遙感試題及答案

1、卷答案20082009學(xué)年第2學(xué)期遙感原理與應(yīng)用試卷 專業(yè)班級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 開課系室 測繪與地理信息工程系 考試日期 2008年7月2日 題 號(hào)一二三四五總分得 分閱卷人一、填空題（每空0.5分，共15分）1. 維恩位移定律表明絕對(duì)黑體的 峰值波長 乘 溫度 是常數(shù)2897.8。當(dāng)絕對(duì)黑體的溫度增高時(shí)，它的輻射峰值波長向 短波 方向移動(dòng)。2. 衛(wèi)星姿態(tài)角可用 紅外線測量 、 恒星攝影機(jī) 、 GPS 等方法測定。3. 小衛(wèi)星主要特點(diǎn)包括 重量輕，體檢??；研制周期短，成本低；發(fā)射靈活，啟用速度快，抗毀性強(qiáng)；技術(shù)性能高。34. LANDSAT系列衛(wèi)星具有全色波段的是 Landsat-7 ,其空間

2、分辨率為15m。5. 外部誤差是指在 傳感器本身 處于正常的工作狀態(tài)下，由 傳感器以外的各種因素 所引起的誤差。6. 數(shù)字圖像配準(zhǔn)的方式有 圖像間的配準(zhǔn) ，絕對(duì)配準(zhǔn) 。7. 特征變換在遙感圖像分類中的作用是減少特征之間的性相關(guān)性，突出類別差異。8. 遙感圖像信息提取中使用的景物特征有 光譜特征 、 空間特征 、 時(shí)間特征。9. 在幾何糾正過程中，需要控制點(diǎn)建立新舊圖像的函數(shù)變換關(guān)系，增加控制點(diǎn)的數(shù)目 可以提高校正的精度，當(dāng)控制點(diǎn)的數(shù)目多于系數(shù)時(shí)，可以用 最小二乘法 方法通過對(duì)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面擬合來求系數(shù)。10. SPOT 衛(wèi)星的傳感器可以傾斜觀測，使其重復(fù)觀測能力由26天提高到15天。11.

3、 利用合成孔徑技術(shù)能堤高側(cè)視雷達(dá)的 方位 分辨率。真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)：是按雷達(dá)具有的特征來命名的，它表明雷達(dá)采用真實(shí)長度的天線接收地物后向散射并通過側(cè)視成像。12. 遙感衛(wèi)星軌道的四大特點(diǎn)：近圓形軌道 、 近極地軌道、與太陽同步軌道、可重復(fù)軌道。213. MODIS影像含有 36 個(gè)波段,其中250米分辨率的包括Band1，Band2 波段。14. 多項(xiàng)式擬合法糾正中控制點(diǎn)的數(shù)量要求，三次項(xiàng)最少需要 10 個(gè)控制點(diǎn)。15. 多中心投影是一種投影方式，用以表示具有多個(gè)投影中心的遙感影像的幾何特征。如陸地衛(wèi)星多波段掃描影像（MSS）或TM影像。二、單項(xiàng)選擇題（每道題1分，共10分）1. 以下 a 不

4、是高光譜遙感的特點(diǎn)。a)它與多光譜遙感含義相同， b)它可以將可見光和紅外波段分割成相對(duì)更連續(xù)的光譜段， c)它需要面對(duì)海量數(shù)據(jù)處理問題， d)它每個(gè)通道的波長范圍比多光譜遙感要小得多2.裸露黑褐土的表面比較接近于： d 。a)黑體， b)朗伯源， c)選擇性輻射體， d)灰體3. 以下 c 不是太陽輻射的特點(diǎn)。a)太陽輻射接近5800k黑體輻射， b) 太陽光譜輻照度按波長的分布具有不連續(xù)性，c)太陽輻射的能量主要集中在熱紅外波段， d) 在距離太陽平均日地距離處太陽的輻射能量總值約為1.94卡/（平方厘米·分鐘）4. 大氣對(duì)電磁輻射的吸收作用的強(qiáng)弱主要與 a 有關(guān)。 a)電磁輻射

5、的波長， b) 大氣物質(zhì)成分的顆粒大小， c) 大氣物質(zhì)成分的密度， d)電磁輻射的強(qiáng)弱5大氣窗口不包括 b 。 a)可見光， b)x射線， c)部分近紅外， d)微波6. 在“米氏散射理論”，散射元直徑d和輻射波長符合 a 的稱為瑞利散射。a)d<<時(shí)， b)d =時(shí)， c)d =1.5×時(shí)， d)d2×時(shí)7. 探測植被分布，適合的攝影方式為 。a)近紫外外攝影， b)可見光攝影， c)近紅外攝影， d)多光譜攝影8.下面關(guān)于遙感衛(wèi)星的說法正確的是：_d_。a)1999年美國發(fā)射IKNOS，空間分辨率提高到1米。b)加拿大發(fā)射RADARSAT衛(wèi)星是世界上第一個(gè)

6、攜帶SAR的遙感衛(wèi)星。c)1986年法國發(fā)射SPOT-1，它的各波段圖像的分辨率是10米。d)1999年10月14日中國成功發(fā)射資源衛(wèi)星1號(hào)，它是我國獨(dú)立研發(fā)的陸地資源衛(wèi)星。9圖像輻射校正可以用于以下圖像誤差和偏差校正，除了 c 。a)圖像中心色調(diào)過亮 b)圖像上灰度失真疵點(diǎn)， c)圖像中圖形梯形變化， d)圖像上有條狀干擾10. NDVI= (Ch2 - Ch1)/(Ch2 + Ch1)指的是 d 。a)比值植被指數(shù)， b)差值植被指數(shù)， c)差比值植被指數(shù)， d)歸一化差值植被指數(shù)三、名詞解釋（每道題2分，共10分）1、大氣窗口：太陽光從宇宙空間到達(dá)地球表面須穿過地球的大氣層。太陽光在穿過

7、大氣層時(shí)，會(huì)受到大氣層對(duì)太陽光的吸收和散射影響，因而使透過大氣層的太陽光能量受到衰減。但是大氣層對(duì)太陽光的吸收和散射影響隨太陽光的波長而變化。通常把太陽光透過大氣層時(shí)透過率較高的光譜段稱為大氣窗口。2、 瞬時(shí)視場(Intantaneous Field Of View-IFOV)：是指探測系統(tǒng)在某一瞬時(shí)視場輻射列成像儀的總的輻射通量，而不管這個(gè)瞬時(shí)視場內(nèi)有多少性質(zhì)不同的目標(biāo)。也就是說，遙感器不能分辯出小于瞬時(shí)視場的目標(biāo)。 3、光譜特征向量： 同名地物點(diǎn)在不同波段圖像中亮度的觀測量將構(gòu)成一個(gè)多維的隨機(jī)向量x，稱為光譜特征向量。4、輻射溫度 ：如果實(shí)際物體的總輻射出射度（包括全部波長）與某一溫度絕對(duì)

8、黑體的總輻射出射度相等，則黑體的溫度稱為該物體的輻射溫度。5、基爾霍夫輻射定律：基爾霍夫在研究密閉的真空容器內(nèi)，物體間只能通過輻射形式交換能量的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：在同一溫度下，各個(gè)不同的物體在單位時(shí)間內(nèi)從單位面積上輻（發(fā)）射出的能量W與吸收率之比值，對(duì)于任何地物都是一個(gè)常數(shù)。該比值與物體本身的性質(zhì)無關(guān)，只等于該溫度下同面積黑體輻射能量W黑。四、簡答題（共8道題，45分）1、傳感器從大氣層外探測地面物體時(shí)，接收到哪些電磁波能量？（6分）對(duì)可見光到近紅外波段（0.4-2.5um）來說，在衛(wèi)星上傳感器入瞳孔處的光譜輻射亮度是大氣層外太陽光譜輻射照度、大氣及大氣與地面相互作用的之和。（1分）在輻射傳輸過程中

9、，到達(dá)地面的總輻射能量主要是太陽直射輻照和天空散射輻照之和。（1分）由于地表目標(biāo)反射是各向異性的，從遙感器觀測方向的地物目標(biāo)反射出來的輻射能量，經(jīng)大氣散射和吸收后，進(jìn)入遙感器市場中含有目標(biāo)信息。（1分）從太陽發(fā)射出的能量，有一部分未到地面之前就被大氣散射和吸收，其中一部分散射能量也進(jìn)入到遙感器視場。但這一部分能量中卻不含任何目標(biāo)信息。（1分）此外，由于周圍環(huán)境的存在，入射到環(huán)境表面的輻射波被反射后，有一部分經(jīng)大氣散射進(jìn)入遙感器視場內(nèi)；（1分）還有一部分又被大氣反射到目標(biāo)表面，在被目標(biāo)表面反射，透過大氣進(jìn)入遙感器視場。（1分）2、MSS、TM、ETM+影像各有何特點(diǎn)？（7分）A、MSS多光譜掃描

10、儀： MSS多光譜掃描儀常用于LANDSAT衛(wèi)星系列。多光譜掃描儀的優(yōu)點(diǎn)是：工作波段寬，從近紫外、可見光到熱紅外波段，波長范圍達(dá)0.3520微米；各波段的數(shù)據(jù)容易配準(zhǔn)。這兩個(gè)特點(diǎn)非其他遙感器所能具有，因而多光譜掃描儀是氣象衛(wèi)星和“陸地衛(wèi)星”的主要遙感器。（2分）B、TM專題制圖儀：Landsat4,5上的TM專題制圖儀是一個(gè)高級(jí)的多光譜掃描型的地球資源掃描儀器，與多光譜掃描儀MSS性能相比，它具有更高的空間分辨率，更好的頻譜選擇性，更好的幾何保真度，更高的輻射準(zhǔn)確度和分辨率。（2分）C、ETM+增強(qiáng)型專題制圖儀（P65）：ETM+常用于Landsat6，7，它比TM靈敏度更高，與之相比，它做了

11、三個(gè)方面的改進(jìn)：（1） 增加了PAN（全色）波段，分辨率為15M，因而是數(shù)據(jù)速率增加；（1分）（2） 采取雙增益技術(shù)使遠(yuǎn)紅外波段6分辨率提高到60M，也增加了數(shù)據(jù)率；（1分）（3） 改進(jìn)后的太陽定標(biāo)器使衛(wèi)星的輻射定標(biāo)誤差小于5%，其精度比提高（1分）倍，輻射校正有了很大改進(jìn)。33、兩幅影像進(jìn)行數(shù)字鑲嵌應(yīng)解決哪些關(guān)鍵問題？如何解決這些問題？（5分）關(guān)鍵問題：如何在幾何上將多幅不同的圖像連接起來；（1分）如何保證拼接后的反差一致，色調(diào)相近，沒有明顯的連接。（1分）解決的基本方法：進(jìn)行圖像幾何糾正后再進(jìn)行鑲嵌邊的搜索，（1分）亮度和反差值的調(diào)整，（1分）最后還要平滑邊界線。（1分）4遙感圖像幾何畸變

12、的含義及引起幾何畸變的幾個(gè)主要因素？（6分）答：遙感圖像在獲取過程中由于多種原因?qū)е戮拔镏心繕?biāo)物相對(duì)位置的坐標(biāo)關(guān)系在圖像中發(fā)生變化，這種變化成為幾何畸變。引起遙感圖像幾何畸變的主要因素有：（2分）（1）傳感器本身成像幾何形態(tài)發(fā)生變形，如全景投影變形；（1分）（2）傳感器外方位元素變化引起的畸變；（1分）（3）地球自轉(zhuǎn)的影響；（1分）（4）地球曲率的影響。（1分）5、根據(jù)下圖說明土壤的反射光譜特征。（5分）（1）反射率沒有明顯的峰值和谷值，曲線比較平滑；（1分）（2）土質(zhì)越細(xì)反射率越高；（1分）（3）有機(jī)質(zhì)含量越高和含水量越高反射率越低。（2分）（4）波長越長反射率越大。（1分）6、敘述監(jiān)督分類

13、與非監(jiān)督分類的區(qū)別。（6分）答：監(jiān)督分類是基于對(duì)遙感圖像上樣本區(qū)內(nèi)地物的類別已知，利用樣本類別的特征來識(shí)別非樣本數(shù)據(jù)的類別，是先學(xué)習(xí)后分類的。（1分）其基本思想是：首先根據(jù)已知的樣本類別的先驗(yàn)知識(shí)，確定判別函數(shù)和判別準(zhǔn)則，然后將未知類別的樣本的觀測值帶入判別函數(shù)，再依據(jù)判別準(zhǔn)則對(duì)該樣本的所屬類別作出判定。（2分）非監(jiān)督分類是指人們先對(duì)分類過程不施加任何先驗(yàn)知識(shí)，而僅憑遙感影像地物的分布規(guī)律，即自然聚類的特性進(jìn)行盲目的分類。（1分）其分類的結(jié)果只是對(duì)不同類別達(dá)到了區(qū)分，但不能確定類別的屬性。其類別的屬性是通過分類結(jié)束后目視判讀或?qū)嵤┱{(diào)查確定的。（1分）非監(jiān)督法是邊學(xué)習(xí)邊分類，通過學(xué)習(xí)找到相同的類

14、別，最后將該類與其他類分開。（1分）7、在白天和夜間的熱紅外黑白相片上，水體和道路分別呈什么色調(diào)？并解釋其原因。（5分）熱紅外像片記錄了地物發(fā)射熱紅外線的強(qiáng)度，地物發(fā)射熱紅外的強(qiáng)度與地物的發(fā)射率和溫度相關(guān)。（1分）在白天，道路的影像呈淺灰色至白色，這是因?yàn)闃?gòu)成道路的水泥、瀝青等建筑材料，白天接受了大量太陽熱能，又很快轉(zhuǎn)換為熱輻射的緣故；（1分）白天水體呈暗色調(diào)，這是由于水體具有良好的傳熱性，一般呈暗色調(diào)。（1分）到了晚上水體呈淺灰色至灰白色，而道路呈現(xiàn)暗色調(diào)，這因?yàn)樗w熱量大，散熱慢，溫度較高，而道路在夜間散熱快，溫度較低。（2分）8、根據(jù)下圖說明水體的反射光譜特征。（5分）（1）隨著波長增加

15、，水的吸收能力增強(qiáng)（1分）（2）水在近紅外、中紅外波段有很強(qiáng)的吸收帶，反射率幾乎為零（2分）；（3）葉綠色含量增加時(shí)近紅外波段明顯抬升。（2分）五、論述題（每道題10分，共20分）1、敘述植被遙感的主要應(yīng)用（10分）答：植被指數(shù)已廣泛用來定性和定量評(píng)價(jià)植被覆蓋及其生長活力，植被指數(shù)有助于增強(qiáng)遙感影像的解譯力，并已作為一種遙感手段廣泛應(yīng)用于土地利用覆蓋探測、植被覆蓋密度評(píng)價(jià)、作物識(shí)別和作物預(yù)報(bào)等方面，并在專題制圖方面增強(qiáng)了分類能力。植被指數(shù)還可用來診斷植被一系列生物物理參量：葉面積指數(shù)（LAI）、植被覆蓋率、生物量、光合有效輻射吸收系數(shù)（APAR）等；同時(shí)又可用來分析植被生長過程：凈初級(jí)生產(chǎn)力（NPP）和蒸散（蒸騰）等。通過分析遙感信息、遙感植被指數(shù)、葉面積指數(shù)、植被覆蓋度，以及植被的垂直結(jié)構(gòu)與區(qū)域植被水土保持功能之間的關(guān)系，確定區(qū)域植被水土保持功能評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇的