中科院歷年RS考博試題與相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

1、1995年博士生(地學(xué)分析入學(xué)試題一、 簡(jiǎn)答題(40分1. 遙感地學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。2. LandsatTM數(shù)據(jù)特征。3. 我國(guó)風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星主要通道及特征。4. 遙感信息處長(zhǎng)合分析。二、 問(wèn)答題(任選二題,60分1. 評(píng)述我國(guó)遙感應(yīng)用的發(fā)展特點(diǎn)。2. 遙感在自然資源調(diào)查中的應(yīng)用。3. 舉例說(shuō)明遙感在地學(xué)研究中應(yīng)用與作用。4. 遙感監(jiān)測(cè)在全球變化研究中的作用。1996年博士生入學(xué)試題(遙感地學(xué)分析(任選四題,每題25分1. 遙感地學(xué)分析及其意義2. 遙感在資源調(diào)查中的應(yīng)用特點(diǎn)3. 論述遙感在全球變化研究中作用4. 遙感信息增強(qiáng)方法5. 專題遙感信息提取的方法與應(yīng)用2000年中科院博士入學(xué)考試(RS

2、一、 簡(jiǎn)答與名詞解釋:1. 混合像元(982. 高光譜(983. 監(jiān)督與非監(jiān)督分類(974. 最大似然法(975. 紋理特征用于信息提取 (986. 主成分分析(997. TM的七個(gè)波段(978. 高光譜遙感(999. 遙感影象的特征(99二、論述1. 最小二乘法的原理、公式及應(yīng)用。(982. 結(jié)合工作,談遙感的應(yīng)用與發(fā)展前景。(993. 遙感地學(xué)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)。(97一、簡(jiǎn)答題(10分/題1、ETM影像的各波段特征2、監(jiān)督分類的過(guò)程3、高光譜遙感及其特點(diǎn)4、植被指數(shù)及其計(jì)算方法5、干涉雷達(dá)遙感二、論述題(25分/題1、遙感信息融合的方法及它們比較2、遙感圖像分類的方法3、遙感分辨率及其地學(xué)意義一、

3、簡(jiǎn)答 每個(gè)10分 共5個(gè)1.幾何校正的主要方法2.光譜成像儀的成像機(jī)理3.監(jiān)督分類及其優(yōu)缺點(diǎn)4.水體的光譜特征5.圖像融合有哪些技術(shù)方法二、論述體 3選21.遙感信息地學(xué)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用意義2.微波技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)3.光學(xué)影像的分類方法及特點(diǎn)2008年中科院地理所博士考題總分:100分 時(shí)間:180分鐘一、名詞解釋(2*5 10分1.波譜反射率2.地面反照率3.輻射能量4.合成孔徑雷達(dá)5.水色遙感二、簡(jiǎn)述題(6*5 30分1.中巴資源衛(wèi)星光譜成像特征2.影像數(shù)據(jù)幾何糾正方法3.小衛(wèi)星遙感系統(tǒng)4.植被指數(shù)計(jì)算方法5.激光雷達(dá)成像原理三、論述題(20*3 60分1.影像分割基本原理及方法2.高

4、空間分辨率處理分析及其趨勢(shì)3.結(jié)合您專業(yè),淺談多源遙感數(shù)據(jù)心綜合處理和分析復(fù)習(xí)總結(jié)中心投影:投影面是平面、投影中心S在有限遠(yuǎn)處的投影稱作中心投影。攝影照相機(jī)就是中心投影。中心投影有兩個(gè)問(wèn)題:地面起伏引起投影誤差;投影面P與地面E不平行也引起投影誤差。正射投影:投影面平行于地面、投影線垂直于地面(S于無(wú)窮遠(yuǎn)處的投影。實(shí)際上的正射投影二次投影,即將起伏地面正射投影于一個(gè)基準(zhǔn)平面上,再進(jìn)行中心投影,且投影面與基準(zhǔn)面平行。大氣窗口:由于大氣對(duì)電磁波散射和吸收等因素的影響,使一部分波段的太陽(yáng)輻射在大氣中透過(guò)率很小或根本無(wú)法通過(guò),電磁波輻射在大氣傳輸中透過(guò)率較高的波段稱為大氣窗口。目前在遙感中使用的一些大

5、氣窗口為:1.0。31。15m:包括部分紫外光、全部可見(jiàn)光和部分近紅外光。其中:0。30。4m:透過(guò)率約為70%0。40。7m:透過(guò)率大于95%0。71。1m:透過(guò)率約為80%2.1。41。9m:近紅外窗口,透過(guò)率在60%95%之間,其中1。551。75m通過(guò)率較高3.2。02。5m:近紅外窗口,透過(guò)率為80%4.3。55。0m:中紅外窗口,透過(guò)率為60%70%5.8。014。0m:熱紅外窗口,透過(guò)率為80%6.1。01。8 mm:微波窗口,透過(guò)率約為3540%左右7.2。0 5。0 mm:微波窗口,透過(guò)率在5070%之間8.8。01000 mm:微波窗口,透過(guò)率為100%地物反射波(光譜:指

6、地物反射率隨波長(zhǎng)的變化規(guī)律。基爾霍夫定律:一個(gè)物體的波譜發(fā)射率等于它的波譜吸收率,即好的吸收體也是好的發(fā)射體。瑞利散射:由半徑小于波長(zhǎng)的1/10以下的微粒引起的散射叫瑞利散射(Reyleigh Scattering漫反射:在物體表面的各個(gè)方向上都有反射能量的分布,這種反射稱為漫反射。波粒二象性:電磁波既表現(xiàn)出波動(dòng)性,又表現(xiàn)出粒子性,即所謂的波粒二象性。連續(xù)的波動(dòng)性和不連續(xù)的粒子性是相互排斥、相互對(duì)立的;但二者又是相互聯(lián)系的,在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。電磁波譜:按電磁波在真空中波長(zhǎng)或頻率依順序劃分成波段,排列成譜即為電磁波譜。地物反射波譜特性:地物波譜反射率隨波長(zhǎng)而改變的特性稱之為地物反射波譜特

7、性。電磁輻射:當(dāng)電磁振蕩進(jìn)入空間,變化的磁場(chǎng)激發(fā)了渦旋電場(chǎng),使電磁振蕩在空間傳播,這就是電磁波,近代物理中,電磁波也稱為電磁輻射。電磁波是橫波,在真空中以光速傳播,滿足:頻率(f波長(zhǎng)=光速(c能量H=普朗克常數(shù)(h *頻率(f,電磁波具有波粒二象性。程輻射(Path radiance:遙感傳感器中接收到的入射光中,除了在視場(chǎng)內(nèi)地表反射光和地面熱輻射外,大氣的散射與自身輻射的光也進(jìn)入傳感器,這部分的光能量稱作程輻射。程輻射是背景噪聲的主要來(lái)源?？臻g分辨率(地面分辨率:指象素能代表的地面范圍的大小,即掃描儀的瞬時(shí)視場(chǎng),或地面物體能分辨的最小單元。波譜分辨率:指?jìng)鞲衅髟诮邮漳繕?biāo)輻射的波譜時(shí)能分辨的的

8、最小波長(zhǎng)間隔。間隔越小,分辨率越高。光譜分辨率:即遙感工作波段的寬窄。原則上希望其越窄越好。輻射分辨率:即遙感傳感器將截獲的光能量能夠分出的等級(jí)。反映為圖像的灰階數(shù),如 64 灰階、128 灰階、256 灰階等。時(shí)間分辨率:指對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行遙感采樣的時(shí)間間隔,即采樣的時(shí)間頻率,也稱重訪周期。輻射傳輸方程:是指輻射源經(jīng)大氣層到達(dá)傳感器的過(guò)程中電磁波能量變化的數(shù)學(xué)模型。高光譜遙感:高分辨率遙感,它是在電磁波譜的可見(jiàn)光、近紅外、中紅外和熱紅外波段范圍內(nèi),獲取許多非常窄的光譜連續(xù)的影像數(shù)據(jù)的技術(shù)。其成像光譜儀可以收集到上百個(gè)非常窄的光譜波段信息。成象光譜儀:通常的的多波段掃描儀將可見(jiàn)光和紅外波段分割成

9、幾個(gè)到十幾個(gè)波段。對(duì)遙感而言,在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi),被分割的波段數(shù)越多,即波譜取樣點(diǎn)越多,愈接近聯(lián)系波譜曲線,因此可以使得掃描儀在取得目標(biāo)地物圖像的同時(shí)也能獲得該地物的光譜組成。這種既能成像又能獲取目標(biāo)光譜曲線的“譜象合一”的技術(shù),稱為成像光譜技術(shù)。按該原理制成的掃描儀稱為成像光譜儀。監(jiān)督分類:監(jiān)督分類包括利用訓(xùn)練區(qū)樣本建立判別函數(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程和把待分像元代入判別函數(shù)進(jìn)行判別的過(guò)程。監(jiān)督分類的思想是:首先根據(jù)類別的先驗(yàn)知識(shí)確定判別函數(shù)和相應(yīng)的判別準(zhǔn)則,其中利用一定數(shù)量的已知類別的樣本(稱為訓(xùn)練樣本的觀測(cè)值確定判別函數(shù)中待定參數(shù)的過(guò)程稱之為學(xué)習(xí)或訓(xùn)練,然后將未知類別的樣本的觀測(cè)值代入判別函數(shù),再依據(jù)判

10、別準(zhǔn)則對(duì)該樣本的所屬類別作出判定。非監(jiān)督分類:非監(jiān)督分類的前提是假定遙感影像上同類物體在同樣條件下具有相同的光譜信息特征。非監(jiān)督分類方法不必對(duì)影像地物獲取先驗(yàn)知識(shí),僅依靠影像上不同地物光譜信息進(jìn)行特征提取,再統(tǒng)計(jì)特征的差別來(lái)達(dá)到分類的目的,最后對(duì)已分出的各個(gè)類別的實(shí)際屬性進(jìn)行確認(rèn)。在沒(méi)有類別先驗(yàn)只是的情況下將所有樣本劃分為若干個(gè)類別的方法稱之為非監(jiān)督分類,也稱聚類(clustering。最大似然分類:是經(jīng)常使用的監(jiān)督分類方法之一,它是通過(guò)求出每個(gè)象素對(duì)于各類別的歸屬概率,把該象素分到歸屬概率最大的類別中去的方法。圖像增強(qiáng):傳感器獲取的遙感圖像含有大量地物特征信息,在圖像上這些地物特征信息以灰度

11、形式表現(xiàn)出來(lái),當(dāng)?shù)匚锾卣鏖g表現(xiàn)的灰度很小時(shí),目視判讀就無(wú)法辨認(rèn),而圖像增強(qiáng)的方法可以突出顯示這種微小灰度差的地物特征,圖像增強(qiáng)的目的時(shí)為了改善遙感圖像目視判讀的視覺(jué)效果,以提高目視判讀能力,它也是計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類的一種預(yù)處理方法。圖像增強(qiáng)的實(shí)質(zhì)時(shí)增強(qiáng)感興趣地物和周圍地物圖像間的反差。圖像增強(qiáng)的方法分為光學(xué)增強(qiáng)和數(shù)字增強(qiáng)方法兩種?；旌舷裨?遙感圖像像元記錄的是探測(cè)單元的瞬時(shí)視場(chǎng)角所對(duì)應(yīng)的地面范圍內(nèi)的目標(biāo)的輻射能量的總和。如果探測(cè)單元的瞬時(shí)視場(chǎng)角所對(duì)應(yīng)的地面范圍包含了多類不同性質(zhì)的目標(biāo),則該像元記錄的是多類不同性質(zhì)的地面目標(biāo)的輻射能量的總和,這樣的像元稱為混合像元。全球定位系統(tǒng):是利用多顆導(dǎo)航衛(wèi)星的

12、無(wú)線電信號(hào),對(duì)地球表面某地點(diǎn)進(jìn)行定位、報(bào)時(shí)和對(duì)地表移動(dòng)物體進(jìn)行導(dǎo)航的技術(shù)系統(tǒng)。遙感平臺(tái):遙感中搭載傳感器的工具稱為遙感平臺(tái),按高度可分為地面平臺(tái)、航空平臺(tái)、航天平臺(tái)。大氣糾正:太陽(yáng)光在到達(dá)地面目標(biāo)之前,大氣會(huì)對(duì)其產(chǎn)生吸收和散射作用。同樣,來(lái)自目標(biāo)地物的反射光和散射光在叨叨傳感器之前也會(huì)被吸收和散射。入射到傳感器的電磁波能量除了地物本身的輻射以外還有大氣引起的散射光,消除這些影響的處理過(guò)程稱為大氣校正。校正的方法有:利用輻射方程進(jìn)行大氣校正;利用地面實(shí)況數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣校正;利用輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣校正。密度分割:在一張黑白遙感圖像上,隨地物的反射(或發(fā)射電磁波強(qiáng)度的不同將有所不同的密度分布。如果在圖像

13、的最大密度和最小密度之間,人為地分成許多區(qū)間,并且將某一區(qū)間用同一種密度或同一種顏色表示,不同區(qū)間則用不同密度或不同顏色表示,我們稱之為密度分割。中心投影:地物任一點(diǎn)A與空間固定點(diǎn)S的連線被某一平面 p 截獲,其交點(diǎn) a 即稱為 A 在平面p上的投影。注意:平面p稱為投影面,s稱為投影中心,AS為投影線。星下點(diǎn):衛(wèi)星與地心連線經(jīng)過(guò)地球表面的點(diǎn)為星下點(diǎn)。升交點(diǎn)與降交點(diǎn):衛(wèi)星軌道由北向南(下行穿過(guò)赤道平面的星下點(diǎn)為降交點(diǎn),反之由南向北(上行穿過(guò)赤道平面的星下點(diǎn)為升交點(diǎn)。注意:太陽(yáng)同步軌道決定著降交點(diǎn)可以保持永遠(yuǎn)是白天某一地方時(shí)的固定時(shí)刻;而升交點(diǎn)為夜晚某一地方時(shí)的固定時(shí)刻。近極地軌道:衛(wèi)星星下點(diǎn)進(jìn)

14、入南北極圈內(nèi)的衛(wèi)星軌道為近極地軌道。真彩色合成圖像:真彩色圖像上影像的顏色與地物顏色基本一致,利用數(shù)字技術(shù)合成真彩色圖像時(shí),是把紅色波段的影像作物合成圖像中的紅色分量,把綠色波段的影像作為合成圖像中的綠色分量、把藍(lán)色波段的影像作為合成圖像的藍(lán)色分量進(jìn)行合成的結(jié)果。用地物基本相同的顏色表示地物,符合人們的視覺(jué)習(xí)慣,便于目視識(shí)別。假彩色合成圖像:假彩色圖像是指圖像上影像的色調(diào)與實(shí)際地物色調(diào)不一致的圖像。如彩色紅外合成圖像,他是在彩色合成時(shí),把近紅外波段的影像作為合成圖像的紅色分量、把紅色波段的影像作為合成圖像中的綠色分量、把綠色波段的影像作為合成圖像中的藍(lán)色分量進(jìn)行合成的結(jié)果。太陽(yáng)同步回歸軌道:衛(wèi)

15、星運(yùn)行太陽(yáng)同步軌道是指衛(wèi)星軌道平面與太陽(yáng)入射光的角度保持一定固定的角度色調(diào):顏色彼此相互區(qū)分的特性。趨膚深度skin depth:是指雷達(dá)信號(hào)功率從介質(zhì)表面衰減到1/e倍時(shí)的深度(或降至37%的深度。趨膚深度提供了一種指示雷達(dá)信號(hào)隨著物質(zhì)穿透能力變換的方法。遙感影像信息融合(fusion:是將多源遙感數(shù)據(jù)在統(tǒng)一地理坐標(biāo)系中,采用一定的算法生成一組新的信息或合成圖像的過(guò)程。不同的遙感數(shù)據(jù)具有不同的空間分辨率、波譜分辨率和時(shí)相分辨率,如果能將他們的優(yōu)勢(shì)綜合起來(lái),可以彌補(bǔ)單一圖像上信息的不足,不僅擴(kuò)大了各自信息的應(yīng)用范圍,而且大大提高了遙感影像分析的精度。合成孔徑雷達(dá):合成孔徑側(cè)視雷達(dá)是利用遙感平臺(tái)

16、的前進(jìn)運(yùn)動(dòng),將一個(gè)小孔徑的天線安裝在平臺(tái)的側(cè)方,以代替大孔徑的天線,提高方位分辨力的雷達(dá)。真實(shí)孔徑雷達(dá):以實(shí)際孔徑天線進(jìn)行工作的側(cè)視雷達(dá),稱為真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)。要提高這種雷達(dá)的方位分辨率,只有加大天線孔徑、縮短探測(cè)距離和工作波長(zhǎng)。側(cè)視雷達(dá)(Side Looking Radar的天線不是安裝在遙感平臺(tái)的正下方,而是與遙感平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向形成角度,朝向一側(cè)或兩側(cè)傾斜安裝,向側(cè)下方發(fā)射微波,接受回波信號(hào)的。植被指數(shù):對(duì)于復(fù)雜的植被遙感,僅用個(gè)別波段和多個(gè)單波段數(shù)據(jù)分析對(duì)比來(lái)提取植被信息是相當(dāng)局限的。因而選用多光譜遙感數(shù)據(jù)經(jīng)分析運(yùn)算,產(chǎn)生某些對(duì)植被長(zhǎng)勢(shì)、生物量等有一定指示意義的數(shù)值,即所謂的植被指數(shù)。主

17、要用于突出遙感影像中的植被特征、提取植被類別和估算植被生物量。維恩位移定律:給出了黑體的發(fā)射峰波長(zhǎng)與溫度的定量關(guān)系,指出隨著黑體溫度的增加、發(fā)射峰波長(zhǎng)減小,兩者呈反比關(guān)系max=A/T。近極軌衛(wèi)星:當(dāng)衛(wèi)星軌道面與地軸接近重合時(shí),稱為即軌衛(wèi)星。黑體輻射:能夠全部吸收入射能量的物體叫作絕對(duì)黑體。絕對(duì)黑體必然是一個(gè)最有小的輻射體。問(wèn)答題:可見(jiàn)光-多光譜遙感與雷達(dá)遙感的異、同分析? 工作光源可見(jiàn)光-多光譜遙感用自然光源,包括太陽(yáng)、大地輻射特點(diǎn):波長(zhǎng)短、太陽(yáng)光能量大優(yōu)點(diǎn):無(wú)噪聲、穩(wěn)定、直接反映植被光合作用、地表溫度缺點(diǎn):受制于自然提供的條件,選擇余地小雷達(dá)遙感用人造光源特點(diǎn):波長(zhǎng)長(zhǎng)、瞬間能量大、可調(diào)節(jié)優(yōu)

18、點(diǎn):利用鏡面反射、散射可識(shí)別地物幾何形狀、有四種極化方式缺點(diǎn):噪聲大、信息提取復(fù)雜 成象機(jī)制相同點(diǎn):1基本上都是在垂直于航跡方向上條帶掃描成象(航空遙感一般用框幅式成象除外2都可以數(shù)字成象3都是反映地物面狀信息不同點(diǎn):可見(jiàn)光-多光譜是以分割視場(chǎng)立體角成像,投影為中心或多中心投影;雷達(dá)遙感是以嚴(yán)格區(qū)分電磁波回波的時(shí)序成像,投影為斜距投影,象元縱橫尺寸受制于不同因素。 遙感平臺(tái)相同點(diǎn):1都使用航空、航天飛行器平臺(tái)2衛(wèi)星軌道參數(shù)設(shè)置兩者基本相同3對(duì)平臺(tái)姿態(tài)都有嚴(yán)格要求不同點(diǎn):可見(jiàn)光-多光譜遙感對(duì)衛(wèi)星軌道要求嚴(yán)格,通常必須太陽(yáng)同步、近極地;雷達(dá)遙感可以不使用太陽(yáng)同步、近極地,因?yàn)橹鲃?dòng)、側(cè)視角可調(diào)節(jié),不

19、強(qiáng)調(diào)成象重復(fù)周期。 幾何誤差來(lái)源共同誤差來(lái)源:1遙感平臺(tái)姿態(tài)三個(gè)方位:俯仰、航向、滾翻2大氣湍流折射偏差3地表起伏可見(jiàn)光-多光譜遙感特點(diǎn):1天氣作用因素影響大2地表起伏、遙感平臺(tái)姿態(tài)作用因素影響小,其原因是直視正射3鏡頭屈光度不線性,造成成象誤差雷達(dá)遙感特點(diǎn):1天氣作用因素影響小2地表起伏、遙感平臺(tái)姿態(tài)作用因素影響大,其原因是斜視、變形復(fù)雜3成象機(jī)理本身造成:入射角不同、脈沖調(diào)制不穩(wěn)定、解調(diào)數(shù)據(jù)處理誤差等因素,雷達(dá)遙感幾何誤差校正較困難 輻射誤差來(lái)源共同誤差:1大氣環(huán)境背景噪聲誤差2系統(tǒng)本身噪聲誤差可見(jiàn)光-多光譜遙感特點(diǎn)1大氣環(huán)境背景噪聲包括:米氏散射、瑞利散射噪聲,這種噪聲在可見(jiàn)光-多光譜遙

20、感中影響大,但在一定情況下,這種噪聲也表達(dá)為一種信息2系統(tǒng)本身傳感器上熱噪聲誤差小,因?yàn)橹皇墙邮諅鞲衅?太陽(yáng)陰影(投影造成圖像輻射誤差,這種誤差在一定場(chǎng)合還有用處雷達(dá)遙感特點(diǎn)1大氣環(huán)境背景噪聲小2 系統(tǒng)本身噪音大,因?yàn)檫@個(gè)噪聲是雙程的、發(fā)射電磁波中就帶有噪聲。3因地形造成的疊掩、頂點(diǎn)位移、壓縮、拉伸、雷達(dá)盲區(qū)造成對(duì)應(yīng)象元亮度(灰度不能完全反映地面單元的散射光能量。 光譜誤差所謂光譜誤差是指因工作光譜波段不穩(wěn)定帶來(lái)地物圖像分類、判譯的誤差。由于可見(jiàn)光多光譜遙感光譜誤差要求嚴(yán)格,因?yàn)榭梢?jiàn)光、紅外光譜區(qū)域地物反射率變化梯度大,這種遙感光譜分辨率要求甚至為幾個(gè)nm。雷達(dá)遙感光譜誤差要求低,其原因是地物

21、散射系數(shù)對(duì)工作波長(zhǎng)反映不敏感。 功能特點(diǎn)的差異可見(jiàn)光-多光譜遙感長(zhǎng)于觀測(cè)獲取生物性狀、地物化學(xué)組成方面的信息可見(jiàn)光-多光譜遙感可以通過(guò)同一景影像的多波段對(duì)應(yīng)象元灰度的差或比提取信息可見(jiàn)光-多光譜遙感接近人肉眼觀察的地物,可以制作自然色、假彩色合成影像。雷達(dá)遙感長(zhǎng)于獲取地物微幾何起伏、物理狀況信息,特別對(duì)金屬地物十分敏感。利用雷達(dá)電磁波的諧振效應(yīng)可以獲取某些幾何特征相同的特殊群體地物,比如河灘地的鵝卵石、蝗蟲群等。雷達(dá)遙感影像可以制作偽彩色合成影像。衛(wèi)星及波段特征L andsatTM數(shù)據(jù)特征。我國(guó)風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星主要通道及特征。應(yīng)用陸地衛(wèi)星圖像進(jìn)行土地利用覆蓋來(lái)解釋制圖的方法和步驟試述陸地衛(wèi)星T

22、M的波段劃分及各波段的應(yīng)用TM10.45 0.52 蘭色土地利用、水體污染、大氣污染TM2 0.52 0.60 綠色植被反射峰、判別植被長(zhǎng)勢(shì)、生長(zhǎng)階段TM3 0.63 0.69 紅色植物光合作用吸收谷、判別植被與其它地物TM40.76 0.90 近紅外植被反射高峰與 TM3 共同判別植被長(zhǎng)勢(shì)、生物量TM5 1.55 1.75 短波紅外作物類型、水分含量、土壤濕度TM610.4 12.5 熱紅外分辨率為 60 m 地表溫度、濕度、夜間成象論述氣象衛(wèi)星的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。1.(名詞遙感:應(yīng)用探測(cè)儀器,不與探測(cè)目標(biāo)相接觸,從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來(lái),通過(guò)分析,揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合

23、性探測(cè)技術(shù)。2.(填空遙感系統(tǒng)組成:被測(cè)目標(biāo)的信息特征、信息的獲取、信息的傳輸與記錄、信息的處理和信息的應(yīng)用。3.(簡(jiǎn)答遙感的特點(diǎn):1大面積的同步觀測(cè) 2時(shí)效性 3數(shù)據(jù)的綜合性和可比性4經(jīng)濟(jì)性 5局限性(信息的提取方法、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、思維方式4.(名詞電磁波譜:將各種電磁波在真空中的波長(zhǎng)或頻率按其長(zhǎng)短,依次排列制成的圖表。黑體:如果一個(gè)物體對(duì)于任何波長(zhǎng)的電磁輻射都全部吸收,則該物體為絕對(duì)黑體。太陽(yáng)常數(shù):指不受大氣影響,在距太陽(yáng)一個(gè)天文單位內(nèi),垂直于太陽(yáng)光輻射方向上,單位面積單位時(shí)間所接收的太陽(yáng)輻射能量。5.(名詞大氣窗口:把電磁波通過(guò)大氣層時(shí)較少被反射、吸收或散射,透過(guò)率較高的波段。紫外、可見(jiàn)

24、光、近紅外波段(0.3-1.3微米;近、中紅外波段(1.5-1.8微米和2.0-3.5微光;中紅外波段(3.5-5.5微米;遠(yuǎn)紅外波段(8-14微米;微波波段(0.8-2.5厘米6.(填空在可見(jiàn)光和近紅外波段,大氣最主要的散射作用是瑞利散射。7.(簡(jiǎn)答微波具有極強(qiáng)的穿透云層的作用:微波波長(zhǎng)比粒子的直徑大得多,則又屬于瑞利散射的類型,散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方成反比,波長(zhǎng)越長(zhǎng)散射強(qiáng)度越小,所以微波才可能有最小散射、最大透射。8.(簡(jiǎn)答無(wú)云的晴空呈現(xiàn)藍(lán)色:藍(lán)光波長(zhǎng)短,散射強(qiáng)度較大,因此藍(lán)光向四面八方散射,使整個(gè)天空蔚藍(lán)。朝霞和夕陽(yáng)偏橘紅色:日出和日落時(shí),太陽(yáng)高度角小,通過(guò)的大氣層比陽(yáng)光直射時(shí)要厚得多,

25、傳播過(guò)程中,藍(lán)光幾乎被散射殆盡,波長(zhǎng)次短的綠光也大部分被散射掉了,只剩下紅光,再加上少量綠光,即合成橘紅色。9.(簡(jiǎn)答敘述沙土、植物、水和巖石的光譜反射率隨波長(zhǎng)變化的一般規(guī)律:1自然狀態(tài)下土壤表面的光譜反射率沒(méi)有明顯的峰值和谷值,一般而言,土質(zhì)越細(xì)反射率越高,有機(jī)質(zhì)含量越高和含水量越高反射率越低,此外,土類和肥力也會(huì)對(duì)反射率產(chǎn)生影響。2植物的光譜反射曲線規(guī)律性明顯,可分為三段:可見(jiàn)光波段有一個(gè)小的反射峰和兩個(gè)吸收帶。這一特征是葉綠素的影響,其對(duì)藍(lán)光和紅光吸收作用強(qiáng),對(duì)綠光反射作用強(qiáng)。在近紅外波段有一反射的“陡坡”,至1.1微米附近有一峰值,這是由于植被葉細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響;在中紅外波段受到綠色植物

26、含水量的影響,吸收率大增,反射率下降。3水體的反射主要在藍(lán)綠光波段,其他波段吸收很強(qiáng),因而在遙感影像上,水體呈黑色;但水中含有其他物質(zhì),反射光譜曲線又發(fā)生變化。4巖石的反射波譜曲線無(wú)統(tǒng)一的特征。10.(簡(jiǎn)答主要的遙感平臺(tái)及其特點(diǎn):1氣象衛(wèi)星系列:a.軌道:低軌(近極地太陽(yáng)同步軌道、高軌(地球同步軌道b.短周期重復(fù)觀測(cè)c.成像面積大,有利于獲得宏觀同步信息,減少數(shù)據(jù)處理容量d.資料來(lái)源連續(xù)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本低。2陸地衛(wèi)星系列:產(chǎn)生世界范圍的圖像,對(duì)地球科學(xué)的發(fā)展具有很大的推動(dòng),同時(shí)提供了數(shù)字化的多波段圖像數(shù)據(jù),促進(jìn)了數(shù)字化圖像處理技術(shù)的發(fā)展,擴(kuò)大了陸地衛(wèi)星的應(yīng)用廣度和深度3海洋衛(wèi)星系列:衛(wèi)星壽命較

27、短;提供了大量海洋信息,如海面溫度、海流運(yùn)動(dòng)、海水混濁度等信息11.(簡(jiǎn)答掃描成像與攝影成像的區(qū)別:掃描成像:依靠探測(cè)元件和掃描鏡對(duì)目標(biāo)地物以瞬時(shí)視場(chǎng)為單位進(jìn)行的逐點(diǎn)、逐行取樣,以得到目標(biāo)地物電磁輻射特性信息,形成一定譜段的圖像。攝影成像:傳統(tǒng)攝影依靠光學(xué)鏡頭及放置在焦平面的感光膠片來(lái)記錄物體影像;數(shù)字?jǐn)z影則通過(guò)放置在焦平面的光敏元件,經(jīng)過(guò)光/電轉(zhuǎn)換,以數(shù)字信號(hào)來(lái)記錄物體影像。12.(名詞微波遙感:通過(guò)傳感器獲取從目標(biāo)地物發(fā)射或反射的微波輻射,經(jīng)過(guò)判讀處理來(lái)識(shí)別地物的技術(shù)。特點(diǎn):能全天候、全天時(shí)工作;對(duì)某些地物具有特殊的波譜特征;對(duì)冰、雪、森林、土壤等具有一定的穿透能力;對(duì)海洋遙感具有特殊意義

28、;分辨率較低,但特性明顯。13.(填空側(cè)視雷達(dá)中,俯角越大,距離分辨力低;發(fā)射波長(zhǎng)越短、天線孔徑越大、距離目標(biāo)地物越近,則方位分辨力越高。14.(填空遙感圖像的特征參數(shù):空間分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率、時(shí)間分辨率。15.(簡(jiǎn)答遙感影像變形的主要原因:1遙感平臺(tái)位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的影響2地形起伏的影響3地球表面曲率的影響4大氣折射的影響5地球自轉(zhuǎn)的影響16.(計(jì)算雙線性內(nèi)插法:取(x, y周圍的4個(gè)鄰點(diǎn),在y方向(或x方向內(nèi)插二次,再在x方向(或y方向內(nèi)插一次,得到其亮度值f(x, y.(詳細(xì)過(guò)程參考P109 17.(簡(jiǎn)答幾種采樣方法的優(yōu)缺點(diǎn):1最近鄰法:計(jì)算簡(jiǎn)單,圖像亮度具有不連續(xù)性,影響

29、精度2計(jì)算量中等,精度提高,起到平滑作用,分界線變得模糊3計(jì)算量大,圖像效果好,但對(duì)控制點(diǎn)選取的均勻性要求較高。18.(簡(jiǎn)答控制點(diǎn)選取的原則:最小數(shù)目(n+1(n+2/2,1以配準(zhǔn)對(duì)象為依據(jù),建立待匹配的兩種坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)系2選取圖像上易分辨且較精細(xì)的特征點(diǎn),如道路交叉點(diǎn)、河流彎曲或分叉處、海岸線彎曲處等3特征變化大的地區(qū)應(yīng)多選些4圖像邊緣部分一定要選取控制點(diǎn),以避免外推5盡可能滿幅均勻選取,特征實(shí)在不明顯的大面積區(qū)域,用求延長(zhǎng)線交點(diǎn)的辦法來(lái)彌補(bǔ)。19.(簡(jiǎn)答何為圖像增強(qiáng)處理?其處理方法有哪幾種?答:通過(guò)一定的技術(shù),使得遙感數(shù)字圖像的目視效果更好、有用的信息更加突出,有利于判讀或作進(jìn)一步的處

30、理。其處理有:1對(duì)比度變換:通過(guò)改變圖像像元的亮度值來(lái)改變圖像像元對(duì)比度,從而改善圖像質(zhì)量的圖像處理方法。又叫輻射增強(qiáng)。2空間濾波:通過(guò)像元與其周圍相鄰像元的關(guān)系,來(lái)重點(diǎn)突出圖像上的某些特征為目的,如突出邊緣或紋理等。3彩色變換:包括單波段、多波段色彩變換、HLS變換等,尋找最佳合成方案,達(dá)到最好的目視效果。4圖像運(yùn)算:完成空間配準(zhǔn)后,通過(guò)一系列的運(yùn)算,可以實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng),達(dá)到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的。包換差值運(yùn)算、比值運(yùn)算等5多光譜變換:通過(guò)函數(shù)變換,達(dá)到保留主要信息,降低數(shù)據(jù)量;增強(qiáng)或提取有用信息的目的。包換K-L變換和K-T變換。20.(名詞NDVI:歸一化植被指數(shù)。平滑:減

31、小圖像中亮度變化過(guò)大的區(qū)域,使其平緩或去掉不必要的“噪聲”。銳化:突出圖像的邊緣、線狀目標(biāo)或者亮度變化率大的部分,直接提取需要的信息。21. (了解遙感圖像目視解譯的主要標(biāo)志可分為:色(色調(diào)、顏色、陰影、形(形狀、紋理、大小、圖形、位(空間位置、相關(guān)布局。(參考P13522. (簡(jiǎn)答MSS影像:多光譜掃描儀獲取的影像。第4波段:綠色波段,對(duì)水體有一定透射能力,可以判讀淺水地形和近海海水泥沙。第5波段:紅色波段,可用于城市研究,對(duì)人工建筑反映明顯。第6波段:近紅外波段,植被有強(qiáng)烈反射峰,水體有強(qiáng)烈吸收作用,水體呈暗黑色。第7波段:近紅外波段,植被有強(qiáng)烈反射峰,用來(lái)測(cè)定生物量和監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)。第8波

32、段:熱紅外波段,區(qū)分巖石與礦物,用于熱制圖。TM圖像:專題繪圖儀獲取的圖像。采用雙向掃描,以256級(jí)輻射亮度來(lái)描述不同地物的光譜特征。地面分辨率為30米。ETM+增加了全色波段,分辨率為15米。第1波段:藍(lán)色,對(duì)水體有透射能力,區(qū)分土壤和植被及人造地物類型;第2波段:綠色,區(qū)分植被類型和評(píng)估作物長(zhǎng)勢(shì);第3波段:紅色,測(cè)量植物綠色素吸收率,并依次進(jìn)行植物分類。第4波段:近紅外,測(cè)定生物量和作物長(zhǎng)勢(shì),區(qū)分植被類型。第5波段:短波紅外,探測(cè)植物含水量及土壤濕度,區(qū)別云與雪。第6波段:熱紅外,巖石識(shí)別和地質(zhì)探礦等方面。第7波段:短波紅外,監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、火山活動(dòng)等,區(qū)分人造地物類型。SPOT圖像:遙感器

33、使用CCD,具有高的地面分辨率,達(dá)10米;利用兩個(gè)線性陳列探測(cè)器分別從不同角度對(duì)目標(biāo)地物觀測(cè),獲取同一地區(qū)的立體圖像。第1波段:綠色波段,區(qū)分植被類型和評(píng)估作物長(zhǎng)勢(shì)。第2波段:紅色波段,識(shí)別農(nóng)作物類型,對(duì)城市道路反映明顯,也可用于地質(zhì)解譯。第3波段:近紅外波段,檢測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì),區(qū)分植被類型。第4波段:短波紅外波段,探測(cè)植物含水量及土壤濕度,區(qū)別云與雪。全色波段:分辨率10米,用于調(diào)查城市土地利用現(xiàn)狀、區(qū)分城市主要干道等。23. (名詞遙感影像地圖:以遙感影像和一定的地圖符號(hào)來(lái)表現(xiàn)制圖對(duì)象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖。特點(diǎn):豐富的信息量、直觀形象性、具有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)。24. (簡(jiǎn)答微波

34、影像的特點(diǎn):成像速度快、覆蓋區(qū)域面積大、地面目標(biāo)清晰可辨。與航空相片的區(qū)別:(投影方式,分辨率,比例尺,地形起伏移位微波影像:非中心投影,由脈沖的延遲時(shí)間和波束寬度來(lái)控制,比例尺在橫向上產(chǎn)生畸變,總是向著飛行航跡線航空像片:中心投影,分辨率隨著高度和距離增加而變低,比例尺隨著飛機(jī)高度和距離變化,地形起伏移位總是偏離中心投影點(diǎn)25.(簡(jiǎn)答遙感圖像目視解譯的方法與步驟:(方法直接判讀法、對(duì)比分析法、信息復(fù)合法、綜合推理法、地理相關(guān)分析法。(步驟1目視解譯準(zhǔn)備工作階段(任務(wù)、資料、遙感影像2初步解譯與判讀區(qū)的野外考察3室內(nèi)詳細(xì)判讀(由表及里、循序漸進(jìn)4園外驗(yàn)證與補(bǔ)判5 目視解譯成果的轉(zhuǎn)繪與制圖。26

35、.(填空遙感數(shù)字圖像的特點(diǎn):便于計(jì)算機(jī)處理與分析、圖像信息損失少、抽象性強(qiáng)。27.(簡(jiǎn)答遙感圖像計(jì)算機(jī)分類過(guò)程:1明確遙感圖像分類目的,考慮圖像空間分辨率、光譜分辨率、成像時(shí)間、圖像質(zhì)量2根據(jù)研究區(qū)域,收集與分析地面參考信息與有關(guān)數(shù)據(jù)3選擇合適的圖像分類方法和算法,制定分類系統(tǒng)4找出代表這些類別的統(tǒng)計(jì)特征5為了測(cè)定總體特征,在監(jiān)督分類中選擇具有代表性的訓(xùn)練場(chǎng)地進(jìn)行采樣;在非監(jiān)督分類中,用聚類方法對(duì)特征相似的像素進(jìn)行歸類,測(cè)定其特征。6對(duì)各像素進(jìn)行分類7分類精度檢查8對(duì)判別分析的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。28.(簡(jiǎn)答遙感圖像的監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類有什么區(qū)別和聯(lián)系:監(jiān)督分類,從研究區(qū)域選取有代表性的訓(xùn)練場(chǎng)地作為樣本,通過(guò)選擇特征參數(shù),建立判別函數(shù),據(jù)此對(duì)樣本像元進(jìn)行分類,依據(jù)樣本類別的特征來(lái)識(shí)別非樣本像元的歸屬類別。方法有最小距離分類法、多級(jí)切割分類法、特征曲線窗口法、最大似然比分類法;非監(jiān)督分類,在沒(méi)有先驗(yàn)類別作為樣本的條件下,根據(jù)像元間相似度的大小,即同類地物的光譜信息進(jìn)行特征提取、歸類合并。方法有分級(jí)集群法、動(dòng)態(tài)聚類法。兩者最根本的區(qū)別點(diǎn)在于是否利用訓(xùn)練場(chǎng)地來(lái)獲取先驗(yàn)的類別知識(shí)。另外,非監(jiān)督分