遙感概論復(fù)習(xí)題

1、遙感概論復(fù)習(xí)綱要第一章遙感概述一、本章知識點1、遙感概念2、遙感技術(shù)系統(tǒng)3、遙感探測的特點4、遙感的分類5、遙感的應(yīng)用領(lǐng)域6、發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢7、RS、GIS、GPS勺結(jié)合二、思考題1、名詞解釋(1)遙感：是從遠(yuǎn)處探測感知物體。是不與目標(biāo)對象直接接觸的情況下，通過某種平臺上裝載的傳感器獲取其特征信息，然后對所獲取信息進(jìn)行提取、判定、加工處理及解譯應(yīng)用的綜合性技術(shù)。(2)光譜特性：地球上所有物體都在不停地發(fā)射、反射、吸收電磁波，而且不同物體對電磁波的發(fā)射、反射、吸收的特性不同。物體的這種對電磁波固有的波長特性叫做光譜特性。(3)遙感過程：是指遙感信息的獲取、傳輸、處理及其判讀分析和應(yīng)用的全過程

2、。(4)遙感技術(shù)系統(tǒng)：是一個從地面到空中直至空間；從信息收集、存儲、傳輸處理到分析判讀、應(yīng)用的完整技術(shù)系統(tǒng)。是一個多維、多平臺、多層次的立體化觀測系統(tǒng)。2、與傳統(tǒng)對地觀測手段比較，遙感有什么特點？(1)空間特性：宏觀觀測，大范圍獲取數(shù)據(jù)(范圍廣)(2)時相特性：動態(tài)監(jiān)測，更新快(動態(tài)性)(3)光譜特性：技術(shù)手段多樣，信息量大(信息量大)(4)應(yīng)用特性：應(yīng)用領(lǐng)域廣，經(jīng)濟(jì)效益高(領(lǐng)域多)3、簡述遙感衛(wèi)星地面站，其生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)的構(gòu)成及各自的主要任務(wù)遙感衛(wèi)星地面站：是一個復(fù)雜的高技術(shù)系統(tǒng)，它的任務(wù)是接收、處理、存檔和分發(fā)各類遙感數(shù)據(jù)，并進(jìn)行衛(wèi)星接收方式、數(shù)據(jù)處理方法及相關(guān)技術(shù)的研究。(1)接收站：主要

3、負(fù)責(zé)完成捕獲跟蹤衛(wèi)星、傳送接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)的任務(wù)。(2)數(shù)據(jù)處理中心：將原始遙感數(shù)據(jù)做一系列復(fù)雜的輻射校正及幾何校正處理，消除畸變，恢復(fù)圖像，提供給用戶使用。(3)光學(xué)處理中心：可以生產(chǎn)應(yīng)用于不同用途的各種比例尺的圖像產(chǎn)品。4、遙感有哪幾種分類？分類依據(jù)是什么？(1)按遙感平臺分類：近地面遙感；航空遙感；航天遙感。按傳感器的探測波段分類：紫外0.05-0.38;可見光0.38-0.76;紅外0.76-1000微米；微波1mm-1m多波段遙感。(3)按傳感器工作方式分類：主動遙感；被動遙感。(4)按遙感資料獲取方式：成像遙感；非成像遙感獲得信號是曲線、數(shù)據(jù)。(5)按波段寬度及波譜的連續(xù)性：高光譜遙感

4、；常規(guī)遙感。(6)按應(yīng)用領(lǐng)域分類：陸地遙感、海洋遙感；農(nóng)業(yè)遙感；城市遙5、試述當(dāng)前遙感發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢(一)發(fā)展趨勢(1)多分辨率多遙感平臺并存，空間分辨率、時間分辨率及光譜分辨率普遍提高。(2)新型傳感器不斷涌現(xiàn)，微波遙感、高光譜遙感迅速發(fā)展。(3)遙感的綜合應(yīng)用不斷深化(4)商業(yè)遙感時代的到來(二)亟待解決的問題(1)定量遙感的精度問題(2)遙感海量數(shù)據(jù)的存儲、管理與使用的技術(shù)問題(3)遙感數(shù)據(jù)的融合壓縮與自動識別技術(shù)(4)定量遙感、新型技術(shù)處理技術(shù)與生產(chǎn)應(yīng)用的差距(5)高分辨率帶來的負(fù)面影響6、說明“3S”集成系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的作用(1) RS作為一種獲取和更新空間數(shù)據(jù)庫的強(qiáng)有力手段，為G

5、IS提供及時、客觀、準(zhǔn)確的大范圍的可用于動態(tài)監(jiān)測的各種資源環(huán)境數(shù)據(jù)。(2) GIS能接收大量的不同來源的空間數(shù)據(jù)，并能根據(jù)用戶的不同需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲、檢索、分析和顯示。(3) GPSS收機(jī)根據(jù)影像上預(yù)先確定的位輅，可獲得精確的位輅坐標(biāo)，并自動提供幾何校正時所需的成像信息。第二章遙感電磁輻射基礎(chǔ)一、本章知識點1、電磁波譜與黑體輻射2、太陽輻射和地球輻射3、地球大氣及其對太陽輻射的影響4、地面物體反射光譜二、思考題1、名詞解釋(1)電磁波：電磁震動的傳播就是電磁波，亦稱電磁輻射。(2)電磁波散射：輻射傳播中，若遇到小粒子，會向四面八方去，電磁波強(qiáng)度和方向發(fā)生各種變化，即散射。強(qiáng)度隨波長

6、改變。(3)偏振現(xiàn)象：通常電場強(qiáng)度在各方向是相等的，若其總是固定在某個方向振動，則稱電磁波在該方向被偏振(極化)。(4)輻射通量()：單位時間通過某一面積的輻射能量，單位瓦特。(5)輻射通量密度(E):單位時間通過單位面積的輻射能量。(6)電磁波譜：按電磁波在真空中傳播的波長(頻率)，依次排列形成一個連續(xù)的帶譜。依次為：丫射線一X射線一紫外線一可見光一紅外線一微波一無線電波。(7)絕對黑體：如果一個物體對于任何波長的電磁輻射都全部吸收，則這個物體是絕對黑體。(8)地物光譜發(fā)射率：(也稱比輻射率)地物發(fā)射某一波長的輻射出射度(輻射通量密度)與同溫下黑體在同一波長上的輻射出射度之比。(9)大氣窗口

7、：一般將大氣的衰減作用相對較輕、透射率較高、能量較易通過的電磁波段定義為大氣窗口。(10)反射率：地物表面反射能量與入射總能量之比值。(11)反射波譜特性曲線：以波長為橫坐標(biāo)，反射率為縱坐標(biāo)所得的曲線即稱為該物體的反射波譜特性曲線。2、判斷(1)電磁波是一種橫波，振動方向與傳播方向垂直。()(2)電磁波反射、吸收和透射的能量和等于入射的總能量。()(3)一般可見近紅外波段稱偏振，微波波段稱極化。()(4)輻射通量是波長的函數(shù)，總輻射通量應(yīng)該是各譜段輻射通量之和或其積分值。()(5)輻照度與輻射出射度都是描述輻射通量的密度。()(6)當(dāng)絕對黑體的溫度增加1倍時，其總輻射出射度將增加為原來的16倍

8、。()(7)高溫物體發(fā)射較短的電磁波，低溫物體發(fā)射較長的電磁波。(8)好的吸收體也是好的發(fā)射體。()(9)微波波段發(fā)生的散射是屬于瑞利反射。()(10)只有位于大氣窗口的波段才能被用于生成遙感圖像。()(11)方向反射，是鏡面反射和漫反射的結(jié)合。()3、選擇(1)波長短、頻率高，具很大能量，很高的穿透能力，且來自放射性礦物的可被低空遙感所探測，有遙感前景的電磁波段()cA、丫射線B、X射線C、微波D、無線電波(2)電磁波譜中不能被用于遙感兩個波段是()A、丫射線、X射線BC、紅外線、紫外線(3)紅外裝輅測試溫度的理論根據(jù)(A、斯忒藩玻爾茲曼定律C、基爾霍夫輻射定律D(4)人看到的云和霧是白色的

9、，是(A、瑞利散射B、微波、無線電波D、無線電波、x射線)B、維恩位移定律、斯蒂芬-玻爾茲曼定律)散射的結(jié)果。、米氏散射、非條件散射C、無選擇性散射D3、簡答(1)簡述太陽輻射和地球輻射的分段特性太陽輻射近似6000K的黑體輻射，能量集中在0.32.5um波段之間(可見光和近紅外)。最大輻射的對應(yīng)波長入max日=0.47mmi地球自身熱輻射近似300K的黑體輻射，能量集中在6.0um以的波段(熱紅外)。最大輻射的對應(yīng)波長入max地=9.66m.太陽輻射和ij也環(huán)輻射1Kl外口精性濃艙宿稱可免北與逅虹外中攵T少卜滋長0.3-2.5I'm2.5-Gi.imi.im車鬲身寸特，性Jill2之

10、L2!小人|；|1143UJ'J乂/11Jr'.ui址二I4"刊1i1'.f4.：iJ-1Ji-n*tl力】：(2)微波為什么具有極強(qiáng)的穿透云層的作用？對于微波而言，粒子的直徑比微波波長小很多，則屬于瑞利散射的類型，散射與波長的四次方成反比，波長越越長，散射強(qiáng)度越小。在一定條件下，微波探測便可以發(fā)揮優(yōu)越性，將最小的散射，最大的透射，而具有“穿云透霧”的能力。(3)簡述大氣窗口的光譜段及其主要用途0.31.3即紫外、可見光、近紅外波段。這一波段是攝影成像的最佳波段，也是許多衛(wèi)星傳感器掃描成像的常用波段，如Landsat衛(wèi)星的TM卜4波段SPO心星的HRX

11、4;段。1.5l.8pm和2.03.5pm,即近、中紅外波段；是白天日照條件好時掃描成像的常用波段，如TM的5,7波段等，用以探測植物含水量以及、云、雪，或用于地質(zhì)制圖等。3.55.5h回即中紅外波段。該波段除通透反射光外，也通透地面物體自身發(fā)射的熱輻射能量。如NOAA1星的AVHR被感器用3.553.93mm探測海溫度，獲得晝夜云圖。814區(qū)m,即遠(yuǎn)紅外波段。主要通透來自地物熱輻射的能量，僅適于夜間成像。0.82.5cm,即微波波段。由于微波穿透云霧能力強(qiáng)，這一區(qū)間可以全天候觀測，而且是主動遙感方式，如側(cè)視雷達(dá)。Radarsat的衛(wèi)星雷達(dá)影像也在這一區(qū)間，常用的波段為0.8cm、3cm5cm

12、10cm,甚至可將該窗口擴(kuò)展至0.05300cm(4)簡述幾種主要地物的光譜特點植物：其反射波普主要可以分為三段。由于葉綠素的影響，對綠光和紅光的吸收作用強(qiáng)，對綠光的反射作用強(qiáng)。(表現(xiàn)為：可見光波段范圍，位輅大約為綠光0.55um,有一個小峰。)；因為物葉子除了吸收和透射的部分，葉內(nèi)細(xì)胞壁和胞間層的多層反射形成高反射率。（表現(xiàn)為：在近紅外波段0.7um處反射率顯著增大,至1.1um有一個顯著的高峰。）受到綠色植物含水量的影響，吸收率大大增加，反射率大大下降，形成幾個低估。但是由于不在大氣窗口內(nèi)部，因此不是遙感關(guān)注的區(qū)間（表現(xiàn)為：在中紅外波段1.3-2.5um）。巖石：沒有明顯的規(guī)律性，受到形態(tài)

13、、礦物成分、礦物含量、風(fēng)化程度、含水狀況、顆粒大小、表面光滑程度、色澤有關(guān)系。土壤:沒有明顯的波峰波谷土質(zhì)越細(xì)反射率越高，有機(jī)質(zhì)含量越高含水量越高，反射率越低。水體：反射主要在藍(lán)綠波段，其它波段吸收都很強(qiáng)，近紅外吸收更強(qiáng)。水中含泥沙時，可見光波段反射率會增加，峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū)。水中含葉綠素時，近紅外波段明顯抬升。4、論述（1）晴朗的天空為什么呈現(xiàn)藍(lán)色？朝霞和夕陽為什么都偏橘色？晴朗的天空，可見光中的藍(lán)光受散射影響最大，所以天空呈藍(lán)色。在過長的傳播過程中，藍(lán)光波長最短，幾乎被散射殆盡，波長次短的綠光散射強(qiáng)度也居其次，大部分被散射掉了，只剩下波長最長的紅光，散射最弱，因此透過大氣最多加上剩下的極少

14、量綠光，最后合成呈現(xiàn)橘紅色，所以朝霞和夕陽都偏橘紅色。5、計算(1)已知由太陽常數(shù)推算出太陽表面的總輻射出射度M=6.284*10A7W/mA2,求太陽的有效溫度和太陽光譜中輻射最強(qiáng)的波長。(2)沒有顯著的選擇吸收，就是吸收率雖然小于1,但基本不隨波長變化，這種物體叫做灰體。一般金屬材料都可以近似看成灰體，已知氧化銅表面的溫度為1000K，比輻射率為0.7,求這時物體的總輻射出射度M6、讀圖(1)從太陽光譜曲線圖你可以看出哪些規(guī)律：?太陽光譜是連續(xù)的光譜，相當(dāng)于6000K的黑體輻射;?太陽輻射能量各個波段所占比例不同，近紫外、可見光、近紅外和中紅外部分太約占太陽總輻射的84.62%且能量集中，

15、相對穩(wěn)定，強(qiáng)度變化最小。?在可見光，其中0.380.76pm的可見光能量占太陽輻總能量的46%最大輻射強(qiáng)度位于波長?到達(dá)地面的太陽輻射主要集中在0.33.0”波段，包近紫外、可見光、近紅外和中紅外；?經(jīng)過大氣層的太陽輻射有很大的衰減;?各波段的衰減是不均衡的。第三章遙感光學(xué)基礎(chǔ)一、本章知識點1、顏色性質(zhì)和顏色立體2、加色法與減色法3、黑白影像與彩色影像4、遙感光學(xué)處理簡介三、思考題1、名詞解釋(1)光：能夠被眼睛感覺到并且產(chǎn)生視覺現(xiàn)象的輻射才是可見輻射或可見光，簡稱為“光”。(2)顏色對比：在視場中，相鄰區(qū)域的不同顏色相互影響。(3)互補(bǔ)色：在色度學(xué)中，當(dāng)兩種顏色混合產(chǎn)生白色或灰色時，這兩種顏

16、色稱為互補(bǔ)色。(4)明度(亮度)：指色彩本身的明暗程度。(5)色調(diào)(色相)：各種彩色之間“質(zhì)的區(qū)別”，亦即彩色的類別。(6)飽和度：指彩色的純凈程度，即彩色相對于光譜色的純潔度。(7)三原色：若三種色，其中任何一種色不能通過其它兩種混合相加產(chǎn)生，且按一定比例混合可形成各種色調(diào)的顏色，則稱這三種色為三原色。(8)濾光片：意指該片只是對某種波長光“放行”，其余光一概阻隔。如藍(lán)光濾色片，則僅允許藍(lán)光透過，其余各光都被濾掉。(9)光譜色：從0.380.76um可見光波長范圍內(nèi)的單色光所對應(yīng)的顏色。2、判斷(1)人眼能分辨一百多種不同顏色，彩色圖象能表現(xiàn)更豐富的信息量。()(2)所有顏色都是對某段波長有

17、選擇地反射而對其它波長吸收的結(jié)果。()(3)三種顏料等量混合，白光中的紅、綠、藍(lán)全部被吸收，所以呈現(xiàn)黑色。()(4)彩色攝影片生成也需要是曝光、顯影、定影這一系列處理過程。()(5)遙感影像的光學(xué)處理現(xiàn)在被廣泛地應(yīng)用。()3、選擇(1)下面需要用到加色法的()。A、對彩色原稿的分色B、彩色印刷C、顏色混合D劇場照明(2)下面需要用到減色法的()。A、顏色的測量和匹配B、彩色電視C、劇場照明D顏色混合(3)下列適合適合城市航空攝影的遙感圖片的是()。A、真彩色影像B、彩紅外影像C、假彩色影像D、偽彩色影像4、簡答(1)簡述黑白片感光原理鹵族元素和銀的化合物能在光照射下分離出銀。(2)簡述彩紅外影

18、像生成的原理，并說明其不同之處由地物反射的光線進(jìn)入攝影機(jī)鏡頭，使彩色紅外感光底片產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，由該底片出的像片稱為彩紅外像片。彩色紅外感光片有感綠、感紅和感紅外層。因此不受大氣散射藍(lán)光的影響，像片清晰度很高，適合城市航空攝影。5、論述(1)簡述加色法和減色法原理上有什么不同力口色法與減色法比較海今法力U色法曲色法原仁必此色料原色色+H打：fR、綠薛(E)晶幻:、芮.吉V、U3原色與色港關(guān)系理一原色僅輻射一個光潸區(qū)色光俸一原色吸收一個光譜底色光.反射兩個光電區(qū)也光黃色海價日寸色涔的基本喪化規(guī)律紂標(biāo)藍(lán)土行=招缸僦*皿=解方、打+綠+解=白晶卻"茂=ST晶紐+輜=藍(lán)魚.腌=現(xiàn)品+黃+ft

19、?=栗混吉效果光源之間混告*新顏色的亮度為各光的并度和.顛色飽和的原色料含新額色的亮度陣低.疹度降,氐用途頹色的測也和匹配布色電視刷1閡照明對卷色原就的分色卷色印加J顏色混合(2)在遙感影像生成過程中，真彩色片和假彩色片有什么不同?真彩色片：由自然景物反射來的彩色光分別通過紅、綠、藍(lán)三個濾光片成為單光色，分別使曝光，產(chǎn)生黑白負(fù)片。由負(fù)片在產(chǎn)生黑白透明正片，影像上的灰度變化分別反映了景物的紅、綠、藍(lán)光譜輻射強(qiáng)弱變化。假彩色片：只是濾光片更換成綠、紅、近紅外濾光片，投射出的分光輻射經(jīng)過光學(xué)處理形成四幅黑白負(fù)片。負(fù)片上灰度的變化反映了這一波段輻射的強(qiáng)弱變化，光強(qiáng)處密度低，透過率高，發(fā)白；光弱處密度高

20、,透過率低，發(fā)黑。6、讀圖色度圖可以粗略推算兩種顏色相混合得到的中間色，M和N兩種顏色按照一定比例合成，一定能得到MN1線上的中間色K(只要比例合適，MN±其他的點也可得到)連接C點與色度圖曲線內(nèi)的一點，可得該點的光譜，例如連接C與K,可得K點的光譜色(0.573um)該點距離C點的遠(yuǎn)近反映了C點的飽和度過C點的直線與邊緣交于兩個點，則兩個點對應(yīng)的顏色一定是互補(bǔ)色，兩者混合可產(chǎn)生白光。第四章傳感器一、本章知識點1、傳感器的類型2、傳感器的性能3、攝影類型析傳感器4、光電成像類型的傳感器5、成像光譜儀二、思考題1、名詞解釋(1)光譜分辨率：是指遙感器在接收目標(biāo)輻射的波譜時能分辨的最小波

21、長間隔。間隔愈小，波譜分辨率愈高，反之則低。一般認(rèn)為，當(dāng)最小波長間隔在不同量級變化時，其遙感類型命也不同。(2)空間分辨率：指遙感圖像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元的尺寸或大小，是像素所代表的地面范圍的大小，或地面物體能分辨的最小單元，用來表征分辨目標(biāo)細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)。通常用像元(像素)大小、像解率或視場角表不。(3)時間分辨率：對同一目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)探測時，相鄰兩次探測的時間間隔，稱為遙感圖像的時間分辨率。(4)溫度分辨率：指熱紅外傳感器分辨地表熱輻射(溫度)最小差異的能力。(5)影像分辨率：是用于記錄數(shù)據(jù)的最小度量單位，一般用來描述在顯示設(shè)備上所能夠顯示的點的數(shù)量(行、列)，或在影像中一個像元點所表下

22、的面積。(6)紅外掃描儀：根據(jù)被測地物自身的紅外輻射，借助儀器本身的光學(xué)機(jī)械掃描和遙感平臺沿飛行方向移動形成圖像的遙感儀器。(8)成像光譜儀：既能成像又能獲取目標(biāo)光譜曲線的“譜像合一”的技術(shù)稱為成像光譜技術(shù)，按該原理制成的遙感器稱為成像光譜儀。(9)高光譜遙感：它是利用很多狹窄的電磁波波段(波段寬度小于10nn)產(chǎn)生光譜連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)。(10) CC靠感器：CCDt感器稱電荷耦合器件，是一種用電荷量表示信號大小，用耦合方式傳輸信號的探測元件。(11)多光譜攝影機(jī)：對同一地區(qū)，在同一瞬間攝取多個波段影像的攝影機(jī)。2、簡答題(1)遙感傳感器由哪些基本部件組成？收集器，探測器，處理器，輸出器。(2)攝影類型傳感器與掃描類型傳感器工作原理有何差異？攝影類型的傳感器原理：有物鏡收集電磁波，并聚焦到感光膠片上,通過感光材料的探測與記錄，在感光膠片上留下目標(biāo)的潛像，然后經(jīng)過攝影處理，得到可見的影像。掃描類型傳感器原理：將收集到的地磁波