遥感数字图像处理教程复习分析
第一章．
遥感概念
遥感（Remote Sensing，简称RS），就是“遥远的感知”，遥感技术是利用一定的技术设备和系统，远距离获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。
遥感技术的原理
地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。
遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。
图像
人对视觉感知的物质再现。图像可以由光学设备获取，如照相机、镜子、望远镜、显微镜等；也可以人为创作，如手工绘画。图像可以记录、保存在纸质媒介、胶片等等对光信号敏感的介质上。随着数字采集技术和信号处理理论的发展，越来越多的图像以数字形式存储。因而，有些情况下“图像”一词实际上是指数字图像。
物理图像：图像是人对视觉感知的物质再现
数字图像：图像以数字形式存储。
图像处理
运用光学、电子光学、数字处理方法，对图像进行复原、校正、增强、统计分析、分类和识别等的加工技术过程。
光学图像处理
应用光学器件或暗室技术对光学图像或模拟图像(胶片或图片)进行加工的方法技术
数字图像处理
是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。图像处理能做什么？（简答）
是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理主要目的：提高图像的视感质量，提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，进行图像的重建，更好地进行图像分析，图像数据的变换、编码和压缩，更好图像的存储和传输。数字图像处理在很多领域都有应用。
遥感图像处理(processing of remote sensing image data )是对遥感图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理的方法。常用的遥感图像处理方法有光学的和数字的两种。
遥感（数字）图像处理内容：
1、图像恢复：即校正在成像、记录、传输或回放过程中引入的数据错误、噪声与畸变。包括辐射校正、几何校正等；
2、数据压缩：以改进传输、存储和处理数据效率；
3、影像增强：突出数据的某些特征，以提高影像目视质量。包括彩色增强、反差增强、边缘增强、密度分割、比值运算、去模糊等；
4、信息提取：从经过增强处理的影像中提取有用的遥感信息。包括采用各种统计分析、集群分析、频谱分析等自动识别与分类。通常利用专用数字图像处理系统来实现，且依据目的不同采用不同算法和技术。
采样：将空间上连续的图像变换为离散点（即像素）的操作。（采样密度：图像上单位长度包含的采样点数。采样密度的倒数是像素的间距）参数：采样间隔、采样孔径。采样影响着图像细节的再现程度，间隔越大，细节损失越多，图像的棋盘化效果越明显
量化：将像素灰度值转换为整数灰度级的过程。量化后，图像的像元值是辐射值所在的编码区间的级数（常称为灰度级）量化级数越大，量化后的图像越接近于“真实”，但图像占用的存储空间也越大。量化影响着图像细节的可分辨程度，量化位数越高，细节的可分辨程度越高；保持图像大小不变，降低量化位数减少了灰度级会导致假的轮廓
第二章.
大气窗口：电磁辐射能够透过大气层而未被完全反射、散射和吸收的波谱范围。
大气窗口决定了遥感传感器波段的选择
HDT：数字磁带
CCT：数据记录格式
CCD，英文全称:Charge-coupled Device，中文全称:电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。SCCD钻了数码分辨率测试方法的空子。CCD或者CMOS一般是垂直和水平排列，数码分辨率的测试照顾了像素这种排列的特性只是作垂直和水平分辨率测试，SCCD（表面电荷耦合器）选择45度方向进行像素排列，从而使得像素在水平和垂直方向构成的像素列的间距只有相邻两个像素间距的1/1.41。自然，在水平和垂直方向的分辨率得到了提高。
按工作方式分：主动、被动按数据的记录方式分：非成像、成像按照工作平台分：航天遥感航空遥感地面遥感
传感器的分辨率：辐射分辨率：区分电磁波辐射强度差异的能力，可用量化位数近似表述。光谱分辨率：传感器记录的电磁波谱中特定的波长范围和数量。波长范围越窄，光谱分辨率
越高。波段数越多，光谱分辨率越高。
空间分辨率：能够详细区分的最小单元的尺寸或大小。像素。解像力。（瞬时）视场角
环境变化的空间尺度不同，需要采用空间分辨率不同的遥感图像。
时间分辨率：相邻两次探测的时间间隔。分类：超短(短)周期时间分辨率、中周期时间分辨率、长周期时间分辨率
遥感图像类型（概念+特点）：光学图像：光学遥感所产生的图像，通过自然光源或者通过非相干辐射源得到。
1）多光谱图像：TM图像、SPOT图像
2）高光谱图像：MODIS图像
微波图像：微波遥感所产生的图像
主、被动遥感
不相干图像与相干图像的区别：
不相干图像属于被动遥感，图像受大气状况影响很大，这在一定程度上限制了它的应用，特别是在多云多雨地区的应用。
相干图像属于主动遥感，其穿透能力强，不受天气的影响，可以全天时全天候工作。
数据分级：
0级产品：未经过任何校正的原始图像数据。
1级产品：经过了初步辐射校正的图像数据。
2级产品：经过了系统级的几何校正。
3级产品：经过了几何精校正。
元数据：是关于数据的数据。元数据是重要的信息源。
元数据与图像数据同时分发，或者嵌入到图像文件中，或者是单独的文件。
图像数据格式：
(1)BSQ格式：Band Sequential Format。按波段顺序记录的数据格式。
(2) BIL格式：Band Interleaved by Line Format波段顺序交叉排列的数据存储格式
(3)BIP格式：按象素顺序排列的数据存储格式
第三章．
图像的确定性表达：矩阵表达、向量表达
数字图像的表示：
图像的统计性表示：把图像作为一个随机向量。用密度函数来表示（或用分布函数来表示）。用统计特征参数来表示，如期望、方差、协方差等。
遥感图像数据在很大程度上可以看做是随机变量。单幅的图像可以看做是自然界波谱总体的一个样本。
基本的统计特征：
反映像素值平均信息的统计参数：均值、中值、众数
反映像素值变化信息的统计参数：方差、变差、反差
直方图：图像灰度值的概率密度函数的离散化图形
直方图的性质：反映了图像中的灰度分布规律；图像与直方图的对应；包括两个不相连的区域图像，两个区域相加；形态与数学上的正态分布的曲线形态类似
累积直方图：以横轴表示灰度级，以纵轴表示每一灰度级及其以下灰度级所具有的像素数或此像素数占总像素数的比值，做出的直方图。
基于直方图的统计参数：二阶矩表示灰度级的对比度；三阶矩表示直方图的偏斜度；四阶矩表示直方图的峰度
窗口：以任一像素为中心，按上下左右对称所设定的像素范围
领域：中心像素周围的像素
滤波的概念：数学上的卷积运算在信号处理和图像处理学科上通常又称为滤波。
广义：从含有干扰的接收信号中提取有用信号
狭义：是指改变信号中各个频率分量的相对大小、或者分离出来加以抑制、甚至全部滤除某些频率分量的过程
（运用卷积边缘如何处理？）1）重复图像边缘的行和列，使卷积在边缘可计算；2）卷绕输入图像，使之成为周期性；3）在图像边缘外侧填充0或其他常数；4）去掉不能计算的行和列，仅对可计算的象素进行卷积。
图形化方式如何实现？
卷积：（性质：）
第四章．
图像增强：
图像增强目的：突出有用的信息；扩大影响特征间的区别；
图像增强特点：图像的信息没有增加和减少；改善视觉效果；产生更易于处理的图像；具有探索性
彩色合成：彩色合成包括伪彩色合成、真彩色合成、假彩色合成和模拟真彩色合成四种方法。
伪彩色合成功能、处理方式：将一个波段或灰度图像转为彩色图像的过程。 主要通过密度分割方法来实现（密度分割：对单波段遥感图像按灰度分级，对每级赋予不同的色彩，使之变为一幅彩色图像。）
真彩色合成功能、处理方式：彩色合成中选择的波段的波长与红绿蓝的波长相同或近似，所得图像的颜色与真彩色近似的合成方式为真彩色合成。 TM 图像，3 波度（红光），2-绿光，1-蓝光 RGB （3，2，1）
假彩色合成功能、处理方式：选择多波段遥感图像中的任意三个波段，分别赋予红、绿、蓝三种原色，在屏幕上合成彩色图像的方式。 在LANDSAT 的TM 图像中，选择其中的波段2绿波段（0.52-0.60μm ），波段3红波段（0.63-0.69μm ），波段4近红外波段（0.76-0.90μm ），对4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝色合成的假彩色图像称为标准假彩色图像。 模拟真彩色合成功能、处理方式：通过某种形式的运算得到模拟的红、绿、蓝三个通道，然后通过彩色合成近似的产生真彩色图像。 SPOT IMAGE 公司提供的方法：ERDAS IMAGING 软件中的方法 ； 不确定参数法。
直方图均衡化：（特点：）各灰度级中像素出现的频率近似相等。原图像上像素出现频率小的灰度级被合并，实现压缩；像素出现频率高的灰度级被拉伸，突出了细节信息
用途？
直方图规定化：（用途）直方图规定化是为了使一个波段图像的直方图变成规定形状的直方图而对图像进行转换的增强方法。（均衡化是规定化的特例）（概念：把直方图已知的图像变换为具有期望直方图图像的过程）
图像噪声种类：
按产生原因：外部噪声、内部噪声
从统计理论观点：平稳噪声、非平稳噪声
从噪声幅度分布形态：高斯型、瑞利型
按产生过程：量化噪声、椒盐噪声
去噪方法：由于分布函数或密度函数很难测出或描述，常用统计特征（如均值、方差、总功率）等来描述噪声
中值滤波器与均值滤波器的比较：对于椒盐噪声，中值滤波效果比均值滤波效果好。 原因：椒盐噪声是幅值近似相等但随机分布在不同位置上，图像中有干净点也有污染点。 中值滤波是选择适当的点来替代污染点的值，所以处理效果好。
因为噪声的均值不为0，所以均值滤波不能很好地去除噪声点。
对于高斯噪声，均值滤波效果比均值滤波效果好。
原因：高斯噪声是幅值近似正态分布，但分布在每点像素上。
因为图像中的每点都是污染点，所中值滤波选不到合适的干净点。
因为正态分布的均值为0，所以根据统计数学，均值可以消除噪声。
Sobel 算子有两个，一个是检测水平边沿的 ；另一个是检测垂直平边沿的 ：
Laplacian 算子是线性二阶微分算子，即
对于离散的数字图像，推导出Laplacian 算子的表达式为 22222f f f x y ???=+??2(,)(1,)(1,)(,1)(,1)4(,)
f x y f x y f x y f x y f x y f x y ?=++-+++--
即取某像素的上下左右四个相邻像素的值相加的和减去该像素的四倍，作为该像素新的灰度值。
高斯滤波：
为何可以通过微分、插分检测不同类型的边缘？
梯度的概念：
第五章
1.几何畸变的成因：传感器不稳定；遥感平台；地球
（辐射失真的原因：遥感传感器本身特性；地物光照条件；大气作用）
2. 辐射定标（简答）：
辐射定标定义：建立遥感传感器的数字量化输出值DN 与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系。
分为三类：
1.实验室定标：在遥感器发射之前对其进行的波长位置、辐射精度、空间定位等的定标，将仪器的输出值转换为辐射值。有的仪器内有内定定标系统。但是在仪器运行之后，还需要定期定标，以监测仪器性能的变化，相应调整定标参数。
2.机上和星上定标 ：机上定标用来经常性的检查飞行中的遥感器定标情况，一般采用内定标的方法，即辐射定标源、定标光学系统都在飞行器上，在大气层外，太阳的辐照度可以认为是一个常数，因此也可以选择太阳作为基准光源，通过太阳定标系统对星载成像光谱仪器进行绝对定标。
3.场地定标：场地定标指的是遥感器处于正常运行条件下，选择辐射定标场地，通过地面同步测量对遥感器的定标，场地定标可以实现全孔径、全视场、全动态范围的定标，并考虑到了大气传输和环境的影响。该定标方法可以实现对遥感器运行状态下与获取地面图像完全相同条件的绝对校正，可以提供遥感器整个寿命期间的定标，对遥感器进行真实性检验和对一些模型进行正确性检验。但是地面目标应是典型的均匀稳定目标，地面定标还必须同时测量和计算遥感器过顶时的大气环境参量和地物反射率。
3. 大气校正：大气散射造成图像的对比度降低，而大气校正是为了消除大气散射的影响 绝对校正-经验线性法：这种方法校正后为绝对的反射率值。
实测两个定标点的地面反射光谱值，计算图像上对应像元点的平均辐射光谱。然后，利用线性回归建立起反射光谱与像素值间的相互关系。求出系数k 、b 后就得到DN 值与反射率r 之间的关系式，借此计算像元的反射率 .
DN kr b =+反射率..
辐照度暗目标
亮目标截距=偏移
斜率=增益
绝对校正-暗像元：理论依据：大气散射的选择性
方法：（1）回归分析法：对B1进行校正，回归方程为 B1，B7——遥感图像1波段和7波段目标的灰度值；a0，b0——直线的斜率和截距。
（2）直方图法：如果图像内包括暗色地物或地形阴影，可从各个波段中减去其最小的亮度值：B=B-Bmin
相对校正方法：
（1） 内部平均法： ρλ——相对反射率；
R λ——像元值；
F λ——整幅图像的平均光谱值
（2） 平场域法：
平场：一块面积大、亮度高、光谱曲线变化平缓的区域
假设条件：区域的平均光谱没有明显的吸收特征；区域辐射光谱主要反映的是当时大气条件下的太阳光谱 像元辐射值 定标点（平场域）的平均辐射光谱值
4. 地面辐射校正：
太阳辐射校正：主要校正由太阳高度角（sunElevation ）导致的辐射误差，即将太阳光线倾斜照射时获取的图像校正为太阳光线垂直照射时获取的图像。
有公式法和波段比值法； 地形校正：处在坡度为α的坡面上的图像g(x,y),校正后的图像f(x,y)为 5.几何校正的概念：图像的几何校正（geometric correction ）是指从具有几何畸变的图像中消除畸变的过程，从而建立图像上的像元坐标与目标物的地理坐标间的对应关系，并使其符合地图投影系统的过程。
6. 几何精纠正：
相对纠正：图像-图像：即以一景图像作为基础，纠正其他的图像
绝对纠正：图像-地图：即以地图作为基础，纠正图像
（1）操作步骤：
准备工作
? 确定工作范围
? 准备地图和图像
确定坐标系和投影
选择地面控制点
选择纠正模型
进行重采样
进行精度评估
（3） 地面控制点：
控制点的数目： k 阶多项式控制点的最少数目为 (k ＋1)(k ＋2)/2
（ *实际工作表明，控制点数的选取都要大于最低数很多(有时为6倍)，一般而言，多选取20－30个控制点。）
控制点的分布：要均匀遍布工作地区，尤其在图像边缘处、在地面特征变化大的地区如河流拐弯处等，特点要容易分辨，相对稳定，特征明显的位置
7. 图像重采样方法：
最近邻重采样：在待纠正的图像中直接取距离(x ，y)最近的像元值为重采样值；
双线性法：以实际位置临近的4个像元值，对所求的像元值进行线性内插，确定输出像1070
B b B a =+/R F λλλ
ρ=/R F λλλρ=α
cos ),(),(y x g y x f =
元的灰度值。
三次卷积法：使用内插点周围的16个观测点的像元值，用3次卷积函数对所求像元值进行内插
图像重采样方法特点对比：
第六章．
1.傅里叶变换：
图像变换的目的：简化图像处理；便于图像特征提取；图像压缩；从概念上增强对图像信息的理解。
2.卷积定理：时间域中的函数卷积对应于频域中的函数乘积；或者说，两个函数卷积的傅立叶变换等于它们各自傅立叶变换的乘积。如果函数是在有限维空间中定义的图像，只有假设每个图像在各个方向上都有周期性的重复，卷积定理才成立；
3.傅立叶变换的流程：正向FFT－定义滤波器－逆向FFT
傅里叶变换步骤：
?选择适当的变换函数
?进行傅里叶变换
?分析变换的结果，确定滤波器
?进行傅里叶逆变换
4.低通：通过低频成分，在空间上，对应于长、宽的地物
5.主成分变换：K-L变换； PCA变换； Hotelling变换
目的：减少图像波段之间的相关性，去除多余的信息，减少图像的数据量
方法：统计学中的正交变换方法
基本性质：
1）总方差的不变性
2）正交性
3）前面的p个主成分包含总方差的大部分
主成分变换的流程：主成分正变换－主成分逆变换
缨帽变换：经验性的多波段图像的正交变换方法，又叫k-T变换
K-T变换的应用：
?特点：效果优于PCA（K-L）和4/5/3,2/3/4合成；具有明确的物理意义
?局限性：如果区域的土壤，植被和湿度的分布不平衡或差异小，变换的效果不好；
仅能用于LandSat图像
6.彩色变换：H ——hue 色调 I ——Intensity 强度 S ——Saturation 饱和度
? RGB 从物理的角度出发描述颜色
HSI 从人眼的主观感觉出发描述颜色
应用：不同分辨率图像的融合； 增强合成图像的饱和度
第七章
1. 不同类的地物之间具有差异。根据这种差异，将图像中的所有像素按其性质分为若干个类别（Class ）的过程，称为图像的分类
2. 遥感图像分类包括计算机解译和目视解译
3. 事先没有类别的先验知识，对未知类别的样本进行分类的方法称之为非监督分类
4. 事先已经知道类别的部分信息（即类别的先验知识），对未知类别的样本进行分类的方法称之为监督分类
5. 图像上的一个像素只能被分到一个类的分类方法称为硬分类（hard classification ）
6. 图像上的每一个像素可以同时被分到两个或两个以上的类的分类方法，称为软分类 典型的软分类的一个典型方法就是模糊分类或模糊聚类
7. 混淆矩阵：
混淆矩阵是由n 行n 列组成的矩阵，用来表示分类结果的精度。（n 代表类别数。）有时，该矩阵称为误差矩阵。
运行误差（Commit Error ）=(E+F)/G
用户精度（User ’s Accuracy ）：=A/G =100%-运行误差
结果误差（Omission Error ）= (B+C)/D
生产者精度（Producer ’s Accuracy ）= A/D =100%-结果
误差
遥感数字图像处理复习资料
第一章： 1.冈萨雷斯定义图像是对客观对象的一种相似性的描述或写真，包含了被描述或写真对象的信息，其英文为image，辅助性定义，是以某一技术手段再现于二维画面上的视觉信息，是二维数据阵列的光学模拟。图像分为数字图像和模拟图像。 2.数字图像的基本单位是像素（像元），图像像素是长宽大小相等的方格，具有特定的空间位置和属性特征，像素的基本属性特征为像素值。 3.遥感数值图像是一数学形式存储和表达的遥感图像。遥感数值图像中的像素值又称为亮度值（灰度值、灰度级）。 4.遥感数值图像处理是通过计算机图像处理系统对遥感数值图像中的像素进行系列操作的过程。 5.遥感数字图像处理的内容包括：1）图像增强:使图像更容易理解。2）图像矫正：使图像信息尽可能地反应实际地物的辐射信息、空间信息和物理过程。3）信息提取：提取地物的空间分布格局信息。 6.遥感数字图像处理系统包括硬件系统和软件系统。硬件系统是进行图像说必须的设备（包括计算机，数字化设备，存储设备，现实和输出设备，操作台），软件系统指进行图像处理的各种程序（如ERDAS/PCI/ENVI/ER）。 第二章 7.遥感平台是传感器的载体，有近地面，吊车，飞船，飞机，卫星等。 8.传感器又称为遥感器，是手机和记录电池辐射能量信息的装置。 9.根据数据记录方式，传感器类型可分为成像方式和非成像方式两大类。成像传感器按成像原理分为摄影成像和扫描成像。 10.摄影成像方式的传感器主要是摄影机，包括框幅摄影机，缝隙摄影机，全景摄影机，多光谱摄影机等，在快门打开后几乎瞬间同时接受目标的电磁波能量，聚焦后记录下来称为幅影像。现在常用的数码照相机就是摄影成像。最初的摄影成像方式与传统照相机成像方式不一样。用数码照相机进行拍照摄影，可直接产生数字图像。 11.传感器按烧面方式又可分为两种：目标扫面传感器和影响面扫面传感器。 12.按电磁波在真空中波长或频率的顺序将波长划分成波段，每一波段为一个波长范围，按使用的刚做波段，可将传感器分为紫外，可见光，红外，微波，多波段等类型。 13.传感器分辨率指标有是个：辐射分辨率，光谱分辨率，空间分辨率和时间分辨率。 14.空间分辨率指遥感图像上能详细区分的最小单元的尺寸或大小。空间分辨率通常用像素大小，解像力或视场角来表示。 15.像素是将地面信息空间离散化而形成的格网单元，在遥感图像中，像素大小的单位为米。 16.视场角是传感器的受光范围，也称为立体角，它与摄影机的四角和扫描仪的扫描宽度含义相同。 17.时间分辨率：传感器对同一空间区域进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔称为时间分辨率。时间分辨率的两个指标：一个是传感器本身设计的时间分辨率，受卫星运行规律影响，不能改变；另一个是根据应用要求人为设计的时间分辨率，它等于或小于卫星传感器本身的时间分辨率。因此有重返周期和重复周期。 18.重复周期又称回归周期。
遥感数字图像处理实习1
（1）以多波段组合方式将GeoTIFF格式的白银市TM原始数据转换为ENVI Standard 格式： 利用Basic Tools/Layer Stacking弹出对话框然后Import File，弹出对话框，导入GeoTIFF格式的TM原始数据，选择波段1、2、3、4、5和7， 点击OK，利用Choose选择输出路径及文件名，同时可以利用Reorder Files对输入的文件根据自己的需要进行调换顺序，点击OK输出ENVI Standard格式的数据。 （2）查询并记录影像文件的基本信息、投影信息，以及各个波段直方图信息，然后编辑头文件： 利用Basic Tools/Resize Data弹出对话框里面选择要查看的影像，左 边会出现其基本信息，如图所示：也有投影信息，既可以用来看单波段的也可以看合成后整个影像的信息。在对话框下，合成影像的名字上右击，选择Quick Statistics弹出对话框，在此对话框中点击Select Plo下拉菜单，选择单波段或者多波段的直方图，相应的对话框中会出现直方图（在结果与分析中记录），还可以右击选择edit修改横、纵坐标的单位。 同样的在合成影像的名字上右击，选择Edit Head，弹出对话框
然后点击Edit Attributes/Band Name弹出对话框，选中波段输入修改 后名字，点击OK即可进行波段名字的修改。点击Edit Attributes/Wavelengths弹出进行相应的波长的修改。 （3）在View视窗中，利用影像缩小、放大、漫游工具识别影像中的土地利用/土地覆盖类型: 可以结合当地的google earth上高分辨率的遥感影像，进行识别，利用Viewer视窗下Tools/SPEAR/Google Earth/Jump to Location可以在google earth上显示View主视窗中相应选中地物对应的位置。 （4）利用Viewer视窗打开影像，分别选取4、3、2和7、4、2波段组合进行假彩色合成，观察实习内容中所要求地物的色调变化： 利用File/Open Image File，选择第1步合成的ENVI Standard 格式的数据，弹出对话框，在其中选择RGB Color，将R、G、B分别设为4、3、2波段，点击Load Band，在Viewer#1中出现了4、3、2波段组合的假彩色图像，再在此窗口中，点击Display/New Display,弹出Viewer#2，选择RGB Color,将R、G、B分别设为7、4、2波段，点击Load Band，在Viewer#2中出现了7、4、2波段组合的假彩色图像，在Viewer窗口中右击选择Link Displays，弹出对话框，点击OK，可以把两个窗口中同一位置进行连接起来， 即其中一个窗口放大、缩小、漫游到某个位置，另外一个也跟着漫游到其相对应的位置。这样可以进行地物色调变化的对比。 （5）提取6种地物在不同波段的数值（Digital Number，DN），做光谱剖面图： 在Viewer视窗中Tools/Profile/Z Profile(Spectrum)弹出对话框,在其 Options下拉菜单中勾选Plot Key,对话框中出现了Viewer视窗中选中的目标地物的X，Y坐标，然后勾选Collect Spectra，鼠标箭头变为十字箭头，在目标地物中取九个点（本来图上就有一个，总共是十个点），然后在选择File/Save Plot As/ASCII弹出对话框 ，点击Select All Items，利用Choose选择输出路径和文件名，点击 OK，将其保存为.txt格式。选六种地物，重复以上操作，提取不同波段的数值（Digital Number，DN）。将.txt格式的文件用excel打开，然后用插入函数中的average函数求出每种地物的平均DN值，然后做出光谱剖面（光谱图如结果与分析中所示）。 （6）使用Excel制作6种地物的样本特征光谱统计表： 在Excel中分别使用插入函数中的AVERAGE、VAR、STDEV、MAX和MIN函数求出各地物样本DN值在各个波段的平均值、方差、标准差、最大值和最小值。然后，在07版Excel 的“Microsoft Office 按钮”，单击“Excel 选项”。“加载项”，然后在“管理”框中，选择“Excel 加载项”，单击“转到”弹出“加载宏”，在弹出来的对话框中选择“分析工具库”，并点击确定。然后从“工具”中找到“数据分析”，从“数据分析”对话框中选择“协方差”，并导入某种地物需求协方差的数据区域并选择“逐行”进行，最后选择数据输出区域并确定，则可得该地物的协方差矩阵。同理，在从“数据分析”对话框中选择“相关系数”，进行相应操作，可求得相关系数矩阵。（在结果与分析中附有个地物的样本特征光谱统计表）（7）制作散点图： 在Excel中，打开6种地物的样本DN数据（5步骤产生的），选择band2和band4做散
遥感复习题(1)
一、名词解释： 陆地卫星：是美国地球资源卫星系列。是美国用于探测地球资源与环境的系列地球观测卫星系统，曾称作地球资源技术卫星 波谱曲线：按地物发射率与波长之间的关系绘成的曲线（横坐标为波长，纵坐标为发射率）称为地物发射波谱曲线。 解译标识：只在遥感图像上能反映和判别地物和现象的影像特征 遥感：是指存高空和外存空间，通过飞机和卫星等晕在工具所携带的传感器 大气窗口:受大气吸收作用影响相对较小，大气透过率较高的电磁波段就成为遥感探测可以利用的有效电磁辐射波段 TM影像: 是指美国陆地卫星4-5号专题制图仪所获取的多波段扫描影像。 高光谱遥感:利用很多很窄的电磁波波段种感兴趣的物体获取许多非常窄杰光谱连续的图像数据的技术 空间定位系统: 利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某点进行定位，报时或对地表移动物体进行导航的技术系统。 二、填空题 1、“遥感”(Remote Sensing)，即“遥远的感知”。在一定距离以外感测目标物的信息，通过对信息的分析研究，确定目标物的属性及目标物之间的相互关系。它是一种以物理手段、数学方法和地学分析为基础的综合性应用技术。 2、遥感信息的三个物理属性是：遥感平台，遥感传感器，遥感信息的传输 3、近红外波段在植物遥感中的重要作用，这是因为近红外区的反射是受叶内复杂的叶腔结构和腔内对近红外辐射的多次散射控制，以及近红外光对叶片有近50%的透射和重复反射的原因。 4、植物的发射特征主要表现在热红外和微波谱段。植物在热红外谱段的发射特征，遵循普朗克黑体辐射定律，与植物温度直接相关。 5、土地覆盖是“地球陆地表层和近地面层的自然状况，是自然过程和人类活动共同作用的结果”，而土地利用是指人类利用土地的自然属性和社会属性不断满足自身需求的行为过程。 6、遥感图像的分类有监督分类和非监督分类两种。 7、土壤热通量指土壤单位时间，单位面积上的土壤热交换量，与热流方向的土温梯度、土壤热容量、热扩散率成正比，对土壤蒸发、地表能量交换均有影响。 8、水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定，同时又受到各种水状态的影响。水体可见光反射包含水表面反射、水体底部物质反射及水中悬浮物质的反射3方面的贡献。 9、海洋的微波辐射取决于2个主要因素：一是海面及一定深度的复介电常数，二是海面粗糙度。 10、遥感区域地质调查填图的最大特点是充分利用遥感图像的空间宏观优势，结合地面调查工作进行多层次的影像地质解译，在整体上提高对工作区区域地质特征的全面认识，解决突
遥感数字图像处理
遥感数字图像处理-要点 1．概论 遥感、遥感过程 遥感图像、遥感数字图像、遥感图像的数据量 遥感图像的数字化、采样和量化 通用遥感数据格式（BSQ、BIL、BIP） 遥感图像的模型：多光谱空间 遥感图像的信息内容： 遥感数字图像处理、遥感数字图像处理的内容 遥感图像的获取方式主要有哪几种? 如何估计一幅遥感图像的存储空间大小? 遥感图像的信息内容包括哪几个方面？ 多光谱空间中，像元点的坐标值的含义是什么？ 与通用图像处理技术比较，遥感数字图像处理有何特点？ 遥感数字图像处理包括那几个环节？各环节的处理目的是什么？ 2.遥感图像的统计特征 2.1图像空间的统计量 灰度直方图：概念、类型、性质、应用 最大值、最小值、均值、方差的意义 2.2多光谱空间的统计特征 均值向量、协方差矩阵、相关系数、相关矩阵的概念及意义波段散点图概念及分析 主要遥感图像的统计特征量的意义 两个重要的图像分析工具：直方图、散点图 3.遥感数字图像增强处理 图像增强：概念、方法 空间域增强、频率域增强 3.1辐射增强：概念、实现原理 直方图修正，线性变换、分段线性变换算法原理 直方图均衡化、直方图匹配的应用 3.2空间增强 邻域、邻域运算、模板、模板运算 空间增强的概念 平滑（均值滤波、中值滤波）原理、特点、应用 锐化、边缘增强概念
方向模板、罗伯特算子、索伯尔算子、拉普拉斯算子的算法和特点? 计算图像经过下列操作后，其中心象元的值： – 3×3中值滤波 –采用3×3平滑图像的减平滑边缘增强 –域值为2的3×1平滑模板 – Sobel边缘检测 – Roberts边缘检测 –模板 3.3频率域处理 高频和低频的意义 图像的傅里叶频谱 频率域增强的一般过程 频率域低通滤波 频率域高通滤波 同态滤波的应用 3.4彩色增强 彩色影像的类型：真彩色、假彩色、伪彩色
遥感地学分析期末整理(部分)
第一章 广义的遥感：广义的角度来理解遥感，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震）等的探测。 狭义的遥感：狭义的角度来理解遥感，指应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 遥感是一种以物理手段、数学方法和地学分析为基础的综合性应用技术 遥感技术系统一般由四部分组成：遥感平台、传感器、遥感数据接收与处理系统、遥感资料分析处理系统。遥感信息源的类型①按遥感平台划分：地面遥感，航空遥感，航天遥感，航宇遥感 ②按探测的电磁波段划分 可见光遥感：波段在0.38-0.76μm 红外遥感：波段在0.76-1000μm 微波遥感：波段在1mm-1m 紫外遥感：波段在0.05-0.38μm 多光谱遥感：多光谱摄影机、多光谱扫描仪等 高光谱遥感：成像高光谱和非成像高光谱 ③按电磁辐射源划分：被动遥感，主动遥感 ④按应用领域划分：地质遥感、农业遥感、林业遥感、水利遥感、海洋遥感、环境遥感、灾害遥感等。 遥感的特点 ①大面积的同步观测：遥感平台越高，视角越宽广，可以同步探测到的地面范围越大，从而可观测地物的空间分布规律。 ②时效性：遥感技术可以在短时间内对同一地区进行重复探测。 ③数据的综合性和可比性：遥感技术获取的数据反映地表的综合特性，包括自然、人文等方面。 ④经济性：可节省大量的人力、物力和财力。 ⑤局限性：波谱的有限性、电磁波段的准确性、空间分辨率低等。 遥感信息源的综合特征：①多源性②空间宏观性③遥感信息的时间性④综合性、复合性⑤波谱、辐射量化性 空间分辨率（Spatial resolution） ①像元大小（pixel size）：针对传感器或图像而言，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小 ②地面分辨率（Ground resolution）：针对地面而言，指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小 空间分辨率的表示形式 ①象元（pixel size)——瞬时视域所对应的地面面积象元(pixe1)，即与一个象元大小相当的地面尺寸，单位：米(m)。 ②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：毫弧度(mrad)。IFOV越小，最小可分辨单元(可分像素)越小，空间分辨率越高。一个瞬时视场内的信息，表示一个象元。 线对：成像平面上1毫米间距内能分辨开的黑白相间的线条对数 光谱分辨率：传感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小（带宽） 光谱分辨率在遥感中的意义: 开拓遥感应用领域; 专题研究中波段选择针对性; 图像处理中多波段的应用提高判识效果 时间分辨率:对同一地区遥感影像重复覆盖的频率 时间分辨率的意义: 动态监测与预报；自然历史变迁和动力学分析；利用时间差提高遥感的成像率和解像率；更新数据库 辐射分辨率指传感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力。即探测器的灵敏度(遥感器感测元件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力)，一般用灰度的分级数来表示，即最暗—最亮灰度值(亮度值)间分级的数目——量化级数。
《遥感数字图像处理》习题与答案
《遥感数字图像处理》习题与答案 第一部分 1.什么是图像？并说明遥感图像与遥感数字图像的区别。 答：图像（image）是对客观对象的一种相似性的描述或写真。图像包含了这个客观对象的信息。是人们最主要的信息源。 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分，图像可分为模拟图像和数字图像。模拟图像（又称光学图像）是指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像，它属于可见图像。数字图像是指被计算机储存，处理和使用的图像，是一种空间坐标和灰度都不连续的、用离散数字表示的图像，它属于不可见图像。 2.怎样获取遥感图像？ 答：遥感图像的获取是通过遥感平台搭载的传感器成像来获取的。根据传感器基本构造和成像原理不同。大致可分为摄影成像、扫描成像和雷达成像三类。 m= 3.说明遥感模拟图像数字化的过程。灰度等级一般都取2m（m是正整数），说明8时的灰度情况。 答：遥感模拟图像数字化包括采样和量化两个过程。 ①采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。空间采样可以将模拟图像具有的连续灰度（或色彩）信息转换成为每行有N个像元、每列有M个像元的数字图像。 ②量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到有M×N个像元点组合表示的图像，但其灰度（或色彩）仍是连续的，不能用计算机处理。应进一步离散、归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，称为量化。 m=时，则得256个灰度级。若一幅遥感数字图像的量化灰度级数g=256级，则灰当8 度级别有256个。用0—255的整数表示。这里0表示黑，255表示白，其他值居中渐变。由于8bit就能表示灰度图像像元的灰度值，因此称8bit量化。彩色图像可采用24bit量化，分别给红，绿，蓝三原色8bit，每个颜色层面数据为0—255级。 4.什么是遥感数字图像处理？它包括那些容？ 答：利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作，以求达到预期结果的技术，称作遥感数字图像处理。 其容有： ①图像转换。包括模数（A/D）转换和数模（D/A）转换。图像转换的另一种含义是为使图像处理问题简化或有利于图像特征提取等目的而实施的图像变换工作，如二维傅里叶变换、沃尔什-哈达玛变换、哈尔变换、离散余弦变换和小波变换等。 ②数字图像校正。主要包括辐射校正和几何校正两种。 ③数字图像增强。采用一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度、对比度，突出所需信息的工作称为图像增强。图像增强处理不是以图像保真度为原则，而是设法有选择地突出便于人或机器分析某些感兴趣的信息，抑制一些无用的信息，以提高图像的使用价值。 ④多源信息复合（融合）。 ⑤遥感数字图像计算机解译处理。
遥感数字图像处理教程复习分析
第一章． 遥感概念 遥感（Remote Sensing，简称RS），就是“遥远的感知”，遥感技术是利用一定的技术设备和系统，远距离获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。 遥感技术的原理 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。 图像 人对视觉感知的物质再现。图像可以由光学设备获取，如照相机、镜子、望远镜、显微镜等；也可以人为创作，如手工绘画。图像可以记录、保存在纸质媒介、胶片等等对光信号敏感的介质上。随着数字采集技术和信号处理理论的发展，越来越多的图像以数字形式存储。因而，有些情况下“图像”一词实际上是指数字图像。 物理图像：图像是人对视觉感知的物质再现 数字图像：图像以数字形式存储。 图像处理 运用光学、电子光学、数字处理方法，对图像进行复原、校正、增强、统计分析、分类和识别等的加工技术过程。 光学图像处理 应用光学器件或暗室技术对光学图像或模拟图像(胶片或图片)进行加工的方法技术 数字图像处理 是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。图像处理能做什么？（简答） 是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理主要目的：提高图像的视感质量，提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，进行图像的重建，更好地进行图像分析，图像数据的变换、编码和压缩，更好图像的存储和传输。数字图像处理在很多领域都有应用。 遥感图像处理(processing of remote sensing image data )是对遥感图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理的方法。常用的遥感图像处理方法有光学的和数字的两种。
遥感地学分析期末复习
名词解释 1、大气窗口：电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段称为大气窗口。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。 2、图像镶嵌：当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时，通常需要将两幅或多幅图像拼接成一幅后一系列覆盖全区的较大图像的过程。 3、光谱分辨率：是指传感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小。 4、遥感地学分析：遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，是综合物理手段、数学方法和地学分析等综合性应用技术和理论，或者能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息理论方法。 5、水体富营养化：是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。 6、植被指数：根据地物光谱反射率的差异作比值运算可以突出图像中植被的特征、提取植被类别或估算绿色生物量，通常把能够提取植被的算法称为植被指数。在遥感领域中用来表征地表植被覆盖，生长状况的一个简单，有效的度量参数。 7、几何纠正：通过一系列的数学模型来改正和消除遥感影像成像时因摄影材料变形、物镜畸变、大气折光、地球曲率、地球自转、地形起伏等因素导致的原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的变形，从而使之实现与标准图像或地图的几何整合。 问答题 1、辐射分辨率与空间分辨率的关系？ 空间分辨率是指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小。辐射分辨率是指传感器对光谱信号的强弱的敏感程度、区分能力。 瞬间视场IFOV越大，最小可分像素越大，空间分辨率越低。但是IFOV越大，通光率即瞬时获得的入射能量越大，辐射测量越敏感，对微弱能量差异的检测能力越强，则辐射分辨率越高。因此，空间分辨率的增大，伴之以辐射分辨率降低。 2、在定量遥感中，比较经验模型、物理模型、半经验模型的优缺点。 经验模型优点：简单、实用性强。缺点：理论基础不完备，缺乏对物理机理的足够理解和认识，参数之间缺乏逻辑关系。 物理模型优点：理论基础完善，模型参考具有明确的物理意义。缺点：输入参数多，方程复杂，实用性较差，且常对非主要因素有过多的忽略或假定
遥感地学分析实验报
实验一植被覆盖度反演 一、实验目的 植被覆盖度是指植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比。通常林冠称郁闭度，灌草等植被称覆盖度。它是衡量地表植被覆盖的一个最重要的指标，被覆盖度及其变化是区域生态系统环境变化的重要指示，对水文、生态、全球变化等都具有重要意义。目前已有许多利用遥感技术测量植被覆盖度的方法，其中应用最广泛的方法是利用植被指数近似估算植被覆盖度，常用的植被指数为NDVI，本次实验完成植被覆盖度反演。 二、实验数据 实验选取两景覆盖北京市的Landsat8 OLI影像、土地覆盖类型图以及北京行政边界矢量数据为数据源。其中，土地覆盖类型图是作为掩膜文件使用，其目的是为了便于植被覆盖度的估算；北京行政边界矢量数据是裁剪出北京市行政区内的范围。Landsat8 OLI影像是从地理空间数据云网站上下载得到的，其成像时间为2013年10月份。与Landsat7的ETM+成像仪相比，OLI成像仪获取的遥感图像辐射分辨率达到12比特，图像的几何精度和数据的信噪比也更高。OLI成像仪包括9个短波谱段（波段1～波段9），幅宽185km，其中全色波段地面分辨率为15m，其他谱段地面分辨率为30m。 三、实验方法 本文反演植被覆盖度所采用的是像元二分模型方法，像元二分模型是一种简单实用的遥感估算模型，它假设一个像元的地表由有植被覆盖部分与无植被覆盖部分组成，而遥感传感器观测到的光谱信息(S)也由这2个组分因子线性加权合成，各因子的权重是各自的面积在像元中所占的比率，如其中植被覆盖度可以看作是植被的权重。因此，像元二分模型的原理如下：VFC = (S - Ssoil)/ ( Sveg - Ssoil) S为遥感信息，其中Ssoil 为纯土壤像元的信息, Sveg 为纯植被像元的信息。 改进的像元二分法——遥感信息选择为NDVI VFC = (NDVI - NDVIsoil)/ ( NDVIveg - NDVIsoil) 两个参数的求解公式 NDVIsoil=(VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax)/( VFCmax- VFCmin) NDVIveg=((1-VFCmin)*NDVImax- (1-VFCmax)*NDVImin)/( VFCmax- VFCmin) 当区域内可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0% VFC = (NDVI - NDVImin)/ ( NDVImax - NDVImin) 当区域内不可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%，当有实测数据的情况下，取实测数据中的植被覆盖度的最大值和最小值；当没有实测数据的情况下，植被覆盖度的最大值和最小值根据经验估算。 其中, NDVIsoil 为裸土或无植被覆盖区域的NDVI值, 即无植被像元的NDVI 值；而NDVIveg 则代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI 值, 即纯植被像元的NDVI 值。 四、实验处理步骤 1、实验处理流程如下图所示
《遥感数字图像处理》试卷
东南大学2008—2009学年考试试题 课程名称：遥感数字图像处理 学号姓名成绩 一、单项选择题（2分×20=40分） 1.遥感技术是利用地物具有完全不同的电磁波（）或（）辐射特征来判断地物目标和自然现象。 A.反射发射 B.干涉衍射 C.反射干涉 D.反射衍射 2.TM6所采用的10.4~12.6um属于（）波段。 A.红外 B.紫外 C.热红外 D.微波 3.彩红外影像上（）呈现黑色，而（）呈现红色。 A.植被 B. 水体 C.干土 D.建筑物 4.影响地物光谱反射率的变化的主要原因包括（）。 A. 太阳高度角 B.不同的地理位置 C. 卫星高度 D.成像传感器姿态角 5.红外姿态测量仪可以测定（）。 A. 航偏角 B. 俯仰角 C.太阳高度角 D. 滚动角 6.下面遥感卫星影像光谱分辨率最高的是（）。 A. Landsat-7 ETM+ B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 7.下面采用近极地轨道的卫星是（）。 A. Landsat-5 B. SPOT 5 C. 神州7号 D. IKONOS-2 8.下面可获取立体影像的遥感卫星是（）。 A. Landsat-7 B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 9.侧视雷达图像的几何特征有（）。 A.山体前倾 B.高差产生投影差 C.比例尺变化 D. 可构成立体像对 10.通过推扫式传感器获得的一景遥感影像，在（）属于中心投影。 A.沿轨方向 B. 横轨方向 C. 平行于地球自转轴方向 D. 任意方向 11. SPOT 1-4 卫星上装载的HRV传感器是一种线阵（）扫描仪。 A. 面阵 B. 推扫式 C. 横扫式 D. 框幅式 12.（）只能处理三波段影像与全色影像的融合。 A.IHS变换 B.KL变换 C. 比值变换 D. 乘积变换 13.（）是遥感图像处理软件系统。 A. AreInfo B.ERDAS C. AUTOCAD D. CorelDRAW 14.一阶哈达玛变换相当于将坐标轴旋转了（）。 A.30° B. 45° C. 60° D.90° 15.遥感影像景物的时间特征在图像上以（）表现出来。 A. 波谱反射特性曲线 B.空间几何形态 C. 光谱特征及空间特征的变化 D.偏振特性 16.遥感传感器的分辨率指标包括有（）。 A.几何分辨率 B.光谱分辨率 C.辐射分辨率 D.时间分辨率 17.遥感图像构像方程是指地物点在图像上的（）和其在地物对应点的大地坐标之间的数学关系。 A.投影差 B. 几何特征 C.图像坐标 D. 光谱特征
遥感地学分析复习题
遥感地学分析复习题Revised on November 25, 2020
遥感地学分析复习题 一、名词解释： 1、大气窗口：电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段称为大气窗口。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。考虑各种气体吸收的综合影响，仅有某些波段大气的吸收作用相对较弱，透射率较高。这些能使能量较易通过的波段。 2、图像镶嵌：当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时，通常需要将两幅或多幅图像拼接成一幅后一系列覆盖全区的较大图像的过程。 3、光谱分辨率：是指探测器在波长方向上的记录宽度，又称波段宽度(band width)。光谱分辨率被严格定义为仪器达到光谱响应最大值的50%时的波长宽度。 4、遥感地学分析：遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，是综合物理手段、数学方法和地学分析等综合性应用技术和理论，或者能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息理论方法。 5、水体富营养化：是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。 6、植被指数：根据地物光谱反射率的差异作比值运算可以突出图像中植被的特征、提取植被类别或估算绿色生物量，通常把能够提取植被的算法称为植被指数。 7、几何纠正：就是纠正这些系统及非系统性因素引起的图像变形，从而使之实现与标准图像或地图的几何整合。 二、问答题： 1、辐射分辨率与空间分辨率的关系 瞬间视场IFOV越大，最小可分像素越大，空间分辨率越低。但是 I FO V越大，通光率即瞬时获得的入射能量越大，辐射测量 越敏感，对微弱能量差异的检测能力越强，则辐射分辨率 越高。因此，空间分辨率的增大，伴之以辐射分辨率降 低。 2、在定量遥感中，比较经验模型、物理模型、半经验模型的优缺点。 经验模型优点：简单、实用性强
遥感地学分析的重点知识
第1章绪论 一、遥感地学分析 遥感地学分析是以地学规律为基础对遥感信息进行的分析处理过程。 地学分析方法与遥感图像处理方法有机地结合起来，一方面可扩大地学研究本身的视域，提高对区域的认识水平；另一方面可改善遥感分析、处理、识别目标的精度。 二、遥感的分类 1、以探测平台划分；（地面、航空、航天、航宇） 2、按探测的电磁波段划分； 3、按电磁辐射源划分；（被动、主动） 4、按应用目的划分。（地质、农业、林业、水利、海洋等） 二、按探测的电磁波段划分 1、可见光遥感 2、红外遥感 3、微波遥感 4、多光谱遥感 5、紫外遥感 6、高光谱遥感 三、遥感信息定量化的定义 遥感信息定量化是指通过实验或物理模型将遥感信息与观测目标参量联系起来，将遥感信息定量地反演或推算为某些地学、生物学或大气等测量目标参量。 四、遥感信息的定量化两重含义 1、遥感信息在电磁波不同波段内给出的地标物质定量的物理量和准确的空间位置。 2、从定量的遥感信息中，通过实验或物理模型将遥感信息与地学参量联系起来，定量地反演或推算某些地学或生物学的参量。 3、定量化模型：分析模型、经验模型、半经验模型。 第2章地物光谱特征与遥感数字图像信息提取 一、地物的反射光谱特性 反射率——用来表示不同地物对入射电磁波的反射能力的不一样。 反射——当电磁辐射到达两种不同介质的分界面时，入射能力的一部分或全部返回原介质的现象。 光谱反射率——Ρ(λ)=E R（λ）/E I(λ) ↓↓↓ 反射率反射能入射能 一般地说，当入射电磁波长一定时，反射能力强的地物，反射率大，在黑白遥感图像上呈现的色调就浅。反之，反射入射光能力弱的地物，反射率小，在黑白遥感图像上呈现的色调就深。 判读遥感图像的重要标志——在遥感图像上色调的差异。
《遥感数字图像处理》试卷及答案
2008—2009学年考试试题 课程名称：遥感数字图像处理 学号姓名成绩 一、单项选择题（2分×20=40分） 1.遥感技术是利用地物具有完全不同的电磁波（A）或（）辐射特征来判断地物目标和自然现象。 A.反射发射 B.干涉衍射 C.反射干涉 D.反射衍射 2.TM6所采用的10.4~12.6um属于（C ）波段。 A.红外 B.紫外 C.热红外 D.微波 3.彩红外影像上（ B）呈现黑色，而（ A）呈现红色。 A.植被 B. 水体 C.干土 D.建筑物 4.影响地物光谱反射率的变化的主要原因包括（A）。 A. 太阳高度角 B.不同的地理位置 C. 卫星高度 D.成像传感器姿态角 5.红外姿态测量仪可以测定（B）。 A. 航偏角 B. 俯仰角 C.太阳高度角 D. 滚动角 6.下面遥感卫星影像光谱分辨率最高的是（D）。 A. Landsat-7 ETM+ B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 7.下面采用近极地轨道的卫星是（A）。 A. Landsat-5 B. SPOT 5 C. 神州7号 D. IKONOS-2 8.下面可获取立体影像的遥感卫星是（ B）。 A. Landsat-7 B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 9.侧视雷达图像的几何特征有（A ）。 A.山体前倾 B.高差产生投影差 C.比例尺变化 D. 可构成立体像对 10.通过推扫式传感器获得的一景遥感影像，在（B）属于中心投影。 A.沿轨方向 B. 横轨方向 C. 平行于地球自转轴方向 D. 任意方向 11. SPOT 1-4 卫星上装载的HRV传感器是一种线阵（B）扫描仪。 A. 面阵 B. 推扫式 C. 横扫式 D. 框幅式 12.（A）只能处理三波段影像与全色影像的融合。 A.IHS变换 B.KL变换 C. 比值变换 D. 乘积变换 13.（B）是遥感图像处理软件系统。 A. AreInfo B.ERDAS C. AUTOCAD D. CorelDRAW 14.一阶哈达玛变换相当于将坐标轴旋转了（B）。 A.30° B. 45° C. 60° D.90° 15.遥感影像景物的时间特征在图像上以（C）表现出来。 A. 波谱反射特性曲线 B.空间几何形态 C. 光谱特征及空间特征的变化 D.偏振特性 16.遥感传感器的分辨率指标包括有（C）。 A.几何分辨率 B.光谱分辨率 C.辐射分辨率 D.时间分辨率 17.遥感图像构像方程是指地物点在图像上的（ C）和其在地物对应点的大地坐标之间的数学关系。 A.投影差 B. 几何特征 C.图像坐标 D. 光谱特征
遥感地学分析总结
遥感地学分析总结-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第一章 遥感：指空对地的遥感，即从远离地面的不同工作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等）通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 地学分析是以地学规律为基础对信息进行的分析处理过程。 地学分析方法主要有地理相关分析法、主导因素法、环境本底法、交叉分析法、信息复合等。 遥感的目的： 建立模型，从简单到复杂地分析图像，从少到多地利用图像，从遥感数据中获取需要的遥感信息。 人们通过对遥感信息的处理、分析、复原和反演来揭示地表各种现象和过程的规律。 遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，其结合物理手段、数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法。 遥感信息源的综合特征 （1）多源性多平台多波段多视场 （2）空间宏观性遥感影像覆盖范围大、视野广，具有概括性 （3）遥感信息的时间性瞬时特征时效性重返周期与多时相 （4）综合性、复合性多种地理要素的综合反映多分辨率遥感信息的综合（5）波谱、辐射量化性地物波谱反射、辐射的定量化记录 （6）遥感信息在地学分析中的模糊性和多解性 地面信息是多维的、无限的（时间和空间的），而遥感信息是简化的二维信息遥感信息的复杂性和不确定性主要表现在：同物异谱、异物同谱；混合象元；时相变化；信息传输中的衰减和增益（辐射失真和几何畸变） 遥感数据介绍 1）高分辨率遥感数据 2）中分辨率遥感数据 3）低分辨率遥感数据 高分辨率（高清晰度）遥感卫星像片空间分辨率一般为5m-10m 左右，卫星一般在距地600km（千米）左右的太阳同步轨道上运行。 应用范围： 精度相对较高的城市内部的绿化、交通、污染、建筑密度、土地、地籍等的现状调查、规划、测绘地图；大型工程选址、勘察、测图和已有工程受损监测等；还可应用于农业、林业、灾害等领域内的详细调查和监测。 中等分辨率（高清晰度）遥感卫星数据空间分辨率一般为80m-10m 左右，卫星一般在距地700km-900km的近极地太阳同步轨道上运行。重复覆盖同一地区的时间间隔为几天至几十天 应用范围： 资源调查、环境和灾害监测、农业、林业、水利、地质矿产和城建规划等近50 个行业和领域。 低分辨率遥感数据
遥感数字图像处理教程期末复习题
遥感数字图像处理教程 第一章概论 1.1图像和遥感数字图像 1.1.1图像和数字图像 本书定义图像为通过镜头等设备得到的视觉形象 根据人眼的视觉可视性可将图像分为可视图像和不可视图像。可视图像有图片、照片、素描和油画等，以及用透镜、光栅和全息技术产生的各种可见光图像。不可见图像包括不可见光成像和不可测量值 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性，可将图像分为数字图像和模拟图像。数字图像是指用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度不连续、以离散数字原理表达的图像。在计算机内，数字图像表现为二维阵列，属于不可见图像。模拟图像指空间坐标和明暗程度连续变化的、计算机无法直接处理的图像，属于可见图像。 利用计算机技术，可以实现模拟图像和数字图像之间相互转换。把模拟图像转化为数字图像成为模/数转换，记作A/D转换； 数字图像最基本的单位是像素。像素是A/D转换中国的取样点，是计算机图像处理的最小单位；每个像素具有特定的空间位置和属性特征。 1.1.2遥感数字图像 遥感数字图像时数字形式的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同长波的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。 遥感数字图像中的像素成为亮度值。亮度值的高低由遥感传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。由于地物反射或辐射电磁波的性质不同受大气的影响不同，相同地点不同图像的亮度值可能不同。 图像的每个像素对应三维世界中的一个实体、实体的一部分或多个实体。在太阳照射下，一些电磁波被这个实体反射，一些被吸收。反射部分电磁波到达传感器被记录下来，成为特定像素点的值。 1.2压感数字图像处理 1.2.1遥感数字图像处理概述 遥感数字图像处理是利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系列操作的过程。遥感数字图像处理主要包括三个方面 1.图像增强，使用多种方法，如：灰度拉伸、平滑、瑞华、彩色合成、主成分变换K-T变换、代数运算、图像融合等压抑、去除噪声、增强整体图像或突出图像中的特定地物的信息，是图像更容易理解、解释和判读、 图像增强着重强调特定图像特征，在特征提取、图像分析和视觉信息的显示很有用。 2.图像校正：图像校正也成图像回复、图像复原，主要是对传感器或环境造成的退化图像进行模糊消除、噪声滤除、几何失真或非线性校正。 信息提取：根据地物光谱特征和几何特征，确定不同地物信息的提取规则。 1.2.2 遥感数字图像处理系统 数字图像处理需要借助数字图像处理系统来完成。一个完整的遥感数字图像处理系统包括硬件系统和软件系统两大部分。 1.硬件系统 包括计算机、数字化设备、大容量存储、显示器和输出设备以及操作台 1）计算机 是图像处理核心，大的内存和高的CPU速度有助于加快处理的进度。 2）数字化设备
福师 《人文地理学》期末考试学习资料(二)13
奥鹏远程教育中心福师《人 文地理学》（二） 第二章人文地理学的主题与基本理论 一、文化的时间现象——文化的扩散 文化扩散可以分为两类，即扩展扩散（expansion diffusion）和迁移扩散（relocation diffusion）。 （一）扩展扩散 扩展扩散是指某文化现象出现后，通过其居民，从该地向四周，不断地传递，其所占据的空间也就越来越大。这种扩散现象的特点是空间上的连续性，新的分布区由旧的分布区扩大而形成，旧的分布区较小，而位于新的分布区内。 1. 接触扩散或传染扩散 2.等级扩散 3.刺激扩散 （二）迁移扩散 二、文化生态学——文化与环境的关系 （一）文化生态关系的类型 1.直链型文化生态关系 2.网络型文化生态关系 3.社会体系中的文化生态关系 4.和谐文化生态关系 （二）文化与地理环境的相互关系 1.地理环境为文化的形成提供了基础条件 2.环境条件对文化发展的影响——加速或延缓作用 3.环境条件差异性的影响 4.人类活动产生的文化，改变了自然面貌，形成文化景观
三、人地关系论 （一）环境决定论 （二）可能论 可能论（possibilism）也称或然论，它不是强调环境在人地关系中的决定性作用，而是注重人对环境的适应与利用方面的选择能力。 （三）适应论 （四）适应论（adjustment theory）是英国人文地理学家. 罗克斯比（Percy M．Roxby，1880-1947 年）提出的。他认为，人文地理学包括两个方面：一是人群对他们的自然环境的适应；二是居住在一定区域内人群及其和地理区域之间的关系。 （五）生态论 （六）生态论（human ecology）是美国地理学家. 巴罗斯Harlan．H．Barrows，1877-1960年）提出的。他在1927年发表的一篇文章中称，地理学是有关“人类生态学的科学”，其目的不在于考察环境本身的特征和客观存在的自然现象，而在于研究人类对自然环境的反应（五）环境感知论 环境感知（environmental perception）是文化地理学借心理学新的研究成果来分析人地关系的。他们认为，人与自然环境关系中的各种可能性进行选择时不是任意的、随机的和毫无规律的，而是有一定的客观规律可寻的。 （六）文化决定论 （七）和谐论 第三章人文地理学的研究方法 人文地理学研究的方法论 一、经验主义方法论 二、实证主义方法论 三、人本主义方法论 四、结构主义方法论 人文地理学的主要研究方法 一、人文地理学研究的调查研究方法
遥感数字图像处理考试知识点整理
遥感 第一章 1遥感数字图像；遥感数字图像的分类方式和对应类别。 （1）定义：遥感数字图像是数字形式的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。 （2）可见图像和不可见图像 单波段和多波段，超波段 数字图像和模拟图像 2遥感图像的成像方式（三大种：摄影、扫描、雷达）。 （1）摄影，扫描属于被动遥感 雷达属于主动遥感 （2）摄影：根据芦化银物质在关照条件下回发生分解这一机制，将卤化银物质均匀涂在片基上，制成感光胶片 扫描：扫描类遥感传感器逐点逐行地以时序方式获取的二维图像 雷达：由发射机向侧面发射一束窄波段，地物反射的脉冲，由无线接收后被接收机接收 3遥感图像的数字化（模数转换）过程——两大过程：采样、量化，名词解释。 采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样，即：图像空间位置的数字化。采样是空间离散。 量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到由Ｍ×Ｎ个像素点组合表示的图像，但其灰度（或彩色）仍是连续的，还不能用计算机处理。它们还要进一步离散并归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，这称之为量化，即：图像灰度的数字化。量化属于亮度属性离散。遥感图像数字化过程两个特点：亮度和空 4遥感数字图像的存储空间大小的计算。 图像的灰度级有：2,64,128,256 存储一幅大小为M*N，灰度量化位数G的图像，所需要的存储空间（图像数据量）为M*N*G(bit) 1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB TM空间分辨：1,2,3,4,5,7为30米，6为120米 5遥感数字图像的分辨率（时间、空间、光谱、辐射分辨率）； （1）时间分辨率：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔即采样的时间频率，也称重访周期 空间分辨率：指图像像素所代表的相应地面范围的大小，空间分辨率愈高，像素所代表的范围愈小 光谱分辨率：光谱分辨率是指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，光谱分辨率愈高 辐射分辨率：是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。高辐射分辨率可以区分信号强度的微小差异。 （2）常见传感器和空间分辨率书17-18页 6遥感数字图像的数据（数据级别、数据存储格式、元数据定义） （1）数据级别： 0级产品：未经过任何校正的原始图像数据 1级产品：经过了初步辐射校正的图像校正 2级产品：经过了系统级的几何校正，即根据卫星的轨道和姿态等参数以及地面系统中