遥感导论复习资料及答案.docx

1、遥感导论复习资料及答案1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由r-射、X-射线、紫外线、可见光、红外波段、微波、无线电 等组成。2、绝对黑体辐射通量密度是 温度 和 波长 的函数。3、一般物体的总辐射通量密度与 绝对温度 和 发射率 成正比关系。4、维恩位移定律表明绝对黑体的 波长最大值 和 温度 的乘积是常数2897.8。当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向 短波 方向移动。二1.遥感卫星轨道的四大特点：近圆形轨道、近极地轨道、与太阳同步轨道、可重复轨道。2、卫星轨道参数有升交点赤经、近地点角距、轨道倾角、卫星轨道的长半轴、卫星轨道的偏心率、卫星过近地点时刻3、卫星姿态角是滚动、俯仰、航偏

2、。4、遥感平台的种类可分为地面平台、航空平台、航天平台 三类。5、卫星姿态角可用红外姿态测量仪、星相机、陀螺仪 等方法测定。6、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。7、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是Landsat45；带有ETM探测器的是Landsat6。8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是SPOT 1-5；可产生同轨立体影像的是SPOT5。9、ZY-1卫星空间分辨率为19.5m10、美国高分辨率民用卫星有IKONOS, QuickBird，Orbview ，GeoEye-1。11、小卫星主要特点包括 重量轻，体检小；研制周期短，成本低；发射灵活，启用速度

3、快，抗毁性强；技术性能高。12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是ENVISAT三4、目前遥感中使用的传感器大体上可以分为如下一些类型：（1）摄影类型的传感器（2）扫描成像类型的传感器（3）雷达成像类型的传感器（4）非图像类型的传感器5、遥感传感器大体上包括 收集器 探测器 处理器 输出器 及部分五1、2、遥感图像的变形误差可以分为 静态误差和动态误差，又可以分为部误差和外部误差。3、外部误差是指在传感器处于正常的工作状态下，由传感器以外的因素 所引起的误差。包括传感器的外方位元素变化，传播介质不均匀，地球曲率，地形起伏以及地球旋转 等因素引起的变形误差。4、传感器的六个外方位元素中 线元素 的

4、变化对图像的综合影响使图像产生线性变化，而角元素 使图像产生非线性变形。5、6、7、遥感图像几何纠正的常用方法有粗纠正、精纠正等。8、多项式拟合法纠正中，项数N与其阶数n的关系N=1/2（n+1）（n+2）。9、多项式拟合法纠正中，一次项纠正线性变形，二次项纠正二次非线性变形；三次项纠正更高次的非线性变形10、项式拟合法纠正中控制点的要人工地物、线性地物交叉点、不易随时间变化的地面目标。11、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求，一次项最少需要3个控制点，二次项最少项需要6个控制点，三次项最少需要10个控制点。13、常用的灰度采样方法有最邻近法，双线性插法，三次卷积法。14、数字图象配准的方式有

5、图像间的匹配，绝对配准。15、数字图像镶嵌的关键如何在几何上将多幅不同图像连接在一起，如何保证拼接后的图像反差一致，色调相近，没有明显的接缝，1617灰度采样中，双线性插的权矩阵采用 三角形线性 函数求取，双三卷积的权矩阵采用三次重采样 函数求取。六1、辐射传输方程可以知道，辐射误差主要有传感器本身的性能引起的辐射误差大气的散射和吸收引起的辐射误差地形影响和光照条件的变化引起的辐射误差2、常用的图像增强处理技术有 空间域处理 频率域处理3、增强的常用方法有 对比度变换；空间滤波；彩色变换；图像运算；多光谱变换4、直方图均衡效果各灰度级所占图像的面积近似相等；原图频率小的灰度级被合并，大的被保留

6、；如果输出数据分段级较小，则会产生一个初步分类的效果。8、图像融合的层次 数据级融合、 特征级融合、决策级融合七1、遥感图像信息提取中使用的景物特征有光谱特性、空间特性、辐射特性2、遥感图像空间特征的判读标志主要有位置、形状、大小、图形、阴影、纹理、类型等。3、传感器特性对判读标志影响最大的是几何分辨率、辐射、光谱、时间等。八1、遥感图像上的地物在特征空间聚类的一般特点是相同地物在空间上的集聚，不同地物在空间上的分散等。一1、绝对黑体的 反射率等于0 发射率等于12、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系物体温度四次方。3、大气窗口是指 电磁波能穿过大气的电磁波谱段4、大气瑞利散射与波长的四次

7、方成反比关系。5、大气米氏散射 与波长的二次方成反比关系 二、1、卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球地球赤道面的交点2、卫星与太阳同步轨道指 卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。3、卫星重复周期是卫星 经过地面同一地点上空的间隔时间4、以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪 AMS GPS 星相机。三3、TM专题制图仪有7个波段4、TM专题制图仪每次同时扫描6条扫描线5、HRV成像仪获得的影像没有全景畸变。四1、数字图像的两者都是离散的。2、采样是对图像空间坐标离散化3、量化是对图像灰度离散化4、图像数字化时最佳采样间隔的大小依据成图比例尺而定。5、图像灰度量化用6比特编码时，量化等级为6

8、4个6、BSQ是数字图像的连续记录格式五、5、多项式纠正用一次项时必须有3个控制点6、多项式纠正用二次项时必须有6个控制点。7、多项式纠正用一次项可以改正图像的线性变形误差8、共线方程的几何意义是在任何情况下像点、物点和投影中心在一直线上 六七1、遥感图像的几何分辨率指 能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度。2、热红外图像是接收地物发射的红外光成的像。3、热红外图像上的亮度与地物的 发射率大小有关 温度高低有关。4、侧视雷达图像垂直飞行方向的比例尺离底点远的比例尺大 名词解释：一1、电磁波电磁荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播。2

9、、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，则构成了电磁波谱。 3、绝对黑体如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是黑体黑体辐射任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标准物体。4、光谱辐射通量密度单位时间通过单位面积的辐射能量5、大气窗口通常吧电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段称为6、发射

10、率地物的辐射功率（单位面积上发出的辐射总通量）W与同温下的黑体辐射功率W黑的比值。它也是遥感探测的基础和出发点。7、光谱反射率地物对某一波段的反射能量与入射总能量之比。反射率随入射波长而变化。8、光谱反射特性曲线 根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。是安装遥感器的飞行器，是用于安置各种遥感仪器，使其从一定高度或距离对地面目标进行探测，并为其提供技术保障和工作条件的运载工具二1、遥感平台是安装遥感器的飞行器，是用于安置各种遥感仪器，使其从一定高度或距离对地面目标进行探测，并为其提供技术保障和工作条件的运载工具2、遥感传感器遥感传感器即遥感器。遥感器是用来远距离检测地物和环境所辐射或反射的

11、电磁波的仪器3、卫星轨道参数 升交点赤经,近地点角距,轨道倾角i,轨道长半轴a,轨道偏心率（扁率）e,卫星过近地点时刻T4、升交点赤经 为卫星轨道的升交点与春分点之间的角距5、轨道倾角 i角是指卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。也即从升交点一侧的轨道量至赤道面。6、近地点角距卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。7、瞬时视场 8、MSS MSS数据是一种多光谱段光学机械扫描仪所获得的遥感数据。9、TM TM数据是第二代多光谱段光学机械扫描仪，是在MSS基础上改进和发展而成的一种遥感器。TM采取双向扫描，提高了扫描效率，缩短了停顿时间，并提高了检测器的接收灵敏度。 ETM数据是第三代推帚式扫描仪

12、，是在TM基础上改进和发展而成的一种遥感器。10、HRV线阵列推扫式扫描仪三1、光学影像光学图像通常是指可见光和部分红外波段传感器获取的影像数据。2、数字影像数字图像，是以二维数字组形式表示的图像，其数字单元为像元，数字图像的恰当应用通常需要数字图像与看到的现象之间关系的知识，也就是几何和光度学或者传感器校准，数字图像处理领域就是研究它们的变换算法。3、图像采样连续图像的离散化，采样间隔对图像质量的影响4、BSQ 按照波段顺序依次记录各波段的图像5、BIL每个像元按波段次序交叉排序6、BMP逐行按波段次序排列四1、共线方程共线方程是表达物点、像点和投影中心（对像片而言通常是镜头中心）三点位于一

13、条直线的数学关系式，是摄影测量学中最基本的公式之一。2、外方位元确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数3、像点位移航空像片是地面的中心投影，根据中心投影的原理，无论是带有起伏状态的地形，还是高出地面的任何物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，这种像点位置的移动，叫做像点位移。4、几何变形原始图像上各地物的特征与在参照系统中的表达不一致时产生的变形7、几何校正一般是指通过一系列的数学模型来改正和消除遥感影像成像时因摄影材料变形、物镜畸变、大气折光、地球曲率、地球自转、地形起伏等因素导致的原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的

14、表达要求不一致时产生的变形。5、粗加工处理系统误差改正，改正传感器的部畸变6、精加工处理两个环节：一是像素坐标的变换；二是对坐标变换后的像素亮度值进行重采样。7、多项式纠正回避成像的空间几何过程，直接对图像变形本身进行模拟。8、间接法纠正从空白图像阵列出发，依次计算每个像元P（X，Y）在原始图像中的位置P（x,y），然后把该点的灰度值计算后返送给P(X,Y)9、直接法纠正从原始图像阵列出发，依次对其中每一个像元分别计算其在输出（纠正后）图像的坐标10、灰度重采样 校正前后图像的分辨率变化、像元点位置相对变化引起输出图像阵列中的同名点灰度值变化。11、最邻近像元重采样 图像中两相临点的距离为1，

15、即行间距为1，列间距为1，取与所计算点（x,y）周围相临的4个点，比较他们与被计算点的距离，哪个点距离最近，就取哪个的亮度值作为（x,y）点的亮度值12、双线性插取（x,y）点周围的4邻点，在方向（或方向插两次），再在或方向插一次，得到（x,y）点的亮度值，13、双三次卷积14、图像配准通过图像相关的方法自动获取同名点15、数字镶嵌计算机将若干相邻分幅的数字图像拼接成一幅图像的技术16、数字地面模型表现其他事物的一个对象或概念，是按比例缩减并转变到我们能够理解的形式的事物本体17、正射影像具有正射投影性质的遥感影像18、地理编码图象19、DEM一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型

16、五1、辐射误差遥感影像产生辐射误差（即灰度失真）的因素主要有：大气对电磁波辐射的散射和吸收；太阳高度与传感器观察角的变化；地形起伏引起的辐射强度变化；传感器探测系统性能差异，如光学系统或不同探测器在灵敏度、光谱响应和透光性能上的差异；影像处理，如摄影处理等。影像灰度失真与影像空间频率有关。空间频率愈高，即目标愈小时，辐射误差愈大。辐射校正实际上是影像恢复（或称复原）的一个容。校正方式有两类：传感器辐射校正。通常采用部校准光源和校准楔，如陆地卫星多光谱扫描仪的辐射校正；影像辐射畸变校正。常采用物理或数学（校正曲线或各种算法）方法，如空间滤波、平滑化，校正各种灰度失真及疵点、灰点、条纹、信号缺失等

17、分布在整个影像上的离散形式的辐射误差。其气影响的校正还可通过实测反射辐射通量和影像密度，并对数据进行回归分析来进行校正。辐射校正（ radiometric correction ）是指对由于外界因素，数据获取和传输系统产生的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校正，消除或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程2、辐射定标辐射定标是指建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系。3、大气校正消除遥感图像中由大气散射引起的辐射误差的处理过程。遥感所利用的各种辐射能均要与地球大气层发生相互作用-或 散射、或吸收，而使能量衰减，并使光谱分布发生变化。大气的衰减作用对不同波长的光

18、是有选择性的，因而大气对不同波段的图像的影像是不同的。另外，太阳-目标-遥感器之间的几何关系不同，则所穿越的大气路径长度不同，使图像中不同地区地物的像元灰度值所受大气影响程度不同，且同一地物的像元灰度值在不同获取时间所受大气影响程度也不同。消除这些大气影响的处理，称为大气校正。即使遥感系统工作正常，获取的数据仍然带有辐射误差。两种最重要的环境衰减是1)由大气散射和吸收引起的大气衰减；2)地形衰减。然而，在所有的遥感应用中都进行大气校正可能没有必要。是否进行大气校正，取决于问题本身、可以得到的遥感数据的类型取的历史与当前实测大气信息的数量和从遥感数据中提取生物物理信息所要求的精度。4、图像增强增

19、强图像中的有用信息，它可以是一个失真的过程，其目的是要改善图像的视觉效果，针对给定图像的应用场合，有目的地强调图像的整体或局部特性，将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，扩大图像中不同物体特征之间的差别，抑制不感兴趣的特征，使之改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果，满足某些特殊分析的需要。5、图像直方图灰度直方图（histogram）是灰度级的函数，它表示图像中具有每种灰度级的像素的个数，反映图像中每种灰度出现的频率。6、密度分割一种用于影像密度分层显示的彩色增强技术7、真彩色合成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，

20、这幅图像就再现了地物的彩色原理，就称为真彩色合成。8、假彩色合成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9、伪彩色图像10、图像平滑用于突出图像的宽大区域、低频成分、主干部分或抑制图像噪声和干扰高频成分，使图像亮度平缓渐变，减小突变梯度，改善图像质量的图像处理方法。11、图像锐化补偿图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得清晰，亦分空域处理和频域处理两类。12、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。 13、

21、低通滤波一种过滤方式，规则为低频信号能正常通过，而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序（目的）而改变。14、高通滤波一种过滤方式，规则为高频信号能正常通过，而低于设定临界值的低频信号则被阻隔、减弱。但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序（目的）而改变15、图像融合将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，最后综合成高质量的图像，以提高图像信息的利用率、改善计算机解译精度和可靠性、提升原始图像的空间分辨率和光谱分辨率，利于监测六1、遥感图像凡是只纪录各种地

22、物电磁波大小的胶片（或相片），都称为遥感影像（Remote Sensing Image），在遥感中主要是指航空像片和卫星相片。2、遥感图像判读 判读标志：形状、大小、色调、阴影、图案等。判读方法：直接判读法、比分析法、逻辑推理法判读程序：准备工作、室判读（整体后局部、从已知到未知、由宏观到微观，中小比例尺像片上通常首先判读水系，确定位置和流向。）野外校核和转绘成图等四个阶段：3、景物特征色：指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴影等。 形：指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大小、图形等。 位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括分布的空间位置、相关布局等。4、判读标志解

23、译标志，指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征。5、几何分辨率空间分辨率指像素所代表的地面围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或是地面物体能分辨的最小单元。6、辐射分辨率辐射分辨率是指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。7、光谱分辨率光谱分辨率是指传感器在接收目标辐射的光谱时能分辨的最小波长间隔。间隔越小，分辨率越高。8、时间分辨率时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，集采样的时间频率。也称重访周期。9、波谱响应曲线据遥感器对波谱的相对响应（用百分数表示）与波长的关系在直角坐标系中描绘出曲线七1、特征变换将原有的m 量值集合通过某种变换，然后产生n个（nm）特征 2、特征选择

24、 从原有的m个测量值集合中，按某一准则选择出n个特征3、监督法分类又称训练场地法，是以建立统计识别函数为理论基础，依据典型样本训练方法进行分类的技术。即根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数，求出特征参数作为决策规则，建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类，是模式识别的一种方法。要求训练区域具有典型性和代表性。判别准则若满足分类精度要求，则此准则成立；反之，需重新建立分类的决策规则，直至满足分类精度要求为止。常用算法有：判别分析、最大似然分析、特征分析、序贯分析和图形识别等。（平行六面体法、最大似然法、最小距离法、马氏距离法、二值编码分类法、波谱角填图分类、法费歇尔线性判别法）4、非监

25、督法分类非监督分类是指人们事先对分类过程不施加任何的先验知识，而仅凭数据（遥感影像地物的光谱特征的分布规律），即自然聚类的特性，进行“盲目”的分类；其分类的结果只是对不同类别达到了区分，但并不能确定类别的属性，亦即：非监督分类只能把样本区分为若干类别，而不能给出样本的描述；其类别的属性是通过分类结束后目视判读或实地调查确定的。非监督分类也称聚类分析。一般的聚类算法是先选择若干个模式点作为聚类的中心。每一中心代表一个类别，按照某种相似性度量方法（如最小距离方法）将各模式归于各聚类中心所代表的类别，形成初始分类。然后由聚类准则判断初始分类是否合理，如果不合理就修改分类，如此反复迭代运算，直到合理为

26、止。与监督法的先学习后分类不同，非监督法是边学习边分类，通过学习找到相同的类别，然后将该类与其它类区分开，但是非监督法与监督法都是以图像的灰度为基础。通过统计计算一些特征参数，如均值，协方差等进行分类的。所以也有一些共性。试卷1. 黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。 如果一个物体对于任何波长的电磁波都全部吸收，则为黑体。其特点是吸收率为1，反射率为0。黑体 具有最大发射能力。自然界不存在完全的黑体，黑色烟煤被认为最相似。2. 邻域增强：根据像元与周围相邻像元的关系，改变各像元的数值，获得新图像，从而突出某些信息的方法。像元的亮度值不再由它自己决定，而是由它和周围像元共同决定。3.

27、空间分辨率与波谱分辨率：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，通常用像元或视场角来表示。波谱分辨率是指传感器在接收目标地物辐射的波谱时，能分辨的最小波长间隔。波长围越宽，波谱分辨率越低 空间分辨率：像素所代表的地面围的大小。波谱分辨率：传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。4归一化植被指数：遥感影像中近红外波段与红光波段之查处一它两之和。比值植被指数：遥感影像中近红外波段与红光波段之比。5辅照度：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量。辐射出射度：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量。6加色法：调节红、绿、蓝三原色的亮度比例，形成各种彩色。减色法：从白光中间去一种

28、或几种光，形成彩色。7全球定位系统：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、报时或对地表移动物体进行导航的技术系统。8遥感：应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特性及其变化的综合性探测技术。9辐射亮度：辐射源在某一方向，单位投影表面，单位立体角的辐射通量。10高光谱遥感：在电磁波谱的可见光，近红外，中红外和热红外波段围，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。11数字地球:一种可以嵌入海量地理数据、多分辨率和三维的地球表示。1、数字地球：电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列机构成电磁波谱。12电磁波谱：电磁波在真

29、空中传播的波长或频率，递增或递减排列机构成电磁波谱。13大气窗口：电磁波通过大气层地较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。14航空相片比例尺：即像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比15“红移”：当光源远离观测者时，接受的光波频率比其固有频率低，即向红端偏移。16航空摄影比例尺：即像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比。17多光谱空间：18高光谱遥感：在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段围，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。19地理信息系统：在计算机硬件和软件支持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据，提供管理

30、、模拟、决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地理信息的技术系统。20光谱遥感:在电磁波谱的可见光、近红外、中红外和热红外波段围，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。21空间定位系统: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、报时或对地表移动物体进行导航的技术系统。1、波谱由哪些不同特性的电磁波组成？它们有哪些不同点，又有哪些共性？电磁波组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。不同点：频率不同（由低到高）。 共性：a、是横波；b、在真空以光速传播；c、满足f*=c E=h*f；d、具有波粒二象性。 遥感常用的波段：微波、红外、可见光、紫外。2、物体辐射通量密

31、度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值波长是多少？有关因素：辐射通量（辐射能量和辐射时间）、辐射面积。 常温下黑体的辐射峰值波长是9.66m 3、叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。沙土：自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土质越细反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低，此外土类和肥力也会对反射率产生影响。土壤反射波普曲线呈比较平滑的特征。植物：分三段，可见光波段（0.40.76m）有一个小的反射峰，位置在0.55m（绿）处，两侧0.4（红）则有两个吸收带；在近红外波段（0.70.8m）有一反射的“陡坡”，至1.1m附近有一峰值，形成植被的独有特征；在中红外波段（1.32.5m）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，别以1.45m、1.95和2.7m为中心是水的吸收带，形成低谷。 水：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收