遥感复习资料1.doc

名词解释：
1遥感：是指通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器 ，在远离目标和非接触目标条件下，获取目标获取其反射，辐射活散射的电磁波信息进行处理与分析的一门学科
2主动遥感：传感器主动反射电磁波能量并接受目标的后向散射信息。
3被动遥感：传感器不向目标反射电磁波，仅被动的接受目标物的自身发射和对自然辐射的反射能量。
4电磁波：交互变化的电磁场在空间的传播。
5电磁波谱：按电磁波波长的长短一次排列制成的图标。
6绝对黑体：如果物体对任何波长的电磁波辐射全部吸收，则这个物体为绝对黑体。
7大气窗口：电磁波在通过大气层时，较少波反射、吸收和散射的透射率较高的波段。
8反射率：物体的反射辐射能量与入射辐射能量之比。
9反射波谱：反射波谱是某种物体的反射率(或反射辐射能)随波长变化规律。
10反射波谱特性曲线：反射波谱是某种物体的反射率对波长变化规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标，所得到的曲线。
11时间效应：地物波谱特性随季节变化成为时间效应。
12空间效应：出于不同地理区域的同种地物具有不同的光谱效应成为空间效应。
13地物波谱特性：地物波谱也称为地物光谱。地物波谱特性是指各种地物各自所具有的电磁波特性（反射辐射或发射辐射）
14卫星运行周期：是指卫星绕地球一周所用的时间。即从升交点运行到下次过升交点的时间间隔。
15卫星重复周期：是指卫星从某地上空开始运行，经过若干运行时间后，回到该地上空所需要的时间。
16陆地卫星：用于陆地资源和环境探测的卫星称为陆地卫星。
17合成孔径雷达：利用遥感平台的前进运动，将一个小孔径的天线安装在平台的侧方，以代替大孔径的天线提高高位分辨率的雷达。
18采样：空间坐标数字化。
19全景畸变：由地面分辨率随扫描角发生变化而使红外扫描影像发生畸变，这种畸变称为全景畸变。
20量化：图像灰度的数字化。
21BSQ：BSQ格式按照波段记载数据文件，在这种格式的CCT磁带中，每一个文件记载的是某个波段的图像数据。
22BIL：BIL格式是一种按照波段顺序交叉排列的遥感数据格式，与BSQ格式相似。
23遥感图像的构想方程：指地物点在图像上的图像坐标和其在地面对应点的大地坐标之间的数学管理。
24遥感图像的几何变形：指原始图像上各个地物的几何位置，形状，此存，方位为特征在参照系统的表达要求不一致时产生的变形。
25遥感图像的精纠正：指消除图像的几何变形，产生一幅符合某种地形投影或图形表达要求的新图像。
26绝对配准：根据图像几何畸变的特点选择一种几何变换将图像归化到统一的坐标系中。
27相对配准：将多元图像中的一幅图像作为参考，使其他图像与之配准，其坐标系是任意的。
28图像融合：指多源遥感图像按照一定的算法，在规定的坐标系中，生成新图像的过程。
29判读：是对遥感图像上的各种特征进行综合分析，比较推理和判断，最后提取出感兴趣的信息。
30判读标志：各种地物的各种特征都以各自的形式表现在图像上。各种地图在图像上的各种特有的表现形式称为判读标志。

二、简答：
1.简述BSQ、BIL、TIFF、BMP格式的特点。
（1）BSQ格式：所谓BSQ格式即按波段记录数据文件，陆地卫星4.5好CCT格式就是BSQ格式。
（2）BIL格式：BIL格式是一种按照波段顺序交叉排列的杨安数据格式，BIL格式与BSQ格式相似。
（3）GeoTIFF格式：标签化文件格式（TIFF）是Aldus公司和微软公司合作开发的一个多用途可扩展的用于存储栅格图像的文件格式。TIFF不仅讷讷感很好的处理黑白、灰度、彩色图像，而且还支持对图像橡树的许多数据压缩文件。
（4）BMP格式：现在许多遥感图像处理系统是基于Windows操作系统的。而Windows把BMP作为其图像的标准格式，并且内涵了一台支持BMP图像处理的APT函数。BMP格式一般由两大部分组成：文件头和实际图像信息。
2遥感图像的几何处理？
答：遥感图像的几何处理包括两个层次：第一是遥感图像的粗加工处理，第二是遥感图像的精加工处理。遥感图像的粗加工也称为粗纠正，它仅作系统误差改正。当一直图像的构想方程时，就可以把与传感器有关的测定的校正数据进行几何校正。遥感图像精纠正是指消除图像中的几何变形，产生一幅符合某种地图投或图像表达要求的新图像的过程。
3.遥感图像精处理的步骤？
答：（1）根据图像成图方式确定影像坐标和地面坐标之间的数据模型。
（2）根据地面控制点个相对应像点坐标进行平差计算变换参数，评定精度。
（3）对原始影像进行几何变换计算，像素亮度值重采样。
4.遥感图像精纠正方法有哪些？
答：（1）基于多项式的遥感图像纠正 （2）基于共线方程的遥感图像纠正。 （3）基于有理函数的遥感图像纠正。 （4）基于自动配准的小面元微分纠正。 （5）加入高差改正的CCD线阵影响的多项式纠正。
5.多项式纠正的方法步骤？
答：（1）利用已知地面控制点求解多项式系数
（2）遥感图像的纠正变换
（3）数字图像亮度（或灰度）值的重采样
附：多项式纠正的思想
回避成像的空间几何过程，直接图像变形的本身进行数学模拟，把遥感图像的总体变形看作是平移、旋转、偏扭、弯曲及更高层次的基本变形的综合作用结果，难以用一个严格的数学表达式来描述，而是用一个适当的多项式来描述纠正前后图像相应点之间的坐标关系。
6.辐射校正包括哪几个方面？
答：（1）影像辐射校正。
（2）太阳高度角和地形引起的辐射误差
(3)大气校正。

7.传感器辐射误差包括？
答：（1）传感器本身的性能引起的辐射误差。
（2）地形影像和光照条件引起的辐射误差。
（3）大气散射和吸收引起的辐射误差。
8．大气校正？
答：辐射校正必须考虑大气的影响，需要进行大气校正。大气影响是指大气对阳光和来自目标的辐射产生吸收和散射。消除大气影响是非常重要的，消除大气影响的校正过程称为大气校正，大气校正包括：
基于地面场数据或辅助数据进行辐射校正
利用不断的特性进行大气校正。
9.图像融合的目的、方法、分层？
答：目的：从不同的遥感图像中获取更多有用的信息，补充单一传感器的不足。
算法：（1）加权融合
（2）基于HIS变换的图像融合
（3）基于主分变换的图像通和（k-L变换法）
（4）基于小波变换的图像融合
（5）比值变换融合
（6）乘积变换融合
（7）基于特征图像融合
（8）基于分类的图像融合
图像融合可以分为若干层次，一般认为可分像素级、特征级和决策级
11.图像融合的效果评价：
答：评价方法可以分为两类：定性评价和定量评价。定性评价主要以目视判读为主，目视判读是一种直接简单的评价方法，可以根据图像融合前后的对比做出定性评价。缺点是因人而异，具有主观性。定量评价从融合图像包含的信息量和分类精度这两方面进行评价，可以弥补定性评价的不足。
12.影响景物特征及其判读的因素有哪些：
（1）地物本身的复杂性
（2）传感器特性的影响
（3）目视能力的影响
13.传感器特性影像的因素：
（1）几何分辨率
（2）辐射分辨率
（3）光谱分辨率
（4）时间分辨率
14.常用的特征变换有哪些：主分量变换、哈达玛变换、穗帽变换
15.简述高程信息在遥感图像分类中的应用：
由于地形起伏的影响，会使地物的光雾反射特性发生变化，并且不同地物的生长地域往往受海拔高度或坡度坡向的制约，所以将高程信息作为辅助信息参与分类将有助于提高分类的精度
16.RS、GPS、GIS的最后一个单词均含有S，人们习惯将这三种技术合称为3S技术：
GIS功能：数据采集、地理数据管理、空间分析与属性分析、地理信息的可视化表现
GPS功能：精确的定位能力、准确定时及测速能力
RS功能：GIS数据库的数据源、利用遥感数字影像获取地物高程，更新GIS中高程数据
17.太阳辐射（太阳光谱）的主要特征：
（1）太阳辐射到达大气层顶时与60000K黑体的辐射能特征基本相同：辐射能的强度特征、辐射能随波长的分布特征。
（2）太阳辐射穿过大气层达到地面后，被大气反射、散射和吸收强度有所减少，而且存在多个O3 CO2 H2O的吸收带
（3）在0.3-0.47um范围内，随波长的增加太阳辐射能急剧增长，最大辐射强度位于波长0.47um左右，随波长的继续增大，太阳辐射能逐渐减少，在中红外波段，太阳辐射能已相当微弱
（4）在0.6um附近有一个O3的吸收带：在0.7、0.9、1.1um附近有三个水汽的吸收带，在1.4和1.9um附近太阳辐射能完全吸收，CO2的强吸收带在2.7和4.3um附近
（5）到达地面的太阳辐射能43.5%集中在可见光波段，36.8%集中在近红外波段
18.太阳辐射衰减的原因是：吸收、散射、反射
19.大气发生的散射主要有三种：瑞利散射 、米氏散射、非选择性散射（均匀散射）
20.大气吸收主要造成遥感图像暗淡，大气反射主要是对图像质量的影响，使遥感图像模糊不清
21.传感器从高空探测物体时所接收的电磁波能量包括哪些部分：
（1）太阳经大气衰减后照射到地面，经地面反射后，又经大气第二次衰减进入传感器的能量
（2）地面本身辐射的能量经过大气后进入传感器的能量
（3）大气散射、反射和辐射的能量
22.太阳光在地-气系统的吸收、散射过程：
太阳辐射透过大气并被地表反射（有用的）
太阳辐射被大气散射后被地表反射（纠正后有用的）
太阳辐射被大气散射后直接进入传感器
太阳辐射透过大气被地物反射后又被地表反射进入传感器
被视场以外地物反射后进入视场的交叉辐射项
23.数字图像增强的主要方法：对比度变换、空间变换、彩色变换、图像运算、多光谱变换
24.地物波谱：地物的电磁波响应特性随电磁波波长改变而变化的规律，称为地表物体波谱，简称地物波谱。
地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。
地物波谱的作用：不同类型的地物，其电磁波响应的特性不同，因此地物波谱特性是遥感识别地物的基础。
光谱反射率ρ：地物的反射能量与入射总能量的比，表征物体对电磁波谱的反射能力。获取方法：定义反射率=反射系数*100%
地物在不同波段的反射率是不同的，利用地物反射率的差别，可以判断地物的属性。
地物反射波谱：是某物体的反射率随波长的变化规律。表示方法：一般采用二维几何空间内的曲线表示，横坐标显示波长，纵坐标表示反射率。
25.遥感图像多项式精纠正的过程
（1）确定多项式的次数
（2）选控制点
（3）检查控制点是否符合精度要求
（4）求边界范围
（5）灰度重采样（方法：最邻近像元采样法、双线性内插法、双三次卷积重采样法）
（6）进行精度评定（如果精度符合要求，要返回选控制点步骤）
26.如何对整个图像的纠正结果进行精度评定
（1）去纠正好的图像上找一特征点参与图像上对应的点进行比较，如果比较的差值不超限，说明符合精度要求，超限说明不符合。
（2）将纠正的图像与参考的图像叠加起来，看对应的地物是否很好重叠。
（3）一般选远离控制点的特征点进行检查。
27.对同名点的要求：
（1）在图像上为明显地物点，易于判读
（2）在图像上分布均匀
（3）数量要足够
28.地面控制点的获取方法：
（1）GPS测量
（2）通过地形图获取某点的位置信息
（3）纠正过的航拍和遥感影像
（4）矢量图
（5）地图
29.影响几何精纠正的因素有哪些：模型的选择、地物控制点的选取、灰度重采样、人为因素、原始影像本身的精度质量
30.数字图像拼接的时候要解决的问题：
（1）参加拼接的图像要经过几何纠正（几何方面）
（2）不同图像拼接以后要达到一个图像的效果（色调的问题）
（3）要解决图像的拼接缝的问题
（4）拼接时候图像的波段数要一致
（5）参与拼接的图像要具有一定的重叠度
（6）参与拼接的图像要具有相同的比例尺或者分辨率
31.遥感影像图上不同的地物具有不同的影像特征，这些特征叫做“遥感影像解译标志”，又叫判读标志
32.遥感图像目视解译的一般原则
（1）总体观察：从整体到局部对遥感图像进行观察
（2）综合分析：应用航空和卫星图像、地形图及数理统计等综合手段，参考前调查资料，结合地面实况调查和地学相关分析法进行图像解译标志的综合，达到去粗取精、去伪存真的目的
（3）对比分析：采用不同平台、不同比例尺、不同时相、不同太阳高度角以及不同波段或不同方式组合的图像进行对比研究
（4）观察方法正确：需要进行宏观观察的地方尽量采用卫星图像，需要细部观察的地方尽量采用具有细部影像的航空像片，以解决图像上见面不识的问题
（5）尊重图像的客观实际：图像解译标志虽然具有地域性和可变性，但图像解译标志间的相关性却是存在的，因此，应依据影像特征作解译
（6）解译耐心认真：不能单纯依据图像上几种解译标志草率下结论，而应该耐心认真的观察图像上各种微笑变异
（7）重点分析：有重要意义的地段，要抽取若干典型区进行详细的测量调查，达到从点到面及印证解译（过程：发现目标、描述目标、识别和鉴定目标、清绘和评价目标）
33.比较多光谱TM图像与SAR图像的异同点？
（1）成像方式不同；（2）地物起伏的影响不同；（3）分辨率不同；（4）光源：TM是利用多光谱成像，SAM利用微波成像；（5）抗干扰能力：由于SAM使用微波波段，使其抗干扰能力强，具有全天候的工作能力：（6）应用目的不同。
34.简述大气窗口的概念以及常用的大气窗口有哪些？
答：电磁波在经过大气时，较少波反射吸收，透射率较高的波段称为大气窗口。有些波段的电磁辐射通过大气候衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利，这些波段通常称为大气窗口。目前所知，可以作遥感的大气窗口大体有如下几个：
（1)0.3~1.15μm大气窗口，包括全部可见光波段，部分紫外线波段和部分近红外波段，是要遥感技术应用最主要的窗口之一。（2）1.3~2.5μm大气窗口属于近红外波段。
（3）3.5~5.0μm大气窗口属于中 红外波段。（4）8~14μm热红外窗口（5）1.0mm~1m微波窗口，分为毫米波，厘米波，分米波。
35.外部误差对图像变形的影响有哪些？
传感器成像方式引起的图像变形。（2）传感器外方位元素变化的影响。（3）地形起伏引起的像点位移。（4）地球曲率引起的图形变形。（4）大气折射引起的图形变形。（6)地球自传的影响。
36.分析植被的反射波谱特征。说明波谱特征在遥感中的应用。
由于叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿色反射作用强，因而在可见光的绿光波段有波峰，而蓝红波段则有吸收带；
在近红外波段（0.8~1.1微米）有一个反射的陡坡，形成了植被的独有特征；
在近红外波段（1.3~2.5微米）受绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降：但是，由于植被中又分有很多的子类，以及受到季节，病虫害，含水量，波谱段不同等影响使得植物波谱间依然存在细部差别
37.波谱特征的重要性：
由于不同地物在不同波段有着不同的反射率这一特性，使得地物的波谱特性成为研究遥感成像机理，选择遥感波普段，设计遥感一起的依据：在外业测量中，它是选择合适的飞行时间和飞行方向的基础资料：有效地进行遥感图像数字处理的前提之一：用户判读，识别，分析遥感影像的基础：定量遥感的基础。