林業(yè)遙感考試---中南林業(yè)科技大學(xué)--復(fù)習(xí)資料(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章2、遙感技術(shù)的4大物質(zhì)構(gòu)成要素：1對(duì)象（Objects）:被探測(cè)、被感知的事物和現(xiàn)象2傳感器（Sensor）：能感測(cè)事物并能感測(cè)的結(jié)果傳遞給使用者的儀器3信息傳播媒介（Media）：在目標(biāo)與傳感器之間起信息傳遞作用的介質(zhì)4遙感平臺(tái)（Platform）：搭載傳感器并使之正常工作的裝置3、遙感的分類A按遙感對(duì)象分（1）宇宙遙感，以外太空其它星體為感測(cè)對(duì)象（2）對(duì)地遙感地球表層環(huán)境環(huán)境遙感；在環(huán)境遙感中若地球表層資源為對(duì)象稱為資源遙感B按遙感平臺(tái)分（1）航天遙感平臺(tái)H>80km火箭、人造衛(wèi)星、飛船、航天飛機(jī)等（2）航空遙感平臺(tái)H<80km普通飛機(jī)、氣球、飛

2、艇等（3）地面遙感遙感車、遙感塔、“遠(yuǎn)洋測(cè)量船”C按遙感媒介分（1）電磁波遙感常用的電磁波波段是紫外可見(jiàn)光紅外和微波等（2）聲波遙感潛 水艇的聲納技術(shù)、探測(cè)珍貴魚(yú)群的回游路線和遷徙規(guī)律（3）重力場(chǎng)遙感 地質(zhì)探礦，通過(guò)”g”值的變化來(lái)推斷地層中是否有某種元素富積（4）地震波遙感D按遙感器的工作方式分：（1）被動(dòng)遙感：遙感本身并不發(fā)射任何人工探測(cè)信號(hào)，只是被動(dòng)接收來(lái)自于目標(biāo)的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)性質(zhì)、數(shù)量、空間位置等特征進(jìn)行識(shí)別的遙感方式。“無(wú)源遙感”，如中午拍照。（2）主動(dòng)遙感，遙感器發(fā)射人工探測(cè)信號(hào)，到達(dá)目標(biāo)后信號(hào)反射回來(lái)被傳感器接收從而對(duì)目標(biāo)性質(zhì)、數(shù)量、空間位置進(jìn)行識(shí)別的遙感方式。E按遙感所

3、獲資料的形式分（1）成像方式遙感a攝影方式b掃描方式（2）非成像方式F按應(yīng)用領(lǐng)域分地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、草原、水文、測(cè)繪、環(huán)境、災(zāi)害、城市、海洋、4、遙感的特性與優(yōu)勢(shì) 特性；1空間特性 距離遠(yuǎn)、感測(cè)范圍大因此具有宏觀性和直觀性；先進(jìn)傳感器也能探知目標(biāo)的細(xì)節(jié)。2 時(shí)間特性運(yùn)行周期短 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) 3 光譜特性 使用的譜段多，可選性強(qiáng)，多光譜高光譜 優(yōu)勢(shì)： 4 數(shù)據(jù)量巨大 “海量”數(shù)據(jù)，研究的壓縮技術(shù)、存貯、處理算法5 受地面限制少 沙漠腹地、大洋深處、懸崖絕壁人無(wú)法到6 經(jīng)濟(jì)效益好7 用途廣 8 發(fā)展速度極快 遙感過(guò)程是指遙感信息的獲取、傳輸、處理分析判讀和應(yīng)用的全過(guò)程遙感技術(shù)應(yīng)用 1 資源監(jiān)測(cè) 查清資

4、源的數(shù)量、質(zhì)量、分布、動(dòng)態(tài)消長(zhǎng) （土地利用類型、森林資源、水、礦產(chǎn)等） 2 環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害損失評(píng)價(jià) （森林火災(zāi)、水災(zāi)、病蟲(chóng)害等） 3 區(qū)域分析及建設(shè)規(guī)劃 4 生物物理建模 生物量估算小麥、水稻、玉米估產(chǎn) 、草場(chǎng)承載力評(píng)價(jià)、近海生產(chǎn)力評(píng)價(jià) 、物理參數(shù)反演，水質(zhì)、大氣污染等5 軍事偵察6 氣象預(yù)報(bào)電磁波：交變的電場(chǎng)和交變的磁場(chǎng)交替激發(fā)，相互套環(huán)向遠(yuǎn)方傳播的運(yùn)動(dòng)形式，就稱為電磁y=Asin(wt-kx)+j 電磁波譜: 按照波長(zhǎng)的長(zhǎng)短順序?qū)⒏鞣N電磁波依次排列而制成的一張圖表從左到右按波長(zhǎng)增加排列為：宇宙射線r射線X射線紫外線可見(jiàn)光紅外微波無(wú)線電波和工業(yè)用波. 不同性質(zhì)的電磁波波長(zhǎng)不同的原因在于：波源

5、性質(zhì)不同大氣窗口：是指在大氣中傳播受到衰減作用較輕因而透射率較高的電磁波段大氣組成：大氣對(duì)電磁波傳輸過(guò)程的影響包括5個(gè)方面：散射（Scattering）、吸收、擾動(dòng)、折射和偏振，而對(duì)于遙感數(shù)據(jù)而言，最主要的因素是散射和吸收氣態(tài)成分：N2、O2、H2O、CO、CO2、CH4、O3等固態(tài)成分：塵埃、冰晶、鹽晶、氣溶膠等5 什么是大氣的選擇性吸收大氣對(duì)不同波段輻射的吸收作用也不同。這種性質(zhì)稱為大氣對(duì)輻射能的選擇吸收.6、大氣的散射（簡(jiǎn)答 條件 效應(yīng)）吸收作用是將電磁波能量轉(zhuǎn)換為分子熱運(yùn)動(dòng)的熱能，散射只是改變電磁波的傳播方向，并沒(méi)有能量轉(zhuǎn)換。第三章1、航空攝影：利用安裝在飛機(jī)上的航攝儀器，按照預(yù)定的計(jì)

6、劃從空中向地面攝影取得航空像片的全部作業(yè)過(guò)程（包括飛行攝影、暗室沖洗、質(zhì)量評(píng)定等環(huán)節(jié)）就稱為航空攝影。2、航空攝影質(zhì)量評(píng)定A 像片傾斜角B 攝影比例尺C 攝影航高 D 像片重疊度E 航偏角 3、航空像片的投影性質(zhì)1 投影種類 中心投影：所有的投影光線都交于一點(diǎn)所形成的投影垂直投影：所有投影光線相互平行且垂直于投影面中心投影有以下3個(gè)特點(diǎn)：（1）空間點(diǎn)在投影面上的中心投影仍為一個(gè)點(diǎn)（2）空間直線在投影面上的中心投影一般為直線，但通過(guò)投影中心的空間直線其中心投影為一個(gè)點(diǎn)（3）空間曲線在投影面上的投影一般仍為曲線，但若空間曲線在一個(gè)平面上，而該平面又通過(guò)投影中心，其投影仍為直線2 航空像片是地面物體

7、在攝影膠片上中心投影后的構(gòu)像，航片中心投影帶來(lái)三大誤差，是比例尺誤差、傾斜誤差和投影誤差，因此使用前往往需要正射校正比例尺誤差航片上某一線段的長(zhǎng)度與其對(duì)應(yīng)的地面實(shí)際長(zhǎng)度之比，稱為航片比例尺1/m=f/H=ab/AB 式中：f是攝影機(jī)的焦距，H是飛行器的相對(duì)航高，ab是像片上某地物的長(zhǎng)度AB是對(duì)應(yīng)的地物在地面上的實(shí)際長(zhǎng)度1、航天遙感的特點(diǎn)1、觀察范圍大 航天器飛行高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于航空飛機(jī)，新航天器的視野要開(kāi)闊得多2、效率高 在相同的時(shí)間內(nèi)，探測(cè)的地域面積更大。3、成本低，不必組織航空飛行4、實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) 具有周期性、可重復(fù)觀察5、空間分辨力不及航空遙感 總體上看，航天遙感對(duì)地物細(xì)部的特征表現(xiàn)力較差，

8、但對(duì)整體、宏觀的輪廓表現(xiàn)力較好，但也有對(duì)地物細(xì)節(jié)表達(dá)能力強(qiáng)的傳感器。2、遙感影像的質(zhì)量評(píng)價(jià)與選擇一、空間分辨率是指遙感影像上一個(gè)像元所對(duì)應(yīng)的地面實(shí)際面積的，通常有3種表示方法：1 像元：指單個(gè)像元所對(duì)應(yīng)的地面面積的大小，以m或Km為單位。如Quickbird的0.61米，Landsat-TM的30米，NOAA-AVHRR的1.1Km等，像元是掃描影像的基本單位，由行、列號(hào)及對(duì)應(yīng)的亮度值描述。2 線對(duì)數(shù)：對(duì)于攝影系統(tǒng)而言，影像最小單元通過(guò)1mm間隔內(nèi)包含的線對(duì)數(shù)確定，單位為線對(duì)/mm。3 瞬時(shí)視場(chǎng)：指遙感器內(nèi)單個(gè)探測(cè)元件的受光角度或觀測(cè)視野二、光譜分辨率:指遙感器所選用的波段數(shù)量的多少、各波段的

9、波段位置及波長(zhǎng)間隔的大小。三、時(shí)間分辨率是指遙感器重復(fù)覆蓋同一地區(qū)的頻率或時(shí)間間隔的長(zhǎng)短，時(shí)間間隔越短，則說(shuō)明時(shí)間分辨率越高。主要由遙感平臺(tái)的回歸周期來(lái)決定。遙感圖像的時(shí)間分辨率有助于對(duì)地物進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。根據(jù)遙感探測(cè)系統(tǒng)周期的長(zhǎng)短1、圖像的實(shí)質(zhì)：就是一幅反映地物目標(biāo)電磁波輻射特性的能量分布圖以及由此所引起的主觀心理感受。圖像是人們對(duì)客觀景象、事物以及人們的思維、想象的真實(shí)記載和表達(dá)。2、圖像處理的主要內(nèi)容1 圖像獲取研究圖像獲取的手段及傳感器2 圖像存儲(chǔ)主要研究圖像數(shù)據(jù)的壓縮編碼、圖像存儲(chǔ)格式及圖像數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)3 圖像傳輸主要解決圖像數(shù)據(jù)占用帶寬問(wèn)題，系統(tǒng)內(nèi)部傳輸和網(wǎng)絡(luò)傳輸。4 圖像處理（1）幾

10、何操作主要包括圖像的幾何校正、圖像放大、縮小、平移、旋轉(zhuǎn)，多圖像間配準(zhǔn)，周長(zhǎng)、面積、重心的計(jì)算等內(nèi)容。（2）圖像增強(qiáng)a 單一圖像變換 線性拉伸、非線性變換等，平滑和銳化操作、直方圖均衡化等b 多圖像變換 主成分換、纓帽變換、植被指數(shù)、小波變換等c 圖像彩色增強(qiáng) 真彩色、假彩色和偽彩色等（3）圖像復(fù)原去干擾和模糊，恢復(fù)圖像的本來(lái)面目。主要用維納濾波、同態(tài)濾波等。（4）圖像重建由某種數(shù)據(jù)來(lái)生成圖像。如CT（5）圖像編碼對(duì)具有空間相關(guān)性的原始圖像進(jìn)行壓縮，其主要目的：減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量；降低數(shù)據(jù)率以減少帶寬；便于特征抽取，為識(shí)別做準(zhǔn)備。（6）模式識(shí)別統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別；句法結(jié)構(gòu)模式識(shí)別；模糊模式識(shí)別）（7）圖

11、像理解5 圖像輸出與可視化3、遙感圖像處理主要的內(nèi)容包括：1 圖像變換 FFT、Harr、Discrete Cosine、Wavelet 等2 圖像校正 輻射校正、幾何校正3 圖像增強(qiáng)4 多源信息融合 Fusion 多平臺(tái)、多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)融合，遙感數(shù)據(jù)與非遙感數(shù)據(jù)融5 遙感圖像的計(jì)算機(jī)分類 分類后各類型地物的提取。幾何校正：是指采用特定的數(shù)學(xué)變換方程消除圖像中的幾何變形，產(chǎn)生一幅符合某種地圖投影或圖形表達(dá)要求的新圖像的技術(shù)過(guò)程，就稱為圖像的幾何校正。幾何校正的目的：就是要糾正這些系統(tǒng)及非系統(tǒng)因素引起的圖像變形，從而實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)圖像或地形圖（我們認(rèn)為地形圖的幾何位置是準(zhǔn)確的，盡管地形圖也存在一定的

12、變形，但只要在一定的容差范圍內(nèi)就可以接受）的幾何整合。幾何校正的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)（1）圖像配準(zhǔn)同一區(qū)域里一幅圖像對(duì)另一幅圖像的校準(zhǔn)，以使兩幅圖像中的同名像元配準(zhǔn)如GIS中掃描地形圖的配準(zhǔn)、用配準(zhǔn)后的地形圖配遙感影像等。（2）圖像糾正）借助于一組地面控制點(diǎn)，對(duì)一幅圖像進(jìn)行地理坐標(biāo)的校正。這一過(guò)程又被稱為地理參照（3）圖像地理編碼是一種特殊的圖像糾正方式，把圖像糾正到一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)，以使GIS中的來(lái)自于不同傳感器的圖像和地圖能方便地進(jìn)行不同層之間的操作運(yùn)算和分析。(4)圖像的正射投影糾正借助DEM對(duì)圖像中每個(gè)像元進(jìn)行地形變形的校正幾何校正的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)一是實(shí)現(xiàn)像元的坐標(biāo)變換，即將畸變圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成

13、標(biāo)遙感圖像的輻射校正:輻射校正是指消除或改正遙感圖像成像過(guò)程中附加在傳感器輸出的輻射能量中的各種噪聲的技術(shù)過(guò)程1、輻射校正的原因：由遙感成像過(guò)程的復(fù)雜性可知，傳感器接收到的電磁波能量包含3部分：a 太陽(yáng)輻射經(jīng)大氣衰減后照射到地表，經(jīng)地面反射后又經(jīng)大氣第二衰減進(jìn)入傳感器的能量b 地面本身輻射的能量經(jīng)大氣后進(jìn)入傳感器的能量c 大氣散射、反射和輻射的能量遙感圖像的輻射誤差主要包括：a 傳感器本身的性能引起的輻射誤差b 地形影響和光照條件的變化引起的輻射誤差c 大氣的散射和吸收引起的輻射誤差2、遙感圖像輻射校正的方法（2）光電變換系統(tǒng)的特性引起的輻射誤差校正（3）太陽(yáng)高度引起的輻射誤差校正（4）地形坡

14、度引起的輻射誤差校正（5）大氣校正這些影響的處理過(guò)程稱為大氣校正。圖像增強(qiáng):指對(duì)一幅圖像進(jìn)行試探性的加工、改造，使人們感興趣的目標(biāo)信息突出，易于識(shí)別的技術(shù)過(guò)程圖像復(fù)原:是指對(duì)已知降質(zhì)）原因的圖像采用確定的模型和方法，恢復(fù)圖像本來(lái)面目的技術(shù)過(guò)程圖像的邊緣定義為圖像局部特性的不連續(xù)性，主要是指圖像灰度、顏色和紋理結(jié)構(gòu)等的突變。10、HIS變換 物理學(xué)上表示顏色體系的表色系統(tǒng)主要有兩類，一是根據(jù)實(shí)驗(yàn)把顏色作為生理物理量而定量處理的混色系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱RGB系統(tǒng)或RGB空間；另一類是使用記號(hào)、色譜等定性處理人所感知的顏色的表色系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱HIS系統(tǒng)。H（色調(diào)），I（強(qiáng)度亮度），S（飽和度）采用HIS系統(tǒng)操作原

15、因：1 人眼不能直接測(cè)定R、G、B三色的比例，因此對(duì)地物目標(biāo)彩色特性的描述不便2 人眼通常是通過(guò)感知亮度、色調(diào)和飽和度來(lái)區(qū)分地物的，所以HIS系統(tǒng)更容易理解3 在彩色顯示上為了得到期望的視覺(jué)效果，采用HIS系統(tǒng)操作比RGB系統(tǒng)更易實(shí)現(xiàn)HIS變換與反變換示意圖11、圖像運(yùn)算2 多光譜圖像的減法運(yùn)算 效應(yīng)：（1）有利于提取在不同波段輻射特性差異較大的地物類型（2）有利同一地區(qū)不同時(shí)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)如森林過(guò)火面積的動(dòng)態(tài)變化3 植被指數(shù)效應(yīng)：（1）消除地形起伏產(chǎn)生的陰影的影響（2）提高與地面實(shí)測(cè)生物物理參數(shù)的相關(guān)性生物物理建模（參數(shù)反演）再求出各特征根對(duì)應(yīng)的特征向量 13、 遙感數(shù)據(jù)融合 是指將多源遙感數(shù)據(jù)

16、在統(tǒng)一的地理坐標(biāo)系中，采用一定的算法生成一組新的信息或合成圖像的過(guò)程遙感數(shù)據(jù)融合的目標(biāo) 既能保留多光譜數(shù)據(jù)的光譜特征同時(shí)又發(fā)揮了高空間分辨率數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了兩種類型數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使各類地物特征清晰，易于目視判讀和計(jì)算機(jī)解譯遙感信息融合的三個(gè)層次（1）基于像元層次的融合（2）基于特征的層次融合（3）基于決策層的融合遙感信息融合的技術(shù)關(guān)鍵充分認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的地學(xué)規(guī)律，因?yàn)橹挥袑?duì)研究對(duì)象的地學(xué)規(guī)律有深入的認(rèn)識(shí)，才可能為圖像信息融合找到理論的支撐；充分考慮不同遙感數(shù)據(jù)間波譜信息的相關(guān)性而引起的有用信息的增加和噪聲誤差的增加，對(duì)多源遙感數(shù)據(jù)作出合理的選擇；多源遙感數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)，包括空間配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，就

17、是要解決各類遙感數(shù)據(jù)的幾何畸變，實(shí)現(xiàn)以幾何校正為基礎(chǔ)的空間配準(zhǔn)，達(dá)到同一區(qū)域不同圖像數(shù)據(jù)地理坐標(biāo)的統(tǒng)一；融合算法的建立與優(yōu)化，最大限度地利用多源遙感數(shù)據(jù)中的有用信息。在遙感數(shù)據(jù)融合的過(guò)程中只有把握好了以上的技術(shù)關(guān)鍵，才可能使融合后的數(shù)據(jù)符合用戶的特定需求遙感圖像解譯的兩種方式1 目視解譯 借助人眼的觀察和人的智能，結(jié)合一些量測(cè)工具（測(cè)微尺、放大鏡、立體鏡等）來(lái)識(shí)別圖像中的目標(biāo)。特點(diǎn)：解譯者的學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)在判讀中起主要作用，精度高，但難以對(duì)海量空間信息的定量化分析2 計(jì)算機(jī)圖像理解 以計(jì)算機(jī)軟硬件為支撐，利模式識(shí)別技術(shù)（Pattern Recognition）和人工智能技術(shù)，建立圖像解譯專家系統(tǒng)從

18、而讓計(jì)算機(jī)模擬人工解譯過(guò)程，“讀取遙感圖像上的特征”，進(jìn)而確定圖像上的目標(biāo)。特點(diǎn)：速度快，處理方式靈活多樣，整個(gè)處理過(guò)程通常是以人機(jī)交互方式進(jìn)行，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和算法要求較高，識(shí)別的精度不及目視解譯解譯標(biāo)志：遙感圖像上能幫助人們識(shí)別不同目標(biāo)的那些影像特征；直接解譯標(biāo)志：能在遙感影像上直接看到可供判讀影像特征稱為直接判讀標(biāo)志；間接解譯標(biāo)志：指運(yùn)用某些直接解譯標(biāo)志，根據(jù)地物的相關(guān)屬性等地學(xué)知識(shí)，間接推斷出的影像標(biāo)志，常用的解譯標(biāo)志1 色調(diào)指地物反射、輻射電磁波的性質(zhì)和能量強(qiáng)弱在影像上的表現(xiàn)2 陰影指因傾斜照射，地物自身遮擋光源而造成影像上的暗色調(diào)陰影3 大小指地物長(zhǎng)、寬、高、面積、體積等在影像上的記

19、錄地物影像的大小不僅能求得地物的數(shù)量特征，而且對(duì)判讀地物的性質(zhì)也有幫助。4 形狀）是目標(biāo)物的外形、輪廓5 紋理）是指具有不同色調(diào)和形狀的細(xì)微影像按某種規(guī)則排列組合集合6 圖案），即圖型結(jié)構(gòu)，是指多個(gè)人工目標(biāo)重復(fù)排列的空間形式，它反映地物目標(biāo)的空間分布特征。7 位置）即地理位置，它反映地物所處的地點(diǎn)與環(huán)境，地物與周邊的關(guān)系8 組合指某些目標(biāo)的特殊表現(xiàn)和空間組合關(guān)系，它不同于那種嚴(yán)格按圖型結(jié)構(gòu)顯示的空間排列，而指物體間一定的位置關(guān)系和排列方式，即空間配置和布局ISODATA計(jì)算機(jī)操作的基本步驟 ：1設(shè)置input output圖層 2設(shè)置初始化的分類數(shù)量和初始化類別中心的方法3設(shè)置最大循環(huán)次數(shù) 4確定類別的具體屬性5、特征選擇與特征變換影像組合進(jìn)行分類，這就稱為特征選擇。將原始多光譜圖像通過(guò)一定的數(shù)學(xué)變換技術(shù)手段就稱為特征變換。特征選擇指標(biāo)：1 距離測(cè)度 距離是最基本的類別可分性的測(cè)度2 變換離散度 衡量遙感數(shù)據(jù)各地物類型分性好壞的數(shù)量指標(biāo)常采用變換離散度和JM距離。離散度是具有分布重疊