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2014-2015年度遥感原理与应用总结归纳考试复习题

2014-2015年度遥感原理与应用总结归纳考试复习题
2014-2015年度遥感原理与应用总结归纳考试复习题

精心整理2014——2015年度《遥感原理与应用》考试复习题

(命题:2011级土管系)

第一章绪论

主要内容:

①遥感信息科学的研究对象、研究内容、应用领域

②电磁波及遥感的物理基础

③遥感平台和传感器

第二章遥感图像处理的基础知识

主要内容:

1.图像的表示形式

2.遥感数字图像的存储

3.数字图像处理的数据

4.数字图像处理的系统

考题:

第一二章(A卷)

1.电磁波谱中(A)能够监测油污扩散情况,(D)可以穿透云层、冰层。(2分)

A.紫外电磁波(0.01-0.4μm)

B.可见光(0.4-0.76μm)

C.红外电磁波(0.76-100 0μm)

D.微波电磁波(1mm-1m)

2.遥感按遥感平台可分为地面遥感、航空遥感、航天遥感。(2分)

3.遥感数字图像的存储格式包括BS、BIL、GeoTIFF。(1分)

4.遥感传感器由收集器、探测器、处理器、输出器几部分组成。(2分)

5.地图数据有哪些类型?(3分)

答:DEM 数字高程模型

DOM 数字正射影像图

DLG 数字线划图

DRG 数字栅格图

6.何谓遥感?遥感具有哪些特点?(5分)

答:遥感,即遥远的感知,是在不直接接触的情况下,使用传感器,接收记录物体或现象反射或发射的电磁波信息,并对信息进行传输加工处理及分析与解译,对物体现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。特点:①感测范围大,具有综合、宏观的特点②信息量大,具有手段多,技术先进的特点③获取信息快,更新周期短,具有动态监测的特点④其他特点:用途广,效益高,资料性、全天候、全方位等.

B卷

1.绿色植物在光谱反应曲线可见光部分中的反射峰值波长是( B )。(1分)

A 0.50μm

B 0.55μm

C 0.63μm

D 0.72μm

2.遥感数字图像处理的数据源包括多光谱数据源、高光谱数据源、全色波段数据源和

SAR数据源。(3分)

3.数字化影像的最小单元是像元,它具有位置和灰度两个属性。(2分)

4.函数I=f(x,y,z,λ,t)表示的是一幅三维彩色动态图。(1分)

5.遥感在实际中的应用有哪些方面?(4分)

答:资源调查应用

环境监测评价

区域分析及建设规划

全球性宏观研究。

6.简述遥感探测的特点有哪些?(4分)

答:1)宏观观测,大范围获取数据资料。

2)动态监测,快速更新监控范围数据。

3)技术手段多样,可获取海量信息。

4)应用领域广泛,经济效益高。

第三章

主要内容:

1.遥感图像的辐射处理

2.遥感数字图像增强

3.图像平滑

4.图像锐化

5.多光谱图像四则运算

6.图像融合

考题:

第三章(A卷)

一、填空题

1、图像融合可分为若干层次,一般认为可分为像素级,(特征级)和?(决策级)?。(2分)

2、HIS变换可以可以把图像的亮度、色调和饱和度分开,图像融合只是在(亮度)通道上进行。(1分)

3、Sobel算子对一4×4矩阵进行处理得到梯度值为2×2矩阵则其=( 60 )。(2分)

二、辨析题

1.在真彩色合成影像中植被呈现绿色。(5分)

答:正确。

植物在绿光波段(0.52-0.6μm)有一个反射峰值,两侧0.45μm(蓝)和0.67μm(红)则有两个吸收带,TM3、2、1按照红绿蓝顺序合成刚好符合植物的反射特性,并且TM1、TM2、TM3波段的波谱范围大致与自然界中的蓝、绿、红相仿,故植物在真彩色合成影像中呈现绿色。

三、简答题

1.为了使图像直方图匹配获得更好的结果,两幅影像应具有哪些相似的特征?(5分)

答:(1) 图像直方图总体形状应类似;

(2) 图像中黑与亮特征应相同;

(3) 对某些应用,图像的空间分辨率应相同;

(4) 图像上地物分布应相同,尤其是不同地区的图像匹配;

(5) 如果一幅图像里有云,而另一幅没有云,那么在直方图匹配前,应将其中一幅里的云去掉。

2.伪彩色增强有哪几种方法?

答:伪彩色增强的方法有:

(1)假彩色合成:将一幅自然彩色图像或者是同一景物的多光谱图像通过影射函数变换成新的三基色分量进行彩色合成,使增强图像中各目标呈现出与原图像中不同的彩色的技术称为假彩色增强技术。

(2)真彩色合成:指从多多波段图像中选择其中三幅影像在显示屏上合成一幅影像,该三幅影像的波段范围与自然界中的红绿蓝光的波长范围大致相同。

(3)伪彩色变换:由输入的单波段影像,通过3个独立的数学变换,产生R、G、B,3个分量影像,然后合成为伪彩色影像。彩色的含量由变换函数的形状决定。

3.简述多光谱四则运算的作用

(1)减法运算:当为两个不同波段的图像时,通过减法运算可以增加不同地物间光谱反射率以及在两个波段上变化趋势相反时的反差。当为两个不同时相同一波段图像相减时,可以提取波段间的变化信息。

(2)加法运算:通过加法运算可以加宽波段,如绿色波段和红色波段图像相加可以得到近似全色图像;而绿色波段、红色波段和近红外波段图像相加可以得到全色红外图像。

(3)乘法运算:乘法运算和加法运算结果类似。

(4)除法运算:通过比值运算能压抑因地形坡度和方向引起的辐射量变化,消除地形起伏的影响。也可以增强某些地物之间的反差。如植物、土壤、水在红色波段和红外波段反射率是不同的,通过比值运算可以加以区分。

四、计算题

1.对下图分别作3*3的中值滤波和3*3的邻域平均。

1 7 0

2 1

3 5 1

3 2 1 5 5 1 2 1

1 5

2

3 1 1 8 5

1 1 5 1

2 1 1 1

2 2

3 1 1 1 6 5

5 1 4 8 8 2 3 1

2 8 1 5 5 8 2 2

2 4 4 2 1 2

3 1

解:包含中心像元,因此其邻域像元数为9,排序后取第五个像元的灰度值作为中心像素的灰度值,则3*3的中值滤波结果如下:

1 7 1

2 1

3 5 1

3 2 3 3 3 3 2 1

1 2 3 2 1 1 1 5

1 2 3 2 1 1 5 5 2 2 2 3 1 2 2 5 5 2 3 5 5 3 2 1 2 5 5 5 5 3 2 2 2

5

5

2

1

2

3

1

平滑后的灰度值为邻域中(包含中心像元)各像元灰度值的均值,结果取整数,则3*3的邻域平均结果如下: 1 7 1 2 1 3 5 1 3 2 3 3 2 3 3 1 1 3 3 3 2 2 2 5 1 3 3 2 1 2 2 5 2 2 3 3 2 2 2 5 5 3 3 4 4 4 3 1 2 3 4 4 4 3 2 2 2

5

5

2

1

2

3

1

第三章(B 卷)

一、 填空题(1题2分,2、3题一空一分) 1、 给

3

×

3

811=f ,1012=f ,713=f ,621=f ,322=f ,923=f ,531=f ,132=f ,533=f 。若对其进行2

×2的中值滤波,得到一幅2×2的结果影像,其结果影像='

21

f 4 2、 图像锐化就是增强图像的边缘,使图像轮廓分明,从而改善图像质量。图像的

锐化可以在 空间域 和 频率域 中进行。

3、 IHS 变换将图像处理常用的RGB 彩色空间变换到IHS 空间。IHS 空间用

(Intensity ) 亮度 、(Hue ) 色调 、和(Saturation )饱和度 表示。

二、 辨析题(共2题,每题5分)

1、在做中值滤波时,键入的Image Add Back 值越大,输出的影像结果与原始影像结果越接近。请举例说明。 答:该题是正确的,例子如下。

10 30 20 中值滤波

1*3 20 Image Add

Back

20%

10 22 20

30 50 20 30 30 34 20 20 40 30 30 20 32 30

10 30 20 中值滤波

1*3 20 Image Add

Back

70%

10 27 20

30 50 20 30 30 44 20

20 40 30 30 20 37 30

对比Image Add Back值为20%和70%的输出结果,或发现当Image Add Back值为70%时,其结果更接近原始数据。

2、5 and 7 =12。

答:该题是错误的。该题中的“and”属于位运算,所以在计算式应先将5和7分别换算成二进制数101和111,然后再进行位运算,其结果为5。

三、问答题(共2题,每题5分)

1、辐射误差的内容是什么?

答:(1)传感器本身的性能英气的辐射误差;

(2)地形影响和光照条件的变化引起的辐射误差;

(3)大气的散射和吸收引起的辐射误差。

2、图像融合的效果评价指标有哪些?(答对五个即给满分)

答:(1)平均梯度。平均梯度反映了图像中微小细节反差和纹理变化的特征,表达图像的清晰度。

(2)熵。熵是描述图像信息量的一个指标,其值越大则图像包含的信息越丰富。

(3)相关系数。相关系数描述了两图像的相似程度,气质越大,两图像越接近,光谱保持性能越好。

(4)标准差。标准差反映了融合图像细节变化情况,其值越大则灰度级越

分散,图像反差越大,包括的信息越多。

(5)偏差。偏差反映了两图像的偏离程度。 (6)均值。 (7)特征值。 (8)信噪比等。

四、 计算题(8分)

1. 常用的梯度锐化法算子有Roberts 算子、Sobel 算子和Prewitt 算子,请用Sobel 算子对下图进行梯度锐化并生成具有与原始大小相同的影像。

1 2 1 1 6 1 1 3 5 1 7 1 1

1

9

1

答案:有两种结果分别如下两个图

1 2 1 1 6 10 14 3 5 10 16 1 1

1

9

1

第四章遥感图像的几何处理

主要内容:

1.几何校正

1.1几何畸变的含义及产生的原因 1.2几何校正及其重要性 10 10 14 14 10 10 14 14 10 10 16 16 10

10

16

16

1.3几何精校正的原理及处理过程框图

1.4几何纠正后边界范围的确定

1.5几何纠正方案(直接法和间接法)

1.6数字图像亮度值重采样的3种方法

2.数字镶嵌

2.1数字镶嵌的定义

2.2数字镶嵌的工作流程

2.3数字镶嵌中提高精度的方法

考题:

第四章(A卷)

一、填空题(7分:每空1分)

1.在数字镶嵌实验中,对于影像中拼接缝明显的情况下,常用直方图匹配或修改羽化值等方法消除拼接缝。(2分)

2.在遥感图像的纠正变换中,几何纠正的两种方案:直接法纠正方案(亮度重配置)、间接法纠正方案(亮度重采样)。(2分)

3.三种常用重采样算法:最近邻像元法、双线性内插法、双三次卷积法。(3分)

二、简答题(13分)

(1)三种重采样方法的比较?(3分)

最近邻像元法:最简单,计算速度快且能不破坏几何影像的灰度信息,但其几何精度较差。(1分)

双线性内插法:破坏了原来的数据,计算时间较长,但是具有平均化的滤波效果,几何精度较好。(1分)

双三次卷积法:破坏了原来的数据,计算时间更长,但是具有影像均衡化和清晰化效果,几何精度较好。(1分)(2)数字镶嵌的工作流程?(6分)

(1)准备工作(1分)

(2)预处理工作(1分)

(3)实施方案确定(1分)

(4)重叠区确定(1分)

(5)色调调整(1分)

(6)影像镶嵌(1分)

3.数字镶嵌中提高精度的方法?(4分)数字镶

准备工作预处理工作确定实施方案重叠区确定色调调整影像镶嵌

(1)如果镶嵌后需要某种投影变换,最好依据该地图投影方式先分幅,然后再镶嵌,精度会提高一些.。(2分) (2)航空像片扫描进计算机也可以进行数字镶嵌,但是由于中心投影(特别是大比例尺航片)带来的边缘变形,导致镶嵌很难满足精度要求,此时可考虑先进行正射投影再进行镶嵌。(2分) 三、辨析题(4分)

1.在数字镶嵌实验中,基于地理坐标镶嵌时设置Feathering Distance 为0,输出镶嵌后图像的拼接缝不明显。 错。(1分)

Feathering Distance 表示羽化值,羽化就是使选定范围的图像边缘达到朦胧的效果。(1分)羽化值越大,图像的边缘越平滑。(1分)所以在数字镶嵌实验中,Feathering Distance 设置的值越大,则镶嵌后图像的拼接缝越不明显。(1分) 四、计算题(12分)

若f(5,1)=4,f(5,2)=5,f(6,1)=6,f(6,2)=7,设有一点A ,该点的坐标(5.3,1.4)。(6分) (1)请按照最近邻元插值法确定A 点的灰度值。(5分) (2)请按照双线性插值法确定A 点的灰度值。(7分) 解:(1)Xn=INT(X p +0.5)=INT(5.3+0.5)=5(2分) Yn=INT(Y p +0.5)=INT(1.4+0.5)=1(2分) I p =I n =f(5,1)=4(1分)

(2) x=Xp-INT(x p )=5.3-5=0.3(1分) y=Yp-INT(y p )=1.4-1=0.4(1分) Wx=[1- x x]=[0.7,0.3](1分) Wy=[1- y y]=[0.6,0.4](1分) I=??

?

?

??7654(1分) I p =Wx*I*Wy=[0.7,0.3]?

?

?

???????

??4.06.07654≈4(2分) 第四章(B 卷)

一、填空题(共8分)

1.几何畸变是由于传感器方面的原因、遥感平台方面的原因以及地球本身的原因而造

成影像在几何位置上的失真。(1分)

2.几何校正中,针对引起畸变的原因而进行的校正是几何粗校正,(1

分)多用控制

点进行校正的是几何精校正。(1分)

3.几何精校正后输出图像边界的范围确定的原则是既包括纠正后的图像的全部又使

空白图像空间尽可能少。(1分)

4.遥感影像数字镶嵌工作主要是基于相邻影像的重叠区。(1

分)

5.航空相片扫描进计算机也可以进行数字镶嵌,但由于中心投影特别是大比例尺航片

带来的边缘变形,导致镶嵌的精度很难满足,此时可以考虑先进行正射投影再进行镶嵌。(1分)

6.在数字镶嵌实验中若使用Color Blancing 如何操作在Entry 对话框中将选为参照

的影像设置为Fixed ,另外一幅影像设置为Adjust 。(1分)

7.在数字镶嵌实验中将“Xsize ”设置为

614,“ Ysize ”设置为1024的目的是:(1

分) 二、辨析题

1.在像素亮度重采样的三种方法中选择双线性内插法较宜。(5分)

2.若f(6,4)=2,f(6,6)=5,f(8,4)=3,f(8,6)=4,设有一点P ,其坐标为(7.8,5.7),用最近邻元插值法得到P 点的灰度值为3。 错(1分),x n =int(x p +0.5)=8(1分)

y n =int(y p +0.5)=6(1分) I p =If(8,6)=4(1分) 三、简答题(10分)

4.论述几何精校正的处理过程(可框图表示)。

5.在几何精校正过程中选择控制点的原则。

①选择易分辨、易定位的特征点如道路的交叉口、水库坝址、河流弯曲点等。(1 准备工

输入原始逐个像素

的几何位确定图像

建立纠正

像素亮度输出校正

分)

②特征变化大的地区应选多一些。(1分)

③尽可能满幅均匀选取,一般一幅遥感图像一般选择16—20控制点。(1分) 四、计算题(12分)

若f(1,1)=8,f(1,2)=6,f(2,1)=5,f(2,2)=4,f(3,1)=7设有一点坐标P ,其坐标为(1.6,1.8).

1.请按照最邻近像元采样法确定P 点的灰度值;

2.请按照双线性内插法确定P 点的灰度值;

3.请比较这两种方法; 解答:

(1)x n =int(x p +0.5)=2(1分)

y n =int(y p +0.5)=2(1分)

所以,I p =W (x c ,y c )*I N =f(2,2)=4(1分)

(2)?x=xp-int(xp)=1.6-1=0.6,(1分)?y=yp-int(yp)=1.8-1=0.8;(1分) Wx=[1-?x ,?x]=[0.4,0.6],(1分)Wy=[1-?y ,?y]=[0.2,0.8];(1分)

Ip=Wx*I*Wy T

=[0.4,0.6]*??????4568*??

?

???8.02.0≈5(2分) 第五章遥感数字影像分类

主要内容:

1.基础知识

2.特征变换及特征选择 3.监督分类 4.非监督分类

5.监督分类与非监督分类的综合

6.分类后处理与误差分析

考题:

第五章(A卷)

填空

1.遥感图像的自动识别分类主要依据地物的光谱特性。

2.特征选择的两个测度包括距离测度和散步矩阵测度。

3.最大似然法和最小距离法分类都属于监督分类

简答

1.简述特征变换的作用

答:一方面减少特征之间的相关性,使得用尽可能少的特征来最大限度地包含所有原始数据的信息;另一方面使得待分类别之间的差异在变换后的特征更明显,从而改善分类效果。

计算题

设某一局部图像类1和类2的先验概率为P(w1)=0.8,P(w2)=0.2,似然概率为p(X/w1)=0.2, p(X/w2)=0.4

1).请用最大似然概率判决该像素X属于哪一类。

2).据上题,若假定损失函数L11=0, L12=1, L21=5, L22=0.用最小风险Bayer判决图像归属。

解:1).由贝叶斯公式,可得:

P(wi/X)=P(X/wi)*P(wi)/P(X)

则:P(w1/X)=0.2*0.8/(0.8*0.2+0.2*0.4)=2/3

P(w2/X)=0.4*0.2/(0.8*0.2+0.2*0.4)=1/3

由于P(w1/X)> P(w2/X)

故像素X属于类1。

2).由公式:rj=∑P(wi/X)*Lij=∑P(X/wi)*P(wi)*Lij

则:r1= P(w1/X)*L11+ P(w2/X)*L21=0.2*0.8*0+0.4*0.2*5=0.4

r2= P(w1/X)*L12+ P(w2/X)*L22=0.2*0.8*1+0.4*0.2*0=0.16

由于r1> r2

故像素X属于类2。

辨析题

通常情况下的遥感图像外部误差都是由于传感器成像方式与大气折射引起的。答:不正确,外部变形误差是在传感器本身处在正常工作的条件下,由传感器以外的各种因素所造成的误差,如传感器的外方位元素变化、某些传感器特殊的成像方式(全景投影变形、斜距投影变形)、传播介质不均匀、地球曲率、地形起伏以及地球旋转等因素引起的变形误差。

第五章(B卷)

一、填空题(5分)

1. 监督分类与非监督分类的根本区别在于是否利用训练区来获取先验的类别知识。

2.ISODATA分类实验操作中,Maximum Stedev Form Mean的含义为最大均值标准差,Maximum Distance Error 的含义为最大距离误差。

3.监督分类中常用的两种判别函数和判别规则分别是概率判别函数和贝叶斯判别规则、距离判别函数和判别规则。

二、辨析题(10分)

1.在特征变换中,主分量变换的第一主分量集中的信息最少。(5分)

答:错误。由于特征向量的方向指向特征空间中集群分布的结构轴方向,所以主分量的几何意义是把原始特征空间的特征轴旋转到平行于混合集群结构轴的方向上取,使得第一主分量方差分布最广,集中最多信息,第二分量次之。

2.在使用ISODATA算法聚类分析后,我们可以知道分类后的每一个类别相对应的属性。(5分)

答:错。ISODATA算法也称为迭代自组织数据分析算法,通过调整样本所属类别完成样本的聚类分析,自动地进行类别的“合并”和“分裂”。属于非监督分类,无需任何先验知识,仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律进行分类,分类结果只是区分不同类,并不能确定类别的属性。

三、简答题(10分)

监督分类与非监督分类的优缺点对比。(10分)

答:

1.(1)监督分类的优点:

1)根据应用目的和区域,有选择的决定分类类别,避免出现一些不必要的类别;

2)可以控制训练样本的选择;

3)可以通过检查训练样本来决定训练样本是否被精确分类,从而避免分类中的严重错误;

4)避免了非监督分类中对光谱集群的重新归类。

(2)缺点:

1)主观性;

2)由于图像类别的光谱差异,使得训练样本没有很好的代表性;

3)训练样本的获取和评估较多的人力时间;

4)只能识别训练中定义的类别。

2.(1)非监督分类优点:

1)不需要预先对所分类别的区域有广泛的了解,需要用一定的知识来解释得到的集群组;

2)人力误差的机会小;

3)量小的类别能被区分。

(2)缺点:

1)得到的集群但类别不一定对应分析者想要的类别;

2)难对产生的类别进行控制;

3)不同图像间的对比困难。

四、计算题(10分)

设某一局部图像那个类1和类2的先验概率为P(w1)=0.8,P(w2)=0.2,似然概率为P(X/w1)=0.1, P(X/w2)=0.5

(1)请用最大似然概率判决该像素X属于哪一类。

(2)据上题,若假定损失函数L11=0, L12=2, L21=5, L22=0,用最小风险Bayes判决图像归属。

解:

(1)若P(w1/X)>P(w2/X),则X∈w1;反之,则X∈w2。

P(wi/X)=P(X/wi)P(wi)/P(X)

P(X)= P(X/w1)P(w1)+ P(X/w2)P(w2)=0.1*0.8+0.5*0.2=0.18

P(w1/X)=0.1*0.8/0.18=0.44

P(w2/X)=0.5*0.2/0.18=0.56

因为P(w1/X)

(2)若r1

rj=∑P(wi/X)*Lij

r1= P(w1/X)L11+P(w2/X)L21=0.44*0+0.56*5=2.8

r2= P(w1/X)L12+P(w2/X)L22=0.44*2+0.56*0=0.88

因为r1>r2,则X∈w2。

《遥感原理与应用》复习题A

《遥感原理与应用》复习题A 一、名词解释 1、光学影像 2、数字影像 3、空间域图像 4、 ERDAS 5、红外扫描仪 6、多光谱扫描仪 7、真实孔径侧视雷达 8、全景畸变 9、合成孔径侧视雷达 10、方位分辨率 11遥感 12 遥感技术 13 电磁波 14 电磁波谱 15 绝对黑体 16 灰体 17 绝对温度 18 色温 19 大气窗口 20 发射率 二、填空题 8、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在、、方面都 比MSS图像有较大改进。 9、遥感图像解译专家系统由三大部分组成,即、、。 3、全球定位系统在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,、。 4、陆地卫星的轨道是,其图像覆盖范围约为185-185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米

三、简答题 1、叙述侧视雷达图像的影像特征 2、遥感图像处理软件应具备哪些基本功能? 3、叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。 4、叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。 5、多项式拟合法纠正选用一次项、二次项和三次项,各纠正遥感图像中的哪些变形误差? 6、黑体辐射遵循哪些规律? 7、叙述沙土、植物、和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。 8、地物光谱反射率受哪些主要的因素影响? 9、何为大气窗口?分析形成大气窗口的原因 10、传感器从大气层外探测地面物体时,接收到哪些电磁波能量? 四、论述题 1.叙述遥感图像监督法分类的基本原理,请你设计一个完整的框架以实现遥感图像的监督法分类,指出每一步的功能

《遥感原理与应用》复习题答案 一、名词解释 略 二、填空题 1、光谱分辨率、辐射分辨率、空间分辨率 2、图像处理和特征提取子系统、解 译知识获取子系统、狭义的遥感图像解译专家系统。3、精确的定位能力和准确定时及测速能力4、太阳同步轨道 三、简答题 略 四、论述题 略

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电磁波遥感原理:一切物质由于其种类、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性。 波的概念:波是振动在空间的传播。 机械波:声波、水波和地震波 电磁波(ElectroMagnetic Spectrum ):由振源发出的电磁振荡在空气中传播。 电磁波是通过电场和磁场之间相互联系 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。 电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长按其长短,依次排列制成的图表。 可见光:0.38-0.76 μm,鉴别物质特征的主要波段;是遥感最常用的波段。 基尔霍夫:良好的吸收体也是良好的辐射体 黑体辐射(Black Body Radiation ):黑体的热辐射称为黑体辐射。 普朗克定律:黑体辐射电磁波的能量和波长由它的温度唯一决定 大气窗口: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。 地物波谱:地物波谱是地物各自具有的电磁波特性(发射辐射或者反射辐射) 地物反射率:地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。反射率随入射波长而变化。 地球同步轨道:卫星运行与地球自转周期相同,轨道面可与地球赤道面相交,也可重合,若重合,即为地球静止轨道。 地球静止轨道:卫星与地球绕地轴作同步运转,卫星看起来似乎悬在空中不动。24小时绕地球一周,因而其距地约35400-37000公里。太阳同步轨道:卫星轨道与太阳同步,是指卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面的夹角,不随地球绕太阳公转而改变。 重复周期:指卫星从某地上空开始运行,经过若干时间的运行后,回到该地空时所需要的天数。 雷达:是用无线电波探测物体并测定物体距离的仪器 采样:空间坐标数字化 量化:图像灰度的数字化 地球投影:将地表的球面点转换到平面 投影方式:等角投影、等积投影等 遥感图像构像方程:指地物点在图像上的图像坐标(x,y)和其在地面对应点的坐标(X,Y,Z)之间的数学关系 几何畸变:遥感图像的几何位置上发生变化,产生诸如行列不均匀,像元大小与地面大小对应不准确,地物形状不规则变化等变形 图像融合:将多源遥感图像按照一定的算法,在规定的地理坐标系,生成新的图像的过程 直方图均衡:将随机分布的图像直方图修改成均匀分布的直方图,其实质是对图像进行非线 判读标志:各种地物在图像上的各种特有表现形式,通常包括形状、大小、图形、阴影、位置、纹理、类型等 空间分辨力:传感器瞬时视场所观察到地面的大小 几何分辨力:能分辨出的最小地物的大小。 时间分辨率:我们把传感器对同一目标进行重复探测时,相邻两次探测的时间间隔成为遥感图像的时间分辨率。 监督分类:已知遥感图像上样本区地物的类属,利用这些样本类别的特征作为依据来识别非样本数据的类别。

遥感原理与应用答案完整版

第一章电磁波及遥感物理基础 名词解释: 1、电磁波 (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。 2、电磁波谱 电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列,就能得到电磁波谱。 3、绝对黑体 对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。 4、辐射温度 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。 5、大气窗口 电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的,透过率较高的电磁辐射波段。 6、发射率 实际物体与同温下的黑体在相同条件下的辐射能量之比。 7、热惯量 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。)8、光谱反射率 ρλ=Eρλ/ Eλ(物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。) 9、光谱反射特性曲线 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。 填空题: 1、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、无线电波等组成。 2、绝对黑体辐射通量密度是温度T和波长λ的函数。 3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关

系。 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2897.8。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。 5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 μm 选择题:(单项或多项选择) 1、绝对黑体的(②③) ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。 2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系(②⑥) ①反射率②发射率③物体温度一次方 ④物体温度二次方⑤物体温度三次方⑥物体温度四次方。 3、大气窗口是指(③) ①没有云的天空区域②电磁波能穿过大气层的局部天空区域 ③电磁波能穿过大气的电磁波谱段④没有障碍物阻挡的天空区域。 4、大气瑞利散射(⑥) ①与波长的一次方成正比关系②与波长的一次方成反比关系 ③与波长的二次方成正比关系④与波长的二次方成反比关系 ⑤与波长的四次方成正比关系⑥与波长的四次方成反比关系⑦与波长无关。 5、大气米氏散射(②) ①与波长的一次方成正比关系②与波长的二次方成反比关系③与 波长无关。 问答题: 1、电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成?它们有哪些不同点, 又有哪些共性? 电磁波组成:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同点:频率不同(由低到高)。 共性:a、是横波;b、在真空以光速传播;c、满足f*λ=c E=h*f; d、具有波粒二象性。 遥感常用的波段:微波、红外、可见光、紫外。 2、物体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? 有关因素:辐射通量(辐射能量和辐射时间)、辐射面积。 常温下黑体的辐射峰值波长是9.66μm 。 3、叙述植物光谱反射率随波长变化的一般规律。 植物:分三段,可见光波段(0.4~0.76μm)有一个小的反射峰,位

遥感原理与应用考试复习题

2014——2015年度《遥感原理与应用》考试复习题 (命题:2011级土管系) 第一章绪论 主要内容: ①遥感信息科学的研究对象、研究内容、应用领域 ②电磁波及遥感的物理基础 ③遥感平台和传感器 第二章遥感图像处理的基础知识 主要内容: 1.图像的表示形式 2.遥感数字图像的存储 3.数字图像处理的数据 4.数字图像处理的系统 考题: 第一二章(A卷) 1.电磁波谱中(A)能够监测油污扩散情况,(D)可以穿透云层、冰层。(2分) A.紫外电磁波(0.01-0.4μm) B.可见光(0.4-0.76μm) C.红外电磁波(0.76-100 0μm) D.微波电磁波(1mm-1m) 2.遥感按遥感平台可分为地面遥感、航空遥感、航天遥感。(2分) 3.遥感数字图像的存储格式包括BS、BIL、GeoTIFF。(1分) 4.遥感传感器由收集器、探测器、处理器、输出器几部分组成。(2分) 5.地图数据有哪些类型?(3分) 答:DEM 数字高程模型 DOM 数字正射影像图

DLG 数字线划图 DRG 数字栅格图 6.何谓遥感?遥感具有哪些特点?(5分) 答:遥感,即遥远的感知,是在不直接接触的情况下,使用传感器,接收记录物体或现象反射或发射的电磁波信息,并对信息进行传输加工处理及分析与解译,对物体现象的性质及其变化进行探测和识别的理论与技术。特点:①感测范围大,具有综合、宏观的特点②信息量大,具有手段多,技术先进的特点③获取信息快,更新周期短,具有动态监测的特点④其他特点:用途广,效益高,资料性、全天候、全方位等. B卷 1.绿色植物在光谱反应曲线可见光部分中的反射峰值波长是( B )。(1分) A 0.50μm B 0.55μm C 0.63μm D 0.72μm 2.遥感数字图像处理的数据源包括多光谱数据源、高光谱数据源、全色波段数据 源和SAR数据源。(3分) 3.数字化影像的最小单元是像元,它具有位置和灰度两个属性。(2分) 4.函数I=f(x,y,z,λ,t)表示的是一幅三维彩色动态图。(1分) 5.遥感在实际中的应用有哪些方面?(4分) 答:资源调查应用 环境监测评价 区域分析及建设规划 全球性宏观研究。

遥感原理期末复习资料(知识点汇总)

遥感的定义: 遥感是指利用飞机、卫星或其他飞行器等运载工具(平台)上安装的某种装置(传感器),探测目标的特征信息(电磁波的反射或发射辐射),经过传输、处理,从中提取感兴趣信息的过程 遥感类型:按平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感 遥感信息特点: (1)真实性、客观性 (2)探测范围大 (3)资料新颖且能迅速反应动态变化 (4)成图迅速 (5)收集资料方便 遥感系统的组成: 1、目标的信息特性 2、目标信息的传输 3、空间信息的采集 4、地面接收与预处理 5、信息处理 6、信息分析与应用

电磁波:交互变化的电磁场在空间的传播。 (1)电磁波与电磁波谱红外划分 ※紫外线:波长范围为0.01~0.38um,太阳光谱中只有0.3~0.38um波长的光到达地面,对油污染敏感,但探测高度在2000m 以下。 ※可见光:波长范围0.38~0.76um,人眼对可见光有敏锐的感觉,是遥感技术应用中的重要波段。 ※红外线:波长范围为0.76~1000um,根据性质可分为近红外、中红外、远红外和超远红外。 ※微波:波长范围为1mm~1m,穿透性好,不受云雾的影响。红外划分: ※近红外:0.76~3.0um,与可见光相似。 ※中红外:3.0~6.0um,地面常温下的辐射波长,有热感,又

叫热红外。 ※远红外:6.0~15.0um,地面常温下的辐射波长,有热感,又叫热红外。 ※超远红外:15.0~1000um,多被大气吸收,遥感探测器一般无法探测。 偏振:指横波的振动矢量偏于某些方向的现象或振动方向对于传播方向的不对称性。 黑体:在任何温度下,对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1(100%)的物体。 ※黑体辐射:黑体的热辐射称为黑体辐射。 黑体辐射定律:包括普朗克定律,玻尔兹曼定律,维恩位移定律,瑞里—金斯公式(注:基尔霍夫定律是一般物体发射定律。) 发射率概念:地物的辐射出射度(单位面积上发出的辐射总通量)W与同温度下的黑体辐射出射度 W黑的比值。 按照发射率与波长的关系,把地物分为: 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。 物体的发射辐射—基尔霍夫定律:在一定温度下,地物单位面积上的辐射通量W和吸收率之比,对于任何物体都是一个常数,并等于该温度下同面积黑体辐射通量W 黑。在给定的温度下,物体的发射率=吸收率(同一波段);吸收率越大,发射率也越

遥感原理试题2答案

B卷参考答案要点 一、名词解释: 1.大气窗口:太阳辐射透过大气时,要发生反射、散射、吸收,从而使辐射强度发生衰减。对传感器而言,某些波段的电磁辐射通过大气衰减较小,透过率高,对遥感十分有利,成为遥感的重要探测波段,这些波段就是大气窗口。 2.监督法分类:根据已知的样本类别和类别的先验知识,确定判别函数和相应的判别准则,其中利用一定数量的已知类别函数中求解待定参数的过程称之为学习或训练,然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数,再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。 3.传感器定标:指传感器探测值的标定过程方法,用以确定传感器入口处的准确辐射值。 4.方位分辨力:在航向上所能分辨出的两个目标的最小距离称为方位分辨率。 5.特征变换:将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像,这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上。 二、简答题 1.遥感的基础是什么,其重要性体现在哪些方面? 答:遥感的基础是地物发射或反射电磁波的性质不同。根据地物的发射或反射电磁波特性的不同,可以传感器成像获取图像,利用遥感图像来进行地物分类、识别、变化检测等。 2.影响遥感图像目视判读的因素有哪些,有哪些判读方法? 答:影响遥感图像目视判读的因素有: 1)地物本身的复杂性,如存在同谱异物和同物异谱现象及地物纹理特性的复杂性。 2)传感器特性的影响,如几何分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率和时间分辨率等。 3)目视能力的影响,不同的人视力和色彩分辨力不同,影响目视判读。 为了很好的克服上述问题,有这么些常用判读方法:直接判读法、对比分析法、事项动态对比分析法、信息复合法、综合推理法和地理相关分析法。 3.为何要进行图像融合,其目的是什么? 答:单一传感器获取的图像信息量有限,往往难以满足应用的需求,通过图像融合可以从不同的遥感图像中获取的更多的有用的信息,补充单一传感器的不足。图像融合是指将多元遥感图像按照一定的算法,在规定的地理坐标系,生成新的图像的过程。图像融合可以分成像素级,特征级和决策级。像素级融合对原始图像及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处理,以增加图像中的有用信息成分,改善图像处理效果。特征级融合能以高的置信度来提取有用的图像特征。决策级融合允许来自多元数据在最高抽象层次上被有效利用。 4.叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势? 答:遥感是在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输,变幻和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系得一门现代应用技术科学。 遥感有如下特点: 1)波谱辐射量化性;2)宏观性:探测范围大,可以进行大面积同步观测;3)多源性:多平台、多时性、多波段(多尺度);4)周期性、时效性,可以及时发现问题以及变化情况;5)综合性和可比较性;6)经济性;7)获取信息的手段灵活;8)应用广泛;9)遥感信息的复杂性遥感的发展趋势: 1)传感器分辨率的大幅提高;2)遥感平台有遥感卫星、宇宙飞船、航天飞机有一定时间间隔的短中期观测发展为以国际空间站为主的、多平台、多层面、长期的动态观测;3)光谱探测能力急剧提高,成像谱段范围拉大,光谱分辨率提高;4)遥感图像处理硬件系统从光学处理设备全面转向数字

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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

遥感原理与应用复习题(Final Version)

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。

遥感原理与应用试卷

武汉大学2009—2010学年上学期 《遥感原理与应用》试卷(A) 学号:姓名:院系:专业:得分:一、名词解释:(每小题2分,共计20分) 光的衍射;灰体;大气窗口;瞬时视场;静止轨道; 近地点;辐射分辨率;训练样区;异轨立体;光谱响应曲线。 二、单项选择题:(每小题2分,共计20分) 1) 下面哪种传感器的成像几何属于斜距投影? ①画幅式相机②成像光谱仪③侧视雷达④推扫式传感器 2) 大气散射主要是在什么波段? ①紫外线②可见光③红外线④微波 3)同一时期的多光谱图像之间的运算可以消除地形对影像灰度影响的算法是? ①加法②减法③除法④乘法 4)在影像融合过程中,下列哪个处理是必须的? ①影像匹配②影像增强③影像滤波④影像分类 5)监督分类包括? ①最大似然法②ISODATA法③K-均值法④平行管道法 6)下面几种变化中,哪个变换可以提取土壤信息? ①K-L变换②K-T变换③哈达玛变换④NDVI变换 7)ISODATA分类方法中,哪个是类别合并的条件? ①类别数太多②类别中元素太多③类别中心的距离太小 ④类别中心的距离太大 8)太阳辐射与黑体辐射相似是在下面哪个位置? ①大气下界②大气上界③海平面上空④海洋表面 9)下面哪个卫星传感器影像可以用来进行干涉测量生成DEM? ①LANDSAT 7 ②SPOT4 ③RADARSAT ④MODIS 10)对同一幅图像进行目视判读,判读的准确度与下面哪个因素有关? ①图像的色彩②图像的光谱分辨率③判读者的经验 ④图像的空间分辨率 三、简答题:(每题8分,共计40分) 1、黑体辐射的三大特性是什么?简述三大特性给我们有什么指导意义。 2、简述地球资源卫星轨道的特点,并说明这些特点作用是什么? 3、简述扫描成像方式的TM图像与推扫式成像方式的HRV图像的主要成像 特点。

最新《遥感原理与应用》试卷(A)答案

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。

中国矿业大学《遥感原理与应用》试题2

《遥感原理与应用》试卷(B) 一、名词解释(15): 1.大气窗口 2.监督法分类 3.传感器定标 4.方位分辨力 5.特征变换二、简答题(45) 1.遥感的基础是什么,其重要性体现在哪些方面? 2.影响遥感图像目视判读的因素有哪些,有哪些判读方法? 3.为何要进行图像融合,其目的是什么? 4.叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势? 5.写出SPOT多光谱,ETM,MODIS三类传感器获取图像的植被指数计算公式。 6.写出SPOT图像的共线方程(旁向倾斜θ角),在其纠正模型中涉及到的未知参数有哪些? 7.写出ISODATA的中文全称和步骤。 8.写出MODIS中文全称,指出其特点。 9.请你说出与遥感有关的书和专业杂志(至少各3种)? 三、论述题(40) 1.写出利用多时相图像来进行变化检测的流程图,写出相应的步骤和方法。2.比较SPOT多光谱CCD,LANDSAT的ETM以及SAR三类传感器以及获取的图像的特点。

B卷参考答案要点 一、名词解释: 1.大气窗口:太阳辐射透过大气时,要发生反射、散射、吸收,从而使辐射强度发生衰减。对传感器而言,某些波段的电磁辐射通过大气衰减较小,透过率高,对遥感十分有利,成为遥感的重要探测波段,这些波段就是大气窗口。 2.监督法分类:根据已知的样本类别和类别的先验知识,确定判别函数和相应的判别准则,其中利用一定数量的已知类别函数中求解待定参数的过程称之为学习或训练,然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数,再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。 3.传感器定标:指传感器探测值的标定过程方法,用以确定传感器入口处的准确辐射值。 4.方位分辨力:在航向上所能分辨出的两个目标的最小距离称为方位分辨率。 5.特征变换:将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像,这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上。 二、简答题 1.遥感的基础是什么,其重要性体现在哪些方面? 答:遥感的基础是地物发射或反射电磁波的性质不同。根据地物的发射或反射电磁波特性的不同,可以传感器成像获取图像,利用遥感图像来进行地物分类、识别、变化检测等。 2.影响遥感图像目视判读的因素有哪些,有哪些判读方法? 答:影响遥感图像目视判读的因素有: 1)地物本身的复杂性,如存在同谱异物和同物异谱现象及地物纹理特性的复杂性。 2)传感器特性的影响,如几何分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率和时间分辨率等。 3)目视能力的影响,不同的人视力和色彩分辨力不同,影响目视判读。 为了很好的克服上述问题,有这么些常用判读方法:直接判读法、对比分析法、事项动态对比分析法、信息复合法、综合推理法和地理相关分析法。 3.为何要进行图像融合,其目的是什么? 答:单一传感器获取的图像信息量有限,往往难以满足应用的需求,通过图像融合可以从不同的遥感图像中获取的更多的有用的信息,补充单一传感器的不足。图像融合是指将多元遥感图像按照一定的算法,在规定的地理坐标系,生成新的图像的过程。图像融合可以分成像素级,特征级和决策级。像素级融合对原始图像及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处理,以增加图像中的有用信息成分,改善图像处理效果。特征级融合能以高的置信度来提取有用的图像特征。决策级融合允许来自多元数据在最高抽象层次上被有效利用。 4.叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势? 答:遥感是在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输,变幻和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系得一门现代应用技术科学。 遥感有如下特点: 1)波谱辐射量化性;2)宏观性:探测范围大,可以进行大面积同步观测;3)多源性:多平台、多时性、多波段(多尺度);4)周期性、时效性,可以及时发现问题以及变化情况;5)综合性和可比较性;6)经济性;7)获取信息的手段灵活;8)应用广泛;9)遥感信息的复杂性遥感的发展趋势: 1)传感器分辨率的大幅提高;2)遥感平台有遥感卫星、宇宙飞船、航天飞机有一定时间间隔的短中期观测发展为以国际空间站为主的、多平台、多层面、长期的动态观测;3)光谱探测能力急剧提高,成像谱段范围拉大,光谱分辨率提高;4)遥感图像处理硬件系统从光学处理设备全面转向数字

《遥感原理与应用》习题答案

遥感原理与应用习题 第一章遥感物理基础 一、名词解释 1 遥感: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。 2遥感技术:遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环境和资源的技术。 3电磁波:电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类,从低频率到高频率,包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、4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 5绝对黑体:能够完全吸收任何波长入射能量的物体 6灰体:在各种波长处的发射率相等的实际物体。 7绝对温度:热力学温度,又叫热力学温标,符号T,单位K(开尔文,简称开) 8色温:在实际测定物体的光谱辐射通量密度曲线时,常常用一个最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线作为参照这时的黑体辐射温度就叫色温。 9大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的,透过率较高的波段称。 10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。 11光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。

12波粒二象性:电磁波具有波动性和粒子性。 13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。 问答题 1黑体辐射遵循哪些规律? (1 由普朗克定理知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 在微波段黑体的微波辐射亮度与温度的一次方成正比。 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 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?

《遥感原理与方法》习题库

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、

遥感原理与应用总结复习学习资料全.doc

第一绪论 1、环境空间数据获取的方法: 基于地面的采集方法:现场观测、实际测量、实际调查 基于遥感的采集方法 2、遥感的概念: 即遥远的感知,是一种不直接接触物体而取得其信息的探测技术。 从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身,从远处通过各种传 感器探测和接收来自目标物体的信息,经过信息的传输及处理分析,来识别物体的属性 及其分布等特征的综合技术。 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,接触处物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 3、遥感系统包括: 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、信息的应用。其息的处理包括:辐射校正、姿态校正、几何校正、增强处理、聚合分类。 4、遥感的分类:(P4) a.按遥感平台:地面、航空、航天、航宇 b.按探测波段:紫外、可见光、红外、微波、多波段 c.按工作方式:主动、被动 d.按应用领域: e.按传感器:地磁波、高光谱、声波、重力、磁力、地震波 f.按照资料的记录方式:成像方式、非成像方式 5、遥感的特点: 宏观性、时效性、综合性(概括性 )、经济性、局限性 6、遥感技术发展的四个阶段: a.瞬时信息的定性分析阶段(是什么) b.空间信息的定位分析阶段(在哪里) c.时间信息的趋势分析阶段(如何变化) d.环境信息的综合分析阶段(多源信息的复合 ) 第二章电磁辐射与地物光谱特征 1、电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长与频率,递增或递减排列,构成了电磁 波谱。(波长由小到大):γ射线、 X 射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波(微波、超短波、短波、中波、长波)。 2、目前遥感应用的各电磁波波段及特征: 0.01-0.4 mμ源于太阳辐射应用于荧石矿、石油勘探

遥感原理与应用期末复习题

1.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、机械波(声波、地震波)等的探测 2.狭义遥感:在高空或者外层空间的各种平台上,通过各种传感器获得地面电磁波辐射信息,通过数据的传输 和处理揭示地面物体的特征、性质及其变化的综合性探测技术。 3.传感器是收集、量测和记录遥远目标的信息的仪器,是遥感技术系统的核心。传感器一般由信息收集、探测 系统、信息处理和信息输出4部分组成。 4.遥感平台是装载传感器的运载工具 5.主动遥感:传感器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向散射信号。如:雷达。被动遥感:传感器不向目标发射电磁波,仅被动地接收目标物的自身发射和对自然辐射的反射能量。太阳是被动遥感最主要的辐射源多波段遥感:在可见光和红外波段间,再细分成若干窄波段,以此来探测目标。 6.遥感分类: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、多波段遥感等。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(如:雷达辐射计等)按照传感器工作方式分类:主动遥感、被动遥 感 7.遥感的特点: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。 1.电磁波:由振源发出的电磁振荡在空气中传播。 2.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。 3.电磁波谱:将各种电磁波在真空中的波长按其长短,依次排列制成的图表。 4.地球辐射的分段特性:一、内容:1、0.3~2.5μm(可见光与近红外):地表以反射太阳辐射为主,地球自身热辐射 可忽略不计。2、2.5~6μm(中红外):地表以反射太阳辐射、地球自身热辐射均为被动RS辐射源。3、6μm以上(远 红外):以地球自身热辐射为主,地表以反射太阳辐射可忽略不计。二、意义:1、可见光和近红外RS影像上的信息来自地物反射特性。 2、中红外波段遥感影像上信息既有地表反射太阳辐射的信息,也有地球自身热辐射信息。3、热红外波段遥感影像上的信息来自地物本身的辐射特性。 5.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,则这个物体是绝对黑体。绝对黑体则是吸收率≡1,反射率≡0,与物体的温度和电磁波波长无关。 6.黑体辐射规律:普 5.图2.11太阳辐照度分布曲线分析:太阳光谱相当于5800K的黑体辐射;据高分辨率光谱仪观察,太阳光谱连续的光谱线的明亮背景上有许多离散的明暗线,称为弗朗和费吸收线,据此可以探测太阳光球中的元 素及其在太阳大气中的比例;太阳辐射的能量主要集中在可见光,其中0.38 ~0.76μm的可见光能量占太阳辐射总 能量的46%,最大辐射强度位于波长0.47μm左右;到达地面的太阳辐射主要集中在0.3 ~3.0μm波段,包括近紫外、 可见光、近红外和中红外。这一波段区间能量集中,且相对稳定,是被动遥感主要的辐射源;经过大气层的 太阳辐射有很大的衰减,衰减最大的区间便是大气分子吸收最强的波段;各波段的衰减是不均衡的。 6.大气散射:太阳辐射通过大气时遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时,传播方向改变,并向各个方向散开; 7.瑞利散射:当微粒的直径比辐射波长小得多时,此时的散射称为瑞利散射。(大气中的原子和分子,氮、氧、二氧化碳等分子)。特点:散射率与波长的四次方成反比,波长越长,散射越弱;影响:瑞利散射对可见光的影响较大, 对红外辐射的影响很小,对微波的影响可以不计。 问题:多波段遥感中一般不使用蓝紫光的原因?无云的晴天,天空为什么呈现蓝色?朝霞和夕阳为什么都偏橘 红色?蓝紫光波长短,散射强度较大,红光,红外,微波波长较长,散射强度弱。 8.米氏散射:当微粒的直径与辐射光的波长差不多时(即d≈λ)称为米氏散射(烟、尘埃、水滴及气溶胶等)。为何 红外遥感探测时要避免使用云雾天气所成的影像?云雾的粒子大小和红外线的波长接近,所以云雾对红外线的散射 主要是米氏散射,红外遥感不可穿云透雾 9.无选择性散射:当微粒的直径比波长大得多时(即d>λ)所发生的散射称为无选择性散射。为何云雾呈白色?空气中存在较多的尘埃或雾粒,一定范围的长短波都被同样的散射,使天空呈灰白色的。 问题:1、太阳光为何是可见的?2、蓝色火焰为何比红色火焰高?6、微波为何能穿云透雾? 10.大气窗口:通常将这些吸收率和散射率都很小,而透射率高的电磁辐射波段称为大气窗口。 11.典型地物的反射波谱曲线分析:(1)植被反射波谱曲线:规律性明显而独特。可见光波段(0.38~0.76μm)有一个小的反射峰,两侧有两个吸收带。这是因为叶绿素对蓝光和红光吸收作用强,而对绿光反射作用强。在近红外波段 (0.7~0.8 μrn)有一反射的“陡坡”,至1.l μm附近有一峰值,形成植被的独有特征。这是由于植被叶细胞结构

(完整word版)遥感原理与方法,复习资料

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

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