遙感期末試卷知識(shí)重點(diǎn)

1、復(fù)習(xí)重點(diǎn)： 一、名詞解釋瑞利散射和米氏散射瑞利散射（分子散射）：當(dāng)大氣中粒子的直徑比波長(zhǎng)小得多時(shí)發(fā)生的散射；主要由大氣中的原子和分子引起。散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方成反比。（大氣顆粒對(duì)可見(jiàn)光，距離地面9-10km，電磁波長(zhǎng)小于1um）米氏散射：當(dāng)大氣中粒子的直徑與波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)發(fā)生的散射；主要由大氣中的煙塵、小水滴和氣溶膠引起。散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的二次方成反比。米氏散射在光線前進(jìn)方向比向后方的散射更強(qiáng)。（云霧對(duì)紅外的散射、潮濕天氣；距地面05km，電磁波長(zhǎng)集中在0.7615um） 瑞利散射分子散射 發(fā)生條件：當(dāng)微粒直徑D<<電磁波波長(zhǎng) 散射效應(yīng)（規(guī)律）：散射系數(shù) （1/ 4 ）短波強(qiáng)于長(zhǎng)波米氏

2、散射：主要大氣中固態(tài)微粒引起 發(fā)生條件：當(dāng)微粒直徑D電磁波波長(zhǎng) 散射效應(yīng)（規(guī)律）：散射系數(shù) （1/ 2 ）主動(dòng)遙感與被動(dòng)遙感主動(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。如，夜晚拍照通常要在相機(jī)上裝閃光燈。主要是“微波遙感”.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。電磁波譜與大氣窗口電磁波譜: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)

3、光紅外微波無(wú)線電波和工業(yè)用波大氣窗口: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 加色法與減色法加色法:用于物理學(xué)、計(jì)算機(jī)中顏色合成.是指用兩種或兩種以上的原色按一定比例混合而得到新顏色的方法，就成為加色法。減色法:常用于顏料色混合、印刷出版業(yè).是指顏料吸收了白光中一種或一種以上的原色將剩余色光反射出來(lái)而獲得新顏色的方法。減色法三原色：黃、品紅、青。影像解譯與直接解譯標(biāo)志 遙感圖像解譯：根據(jù)遙感圖像所提供的影像特征及其對(duì)應(yīng)目標(biāo)的特點(diǎn)進(jìn)行推理和判斷將目標(biāo)識(shí)別出來(lái)，并進(jìn)行定性、定量分析的工作就稱為遙感圖像解譯（判讀).直接解譯標(biāo)志：能在遙感影像上直接看到可供判讀的影像特征，如形狀、大

4、小、陰影、紋理、色調(diào)等. 遙感圖像的光譜分辨率與時(shí)間分辨率光譜分辨率：指遙感器所選用的波段數(shù)量的多少、各波段的波段位置及波長(zhǎng)間隔的大小。即選用通道數(shù)、每個(gè)通道的中心波長(zhǎng)、帶寬，三者共同決定光譜分辨率。光譜分辨率越高，專題研究的針對(duì)性越強(qiáng)，對(duì)物體的識(shí)別精度越高，遙感應(yīng)用分析的效果就越好。光譜分辨率越高，越容易捕捉到各種物質(zhì)特征波長(zhǎng)的微小差異，便于找到那些識(shí)別不同地物類(lèi)型的”診斷波譜“。所以高光譜遙感就有利于探測(cè)目標(biāo)物之間波譜特征的細(xì)微差異,光譜分辨率越高，描述每個(gè)像元的特征向量維度就越高，高光譜遙感數(shù)據(jù)的維度就越高。光譜分辨率的選取要以研究地物的波譜特征為基礎(chǔ)。時(shí)間分辨率：指遙感器重復(fù)覆蓋同一地

5、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。中心投影與垂直投影 ：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.RVI與NDVIRVI:比值植被指數(shù)式中：DN表示像元點(diǎn)的數(shù)字化值，為地表反射率，NIR代表近紅外，R代表紅光。NDVI:歸一化差值植被指數(shù)NDVI被認(rèn)為是監(jiān)測(cè)地區(qū)或全球植被和生態(tài)環(huán)境變化的有效指標(biāo).無(wú)監(jiān)分類(lèi)與有監(jiān)分類(lèi) ：無(wú)監(jiān)分類(lèi)：在對(duì)研究區(qū)不了解的情況下，只是依據(jù)每一類(lèi)型地物所具有的相似性(類(lèi)似度),把反映各類(lèi)型地物特征值的分布按相似分割和概率統(tǒng)計(jì)理論將各像元?dú)w并成不同的空間集群，然

6、后結(jié)合地面實(shí)地調(diào)查來(lái)確定各集群的地物類(lèi)型從而達(dá)到識(shí)別分類(lèi)目的的分類(lèi)方法.其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是：多元統(tǒng)計(jì)的聚類(lèi)分析.有監(jiān)分類(lèi):利用對(duì)研究區(qū)已有類(lèi)別的先驗(yàn)知識(shí)從遙感圖像上選取若干有代表性的訓(xùn)練區(qū)作為樣本,據(jù)此估計(jì)出各類(lèi)別的統(tǒng)計(jì)特征參數(shù)(主要是指均值向量和協(xié)方差矩陣),進(jìn)而建立判別函數(shù)，然后利用判別函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)待分類(lèi)像元進(jìn)行分類(lèi)的方法。有監(jiān)分類(lèi)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：多元統(tǒng)計(jì)的判別分析.遙感圖像的輻射分辨率與空間分辨率輻射分辨率:指遙感器所能識(shí)別的地物間最小輻射度差，輻射度差越小,則說(shuō)明該傳感器越靈敏，這主要取決于傳感器生產(chǎn)廠家的技術(shù)水平。輻射分辨率越高，則遙感圖像中每個(gè)像元存儲(chǔ)時(shí)所需要的字節(jié)數(shù)就越多，目標(biāo)間能被區(qū)分開(kāi)來(lái)

7、的可能性就越大，圖像質(zhì)量就越高。空間分辨率：指遙感影像上一個(gè)像元所對(duì)應(yīng)的地面實(shí)際面積的大小，通常有3種表示方法：像元 線對(duì)數(shù) 瞬時(shí)視場(chǎng)植被的紅邊效應(yīng)地物的反射波譜“植被的陡坡效應(yīng)-紅邊效應(yīng)”植被在綠光有一反射小峰在近紅外有一反射高峰，是其3到5倍. 植物反射光譜從洪波段的低反射迅速過(guò)渡到近紅外的高反射的那段光譜區(qū)域，通過(guò)其拐點(diǎn)所處的波長(zhǎng)位置和斜率等參數(shù)來(lái)定量描述，是植物反射光譜曲線最典型的特征。二、簡(jiǎn)答題狹義的遙感的定義是什么？其4大物質(zhì)組成要素分別是？狹義：利用飛機(jī)、人造衛(wèi)星或其它飛行器作運(yùn)載工具，主要以電磁波為媒介，通過(guò)多種傳感器用非接觸式的方式獲取遠(yuǎn)距離目標(biāo)和現(xiàn)象的信號(hào)，進(jìn)而推求其位置、

8、屬性及數(shù)量等信息的的一種科學(xué)與藝術(shù)相容的技術(shù)手段。狹義：遙感是應(yīng)用探測(cè)儀器，不與探測(cè)目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來(lái)，通過(guò)分析，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測(cè)技術(shù)。對(duì)象 傳感器 信息傳播媒介 遙感平臺(tái).植被遙感中常用的比值植被指數(shù)RVI定義是？ 歸一化差分植被指數(shù)NDVI定義為?他們各自效應(yīng)是什么?比值植被指數(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)性生物物理建模效應(yīng)：（1）NDVI是植被生長(zhǎng)狀態(tài)及植被覆蓋度的最佳指示因子。許多研究表明，NDVI與LAI、綠色生物量NPP、植被覆蓋度、光合作用等植被參數(shù)有關(guān)，因此NDVI被認(rèn)為是監(jiān)

9、測(cè)地區(qū)或全球植被和生態(tài)環(huán)境變化的有效指標(biāo).（2）NDVI經(jīng)比值處理，可以部分消除與太陽(yáng)高度角、衛(wèi)星觀測(cè)角、地形、云/陰影和大氣條件有關(guān)的輻照度條件變化（大氣程輻射）的影響（3）對(duì)于陸地表面的主要覆蓋而言，云、水、雪在可見(jiàn)光波段比近紅外波段有較高的反射作用，其N(xiāo)DVI<0；巖石、裸土在兩波段上有相似的反射作用，其N(xiāo)DVI接近于0；有植被覆蓋的地表其N(xiāo)DVI>0且隨覆蓋度的增加而增大（4）NDVI的局限性：NDVI增強(qiáng)了近紅外與紅色通道反射率的對(duì)比度，它是近紅外與紅光比值的非線性拉伸，其結(jié)果是增強(qiáng)了低值部分，抑制了高值部分，結(jié)果導(dǎo)致了對(duì)高植被區(qū)較低的敏感性(飽和效應(yīng)）。遙感影像判讀的常

10、用8個(gè)判讀標(biāo)志分別是？影像色調(diào) 顏色 形狀 大小 紋理 圖形或圖案 陰影 立體外貌陰影，位置，紋理，大小，色調(diào)，顏色，圖型，形狀。圖像增強(qiáng)處理中，指數(shù)變換、對(duì)數(shù)變換及高斯變換各自的效應(yīng)是什么？指數(shù)變換 效應(yīng)：壓縮低亮度像元間的亮度差異，擴(kuò)展高亮度像元間的亮度差異。對(duì)數(shù)變換：效應(yīng)：擴(kuò)展低亮度像元間亮度差異，抑制高亮度像元間亮度差異。高斯變換：效應(yīng)：壓縮低亮度和高亮度像元間的亮度差異，擴(kuò)展中間亮度像元間的亮度差異。遙感圖像的幾何校正的定義？目的？其兩個(gè)重要環(huán)節(jié)分別是什么？幾何校正的概念: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

11、像的幾何校正。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。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)換成標(biāo)準(zhǔn)圖像空間（主要是地圖空間）坐標(biāo)，難點(diǎn)在于“轉(zhuǎn)換模型”如何確定與求解。二是坐標(biāo)變換后實(shí)現(xiàn)像元值的重采樣。什么是米氏散射與瑞利散射？?jī)烧叩闹饕町愂鞘裁?？瑞利散射（分子散射）：?dāng)大氣中粒子的直徑比波長(zhǎng)小得多時(shí)發(fā)生的散射；主要由大氣中的原子和分子引起。散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方成反比。（大氣顆粒對(duì)可見(jiàn)光，距離地面9-10km，電磁波長(zhǎng)小于1

12、um）米氏散射：當(dāng)大氣中粒子的直徑與波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)發(fā)生的散射；主要由大氣中的煙塵、小水滴和氣溶膠引起。散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的二次方成反比。米氏散射在光線前進(jìn)方向比向后方的散射更強(qiáng)。（云霧對(duì)紅外的散射、潮濕天氣；距地面05km，電磁波長(zhǎng)集中在0.7615um） 差異：瑞利散射主要發(fā)生在紫外、可見(jiàn)光和近紅外波段；米氏散射發(fā)生在近紫外 紅外波段，但在紅外波段米氏散射的影響超過(guò)瑞利散射。遙感圖像處理中常用比值法來(lái)處理圖像，它的主要效應(yīng)是什么？請(qǐng)舉例詳細(xì)說(shuō)明不會(huì)何為影像解譯？何為直接解譯標(biāo)志？影像上有哪些常用的解譯標(biāo)志？遙感圖像解譯：根據(jù)遙感圖像所提供的影像特征及其對(duì)應(yīng)目標(biāo)的特點(diǎn)進(jìn)行推理和判斷將目標(biāo)識(shí)別出來(lái)，并進(jìn)

13、行定性、定量分析的工作就稱為遙感圖像解譯（判讀）。直接解譯標(biāo)志：能在遙感影像上直接看到可供判讀的影像特征稱為直接判讀標(biāo)志，如形狀、大小、陰影、紋理、色調(diào)等。常用解譯標(biāo)志:1,色調(diào)與顏色 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)說(shuō)明兩點(diǎn)：a 解譯者必須了解該解譯圖像中影像色調(diào)的支配因素.如可見(jiàn)光和近紅外圖像均反映地物“反射”波譜特征的差異，涉及地物的物質(zhì)組成、水分含量等；而熱紅外圖像則反映地物“發(fā)射”波譜特征的差異，是地物溫度差異的記錄；雷達(dá)圖像反映地物后向散射能量的差異，涉及到地物介電常數(shù)、表面粗糙程度等物理性質(zhì).b 影像色調(diào)受到多種因素的影響 除了受目標(biāo)本身的波譜特征因時(shí)因地、因

14、環(huán)境變化而變化外，還受到成像高度、成像時(shí)間（光照角度、強(qiáng)度）、遙感器觀察角度、成像后處理等多種因素的影響，因此使用色調(diào)標(biāo)志時(shí)要特別小心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)陰影分為本影和投落陰影，前者是地物背光面在影像上呈現(xiàn)的暗色調(diào)構(gòu)像，有助于獲得目標(biāo)的立體感；后者是地物背光方向地物投射到地面的暗斑在影像上的構(gòu)像，它反映地物的側(cè)面形態(tài)，可以根據(jù)側(cè)影的長(zhǎng)度及照射角度反算地物的高度，但是，因?yàn)殛幱暗恼谏w會(huì)掩蓋一些信息，給解譯工作帶來(lái)不便3,大小指地物長(zhǎng)、寬、高、面積、體積等在影像上的記錄。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。例如，單軌鐵路和雙軌

15、鐵路從形狀上往往不易區(qū)分，但通過(guò)量算其寬度則很容易區(qū)分。地物影像的大小取決于影像的比例尺大小。因此，解譯前要獲得影像的比例尺。4,形狀是目標(biāo)物的外形、輪廓。a 遙感圖像記錄的是目標(biāo)物的頂面形狀，不同于地面看的側(cè)面形狀b 自然形成物往往形狀復(fù)雜，不規(guī)則，輪廓邊界呈現(xiàn)較圓滑自然的曲線 如河曲沖擊扇、火山錐等；人為活動(dòng)的產(chǎn)物一般具有規(guī)則的幾何形狀，拐角明顯呈一定角度，如田塊、果園、城鎮(zhèn)建筑物等。c 影像的比例尺和分辨率對(duì)形狀影響較大，小比例尺時(shí)，往往呈現(xiàn)的是綜合體的形狀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)則排列組合的集合，這種細(xì)微影像稱為紋理基元。它往往是指圖像上地物表面質(zhì)感（平滑、粗糙

16、、細(xì)膩等）如“花格子襯衫”（強(qiáng)調(diào)單個(gè)事物的重復(fù)規(guī)則排列，如果園果樹(shù)的株行距、集約化程度高的田塊排列，貴州山區(qū)梯田的排列）。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。如建筑物、道路、綠化帶形成的住宅區(qū)的圖案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。如菜地多分布于居民點(diǎn)周?chē)c河流兩側(cè)；機(jī)場(chǎng)多在大城市郊區(qū)的平坦地；堤壩與道路（形色難分），堤在河流兩側(cè)并與之平行，道路與居民點(diǎn)相連；有的植物生長(zhǎng)于高地，有些只能生長(zhǎng)在濕地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

17、方式，即空間配置和布局，如磚場(chǎng)由高煙囪、取土坑、堆磚場(chǎng)等組合而成；軍事目標(biāo)可能有雷達(dá)站、軍車(chē)、軍營(yíng)及周?chē)呐涮椎能娛略O(shè)施。主成分變換的3大效應(yīng)分別是什么？MSS數(shù)據(jù)的纓帽變換生成的4個(gè)新的分量分別是什么？主成分變換的效應(yīng):1）降低原始圖像數(shù)據(jù)的維度（2）去相關(guān)(3）數(shù)據(jù)融合4個(gè)新的分量:u1被稱為亮度指數(shù)：主要反映了土壤信息，是土壤反射率變化的方向;u2是綠度指數(shù)：反映綠色植被生長(zhǎng)狀況信息;u3是黃度指數(shù)：反映植被的枯萎程度;u4無(wú)意義軸：主要包含噪聲.通常只取前面3個(gè)分量進(jìn)行分析，可以從中研究大氣散射等物理影響.Landsat 5上有效傳感器是什么（寫(xiě)英文）？它有幾個(gè)工作通道？各自的分辨率是

18、多少?MSS Multi-Spectral Scanner（多光譜掃描儀）TM Thematic Mapper（主題成圖儀）SPOT5有哪幾個(gè)傳感器（寫(xiě)英文）？分別有幾個(gè)工作波段？各自的分辨率是多少？HRG VEG HRS波 段 （m）HRGPA:0.49-0.692.5/5mVIS:0.49-0.6110mR:0.61-0.6810mNIR:0.78-0.8910mSWIR1.58-1.7820m視場(chǎng)（km)60VEG:B:0.43-0.47 1km R:0.61-0.68 1kmNIR:0.78-0.89 1kmSWIR1.58-1.78 1km 視場(chǎng)（km) 2250HRS:PA:0.4

19、9-0.69 10m 視場(chǎng)（km) 120波段序號(hào) 波段名稱 主要應(yīng)用XS-1 0.49-0.61um（綠） 是葉綠素反射的次高峰，區(qū)分植被類(lèi)型和評(píng)估作物 長(zhǎng)勢(shì)，對(duì)水體有一定的穿透深度，干凈水域能穿透 10至20米，區(qū)分人造地物類(lèi)型 XS-2 0.61-0.68um（紅） 是葉綠素反射的低谷區(qū)，據(jù)此可以識(shí)別農(nóng)作物類(lèi) 對(duì)城市道路、大型建筑工地反映明顯，可用于地質(zhì) 解譯，辨識(shí)石油帶、巖石與礦物等XS-3 0.78-0.89um（近紅外）是葉綠素反射的高峰，檢測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)，區(qū)分植被 類(lèi)型，繪制水體邊界，探測(cè)土壤含水量XS-4 1.58-1.75um（短波紅外） 探測(cè)植物含水量及土壤濕度，區(qū)別云與雪PA

20、N 0.49-0.69um（全色） 2.5m分辨率，城市土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、城市道路 動(dòng)態(tài)更新，識(shí)別大型建筑物 三、論述題為何晴朗的天空呈藍(lán)色而雨天的天空總是灰蒙蒙的？請(qǐng)利用有關(guān)遙感原理解釋之。這是因?yàn)樘?yáng)光線射人大氣層后，遇到大氣分子和懸浮在大氣中的微粒發(fā)生散射的結(jié)果。波長(zhǎng)較短的紫、藍(lán)、青色光波最容易被散射，而波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅、橙、黃色光的透射能力較強(qiáng)，它們能穿過(guò)大氣分子和微粒，保持原來(lái)的方向前進(jìn)，很少被空氣分子散射。對(duì)下層空氣分子來(lái)講，主要是藍(lán)色光被散射出來(lái)，因而天空呈蔚藍(lán)色。而雨天灰蒙蒙是因?yàn)槲⒘５臒o(wú)選擇散射。你如何定義衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的4個(gè)分辨率？在實(shí)踐中，你如何應(yīng)用這四個(gè)分辨率？時(shí)間分辨率 空

21、間分辨率 輻射分辨率 光譜分辨率何為圖像增強(qiáng)？何為圖像復(fù)原？?jī)烧叩漠愅c(diǎn)是什么？圖像增強(qiáng)，是指對(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)（地物、現(xiàn)象）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。項(xiàng) 目 圖 像 增 強(qiáng) 圖 像 復(fù) 原前提 圖像降質(zhì)原因未知 圖像降質(zhì)原因已知處理方法 試探性方法反復(fù)比較確定性的模型和方法評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 主觀的 客觀的共同點(diǎn) 改善圖像質(zhì)量 改善圖像質(zhì)量。結(jié)合城市規(guī)劃專業(yè)特點(diǎn)，闡述遙感在其中的角色。遙感技術(shù)是一門(mén)建立在空間 科學(xué) 、 電子 技術(shù)、光學(xué)、 計(jì)算 機(jī)技術(shù)、信息論等新的技術(shù)科學(xué)以及地球科學(xué) 理論 基礎(chǔ)上的綜合