遥感复习资料资料

遥感数字图像处理复习

理论习题

一、名词解释：

1.遥感数字图像；

遥感数字图像(digital image)是以数字形式表述的遥感图像。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.像素；

数字图像最基本的单位是像素，像素是A/D转换中的取样点，是计算机图像处理的最小单元；每个像素具有特定的空间位置和属性特征。

3.遥感数字图像处理；

遥感数字图像处理是通过计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行的系列操作过程。

4.电磁波谱；

将各种电磁波按其波长（或频率）的大小依次排列所构成的图谱。

5.辐射分辨率；

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

6.空间分辨率；

是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即传感器能把两个目标物作为清晰

的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。

7.直方图；

对于数字图像来说，直方图实际就是图像灰度值的概率密度函数的离散化图形。

8.累积直方图；

以横轴表示灰度级，以纵轴表示每一级灰度级及其以下灰度级所具有的像素数或此像素所占

总像素数的比值，做出的直方图即为累积直方图。

9.窗口；

对于图像中的任一像素（x,y），以此为中心，按上下左右对称所设定的像素范围，称为窗口。10.邻域处理（运算）；

对于中心像素（x,y），其值用?（x,y）表示，可按照相邻性规则通过计算产生。

11.伪彩色合成；

是把单波段灰度图像中的不同灰度级按特定的函数关系变换成彩色，然后进行彩色图像显示

的方法。

12.真彩色合成；

如果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，那么得到的图像的颜色与真

彩色近似，这种合成方式称为真彩色合成。

13.密度分割法；

是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。

14.辐射误差；

传感器所得到的目标测量值与目标的光谱反射率或光谱辐亮度等物理量之间的差值称为辐

射误差。

15.几何精纠正；

又称为几何配准（registration），是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的

相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。

16.主成分变换；

是基于变量之间的相关关系，在尽量不丢失信息前提下的一种线性变换的方法，主要用于数据压缩和信息增强。在遥感软件中，主成分变换常被称为K－L变换。

17.缨帽变换；

旋转坐标空间，但旋转后的坐标轴不是指到主成分的方向，而是指到另外的方向，这些方向与地物有密切的关系，特别是与植物生长过程和土壤有关。

18.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，能够提取植被的算法称为植被指数。

19.空间滤波；

采用空间域中邻域处理的方法，在被处理像元周围的像元的参与下进行运算处理，也称为“空间域增强”。

20.图像分割；

图像分割是指将图像中具有特殊涵义的不同区域区分开来，这些区域是互相不交叉的，每一个区域都满足特定区域的一致性。

21.图像分类；

根据不同类地物之间的差异将图像中的所有像素按其性质分为若干个类别的过程。

22.非监督分类；

非监督分类是指人们事先对分类过程不加入任何的先验知识，而仅凭遥感图像中地物的光谱特征，即自然聚类的特性进行的分类。

23.监督分类

选取具有代表性区域作为训练区，由训练区得到各个类别的统计数据，然后根据这些统计数据对整个图像进行分类。

二、简答：

1.传感器分辨率的主要指标有哪些，各有什么意义

传感器分辨率指标主要有四个：辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率。

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。高的辐射分辨率可以区分信号强度中的微小差异。

光谱分辨率是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。

空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即传感器能把两个目标物作为清晰的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。它是表征图像分辨地面目标细节能力的指标。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。

对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔称为时间分辨率。不同时间的遥感图像能提供地物动态变化的信息，可用来对地物变化进行监测，也可以为某些专题要素的精确分类提供附加信息。

2.什么是图像的采样和量化？量化级别有什么意义

将空间上连续的图像变换成离散点（即像素）的操作称为采样。采样时，连续的图像空间被划分为网格，并对各个网格内的辐射值进行测量。通过采样，才能将连续的图像转换为离散的图像，供计算机进行数字图像处理。

采样后图像被分割成空间上离散的像素，但其灰度值没有改变。量化是将像素灰度值转换成整数灰度级的过程。

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。

3.遥感数字图像产品有哪些数据级别

根据中国科学院遥感卫星地面站的资料，遥感图像数据级别划分如下：

（1）0级产品：未经过任何校正的原始图像数据；

（2）1级产品：经过了初步辐射校正的图像数据；

（3）2级产品：经过了系统级的几何校正，即利用卫星的轨道和姿态等参数、以及地面系统中的有关参数对原始数据进行几何校正。产品的几何精度由这些参数和处理模型决定；（4）3级产品：经过了几何精校正，即利用地面控制点对图像进行了校正，使之具有了更精确的地理坐标信息。产品的几何精度要求在亚像素量级上。

4.什么是遥感图像的元数据，包括哪些主要的参数

元数据是关于图像数据特征的表述，是关于数据的数据。元数据描述了与图像获取有关的参数和获取后所进行的后处理。例如，LANDSAT,SPOT等图像的元数据中包括了图像获取的日期和时间、投影参数、几何纠正精度、图像分辨率、辐射校正参数等。

5.当前常用的传感器有哪些

当前常用的传感器有：资源卫星的专题制图仪TM、增强型专题制图仪ETM+、高分辨率几何成像仪HGR、高分辨率立体成像系统HRS、植被传感器VEGETA TION、高级空间热辐射热反射探测器、中等高分辨率成像光谱辐射仪MODIS、甚高分辨率辐射仪A VHRR、艾克诺斯IKONOS2、快鸟QuickBird、海岸带影色扫描仪CZCS、海洋宽视场观测传感器SeaWIFS。

6.图像直方图有怎样的性质？

直方图反映了图像中的灰度分布规律；任何一幅特定的图像都有唯一的直方图与之对应，但不同的图像可以有相同的直方图；如果一幅图像仅包括两个不相连的区域，并且每个区域的直方图已知，则整幅图像的直方图是这两个区域的直方图之和；由于遥感图像数据的随机性，一般情况下，遥感图像数据与自然界的其它现象一样，服从或接近于正态分布。

7.窗口和邻域有什么区别？

对于图像中的任一像素（x,y），以此为中心，按上下左右对称所设定的像素范围，称为窗口。窗口多为矩形，行列数为奇数，并按照行数x列数的方式来命名。例如，3x3窗口，5x5窗口等。3x3表示由3行和3列像素构成的矩形范围。中心像素周围的行列称为该像素的邻域。邻域按照与中心像素相邻的行列总数来命名。例如，对于3x3窗口而言，如果考虑中心像素周围的所有像素，那么相邻的总的行列数为8，称为8－邻域。如果认为上下左右的像素是相邻像素，那么总的行列数为4，则称为4－邻域。

8.什么是卷积运算？

卷积是空间域上针对特定窗口进行的运算，是图像平滑、锐化中使用的基本的计算方法。

设窗口大小为m×n，（i,j）是中心像素，f(x,y)是图像像素值，g（i,j）是运算结果，是窗口模板（或称为卷积核，kernel），那么，卷积计算的公式为：

对于整个图像，从左上角开始，由左到右、由上到下按照窗口大小顺序进行遍历，即可完成整个图像的卷积计算。对于图像边缘，由于无法满足窗口对中心像素的要求，其窗口外部的像素值可以用如下任意一种方法来处理：1）设为0值；2）按对称原则从图像中取值；3）保留原值，不进行计算。

9.图像增强的意义？

用来改善图像的对比度，突出感兴趣的地物信息，提高图像的目视解释效果。从一般意义上看，图像增强是使得图像看起来更好的图像处理方法。

10.为什么要进行彩色合成？有哪些主要的合成方法？

人眼对黑白密度的分辨能力有限，大致只有10个灰度级，而对彩色图像的分辨能力则要高得多。如果以平均分辨率的计算，人眼可察觉出数百种颜色差别。这还仅仅是色调一个要素，如果加上颜色的其他两个要素：饱和度和亮度，人眼能够辨别彩色差异的级数要远远大于黑白差异的级数。为了充分利用色彩在遥感图像判读中的优势，常常首先对多波段图像进行彩色合成得到彩色图像，然后再进行其他的处理。

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。

11.假彩色合成与伪彩色合成的差异是什么？

伪彩色合成是将单波段灰度图像转变为彩色图像的方法，假彩色合成与伪彩色不同之处在于，假彩色合成使用的数据是多个波段。

12.图像拉伸有哪些方法，优点是什么？

包括灰度拉伸、图像均衡化、直方图规定化。

拉伸是最基本的图像处理方法，主要用来改善图像显示的对比度。如果对比度比较低，那么就无法清楚的表现出图像中地物之间的差异，因此，往往需要在显示的时候进行拉伸处理。拉伸按照波段进行，它通过处理波段中单个像素值来实现增强的效果。

13.辐射校正的目的是什么？

辐射校正的目的是：尽可能消除因传感器自身条件、薄雾等大气条件、太阳位置和角度条件及某些不可避免的噪声引起的传感器的测量值与目标的光谱反射率或光谱辐亮度等物理量之间的差异，尽可能恢复图像的本来面目，为遥感图像的分割、分类、解译等后续工作打下基础。

14.遥感图像几何精纠正的目的和原理是什么？

几何精纠正又称为几何配准（registration），是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。遥感图像的几何精纠正解决遥感图像与地图投影的匹配问题，其重要性主要体现在以下三个方面：第一，只有在进行纠正后，才能对图像信息进行各种分析，制作满足量测和定位要求的各类遥感专题图；第二，在同一地域，应用不同传感器、不同光谱范围以及不同成像时间的各种图像数据进行计算机自动分类、地物特征的变化监测或其它应用处理时，必须进行图像间的空间配准，保证不同图像间的几何一致性；第三，利用遥感图像进行地形图测图或更新要求遥感图像具有较高的地理坐标精度。

几何精纠正的基本原理是回避成像的空间几何过程，直接利用地面控制点数据对遥感图像的几何畸变本身进行数学模拟，并且认为遥感图像的总体畸变可以看作是挤压、扭曲、缩放、偏移以及更高次的基本变形的综合作用的结果。因此，校正前后图像相应点的坐标关系可以用一个适当的数学模型来表示。

15.什么是图像的重采样？常用的重采样方法有哪些？各有什么特点？

待纠正的数字图像本身属于规则的离散采样，非采样点上的灰度值需要通过采样点(已知像素)内插来获取，即重采样。

常用的重采样方法有最近邻方法、双线性内插方法和三次卷积内插方法。

最近邻重采样算法简单，最大的优点是保持像素值不变。但是，纠正后的图像可能具有不连续性，会影响制图效果。当相邻像素的灰度值差异较大时，可能会产生较大的误差。

双线性内插方法简单且具有一定的精度，一般能得到满意的插值效果。缺点是方法具有低通滤波的性质，会损失图像中的一些边缘或线性信息，导致图像模糊。

三次卷积内插方法产生的图像比较平滑，缺点是计算量很大。

16.傅立叶变换的基本工作流程是什么？

（1）正向FFT: 指定图像的一个波段，按照计算公式进行FFT，产生频率域图像。

（2）定义滤波器: 以频率域图像为参照，定义滤波器。常用的滤波器有低通、高通、带通、带阻、用户定义几种。波段不同，频率域图像不同，需要定义不同的滤波器。

（3）逆向FFT：将定义的滤波器应用到频率域图像，得到空间域的图像，进行显示。

17.主成分变换算法的性质有哪些？工作流程是什么？怎么确定主成分的个数，怎么解释主成分？

主成分变换的基本性质有：

（1）总方差的不变性。变换前后总方差保持不变，变换只是把原有的方差在新的主成分上重新进行分配。

（2）正交性。变换后得到的主成分之间不相关。

（3）从主成分向量中删除后面的（n-p）个成分只保留前p（p＜＝n）个成分时所产生的误差满足平方误差最小的准则。换句话说，前面的p个主成分包含了总方差的大部分。

主成分变换的流程为：主成分正变换－主成分逆变换。

（1）一般意义上的主成分变换指正变换。该过程通过对图像进行统计分析，在波段协方差矩阵或相关矩阵的基础上计算特征值，构造主成分。根据主成分－特征值的关系，可以选择少数的主成分作为输出结果。

（2）如果在正变换中选择的主成分数目与波段/变量数目相同，那么逆变换的结果将完全等同于原始的图像。如果选择的主成分数目少于波段数，逆变换的结果相当于压抑了图像中的噪音，但此时逆变换结果图像的各个“波段”与原始图像的波段不再具有对应性，不再具有原始图像波段的物理意义。

18.缨帽变换有什么优缺点？

缨帽变换旋转坐标空间，但旋转后的坐标轴不是指到主成分的方向，而是指到另外的方向，这些方向与地物有密切的关系，特别是与植物生长过程和土壤有关。缨帽变换既可以实现信息压缩，又可以帮助解译分析农作物特征，因此有很大的实际应用意义。K-T变换只能用于MSS数据和LANDSAT4、5的TM图像、LANDSAT7的ETM图像，这是该方法的一个限制。

20.代数运算的目的是什么？

对于多波段遥感图像和经过空间配准的两幅或多幅单波段遥感图像，可以通过代数运算来突出特定的地物信息，从而达到某种增强的目的。代数运算是根据地物本身在不同波段的灰度差异，通过不同波段之间简单的代数运算产生新的“波段”，来达到突出感兴趣的地物信息、压抑不感兴趣的地物信息的图像增强方法。进行代数运算后，数值范围可能超过了显示设备的范围，因此，在显示的时候往往还需要进行灰度拉伸。

21.加法运算、差值运算、乘法运算、比值运算在遥感图像处理中各有什么作用？

（1）加法运算：加法运算主要用于对同一区域的不同时段图像求平均，这样可以减少图像的加性随机噪声，或者获取特定时段的平均统计特征。进行加法运算的图像的成像日期不应相差太大。

（2）差值运算：差值图像提供了不同波段或不同时相图像间的差异信息，在动态监测、运动目标检测与跟踪、图像背景消除、不同图像处理效果的比较及目标识别等工作中应用较多。（3）乘法运算：乘法运算可用来遮掉图像的某些部分。

（4）比值运算：比值运算是两个不同波段图像对应像素的灰度值相除（除数不能为0），是遥感图像处理中常用的方法。比值运算可以降低传感器灵敏度随空间变化造成的影响，增强图像中特定的区域；降低地形导致的阴影影响，突出季节的差异。

22.什么是植被指数？有哪些基本的表达方式？

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，能够提取植被的算法称为植被指数（VI，Vegetation Index）。植被指数是代数运

算增强的典型应用。

常用的植被指数有以下几种：

（1）比值植被指数（RVI）：

（2）归一化植被指数（NDVI）：

（3）差值植被指数（DVI）：

（4）正交植被指数（PVI）：或

23.什么是中值滤波？并说明它的主要作用是什么。

中值滤波法是一种非线性平滑技术，它将每一像素点的灰度值设置为该点某领域窗口内所有像素点灰度值的中值，中值滤波能够很好的处理脉冲状噪声，其优点主要在于去除图像噪声的同时，还能保护图像的边缘信息。

24.罗伯特梯度与Sobel梯度有什么区别？

（1）罗伯特（Roberts）梯度采用交叉差分的方法。

用模板表示为：

Roberts梯度相当于在图像上开一个2×2的窗口，用模板h1计算后取绝对值再加上模板h2计算后取绝对值。将计算值作为中心像素（x，y）的梯度值，如下所示。

这种算法的意义在于用交叉的方法检测出像素与其在上下之间或左右之间或斜方向之间的差异。采用Roberts梯度对图像中的每一个像素计算其梯度值，最终产生一个梯度图像，达到突出边缘的目的。

（2）Sobel梯度是在Prewitt算法的基础上，对4-邻域采用加权方法进行差分，因而对边缘的检测更加精确，常用的模板如下：

在上面的Prewitt和Sobel模板中，h1主要对水平方向的地物进行锐化，h2则主要对垂直方向的地物进行锐化。在应用中要注意的是，模板对于含有大量噪声的图像是不适用的。

与Roberts梯度相比，Sobel算法较多地考虑了邻域点的关系，扩大了模板，从2×2扩大到3×3来进行差分。

25.定向检测的模板有哪些？

（1）检测垂直线

（2）检测水平线

（3）检测对角线

26.阈值分割方法的基本思想是什么？

当使用阈值进行图像分割时，所有灰度大于或等于某阈值的像素都被判属于目标。所有灰度小于该阈值的像素都被排除在目标之内。于是，边界就成为一些内部点的集合，这些点至少有一个邻点不属于该目标。从而使目标与背景之间存在强对比。

27.区域生长方法的基本思想是什么？

区域生成的基本思想是将具有相似性质的像素集合起来构成区域。首先对每个需要分割的目标区域找一个种子像素作为生长的起点，然后将种子像素周围邻域中与种子像素性质相同或相似的像素（根据某种事先确定的生长或相似准则来判定）合并到种子像素所在的区域中。再将这些像素当作新的种子像素继续进行上述过程，直到再没有能满足条件的像素可被包括进来，这样一个区域就长成了。

28.简述非监督分类的流程。

1.分类；运用算法区分其存在的差异，算法常用K-均值方法和迭代法

2.确定分类类别；直接根据遥感图像来进行地物判断其属性

3.分类结果评价；对分类的精度和可靠性进行评价

4.分类后处理；如更改类别颜色，小斑点处理等。

29.简述监督分类的流程。

1.确定分类模块；根据已知的样本类型和类别的先验知识确定判别准。

2.分类模块评价；选取的训练区的典型性和代表性。

3.分类；以训练区为判别准则，计算判别函数，然后将未知类别的样本值代入判别函数，依据判别准则对该样本所属的类别进行判定。

4.分类结果评价；对分类的精度和可靠性进行评价

5.分类后处理；如更改类别颜色，小斑点处理等。

30.选择训练区应该注意哪些问题？

选择训练区时应注意以下问题：

（1）训练区必须具有典型性和代表性，即所含类型应与研究地域所要区分的类别一致。

训练区的样本应在面积较大的地物中心部分选择，而不应在地物混交地区和类别的边缘选取，以保证特征具有典型性，从而能进行准确的分类。

（2）使用的图件时间和空间上要保持一致性，以便于确定数字图像与地形图（或土地利用图、地质图、航片等）的对应关系。即使不一致，也要尽量找时间上相近的图件，同时，图件在空间上应能很好的匹配。

（3）训练区的选取方式有按坐标输入式和人机对话式两类。按坐标输入式是预先把实地调查确定的各类地物分布区转绘到地图上去，量测其在选定坐标系中的位置，再把量测数据输入计算机并映射到遥感图像上。这种方式用于不带图像显示装置的计算机系统。人机对话式则用于带有图像显示装置的数字图像处理系统，它通过鼠标在图像上勾画出地物所在的范围或转入实地调查的地图矢量数据作为训练区。

训练区确定后可通过直方图来分析样本的分布规律和可分性。一般要求单个类训练区的直方图是单峰，近似于正态分布的曲线。如果是双峰，即类似二个正态分布曲线重叠，则可能是混合类别，需要重做。

（4）训练样本的数目。训练样本数据用来计算类均值和协方差矩阵。根据概率统计，协方差矩阵的导出至少需要K+ 1个样本（K是多光谱空间的分量数或经过选择的特征数），这个数是理论上的最小值。实际上，为了保证参数估计结果比较合理，样本数应适当增多。在具体分类时，要根据对工作地区的了解程度和图像本身的情况来确定样本数量。

三、填空

1.遥感数字图像处理的主要内容包括（图像增强）、（图像校正）、（信息提取）。

2.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，其中硬件系统主要由计算

机、（数字化器）、（大容量存储器）、（显示器）和（输出设备）、操作台。

3.常用的遥感图像处理系统有（ERDAS IMAGINE遥感图像处理系统）、（ENVI遥感图像处理系统）、（PCI Geomatica遥感图像处理系统）、（ER Mapper遥感图像处理系统）。

4.遥感系统是一个从地面到空中直至空间，从信息收集、存贮、传输处理到分析判读、

应用的技术体系，主要包括（遥感试验）、（信息获取）、（信息传输）、（信息处理）、（信息应用）等五部分。

5.按工作方式是否具有人工辐射源，传感器可分为（主动方式）和（被动方式）两类，

按数据的记录方式，传感器可分为（成像方式）和（非成像方式）两大类。

6.通过成像方式获取的图像是连续的，无法直接进行计算机处理。此外，有些遥感图像

是通过摄影方式获取的，保存在胶片上。只有对这些获取的图像（或模拟图像）进行数字化后，才能产生数字图像。数字化包括两个过程：（采样）和（量化）。

7.遥感图像数据中的2级产品经过了系统级的（几何校正），即利用（卫星的轨道和姿态）

等参数、以及地面系统中的有关参数对原始数据进行处理。

8.遥感图像数据中的3级产品：经过了（几何精校正），即利用（地面控制点）对图像进

行了校正，使之具有了更精确的地理坐标信息。

8.彩色有三个基本属性：（色调）、（明度）和（色度）。

9.伪彩色合成是把（单波段）灰度图像中的（不同灰度级）按特定的（函数关系）变换

成彩色，然后进行彩色图像显示的方法，主要通过（密度分割）方法来实现。

10.密度分割法是对单波段遥感图像（灰度）分级，对每级赋予（不同的色彩），使之变

为一幅彩色图像。

11.在LANDSAT的TM图像中，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。

12.灰度拉伸分为（线性拉伸）和（非线性拉伸）两种方法

13.（灰度窗口切片）是为了将某一区间的灰度级和其他部分（背景）分开

14.灰度窗口切片有两种，一种是（清除背景），一种是（保留背景）。

15.直方图均衡化的基本思想是对原始图像中的像素灰度做某种（映射变换），使变换后图像灰度的概率密度是（均匀分布的），即变换后图像是一幅灰度级均匀分布的图像。16.直方图规定化又称为直方图匹配，这种方法经常作为（图像镶嵌）或（应用遥感图像进行动态变化研究）的预处理工作

17.几何精纠正的基本技术是（同名坐标变换方法）。

18.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）。

19.重采样过程包括两步：（像素位置变换）和（像素值变换）。

20.图像变换的目的是：1）简化图像处理；(便于图像特征提取)；3）（图像压缩）；4）从概念上增强对图像信息的理解。

21.在空间域图像中，线性的地物为（高频）成份，大块面状的地物为（低频）成分。

22.傅立叶变换的基本流程：（正向FFT）－（定义滤波器）－（逆向FFT）。

23.常用的滤波器有（低通）、（高通）、（带通）、（带阻）、用户定义几种。

24.主成分变换是基于（变量之间的相关关系），在尽量不丢失信息前提下的一种（线性变换）的方法，主要用于数据压缩和信息增强。

25.缨帽变换旋转坐标空间，但旋转后的坐标轴不是指到主成分的方向，而是指到另外的方向，这些方向与地物有密切的关系，特别是与（植物生长过程）和（土壤）有关。26.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，能够提取植被的算法称为植被指数。

27.归一化植被指数中用到的是（近红外）波段和（红）波段，公式为（（近红外波段-红波段）/（近红外波段+红波段））。

28.常用的植被指数有：（比值植被指数）、（归一化植被指数）、（差值植被指数）、（正交植被指数）。

29.图像滤波的方法：（空间域滤波）和（频率域滤波）。

30.图像滤波操作是（邻域）操作，通过图像的（卷积运算）实现。

31.空间域图像滤波称为（平滑）和（锐化）处理，强调像素与其周围相邻像素的关系，常用的方法是（卷积运算），但是随着采用的模板窗口的（扩大），运算量会越来越（大）。

32.在频率域滤波中，保留图像的低频部分抑制高频部分的处理称为（低通滤波），起到（平滑）作用。保留图像的高频部分而削弱低频部分的处理称为（高通滤波），起到（锐化）作用。

33.图像平滑滤波有：（均值滤波）（中值滤波）（高斯低通滤波）（梯度倒数加权法）（选择式掩模平滑）

34.均值滤波是最常用的（线性低通）滤波器，它（均等）地对待邻域中的每个像素。对于每个像素，取邻域像素值的（平均）作为该像素的新值。

35.中值滤波与均值滤波的目的都是为了去除图像上的尖锐“（噪声）”，（平滑）图像。

36.定向检测的模板有（检测垂直线）、（检测水平线）、（检测对角线）三类。

37.图像分割时，如果感兴趣的目标在其内部具有均匀一致的灰度值并分布在具有另一个灰度值的均匀背景上，使用（阈值方法）效果就很好。

38.（边缘连接）就是一个将邻近的边缘点连接起来从而产生一条闭合的连通边界的过程。

39.遥感图像分类的对象是原始遥感图像及各种变换之后的图像，采用（决策理论）或（统计方法）对变量特征空间进行划分来达到分类的目的。

40.根据是否需要分类人员事先提供已知类别及其训练样本，对分类器进行（训练）和（监

督），可将遥感图像分类方法划分为（监督分类）和（非监督分类）。

41.监督分类的基本过程是：首先根据已知的样本类别和类别的先验知识确定（判别准则），计算（判别函数），然后将未知类别的样本值代入（判别函数），依据（判别准则）对该样本所属的类别进行判定。

42.常用的距离度量有（绝对距离）、（欧氏距离）、（马氏距离）、（相似系数）。

43.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。

44.最小距离是一种相对简化了的分类方法。前提是假定图像中各类地物波谱信息呈（多

元正态）分布，每一个类在K维特征空间中形成一个（椭球）状的点群，依据像素距各类中心距离的远近决定其归属。

45.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。

红外遥感

单片机系统课程设计报告书 题目：基于单片机的红外遥控器控制继电器的设计 院系名称：信息工程学院 专业名称：电子信息工程 班级： 学号： 姓名： 指导教师

目录 1 选题意义............................................................................................... 错误！未定义书签。 2 系统总体设计....................................................................................... 错误！未定义书签。 2.1总体设计思路............................................................................ 错误！未定义书签。 2.2 设计原理框图........................................................................... 错误！未定义书签。 3 硬件电路设计原理............................................................................... 错误！未定义书签。 3.1 单片机最小系统设计............................................................... 错误！未定义书签。 3.2 设计电路图............................................................................... 错误！未定义书签。 4 软件设计............................................................................................... 错误！未定义书签。 4.1 设计思路................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2 程序代码................................................................................... 错误！未定义书签。 5 仿真调试结果....................................................................................... 错误！未定义书签。 5.1系统设计与仿真........................................................................ 错误！未定义书签。 6 收获体会............................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献................................................................................................... 错误！未定义书签。

遥感复习资料

1.遥感：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。 2.遥感的系统包括：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分。 3.遥感的分类：按遥感平台分-地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感；按传感器的探测波段分-紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感；按工作方式分-主动遥感和被动遥感；按遥感的应用领域分-大体研究领域可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等，具体应用领域资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、水文遥感、城市遥感等。 4.遥感的特点：①大面积的同步观测；②时效性；③数据的综合性和可比性；④经济型；⑤局限性。 5.电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长和频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。 该波谱以频率从高到低排列，可以划分成γ射线、Χ射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。6.遥感中较多使用可见光、红外和微波波段。 7.?电磁波性质：①是 横波；②在真空以光 速传播；③满足f·λ =c E=h·f E 为能量，单位：j；h 为普朗克常数；f为频 率；λ为波长；c为 光速；④电磁波具有 波粒二象征。 8.?发射率或比辐射 率：记作ε，表示实 际物体辐射与黑体辐 射之比，M=εM0. 9.太阳常数：是指不 受大气影响，在距太 阳一个天文单位内， 垂直于太阳光辐射方 向上，单位面积时间 黑体所接收的太阳辐 射能量。太阳辐射 的光谱室连续的光 谱，且辐射特性与绝 对黑体辐射特性基本 一致，能量各个波段 的比例不同。 10.地表接收的太阳 辐射度曲线与大气层 外的曲线不同，差异 主要是地球大气引起 的。 11.大气层次自下而 上：对流层、平流层 （飞机）、（中间层、 热层、散逸层）电离 层、（氮层、质子层） 外大气层。 12.散射现象的实质 是电磁波在传输中遇 到大气微粒而产生的 一种衍射现象。 13.?大气散射有三种 情况：①瑞利散射， 特点是散射强度与波 长的四次方（λ4）成 反比，I∝λ-4，即波长 越长，散射越弱；② 米氏散射③无选择性 散射，特点是散射强 度与波长无关，任何 波长的散射强度相 同。 14.大气窗口：通常把 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 的波段称为大气窗 口。 15.?植被的反射波谱 曲线分为三段：可见 光波段（0.4~0.76μ m）有一个小的反射 峰，位置在0.55μm （绿）处，两侧0.45 μm（蓝）和0.67μm （红）则有两个吸收 带。在近红外波段 （0.7~0.8μm）有一 反射的“陡坡”，至 1.1μm附近有一峰 值，形成植被的独有 特征。在中红外波段 （1.3~2.5μm）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1.45μm、1.95μm 和 2.7μm为中心是 水的吸收带，形成低 谷。 16.轨道倾角=90°极 轨卫星，接近90°近 极轨卫星。 17.遥感平台是搭载 传感器的工具。根据 运载工具的类型，可 分为航天平台、航空 平台和地面平台。 18.?气象卫星特点： ①轨道，分为两种， 低轨和高轨，低轨就 是近极地太阳同步轨 道，简称极地轨道； 高轨是指地球同步轨 道，轨道高度 36000km左右，绕地 球一周需24小时。② 短周期重复观测；③ 成像面积大，有利于 获得宏观同步信息， 减少数据处理容量； ④资料来源连续、实 时性强、成本低。 19.气象卫星资料的 应用领域：天气分析 和气象预报、气候研 究和气候变迁的研 究、资源环境其他领 域。 20.海洋遥感的特点： （1）需要高空和空间 的遥感平台，以进行 大面积同步覆盖的观 测；（2）以微波为主; （3）电磁波与激光、 声波的结合是扩大海 洋遥感探测手段的一 条新路；（4）海面实 测资料的校正。 21.?摄影机有分幅式 和全景式摄影机、多 光谱、数码摄像机。 22.光机扫描的几何 特征取决于它的瞬时 视场角和总视场角。 （1）瞬时视场角（2 θ）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 度称为瞬时视场角， 即扫描仪的空间分辨 率 （2）总视场角（2Φ） 扫描带的地面宽度称 总视场。从遥感平台 到地面扫面带外侧所 构成的夹角，成总视 场角，也为总扫描角。 23.成像光谱仪：即能 成像又能获取目标光 谱曲线的“谱像合一” 的技术，称为成像光 谱技术，按该原理制 成的扫描仪称为成像 光谱仪。 24.?微波遥感是指通 过微波传感器获取从 目标地物发射或反射 的微波辐射，经过判 读处理来识别地物的 技术。 特点：1>能全天候、 全天时工作；2>对冰、 雪、森林、土壤等具 有一定穿透能力；3> 对海洋遥感具有特殊 意义；4>对海洋遥感 具有特殊意义；5>分 辨率较低，但特征明 显。 ②微波遥感份有源 （主动）和无源（被 动）两大类。（1）主 动微波遥感是指通过 向目标地物发射微波 并接收其后向散射信 号来实现对地观测遥 感方式，主要是雷达、 侧视雷达、合成孔径 侧视雷达。（2）?被 动微波遥感，通过传 感器，接收来自目标 地物发射的微波，而 达到探测目的的遥感 方式。微波辐射计和 微波散射计。 25.?遥感图像是遥感 探测目标的信息载 体。将遥感图像归纳 为三方面特征，即几 何特征、物理特征和 时间特征。这三方面 特征的表现参数即为 空间分辨率、光谱分 辨率、辐射分辨率和 时间分辨率。 （1）图像的空间分 辨率指像素所代表的 地面范围的大小，即 扫描仪的瞬时视场， 或地面物体能分辨的 最小单元（像元）。 （2）波谱分辨率是 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。间 隔愈小，分辨率愈高。 它的选择必须考虑目 标的光谱特征值。 （3）辐射分辨率是 指传感器接收波谱信

遥感影像分类精度评价教学内容

遥感影像分类精度评 价

遥感影像分类精度评价 在ENVI中，选择主菜单->Classification->Post Classification->Confusion Matrix->Using Ground Truth ROIs。将分类结果和ROI输入，软件会根据区域自动匹配，如不正确可以手动更改。点击ok后选择报表的表示方法（像素和百分比），就可以得到精度报表。 对分类结果进行评价，确定分类的精度和可靠性。有两种方式用于精度验证：一是混淆矩阵，二是ROC曲线，比较常用的为混淆矩阵，ROC曲线可以用图形的方式表达分类精度，比较形象。 对一帧遥感影像进行专题分类后需要进行分类精度的评价，而进行评价精度的因子有混淆矩阵、总体分类精度、Kappa系数、错分误差、漏分误差、每一类的制图精度和拥护精度。 1、混淆矩阵（Confusion Matrix）: 主要用于比较分类结果和地表真实信息，可以把分类结果的精度显示在一个混淆矩阵里面。混淆矩阵是通过将每个地表真实像元的位置和分类与分类图象中的相应位置和分类像比较计算的。混淆矩阵的每一列代表了一个地表真实分类，每一列中的数值等于地表真实像元在分类图象中对应于相应类别的数量，有像元数和百分比表示两种。

2、总体分类精度（Overall Accuracy）: 等于被正确分类的像元总和除以总像元数，地表真实图像或地表真实感兴趣区限定了像元的真实分类。被正确分类的像元沿着混淆矩阵的对角线分布，它显示出被分类到正确地表真实分类中的像元数。像元总数等于所有地表真实分类中的像元总和。 3、Kappa系数：是另外一种计算分类精度的方法。它是通过把所有地表真实分类中的像元总数（N）乘以混淆矩阵对角线（Xkk）的和，再减去某一类中地表真实像元总数与该类中被分类像元总数之积对所有类别求和的结果，再除以总像元数的平方差减去某一类中地表真实像元总数与该类中被分类像元总数之积对所有类别求和的结果所得到的。 4、错分误差：指被分为用户感兴趣的类，而实际上属于另一类的像元，错分误差显示在混淆矩阵的行里面。 5、漏分误差：指本属于地表真实分类，但没有被分类器分到相应类别中的像元数。漏分误差显示在混淆矩阵的列里。 6、制图精度：指假定地表真实为A类，分类器能将一幅图像的像元归为A 的概率

遥感复习资料

名词解释： 1、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。 2、地理信息系统：它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表面空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 3、电磁波：当电磁震荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁震荡在空间传播，这就是电磁波。 4、电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减，则构成了电磁波谱。 5、大气窗口：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。 6、遥感图像目视解译：指专业人员通过直接观察或借助铺助仪器判读在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。 7、遥感数字图像：以数字形式表示的遥感影像。 8、监督分类：包括利用训练区样本建立判别函数的“学习”过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。 9、非监督分类：不必对影像地物获取先验知识，仅依靠影像上不同类地物光谱信息进行特征提取，再统计特征的差别来达到分类的目的，最后对已分出的各个类别的实际属性进行确认。 10、地理实体：是地理数据库中的实体，是指在现实世界中再也不能划分为同类现象的现象。 11、拓扑关系：用来描述实体间相邻、连通、包含和相交等关系。 12、矢量数据：计算机对地理实体的隐式描述。 13、栅格数据：计算机对地理实体的显式描述。 14、数据库：为了一定目的，在计算机系统中以特定的结构组织,存储和应用相关联数据的集合。 15、空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和。 16、关系模型：是根据数学概念建立的，它把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表形式。 17、叠置分析：是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面。

浅析多源遥感数据融合原理及应用

浅析多源遥感数据融合原理 摘要: 本文介绍了遥感影像融合技术, 系统阐述了几种常见的遥感影像融合方法及其优缺点。首先，阐述了多源遥感影像数据融合的目的、意义以及多源遥感影像数据融合的基本理论；然后介绍了多源遥感影像数据融合的层次和常用方法,在分析和探讨多源遥感影像数据融合原理、层次、结构及特点的基础上，归纳了多源遥感影像数据融合方法，然后通过实验，对不同方法融合后的成果图进行比较，每种方法都有其自身的优点和不足之处，这就决定了它们在应用方面的不同，采用乘积方法变换、Brovey比值变换和PCA变换融合方法融合后的图像，其光谱保真程度逐渐降低．Muhiplieative（乘积）变换融合较好地保留了多光谱波段的光谱分辨率和空间信息，融合图像的光谱保真能力较好，详细程度较高；PCA变换融合和Brovey变换；融合和影像质量一般．与PCA变换融合比较，Brovey变换融合的空间信息的详细程度较低，但相对好的保留了多光谱波段的光谱分辨率。 关键词: 遥感影像融合融合层次融合方法优缺点对比

目录 1、绪论 (1) 2、多源遥感数据融合的基本理论 (1) 2.1 多源遥感数据融合的概念 (3) 2.2多源遥感数据融合的原理 (4) 2.3多源遥感数据融合层次 (4) 2.3.1 像元级融合 (4) 2.3.2 特征级融合 (4) 2.3.3 决策级融合 (5) 3、多源遥感数据融合常用方法 (5) 3.1 主成分变换（PCT） (5) 3.2 乘积变换 (5) 3.3 Brovey比值变换融合 (5) 4、实验与分析 (6) 5、结语 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10)

河南大学遥感期末复习资料

第一讲作业：1.遥感的概念以及狭义遥感的特点 广义的遥感：即遥远的感知，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。 狭义的遥感：运用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处记录目标的电磁波特性，通过分析，揭示物体的物理特性及变化的综合性探测技术。 狭义的遥感具有以下三个特点： 1.运用探测仪器进行探测 2.仅记录物体的电磁波特性 3.揭示物体的物理特性及变化 2.遥感系统的组成 总的来说，遥感系统的组成可以分为四个部分。 1.信息源。信息源是指遥感需要对其探测的目标物。 2.信息获取。信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。 3.信息处理。信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分 析和解译处理的技术过程。

4.信息应用。信息应用是根据不同的目的将遥感信息应用于各个领域的过程。 3.遥感的工作波段以及它们具有的特性 遥感中较多地使用可见光、红外、微波波段以及紫外线的一部分。 特性：1.可见光：鉴别物质特征的主要波段，以光学摄影或扫描方式接收和记录反射特征。 2.红外线：近红外的性质与可见光相似，红外遥感主要采用热感应方式探测地物本身的 辐射，可以全天时遥感。 3.微波：分为毫米波、厘米波、分米波，具有热辐射性质，可以全天候全天时遥感探测， 可采用主动和被动方式成像，具有一定的穿透能力。 4.紫外线：用于探测碳酸盐分布和油污染的监测，一般高空遥感不宜采用。 4.遥感平台的种类 地面遥感平台、航空遥感平台以及航天遥感平台。 5.遥感器的成像方式 遥感器：搭载在遥感平台上，接收、记录目标物电磁波特性的仪器，包括照相机、扫描仪、成像雷达等。 遥感器成像方式： 摄影成像类型（光学/电成像类型）

遥感影像分类envi

遥感课程教学实验之二： 遥感影像分类 实验二遥感影像的分类遥感影像的监督分类 ?实验目的

理解计算机图像分类的基本原理以及监督分类的过程，学会利用遥感图像处理软ENVI 件对遥感图像进行分类的方法。 ?实验内容 1、遥感图像分类原理。 2、遥感图像监督分类。 3、最大似然法分类 ?实验条件 电脑、ENVI4.5软件。厦门市TM遥感影像。 ?实验步骤 1、启动ENVI软件，从文件菜单打开多波段影像文件，从可用波段列表中装载彩色或假色 影像，显示遥感影像。 2、从主图像窗口的工具Tools →Region of Interest →ROI Tools; 3、在自动打开的ROI Tools窗口中，设定ROI_Type 为“Polygon”（多边形），选定样本采 集的窗口类型，用Zoom（缩放窗口）进行采集。。

4、在选定的窗口如Zoom用鼠标左键画出样本区域，在结束处击鼠标右键二次，样本区域 被红色充填，同时ROI Tools窗口中显示采集样本的信息。采集新的样本点击“New Region”，重新上述步骤进行多个地物样本采集。。 5、从ENVI主菜单中，选 Classification > Supervised > Maximum Likelihood；或在端元 像元采集对话框 Endmember Collection中选择 Algorithm >MaximumLikelihood 进行最大似然法分类。

6、在出现Classification Input File 对话框中，选择输入影像文件，出现 Maximum Likelihood Parameters 对话框。 7、输入常规的分类参数。 设定一个基于似然度的阈值（Set Prpbability Threshold）：如不使用阈值，点击“None” 按钮。要对所有的类别使用同一个阈值，点击“Single Value”按钮，在“Probability Threshold”文本框中，输入一个0 到1 之间的值。似然度小于该值的像元不被分入该类。 要为每一类别设置不同的阈值： ●在类别列表中，点击想要设置不同阈值的类别。 ●点击“Multiple Values”来选择它。 ●点击“Assign Multiple Values”按钮。 ●在出现的对话框中，点击一个类别选中它，然后在对话框底部的文本框中输入阈值。为每 个类别重复该步骤。 最后给定输出结果的保存方式：文件或内存，当影像较大时建设保存到文件中，以免因内存不够而出错运算错误。 点击“OK”计算机开始自动分类运算。 8、在可用波段列表中显示分类图像。 ?实验总结

红外遥感技术及其应用

热红外遥感技术及其应用 红外遥感是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。探测波段一般在0.76——1000微米之间，是应用红外遥感器探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息，以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。因为红外遥感在电磁波谱红外谱段进行，主要感受地面物体反射或自身辐射的红外线，有时可不受黑夜限制。又由于红外线波长较长，大气中穿透力强，红外摄影时不受烟雾影响，透过很厚的大气层仍能拍摄到地面清晰的像片。用于红外遥感的传感器有黑白红外摄影、彩色红外摄影、红外扫描仪和红外辐射计。 红外遥感技术（thermal infrared remote sensing）利用电磁波谱中8～14μm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。所有的物质，只要其温度超过绝对零度，就会不断发射红外能量。常温的地表物体发射的红外能量主要在大于3μm的中远红外区，是热辐射。它不仅与物质的表面状态有关，而且是物质内部组成和温度的函数。在大气传输过程中，它能通过3-5μm和 8-14μm两个窗口。热红外遥感就是利用星载或机载传感器收集、记录地物的这种热红外信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数如温度、湿度和热惯量等。 红外遥感探测的应用 随着科学技术的进步，光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，环境研究动态化以及资源研究定量化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展，例如在水质监测、裸土湿度、遥感考古、赤潮遥感监等等，这些技术的发展极大地促进了生产生活的进步，。下面将简略介绍这几项技术。 1 遥感技术在水质监测中的应用 1.1 水体遥感监测原理利用遥感技术进行水环境质量监测的主要机理是被污染水体具有独特的有别于清洁水体的光谱特征，这些光谱特征体现在其对特定波长的光的吸收或反射，而且这些光谱特征能够为遥感器所捕获并在遥感图像中体

遥感资料

第一章概论 1、按视觉可视性可将图像分为可见图像和不可见图像。 2、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。 ①按图像明暗程度和空间坐标的连续性，可将图像分为（）图像和（）图像。 ②根据人眼的视觉可视性，可将图像分为（）图像和（）图像。 ③数字图像最基本的单位是（），其具有（）和（）特征。 ④遥感数字图像中，像素值称为（）。 ⑤把模拟图像转变成数字图像称为（）。 ⑥相同地点的任意图像，其亮度值一定相同。（） ⑦像素的亮度值是绝对的。（） ⑧遥感数字图像中的0是数值，不表示没有数据。（） ⑨遥感数字图像一旦获取，颜色就是确定的。（） ⑩遥感数字图像处理是多学科相互渗透的产物。（） 1.名词解释 图像，数字图像，遥感，遥感数字图像 2. 问答 ①遥感数字图象处理系统的主要构成有哪些? ②常用的遥感数字图像处理系统有哪些？ ③什么是3S技术，简述其关系及应用? ④遥感有哪些应用？ 第二章遥感数字图像的获取与存储 1、遥感系统包括遥感试验、信息获取、信息传输、信息处理、信息应用。 2、传感器的分辨率辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率、亮度分辨率、角 度分辨率。 3、数字化包括两个过程：采样和量化 4、元数据是关于图像数据特征的表述，是关于数据的数据。 元数据与图像数据同时发布或者嵌入到图像文件中，或者是单独的文件。 5、通用遥感图像数据格式：1、BSQ格式（按照波段顺序依次记录各波段的图像）2、BIL 格式（每个像元按波段次序交叉排序）3、BIP格式（逐行按波段次序排列） ①遥感系统主要包括遥感试验、（）、信息传输、（）、信息应用五个部分。 ②按工作方式是否有人工辐射源，遥感分为（）和（）。 ③多光谱扫描仪（）和专题制图仪（）属于目标面扫描方式。 ④对于传感器的波长范围，（）只能在晴朗的白天使用；（）具有昼夜工作能力；（）有 一定的穿透能力。 ⑤传感器的分辨率主要包括辐射分辨率、（）、（）和时间分辨率。 ⑥数字化包括两个过程：（）和（）。 ⑦（）是关于数据的数据。 ⑧可见光和近红外光谱波段常用来增强或分离植被或水域。（） ⑨电荷耦合器件即是CCD。（） ⑩辐射分辨率是传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量。（）

遥感复习资料

第一章 1、简述遥感的基本概念 遥感，就字面含义可以解释为遥远的感知，它是一种远离目标，在不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获取的信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的综合性技术。 2、与传统对地观测比较，遥感有什么特点？ 一、宏观观测，大范围获取数据资料 二、动态监测，快速更新监控范围数据 三、技术手段多样，可获取海量信息 四、应用领域广泛，经济效益高 3、简述遥感卫星地面站，其生产运行系统的构成及各自的主要任务（遥感平台的构成） 生产运行系统包括：接收站，数据处理中心和光学处理中心 各自任务：接收站：主要负责完成跟踪卫星，传送接受卫星数据任务。 数据处理中心：做一系列的辐射校正及几何校正处理，消除畸变，恢复图像。 光学处理中心：光学处理中心配有黑白与彩色胶片和相片冲洗设备，光学彩色合成设备，放大与复制设备以及各种质量控制与检测设备，可以生产适用于不同用途的各种比例尺的图像产品。 4、遥感有哪几种分类？ 1、根据工作平台的不同，可分为地面遥感，航空遥感和航天遥感 2、根据电磁波的工作波段不同，可分为紫外遥感，可见光遥感，红外遥感 3、根据传感器工作原理，可分为主动式遥感和被动式遥感 4、根据遥感资料的获取方式，可分为成像遥感和飞成像遥感 5、根据波段宽度及波谱的连续性，可分为高光谱遥感和常规遥感 6、根据应用领域的不同，可分为环境遥感，城市遥感，农业遥感，林业遥感，海洋遥 感，地质遥感，气象遥感，军事遥感等。 第二章 电磁波：电磁波是电磁振动的传播。也称为电磁辐射。 黑体辐射：研究实际物体吸收和发射辐射能量的性能时的一种理想化的比较标准。 大气窗口：通常把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成为大气窗口。 地物反射波谱曲线：地物反射曲线的形态很不相同，表明反射率随波长变化的规律不同。除了因为不同地物的反射率不同外，同种地物在不同的内部和外部条件下反射率也不同。一般说来，地物反射率随波长的变化，有规律可循。 电磁波的性质：电磁波在真空中传递时速度就是光速。 电磁波的传播也是能量的传播，电磁波的能量与其传播的频率成正比。 电磁波入射到平面上会发生镜面反射，漫反射，折射现象。 大气散射类型：一、瑞利散射二、米氏散射三、无选择性散射 1、电磁波波谱区间主要分为哪几段？其中遥感探测利用最多的是什么波段？并绘制几 个主要地物的光谱特征曲线 从高到低或波长从短到长排列可以划分γ射线，X射线，紫外线，可见光，红外线，微波，无线电波。 遥感利用最多的：可见光，红外，微波 曲线图：略

遥感影像的分类处理

摘要 在面向对象的影像分类方法中，首先需要将遥感影像分割成有意义的影像对象集合，进而在影像对象的基础上进行特征提取和分类。本文针对面向对象影像分类思想的关键环节展开讨论和研究，(1) 采用基于改进分水岭变换的多尺度分割算法对高分辨率遥感影像进行分割。构建了基于高斯尺度金字塔的多尺度视觉单词，并且通过实验证明其表达能力优于经典的词包表示。最后，在词包表示的基础上，利用概率潜在语义分析方法对同义词和多义词较强的鉴别能力对影像对象进行分析，找出其最可能属于的主题或类别，进而完成影像的分类。 近些年来，随着航空航天平台与传感器技术的高速发展，获取的遥感影像的分辨率越来越高。高分辨率遥感影像在各行业部门的应用也越来越广泛，除了传统的国土资源、地质调查和测绘测量等部门，还涉及到城市规划、交通旅游和环境生态等领域，极大地拓展了遥感影像的应用范围。因此，对高分辨率遥感影像的处理分析成为备受关注的领域之一。高分辨率遥感影像包括以下三种形式：高空间分辨率（获取影像的空间分辨率从以前的几十米提高到1 至5 米，甚至更高）；高光谱分辨率（电磁波谱被不断细分，获取遥感数据的波段数从几十个到数百个）；高时间分辨率（遥感卫星的回访周期不断缩短，在部分区域甚至可以连续观测）。本文所要研究的高分辨率遥感影像均是指“高空间分辨率”影像。 相对于中低分辨率的遥感数据，高空间分辨率遥感影像具有更加丰富的空间结构、几何纹理及拓扑关系等信息，对认知地物目标的属性特征更加方便，如光谱、形状、纹理、结构和层次等。另外，高分辨率遥感影像有效减弱了混合像元的影响，并且能够在较小的空间尺度下反映地物特征的细节变化，为实现更高精度的地物识别和分类提供了可能。 然而，传统的遥感影像分析方法主要基于“像元”进行，它处于图像工程中的“图像处理”阶段（见图1-1），已然不能满足当今遥感数据发展的需求。基于“像元”的高分辨率遥感影像分类更多地依赖光谱特征，而忽视影像的纹理、形状、上下文和结构等重要的空间特征，因此，分类结果会产生很严重的“椒盐(salt and pepper)现象”，从而影响到分类的精度。虽然国内外的很多研究人员针对以上缺陷提出了很多新的方法，如支持向量机(Support Vector Machine，SVM) 、纹理聚类、分层聚类(Hierarchical Clustering) 、神经网络(Neural Network, NN)等，但仅依靠光谱特征的基于像元的方法很难取得更好的分类结果。基于“像元”的传统分类方法还有着另一个局限：无法很好的描述和应用地物目标的尺度特征，而多尺度特征正是遥感信息的基本属性之一。由于在不同的空间尺度上，同样的地表空间格局与过程会表现出明显的差异，因此，在单一尺度下对遥感影像进行分析和识别是不全面的。为了得到更好的分类结果，需要充分考虑多尺度特征。 针对以上问题，面向对象的处理方法应运而生，并且逐渐成为高空间分辨率遥感影像分析和识别的新途径。所谓“面向对象”，即影像分析的最小单元不再是传统的单个像元，而是由特定像元组成的有意义的同质区域，也即“对象”；因此，在对影像分析和识别的过程

多源遥感影像配准流程

多源遥感影像综合应用的一项重要的准备工作就是影像间的配准，特别是不同类型传感器在同一地区，不同时间，不同高度获取的影像间的配准。即运用一幅纠正过的带有地理信息的影像（主影像）与一幅未纠正的影像（从影像）进行配准，获取一系列同名点位。因为主影像是正射影像，因而这些同名点是具有大地坐标的同名点。同时这些同名点可以作为参考数据（保存在配准后生成的<从影像名>.ctp 文件中）用于对其他影像进行纠正。 在ArcMap中配准影像栅格数据可以通过扫描地图、航片及卫片来获取。扫描的地图通常不包含表明影像对应于地表何处的信息。从航空相片和卫星相片上获得的位置信息往往不适合执行分析，或者与其它数据对齐显示。与其它空间数据一起使用栅格数据，需要把栅格数据对齐或配准到地图的坐标系统。 配准栅格数据定义了它的地图坐标位置，即指定了联系数据与地球上的位置的坐标系统。 配准栅格数据使它能与其它地理数据一起被查看、查询和分析。 配准流程： 1、启动ARCGIS9，用键或者在图层处点右键添加数据，将所要的图象数据 添加近来。如图所示： 2、从“视图”→“工具条”→“影象配准”将影像配准的工具条调出来，如图， ， 调出工具条如下， 选择图的四个角的格网点进行配准处理，首先是左上角，如图：

使用“添加控制点”按钮添加第一个控制点，如图： 将左下角格网点放大以准确定位，如图。 点右键，输入XY坐标，根据地图格网坐标输入， 完成一个点，再按相同方法对其他三个角点配准。 4、电击查看连接表可以查看配准后的坐标残差看是否符合要求。

点击地理参考下的矫正，双线性内插，保存矫正图象。 5、将矫正后图象添加到图层覆盖矫正前的，从视图下拉菜单选择数据框属性 打开后如下： 将地图单位改为米，将坐标系统设为西安1980，

遥感原理复习资料

遥感原理试题（1） 代码：428 一、名词解释（40分，每题4分） 1、维恩位移定律 2、光谱分辨率 3、发射率 4、合成孔径雷达 5、反射波谱特性曲线 6、成像光谱仪 7、主动遥感 8、航空遥感 9、数字图像 10、航片数字化 二、选择题（20分，每空2分） 1、下列遥感卫星中，图像空间分辨率最高的是（） A 、IKONOS B、LANDSAT7 C、QUICKBIRD D、SPOT5 2、下列遥感传感器中，图像光谱分辨率最高的是（） A、MODIS B、MSS C、TM D、HRV 3、下列遥感卫星中，由印度发射的是（） A、NOAA B、EOS C、CBERS D、IRS 4、太阳辐射的峰值波长位于（）波段 A、可见光 B、近红外 C、远红外 D、微波 5、常温地物发射辐射的峰值波长位于（）波段 A、可见光 B、近红外 C、远红外 D、微波 6、干涉雷达的英文简称是（） A、SAR B、INSAR C、DINSAR D、LIDAR 7、彩色遥感图像的三原色是（） A、红黄绿 B、红黄蓝 C、红黄青 D、红绿蓝 8资源卫星一般选择太阳同步轨道，是为了（） A、保持大致相同的比例尺 B、保持大致相同的光照条件 C、形成较大的区域覆盖 D、方便轨道控制 9、SPOT HRV图像的成像方式是（） A、摄影 B、线阵列CCD C、面阵列CCD D、光机扫描 10、下列软件中（）不是遥感图像处理软件 A、PCI B、ENVI C、MAPINFO D、ERDAS 三、简答题（60分，每题10分） 1、大气对太阳辐射主要有哪些影响？设计遥感器时如何考虑这些影响？ 2、光机扫描仪成像与线阵列CCD成像的比较。 3、微波遥感的特点？ 4、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。 5、什么情况下需要对遥感图像进行灰度重采样？例举一种重采样方法，说明其原理。 6、航片和高分辨率卫星图像目视判读需要用到哪些判读标志？

遥感数据

4.6 航空摄影测量与遥感数据的录入 航空象片以及其他遥感影象，除了自身可以作为GIS原始数据被用于一般性参考和粗略判读和量算之外，还可以通过各种进一步的处理、解释和计算机辅助信息提取而获得大量的第二手空间数据。 图4－3列出了航空象片的获取、处理和一些常用的应用。 图4-3航空象片的获取、处理和一些常见的应用 航空摄影一般采用专门航测飞机，如需要特定波段的光谱影象，可结合使用滤色片和具有特定光谱敏感范围的胶片，这样可以获得光谱分辨率高于20nm的航空影象。这对某些专题信息的提取很有意义。例如植物叶绿素在680nm到700nm 波段内对光线的吸收最强，利用这一波段的影象可以估算不同植物或植物在不同健康程度下的叶绿素含量。 航空象片是一种应用最广泛的遥感数据。卫星遥感可以覆盖全球每一个角落，对任何国家和地区都不存在由于自然或社会因素所造成的信息获取的空白地区，卫星遥感资料可以及时地提供广大地区的同一时相、同一波段、同一比例尺、同一精度的空间信息；航空遥感可以快速获取小范围地区的详细资料，也就是说，遥感技术在空间信息获取的现势性方面有很大的优势 遥感数据有以下优点1．增大了观测范围。 2．能够提供大范围的瞬间静态图象。这一点对动态变化的现象非常重要。例如可根据一系列在不同时间获得的洪泛区图象，研究洪水在大面积范围内的变化，这一点靠野外测量的方法很难做到，因为当我们从一点到达另一点的时候所观测的洪水趋势已与上一点的观测时间不同了，所以得不到一个大范围的瞬间静态图象。 3．能够进行大面积重复性观测，即使是人类难以到达的偏远地区也能够做到这一点。特别是在卫星平台上可以周期性地获取某地区的遥感数据。

遥感影像分类实验报告

面向对象分类实验报告 姓名： 学号： 指导老师： 地球科学与环境工程学院

一、实验目的 面向对象法模拟人类大脑认知过程，将图像分割为不同均质的对象，充分利用对象所包含的信息，将知识库转换为规则特征，从而提取影像信息。因为分析的是对象而不是像元，因此我们可以利用对象丰富的语义信息，结合各种地学概念，如面积、距离、光谱、尺度、纹理等进行分析。 面向对象的遥感影像分析方法与传统的面向像元的影像分析方法不同。首先我们要用一定方法对遥感影像进行分割，在提取分割单元（图像分割后所得到的内部属性相对一致或均质程度较高的图像区域）的各种特征后，在特征空间中进行对象识别和标识，从而最终完成信息的分类与提取。 二、实验意义 1、使用eCognition进行面向对象的影像分类的流程； 2、体会面向对象思想的内涵，学会将大脑认知过程转变为机器语言； 三、实验内容 3.1、影像的预处理 利用ERDAS软件将所给的全色影像和多光谱遥感影像进行融合，达到既满足高空间分辨率，又保留光谱信息。Image interperter-> spatial enhancement-> resolution merge.输入融合前的两幅影像，完成影像的预处理过程。 图 1 图像融合步骤

图 2 融合后的图像 3.2、使用eCongition 创建工程 a、使用规则集模式创建工程 图 3 模式选择 b、file->new projection ，打开Create Project和Import Image Layers两个

对话框，将上面的实验数据导入。（注意，数据以及工程文件保存路径不要有中文） 图 4 导入数据 c、选择数据修改波段名称,并设置Nodata选项。

遥感复习资料41881

遥感导论 第一章 1．遥感：即遥远感知，是应用探测仪器，在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离的探测和感知的一种技术。 2．遥感系统：由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。P1 遥感平台是指装载传感器进行遥感探测的运载工具，如飞机、人造地球卫星、宇宙飞船等。按其飞行高度的不同可分为近地（面）工作平台，航空平台和航天平台。 遥感器装在遥感平台上，它是遥感系统的重要设备，它可以是照相机、多光谱扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达等。 信息传输与接收设备是飞行器和地面间传递信息的工具。 图像处理设备对地面接收到的遥感图像信息进行处理（辐射校正、几何校正等）以获取反映地物性质和状态的信息。 3．遥感的分类 按遥感平台分类：P4 近地面遥感、航空遥感、航天遥感。 按传感器的探测波段分类： 紫外、可见光、红外、微波。 按工作方式分类： 主动遥感，由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号； 被动遥感，传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。 按资料记录形式分类： 成像方式、非成像方式。 按应用领域分类： 陆地遥感、海洋遥感、农业遥感、城市遥感…… 4．遥感的特点 感测范围大，具有综合、宏观的特点。 信息量大，具有手段多，技术先进的特点。 获取信息快，更新周期短，具有动态监测特点。 遥感还具有用途广，效益高的特点。 大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性P6 5．遥感技术发展趋势 3 全（全天候、全天时、全球） 3 高（高空间、高光谱、高时间分辨率） 3个结合（大-小卫星，航空-航天，技术-应用） 第二章 1．电磁辐射：这种电磁能量的传递过程（包括辐射、吸收、反射和透射）称为电磁辐射。 2．电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长（或频率）按其长短，依次排列制成的图表。 3．绝对黑体(简称黑体）：对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。基尔霍夫定律说明绝对黑体不仅具有最大的吸收率，也具有最大的发射率，却丝毫不存在反射。 4．黑体辐射：即黑体的热辐射。 5．黑体辐射的三个规律（特性） 辐射通量密度随波长连续变化,每条曲线只有一个最大值。(普朗克热辐射定律) 温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。(玻耳兹曼定律) 随着温度的升高，辐射通量密度最大值所对应的波长向短波方向移动。(维恩位移定律)

遥感资料整理

第一章绪论 遥感：（狭义）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。 遥感系统：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输和记录、信息的处理和信息的应用五大部分。 遥感平台：搭载传感器的平台。 遥感的特点：1.宏观性综合性；2.多波段性，全天候；3.多时相性，重复观测，动态分析； 4.经济性； 5.局限性。 遥感技术（探测）系统包含：1.太阳辐射；2.电磁波大气作用；3.地物；4.传感器；5.技术。第二章电磁辐射与地物光谱特征 电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。 1mm~1m：微波；0.76~1mm：红外线；0.38mm~0.76mm：可见光；1nm~0.38mm紫外线。电磁波的性质：1.横波；2.在真空以光速传播；3.满足：E=h乘f；4.电磁波具有波粒二象性。辐射源：任何物体都是辐射源； 辐射能量（W）：电磁辐射的能量； 辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量； 辐射通量密度E：单位时间内通过单位面积的辐射能量； 福照度I：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量； 辐射出射度M：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量； 绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体就是绝对黑体。黑体辐射规律：即普朗克公式，适用于绝对黑体辐射，出射度，与温度成正比。 斯忒藩—波尔兹曼定律：（积分）绝对黑体的总辐射度M与黑体温度的四次方成正比； 维恩位移定律：（左移）黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度T成反比； 基尔霍夫定律：每个物体向外辐射和吸收的能量必然相等； 瑞利金斯定律：不同地物在微波段发射率差异比在红外时明显得多。 太阳常数：是指不受大气的影响，在距太阳一个天文单位内，垂直与太阳光辐射方向上，单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量：1360W/m2；可以认为太阳常数是在大气顶端接受的太阳能量。 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。散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。 瑞利散射：当大气中粒子直径远小于波长时发生的散射。这种散射的特点是散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长散射越弱； 米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。 无选择性散射：当大气中粒子的直径比波长大得多时发生的散射。散射的强度与波长无关。散射造成太阳辐射的衰减。当波长进入红外波段后，米氏散射的影响超过瑞利散射。 折射：电磁波穿过大气层时，除发生吸收和散射外，还会出现传播方向的改变，即折射。反射：电磁波传播过程中，若通过两种介质的交界面，还会出现反射现象。 大气窗口：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。 反射率：物体反射的能量占总入射能量的百分比。 反射波谱：地物的反射波谱指地物反射率随波长的变化规律。 地物反射波谱曲线：用平面坐标曲线表示，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。

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一、名词解释： 1、遥感的定义 广义的概念：无接触远距离探测(磁场、力场、机械波） 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、遥感器 遥感器又称为传感器，是接收、记录目标电磁波特性的仪器。 常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。 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。次序为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波 4、黑体 对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。 5、大气散射 辐射在传播过程中遇到小微粒（气体分子或悬浮微粒等）而使传播方向改变，并向各个方向散开，从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。 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、地物波谱 地物的电磁波响应特性随电磁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。 8、地物反射率 地物的反射能量与入射总能量的比，即ρ=(Pρ/P0 )×100%。表征物体对电磁波谱的反射能力。 9、地物反射波谱 是研究可见光至近红外波段上地物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(地物反射波谱曲线)，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。 10、摄影成像 依靠光学镜头及放置在焦平面的感光记录介质（胶片or CCD）来记录物体的影像的成像方式 11、扫描成像 依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁波特性信息，形成一定谱段图像的成像方式。 12、微波遥感 通过微波传感器,获取目标地物在1mm—1m光谱范围内发射或反射的电磁辐射，以此为依据，通过判读处理来识别地物的技术。 13、像点位移 中心投影的影像上，地形的起伏除引起相片比例尺变化外，还会引起平面上