遙感導(dǎo)論習(xí)題部分答案

1、第1章 ：1.遙感的基本概念是什么？應(yīng)用探測儀器，不與探測目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。2.遙感探測系統(tǒng)包括哪幾個部分？被側(cè)目標(biāo)的信息特征、信息的獲取、信息的傳輸與記錄、信息的處理和信息的應(yīng)用.3.作為對地觀測系統(tǒng)，遙感與常規(guī)手段相比有什么特點(diǎn)？答：大面積同步觀測；時(shí)效性；數(shù)據(jù)的綜合性和可比性；經(jīng)濟(jì)性；局限性4.遙感技術(shù)研究（應(yīng)用領(lǐng)域）內(nèi)容及發(fā)展前景？答：遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域:（一） 技術(shù)遙感在測繪中的應(yīng)用；（二） 遙感技術(shù)在軍事上應(yīng)用；（三） 遙感技術(shù)在農(nóng)林牧方面的應(yīng)用；（四） 遙感技術(shù)在水體信息提取中的應(yīng)用；（五） 遙感技

2、術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測方面的應(yīng)用。影響遙感技術(shù)發(fā)展中主要存在的問題：（1）遙感的時(shí)效性：實(shí)時(shí)檢測與處理能力不足；（2）遙感的定量反演：精度不能達(dá)到實(shí)用要求。產(chǎn)生以上問題的原因主要有：（1）遙感技術(shù)本身的局限性；（2）人們認(rèn)識上局限性。發(fā)展前景：遙感技術(shù)正在進(jìn)入一個能偶快速準(zhǔn)確的提供多種對地觀測海量數(shù)及應(yīng)用研究的新階段，在近一二十年內(nèi)的倒了飛速發(fā)展，目前又將達(dá)到一個新的啊高潮！主要發(fā)展有以下幾個方面：【1】遙感影像的空間分辨率和時(shí)間分辨率愈來愈高（例如，民用遙感影像餓空間分辨率達(dá)到米級，光譜分辨率達(dá)到納米級，波段數(shù)已增加到數(shù)十個數(shù)百個；軍用偵察衛(wèi)星空間分辨率達(dá)到厘米級，如美若的KH-11空間分辨率為0.1

3、1m；【2】可獲取遙感立體影像；【3】微波遙感迅速發(fā)展，未來諸多領(lǐng)域傾向于合成孔徑雷達(dá)、成像光譜儀的廣泛應(yīng)用；【4】高光譜遙感迅速發(fā)展；【5】遙感的綜合應(yīng)用不斷深化，表現(xiàn)為從單一信息源分析向包含非遙感數(shù)據(jù)的多源信息的復(fù)合分析的方向發(fā)展；從定向判讀向信息系統(tǒng)應(yīng)用模型及專家系統(tǒng)支持下的定量分析；從靜態(tài)研究向多時(shí)相的動態(tài)研究發(fā)展；【6】商業(yè)遙感時(shí)代的到來；【7】建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，3S一體化。第2章 ：1.大氣的散射現(xiàn)象有幾種類型？根據(jù)不同散射類型的特點(diǎn)分析可見光遙感與微波遙感的區(qū)別，說明為什么微波具有穿云浮透霧能力而可見光不能。瑞利散射（大氣中粒子的直徑比波長小得多時(shí)發(fā)生的

4、散射）.米氏散射（當(dāng)大氣中粒子的直徑與輻射的波長相當(dāng)時(shí)發(fā)生的散射）無選擇性散射 （當(dāng)大氣中粒子的直徑比波長大的多時(shí)發(fā)生的散射）.大氣散射類型是根據(jù)大氣中分子或其他微粒的直徑小于或相當(dāng)于輻射波長時(shí)才發(fā)生。大氣云層中，小雨滴的直徑相對其他微粒最大，對可見光只有無選擇性散射發(fā)生，云層越厚，散射越強(qiáng)，而對微波來說，微波波長比粒子的直徑大很多，則又屬于瑞利散射的類型，散射強(qiáng)度與波長四次方成反比，波長越長散射強(qiáng)度越小，所以微波才有可能有最小散射，最大透射，而被成為具有穿云透霧的能力。3.綜合論述太陽輻射傳播到地球表面又返回到遙感傳感器這一整個過程中所發(fā)生的物理現(xiàn)象。（一）大氣的吸收作用；（二）大氣的散射作

5、用;大氣的反射、折射、散射、透射（提供者原答案）4.從地球輻射的分段特性說明為什么對于衛(wèi)星影像解譯必須了解地物反射波譜特性。當(dāng)太陽輻射到達(dá)地表后，就短波而言，地表反射的太陽輻射成為地表的主要輻射來源，而來自地球本身的輻射，幾乎可以忽略不計(jì)。地球自身的輻射主要集中在長波，即6um以上的熱紅外區(qū)段，該區(qū)段太陽輻射的影響幾乎可以忽略不計(jì)，因此只考慮地表物體自身的熱輻射。兩峰交叉之處是兩種輻射共同其作用的部分，在2.56um，即中紅外波段，地球?qū)μ栞椪盏姆瓷浜偷乇砦矬w自身的熱輻射均不能忽略。波段名稱可見光與近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外波長0.32.5um2.56um>6um輻射特性地表輻射太陽輻射為主地

6、表輻射太陽輻射和自身的熱輻射地表物體自身熱輻射為主比輻射率(發(fā)射率)波譜特性曲線的形態(tài)特征可以反映地面物體本身的特性，包括物體本身的組成、溫度、表面粗糙度等物理特性。特別是曲線形態(tài)特殊時(shí)可以用發(fā)射率曲線來識別地面物體，尤其在夜間，太陽輻射消失后，地面發(fā)出的能量已發(fā)射光譜為主，單側(cè)起紅外輻射及微波輻射并與同樣溫度條件下的比輻射率（發(fā)射率）曲線比較，是識別地物的重要方法之一。地物反射波普曲線除隨不同地物(反射率)不同外，同種地物在不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部條件下形態(tài)表現(xiàn)（發(fā)射率）也不同。一般說，地物發(fā)射率隨波長變化有規(guī)律可循，從而為遙感影像的判讀提供依據(jù)。4、幾類常見地物反射波譜特性.1植物：a.在可見光

7、的0.55m（綠）附近有一個小反射峰，在0.45m（藍(lán)）和0.67m（紅）附近有兩個明顯的吸收帶。b.在0.70.8m是一個陡坡，反射率急劇增高，在近紅外波段0.81.3m之間形成一個高的，形成反射峰。c.以1.45m、1.95m和2.7m為中心是水的吸收帶。2.土壤：沒有明顯的波峰波谷，土質(zhì)越細(xì)反射率越高，有機(jī)質(zhì)含量越高含水量越高，反射率越低3. 水體：反射主要在藍(lán)綠波段，其它波段吸收都很強(qiáng)，近紅外吸收更強(qiáng)。水中含泥沙時(shí)，可見光波段反射率會增加，峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū)。水中含葉綠素時(shí)，近紅外波段明顯抬升。4. 巖石：形態(tài)各異，沒有統(tǒng)一的變化規(guī)律。巖石的反射波譜曲線受礦物成分、礦物含量、風(fēng)化程度、含

8、水狀況、顆粒大小、表面光滑程度、色澤等影響第三章：1.主要遙感平臺是什么，各有何特點(diǎn)？答：地面平臺：高度在050m范圍內(nèi)，三角架、遙感塔、遙感車和遙感船等與地面接觸的平臺稱為地面平臺或近地面平臺。它通過地物光譜儀或傳感器來對地面進(jìn)行近距離遙感，測定各種地物的波譜特性及影像的實(shí)驗(yàn)研究。航空平臺：包括飛機(jī)和氣球。飛機(jī)按高度可以分為低空平臺、中空平臺和高空平臺。低空平臺：2000米以內(nèi)，對流層下層中。中空平臺：2000-6000米 ，對流層中層。高空平臺：12000米左右的對流層以上。低空氣球：凡是發(fā)放到對流層中去的氣球稱為低空氣球；高空氣球：凡是發(fā)放到平流層中去的氣球稱為高空氣球。可上升到12-4

9、0公里的高空。填補(bǔ)了高空飛機(jī)升不到，低軌衛(wèi)星降不到的空中平臺的空白。航天平臺：包括衛(wèi)星、火箭、航天飛機(jī)、宇宙飛船。高度在150km以上。航天飛機(jī)240350km高度。衛(wèi)星：低軌：150300km，大比例尺、高分辨率圖象；壽命短，幾天到幾周（由于地心引力、大氣摩擦），用于軍事偵察；中軌：7001000km，資源與環(huán)境遙感；高軌：35860km，地球靜止衛(wèi)星，通信、氣象。航天平臺目前發(fā)展最快，應(yīng)用最廣：氣象衛(wèi)星系列、海洋衛(wèi)星系列、陸地衛(wèi)星系列。2.攝影成像的基本原理是什么？其圖像有什么特征？答：傳統(tǒng)攝影依靠光學(xué)鏡頭及放置在焦平面的感光膠片來記錄物體影像；數(shù)字?jǐn)z影則通過放置在焦平面的光敏元件，經(jīng)過光

10、/電轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號來記錄物體影像。圖象特點(diǎn)：投影：航片是中心投影，即攝影光線交于同一點(diǎn)。比例尺：航空像片上某一線段長度與地面相應(yīng)線段長度之比，稱為像片比例尺。平均比例尺：以各點(diǎn)的平均高程為起始面，并根據(jù)這個起始面計(jì)算出來的比例尺。 主比例尺：由像主點(diǎn)航高計(jì)算出來的比例尺，它可以概略地代表該張航片的比例尺。像點(diǎn)位移：位移量與地形高差成正比，即高差越大引起的像點(diǎn)位移量也越大。當(dāng)高差為正時(shí)，像點(diǎn)位移為正，是背離像主點(diǎn)方移動；高差為負(fù)時(shí)，像點(diǎn)位移為負(fù)，是朝向像主點(diǎn)方向移動。位移量與像點(diǎn)距離像主點(diǎn)的距離成正比，即距像主點(diǎn)越遠(yuǎn)的像點(diǎn)位移量越大，像片中心部分位移量較小。像主點(diǎn)無位移。位移量與攝影高度（航高

11、）成反比。即攝影高度越大，因地表起伏的位移量越小。3.掃描成像的基本原理是什么？掃描圖像與攝影圖像有何區(qū)別？答：掃描成像是依靠探測元件和掃描鏡對目標(biāo)地物以瞬間視場為單位進(jìn)行的逐點(diǎn)、逐行取樣，以得到目標(biāo)地物電磁輻射特性信息，形成一定譜段的圖象。與攝影圖像區(qū)別：乳膠片感光技術(shù)本身存在著致命的弱點(diǎn)，它所傳感的輻射波段僅限于可見光及其附近；其次，照相一次成型，圖象存儲、傳輸和處理都不方便。光/機(jī)掃描成像利用光電探測器解決了各種波長輻射的成像方法。輸出的電學(xué)圖象數(shù)據(jù)，存儲、傳輸和處理十分方便。固體自掃描成像具有刷式掃描成像特點(diǎn)。探測元件數(shù)目越多，體積越小，分辨率就越高。高光譜成像光譜掃描圖象是多達(dá)數(shù)百個

12、波段的非常窄的連續(xù)的光譜波段組成，光譜波段覆蓋了可見光、近紅外、中紅外和熱紅外區(qū)域全部光譜帶?？梢允占?00或200以上波段的收據(jù)數(shù)據(jù)。4.如何評價(jià)遙感圖像的質(zhì)量？答：一、遙感圖像的空間分辨率：指像素所代表的地面范圍的大小。地面分辨率取決于膠片的分辨率和攝影鏡頭的分辨率所構(gòu)成的系統(tǒng)分辨率，以及攝影機(jī)焦距和航高。二、圖象的光譜分辨率：波譜分辨率是指傳感器在接受目標(biāo)輻射的波譜時(shí)能分辨的最小波長間隔。間隔愈小，分辨率愈高。傳感器的波段選擇必須考慮目標(biāo)的光譜特征值。三、輻射分辨率：輻射分辨率是指傳感器接受波譜信號時(shí)，能分辨的最小輻射度差。在遙感圖像上表現(xiàn)為每一像元的輻射量化級。某個波段遙感圖像的總信息

13、量與空間分辨率、輻射分辨率有關(guān)。四、圖象的時(shí)間分辨率：時(shí)間分辨率指對同一地點(diǎn)進(jìn)行采樣的時(shí)間間隔，即采樣的時(shí)間頻率，也稱重訪周期。時(shí)間分辨率對動態(tài)監(jiān)測很重要。5.中心投影與垂直投影的區(qū)別？答：第一：投影距離的影響：垂直投影圖像的縮小和放大與投影距離無關(guān)，并有統(tǒng)一比例尺；中心投影則受距離影響，相片比例與平臺高度H和焦距f有關(guān)。第二：投影面傾斜的影響：投影面傾斜時(shí)，垂直投影的影像比例尺有所放大，但是想點(diǎn)的相對位置不變；中心投影時(shí)，比例尺明顯變化，且各點(diǎn)的相對位置和形狀也發(fā)生變化。第3章 第三：地形起伏的影響：垂直投影時(shí)，隨地面起伏的變化，投影點(diǎn)之間的距離與地面實(shí)際水平距離成比例縮小，相對位置不變；中

14、心投影時(shí)，地面起伏越大，像上投影點(diǎn)水平位置的唯一量就越大，產(chǎn)投影誤差。第4章 ：1.引起遙感影像位置畸變的原因是什么？幾何校正的步驟是什么？如果不作幾何校正，遙感影像有什么問題？如果作了幾何校正，又會產(chǎn)生什么新的問題？答：幾何畸變：遙感圖像在幾何位置上發(fā)生變化，產(chǎn)生諸如行列不均勻，像元大小與地物大小對應(yīng)不正確，地物形狀不規(guī)則變化等畸變，稱幾何畸變，即圖像上像元在圖像坐標(biāo)系中的坐標(biāo)與在地圖坐標(biāo)系等參考系統(tǒng)中的坐標(biāo)之間的差異。 遙感影像變形的原因:遙感平臺位置和運(yùn)動狀態(tài)變化的影響： 航高、航速、俯仰、翻滾、偏航。地形起伏的影響：產(chǎn)生像點(diǎn)位移。地球表面曲率的影響：一是像點(diǎn)位置的移動；二是像元對應(yīng)于地

15、面寬度不等，距星下點(diǎn)愈遠(yuǎn)畸變愈大，對應(yīng)地面長度越長。大氣折射的影響：產(chǎn)生像點(diǎn)位移。地球自轉(zhuǎn)的影響：產(chǎn)生影像偏離。幾何校正的一般過程：圖像幾何校正是從具有幾何變形的圖像中消除變形的過程。一般步驟如下：（1）確定校正方法：根據(jù)遙感圖像幾何畸變的性質(zhì)和可用于校正的數(shù)據(jù)確定校正方法。（2）確定校正公式：確定原始圖像上的像點(diǎn)和幾何校正后圖像上的像點(diǎn)之間的變換公式，并根據(jù)控制點(diǎn)等數(shù)據(jù)確定變換公式中的位置參數(shù)。（3）驗(yàn)證校正方法、校正公式的有效性。（4）對原始輸入圖像進(jìn)行重采樣，得到修熬出幾何畸變的圖像。如果不作幾何校正，遙感圖像則有在幾何位置上發(fā)生變化，產(chǎn)生諸如行列不均勻，像元大小與地面大小對應(yīng)不準(zhǔn)確，地

16、物形狀不規(guī)則變化等。有時(shí)根據(jù)遙感平臺的各種參數(shù)已做過一次校正，但仍不能滿足要求，就需要作遙感影響相對于地面坐標(biāo)、地圖投影坐標(biāo)系統(tǒng)的配準(zhǔn)校正，以及不同類型或不同時(shí)相的遙感影響之間的幾何配準(zhǔn)復(fù)合分析，以得到比較精確的結(jié)果。2.在作幾何較正時(shí)，控制點(diǎn)的選取很重要。若圖像一角沒有任何控制點(diǎn)，估計(jì)幾何校正后這一角的位置畸變將縮小還是增大？為什么？位置畸變增大。在圖象邊緣處，在地面特征變化大的地區(qū)，如河流拐彎處等，由于沒有控制點(diǎn)，而靠計(jì)算推出對應(yīng)點(diǎn)，會使圖像變形。圖象一角若沒有任何控制點(diǎn)，則會出現(xiàn)外推現(xiàn)象。3.結(jié)合地物光譜特征解釋比值運(yùn)算能夠突出植被覆蓋的原因。答：植被反射波譜曲線規(guī)律性明顯而獨(dú)特。可見光

17、波段（0.40.76m）有一個小的反射峰，兩側(cè)有兩個吸收帶。這是因?yàn)槿~綠素對藍(lán)光和紅光吸收作用強(qiáng)，而對綠光反射作用強(qiáng)。在近紅外波段（0.70.8 rn）有一反射的“陡坡”，至 1.lm附近有一峰值，形成植被的獨(dú)有特征。在中紅外波段（1.32.5m）受到綠色植物含水量的影響，吸收率大增，反射率大大下降，特別是在水的吸收帶形成低谷。比值運(yùn)算可以檢測波段的斜率信息并加以擴(kuò)展，以突出不同波段間地物光譜的差異，提高對比度。該運(yùn)算常用于突出遙感影像中的植被特征、提取植被類型或估算植被生物量。4、結(jié)合遙感與地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，談?wù)勥b感與非遙感信息符合的重要意義。答：信息復(fù)合著重于同一區(qū)域內(nèi)各遙感信息之間或遙

18、感與非遙感信息之間的匹配復(fù)合，包括空間配準(zhǔn)和內(nèi)容復(fù)合，以便在統(tǒng)一的地理坐標(biāo)系統(tǒng)下構(gòu)成一組新的空間信息或合成一幅新的圖像。 遙感是以不同空間、時(shí)間、波譜、輻射分辨率提供電磁波譜不同譜段的數(shù)據(jù)。由于成像原理不同和技術(shù)條件的限制，任何一個單一遙感器的遙感數(shù)據(jù)都不能全面反映目標(biāo)對象的持征，也就是都有一定的應(yīng)用范圍和局限性。各類非遙感數(shù)據(jù)(包括地學(xué)常規(guī)手段獲得的信息)也有它自身的特點(diǎn)和局限性。倘若將多種不同特征的數(shù)據(jù)(包括各種遙感及非遙感的)結(jié)合起來，相互取長補(bǔ)短，便可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢、彌補(bǔ)各自不足、有可能更全面地反映地面目標(biāo)提供更強(qiáng)的信息解譯能力和更可靠的分析結(jié)果。這樣不僅擴(kuò)大廠各數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍、而且

19、提高了分析精度，應(yīng)用效果和實(shí)用價(jià)值。例子：如遙感影像與地圖復(fù)合生成影像地圖既利用了遙感影像直觀、形象的豐富信息，又利用了地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和地理要素；在地形起伏的山區(qū)，遙感圖像數(shù)據(jù)與數(shù)字高程模型(DEM)的融合，不僅可以用來糾正因地形起伏所造成的圖像畸變，還可以用來提高遙感對上地覆蓋、森林覆蓋等的分類精度。5.遙感圖像處理軟件的基本功能有哪些？答：【1】圖像文件管理-包括各種格式的遙感圖像或其他格式的輸入、輸出、存儲以及文件管理等；【2】圖像處理-包括影像增強(qiáng)、圖像濾波以及空間域?yàn)V波，紋理分析及目標(biāo)檢測；【3】圖像校正-包括輻射校正和幾何校正；【4】多圖像處理-包括圖像運(yùn)算、圖像變換以及信息融合；

20、【5】圖像信息獲取-包括直方圖統(tǒng)計(jì)、協(xié)方差矩陣、特征值、特征向量的計(jì)算；【6】圖像分類-監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類；【7】遙感專題地圖制作-如黑白、彩色正射影像圖，真實(shí)感三維景觀圖等；【8】三維虛擬-建立虛擬世界；【9】GIS系統(tǒng)的接口-實(shí)現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)的駛?cè)肱c輸出。第5章 : 1.對照一幅實(shí)際圖像，指出目標(biāo)地物識別特征在該圖像中的表現(xiàn)，并說明你指出的特征是什么地物特征？ 答： 目標(biāo)地物識別特征：1.色調(diào)：全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(diào)（也叫灰度）.2.顏色：是彩色圖像中目標(biāo)地物識別的基本標(biāo)志。3.陰影：是圖像上光束被地物遮擋而產(chǎn)生的地物的影子。據(jù)此可判讀物體性質(zhì)或高度.4.形狀：目標(biāo)地物在

21、遙感圖像上呈現(xiàn)的外部輪廓。5.紋理：也叫內(nèi)部結(jié)構(gòu)，指遙感圖像中目標(biāo)地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結(jié)構(gòu)。6.大?。褐高b感圖像上目標(biāo)物的形狀、面積與體積的度量。7.位置：指目標(biāo)地物分布的地點(diǎn)。8.圖型：目標(biāo)地物有規(guī)律的排列而成的圖形結(jié)構(gòu)。9.相關(guān)布局：多個目標(biāo)地物之間的空間配置關(guān)系。目標(biāo)地物的特征:1.色：指目標(biāo)地物在遙感影像上的顏色，包括色調(diào)、顏色和陰影。2.形：指目標(biāo)地物在遙感影像上的形狀，包括形狀、紋理、大小、圖形等。3.位：指目標(biāo)地物在遙感影像上的空間位置，包括目標(biāo)地物分布的空間位置、相關(guān)布局等。分析請根據(jù)具體圖就上述特點(diǎn)描述即可。2.選擇一幅遙感影像，按照書中介紹的基本步驟，試做遙感影

22、像解譯并作圖，體會整個解譯過程中的關(guān)鍵點(diǎn)。 答： 遙感圖像目視解譯步驟：1.目視解譯準(zhǔn)備工作階段；2.初步解譯與判讀區(qū)的野外考察；3.室內(nèi)詳細(xì)判讀；4.野外驗(yàn)證與補(bǔ)判；5.目視解譯成果的轉(zhuǎn)繪與制圖.3.計(jì)算機(jī)輔助遙感制圖的基本過程？答：1）遙感影像信息的、選取和數(shù)字化；2）地理基礎(chǔ)地圖的選取與數(shù)字化；3）遙感影像的集合糾正與圖像處理；4）遙感影像鑲嵌與地理基礎(chǔ)地圖拼接；5）地理地圖與遙感影像的復(fù)合；6）符號注記層的生成；7）影像地圖圖面配置；8）影像地圖的制作與印刷。3、微波影像解譯標(biāo)志和判讀方法？答：解譯標(biāo)志【1】色調(diào)：雷達(dá)回波強(qiáng)度在微波影像上的表現(xiàn)，主要依賴于地物目標(biāo)的后向散射特性，強(qiáng)，色

23、調(diào)淺，反之深；【2】陰影：微波影像上出現(xiàn)的物回波區(qū)，由于雷達(dá)和目標(biāo)地物之間存在障礙物阻擋了雷達(dá)波傳播造成的。陰影特征：形狀，大小，方向，色調(diào)；【3】形狀：指目標(biāo)輪廓或外形的雷達(dá)回波在微波影像上的構(gòu)像，自然地物的輪廓形狀不規(guī)則，人造地物一般有規(guī)則的幾何形狀；【4】紋理：指微波影像上周期性或隨機(jī)性的色調(diào)變化。有微細(xì)紋理（大多數(shù)雷達(dá)系統(tǒng)固有的一種影像特征，是多雷達(dá)信號衰減進(jìn)行抽樣統(tǒng)計(jì)處理產(chǎn)生的，而不是由相對平坦地面上的植被引起的）；中等紋理（由若干分辨單元空間排列的不均勻性或者是更多分辨單元橫跨了若干微細(xì)紋理單位而產(chǎn)生的，它的組成與植物群落內(nèi)的結(jié)構(gòu)、個體空間分布有關(guān));大紋理（指地形結(jié)構(gòu)特征，它的排

24、列是地質(zhì)地貌解譯的關(guān)鍵因素）。【5】圖型：是某一群落各個要素在空間排列組合的構(gòu)象，因土壤、植被、地表溫度狀況以及地貌要素形狀不同而不同。微波影像判讀：在掌握微波與目標(biāo)地物相互作用規(guī)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用適當(dāng)?shù)呐凶x方法。（1） 微波與目標(biāo)地物相互作用規(guī)律【1】 雷達(dá)波長與地物目標(biāo)粗糙程度：雷達(dá)波長可從兩個方面影像目標(biāo)的回波規(guī)律，第一，按波長去衡量地物表面粗糙程度，波長不同，其有效粗糙程度不同，對雷達(dá)波束的作用不同（光滑，反射率高，回波率高，色調(diào)淺；若產(chǎn)生鏡面反射，回波信號則很弱，色調(diào)成暗色調(diào)；若粗糙，產(chǎn)生漫反射或方向反射，回波信號相對較強(qiáng)，呈淺色調(diào)）；第二，波長不同，復(fù)介電常數(shù)不同，影響地物目標(biāo)反射能力

25、大大小和電磁波穿透能力的大??；【2】 目標(biāo)幾何特征：（1）人造地物目標(biāo)：有規(guī)則的幾何特征，在微波影像上的構(gòu)象隨成像雷達(dá)的視向不同而不同。例如：在城市建筑群微波成像中，平行于航線的街道，影像上成一條條明亮清晰的平行線，二垂直航線的街道幾乎沒有任何表現(xiàn)。（2）自然地物目標(biāo)：有不規(guī)則的結(jié)合特征，地形高低起伏會改變雷達(dá)波束入射角。地面平坦時(shí)，入射角保持不變；地形坡度沿途改變時(shí)有兩種情況：坡向面向雷達(dá)時(shí)，有效入射角隨坡度增大而增大；坡向背向雷達(dá)時(shí)，有效入射角隨坡角增大而減小。（3）地物完全遮擋雷達(dá)波束時(shí)產(chǎn)生陰影，同樣高度的山地，離飛機(jī)越近，陰影越長，反之越短。【3】 復(fù)介電常數(shù)：它是描述物體表面導(dǎo)電性能

26、的復(fù)數(shù)常數(shù)，地物微波散射率是復(fù)介電常數(shù)的幅度函數(shù)，是對電磁能量的反射率和導(dǎo)電率的指標(biāo)。復(fù)介電常數(shù)越大，雷達(dá)回波作用越強(qiáng)，穿透力越小，后向散射強(qiáng)，影像色調(diào)越淺。（2） 微波影像判讀方法：【1】 采用由已知到未知的方法： 利用有關(guān)資料熟悉解譯區(qū)域，也可以拿微波影像到實(shí)地調(diào)查，從或那個光特征入手，對需要判讀的內(nèi)容對照其影像特征，建立地物解譯標(biāo)志，彩瓷基礎(chǔ)上完勝微波影像解譯。【2】 對微波影像進(jìn)行投影糾正：顆與TM或SPOT等影像進(jìn)行信息復(fù)合，構(gòu)成假彩色影像，增加輔助解譯信息，從而進(jìn)行影像解譯?！?】 利用同一（或不同）航高的側(cè)視雷達(dá)在同一側(cè)對同一側(cè)地區(qū)兩次成像，獲得可產(chǎn)生視差的影響，對微波影像進(jìn)行立

27、體觀察，獲取不同地形或高差，或?qū)ζ渌繕?biāo)進(jìn)行解譯。4、MSS圖像特點(diǎn)？答：MSS圖像為多光譜掃描儀后去的影像。應(yīng)用范圍：1） 波段四（0.5-0.6）：綠色：對水體有一定透射能力，可判讀淺水地形和近海海水泥沙，還可以探測健康植被綠色反射率；2） 波段五（0.6-0.7）：紅色：用于城市研究，對道路、大型建筑工地、沙礫場合采礦區(qū)反映明顯；地質(zhì)研究；區(qū)分沼澤地和沙地；利用植物綠色素吸收率進(jìn)行植物分類；3） 波段六（0.7-0.9）：近紅外：區(qū)分健康與病蟲害植被；水體在此波段有強(qiáng)烈吸收作用，可依此區(qū)分水體（暗黑色調(diào)）與濕地（深色調(diào)）；4） 波段七（0.8-1.1）：近紅外：植被在此波段反射強(qiáng)烈，依次

28、可測定生物量和作物長勢；水體與濕地色調(diào)更深，海陸界限清晰；地質(zhì)研究，劃出大型地質(zhì)體的邊界，區(qū)分規(guī)模較大的構(gòu)造行跡或巖體；5） 波段八（10.4-12.6）：熱紅外：監(jiān)測地物熱輻射和水體的熱污染；區(qū)分一些巖石與礦物；也可用于熱制圖。5.TM圖像的特點(diǎn)。答：TM圖像時(shí)專題繪圖儀獲取的圖像。【1】光譜分辨率方面：采用7個波段來記錄遙感獲取的目標(biāo)地物信息，與MSS圖像比較，增加了三個新波段，即藍(lán)色（藍(lán)綠）波段、短波紅外波段、熱紅外波段；【2】輻射分辨率上：采用雙向掃描，改進(jìn)了輻射測量精度，目標(biāo)地物模擬信號經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后，以256級輻射亮度來描述不同地物的光譜特性。一些在MSS中無法察覺出的地物電磁波輻

29、射中的細(xì)小變化，可以在TM波段內(nèi)觀測到。【4】 地面分辨率上：TM瞬時(shí)視場角對應(yīng)的地面分辨率為30m（第6波段除外）。TM圖像主要應(yīng)用范圍：1） 波段一：藍(lán)色（0.45-0.52）：對水體有透射能力，能夠反射水下特征，可以區(qū)分土壤和植被、編制森林類型圖、區(qū)分人造地物類型；2） 波段二：綠色(0.52-0.60)：探測健康植被綠色反射率、可以區(qū)分植被類型和評估作物長勢，區(qū)分人造地物類型，對水體有一定透射能力；3） 波段三：紅色(0.63-0.69)：可測量植物綠色素吸收率，并以此進(jìn)行植物分類，區(qū)分人造地物類型；4） 波段四：近紅外(0.76-0.90)：測定生物量和作物長勢，區(qū)分植被類型，繪制水

30、體邊界、探測水中生物的含量和土壤濕度；5） 波段五：短波紅外(1.55-1.75)：探測植物含水量以及土壤濕度，區(qū)別云與雪；6） 波段六：熱紅外(10.4-12.5)：探測地球表面不同物質(zhì)的自身熱輻射的主要波段，可用于熱分布制圖，巖石識別和地址探礦等方面；7） 波段七：短波紅外(2.08-2.35)：探測高溫輻射源，如監(jiān)測森林火災(zāi)、火山活動等，區(qū)分人造地物類型。6、SPOT圖像特點(diǎn)？答：最突出的兩個特點(diǎn)：【1】具有高的地面分辨率，全色圖像地面分辨率為10m，多光譜辨率為20m；【2】可利用兩個線性列陣探測器分別從不同角度對目標(biāo)觀測，獲取統(tǒng)一地區(qū)的立體圖像。應(yīng)用范圍：主要任務(wù)：監(jiān)測自然資源分布，

31、特別是監(jiān)測農(nóng)業(yè)、林業(yè)和礦產(chǎn)資源，觀測植被生長狀況啊和農(nóng)田含水量，對農(nóng)作物進(jìn)行估產(chǎn)，了解城市建設(shè)和城市土地利用狀況。1） 波段一（0.50-0.59）：綠色：以葉綠素反射曲線次高峰（0.55）為中點(diǎn)，可區(qū)分植被類型和評估作物長勢；對水體有一定探測能力，可區(qū)分人造地物類型；2） 波段二（0.60-0.69）：紅色：葉綠素反射率低，依此識別農(nóng)作物類型；地質(zhì)解譯，識別石油帶、巖石與礦物；3） 波段三（0.79-0.89）:近紅外：葉綠素反射率高，依此區(qū)分植被類型，監(jiān)測作物長勢；繪制水體邊界；探測土壤含水量；4） 波段四（1.5-1.75）：短波紅外：探測植物含水量、土壤濕度，區(qū)別云與雪；5） 全色波段

32、（0.51-0.73）：分辨率為10m。用于調(diào)查城市土地利用、區(qū)分城市主干道、識別大型建筑物，了解城市發(fā)展?fàn)顩r。第6章 : 1、比較監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類的優(yōu)缺點(diǎn)。根本區(qū)別在于是否利用訓(xùn)練場地來獲取先驗(yàn)的類別知識。監(jiān)督分類的關(guān)鍵是選擇訓(xùn)練場地。監(jiān)督分類法優(yōu)點(diǎn)是：簡單實(shí)用，運(yùn)算量小。缺點(diǎn)是：受訓(xùn)練場地個數(shù)和訓(xùn)練場典型性的影響較大。受環(huán)境影響較大，隨機(jī)性大。訓(xùn)練場地要有代表性，樣本數(shù)目要能夠滿足分類要求。此為監(jiān)督分類的不足之處。非監(jiān)督分類優(yōu)點(diǎn)是：事先不需要對研究區(qū)了解，減少人為因素影響，減少時(shí)間，降低成本。不需要更多的先驗(yàn)知識，據(jù)地物的光譜統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分類。缺點(diǎn)是：運(yùn)算量大。當(dāng)兩地物類型對應(yīng)的光譜特

33、征差異很小時(shí)，分類效果不如監(jiān)督分類效果好。第七章： 1 、水體的光譜特征是什么？影響因素有哪些？水在可見光、近紅外、熱紅外、微波圖像上的色調(diào)特征？水體識別包括哪些內(nèi)容？答：水體的光譜特征是：水體的反射主要在藍(lán)綠光波段，其他波段吸收都很強(qiáng)，特別在近紅外波段，吸收更強(qiáng)。但當(dāng)水中含有其他物質(zhì)時(shí)，反射光譜曲線會發(fā)生變化。水中含泥沙時(shí)，可見光波段反射率會增加，峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū)。水中含葉綠素時(shí)，近紅外波段明顯抬升。影響因素：水體水面性質(zhì)、水體中懸浮物的性質(zhì)和含量（如同一波段下，泥沙含量越大，反射率越高）、水深（水越深，色調(diào)越深）和水底特性。水體色調(diào)特征：可見光：反射率總體比較低，一般為4%-5%，且隨波長

34、增大逐漸降低，所以水體呈黑色。近紅紅外：水體幾乎全為吸收體，清澈水體呈深黑色。熱紅外：白天，水體水體將太陽輻射吸收存儲，升溫比陸地慢，呈暗色調(diào)；夜間，水溫比周圍地物溫度高，熱輻射高，呈淺色調(diào)。微波：反射率低，平坦水面后向散射很弱，所以影像上水體呈黑色。水體識別的內(nèi)容包括：（）水體界限的確定；（）水體懸浮物質(zhì)的確定（泥沙的確定和葉綠素的確定）；（4）水溫的探測；（5）水深的探測；（6）水體污染的探測。2、巖石的反射光譜特征是什么？如何對巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖的影像進(jìn)行識別？答：巖石的反射光譜特征是巖石的反射率隨波長的變化規(guī)律。主要影響因素如下：【1】 巖石本身的礦物成分和顏色：如顏色較淺的石英含

35、量越多，光譜反射率較高，反之較低；【2】 巖石的礦物顆粒大小和表面粗糙程度：顆粒較細(xì)，表面較平滑的巖石，反射率較高；【3】 巖石表面濕度:較濕顏色較深，反射率降低；【4】 巖石表面風(fēng)化程度，主要取決于風(fēng)化物成分、顆粒大小等因素：風(fēng)化物顆粒小，顏色較淺時(shí)，覆蓋的巖石表面較平滑，反射率較高，反之較低；【5】 巖石的自然露頭有土壤和植被覆蓋時(shí)，取決于覆蓋程度和特點(diǎn)：如全被植被覆蓋時(shí)，則表現(xiàn)為植被信息，部分覆蓋時(shí)，表現(xiàn)為綜合光譜特征。（一）沉積巖的影像特征及識別：【1】最大特點(diǎn)：成層性，常常形成不同的地貌特點(diǎn)；【2】其解譯著重標(biāo)志性巖層的建立；【3】疏松的陸湘碎屑巖直接與形成的地貌有關(guān)。（二）巖漿巖的

36、影像特征及識別：【1】成團(tuán)塊狀和短的脈狀，與沉積巖在形狀結(jié)構(gòu)上有明顯的差別；【2】區(qū)分酸性巖、中性巖和基性巖。酸性巖以花崗巖為代表，在影像上色調(diào)較淺，易于圍巖區(qū)分，平面形態(tài)長成圓形、橢圓形和多邊形；基性巖色調(diào)最深，容易風(fēng)化剝蝕成負(fù)地形（如基性玄武巖經(jīng)侵蝕形成方山和臺地）；中性巖色調(diào)介于二者之間，巖體被區(qū)域性裂隙分割成棱角清楚地山嶺和“V”行河谷，水系密度中等，其中新近噴發(fā)火山巖色調(diào)深，沿著低洼的谷底流動，影像上，熔巖流呈“繩狀”或“蠕蟲狀”，最易識別。（三）變質(zhì)巖的影像特征及識別：影像上與原始母巖特征相似，但經(jīng)受過變質(zhì)，是影像特征更為復(fù)雜。4、植被的光譜特征？如何區(qū)分植物類型，監(jiān)測植物長勢？答

37、：健康植物的反射光譜特征：在可見光的0.55微米附近有一個反射率為10%-20%的小反射峰；在0.45和0.65附近有兩個明顯的吸收谷（葉綠素吸收）。在0.7-0.8是一個陡坡，反射率急劇增高（細(xì)胞構(gòu)造引起的）；在紅外波段0.8-1.3之間形成一個反射率高達(dá) 40%的或更大的反射峰；在1.45，1.95和2.6-2.7處有三個吸收谷（水分吸收）。病蟲害植物：農(nóng)作物缺乏營養(yǎng)和水分生長不良時(shí)，海面組織受破壞，葉子葉綠素比例變化，使得可見光的兩個吸收谷不明顯；植物葉子損傷，0.55處反射峰變低、變平；近紅外光區(qū)變化更明顯，峰值被削低，甚至消失-整個反射光譜曲線的波狀特征被拉平。根據(jù)健康植物與不健康植

38、物的光譜反射曲線特征，可以確定植物受傷程度，監(jiān)測植物長勢。植物類型區(qū)分：【1】不同植物葉子組織和所含色素不同，具有不同的光譜特征；【2】利用植物的物候差異來區(qū)分植物；【3】根據(jù)植物生態(tài)條件區(qū)別植物類型；【4】在高分辨率遙感影像上，還可以直接看到植物頂部和部分側(cè)面的形狀、陰影、群落結(jié)構(gòu)等，據(jù)此刻比較直接的確定喬木、灌木、草地等類型（草本植物：大片均勻色調(diào)，因植物低矮，陰影不明顯；灌木：不均勻的細(xì)顆粒結(jié)構(gòu)，陰影不明顯；喬木：形體高大，陰影明顯，落影刻看到側(cè)面輪廓）。6.土壤的光譜特征，怎樣進(jìn)行土壤的類別確定？答：土壤的光譜特征：地面植被較少的情況下，土壤的反射光譜特征與其機(jī)械組成和顏色密切相關(guān)：【

39、1】顏色淺，反射率高；【2】干燥條件下：同樣物質(zhì)組成的土壤，顆粒細(xì)，表面平滑，反射率高，反之低；【3】有機(jī)質(zhì)含量高，反射率低；【4】含水量增加，反射率低，且反射曲線喲偶兩個明顯的水分吸收谷。土壤表面有植被時(shí)：覆蓋度小于15%時(shí)，光譜反射特征與土壤相近；15%-70%時(shí)，兩者的加權(quán)平均；大于70%時(shí)，基本表現(xiàn)為制備的光譜反射特征。土壤類別的確定：首先確定土類。土類是根據(jù)一個地區(qū)的生物氣候條件來決定的。先確定基帶（水平地理地帶），在此基礎(chǔ)上，由于地形的變化產(chǎn)生地形地帶的垂直分異，尤其是海拔高度的變化，引起水熱條件、成土因子變化，土壤發(fā)生垂直方向更替，可把遙感影像、地形圖的判斷以及少量野外調(diào)查得出的

40、自然規(guī)律與遙感影像結(jié)合起來，確定土壤類別。其次確定亞類。土壤的亞類，土壤的亞類是在成土過程中受局部條件影響使土類發(fā)生變化，形成的次一級類型。土屬（在亞類基礎(chǔ)上）劃分以地區(qū)性條件為依據(jù)；土種劃分依據(jù)據(jù)土壤剖面。綜合分析和間接解譯時(shí)注意問題：土壤發(fā)育變化落后于氣候水溫變化及制備更替，容易造成誤判，所以在解譯過程中一是必須重視歷史變化，二是對兩種土壤的過渡和邊緣地區(qū)要進(jìn)行適當(dāng)?shù)默F(xiàn)場驗(yàn)證，以提高解譯精度。7.何為高光譜遙感？與傳統(tǒng)遙感手段有何區(qū)別？答:高光譜遙感：是高光譜分辨率遙感的簡稱。它是在電磁波的可見光、近紅外、中紅外和熱紅外波段范圍內(nèi)，獲取許多非常窄的光譜連續(xù)的影像數(shù)據(jù)的技術(shù)。區(qū)別：（1）高光

41、譜遙感的成像光譜儀可以分成幾十甚至數(shù)百個很窄的波段來接收信息；（2）每個波段寬度僅小于10nm；（3）所有波段排列在一起能形成一條連續(xù)的完整的光譜曲線；（4）光譜覆蓋范圍可從可見光到熱紅外的全部電磁輻射波譜范圍。8.高光譜提取地質(zhì)礦物成分的技術(shù)手段和方法有哪些？答:【1】光譜微分技術(shù)：是對反射光譜進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬和計(jì)算不同階數(shù)的微分，來確定光譜曲線的完曲點(diǎn)和最大最小反射率的對應(yīng)波長位置?！?】光譜匹配技術(shù)：是對地物光譜和實(shí)驗(yàn)室測量的參考光譜進(jìn)行匹配或地物光譜與參考光譜數(shù)據(jù)庫比較，求得它們之間的相似或差異性，一達(dá)到識別目的。【3】 混合光譜分解技術(shù)：用以確定在同一像元內(nèi)不同地物光譜成分所占的比例或非已知成分?！?】 光譜分類技術(shù)：常用有最大似然法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類法、高光譜角度制圖法?！?】光譜維特征提取方法：可以按照一定的準(zhǔn)則直接從原始空間中選出一個子空間；或在原特征空間與新特征空間之間找到某種映射關(guān)系。是以主成分分析為基礎(chǔ)的改進(jìn)方法?！?】模型法：是模擬礦物和巖石反射光譜的各種模型方法。9：高光譜在植被研究中有哪些應(yīng)用，采用的技術(shù)方法有什么？答：書本256頁（下半部分）-258頁。應(yīng)用：在植物生態(tài)學(xué)中研究葉面積指數(shù)的估計(jì)，植物群落和種類的識別，冠層各種狀態(tài)的評價(jià)，并進(jìn)行研究