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遥感原理与应用知识点精品文档第一章 电磁波及遥感物理基础一、名词解释：1、遥感：（1）广义的概念：无接触远距离探测(磁场、力场、机械波）；（2）狭义的概念：在遥感平台的支持下，不与目标地物相接触，利用传感器从远处将目标地物的地磁波信息记录下来，通过处理和分析，揭示出地物性质及其变化的综合性探测技术。2、电磁波 ：变化的电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。3、电磁波谱：将电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。4、绝对黑体：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。5、绝对白体：反射所有波长的电磁辐射。6、光谱辐射通量密度：单位时间内通过单位面积的辐射能量。8、大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。11、光谱反射率：=P/P0 X 100%，即物体反射的辐射能量P占总入射能量P0 的百分比，称为反射率。12、光谱反射特性曲线：按照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。二、填空题：1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由 射线 、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波 等组成。2、绝对黑体辐射通量密度是 温度 和 波长 的函数。（19页公式）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 最强辐射波长 乘 绝对温度T 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。5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 m。三、选择题：(单项或多项选择)1、绝对黑体的（ ） 反射率等于1 反射率等于0 发射率等于1 发射率等于0。2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（ ） 反射率 发射率 物体温度一次方 物体温度二次方 物体温度三次方 物体温度四次方。3、大气窗口是指（ ）没有云的天空区域 电磁波能穿过大气层的局部天空区域 电磁波能穿过大气的电磁波谱段 没有障碍物阻挡的天空区域。4、大气瑞利散射（ ）（29页）与波长的一次方成正比关系 与波长的一次方成反比关系 与波长的二次方成正比关系 与波长的二次方成反比关系 与波长的四次方成正比关系 与波长的四次方成反比关系 与波长无关。5、大气米氏散射（ ） （30页）与波长的一次方成正比关系 与波长的二次方成反比关系 与波长无关。四、问答题： 1、电磁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？（1）组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线；（2）不同点：频率不同（由低到高）；（3）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；（4）遥感常用的波段：微波、红外、可见光、紫外。2、物体辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值波长是多少？（1）有关因素：辐射通量（辐射能量和辐射时间）、辐射面积；（2）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。（39页、40页）（1）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绝对反射率产生影响。土壤反射波谱曲线呈比较平滑的特征。（2）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0.45m（蓝）和0.67m（红）处有两个吸收带；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，特别以1.45m、1.95m和2.7m为中心是水的吸收带，形成低谷。（3）水：水体的反射主要在蓝绿波段，其他波段吸收都很强，近红外和中红外波段纯净的自然水体的反射率很低，几乎趋近于零。水中含有泥沙，可见光波段反射率会增加，含有水生植物时，近红外波段反射增强。4、地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？太阳位置，传感器位置，地理位置，地形，季节气候变化，地面温度变化，地物本身的变异，大气状况。5、何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。（1）大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段称为大气窗口；（2）原因：不同波段的反射率、吸收率、散射程度不同；（3）波长范围：0.31.3m，即紫外、可见光、近红外波段。1.51.8m和2.03.5m，即近、中红外波段。3.55.5m，即中红外波段。814m，即远红外波段。 0.82.5cm，即微波波段（31页）。6、传感器从大气层外探测地面物体时，接收到哪些电磁波能量？（1）太阳辐射透过大气并被地表反射进入传感器的能量；（2）太阳辐射被大气散射后被地表反射进入传感器的能量；（3）太阳辐射被大气散射后直接进入传感器的能量；（4）太阳辐射被大气反射后进入传感器的能量；（5）被视场以外地物反射进入视场的交叉辐射项；（6）目标自身辐射的能量。第二章 遥感平台及运行特点一、名词解释：1、遥感平台 ：遥感中搭载传感器的工具。2、遥感传感器 ：测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具。3、重复周期：指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空时所需要的天数。 4、近圆形轨道：实际轨道高度变化在905918km之间，偏心率为0.0006。 5、与太阳同步轨道 ：卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角，不随地球绕太阳公转而改变 。6、近极地轨道：卫星的轨道倾角为99.125。 7、LANDSAT：:Landsat卫星是美国发射的地球资源卫星系列，原称地球资源技术卫星（ERTS），以探测地球资源为主要目的。 8、SPOT ：SPOT卫星卫星卫星卫星是法国空间研究中心（CNES）研制的一种地球观测卫星系统。9、MODIS（不明确）：modis是搭载在terra和aqua卫星上的一个重要的传感器，是卫星上唯一将实时观测数据通过x波段向全世界直接广播，并可以免费接收数据并无偿使用的星载仪器。10、IKONOS：于1999年9月24日发射成功，是世界上第一颗提供分辨率卫星影像的商业遥感卫星。可采集1米分辨率全色和4m分辨率多光谱影像的商业卫星，同时全色和多光谱影像科融合成1m分辨率的彩色影像。11、Quick Bird ：于2001年10月18日由美国DigitalGlobe公司在美国范登堡空军基地发射，是目前世界上最先提供亚米级分辨率的商业卫星，卫星影像分辨率为0.61m。12、Worldview：WorldView卫星是Digitalglobe公司的下一代商业成像卫星系统。13、Geoeye ：GeoEye-1卫星是美国的一颗商业卫星 ，于2008年9月6日 从美国加州范登堡空军基地发射。14、高分系列卫星：（不明确）高分一号卫星，是中国航天科技集团公司所属空间技术研究院航天东方红卫星有限公司研制的应用卫星，是一种高分辨率对地观测卫星(简称“高分卫星”)。15、zy-3 ：资源三号测绘卫星，简称ZY3，是中国第一颗民用高分辨率光学传输型测绘卫星。二、填空题：1、陆地资源卫星轨道的四大特点 近圆形轨道 、近极地轨道、与太阳同轨道、可重复轨道。2、卫星姿态角是 滚动(绕 x 轴旋转)、俯仰(绕 y 轴旋转) 、 航偏(绕 z 轴旋转) 。3、遥感平台的种类可分为 航天平台 、 航空平台 、 地面平台 三类。4、与太阳同步轨道有利于 （1）卫星在相近的光照条件下对地面进行观测，（2）有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，并使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度 。5、LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是 Landsat4和 Landsat5；带有ETM+探测器的是 Landsat7 。6、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是 SPOT15 ；可产生同轨立体影像的是 Spot 5 。三、选择题：(单项或多项选择)1、卫星与太阳同步轨道指（ ）卫星运行周期等于地球的公转周期 卫星运行周期等于地球的自转周期 卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。2、卫星重复周期是卫星（ ）取同一地区影像的时间间隔 经过地面同一地点上空的间隔时间 卫星绕地球一周的时间。四、问答题：1、LANDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、高分系列卫星传感器各有何特点？（1）Landsat系列卫星上装载的是MSS多光谱、TM专题制图仪、ETM+传感器。通过扫描镜的摆动，获取垂直飞行方向上两边共185km范围内的来自景物的辐射能量，配合卫星的往前飞行获得地表的二维图像。（2）SPOT系列卫星上装载的是2台相同的HRV或HRVIR扫描仪，使用CCD元件做探测器，在瞬间能同时得到垂直航向的一条图像线，不需要用摆动的扫描镜，以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带。单台HRV图像幅宽为60km，两台HRV图像幅宽为117km，有3km的重叠。HRV的平面反射镜可绕卫星前进方向滚动轴（X轴）旋转，平面向左右两侧偏离垂直方向最大可达，从天底点向轨道任意一侧可观测到450km附近的景物，可在邻近轨道间获取立体影像。（3）高分系列卫星传感器：第三章 遥感传感器及其成像原理一、名词解释：1. 遥感传感器：获取遥感数据的关键设备，答题由收集器、探测器、处理器和输出器组成。2. 探测器：将收集的辐射能转变成化学能或电能。3. 红外扫描仪：利用红外进行扫描成像的成像仪。 4. 多光谱扫描仪：利用光线机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器，收集的是地物目标反射来自太阳光的能量或地物本身辐射的电磁波能量。5. 推扫式成像仪（多中心投影）：瞬间获取一条影像线，随着平台向前移动，像缝隙摄影机一样，以“推帚”方式获取沿轨道的连续影像条带，从而获取一幅二维影像。特点：（1）每一个电荷耦合器件CCD探测元件对应一个地面像元；（2）平行排列的CCD构成线阵探测器，逐行构建影像。6. 成像光谱仪：以多路，连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器。7. 瞬时视场（IFOV）：指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度。IFOV越小，最小可分辨单元(可分像元)越小，空间分辨率越高。一个瞬时视场内的信息，表示一个像元；瞬时视场角（FOV）：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标地物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度被称为瞬时视场角。8. 全景畸变：原因是焦距是不变的，物距在发生变化。导致分辨率发生变化，也导致比例尺发生变化，随着扫描镜的转动，地面扫描范围的直径在发生变化，这样的变化对图像是有影响的，称为全景畸变。9. MSS：是一种多光谱扫描仪。成像板上排列24+2个玻璃纤维单元，每列6个纤维单元。每个纤维单元瞬时视场为86微弧。每个像元地面分辨率79x79m，扫描一次每个波段获6条扫描线，地面范围474x185km，有五个波段。10. TM：是MSS的改进，是一个高级的多光段扫描型的地球资源敏感仪，有七个波段。11. HRV：是一种线阵列推扫描仪，由于使用CCD元件做探测器，在瞬间能同时得到垂直航向的一天图像线，不需要用摆动的扫描镜，以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带。12. 多中心投影：用以表示具有多个投影中心的遥感图像的几何特性的一种投影方式，包括逐点式扫描、推扫式扫描。二、填空题：1、遥感传感器大体上包括 收集器、探测器、处理器、输出器几部份。2、LANDSAT系列卫星具有全色波段的是 Landsat-7,其空间分辨率为15m。三、选择题：(单项或多项选择)1、 全景畸变引起的影像比例尺变化在X方向（）与COS成正比 在X方向与COS成反比在X方向与COS2成正比 在X方向与COS2成反比。2、全景畸变引起的影像比例尺变化在Y方向（）与COS成正比 与COS成反比 与COS2成正比 与COS2成反比。3、TM专题制图仪有（） 4个波段 6个波段 7个波段 9个波段。4、HRV成像仪获得的影像（） 有全景畸变 没有全景畸变。5、 真实孔径侧视雷达的距离分辨率与（）天线孔径有关 脉冲宽度有关 发射的频率有关。6、合成孔径侧视雷达的方位分辨率与（）天线孔径有关 天线孔径无关 斜距有关 斜距无关。四、问答题：1. 对物面扫描的成像仪为什么会产生全景畸变？ 像距不变，物距随扫描角增大而增大，当观测视线倾斜时，地面分辨率随扫描角发生变化，而使扫描影像产生畸变。2. SPOT卫星上的HRV推扫式扫描仪与TM专题制图仪有何不同？（1）HRV推扫式扫描仪是对像面扫描成像，其上装有CCD元件，能瞬间同时得到垂直于航线的一条扫描线，以推扫方式获取沿轨道连续图像；（2）TM是多光谱扫描仪对物面扫描成像，它是靠扫描镜来回扫描获取垂直于轨道的图像线。第四章 遥感图像数字处理的基础知识一、名词解释：1、 光学影像： 一种以胶片或者其他的光学成像载体的形式记录的影像。2、 数字影像：以数字形式记录的影像。3、 空间域图像：用空间坐标x，y的函数表示的形式。有光学影像和数字影像。4、 频率域图像：以频率域坐标表示的影像形式。5、 图像采样：图像空间坐标（x，y）的数字化。6、 灰度量化 ：幅度（光密度）数字化。二、填空题：1、光学图像是一个二维的连续的光密度函数。2、数字图像是一个二维的离散的光密度函数。3、光学图像转换成数字影像的过程包括图像数字化、图像采样、灰度级量化等步骤。 4、控制点数目的最小值按未知系数的多少来确定。k阶多项式控制点的最少数目为（k+1）(k+2)/2。5、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。三、选择题：(单项或多项选择)1、 数字图像的（）空间坐标是离散的，灰度是连续的 灰度是离散的，空间坐标是连续的两者都是连续的 两者都是离散的。2、采样是对图像（） 取地类的样本 空间坐标离散化 灰度离散化。3、量化是对图像（ ） 空间坐标离散化 灰度离散化 以上两者。4、BSQ是数字图像的（ ）连续记录格式 行、波段交叉记录格式 象元、波段交叉记录格式。5、通过多项式进行几何校正时，需要在待校正图像与参考图像之间选择同名控制点，其选取原则包括易于识别并且不随时间变化的点，如道路交叉点、河流拐弯处、水域的边界、机场等特征变化大的地区应多选些图像边缘部分要选取控制点，以避免外推同名控制点要在图像上均匀分布6、多项式纠正用一次项时必须有（）。1个控制点 2个控制点 3个控制点 4个控制点7、多项式纠正用二次项时必须有（）。3个控制点 4个控制点 5个控制点 6个控制点8、多项式纠正用一次项可以改正图像的（）。 线性变形误差 非线性变形误差 前两者四、问答题：1、 叙述光学影像与数字影像的关系和不同点：（1）联系：他们都是以空间域为表现形式的影像。（2）光学影像:可以看成是一个二维的连续光密度通过率函数，相片上的密度随xy变化而变化，是一条连续的曲线，密度函数非负且有限。而数字影像：是一个二维的离散光密度函数，数字影像处理要比光学影像简捷快速，而且可以完成一些光学处理方法所无法完成的各种特殊处理，成本低，具有普遍性。2、怎样才能将光学影像变成数字影像：把一个连续的光密度函数变成一个离散的光密度函数，经过图像数字化，图像采样，灰度级量化过程处理。3、叙述空间域图像与频率域图像的关系和不同点：空间域图像以空间坐标（x，y）的函数，频率域是频率坐标Vx，Vy的函数，用F（Vx，Vy）表示。4、说明遥感图像几何变形误差的主要来源：（1） 传感器成图方式引起图像变形；（2）传感器外方位元素变化的影响；（3）地形起伏的影响；（4）地球表面曲率的影响；（5）大气折射的影响；（6）地球自转的影响5、 试述多项式纠正法纠正卫星图像的原理和步骤。原理：多项式回避成像的空间几何过程，直接对图像变形的本身进行数学模拟步骤：（1）确定校正的多项式模型；（2）选择若干个控制点，利用有限个地面控制点的已知坐标，解求多项式的系数；（3）将各像元的坐标代入多项式进行计算，便可求得校正后的坐标；（4）位置进行变换，变换的同时进行灰度重采样。6、几何校正中常用的灰度重采样方法有哪三种？（1）最邻近像元采样法；（2）双线性内插法；（3）双三次卷积重采样法。第5章 遥感图像判读一、名词解释1、 微波：在电磁波谱中，波长在11000mm的波段范围称为微波。2、 微波遥感：通过微波传感器获取从目标地物反射或反射的微波辐射，经过判断处理来识别地物的技术。3、 热红外遥感：利用电磁波谱中814um热红外波段本身和在大气中传输的物理特性的遥感技术统称。4、密度分割法：又称单波段彩色变换，单波段黑白遥感图像可按亮度分层，对每层赋予不同 的色彩，使之成为一幅彩色图像。即按图像的密度进行分层，每一层所包含的亮度值范围可以不同。 二、填空题1、 热红外遥感的探测波段是 0.761000um 。2、在白天成像的热红外图像上水体呈 暗色调 ，在夜晚成像的热红外图像上水体呈 亮色调 。三、问答题：1、热红外遥感图像上的色调深浅代表什么含义？ 色调是温度的显示，浅色调代表强辐射体，表明温度高或辐射率高；深色调代表弱辐射体，表明其温度低。2、 热红外遥感图像上的阴影分为哪两种类型，是如何形成的？冷阴影是阴影的温度较其背景低产生的热阴影则是阴影的温度较其背景高产生的3、 TM432假彩色合成影像上，水体、植被、农田、城镇等典型地物的解译标志是什么（从颜色、形状、纹理等方面分析）？ （1）农田具有规则的几何形状，纹理平滑细腻，作物生长良好的地块为均匀平滑的红色，其边界多有路、渠、有田间防护林网等；（2）水体具有不规则的形状或者为弯曲的条带状，纹理平滑细腻，呈蓝黑色或黑色；（3）植被呈片状，密集且纹理粗糙，一般呈暗红色；（4）城镇为不规则的几何形状，折线轮廓明显，内部色调不均，形状有规则且面积较大，一般为淡蓝色，较亮。4、伪彩色增强与假彩色增强有何区别？（1）伪彩色增强是把灰度图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映射函数变换成不同的彩色，得到一幅彩色图像的技术，使原图像细节更易辨认，目标更容易识别；（2）假彩色增强是对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像，通过映射函数变换成新的三基色分量，彩色合成使感兴趣目标呈现出与原图像中不同的、奇异的彩色。使景物呈现出与人眼色觉相匹配的颜色，以提高对目标的分辨率。第6章 遥感图像计算机分类一、名词解释1. 监督分类：首先需要从研究区域选取有代表性的训练场地作为样本，根据已知训练区提供的样本，建立判别函数，据此对样本像元进行分类，依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。2. 非监督分类：在没有先验类别（训练场地）作为样本的条件下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的大小进行归类合并（将相似度大的像元归为一类）的方法。3. 特征空间：光谱特征空间：为度量地物的光谱特征，建立的以各波段图像的亮度分布为子空间的多维空间。4. 训练区：又叫样本区，是用来确定图像中已知类别像素的特征，它在遥感处理系统中被称为“感兴趣区”。二、填空题：1、根据是否需要分类人员事先提供已知类别及其训练样本，遥感图像的计算机分类方法包括 监督 分类和 非监督 分类。2、非监督分类有多种方法，其中， K-均值 方法和 ISODATA 方法是效果较好、使用最多的两种方法。3、最大似然分类方法是基于 贝叶斯准则 的分类错误概率最小的一种非线性分类，是应用比较广泛、比较成熟的一种监督分类方法。三、不定项选择题：1、同类地物在特征空间聚在。同一点上 同一个区域 不同区域四、问答题：1、主要的监督分类算法有哪些？（1）最小距离分类法（最小距离判别法、最近邻域分类算法、多级分类分割法、平行六面体分类法、特征曲线窗口法）；（2）最大似然分类法。2、 主要的非监督分类算法有哪些？（1）简单集群分类方法；（2）K-均值法（K-means Algorithm）；（3）Cluster分类法；（4）迭代自组织数据分析技术方法（Iterative Self-Organization Data Analysis Techniques，ISODATA）。3、 ISODATA法的中文全称？它同K-means方法的主要区别在哪里？（1）中文全称：迭代自组织数据分析技术方法。（2）区别：ISODATA基本同K-均值法，但K-均值法的类别数是从始至终固定的，而ISODATA方法则是动态调整类别数的。4、 选择训练区有哪三个原则？（1） 准确性确保选择的样区与实际地物的一致性；（2） 代表性考虑到地物本身的复杂性，所以必须在一定程度上反映同类地物光谱特性的波动情况；（3） 统计性选择的训练样区内必须有足够多的像元。5、 图像分类后处理包括哪些工作？ 更改类别颜色、分类统计分析、类后处理、栅矢转换6、监督分类和非监督分类是最常用的遥感图像分类方法，比较这两种分类方法。监督分类非监督分类是否需要训练区人工选取训练样本仅需极少的人工输入主要步骤1、选择特征波段 2、选择训练区3、选择合适的监督分类算法4、计算机自动分类5、分类精度评价1.选定初始集群中心2.用一判据准则进行分类3.循环式的检查和修改4.输出分类结果优点1、 可充分利用分类地区的先验知识，预先确定分类的类别； 2、 可控制训练样本的选择，并可通过反复检验训练样本，以提高3、 避免了非监督分类中对光谱集群组的重新归类。1、无需对分类区有较多的了解，仅需一定的知识来解释分类出现的集群组；2、人为误差减少，需输入的初始；3、可形成范围很小但有独特光谱特征的集群，所分的类别比监督分类的类别更均质；4、独特的覆盖量小的类别均能够被识别缺点1、人为主观因素较强； 2、训练样本的选取和评估需花费较多的人力时间； 3、只能识别训练样本中所定义的类别，从而影响分类结果。1、 对其结果需进行大量分析及后处理，才能得到可靠分类结果； 2、 存在同物异谱及异物同谱现象，使集群组与类别的匹配难度大； 3、不同图像间的光谱集群组无法保持其连续性，难以对比。适用范围有先验知识，已知训练场地的类别(实地抽样调查，人工目视判读)没有类别先验知识具体分类方法平行算法，最小距离法，马氏距离分类，Parallelpipe，神经元网络分类，模糊分类，判别分类，最大似然法，波谱角分类法基于最邻近规则的试探法 Kmeans均值算法迭代自组织的数据分析法(ISODATA)一、名词解释1、 像点位移：在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片位置上的移动，这种现象称为像点位移。2、 主动遥感：是指通过向目标地物发射微波并接受其后向散射信号来实现对地观测遥感方式，主要传感器是雷达。3、被动遥感：通过传感器，接收来自目标地物法神的微波，而达到探测目的的遥感方式称为被动遥感。4、多波段遥感：又称多光谱遥感，是利用具有两个以上波谱通道的传感器对地物进行同步成像的一种遥感技术，它将物体反射或辐射的电磁波信息分成若干波谱段进行接收和记录。5、数字图像直方图：用横坐标表示不同特性，纵坐标表示与特性相对应的值，值的大小用直方柱高度表示的图形。6、SAR：合成孔径雷达，不受天气条件限制能够穿透地表进行大面积、远距离的观测7、垂直摄影：摄像机主光轴垂直于地面或偏离垂线3以内，取得的像片称为水平像片或者垂直像片。8、倾斜摄影：摄像机主光轴偏离垂线大于3，取得的像片称为倾斜相片。二、判断题1.黑体的发射能量随温度的升高而迅速减小。（）2.热红外遥感在白天和夜晚都可以成像。（）3.热红外遥感在夜间和白天的图像相同。（）4.可见光和热红外遥感影像的形状和大小反映的都是物体真实的形状和大小。（）5.中心投影情况下，图像的比例尺处处相等。（）三、简答题1. 遥感技术的特点有哪些？（1） 大面积观测，即轨道高度越高，视角越宽广，同步观测的范围越大；（2） 时效性强，可以在短时间内对同一地区进行重复探测；（3） 信息客观、真实，电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息；（4） 经济性，大大的节省了人力、物力、财力和时间；（5） 局限性，所利用的电磁波很有限，某些特征还不能准确反映，空间分辨率也待提高。2. 侧视雷达工作的基本原理是什么？遥感平台在匀速前进运动中，以一定的时间间隔发射一个脉冲信号，天线在不同位置上接收回波信号，并记录和贮存下来，将这些在不同位置上接收的信号合成处理，得到与真实天线接收同一目标回波信号相同的结果，一个小孔径天线，起到了大孔径天线的作用。3. 解译标志的可变性和局限性（1）遥感摄影像片解译标志又称判读标志，是指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，能够帮助识别目标地物或现象，分为直接判读标志和间接解译标志。（2）解译标志的局限性：是指同一种地质体在不同地区会有迥然不同的影像特征，如灰岩，在我国南方多形成岩溶地貌，在北方却形成连绵山亘，即有些解译标志在某种自然地理条件和某个地区才适用；（3）解译标志的可变性：指同一种地质体，即便在同一地区，当其出露面积、厚度、所处构造部位、岩层产状和覆盖程度等不同时，也能表现出不同的色调、水系和地貌形态。4. 请叙述遥感技术识别地物的原理。遥感影像的判读是遥感成像的逆过程。指利用图像的影像特征和空间特征，结合多种非遥感信息资料，发现其相关规律，对判读目标进行由此及彼、由表及里、去伪存真的综合分析和逻辑推理的思维过程。遥感影像判读要充分利用影像本身的特征，还需要结合相关资料、信息，并且具有综合分析和逻辑判断的能力。5. 什么是遥感图像的空间分辨率、时间分辨率、波谱分辨率、辐射分辨率？ （1） 空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元；（2） 时间分辨率：指传感器对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔；（3） 波谱分辨率：指传感器在接受目标辐射的波普时能分辨的最小波长间隔，间隔越小，分辨率越高；（4） 辐射分辨率：指传感器在接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差，即传感器对光谱信号强弱的敏感程度和区分能力，在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。6. 请说明为什么在晴朗的条件下，天空是蓝色的，但是朝霞和晚霞是红色的？无云的晴空之所以呈蓝色，就是因为蓝光波长短，散射强度较大（波长越长，瑞利散射越弱），因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝，使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削弱。而在日出和日落时，因为太阳的高度角小，阳光斜射向地面，通过的大气层比阳光直射时要厚得多，在过长的传播中蓝光波长最短，几乎被散射殆尽，波长次短的绿光散射强度也居其次，大部分被散射掉了，只剩下波长最长的红光，散射最弱，因此透过大气层最多，加上剩余的极少量绿光，最后合成呈现橘红色。7. 何为高光谱遥感？它与传统遥感手段有何区别？（1）概念：高光谱遥感是高光谱分辨率遥感的简称，它是在电磁波的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术；（2）区别：高光谱遥感的成像光谱仪可以分离成几十甚至数百个很窄的波段来接收信息，每个波段宽度仅小于10mm；所有波段排列在在一起能形成一条连续的完整的光谱曲线；光谱覆盖了从可见光到热红外的全部电磁辐射波谱范围。常规遥感的传感器多数只有几个，十几个波段；每个波段宽度大于100nm；而且这些波段在电磁波谱上不连续。因而，高光谱遥感的信息量大大增加。8. 在标准假彩色影像上，植被呈现什么颜色，原因是什么？波段3绿波段赋予蓝，波段2红波段赋予绿，波段4红外波段赋红时，为标准假彩色。植被在标准假彩色上呈红色，因为植被对4波段（红外波段）有很强的反射，在2、3波段反射较弱，而标准假彩色中，4波段被呈红色，所以植被呈红色。9. 请解释“同物异谱、同谱异物”，并举例说明。同物异谱指相同的地物具有不同的光谱特征曲线，例如健康的林木，由于树冠强烈反射近红外线而呈现鲜红色影像，有病害的林木由于针叶被松毛虫吃尽而无此反应。同谱异物指不同的地物具有相同的光谱特征曲线，例如生长环境的影响导致两个地物的光谱特征相同。10. “大气窗口”对遥感探测具有重要意义，请说明原因。（1） 遥感中的大气窗口,为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；（2） 通过大气窗口的研究和划分,可以确定采用某个波段的数据时,可以排除哪些因素的影响，或者可以明确是主要受某种因素的影响；（3）折射改变了太阳辐射的方向，但没有改变太阳辐射的强度，因此，就辐射而言，太阳辐射经过大气传输后，主要是反射、折射和散射的共同影响衰减了辐射强度，剩余部分即为透过的部分，对遥感传感器而言，只能选择透过率高的波段，才对观测有意义。再比如,热红外遥感,就是利用了对热量非常敏感的一个波段。11. 说明遥感图像增强的目的，并举一种图像增强处理方法及用途。（1） 图像增强的目的：是提高图像质量和突出所需信息，有利于分析判读或作进一步的处理；（2） 方法及用途：空间滤波是以重点突出图像上的某些特征为目的，如突出边缘或纹理等，通过像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域中的领域处理方法，是一种几何增强处理。其中，低通滤波器可用于图像的平滑，去除噪音；而高通滤波器可对边缘进行增强，有利于边缘的提取。12. 微波为什么具有极强的穿透云层的作用？微波波长比粒子的直径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长的四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射、最大透射。13. 比较说明真彩色图像、假彩色图像、伪彩色图像的异同。（1）真彩色图像：是指图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定其基色的强度。（2）假彩色图像：是通过不同波段进行合成得到的彩色影像，不是肉眼实际观察到的实际颜色。（3）伪彩色图像：每个像素值实际上是一个索引值或代码，该代码值作为色彩查找表CLUT中某一项的入口地址，根据该地址可查找出包含实际R、G、B的强度值。这种用查找映射方法产生的色彩称为伪彩色，生成的图像为伪彩色图像。这种方式产生的色彩本身是真的，不过它不一定反映原图的色彩。14. 什么是直接解译标志，以及间接解译标志，并举例说明直接解译标志和间接解译标志。（1） 直接解译标志：指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征，解译者利用直接解译标志可以直观识别遥感像片上的目标地物。包括遥感摄影像片上的形状：人造地物一般具有规则的几何外形和清晰的边界，如楼房、道路等；大小：在不知道像片比例尺时，比较两个物体的相对大小有助于我们识别它们的性质，如楼房和房屋的大小不同等；色调和颜色：如在黑白红外像片上，茂密植被表现为浅白色调；在可见光黑白像片上，同样茂密的植被表现为灰暗色调；阴影：分为本影和落影，本影是地物未被阳光直接照射到的部分在像片上的构像，有助于地物获得立体感，如汽车的背光部分或低太阳角下的建筑物。落影是阳光直接照射物体时，物体投在地面上的影子在像片上的构像，如高架桥投在地面上的阴影。纹理：与航空像片的比例尺有关，比例尺不同表现的纹理不同，如在大比例尺上可显示出一个个树冠的纹理，在小比例尺上则表现为一系列树冠的顶部构成的整个森林的纹理。图型：如水系有树枝状、羽毛状和网格状等多种图型。位置：如农田与水渠之间的位置，根据他们的相对位置可以判断该农田为水浇地、水田或旱地。（2）间接解译标志：指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征，借助它可以推断与某地物属性相关的其他现象，包括目标地物与其相关指示特征：例如，像片上河流边滩、沙嘴和心滩的形态特征是确定河流流向的间接解译标志。像片上呈线状延伸的陡立三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志；地物及与环境的关系：“植物是自然界的一面镜子”，据此可以根据有代表性的植物类型推断当地的生态环境，例如寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与成像时间的关系：了解成像时间，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。15. 请叙述我国目前自主发射的资源环境卫星遥感数据（至少三例），并说明其技术参数。（1） 资源三号（ZY-3）卫星是中国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星，通过立体观测，可以测制15万比例尺地形图，为国土资源、农业、林业等领域提供服务，资源三号将填补中国立体测图这一领域的空白。卫星可对地球南北纬84度以内地区实现无缝影像覆盖，回归周期为59天，重访周期为5天。卫星的设计工作寿命为4年；（2）（3）16. 当前，遥感采用的电磁波段主要是哪些波段？ 微波、红外和可见光。17. 经过大气层时，造成太阳辐射衰减的原因是什么？（1）大气吸收：太阳辐射穿过大气层时，大气分子（水、氧、臭氧等分子）对电磁波的某些波段有吸收作用，使辐射能量转变为分子的内能，引起这些波段太阳辐射强度的衰减；（2）大气散射：辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开，使原传播方向的辐射强度减弱，而增加其他各方向的辐射。18. 影响地物光谱反射率变化的因素有哪些？ 太阳位置、传感器位置、地理位置、地形、季节、气候变化、地面湿度变化、地物本身的变异、大气状况等。19. 说明目视解译的一般步骤：目视解译（判读）是首先了解判读图像的性质和判读地区的特点，并综合运用判读特征进行分析和判断，将图像中的地形要素识别出来的过程。（1）了解图像的性质（获取的方式、响应波段、灰度等级、比例尺、地面分辨率、获取时间与季节和影响判读特征运