1.1μm：
透过率约为80%
2．1.4~1.9μm：
近红外窗口，透过率在60%~95%之间，其中1.55~1.75μm通过率较高
3．2.0~2.5μm：
近红外窗口，透过率为80%
4．3.5~5.0μm：
中红外窗口，透过率为60%~70%
5．8.0~14.0μm：
热红外窗口，透过率为80%
6．1.0~1.8mm：
微波窗口，透过率约为35~40%左右
7．2.0~5.0mm：
微波窗口，透过率在50~70%之间
8．8.0~1000mm：
微波窗口，透过率为100%
31、分辨率：
分辨率是用于记录数据的最小度量单位，一般用来描述在显示设备上所能够显示的点的数量（行、列），或在影像中一个像元点所表示的面积。
32、辐射亮度：
表示面辐射源上某点在一定方向上的辐射强弱的物理量。
辐射亮度的SI单位为瓦/（球面度.米2）。
33、维恩位移定律：
给出了黑体的发射峰波长与温度的定量关系，指出随着黑体温度的增加、发射峰波长减小，两者呈反比关系λmax＝A/T。
34、高光谱：
光谱分辨率在delta_lambda/lambda=0.01mm数量级，这样的传感器在可见光和近红外区域有几十到数百个波段，光谱分辨率可达nm级。
35、小波分析（waveletanalysis）,或小波转换（wavelettransform）是指用有限长或快速衰减的、称为母小波（motherwavelet）的振荡波形来表示信号。
该波形被缩放和平移以匹配输入的信号。
小波变换分成两个大类：
离散小波变换 （DWT）和连续小波转换 （CWT）。
两者的主要区别在于，连续变换在所有可能的缩放和平移上操作，而离散变换采用所有缩放和平移值的特定子集。
36、热红外遥感：
（infraredremotesensing）是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。
探测波段一般在0.76-1000微米之间。
是应用红外遥感器（如红外摄影机、红外扫描仪）探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息，以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。
热红外遥感就是利用传感器收集、记录地物的热红外信息，并利用其来识别地物和反演地表参数（温度、湿度、热惯量等）的技术系统。
37、遥感平台：
遥感中搭载传感器的工具称为遥感平台，按高度可分为地面平台、航空平台、航天平台。
38、成象光谱仪：
通常的的多波段扫描仪将可见光和红外波段分割成几个到十几个波段.对遥感而言,在一定波长范围内,被分割的波段数越多,即波谱取样点越多,愈接近联系波谱曲线,因此可以使得扫描仪在取得目标地物图像的同时也能获得该地物的光谱组成.这种既能成像又能获取目标光谱曲线的’谱象合一”的技术,称为成像光谱技术.按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪
39、电磁波谱：
电磁波按波长或频率的大小顺序排列起来制成的图表叫做电磁波谱。
40、近极轨卫星：
卫星星下点进入南北极圈内的卫星轨道为近极地轨道。
41、光谱分辨率；遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小。
即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。
（光谱分辨率是传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量。
波长范围越窄，光谱分辨率越高；波段数越多，光谱分辨率越高）。
42、色调：
颜色彼此相互区分的特性。
是地物电磁辐射能量在影像上的模拟记录，在黑白影像上表示为灰度，在彩色影像上表现为色彩，它是一切解译标志的基础，也是航空像片判读中的重要标志。
43、边缘检测：
边缘检测是图像处理和计算机视觉中的基本问题，边缘检测的目的是标识数字图像中亮度变化明显的点。
图像属性中的显著变化通常反映了属性的重要事件和变化。
这些包括（i）深度上的不连续、（ii）表面方向不连续、（iii）物质属性变化和（iv）场景照明变化。
边缘检测是图像处理和计算机视觉中，尤其是特征提取中的一个研究领域。
44、真实孔径雷达：
以实际孔径天线进行工作的侧视雷达，称为真实孔径侧视雷达。
要提高这种雷达的方位分辨率，只有加大天线孔径、缩短探测距离和工作波长。
侧视雷达（SideLookingRadar）的天线不是安装在遥感平台的正下方，而是与遥感平台的运动方向形成角度，朝向一侧或两侧倾斜安装，向侧下方发射微波，接受回波信号的。
45、纹理特征：
细小地物在影响上有规律地重复出现，它反映了色调变化的频率，纹理形式很多，包括点、斑、格、垅、栅。
在这些形式的基础上根据粗细、疏密、宽窄、长短、只直斜和隐显等条件还可再细分为更多的类型。
46、辐射传输方程：
是指辐射源经大气层到达传感器的过程中电磁波能量变化的数学模型。
47、数字影象：
又称数字图像。
即数字化的影像。
物体光辐射能量的数字记录形式或像片影像经采样量化后的二维数字灰度序列。
48、大气窗口：
由于大气对电磁波散射和吸收等因素的影响，使一部分波段的太阳辐射在大气中透过率很小或根本无法通过，电磁波辐射在大气传输中透过率较高的波段称为大气窗口。
目前在遥感中使用的一些大气窗口为：
1．0.3~1.15μm：
包括部分紫外光、全部可见光和部分近红外光。
其中：
0.3~0.4μm：
透过率约为70%
0.4~0.7μm：
透过率大于95%
0.7~1.1μm：
透过率约为80%
2．1.4~1.9μm：
近红外窗口，透过率在60%~95%之间，其中1.55~1.75μm通过率较高
3．2.0~2.5μm：
近红外窗口，透过率为80%
4．3.5~5.0μm：
中红外窗口，透过率为60%~70%
5．8.0~14.0μm：
热红外窗口，透过率为80%
6．1.0~1.8mm：
微波窗口，透过率约为35~40%左右
7．2.0~5.0mm：
微波窗口，透过率在50~70%之间
8．8.0~1000mm：
微波窗口，透过率为100%
49、亮度温度：
是描述一般地物的“等效”温度参数。
即在一定的波段范围内,一般地物与绝对黑体相比,具有相等的辐射亮度时,以此时绝对黑体的温度等效地物的温度,称此温度为地物的亮度温度。
它表示地物的辐射量与具有多大温度的绝对黑体的辐射相当,由于一般地物的比辐射率（见“发射率”条）ε均小于1,故一般地物的亮度温度总是小于它的实际温度。
50、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，称为地物波谱。
51、视场：
在扫描成像过程中一个光敏探测元件通过望远镜系统投射到地面上的直径或对应的视场角度。
52、趋肤深度：
skindepth，是指雷达信号功率从介质表面衰减到1/e倍时的深度（或降至37%的深度）.趋夫深度提供了一种指示雷达信号随着物质穿透能力变换的方法.。
53、综合孔径雷达：
即合成孔径雷达，利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达。
特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。
所得到的高方位分辨力相当于一个大孔径天线所能提供的方位分辨力。
54、同步轨道：
卫星运行太阳同步轨道是指卫星轨道平面与太阳入射光的角度保持一定固定的角度。
55、植被指数：
对于复杂的植被遥感，仅用个别波段和多个单波段数据分析对比来提取植被信息是相当局限的。
因而选用多光谱遥感数据经分析运算，产生某些对植被长势、生物量等有一定指示意义的数值，即所谓的植被指数。
主要用于突出遥感影像中的植被特征、提取植被类别和估算植被生物量。
56、图像增强：
传感器获取的遥感图像含有大量地物特征信息，在图像上这些地物特征信息以灰度形式表现出来，当地物特征间表现的灰度很小时，目视判读就无法辨认，而图像增强的方法可以突出显示这种微小灰度差的地物特征，图像增强的目的时为了改善遥感图像目视判读的视觉效果，以提高目视判读能力，它也是计算机自动分类的一种预处理方法。
图像增强的实质时增强感兴趣地物和周围地物图像间的反差。
图像增强的方法分为光学增强和数字增强方法两种。
57、最大似然分类；是监督分类方法之一，它是通过求出每个像素对于各类别的归属概率，把该像素分到归属概率最大的类别的方法。
二、问答题
水体的反射率总体很低，小于百分之十，远低于其他大多数地物，因此遥感图像上水体或湿地都呈现为深色调甚至黑色。
对于清水在蓝绿光波段有较强反射，在其他可见光波段吸收都很强，在近红外波段吸收更强，使得反射率几乎是零。
当水体中含有其他物质时，水体的反射光谱曲线会发生变化，如含有泥沙时可见光波段的反射率会增加，反射峰值出现在黄红区，含有叶绿素时近红外波段反射率明显增加。
这些特征是遥感影像上分析水体泥沙含量和叶绿素含量的重要依据。
2．植被指数的含义及其应用
利用卫星不同波段探数据组合而成的，能反映植物生长状况的指数
3．遥感影像的几何纠正的主要方法及其特征
几何纠正的主要方法包括几何粗校正和几何精校正
几何粗校正是卫星运行和成像过程中引起的畸变而进行的校正；
几何精校正是对残剩的系统误差和偶然误差的校正；
其中几何精校正有又包括：
（1）最邻近法
其优点是计算简便处理速度快，而且可以避免采样时像元值的改变，但这种方法可能会产生很明显的位置错误，尤其对于线性地物而言；
（2）双线性内插法
校正过后整个影像看上去比较自然，但其输出影像与输入影像相比有明显的变化，而且会降低影像的分辨率；
（3）三次卷积法
其特点是产生的影像比其他两种方法效果都好，但对输入像元值的改动是最大的，而且计算量的需要的地面控制点多；
4．多源遥感影像融合的主要方法及其特征
5．试述当前光学遥感发展的特点及其发展趋势
特点及其发展趋势：
（1）多分辨率多遥感平台并存，空间分辨率、光谱分辨率及时间分辨率普遍提高；
（2）微波遥感、高光谱遥感迅速发展；
（3）遥感的综合运用不断深化；
（4）商业遥感时代的到来；
6．论述遥感在自然灾害预测中的应用及其不足
7．中巴遥感资源卫星数据的特点及其应用
特点：
其特点是用一颗星上的CCD相机和红外相机分别覆盖了SPOT卫星上的HRV和Landsat卫星上TM的主要波段；
应用：
它的研制、发射和运行成功，结束了我国遥感应用全部依靠外国卫星遥感资料的历史，使我国能实时接收覆盖我国全境及部分周边国家领土的卫星遥感数据。
8．中巴资源卫星光谱成像特征
该卫星成像系统以不同的地面分辨率覆盖观测区域，即WFI的分辨率可达256m,IR-MSS可达78m和156m,CCD为19.5m,3台成像传感器组成从可见光、近红外到热红外整个波普域覆盖观测地区的组合能力。
9．影像数据几何纠正方法
几何纠正方法包括几何粗校正和几何精校正；
其中几何精校正又可分为最邻近法、双线性内插法以及三次卷积法。
10．小卫星遥感系统
11．植被指数计算方法
植被指数
基本描述
归一化植被指数
（NormalizedDifferenceVegetationIndex）
增加在近红外波段范围绿叶的散射与红色波段范围叶绿素吸收的差异。
比值植被指数（SimpleRatioIndex）
在近红外波段范围绿叶的散射与红色波段范围叶绿素吸收的比值。
增强植被指数（EnhancedVegetationIndex）
增强NDVI，解决土壤背景和大气气溶胶对茂密植被的影响
大气阻抗植被指数
（AtmosphericallyResistantVegetationIndex）
增强NDVI，更好地解决大气散射的影响。
绿波段总和指数（SumGreenIndex）
绿色波段范围的整体光散射对植被冠层间隙的敏感度。
1）归一化植被指数（NormalizedDifferenceVegetationIndex——NDVI）
NDVI众所周知的一种植被指数，在LAI值很高，即植被茂密时其灵敏度会降低。
其计算公式为：
NDVI=
（式1）
值的范围是-1~1，一般绿色植被区的范围是0.2~0.8。
2）比值植被指数（SimpleRatioIndex——SR）
SR指数也是众所周知的一种植被指数，在LAI值很高，即植被茂密时其灵敏度会降低。
其计算公式为：
SR=
（式2）
值的范围是0~30+，一般绿色植被区的范围是2~8。
3）增强植被指数（EnhancedVegetationIndex——EVI）
EVI通过加入蓝色波段以增强植被信号，矫正土壤背景和气溶胶散射的影响。
EVI常用于LAI值高，即植被茂密区。
其计算公式为：
EVI=
（式3）
值的范围是-1~1，一般绿色植被区的范围是0.2~0.8。
4）大气阻抗植被指数（AtmosphericallyResistantVegetationIndex——ARVI）
ARVI是NDVI的改进，它使用蓝色波段矫正大气散射的影响（如气溶胶），ARVI常用于大气气溶胶浓度很高的区域，如烟尘污染的热带地区或原始刀耕火种地区。
其计算公式为：
EVI=
（式4）
值的范围是-1~1，一般绿色植被区的范围是0.2~0.8。
5）绿度总和指数（SumGreenIndex——SG）
SG指数是用于探测绿色植被变化最简单的植被指数。
由于在可见光范围内，绿色植被对光强吸收，SG指数对稀疏植被的小变化非常敏感。
SG指数是500nm~600nm范围内平均波谱反射率。
总和最后会被转化回反射率。
值的范围是0~50+，一般植被区域是10~25。
12．激光雷达成像原理
激光雷达探测大气的基本原理即是上述几种激光与大气相互作用的机制。
激光器产生的激光束经光束准直（有的情况下需要扩束）后发射到大气中，激光在大气中传输遇到空气分子、气溶胶等成分便会发生散射、吸收等作用。
散射中的小部分能量——后向散射光落入接收望远镜视场被接收。
被接收到的后向散射光传输到光电探测器（通常为PMT）被转换成电信号（一般为电流信号），实现光-电转换，再经一系列的运算放大，最终被显示、记录。
对于不同高度的信号，利用激光信号传输时间间隔来记录，光速c已知，便可换算成距离：
。
如果接收到的是回波点数，乘以系统距离分辨率即得高度。
这样就获得了激光雷达P-z数据，利用激光雷达方程结合相关算法便可反演出相关大气特性，如大气垂直消光廓线、气体浓度、成分以及温度廓线等。
13．、
14．高空间分辨率处理分析及其趋势
15．结合您专业，浅谈多源遥感数据心综合处理和分析
16．中巴资源卫星（CBERS）影像的波段特征
17．ISODATA方法的聚类过程
18．影像纹理计算方法
19．影像正射纠正
20．多源遥感信息复合
21．植被指数计算及其应用（与11题相同）
22．热红外影像土壤水分反演模型
23．几何校正的主要方法（与第9题相同）
24．光谱成像仪的成像机理（王建强）
高光谱分辨率遥感信息分析处理，集中于光谱维上进行图像信息的展开和定量分析，其图像处理模式的关键技术有：
⑴超多维光谱图像信息的显示，如图像立方体的生成；⑵光谱重建，即成像光谱数据的定标、定量化和大气纠正模型与算法，依此实现成像光谱信息的图像-光谱转换；⑶光谱编码，尤其指光谱吸收位置、深度、对称性等光谱特征参数的算法；⑷基于光谱数据库的地物光谱匹配识别算法；⑸混合光谱分解模型；⑹基于光谱模型的地表生物物理化学过程与参数的识别和反演算法。
25．监督分类及其优缺点
监督分类 包括利用训练区样本建立判别函数的学习过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。
监督分类和非监督分类的根本区别点在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识，监督分类根据训练场地提供的样本选择特征参数，建立判别函数，对待分类点进行分类。
因此，训练场地选择是监督分类的关键。
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