太原理工大学遥感原理与应用实验指导书
《遥感原理与应用》实验指导书
矿业工程学院
测绘科学与技术系
实验一、遥感图像几何校正（2学时）实验二、遥感图像辐射增强（2学时）实验三、遥感图像非监督分类（2学时）
实验一、遥感图像几何校正（2学时）
原理与方法简介遥感影像由于遥感平台位置和运动状态变化、地形起伏、地球表面曲率、大气折射、地球自转等诸多因素的影响而产生与地面目标位置和（或）形状方面的不相一致的几何畸变，通过一定的数学算法，使这种畸变消除或接近消除，这就是几何校正。常用的几何校正计算方法主要有以下三种：
1）邻域法（Nearest neighbor ）——将最接近的像元值赋予输出像元（图1.1）；
Figure1.1Nearest Neighbor
邻域法优点：极值和一些细节不会丢失，对植被分类、查找具线性特征的边界或侦测湖水的混浊度和温度是重要的。该方法适用于分类之前，计算速度快，适合于具有定性和定量特点的专题图像研究。
其缺点是：从较大的栅格重采样到较小栅格时会出现阶梯状斜线；可能会丢失或重复一些数值；用于线形专题图（如道路、水系）可能引起线状网络数据断开或出现裂隙。
2）双线性内插法（bilinear interpolation ）——利用二次样条函数计算2×2窗口中的4个像元值并赋予输出像元（图1.2）。
Figure1.2Bilinear Interpolation
113V dy D V V V m +?-=
224V dy V V Vn +?-=
m m n V dx D
V V Vr +?-=或：i i i i i i i r V D
y D x D V W V ??-?-==∑∑==41241))((W i ——权重因子
Δx i ，Δy i ——r 点与i 点的坐标变化
V i ——i 像元值
双线性内插法的优点是：图像较平滑，不会出现阶梯现象，空间精度较高，常用于需要改变像元大小的场合，如SPOT/TM 的融合。
其缺点是：由于像元作过平均计算，相当于低通滤波（Low-frequency convolution ）的效果，边界平滑，某些极值会丢失。
3）立方卷积内插法（Cubic convolution ）——利用三次函数计算4×4窗口中的像素值并赋予输出像素（图1.3）
。
Figure 1.3Cubic Convolution
类似于双线性内插，只是所用窗口为4*4，而非2*2，即对16个像元作平均运算而得出输出像元的数据文件值。
]}
2)2,2([*)2,2(]1)2,1([*)2,1()]2,([*)2,(]1)2,1([*)2,1({4
1--++-+++
--++-+++
-+-++
+-+--+-=∑=n j i d f n j i V n j i d f n j i V n j i d f n j i V n j i d f n j i V V i r 其中：i=int(x r )，j=int(y r )
d(i ，j)——(i ，j)和(x r ,y r )坐标距离
V(i ，j)——(i ，j)像元值
V r
——输出像元数据文件值
a——大多数情况下取-0.5，这将使输出影像的均值和标准差接近于原始数据。
立方卷积的优点是：输出影像的均值和标准差接近于原始数据；这种方法适用于数据像元尺寸改变很大的场合，如TM与航空照片融合。
其缺点是：数据值会发生变化；计算工作量最大，因此处理速度较慢。
2）掌握几何校正中控制点选择、坐标变换和重采样方法。
实验二、遥感图像辐射增强（2学时）
辐射增强（Radiometric Enhancement）处理影像中单个像元值，通过改变图像像元的亮度值来改善图像质量或突出某些灰阶像元。对一个波段所作的辐射增强处理可能并不适合于其它波段，因此，对多波段影像进行辐射增强时可以将它们按一系列独立的单波段影像考虑。一般而言，辐射增强不会使每一个像元的对比度都增强，有些像元的对比度会增强，而其它的则会减弱。本次辐射增强实验做以下三个:
（1）对比度拉伸（contrast stretching）
利用某一线性或非线性函数，将原始影像数据从较窄的灰阶段扩展到较大的灰阶范围（通常是显示器能够显示的全部范围，即0-255）。根据变换函数的性质和处理方法，对比度拉伸有以下常见类型：线性对比度拉伸、分段线性对比度拉伸、非线性指数对比度拉伸、非线性对数对比度拉伸。
在对影像进行对比度拉伸时，通常先对影像数据进行统计，得出其像元灰度平均值、标准方差及其它的统计量，利用平均值上下两个标准方差的数据值作为起始和终止灰阶。在图像数据正态分布的情况下，这个范围的数据一般占影像数据总量的95%左右。
（2）直方图均衡化（histogram equalization）
直方图均衡化是一种非线性拉伸，通过将某一范围内的像元值进行重新分配，使每个灰度值的像元数接近一致，这样一来，直方图峰值部分的像元对比度将增加，而两侧像元对比度将减小。
Figure2.1Histogram Equalization
直方图均衡化所产生的辐射增强的效果是使原影像直方图中的峰值部分对比度增大，而“尾部”像元对比度减小，这常常使输入影像中最暗和最亮的部分丢失。
（3）亮度反转（brightness inversion）
先将输入数据文件值范围（一般为0-255）变换成0-1，通过亮度反转变换后再转回到0-255范围。亮度反转对强调低值像元域的细节有特殊效果。
DN out=1.0,0 DN out=0.1/DN in,0.1 目的要求 学习掌握图像对比度拉伸、直方图均衡化、亮度反转等辐射增强方法。实习步骤 结果分析 实验三、遥感图像非监督分类 非监督分类（Unsupervised Classification）是利用地物光谱信息或纹理信息的差异，通过统计提取特征，利用其差别实现分类，最后再确定类的属性。 非监督分类有动态聚类法、分级集群法、RGB聚类法多种方法。本次非监督分类采用动态聚类法（ISODATA聚类）。 ISODATA（Iterative Self-Organizing Data Analysis Techniques Algorithm迭代自组数据分析算法）是一种反复自组织数据的分析技术。该方法反复地完成整个分类并计算统计参数。ISODATA方法利用最小光谱距离安排待分像元到相应的簇，程序首先根据推断所获得的簇的平均值或已有的标志的平均值确定簇数，然后反复处理，最后移动到数据中簇的平均值。 ●ISODATA聚类参数 N——确认的最大簇数，每个簇都是某一类的基础，因而最终成为最大的分类数。ISODATA开始按初定的N个簇的均值处理，有些簇只有很少的像元，这些簇可以剔除，留下少于N的簇数； T——收敛阈值（convergence threshold），是占百分比最大的像元，它们所属的类值在迭代时可以保持不变； M——完成聚类所需最大迭代次数。 ●初始簇均值（initial cluster Means） 第一次迭代时，N个簇的平均值可以大致决定，每次迭代之后，每个簇的均值都会按簇中像元的实际光谱位置加以计算，从而取代初始均值，然后，这些新的均值在下次迭代时用于定义簇，处理继续进行，直至两次迭代之间少有变化。 初始簇均值在特征光谱空间中沿着一个矢量方向分布（Figure3.1）。 1 Figure3.1ISODATA Arbitrary Clusters 1点坐标（μA-δA，μB-δB），对于多维（N维）特征空间，点1由（μ1-δ1，μ2-δ2，…μn-δn）确定。 ●像元分析（Pixel Analysis） 像元分析从图像左上角开始，从左到右，一块接一块地进行。 首先计算像元与各簇均值的光谱距离，通过比较，将像元划分到距离最近的簇（Figure 3.2），按簇重新计算均值，其位置会发生变化（Figure3.3），再重新计算比较、分簇。 Figure3.2ISODATA First Pass Figure3.3ISODATA Second Pass ●未变化的比率（Percentage Unchanged） 指每次迭代之后，那些自上次迭代以来未发生变化的像元的比率，该比率趋近于T（收敛阈值）时，处理程序结束。如果不能收敛到T，则应增加最大迭代次数M。 ISODATA聚类的优点： ●与数据文件中像元地理位置无关； ●对发现数据内在的光谱簇非常有效，只要有足够的迭代次数，初始簇均值位置的设定对结果没有影响。 其缺点是： ●聚类处理很化时间； ●不考虑像元在空间上的一致性。 目的要求 2）对某一研究区土地覆盖类型（植被、水体、城镇居民点、裸地）进行研究，利用数字图像分类技术提取这些类型信息，计算各地类的面积、覆盖率。 实习步骤 结果分析 遥感原理与方法期末考试复习 第一章绪论 ★遥感的定义？遥感对地观测有什么特点？ 广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场（磁力、重力）、机械波（声波、地震波）等的探测。实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探（物理探测）的范畴，只有电磁波探测属于遥感的范畴。 狭义：是指对地观测，即从不同高度的工作平台上通过传感器，对地球表面目标的电磁波反射或辐射信息进行探测，并经信息记录、传输、处理和解译分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 定义：遥感是指不与目标物直接接触，应用探测仪器，接收目标物的电磁波信息，并对这些信息进行加工分析处理，从而识别目标物的性质及变化的综合性对地观测技术。 英文定义：Remote Sensing 简写为RS(3S之一) 空间特点—全局与局部观测并举，宏观与微观信息兼取 时相特点—快速连续的观测能力 光谱特点—技术手段多样，可获取海量信息 经济特点—应用领域广泛，经济效益高 ★遥感技术系统有哪几部分组成？每部分的作用。 信息获取是遥感技术系统的中心工作 信息记录与传输工作主要涉及地面控制系统 信息处理通过各种技术手段对遥感探测所获得的信息进行各种处理 信息应用是遥感的最终目的，包括专业应用和综合应用 ☆遥感有哪几种分类方法及哪些分类？ 1）按遥感平台分：地面遥感、航空遥感和航天遥感 2）按工作方式分：主动式和被动式遥感.ps【主动式遥感是指传感器自身带有能发射电磁波的辐射源，工作时向探测区发射电磁波，然后接收目标物反射或散射的电磁波信息。被动式遥感是传感器本身不发射电磁波，而是直接接受地物反射的太阳光线或地物自身的热辐射。】 3）按工作波段分：紫外、可见光、红外、微波遥感、多光谱和高光谱遥感 4）按记录方式分：成像和非成像遥感 5）按应用领域分：外层空间、大气层、陆地、海洋遥感等，具体应用领域可分为城市遥感、环境、农业和林业遥感、地质、气象、军事遥感等。 遥感对地观测技术现状及发展展望？ 现状（国内）： 1）民用遥感卫星像系列化和业务化方向发展 2）传感器技术发展迅速 3）航空遥感系统日趋完善 4）国产化地球空间信息系统软件发展迅速 5）应用领域不断扩展 发展展望： 1）研制新一代传感器，以获得分辨率更高、质量更好的遥感数据 2）遥感图像信息处理技术发展迅速 本科实验报告 课程名称：计算机网络B 实验地点：行勉楼 专业班级：学号 学生姓名： 指导教师： 实验成绩： 2016年 6 月 14 日 实验3 VLAN基本配置 一、实验目的 掌握交换机上创建VLAN、分配静态VLAN成员的方法。 二、实验任务 1、配置两个VLAN：VLAN 2和VLAN 3并为其分配静态成员。 2、测试VLAN分配结果。 三、实验设备 Cisco交换机一台，工作站PC四台，直连网线四条，控制台电缆一条。 四、拓扑结构 五、实验结果 PC0到PC1 想通 PC0到PC2 不通，不在相同VLAN PC2到PC3 不通，网段不同。 Switch#sh run Building configuration... Current configuration : 1127 bytes ! version 12.1 no service timestamps log datetime msec no service timestamps debug datetime msec no service password-encryption ! hostname Switch ! ! spanning-tree mode pvst ! interface FastEthernet0/1 ! interface FastEthernet0/2 switchport access vlan 2 ! interface FastEthernet0/3 switchport access vlan 2 ! interface FastEthernet0/4 switchport access vlan 2 ! interface FastEthernet0/5 switchport access vlan 3 ! interface FastEthernet0/6 switchport access vlan 3 ! interface FastEthernet0/7 switchport access vlan 3 ! 六、实验心得 输入容易出现错误。重复输入次数多。 《遥感原理与应用》实验指导书 矿业工程学院 测绘科学与技术系 实验一、遥感图像几何校正（2学时）实验二、遥感图像辐射增强（2学时）实验三、遥感图像非监督分类（2学时） 实验一、遥感图像几何校正（2学时） 原理与方法简介遥感影像由于遥感平台位置和运动状态变化、地形起伏、地球表面曲率、大气折射、地球自转等诸多因素的影响而产生与地面目标位置和（或）形状方面的不相一致的几何畸变，通过一定的数学算法，使这种畸变消除或接近消除，这就是几何校正。常用的几何校正计算方法主要有以下三种： 1）邻域法（Nearest neighbor ）——将最接近的像元值赋予输出像元（图1.1）； Figure1.1Nearest Neighbor 邻域法优点：极值和一些细节不会丢失，对植被分类、查找具线性特征的边界或侦测湖水的混浊度和温度是重要的。该方法适用于分类之前，计算速度快，适合于具有定性和定量特点的专题图像研究。 其缺点是：从较大的栅格重采样到较小栅格时会出现阶梯状斜线；可能会丢失或重复一些数值；用于线形专题图（如道路、水系）可能引起线状网络数据断开或出现裂隙。 2）双线性内插法（bilinear interpolation ）——利用二次样条函数计算2×2窗口中的4个像元值并赋予输出像元（图1.2）。 Figure1.2Bilinear Interpolation 113V dy D V V V m +?-= 224V dy V V Vn +?-= m m n V dx D V V Vr +?-=或：i i i i i i i r V D y D x D V W V ??-?-==∑∑==41241))((W i ——权重因子 Δx i ，Δy i ——r 点与i 点的坐标变化 V i ——i 像元值 双线性内插法的优点是：图像较平滑，不会出现阶梯现象，空间精度较高，常用于需要改变像元大小的场合，如SPOT/TM 的融合。 其缺点是：由于像元作过平均计算，相当于低通滤波（Low-frequency convolution ）的效果，边界平滑，某些极值会丢失。 3）立方卷积内插法（Cubic convolution ）——利用三次函数计算4×4窗口中的像素值并赋予输出像素（图1.3） 。 Figure 1.3Cubic Convolution 类似于双线性内插，只是所用窗口为4*4，而非2*2，即对16个像元作平均运算而得出输出像元的数据文件值。 ]} 2)2,2([*)2,2(]1)2,1([*)2,1()]2,([*)2,(]1)2,1([*)2,1({4 1--++-+++ --++-+++ -+-++ +-+--+-=∑=n j i d f n j i V n j i d f n j i V n j i d f n j i V n j i d f n j i V V i r 其中：i=int(x r )，j=int(y r ) d(i ，j)——(i ，j)和(x r ,y r )坐标距离 V(i ，j)——(i ，j)像元值 V r ——输出像元数据文件值 第一章 绪论 ? 什么是遥感？ 广义上：泛指一切无接触的远距离探测，实际工作中，只有电磁波探测属于遥感范畴。 狭义上：遥感探测地物基本原理：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，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。现代遥感:特指在航天平台上，利用多波段传感器，对地球进行探测、信息处理和应用的技术。 ? 电磁波的传输过程 PxYBRXQ 。SOt0ure 。MDGVcH2。 ? 遥感技术系统 遥感技术系统是实现遥感目的的方法论、设备和技术的总称。MR4gQja 。im8FEKh 。l0lznrK 。 遥感技术系统主要有：①遥感平台系统②遥感仪器系统③数据传输和接收系统④用于地面波谱测试和获取定位观测数据的各种地面台站网；⑤数据处理系统。⑥分析应用系统。? 遥感应用过程 1.问题声明(分析问题、假设建模、指定信息需求） 2.数据收集（遥感、实地观测） 3.数据分析（目视解译、数字图像处理、可视化分析、测试假设） 4.信息表达（数据库、误差报告、统计分析、各类图件） ? 遥感的发展趋势 高分辨率、定量化、智能化、商业化 第二章 电磁波及遥感物理基础 ? 电磁波、电磁波谱（可见光谱） 遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特征。电磁波是一种横波。 电磁波的几个性质： 一般的光探测器或感光材料只对光强度有响应，因而只能感受到光波场的振幅信息，对相位信息则无响应。 干涉（interfere ） 频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列光/波相遇时，使某些地方振动始终加强（显得明亮），或者始终减弱（显得暗淡）的现象，叫光/波的干涉现象。应用：雷达、InSAR 太阳辐射（solar radiation ） 发射（Emission ） 吸收（Absorption ） 散射 （Scattering ） 反射（Reflection ） 西安科技大学《JAVAEE框架开发技术》 实验报告 学院：计算机科学与技术学院 专业及班级：软件工程1202班 学号： 12 姓名：_ 黄子斌 2015年12 目录 实验一 struts基础实验........................................错误!未定义书签。 1. 实验类型..............................................错误!未定义书签。 2. 实验目的..............................................错误!未定义书签。 3. 实验要求..............................................错误!未定义书签。 4. 实验内容..............................................错误!未定义书签。 1. 文件的配..........................................错误!未定义书签。 2. 文件配置..........................................错误!未定义书签。 3. Action的实现.....................................错误!未定义书签。 4. 运行结果..........................................错误!未定义书签。实验二持久化层hibernate .....................................错误!未定义书签。 1. 实验类型..............................................错误!未定义书签。 2. 实验目的..............................................错误!未定义书签。 3. 实验要求..............................................错误!未定义书签。 4. 实验内容..............................................错误!未定义书签。 1. 文件配置..........................................错误!未定义书签。 2. 实体类和映射文件..................................错误!未定义书签。 3. 运行结果..........................................错误!未定义书签。实验三 SSM整合实验...........................................错误!未定义书签。 1. 实验类型..............................................错误!未定义书签。 2. 实验目的..............................................错误!未定义书签。 3. 实验要求..............................................错误!未定义书签。 4. 实验内容..............................................错误!未定义书签。 1. 文件配置..........................................错误!未定义书签。 2. 文件配置.........................................错误!未定义书签。 遥感原理与应用复习题 一、名词概念 1. 遥感 广义：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、地震波）等的探测。 狭义：是应用探测仪器，不与探测目标相接触，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。 2. 传感器 传感器是遥感技术中的核心组成部分，是收集和记录地物电磁辐射能量信息的装置，如光学摄影机、多光谱扫描仪等，是获取遥感信息的关键设备。 3. 遥感平台 遥感平台是转载传感器进行探测的运载工具，如飞机、卫星、飞船等。按其飞行高度不同可分为近地平台、航空平台和航天平台。 4. 地物反射波谱曲线 地物的反射率随入射波长变化的规律称为地物反射波谱，按地物反射率与波长之间的关系绘成的曲线称为地物反射波谱曲线（横坐标为波长值，纵坐标为反射率） 5. 地物发射波谱曲线 地物的发射率随波长变化的规律称为地物的发射波谱。按地物发射率与波长之间的关系绘成的曲线称为地物发射波谱曲线。（横坐标为波长值，纵坐标为总发射） 6. 大气窗口 通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。 7. 瑞利散射 当微粒的直径比辐射波长小许多时，也叫分子散射。 8. 遥感平台 遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台。 遥感平台按平台距地面的高度大体上可分为地面平台、航空平台和航天平台三类。 9. TM 即专题测图仪，是在MSS基础上改进发展而成的第二代多光谱光学-机械扫描仪，采用双向扫描。 10. 空间分辨率 图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬间视场或地面物体能分辨最小单元，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。通常用像元大小、像解率或视场角来表示。 11. 时间分辨率 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。 12. 波谱分辨率 波谱分辨率指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔，也称光谱分辨率。间隔愈小，分辨率愈高。 13. 辐射分辨率 指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。 14. 传感器 传感器，也叫敏感器或探测器，是收集、探测并记录地物电磁波辐射信息的仪器。 一、选择与判断 1、遥感技术系统的组成。 包括遥感信息的获取、遥感信息传输和遥感信息提取应用三大部分 2、遥感按电磁波的波谱范围的分类 3、可见光的波长范围 可见光通常指波长范围为:390nm - 780nm 的电磁波。人眼可见范围为:312nm - 1050nm。 4、微波遥感的特点 波长1mm—1m。是一个很宽的波段。可分为毫米波（1—10毫米）、厘米波（1—10cm）和分米波（1—10分米）。 微波的特点是： （1）能穿透云雾和一定厚度的植被、冰层和土壤，可获得其它波段无法获得的信息；（2）具有全天候的工作能力； （3）可以主动和被动方式成像。 因此在遥感技术上是很有潜力的一个波段。 5、叶绿素的主要吸收波段 主要吸收红光及蓝紫光（在640-660nm的红光部分和430-450nm的蓝紫光强的吸收峰）。 6、异物同谱现象是什么 “同物异谱”说的是相同的地物由于周围环境、病虫害或者放射性物质等影响，造成的相同的物种但是其光谱曲线不同，“异物同谱”顾名思义也就是不同的地物由于生长环境的影响光谱曲线相同。这就给遥感分类造成了困难，遥感影像在分类时主要依靠的就是地物的光谱特征，尤其是非监督分类，它的前提就是不存在“同物异谱”和异物同谱“现象。 7、黑体的反射率与吸收率 黑体的反射率=0，吸收率=1（如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体就叫做黑体。） 8、黑体辐射通量密度与波长、温度的关系 辐射出射度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。 ?温度越高，辐射出射度越大，不同温度的曲线不相交。 ?随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。 即黑体总辐射出射度随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。是红外装置测定温度的理论基础。 9、普朗克定律在全波段积分得到的定律 由普朗克公式可知，在给定的温度下，黑体的光谱辐射是随波长而变化；同时温度越高，辐射通量密度也越大，不同温度的曲线是不相交的。 10、维恩位移定律的主要结论 维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长(λmax)与黑体绝对温度(T)成反比。随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。 11、地物反射的三种类型 黑体或绝对黑体：发射率为1，常数。 灰体：发射率小于1，常数 选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。 12、朗伯面反射的特点 对于漫反射面，当入射照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面称朗伯面。把反射比为1的朗伯面叫做理想朗伯面。 特点：其反射亮度是一个常数 13、决定大气散射的主要因素 散射的方式随电磁波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相对关系而变化 大气粒子的成分；大气粒子的大小；大气粒子的含量；波长 14、瑞利散射的特点 （1）当大气中粒子的直径比波长小得多时发生，由分子与原子引起（分子散射） （2）散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱 （3）主要发生在可见光和近红外波段，波长＞1um可忽略 15、列举典型的光机扫描仪 机载红外扫描仪；气象卫星上携带的AVHRR传感器；MSS多光谱扫描仪；TM/ETM专题制图仪 16、列举典型的推帚（固体）扫描仪 1）SPOT卫星上的HRV传感器 2）美国Ikonos、Quikbird卫星传感器 17、遥感平台按距地高度的分类 本科实验报告 课程名称：Web开发实用技术基础 实验项目：HTML语言 网页程序设计Javascript Request与Response对象的应用 Application与Session对象的应用 实验地点：实验室211 专业班级：学号： 学生姓名： 指导教师： 2015年11月5日 学院名称学号实验成绩 学生姓名专业班级实验日期 课程名称Web开发实用技术基础实验题目HTML语言 一．实验目的和要求 1．掌握常用的HTML语言标记； 2．利用文本编辑器建立HTML文档，制作简单网页。 3．独立完成实验。 4．书写实验报告书。 二．实验内容 1．在文本编辑器“记事本”中输入如下的HTML代码程序，以文件名sy1.html保存，并在浏览器中运行。（请仔细阅读下列程序语句，理解每条语句的作用） 源程序清单如下： A卷参考答案要点 名词解释 1．绝对黑体：指能够全部吸收而没有反射电磁波的理想物体。 2．大气窗口：大气对电磁波有影响，有些波段的电磁波通过大气后衰减较小，透过率较高的波段。3．图像融合：由于单一传感器获取的图像信息量有限，难以满足应用需要，而不同传感器的数据又具有不同的时间、空间和光谱分辨率以及不同的极化方式，因此，需将这些多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像，这个过程即图像融合。 4．距离分辨力：指测视雷达在发射脉冲方向上能分辨地物最小距离的能力。它与脉冲宽度有关，而与距离无关。 5．特征选择：指从原有的m个测量值集合中，按某一规则选择出n个特征，以减少参加分类的特征图像的数目，从而从原始信息中抽取能更好的进行分类的特征图像。即使用最少的影像数据最好的进行分类。 二、简答题（45） 1．分析植被的反射波谱特性。说明波谱特性在遥感中的作用。 由于植物进行光合作用，所以各类绿色植物具有相似的反射波谱特性，以区分植被与其他地物。 （1）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，因而在可见光的绿波段有波峰，而在蓝、红波段则有吸收带； （2）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； （3）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。 波谱特性的重要性： 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，选择遥感波谱段、设计遥感仪器的依据；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。 2．遥感图像处理软件的基本功能有哪些？ 1）图像文件管理——包括各种格式的遥感图像或其他格式的输入、输出、存储以及文件管理等； 2）图像处理——包括影像增强、图像滤波及空间域滤波，纹理分析及目标检测等； 3）图像校正——包括辐射校正与几何校正； 4）多图像处理——包括图像运算、图像变换以及信息融合； 5）图像信息获取——包括直方图统计、协方差矩阵、特征值和特征向量的计算等； 6）图像分类——非监督分类和监督分类方法等； 7）遥感专题图制作——如黑白、彩色正射影像图，真实感三维景观图等地图产品； 8）三维虚拟显示——建立虚拟世界； 9）GIS系统的接口——实现GIS数据的输入与输出等。 3．遥感图像目视判读的依据有哪些，有哪些影响因素？ 地物的景物特征：光谱特征、空间特征和时间特征。 影响因素包括：地物本身复杂性，传感器的性能以及目视能力。 一、填空题（每空1分，共20分） 1、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在①、②、③方面都比MSS图像有较大改进。 2、绝对黑体不仅具有最大的___① ____，也具有最大的_②______，却丝毫不存在__ ③_____。 3、、当电磁波能量入射到地物表面上，将会出现三种过程,一部分能量被地物① _ ，一部分能量被地物 ②，成为地物本身内能，一部分能量被地物③。 4、陆地卫星的轨道是①轨道，其图像覆盖范围约为②平方公里。SPOT卫星较之陆地卫星，其最大优势是最高空间分辨率达到③。 5、、按高度划分，遥感平台大致可以分为__① ______、_ ② ____、__③ _三种。 6、_①年，我国第一颗地球资源遥感卫星（中巴地球资源卫星）在太原卫星发射中心发射成功。 7、、引起辐射畸变的原因有两个，即① _ 和②。 8、遥感图象的数字化需要经过__① ____和___ ② __两个阶段。 二、选择题。(每小题2分，共20分。) 1、绝对黑体是指（） （A）某种绝对黑色自然物体 （B）吸收率为1，反射率为0的理想物体 （C）吸收率为0，反射率为1的理想物体 （D）黑色的烟煤 2、为什么晴朗的天空呈现蓝色？（） A、瑞利散射 B、米氏散射 C、择性散射 D、折射 3、大气对电磁辐射的吸收作用的强弱主要与下面哪一个有关。（） A.电磁辐射的波长 B.大气物质成分的颗粒大小 C.大气物质成分的密度 D.电磁辐射的强弱 4、当前遥感发展的主要特点中以下不正确的是：（） （A）高分辨率小型商业卫星发展迅速 （B）遥感从定性走向定量 （C）遥感应用不断深化 （D）技术含量高，可以精确的反映地表状况，完全可以代替地面的调查。 5、下面遥感传感器属于主动方式的是：( ) A、TV摄象机 B、红外照相机 本科实验报告 课程名称：C++面向对象程序设计 实验项目：C++语言编程 实验地点：明向校区 专业班级：软件1431 学号：201400XXXX 学生姓名：白建兴 指导教师：崔晓红 2015年5月10日 1.运行例题程序： #include 本科实验报告 课程名称：软件工程导论 实验项目：教务管理系统之子系统—学院课程安排报告 实验地点： 专业班级：学号： 学生姓名： 指导教师： 2015年5 月15 日 项目说明 教务管理系统之子系统——学院课程安排 1．系统简介 每个学期的期中，学校教务处会分类向各个学院发出下各学期的教学计划，包括课程名称、课程代码、课时、班级类别（本科、专科、成人教育、研究生）、班号等；学院教学主管人员根据教学任务要求给出各门课程的相关限制（如：任课教师的职称、上课的班数、最高和最低周学时数等）；任课教师自报本人授课计划，经所在教研室协调任可，将教学计划上交学院主管教学计划的人员，批准后上报学校教务处，最终由教务处给出下个学期全学院教师的教学任务书。 假设上述排课过程全部由人工操作，现要求为上述过程实现计算机自动处理过程。2．限定条件 （1）原则上，每位教师每学期主讲的课程门数不超过2门。 （2）严格限制：每位教师每年教学工作量不得低于300，不得超过600。 （3）本学期出现严重教学事故的教师不能承担下各学期的主讲任务。 （4）本系统的输入项至少包括：教务处布置的教学计划和工作量计算子系统、学院教师自报的授课计划和学院制定的有关授课限制条件。 （5）本系统的输出项至少包括：教务处最终下达全院教师的教学任务书和学院各个班级下各学期的课程表（可以不含上课地点）。 附工作量计算子系统中的课堂教学工作量计算方法（简化计算）： 1．单班课计划学时*1.0 双班课计划学时*1.3 三班课计划学时*1.6 四班课计划学时*2.0 2．双语教学 计划学时*合班系数*2.0 3．精品课程 国家级精品课程计划学时*合班系数*1.5 省级精品课程计划学时*合班系数*1.1 第一章遥感概述 1、阐述遥感的基本概念。 2、 遥感探测系统包括哪几个部分？ 3、与传统对地观测手段比较，遥感有什么特点？举例说明。 4、遥感有哪几种分类？分类依据是什么？ 5、 试述当前遥感发展的现状及趋势。 第二章 遥感的物理基础 1、大气对通过其中传播的电磁波的散射有哪几类？他们各有什么特点。 2、 什么是大气窗口？常用于遥感的大气窗口有哪些？ 3、 综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象。 4、请绘出小麦、湿地、沙漠、雪的典型光谱曲线图，并分别对这些光谱反射率曲线的特征及其成因作出说明。 5、 遥感某火电厂冷却水的热污染（温度梯度为90-50度），试问在哪个波段、选用何种传感器，在每天什么时刻及天气状况下，遥感最为有利，为什么（b=2.898×10-3m.K，计算精确到0.1um）。 6、 熟悉颜色的三个属性。明度、色调、饱和度，选取自然界的某些颜色例如：树叶、鲜花、土地等，比较它们三种属性区别。 7、 光的合成怎样推算新颜色？用色度图说明。 8、加色法和减色法在原理上有什么不同？举例说明什么时候用加色法，什么时候用减色法？ 9、 利用标准假彩色影像并结合地物光谱特征，说明为什么在影像中植被呈现红色，湖泊、水库呈蓝偏黑色，重盐碱地呈偏白色。 第三章 遥感图象获取原理 1、主要遥感平台有哪些，各有何特点？ 2、摄影成像的基本原理是什么？其图像有何特征？ 3、 扫描成像的基本原理是什么？扫描图像与摄影图像有何区别？ 4、如何评价遥感图像的质量？ 第四章 航空遥感与航空像片 1、按摄影机主光轴与铅垂线的关系，航空摄影可公为哪几类？ 2、 影响航空像片比例尺的因素有哪些？怎样测定像片的比例尺？ 3、比较航空摄影像片与地形图的投影性质有什么差别？ 4、 什么是像点位移？引起像点位移的主要原因是什么？ 第五章航天遥感与卫星图像 1、 试从技术特性和应用两方面，对航天（卫星）遥感与航空遥感作一比较。 2、航天遥感平台主要有哪些？各有什么特点？ 3、 地球资源卫星主要有哪些？常用的产品有哪几类？ 4、简述卫星图像的主要特征。 第六章遥感数字图像处理 1、数字图像的基本概念是什么？ 2、 什么叫辐射误差，其主要来源有哪些？ 3、什么叫大气校正？试说明回归分析和直方图校正的原理。 4、 几何校正过程中为什么要进行像元灰度重采样？有几种方法？各有何优劣？几何校正时对GCP有何要求？ 5、 学习好资料欢迎下载 绪论 1、遥感的概念：在不直接接触的情况下，在地面，高空和外层空间的各种平台上，运用各 种传感器获取各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、 位置、性质、变化及其与环境的关系的一门现代应用技术学科。 遥感概念：在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。 2、遥感的分类：按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。 按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感等。 按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等。 按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式。 按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感。 3、遥感起源于航空摄影、摄影测量等。 第一章 1、电磁波：通过变化电场周围产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场之间的相 互联系传播的过程。电磁波的特性：具有二象性，即波动性（干涉、衍射、偏振现象）和粒 子性。 2、波长最长的是无线电波，最短的是γ 射线。 3、电磁波谱图：按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列制成的图案。 4、地物的反射率概念：地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。反射率随入射波长变 化而变化。反射类型：漫反射、镜面反射、方向反射。 5、影响地物反射率的 3 个因素：入射电磁波的波长，入射角的大小，地表颜色与粗糙程度。 附：影响地物光谱反射率变化的因素： a 太阳的高度角和方位角。 B 传感器的观测角和方位角 c 不同的地理位置 d 地物本身的变异 e时间、季节的变化 6、地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。 1.不同地物在不 同波段反射率存在差异 2. 同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。不同植物；植 物病虫害 3. 地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。（同物异谱，同谱异物）。 7、地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照 标准。 8、绝对黑体：对任何波长的电磁波辐射都全部吸收的物体。（灰体发射率小于1）。 9、黑体辐射的三个特性： a.辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。 b. 温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。（绝对黑体表面，单位面积发出的总 辐射能与绝对温度的四次方成正比） c.随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向 移动。（维恩位移定律） 10、大气的垂直分层：对流层（航空遥感活动区）、平流层、电离层和外大气层。在可见光波段， 引起电磁波衰减的主要原因是分子散射。在紫外、红外与微波区，引起衰减的主要原因是大气吸 收。引起大气吸收的主要成分是：氧气、水（ 0.7~1.95）、臭氧（ 0.3 以下）、二氧化碳 （ 2.6~2.8）。 11、散射作用：太阳辐射在长波过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开。 改变了电磁波的传播方向；干扰传感器的接收；降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判 读。 12、三种散射方式：米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。 均匀散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时发生的散射。 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时发生的散射。 13、大气窗口的概念：通过大气而较少被反射、吸收或散射，衰减程度较小，透过率较高的 26041001 答案仅供参考 第一章遥感物理基础 √1 遥感定义：在不接触的情况下对目标或自然现象远距离感知的一门探测技术；狭义指对地观测，从不同高度工作平台上通过传感器，对地面目标的电磁波反射或辐射进行探测，经信息记录传输处理和解译分析，对地球资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 √原理：一切物体，由于其种类、特征和环境不同，而具有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特征，遥感根据电磁波来判断地物 目标和自然现象。 √分类：按遥感平台分为地面、航空、航天遥感；按工作方式分为主动式、被动式遥感；按工作波段分为紫外、可见光、红外、微 波、多光谱和高光谱遥感。 √作用：广泛应用于城市规划、农作物估产、资源调查、地质勘探、环境保护等诸多领域。 √优点：大面积同步观测，时效性、数据客观性、综合性、可比性、经济性。 √2电磁波谱：把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列，就形成了电磁波谱。 √3绝对黑体：能够完全吸收任何波长电磁辐射的物体 4灰体：在各种波长处的发射率相等的物体。 6大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段。 7发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。 8光谱反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。 9波粒二象性：电磁波具有波动性和粒子性。 √10光谱反射特性曲线：反射波谱曲线是物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横轴，反射率为纵轴的曲线。 11绝对温度：以-273.16摄氏度为绝对零度表示的温度。 √地球辐射：地球上的能源来自太阳的直射能量（太阳直射光）与天空慢入射的的能量（天空光或天空慢射光），一般白天收入大于支 出，地面温度不断升高；被地表吸收的太阳辐射能，又重新被地表辐射，分短波、长波辐射，短波辐射以地球表面对太 阳的反射为主，地球自身的热辐射可忽略不计；长波辐射只考虑地标物体自身的热辐射，该区域内太阳辐照影响极小， 介于两者之间的中红外波段太阳辐射和热辐射影响均有，不能忽略。 √物体的反射辐射：当电磁波辐射到达两种不同介质的分界面时，入射能量的一部分或全部返回原介质的现象为反射，反射能量占入 射能量的比例为反射率，反射分镜面反射、漫反射、方向反射。 √大气对电磁辐射传输的作用：影响包括散射、吸收、反射、扰动、折射和偏振，对于遥感数据来说，主要的影响因素是散射和吸收。 √散射类型：瑞利散射、米氏散射、无选择性散射。 （详细见书P-28）√1黑体辐射遵循哪些规律？ （1与黑体辐射曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W 随温度T 的增加而迅速增加。 (2 绝对黑体表面上，单位面积发射的总辐射能与绝对温度的四次方成正比。 (3 黑体的绝对温度升高时，它的辐射峰值向短波方向移动。 (4 好的辐射体一定是好的吸收体。 (5 不同温度的黑体（物体），在任何波段的辐射通量密度是不同的，绝对温度 T 越高，所有波长上的波普辐射通量密度也越大。 √2电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成？遥感中所用的电磁波段主要有哪些？ a.包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x 射线、伽玛射线等 b.微波、红外波、可见光、紫外√3物体的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 温度和波长 （2. b 为常数2897.8 约为9.72um （）常温25摄氏度，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。 1）沙土：自然状态下，土壤表面反射曲线呈比较平滑的特征，没有明显的峰值和谷值。干燥条件下，土壤的波谱特征主要与成 土矿物和土壤有机质有关。土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降 √2）植物：在可见光波段绿光附近有一个波峰，两侧蓝、红光部分各有一个吸收带 ，近红外波段（0.8-1.0um ）有一个有一个反射陡 坡，至 1.1um 附近有一峰值。近红外波段（ 1.3-2.5um ）吸收率大增反射率下降。3）水：水体的反射主要在可见光中的蓝绿光波段，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？ 答：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。b T m ax 绪论 1.1遥感的概念 丄狭义的遥感：应用探测仪器，不与探测目相接触，从远处把目标的电磁波特性纪录下來，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。 丄 广义的遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁波、机械波（声波、地震波）、重力场、地磁场等的 探测。 遥感探测的基本过程 去 辐射源：目标的电磁辐射能量（自身发射，散射、反射） 丄 记录设备（传感器，或有效载荷）：扫描仪（多光谱扫描 仪），相机（CCD 相机、全景相机、高分辨率相机等）、 雷达、辐射计、 散射计等。 丄存储设备：胶片、磁带、磁盘 丄传送系统：人造卫星的信号是地血发送到卫星的，在卫星中经过放大、变频转发到地血，山地血接收站接收。 亠 分析解译（人工解译、计算机解译） 1）国外航天遥感的发展 第一代1G 1957年10B4U ，苏联第一颗人造地球卫星发射成功 1960年4月1H,美国发射第一颗气象卫星Tiros 1,为真正航天器对地球观测开始。 1960年Evelyn L. Pruitt 提出“遥感,，一词。1962年在美国密歇根大学召开的笫一次环境遥感国际讨论会上，美国海军研究 局的Eretyn Pruitt （伊?普鲁伊特）首次提出“Remote Sensing 词，会后被普遍采用至今。 1972年7月23 日第一颗陆地卫星ERTS-1 （Earth Resources Technology Satellite 1 ）发射（示改名为Landsat-1）,装有MSS 传感器，分辨率为79米。1975年1月22R, Landsat-2发射，1978年3月5日，Landsat-3发射。 1978年6月，美国发射了第一颗载有SAR （Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达）卫星的Seasat,以后不同国家陆续 发射 载有SAR 的卫星。 1982年7月16U, Landsat-4反射，装载MSS, TM 传感器,分辨率提高到30米。1985年3月1日,Landsat-5发射,1993年 1（）月，Landsat-6发射失败，1999年4月15日，Landsat-7发射，装载ETM+,分辨率提高到15米。 1986年2月，法国发射SFOT-1,装有PAN 和XS 遥感器，分辨率捉高到10米多光谱波段，SPOT-5全色波段分辨率达至l 」5m, 2.5m 。 2000年初美国发射MODIS 是Teira （EOS ?AMl ）卫星的主要探测仪器，地面分辨率较低（星下点离间分辨率为250米,500 米,1000米等o 2000年7月15H,笫一颗重力卫星CHAMP 发射成功，它是由德国GFZ 独口研制的,也是世界上首先采用SST 技术的卫星。 2002年，重力卫星GRACE 发射，它是美国（NASA ）和德国（GFZ 洪同开发研制的。 2） 中国航天遥感的发展 1970年4月24日发射笫一颗人造卫星“东方红1号”——通信卫星。 1988年9月7日中国发射第一颗气象卫星“风云1号二 1999年1（）月14日发射第一颗地球资源卫星“屮国?巴西地球资源遥感卫星” （CBERS-1） （China Brazil Earth Resources Satellite ）,最高空间分辨率：19.5米。 3） 小卫星 重量在1000公斤以下的卫星称为小卫星。小卫星质量小于500kg,占卫星总量的70%o 1.3遥感的类型 1）按遥感平台据地面的高低划分 丄 地面遥感:100m 以下平台与地面接触，平台冇：汽车、船舰、三角架、塔等。为航空和航天遥感作校准和辅 助工作。 丄航空遥感:100m-100km 以下的平台，平台有：飞机和气球。可以进行各种遥感实验和校正工作。特点：灵活 大、图像 《遥感》重点章节1.3.5.8 1.2遥感发展简史 * 无记录的地面遥感阶段（1608-1838年） * 有记录的地而遥感阶段（1839-1857年） 4 空中摄影遥感阶段（1858-1956年） 4 航天遥感阶段（1957-）遥感原理与方法期末考试复习
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