遥感总复习题库(含答案)

  （变化的电场能够在其周围引起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场，并在更远的区域内引起新的变化磁场。）

  变化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。

  如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。

  由于系统本身有一定的热容量，系统传热介质具有一定的导热能力，所以当系统被加热或冷却时，系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间，这种性质称为系统的热惯量。（地表温度振幅与热惯量P成反比，P越大的物体，其温度振幅越小；反之，其温度振幅越大。）

  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、电磁波谱按频率由高到低排列主要由γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ的函数。

  4、维恩位移定律表明绝对黑体的最强辐射波长λ乘绝对温度T 是常数。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。

  共性：a、是横波；b、在真空以光速传播；c、满足f*λ=cE=h*f；d、具有波粒二象性。

  植物：分三段，可见光波段（～μm）有一个小的反射峰，位置在μm（绿）处，两侧μm（蓝）和μm（红）处有两个吸收带；在近红外波段（～μm）有一反射的“陡坡”，至μm附近有一峰值，形成植被的独有特征；在中红外波段（～μm）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大幅度下降，特别以μm、μm和μm 为中心是水的吸收带，形成低谷。

  太阳位置，传感器位置，地理位置，地形，季节气候平均状态随时间的变化，地面气温变化，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。

  大气窗口：有些波段的电磁波的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利。

  原因：太阳辐射到达地面要穿过大气层，大气辐射.反射共同影响衰减强度，剩余部分才为透射部分，不同电磁波衰减程度不一样，透过率高的对遥感有利。

  升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角i、轨道长半轴a、轨道偏心率（扁率）e、卫星过近地点时刻T 。

  以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为Y轴，垂直xy平面的方向为z轴，卫星姿态角有三种：绕x轴旋转的姿态角为滚动：绕y轴旋转的姿态角为俯仰；绕z轴旋转的为偏航。

  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。

  卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角不变，不随地球绕太阳公转而改变。

  根据卫星的质量，通常将小于1000公斤的卫星称为广义的小卫星，其中，将500-1000公斤的卫星称为小卫星，100-500公斤的卫星称为微小卫星，10-100公斤的称为显微卫星，小于10公斤的称为纳米卫星。

  1、遥感卫星轨道的四大特点近圆性轨道近地性轨道与太阳同步轨道可重复轨道。

  2、卫星轨道参数有升交点赤经Ω、近地点角距ω、轨道倾角i、轨道长半轴a、轨道偏心率（扁率）e、卫星过近地点时刻T 。

  3、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) 。

  6、与太阳同步轨道有利于卫星在相近条件下对地面进行观测，有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。

  8、SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是SPOT1~5 ；可产生同轨立体影像的是Spot 5 。

  11、小卫星主要特征包括卫星重量轻，功能单一，使用小型火箭或搭载便可以入。

  1、以Landsat-1为例，说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。

  （1）近圆形轨道：使在不一样的地区获得的图像比例尺一致。便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接现象。

  （3）与太阳同步轨道：有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测；有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。

  2、LANDSAT系列卫星、SPOT系列卫星、RADARSAT系列卫星传感器各有何特点

  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。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。

  Radarsat系列卫星上装载的是合成孔径雷达，具有50km、75km、150km、300km和500km多种扫描宽度和从10~100m的不同分辨率，带宽分别为、和30MHz，使分辨率可调，SAR在C波段采用HH极化，波长入射角在~范围可调，主要探测目标对海洋是海冰、海浪和海风等，对陆地是地质和农业。

  天线装在飞机侧面，发射机向侧向面内发射一束脉冲，被地物反射后，由天线接收，回波信号经电子处理

  是一个小天线作为单个辐射单元，将此单元沿一直线不断移动，在移动中选择若干个位置，在每个位置上发生一个信号，接收相应发生位置的回波信号储存记录下来

  全景摄影机的像距不变，物距随扫描角增大而增大，由此所产生影像由中心到两边比例尺逐渐缩小的畸变

  4、目前遥感中使用的传感器大体上可分为摄影类型的传感器；扫描成像类型的传感器；雷达成像类型的传感器；非图像类型的传感器等几种。

  ②造成山体前倾朝向传感器的山坡影像被压缩，而背向传感器的山坡被拉长与中心投影相反，还会出现不同地物点重影现象

  A、MSS多光谱扫描仪：MSS多光谱扫描仪常用于LANDSAT卫星系列。多光谱扫描仪的优点是：

  这两个特点非其他遥感器所能具有，因而多光谱扫描仪是气象卫星和“陆地卫星”的主要遥感器。

  B、TM专题制图仪：Landsat4,5上的TM专题制图仪是一个高级的多光谱扫描型的地球资源扫描仪器，与多光谱扫描仪MSS性能相比，它具有更高的空间分辨率，更好的频谱选择性，更好的几何保真度，更高的辐射准确度和分辨率。

  C、ETM+增强型专题制图仪（P65）：ETM+常用于Landsat6，7，它比TM灵敏度更高，与之相比，它做了三个方面的改进：

  （3）改进后的太阳定标器使卫星的辐射定标误差小于5%，其精度比提高数倍，辐射校正有了很大改进。

  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明显的变化，而使扫描影像产生畸变

  TM是MSS的改进，增加了扫描改正器使扫描行垂直于飞行轨道，往返方向都对地面扫描，具有更高的空间分辨率，更高的频谱选择性，更好的几何真度，更高的辐射准确度和分辨率

  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，还能够完成一些光学处理方法所没办法完成的各种特殊处理，成本低，具有普遍性。

  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。

  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、叙述储存遥感图像有哪几种方法，列举2~3种数字图像存储格式，并说明其特点。

  地物点在图像坐标（x，y）和其在地面对应点的大地坐标（x，y，z）之间的数学关系。

  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，此现状称为像点位移。

  指原始图像上各地物的几何位置，形状，尺寸，方位等特征与参照系统中的表达要求不一致时产生的变形。

  实质是遥感图像纠正，根据图像的几何畸变的特点，采用一种几何变换将图像规划到同一的坐标系中。7、数字镶嵌

  1、遥感图像的变形误差可大致分为静态误差和_动态误差，又可大致分为内部误差和外部误差。

  1、外部误差是指在传感器仪器处于正常的工作状态下，由传感器本身所引起的误

  差。包括地形起伏、地球表面曲率、大气折射、地球自转等因素引起的变形误差。

  2、传感器的六个外方位元素中线元素的变化对图像的综合影响使图像产生线性变化，而角元素

  5、多项式拟合法纠正中，一次项纠正线性变形，二次项纠正二次非线性变形，三次

  项纠正更高层次的非线、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

  15、数字图像镶嵌的关键如何在几何上将多幅不同图像连接在一起，如何保证拼接后的图像反差一致，色调相近，无显著的接缝，。

  3、真实孔径天线侧视雷达影像上高出地面的物点其象点位移（投影差）( ①)

  4、逐点扫描式影像（如TM影像）上高差引起的像点位移（投影差）发生在（②）

  ③主点、灭点和像点在一直线．两幅影像进行数字镶嵌应解决哪些核心问题解决的基本方法是什么

  过程：1图像几何纠正2镶嵌边搜索3亮度和反差调整4边界线．叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。

  遥感图像几何变形有多种因素引起，变化规律复杂，用一适当多项式来描述纠正前后图像相应点的坐标关系。

  利用已知点地面控制点求解多项式系数（1）列误差方程式（2）构成法方程（3）计算多项式系数（4）精度评定

  3．多项式拟合法选用一次项、二次项和三次项，各纠正遥感图像中的哪些变形误差

  当选用一次项纠正时，可以纠正图像因平移旋转比例尺变化和仿射变形等引起的线性变形：当选用二次时，则在改正一次项各种变形的基础上改正二次非线性变形而三次项纠正则改正更高次的非线．叙述数字图像镶嵌的过程。

  指建立传感器每个探测元所输出信号的数值量化值与该探测器对应像元内的实际地物辐射亮度值之间的定量关系

  1、常用的图像增强处理技术有计算机图像处理技术、数字图像处理方法（空间域处理、频率预处理）、。

  4、标准假彩色合成(如TM4、3、2合成)的卫星影像上大多数植被的颜色是（）①绿色②红色③蓝色。

  1.根据辐射传输方程，指出传感器接收的能量包含哪几方面，辐射误差包含哪些

  1）太阳经大气衰减后照射到地面，经地面发射后又经过大气的二次衰减进入传感器的能量；

  2.简述遥感数字影像增强处理的目的，例举一种增强处理方法，说明其原理和步骤。

  遥感图像增强处理的目的：为了特定目的，突出遥感图像中的某些信息，削弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。

  如：图像直方图的均衡化是将随机分布的图像直方图修改成均匀分布的直方图，实质是对图形进行非线性拉伸，重新分配图像像元值，使有一定灰度范围内的像元的数量大致相等。

  具体步骤是：先确定均衡化后的灰度级m，然后利用累加的方法将原始图像灰度从最小值开始累加到前面灰度的概率值达到1/m，将此灰度值之前的所有像元赋予得到新的灰度值，以此类推最终得到均衡化后的直方图。

  2)由于电磁波透过大气层时，大气不仅改变光线的方向，也会影响遥感图像的辐射特征，故消除大气影响非常重要。

  过程：1待融合的全色图像和多光谱图像进行几何配准，并将多光谱图像重采样与全色分辨率相同。2将多光谱图像变换到IHS空间。3对全色图像I’和IHS空间中的亮度分量I进行直方图匹配，4用全色图像I’代替IHS空间分量，5将I’HS逆变换到RGB空间的到融合图像。

  原理：吧图像的亮度色调饱和度分开，图像融合只在亮度通道上进行，图像色调饱和度不变。

  假定像元的宽度为a，地物宽度在3a或至少2倍根号a时，能被分辨出来，这个大小叫几何分辨率。

  用密度或亮度值与波段的关系表示的曲线、遥感图像信息提取中使用的景物特征有。

  传感器特性对判读地物影响最大的是分辨率，分为空间分辨率、辐射分辨率和光谱分辨率。

  ③光谱分辨率为探测光谱辐射能力的最小波长间隔，包括探测波段的宽度、波段数、各波段的波长范围和间隔。

  不同点：光谱特性曲线表示反射率与波长的关系，波谱响应曲线表示密度或亮度值与波段的关系

  1）属于动态多中心投影；2）热红外图像的地面分辨率主要根据扫描仪瞬时视场角的大小、航高、扫描角；3）图像会发生全景畸变。

  1）热红外图像记录的是热辐射能量的强度，地物的红外辐射强度与温度有关，温度高红外辐射强度大，影像色调浅，温度低则辐射强度小影像色调深；2）影像分辨率较低。

  几何特征：比例尺失真；地形起伏引起的投影差变化与中心投影像片的位移方向相反。

  辐射特征：侧视雷达图像上色调深浅反映了地物后向散射回波的强弱，回波越强的图像上色调越浅，回波越弱的图像上色调越深。

  一个模式识别系统对识别的模式作一系列的测量，然后对测量结果与模式字典中一组典型的测量值比较。若和字典中某一词目的比较结果吻合或比较吻合，则我们就能得出分类结果这一过程。

  为了度量图像中地物的光谱特征，建立一个以各波段图像的亮点分布的为子空间的多维光谱特征空间4、特征变换

  人们事先对分类过程不施加任何的先验知识，而仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律，级自然巨雷的特征进行盲目分类。（监督法和非监督法的区别：监督分类非监督分来定义；监督分类先学习后分类，非监督分类边学习边分类。）

  ①两类地物分布概率相等处②两类地物均值的中值位置③其中一类地物分布概率的最大处。

  概念：为了度量图像中地物的光谱特征，建立一个以各波段图像的亮点分布的为子空间的多维光谱特征空间。

  ②同类地物的各取样点在光谱特征空间中的特征点将不可能只表现为同一点，而是形成一个相对聚集的点集群，不同类地物的点集群在特征空间内一般是相互分离的。

  距离是最基本的类别可分性测度，如果所选择的一组特征能使感兴趣类别的类内距离最小而与别的类别的类间距离最大，那么根据距离测度用这组特征设计的分类器分类效果最好。利用类间标准化距离来度量，其值越大可分性越好。

  类内散布矩阵表示属于某一类别的模式在其均值周围的散布情况，类间散布矩阵表示不同类别间相互散布的程度。类内散布矩阵的行列式值越小，类间散布矩阵的行列式值越大，表示类别的可分性越好。

  监督分类法是基于对遥感图像上样本区内地物的类别已知，利用样本类别的特征来识别非样本数据的类别，是先学习后分类的。其基本思想是：首先根据已知的样本类别的先验知识，确定判别函数和判别准则，然后将未知类别的样本的观测值带入判别函数，再根据判别准则对该样本的所属类别做出判定。

  用户精度的分母是分类所得到的第i类的总和，又为内符合精度，一般能达到85%~90%，而制图精度的分母是实际观测的第j类的总和，又称外符合精度，一般只能达到70%~80%.