西大20XX版《遥感原理与应用》网上作业及课程考试复习.docx

1、西大20XX版遥感原理与应用网上作业及课程考试复习【西大20XX版】0684遥感原理与应用网上作业及课程考试复习0684遥感原理与应用第一次 论述题第一章一、简答及论述题1、简述遥感概念及特点 2、遥感的分类参考答案：1、简述遥感概念及特点遥感，从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过仪器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。感测范围大，具有综合、宏观的特点。遥感从飞机上或人造地球卫星上。居高临下获取的航空像片或卫星图像，比在地面上观察视域范围大得多。又不受地形地物阻隔的影响，景观一览无余，为人们

2、研究地面各种自然、社会现象及其分布规律提供了便利的条件。信息量大，具有手段多，技术先进的特点。遥感是现代科技的产物，它不仅能获得地物可见光波段的信息，而且可以获得紫外、红外，微波等波段的信息。不仅能用摄影方式获得信息，而且还可以用扫描方式获得信息。遥感所获得的信息量远远超过了用常规传统方法所获得的信息量。这无疑扩大了人们的观测范围和感知领域，加深了对事物和现象的认识。获取信息快，更新周期短，具有动态监测特点。遥感通常为瞬时成像，可获得同一瞬间大面积区域的景观实况，现实性好；而且可通过不同时相取得的资料及像片进行对比、分析和研究地物动态变化的情况，为环境监测以及研究分析地物发展演化规律提供了基础

3、。其他特点此外，遥感还真有用途广，效益高，资料性，全天候，全方位的特点。2、遥感的分类1、 根据遥感平台的高度和类型分类 地面遥感：300m，车、船、塔，主要用于究地物光谱特征 航空遥感：950km，飞机、气球，较微观地面资源调查 航天遥感：10036000km，卫星、飞船、火箭、天飞机、空间站 2、 根据传感器的工作方式分类 主动遥感：雷达 被动遥感：被动接受地物反射、发射的电磁波：摄影机、扫描仪 3、 根据遥感信息的记录方式分类 成像遥感：以图象方式记录：航空性片、卫星图象 非成像遥感：图形、电子数据：数字磁带、光盘 4、 根据遥感使用的探测波段分类 紫外遥遥：m 可见光遥感：m 红外遥感

4、：14m 微波遥感：30cm 多波段遥感， 5、 根据遥感的应用领域分类：气象、海洋、地质、军事第二次 论述题第二章一、名词1、 遥感电磁波谱：将电磁波按照波长的长短排列制成图表2、 太阳常数：3、 地物光谱特性：4、 地物反射光谱与地物反射光谱曲线： 5、 黑体：6、 基尔霍夫定律： 7、 大气窗口：二、简答及论述题1、简述微波电磁波的特性：2、试举例阐述研究地物反射光谱的意义： 3、黑体辐射定律4、分析为什么晴朗的天空呈现兰色？云呈现白色？参考答案：一、名词1、 电磁波谱：将电磁波按照波长的长短排列制成图表2、 太阳常数：当地球处于日地平均距离时，单位时间内投射到位于地球大气上界，且垂直于

5、太阳光射线的单位面积上的太阳辐射能为1385士7Wm。此数值称为太阳常数。3、 地物光谱特性：自然界中，不同的地物具有的不同的对电磁波不同波段范围的辐射规律，称地物的该特性为其光谱特性。 4、 地物反射光谱与地物反射光谱曲线：地物的反射率随人射波长变化的规律，叫做地物反射光谱。按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线称为地物反射光谱曲线5、 黑体：所谓黑体是绝对黑体”的简称，指在任何温度下，对于各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1的物体。6、 基尔霍夫定律：在任一给定温度下，地物的辐射通量密度和吸收率之比，对任何地物都是一个常数，并且等于该温度下黑体辐射通量密度。7、 大气窗口：大气层的反射，吸收

6、和散射作用，削弱了大气层对电磁辐射的透明度。通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口二、简答及论述题1、简述微波电磁波的特性：微波电磁波的波长范围为：1mm-1m，其特性有5方面： A：容易聚集成束，便于发射B：近直线传播，不受电离层反射影响C：能够区分在可见光、红外电磁波范围内不容易区分的许多地物 D：可以全天候成象E：可以穿透一定地物：云层、冰层 2、试举例阐述研究地物反射光谱的意义：地物的反射率随人射波长变化的规律，叫做地物反射光谱。按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线称为地物反射光谱曲线 地物反射光谱是遥感识别地物性质的基础和依据:例子之所以能够在遥

7、感资料上区分不同的地物，是因为它们具有不同的反射光谱。如 地物反射光谱是遥感选择工作波段的依据：如区分雪与植被，最好选取可见光为工作波段，因为二者在该波段内反射率差异大，成象后图象色调差异就大，容易辨别。 异物同谱现象：指不同的地物在某一波段范围内具有相似的反射光谱的现象。要求在判读遥感资料时，要综合使用多种判读标志进行。如松树与水杉，在可见光范围内成象的色调就非常一致。同物异谱现象：同类的地物具有相似的反射光谱曲线、同类甚至同一地物在不同的条件下反射光谱会有所不同、利用上述特征进一步了解地物的各种性质：如可以利用健康的植物与病虫害的植物在反射光谱上的不同而在遥感图象区分它们。 3、黑体辐射定

8、律在T一定的条件下，辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。温度愈高，辐射通量密度也愈大，不同温度的曲线是不相交的。对应斯帝芬-玻尔滋曼定律：W=T4随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。对应维恩定律：maxT=b4、分析为什么晴朗的天空呈现兰色？云呈现白色？天空呈现兰色的原因：晴朗的天空里主要成分是大气分子，其直径与可见光的关系满足d的条件，当太阳辐射碰到它们时，发生非选择性散射。非选择性散射的散射系数与波长无关；云或雾之所以看起来是白色，是因为它对各种波长的可见光散射均是相同的。第三次 第四次 第五次 论述题第五章一、名词1、灰阶：2、卫片空间分辨率： 3、卫片空

9、间分辨率可辨性： 4、监督分类： 5、非监督分类： 6、图象增强处理： 7、密度分割：二、简答及论述题1、简述陆地卫星轨道运行特征，为什么设定这样的特征？ 2、陆地卫星轨道为什么与太阳同步？怎么实现？ 3、比较航空相片与卫星相片的航向、旁向重叠4、分析MSS、TM图象各波段图象的光谱效应。参考答案：一、名词1、 灰阶：地面上各种地物的辐射强度不同表现在卫星图象上是色调深浅的不同，对色调深浅的分级成为灰阶灰度），是区分地物辐射强度和影象色调深浅的标准。灰阶的视觉标志成为灰标。2、 卫片空间分辨率：对于陆地卫星而言，空间分辨率即地面分辨率。相当于传感器探测地面上瞬时视场的大小3、 卫片空间分辨率可

10、辨性：原则上与实际上：与背景相关4、 监督分类：一种有先验类别标准的分类方法。对于待研究对象或区域，先用已知类别或训练样本建立分类标准，而后对样品的观测数据进行分类，是一种受控的信息类别识别过程。5、 非监督分类：一种无先验类别标准的分类法。对于待研究的对象或区域，没有已知类别或训练样本作标准，而直接依据样品观测资料的内在联系进行分类。6、 图象增强处理：应用计算机或光学设备改善图像视觉效果的处理。处理模型是根据人眼对光亮度观察的特性确定的，目的是提高图像的可判读性。7、 密度分割：将图像的光密度或亮度值分成若干间隔或等级，每级赋予指定编码的处理方法。当这些编码作为彩色编码去控制彩色显示设备时

11、，可产生假彩色密度分割图像。密度分割常用于像片及胶片图像输入数字化，或数字图像的等值线化、阈值化等二、简答及论述题1、简述陆地卫星轨道运行特征，为什么设定这样的特征？A：近极地轨道：轨道面与赤道面夹角近90度 可以保证获得地球上绝大多数地方的信息 保证卫星与太阳同步 B：近圆形轨道918：905；使全球卫星图象比例尺近一致 保证成像精度 C：与太阳同步保证各地成象时的太阳高度角一致。 保证成像具有周期性2、陆地卫星轨道为什么与太阳同步？怎么实现？原因A：保证每个地方成像时光照条件一致，从而保证传感器在相同的条件下成像，使卫星图象效果相近，便于比较等。一般早上9-11点。B：保证卫星的运行周期

12、实现A：轨道倾角大于90度B：轨道面偏转角速度等于地球对太阳的角速度3、比较航空相片与卫星相片的航向、旁向重叠相同点：航空相片与卫星相片的航向、旁向重叠的作用之一都是为了相临地物的衔接航空相片与卫星相片的航向重叠可以进行立体观察，卫星图象的旁向重叠也可以进行立体观察。不同点： ：航向重叠：航空相片的航向重叠的目的是为了相临地物的衔接以及立体观察了需要；重叠率高，为60%左右，可以看作相对，可以进行立体观察。卫星相片的航向重叠仅仅是为了相片衔接的需要；重叠率不高，不是相对，不能进行立体观察：旁向重叠：主要是重叠率不同。航空相片的率为20-30%，一般不用来进行立体观察；卫星图象的旁向重叠率从赤道

13、向两极增加，高纬度地区的图象可以进行立体观察 4、分析MSS、TM图象各波段图象的光谱效应MSS图象光谱效应波段 光谱效应 属蓝绿光波段。对水体具有一定的透视能力，透MSS1(4) 视深度一般可达1020m，水质清澈时，甚至可达；对于陆地的地层岩性，松散的沉积物以及m 植被有明显的反映；对于水体的污染，尤其是对于金属和化学污染具有较好的反映。 MSS2(5) 属橙红光波段。对于水体的浑浊程度、泥沙流、悬移质有明显的反映；对于岩性也有较好的反映；m 因该波段位于叶绿素吸收带，所以植被具有较略 的色调，而伪装的树枝、病树则有较浅的色调。 属可见光中的红光和近红外波段.对于水体及湿MSS3(6) 地

14、反映明显，水体为深色调；浅层地下水丰富地段、土壤湿度大的地段，有较深的色调，而干燥m 的地段则色调较浅；对植物生长憎况有明显的反 映，健康的植物色调浅，病虫害的植物色调较深 MSS4(7) 属近红外波段，与MSS3相似，但更具有红外图像特点.水体的影像更加深黑.水陆界线特别明m 显；对植被的反映与MSS3相似，对比性更强TM图象光谱效应波段 光谱效应 TMl 属蓝光波段。对水体有较强的透视能力；对叶绿 素反映敏感；对区分干燥的土壤和茂密的植物也m 有较好的效果 TM2 属绿光波段。与MSS-1相似。对水体的透视能力 较强；对植被的反射敏感，能区分林型、树种。 m TM3 属红光波段。与MSS2

15、相似。可以根据植被的色 调判断植物的健康状况，也可以区分植被的种类m 和覆盖度；还可以用以判定地貌岩性、土壤、水 中泥沙流等。 属于近红外波段。相当于MSS-3、MSS-4的一部分。TM4 此波段避开了小于m出现的叶绿素陡坡效 应的坡面和大于m可能发生的水分子吸收谱m 带，使之更集中地反映植物的近红外波段时强反 射，茂密的植被呈浅色。可用于植被、生物量、作物长势的调查 属于近红外波段，波长大于TM-4。处于本的吸收TM5 带内，对含水量反映敏感，可用于土 壤湿度、植物含水量调查、水分状况研究、作物m 长势分析等，从而提高了区分不同作物类型的能 力；对岩性、土壤类型的判定也有一定的作用。 TM6

16、 属于热红外波段。对热异常敏感。可用干区分农、12 m 林覆盖类型；辨别地表温度差异；监测与人类活 动有关的热特征；进行水体温度变化制图。 TM7 用于热红外波段。可用于区分主要岩石类型，可 用于地质探矿与制图. m第六次论述题1、论3S技术之间的关系 参考答案：本题为论述题，无标准答案。请查阅资料完成。0684遥感原理与应用第一次 论述题第一章一、简答及论述题1、简述遥感概念及特点 2、遥感的分类参考答案：1、简述遥感概念及特点遥感，从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过仪器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及

17、其分布等特征的技术。感测范围大，具有综合、宏观的特点。遥感从飞机上或人造地球卫星上。居高临下获取的航空像片或卫星图像，比在地面上观察视域范围大得多。又不受地形地物阻隔的影响，景观一览无余，为人们研究地面各种自然、社会现象及其分布规律提供了便利的条件。信息量大，具有手段多，技术先进的特点。遥感是现代科技的产物，它不仅能获得地物可见光波段的信息，而且可以获得紫外、红外，微波等波段的信息。不仅能用摄影方式获得信息，而且还可以用扫描方式获得信息。遥感所获得的信息量远远超过了用常规传统方法所获得的信息量。这无疑扩大了人们的观测范围和感知领域，加深了对事物和现象的认识。获取信息快，更新周期短，具有动态监测

18、特点。遥感通常为瞬时成像，可获得同一瞬间大面积区域的景观实况，现实性好；而且可通过不同时相取得的资料及像片进行对比、分析和研究地物动态变化的情况，为环境监测以及研究分析地物发展演化规律提供了基础。其他特点此外，遥感还真有用途广，效益高，资料性，全天候，全方位的特点。2、遥感的分类1、 根据遥感平台的高度和类型分类 地面遥感：300m，车、船、塔，主要用于究地物光谱特征 航空遥感：950km，飞机、气球，较微观地面资源调查 航天遥感：10036000km，卫星、飞船、火箭、天飞机、空间站 2、 根据传感器的工作方式分类 主动遥感：雷达 被动遥感：被动接受地物反射、发射的电磁波：摄影机、扫描仪 3

19、、 根据遥感信息的记录方式分类 成像遥感：以图象方式记录：航空性片、卫星图象 非成像遥感：图形、电子数据：数字磁带、光盘 4、 根据遥感使用的探测波段分类 紫外遥遥：m 可见光遥感：m 红外遥感：14m 微波遥感：30cm 多波段遥感， 5、 根据遥感的应用领域分类：气象、海洋、地质、军事第二次 论述题第二章一、名词1、 遥感电磁波谱：将电磁波按照波长的长短排列制成图表2、 太阳常数：3、 地物光谱特性：4、 地物反射光谱与地物反射光谱曲线： 5、 黑体：6、 基尔霍夫定律： 7、 大气窗口：二、简答及论述题1、简述微波电磁波的特性：2、试举例阐述研究地物反射光谱的意义： 3、黑体辐射定律4、

20、分析为什么晴朗的天空呈现兰色？云呈现白色？参考答案：一、名词1、 电磁波谱：将电磁波按照波长的长短排列制成图表2、 太阳常数：当地球处于日地平均距离时，单位时间内投射到位于地球大气上界，且垂直于太阳光射线的单位面积上的太阳辐射能为1385士7Wm。此数值称为太阳常数。3、 地物光谱特性：自然界中，不同的地物具有的不同的对电磁波不同波段范围的辐射规律，称地物的该特性为其光谱特性。 4、 地物反射光谱与地物反射光谱曲线：地物的反射率随人射波长变化的规律，叫做地物反射光谱。按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线称为地物反射光谱曲线5、 黑体：所谓黑体是绝对黑体”的简称，指在任何温度下，对于各种波长的电

21、磁辐射的吸收系数恒等于1的物体。6、 基尔霍夫定律：在任一给定温度下，地物的辐射通量密度和吸收率之比，对任何地物都是一个常数，并且等于该温度下黑体辐射通量密度。7、 大气窗口：大气层的反射，吸收和散射作用，削弱了大气层对电磁辐射的透明度。通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口二、简答及论述题1、简述微波电磁波的特性：微波电磁波的波长范围为：1mm-1m，其特性有5方面： A：容易聚集成束，便于发射B：近直线传播，不受电离层反射影响C：能够区分在可见光、红外电磁波范围内不容易区分的许多地物 D：可以全天候成象E：可以穿透一定地物：云层、冰层 2、试举例阐述研

22、究地物反射光谱的意义：地物的反射率随人射波长变化的规律，叫做地物反射光谱。按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线称为地物反射光谱曲线 地物反射光谱是遥感识别地物性质的基础和依据:例子之所以能够在遥感资料上区分不同的地物，是因为它们具有不同的反射光谱。如 地物反射光谱是遥感选择工作波段的依据：如区分雪与植被，最好选取可见光为工作波段，因为二者在该波段内反射率差异大，成象后图象色调差异就大，容易辨别。 异物同谱现象：指不同的地物在某一波段范围内具有相似的反射光谱的现象。要求在判读遥感资料时，要综合使用多种判读标志进行。如松树与水杉，在可见光范围内成象的色调就非常一致。同物异谱现象：同类的地物具有相似

23、的反射光谱曲线、同类甚至同一地物在不同的条件下反射光谱会有所不同、利用上述特征进一步了解地物的各种性质：如可以利用健康的植物与病虫害的植物在反射光谱上的不同而在遥感图象区分它们。 3、黑体辐射定律在T一定的条件下，辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。温度愈高，辐射通量密度也愈大，不同温度的曲线是不相交的。对应斯帝芬-玻尔滋曼定律：W=T4随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。对应维恩定律：maxT=b4、分析为什么晴朗的天空呈现兰色？云呈现白色？天空呈现兰色的原因：晴朗的天空里主要成分是大气分子，其直径与可见光的关系满足d的条件，当太阳辐射碰到它们时，发生非选择性

24、散射。非选择性散射的散射系数与波长无关；云或雾之所以看起来是白色，是因为它对各种波长的可见光散射均是相同的。第三次 第四次 第五次 论述题第五章一、名词1、灰阶：2、卫片空间分辨率： 3、卫片空间分辨率可辨性： 4、监督分类： 5、非监督分类： 6、图象增强处理： 7、密度分割：二、简答及论述题1、简述陆地卫星轨道运行特征，为什么设定这样的特征？ 2、陆地卫星轨道为什么与太阳同步？怎么实现？ 3、比较航空相片与卫星相片的航向、旁向重叠4、分析MSS、TM图象各波段图象的光谱效应。参考答案：一、名词1、 灰阶：地面上各种地物的辐射强度不同表现在卫星图象上是色调深浅的不同，对色调深浅的分级成为灰阶

25、灰度），是区分地物辐射强度和影象色调深浅的标准。灰阶的视觉标志成为灰标。2、 卫片空间分辨率：对于陆地卫星而言，空间分辨率即地面分辨率。相当于传感器探测地面上瞬时视场的大小3、 卫片空间分辨率可辨性：原则上与实际上：与背景相关4、 监督分类：一种有先验类别标准的分类方法。对于待研究对象或区域，先用已知类别或训练样本建立分类标准，而后对样品的观测数据进行分类，是一种受控的信息类别识别过程。5、 非监督分类：一种无先验类别标准的分类法。对于待研究的对象或区域，没有已知类别或训练样本作标准，而直接依据样品观测资料的内在联系进行分类。6、 图象增强处理：应用计算机或光学设备改善图像视觉效果的处理。处理模型是根据人眼对光亮度观察的特性确定的，目的是提高图像的可判读性。7、 密度分割：将图像的光密度或亮度值分成若干间隔或等级，每级赋予指定编码的处理方法。当这些编码作为彩色编码去控制彩色显示设备时，可产生假彩