遥感导论期末习题集.docx
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遥感导论期末习题集
《遥感导论》习题集
1.名词解释
数字图像：
用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数学表示的图像。
遥感数字图像：
以数字形式表述的遥感图像。
不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。
电磁波谱：
将各种电磁波按其波长（或频率）的大小依次排列所构成的图谱。
辐射分辨率：
辐射分辨率是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。
空间分辨率：
是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即传感器能把两个目标物作为清晰的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。
直方图：
对于数字图像来说，直方图实际就是图像灰度值的概率密度函数的离散化图形。
真彩色合成：
如果彩色合成中选择的波段的波长与红绿蓝的波长相同或近似，那么得到的图像的颜色与真彩色近似，这种合成方式称为真彩色合成。
直方图均衡化：
对原始图像中的像素灰度做某种映射变换，使变换后图像灰度的概率密度是均匀分布的，即变换后图像是一幅灰度级均匀分布的图像。
几何精纠正：
又称为几何配准（registration），是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。
主成分变换：
是基于变量之间的相关关系，在尽量不丢失信息前提下的一种线性变换的方法，主要用于数据压缩和信息增强。
在遥感软件中，主成分变换常被称为K－L变换。
缨帽变换：
旋转坐标空间，但旋转后的坐标轴不是指到主成分的方向，而是指到另外的方向，这些方向与地物有密切的关系，特别是与植物生长过程和土壤有关。
植被指数：
根据地物光谱反射率的差异作比值运算可以突出图像中植被的特征、提取植被类别或估算绿色生物量，能够提取植被的算法称为植被指数。
图像平滑：
图像在获取和传输的过程中，受传感器和大气等因素的影响会存在噪声。
在图像上，这些噪声表现为一些亮点、或亮度过大的区域。
为了抑制噪声、改善图像质量所做的处理称为图像平滑。
图像的分类：
同类地物在相同的条件下（光照、地形等）应该具有相同或相似的光谱信息和空间信息特征。
不同类的地物之间具有差异。
根据这种差异，将图像中的所有像素按其性质分为若干个类别（Class）的过程，称为图像的分类。
非监督分类：
非监督分类是指人们事先对分类过程不加入任何的先验知识，而仅凭遥感图像中地物的光谱特征，即自然聚类的特性进行的分类。
绝对黑体：
对于任何波长的电磁辐射都全部性吸收的物体。
（黑色的烟煤被认为是最接近绝对黑体的自然物质。
）
遥感：
泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。
是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。
目视解译：
指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。
三原色：
若三种颜色，其中的任一种都不能由其余两种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色，称为三原色。
红绿蓝是最优的三原色，可以方便的产生其他颜色。
密度分割：
单波段黑白遥感图象可按亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之成为一种彩色图象，这种方法叫密度分割。
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。
光谱分辨率：
指遥感器在接收目标辐射的电磁波信息时所能分辨的最小波长间隔。
光谱分辨率与传感器总的探测波段的宽度、波段数和各波段的波长范围和间隔有关。
间隔愈小，分辨率愈高。
监督与非监督分类：
监督分类指根据已知样本区类别信息对非样本区数据进行分类的方法。
非监督分类指事先对分类过程不施加任何先验知识，仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律进行分类，即按自然聚类的特性进行“盲目”分类。
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。
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。
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。
侧视雷达：
侧视雷达，其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。
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。
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。
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。
图像空间分辨率：
指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场或者地面物体能分辨的最小单元。
NDVI：
即归一化差分植被指数：
NDVI=（NIR-R）/（NIR+R），或两个波段反射率的计算。
主要用于检测植被生长状态、植被覆盖度和消除部分辐射误差等。
2.选择题
1．遥感技术是利用地物具有完全不同的电磁波（）或（）辐射特征来判断地物目标和自然现象。
A
A.反射发射B.干涉衍射C.反射干涉D.反射衍射
2．TM6所采用的10.4~12.6um属于（）波段。
C
A.红外B.紫外C.热红外D.微波
3．彩红外影像上（）呈现黑色，而（）呈现红色。
A
A.植被B.水体C.干土D.建筑物
4．影响地物光谱反射率的变化的主要原因包括（）。
A
A.太阳高度角B.不同的地理位置
C.卫星高度D.成像传感器姿态角
5．红外姿态测量仪可以测定（）。
B
A.航偏角B.俯仰角C.太阳高度角D.滚动角
6．下面遥感卫星影像光谱分辨率最高的是（）。
D
A.Landsat-7ETM+B.SPOT5C.IKONOS-2D.MODIS
7．下面采用近极地轨道的卫星是（）。
A
A.Landsat-5B.SPOT5C.神州7号D.IKONOS-2
8．下面可获取立体影像的遥感卫星是（）。
B
A.Landsat-7B.SPOT5C.IKONOS-2D.MODIS
9．侧视雷达图像的几何特征有（）。
A
A.山体前倾B.高差产生投影差C.比例尺变化D.可构成立体像对
10．通过推扫式传感器获得的一景遥感影像，在（）属于中心投影。
B
A.沿轨方向B.横轨方向C.平行于地球自转轴方向D.任意方向
11．SPOT1-4卫星上装载的HRV传感器是一种线阵（）扫描仪。
B
A.面阵B.推扫式C.横扫式D.框幅式
12．（）只能处理三波段影像与全色影像的融合。
A
A.IHS变换B.KL变换C.比值变换D.乘积变换
13．（）是遥感图像处理软件系统。
B
A.AreInfoB.ERDASC.AUTOCADD.CorelDRAW
14．一阶哈达玛变换相当于将坐标轴旋转了（）。
B
A.30°B.45°C.60°D.90°
15．遥感影像景物的时间特征在图像上以（）表现出来。
C
A.波谱反射特性曲线B.空间几何形态
C.光谱特征及空间特征的变化D.偏振特性
16．遥感传感器的分辨率指标包括有（）。
C
A.几何分辨率B.光谱分辨率C.辐射分辨率D.时间分辨率
17．遥感图像构像方程是指地物点在图像上的（）和其在地物对应点的大地坐标之间的数学关系。
C
A.投影差B.几何特征C.图像坐标D.光谱特征
18．一幅影像的直方图均值较小而方差较大，意味着（）。
A
A.影像较暗，对比度较大B.影像较亮，对比度较大
C.影像较暗，对比度较小D.影像较亮，对比度较小
19．在实践中最常用的遥感图像分类方法有（）。
B
A.基于纹理特征的统计分类方法B.基于光谱特征的统计分类方法
C.基于空间特征的统计分类方法D.基于时间特征的统计分类方法
20．混淆矩阵在遥感图像处理中用于评价（）。
A
A.分类精度B.图像质量C.几何精度D.空间分辨率
21．下列遥感类型不是按工作方式分类的是（）
A、红外线遥感B、成像遥感C、主动遥感D、微波遥感
22．下列不属于减法三原色的是（）D
A、黄B、青C、绿D、蓝
23．下面哪一项不会引起遥感图象的几何变形或辐射误差（ ）D
A、太阳高度角B、地形C、大气D、地物面积
24．下面哪一个不是图像比值运算的作用（ ）D
A、扩大不同地物的光谱差异B、减弱地物阴影C、显示隐伏构造D、减少噪音
25．遥感图像的几何分辨率指（）A
A、象元相应地面的宽度B、传感器瞬时视场内观察到地面的宽度
C、能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度D、能分辨的最小宽度
26．在热红外图象上，白天水体的色调比道路深，而夜间水体的色调又比道路浅，这是由于（） D
A 热红外图象的特性 B 水的热容比道路小 C 水是液体 D道路的热容比水小
27．对于同样物质组成的土壤，下列叙述错误的是 （）C
A表面比较平滑，具有较高的反射率。
B 较粗的颗粒具有相对较低的反射率。
C含水率高，具有较高的反射率。
D有机质含量高，反射率降低。
28．绝对黑体的（）B
A、反射率等于1B、反射率等于0C、发射率等于1D、发射率等于0
29．卫星重复周期是卫星（）B
A、获取同一地区影像的时间间隔B、经过地面同一地点上空的间隔时间C、卫星绕地球一周的时间
30．侧视雷达的方位分辨率与（）A
A、天线孔径有关B、天线孔径无关C、斜距有关D、斜距无关
31．采样是对图像（）B
A、取地类的样本B、空间坐标离散化C、灰度离散化
32．数字图像的（）D
A、空间坐标是离散的，灰度是连续的B、灰度是离散的，空间坐标是连续的
C、两者都是连续的D、两者都是离散的
33．BSQ是数字图像的（）A
A、连续记录格式B、行、波段交叉记录格式C、象元、波段交叉记录格式
34．同类地物在特征空间聚类呈（）B
A、随机分布B、近似正态分布C、均匀分布
35．标准化距离大可以说明（）B
A、类间离散度大，类内离散度也大B、类间离散度小，类内离散度大C、类间离散度大，和/或类内离散度小D、类间离散度小，类内离散度也小
36．混淆矩阵在遥感图像处理中用于评价（）。
A
A.分类精度B.图像质量C.几何精度D.空间分辨率
37．将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像，这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上，这样数据量有所减少。
这种处理方式称为（）。
A、主成分变换B、缨帽变换C、傅里叶变换D、图像融合
3.填空题
1．彩色合成包括：
真彩色合成、假彩色合成、伪彩色、模拟真彩色合成这四种方法。
2．对于有些电磁波波段，穿过大气层，电磁辐射的衰退很小，透过率很高，这样有利于遥感传感器获取地物的反射或发射信息，这些波段称作（大气窗口）。
3．扫描成像的传感器包括：
TM、雷区。
4．按遥感传感器本身是否带有电磁波发射源可分为（主动）遥感传感器和（被动）遥感传感器两类。
5．遥感传感器瞬时视场内所观察到的地面的大小，称为（空间分辨率）。
6．将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像，这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上，这样数据量有所减少。
这种处理方式称为（主分量变换）。
7．将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成一幅新的图像的过程，称为（图像融合）。
8．对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断，最后提取出你所感兴趣的信息，这个过程称为（图像判读）。
9．消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程，称为（辐射校正）。
10．电磁波谱中红外线波段的波长范围是0.76-1000μm。
11．电磁波谱中微波的波长范围是1-1000mm。
12．常用的遥感图像处理系统有（ERDASIMAGINE）、（ENVI）、（PCIGeomatica）、（ERMapper）
13．按工作方式是否具有人工辐射源，传感器可分为（主动方式）和（被动方式）两类，按数据的记录方式，传感器可分为（成像方式）和（非成像方式）两大类。
14．散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象，按散射粒子与波长的关系，可以分为三种散射：
__________、__________和__________。
15．TM影像为专题制图仪获取的图像，其__________、__________、__________、__________方面都比MSS图像有较大改进。
16．彩色合成包括（伪彩色合成）、（真彩色合成）、（假彩色合成）和（模拟真彩色合成）这四种方法
17．彩色有三个基本属性：
（色调）、（明度）和（色度）
18．在空间域图像中，线性的地物为（高频）成份，大块面状的地物为（低频）成分。
傅立叶变换的基本流程：
（正向FFT）－（定义滤波器）－（逆向FFT）。
19．遥感图像处理系统中还经常会采用HIS模型，（色调（Hue））、（强度（Intensity））、（饱和度（Saturation））称为色彩的三要素。
20．常用的植被指数有：
（比值植被指数）、（归一化植被指数）、（差值植被指数）、（正交植被指数）。
21．航空像片上目视判读的判读标志有___、___________、___________、___________、___________。
22．计算植被指数（如NDVl）主要使用以下哪两个波段：
红色波段；近红外波段
23．扫描成像的传感器包括：
光-机扫描仪；推帚式扫描仪；
24．侧视雷达图像上由地形引起的几何畸变包括：
透视收缩；斜距投影变形；叠掩；
25．遥感图像几何校正包括两个方面：
像元坐标转换；像元灰度值重新计算（重采样）；
26．遥感数据预处理操作主要有___________、___________、___________、___________四类。
27．多波段遥感图像的数据记录格式有__________、__________、__________。
28．遥感图像解译分为和两种。
29．目标地物的识别特征包括：
色调颜色阴影形状纹理大小位置、图型和相关布局。
30．常见的遥感摄影相片包括：
黑白全色片、黑白红外相片、天然彩色片、多波段摄影相片和彩色红外片。
31．标准假彩色合成是TM的TM4TM3TM2三个波段的合成
32．在彩红外航片上，清澈的水体一般为黑色，健康的植被为鲜红色，遭受严重病虫害的植被为青灰色。
33．遥感图像处理系统中还经常会采用HIS模型，__________、___________、_________称为色彩的三要素。
34．飞机起飞后对机场进行热红外摄影，飞机在地面上留下的黯黑色轮廓为冷阴影、飞机喷气尾流在地面形成的喷雾状白色为暖阴影。
35．SAR的中文名称是___________，它属于___________（主动/被动）遥感技术。
4.简答题
1.什么是大气窗口？
列举几个遥感中常用的大气窗口？
答：
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。
紫外、可见光、近红外0.3—1.3um,近红外TM51.5-1.8um,8-14um远红外TM6。
2.什么是电磁波谱？
什么是可见光？
什么是近红外？
什么是热红外？
电磁波谱:
按电磁波波长的长短，依次排列制成的图表叫电磁波谱。
依次为：
r射线—x射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。
可见光：
波长范围：
0.38～0.76μm，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。
热红外：
中红外，远红外，超远红外
中红外：
3.0～6.0µm，地面常温下的辐射波长，有热感。
远红外：
6.0～15.0µm，地面常温下的辐射波长，有热感。
超远红外：
15.0～1000µm，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。
3.影响遥感图像分类精度的因素有哪些？
计算机分类的精度和可靠性与分类方法本身的优劣有关，一般说来，最大似然法的分类精度要优于最小距离法、平等多面体法等，而神经网络法、分类树法、模糊分类法又能在一些特定情况下进一步提高分类精度。
除分类方法之外，分类精度还取决于一些其它的因素：
1.训练场地和训练样本的选择问题；2.地形因素的影响；3.混合像元问题；4.分类变量的选择问题；5.空间信息在分类中的应用问题；6.图像分类的后期处理问题。
4.简述遥感影像融合的目的和主要方法，并任选一种方法写出处理流程。
（１０分）
答：
遥感影像融合的目的：
多源遥感影像数据融合是同一环境或对象的多源遥感影像数据综合所用的方法和工具的框架，产生比单一信息源更精确、更完全、更可靠的估计和判决，以获得满足某种应用的高质量信息。
”主要方法有：
HIS变换；主分量变换；乘法变换；小波变换其中某种方法的处理流程
5.热红外扫描图像的特点？
答：
（1）昼夜都可成像。
（2）记录的是地物热辐射强度。
（3）影像分辨率较低。
6.为什么要对遥感影像进行辐射纠正，辐射误差产生的原因有哪些？
1 答：
由于种种原因，影像中的色调不能代表地物真实辐射强度，为了保证遥感定量分析的准确性，在使用遥感图象之前要对它进行辐射校正。
辐射误差产生的原因大致有三类，分别是：
传感器本身的特性所引起的误差，具体又可分为两类：
A由于光学摄影机镜头中心与边缘的透射光强不同所引起的误差；B由于光电转换和探测器增益所引起的误差。
2 大气对于电磁辐射的衰减（散射、反射和吸收），致使来自地物的电磁波受到衰减，同时有一部分非地物电磁波进入传感器，引起误差。
3.地物光照条件不同引起的辐射误差，具体可分为地形起伏造成的影响和太阳高度角的影响。
形成“同物异谱，异物同谱”现象。
7.下图为数字图像，
11
10
10
2
10
10
2
2
11
2
2
2
10
11
2
2
（1）画出该图像的直方图；（4分）
（2）用3×3窗口的中值滤波方法，求出新的图像第二行和第二列；（4分）
（3）用索伯尔方法求出新的图像第三行和第三列。
（4分）
8.简述植被的反射光谱曲线（用图示说明）。
9.航空遥感数据判读标志与方法
标志———色调/色彩：
判读前通过反差调整和彩色增强后，成为目视判读的重要标志。
形状：
是目视判读最直观的标志。
大小：
根据地物间的相对大小，区分地物。
阴影：
可判读地物的高度，但也遮挡部分地物信息。
组合图案：
当地物较小时，在影像上表现为纹理，即某种地物类型有规律的重复出现。
如农田、森林。
方法:
直接判读法：
依据判读标志，直接识别地物属性。
对比分析法：
与该地区已知的资料对比，或与实地对比而识别地物属性；或通过对遥感图像不同波段、不同时相的对比分析，识别地物的性质和发展变化规律。
逻辑推理法：
根据地学规律，分析地物之间的内在必然分布规律，由某种地物推断出另一种地物的存在及属性。
如由植被类型可推断出土壤的类型，根据建筑密度可判断人口规模等。
10.右图为数字图象，亮度普遍在10以下，只有两个像元出现15的高亮度（“噪声”）
4
3
7
6
8
2
15
8
9
9
5
8
9
13
10
7
9
12
15
11
8
11
10
14
13
用3×3窗口，采用中值滤波，求出新的图象。
11.下图为一个3x3的图像窗口，试问经过中位数滤波（MedianFilter）后，该窗口中心像元的值，并写出计算过程。
124
126
127
120
150
125
115
119
123
12.简述影响遥感影像几何变形的原因包括哪几个方面？
有以下方面：
（1）遥感平台位置和运动状态变化的影响；
（2）地形起伏的影响；（3）地球表面曲率的影响；（4）大气折射的影响；（5）地球自转的影响。
13.通用的遥感数据存储格式有哪三种？
遥感图像包括多个波段，有多种存储格式，但基本的通用格式有三种，即BSQ、BIL和BIP格式。
BSQ（bandsequential）是像素按波段顺序依次排列的数据格式。
即先按照波段顺序分块排列，在每个波段块内，再按照行列顺序排列。
同一波段的像素保存在一个块中，这保证了像素空间位置的连续性。
BIL（bandinterleavedbyline）格式中，像素先以行为单位分块，在每个块内，按照波段顺序排列像素。
同一行不同波段的数据保存在一个数据块中。
像素的空间位置在列的方向上是连续的。
BIP（bandinterleavedbyPixel）格式中，以像素为核心，像素的各个波段数据保存在一起，打破了像素空间位置的连续性。
保持行的顺序不变，在列的方向上按列分块，每个块内为当前像素不同波段的像素值。
14.根据如下3波段BSQ格式数据，排列出BIP和BIL格式数据。
10131199
1315151310
1514141513
88976
10131198
141716129
2021111828
1922221616
2422222319。
15.什么是图像直方图？
直方图在遥感图像分析中的意义何在？
概念：
以横轴表示灰度级，以纵轴表示每一灰度级所具有的像元总数，做出的柱状统计图，即为灰度直方图。
意义：
反映图像中的灰度分布规律；轴若表示各个灰级上的像元百分比，则直方图可以看成是离散概率分布；方图是图像亮度值频率统计信息的图形化表达方式，直方图上面的各个峰对应于可识别的地表覆盖类型。
16.为什么要进行彩色合成？
有哪些主要的合成方法？
人眼对黑白密度的分辨能力有限，大致只有10个灰度级，而对彩色图像的分辨能力则要高得多。
为了充分利用色彩在遥感图像判读中的优势，常常首先对多波段图像进行彩色合成得到彩色图像，然后再进行其他的处理。
彩色合成包括伪彩色合成、真彩色合成、假彩色合成和模拟真彩色合成四种方法。
17.简述遥感数字图像几何纠正的一般过程。
1 导入影像数据；
2 确定纠正所需的几何校正模型，投影和坐标系设置；
3 选取地面控制点（GCPs），确定其空间坐标和在原图像中的行列号；
4 确定输出影像范围，按照输出像元大小确定变换后图像行列单元；
5 根据GCPs数据建立坐标系变换关系式，解算变换系数，精度评价；
6 插值，像元的灰度重采样；
7 产生纠正后的数字影像
18.什么是植被指数？
有哪些基本的表达方式？
根据地物光谱反射
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