遙感題庫加答案

1、一個(gè)完整的遙感技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)包括地物電磁輻射信息的收集、傳輸、處理、存貯直至分析與解譯（應(yīng)用）。由空間信息收集系統(tǒng)、地面接收和預(yù)處理系統(tǒng)和信息分析應(yīng)用系統(tǒng)等三大系統(tǒng)構(gòu)成。3遙感技術(shù)按照遙感平臺(tái)不同可分為航天遙感、航空遙感、地面遙感:根據(jù)遙感工作波長分類可分為紫處遙感、可見光遙感、紅外遙感、微波遙感和多波段遙感等；根據(jù)輻射源分類可分為被動(dòng)遙感和主動(dòng)遙感。遙感技術(shù)主要的特點(diǎn)有哪些。1、空間特性（探測范圍大）一一視野遼闊，具有宏觀特性2、波譜特性（信息豐富）探測波段從可見光向兩側(cè)延伸，大大擴(kuò)展了人體感官的功能3、時(shí)相特性（周期短）高速度，周期性重復(fù)成像4、收集資料方便，不受地形限制5、經(jīng)濟(jì)特性工作效率高

2、，成本低，一次成像，多方受益6、數(shù)字處理特性使其與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合在一起，實(shí)現(xiàn)了多元信息的復(fù)合遙感地質(zhì)學(xué)作為遙感技術(shù)與地球科學(xué)結(jié)合的一門邊緣學(xué)科，其理論是建立在物理堂的電磁輻射與地質(zhì)體相互作用的機(jī)理基礎(chǔ)之上的：技術(shù)方法則是建立在“多”技術(shù)基礎(chǔ)上的。研究對象是是地球表面和表層地質(zhì)體（如巖石、斷裂）、地質(zhì)現(xiàn)象（如火山噴發(fā)）的電磁輻射的各種特性。研究的目的是為了有效識(shí)別地質(zhì)體的物性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上為地質(zhì)構(gòu)造研究、礦產(chǎn)資源勘杳、區(qū)域地質(zhì)調(diào)杳、環(huán)境和災(zāi)害地質(zhì)監(jiān)測等丁作服務(wù)遙感地質(zhì)學(xué)研究的主要內(nèi)容是什么？研究各類地質(zhì)體的電磁輻射特性及其測試、分析與應(yīng)用研究遙感數(shù)據(jù)資料的地學(xué)信息提取原理與方法研究遙感圖

3、像的地質(zhì)解譯與編圖研究遙感技術(shù)在地質(zhì)各領(lǐng)域中的具體應(yīng)用和實(shí)效評(píng)估10.世界遙感技術(shù)的形成與發(fā)展主要經(jīng)歷了早期階段（航空攝影階段）階段、中期階段（彩色攝影和非攝影方式）階段和近期階段（航天遙感）階段。地質(zhì)遙感的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？基礎(chǔ)地質(zhì)遙感區(qū)域地質(zhì)遙感填圖構(gòu)造地質(zhì)遙感研究資源勘查遙感遙感礦產(chǎn)勘查能源勘查地質(zhì)災(zāi)害遙感地震地質(zhì)遙感火山活動(dòng)與遙感邊坡地質(zhì)災(zāi)害遙感地面塌陷選擇下列不是遙感的優(yōu)勢的一項(xiàng)：D宏觀性好人為因素少，能客觀地反映地表狀況與傳統(tǒng)資源調(diào)查方法相比工作效率高，費(fèi)用成本低技術(shù)含量高，可以精確的反映地表狀況，完全可以代替地面的調(diào)查。關(guān)于遙感技術(shù)系統(tǒng)下列說法正確的是：一C空間信息獲取系統(tǒng)就是

4、遙感器遙感平臺(tái)是用于遙感的航天航空飛行器遙感技術(shù)系統(tǒng)可以分為軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩大類軟件不屬于遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成部分下面關(guān)于遙感的說法不正確的是：一D遙感是新興的一門技術(shù)，它已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于國民生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域人的視覺行為就是遙感的過程，人的眼睛是世界上最好的遙感器遙感探測的媒介質(zhì)主要是電磁波遙感的歷史起源于美國1972年發(fā)射LANDSAT根據(jù)Maxwell電磁場理論：變化的由場能夠在它的周圍激起磁場的變化，同樣，變化的磁場也能夠在它周圍激起電場的變化，這種交變的由磁場在空間由近及遠(yuǎn)的傳播過程稱為電磁波。按照由磁波的波長(頻率的大小)長短，依次排列成的圖表，在物理學(xué)上稱為電磁波譜。電磁波譜按頻

5、率由高到低排列主要由一射線、X射線、紫外線(UV)、可見光(Visiblelight)紅外線(Infrared.IR)、微波(Microwave)、無線由波(Radiowave)等纟組成。電磁波的內(nèi)在本性是具有波粒二象性。在傳播過程中它主要表現(xiàn)波動(dòng)性，當(dāng)輻射與其它物質(zhì)相互作用時(shí)，主要表現(xiàn)為粒子性。電磁輻射能與地表的相互作用，主要有三種基本的物理過程：反射、吸收、透射。物體對電磁波的反射有三種形式：鏡面反射、角反射、方向反射。當(dāng)當(dāng)微粒直徑小于波長時(shí)，出現(xiàn)瑞利散射：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)直徑和由磁波波長差不多時(shí)，出現(xiàn)米氏散射：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)直徑大于由磁波波長時(shí)，岀現(xiàn)無選擇性散射。熱輻射是指同時(shí)任何物體只要其溫度高于絕對零

6、度，都會(huì)不斷向外界發(fā)射由磁波。地物的電磁波發(fā)射能力主要與它的溫度有關(guān)太陽輻射主要為短波輻射，即太陽輻射總能量的40%集中于一的可見光范圍內(nèi),51%在紅外部分：地球輻射能量集中在中紅外(36um)及熱紅外(615um)譜段。太陽輻射波譜曲線與地球的輻射曲線在約3um處相交。大氣作為一種傳輸介質(zhì)，對電磁輻射的影響主要表現(xiàn)為散射與選擇性吸收，致使電磁輻射強(qiáng)度減弱，其光譜成分也發(fā)生一定的變化。大氣吸收電磁輻射的主要物質(zhì)是：水、二氧化碳和臭氧。其中，二氧化碳主要在紅外區(qū),臭氧主要在紫外線。目前遙感技術(shù)中所用的可見光波段，近紅外波段的能量來源主要來自太陽。而地球是目前熱紅外遙感的主要輻射源。黑體指能夠在熱

7、力學(xué)定律所允許的范圍內(nèi)，最大限度地把熱能轉(zhuǎn)變成輻射能的理想輻射體?；蛘哒f能全部吸收外來電磁波輻射而毫無反射和透射能力的理想物體。自然界中并不存在這種絕對的黑體。25.維恩定律表明：黑體輻射的峰值波狀與絕對溫度溫度T成反比。即隨著溫度的增加，其峰值輻射波長向短波方向移動(dòng)。什么叫大氣窗口？常用的大氣窗口有哪些？電磁波在大氣中傳輸過程中吸收和散射很小，透射率很高的波段。1）：包括全部可見光（95），部分紫外光（70），部分近紅外光（80）。攝影和掃描成像的方式在白天感測和記錄目標(biāo)電磁波輻射信息。2）：近紅外窗口，6095，掃描成像，白天記錄3）：中紅外窗口，6070，白天夜間，掃描成像記錄4）814

8、um：遠(yuǎn)紅外窗口，超過80，白天夜間，掃描記錄5）300mm：微波窗口，白天夜間，掃描記錄。14.彩色三要素分別指色調(diào)（H）、飽和度（S）、強(qiáng)度（I）。若三種顏色，其中任何一種都不能由其余兩種混合相加產(chǎn)生，這三種顏色按一定比例混合，可以形成各種色調(diào)的顏色，則稱之為三原色。28按照發(fā)射率（恒等于吸收率）的大小及其與波長的關(guān)系，可以把物體分為三類：絕對黑體：在任何溫度下對任何波長的電磁波的光譜發(fā)射率恒等1的物體、灰體：在任何溫度下對任何波長的電磁波的光譜發(fā)射率都小于1,且不隨波長而變化的物體和選擇性輻射體：光譜發(fā)射率隨波長而變化的物體。29.選擇（1）大氣中的氣體分子02、N2等對可見光的散射屬于

9、A_瑞利散射B米氏散射C.無選擇性散射（2）大氣窗口是指C沒有云的天空區(qū)域電磁波能穿過大氣層的局部天空區(qū)域電磁波能穿過大氣的電磁波譜段沒有障礙物阻擋的天空區(qū)域大氣瑞利散射_C與波長成正比關(guān)系與波長的四次方成正比關(guān)系與波長的四次方成反比關(guān)系與波長無關(guān)大氣米氏散射B-與波長的一次方成正比關(guān)系與波長的二次方成反比關(guān)系與波長的四次方成反比關(guān)系與波長無關(guān)。瑞利散射：當(dāng)d入時(shí)出現(xiàn)。大氣中的氣體分子02、N2等對可見光的散射屬此類。其散射強(qiáng)度與波長的4次方成反比。波長越短、散射越強(qiáng)。當(dāng)波長1um時(shí)瑞利散射可以忽略不計(jì)。紫外線是紅光散射的30倍微米的藍(lán)光是4微米紅外線散射的1萬倍。瑞利散射對可見光的影響較大對

10、紅外輻射的影響很小對微波的影響可以不計(jì)。它多在910km的晴朗高空發(fā)生(“蘭天”正是瑞利散射的一種表現(xiàn))米氏散射：當(dāng)d入時(shí)出現(xiàn)。主要是由大氣中的氣溶膠引起。對近紫外紅外波段的影響都存在。云、霧的粒子大小與紅外線的波長接近所以云霧對紅外線的米氏散射不可忽視。米氏散射多在大氣低層05km其強(qiáng)度受氣候影響較大。它疊加于瑞利散射之上使天空變得陰暗。散射系數(shù)與波長的負(fù)二次方成正比無選擇性散射：當(dāng)d入時(shí)出現(xiàn)無選擇性散射其散射強(qiáng)度與波長無關(guān)。大氣中云、霧、水滴、塵埃(一般直徑5100um)的散射屬此類。它大約同等的散射所有可見光、近紅外波段。因而云、霧呈白色、灰白色。絕對黑體的C反射率等于1反射率等于0發(fā)射

11、率等于1發(fā)射率等于0作業(yè)題：1、圖像根據(jù)明暗程度和空間坐標(biāo)的連續(xù)性可劃分為數(shù)字圖像和模擬圖像。2、遙感圖像實(shí)質(zhì)上是一幅反映地物目標(biāo)電磁輻射的能量分布圖，考慮一系列因素，可綜合表達(dá)為：L(x,y;入，t,p)二P(x,y;入，t.p)I(x,y：入.t)+1-P(x,y;入，t,p)e(入)。式中L-(x,y)點(diǎn)的波譜輻射量；x,y圖像的空間位置坐標(biāo)；t圖像的成像時(shí)間；入一傳感器電磁波工作波段的波長；p-電磁波段極化性質(zhì)：P(x,y)點(diǎn)的波譜反射率；(x,y)點(diǎn)的入射輻射量；ed)黑體的波譜發(fā)射本領(lǐng)3、下列不是遙感圖像函數(shù)g(x,y)的特點(diǎn)的是：(C)圖像函數(shù)的連續(xù)性圖像函數(shù)定義域的限定性圖像函

12、數(shù)的離散性圖像函數(shù)數(shù)值物理意義的明確性遙感圖像函數(shù)g(x,y)有以下三個(gè)基本特點(diǎn)：函數(shù)值物理意義的明確性。函數(shù)定義域的限定性。(視域)函數(shù)值的限定性。(電磁輻射能非負(fù)有界)圖像函數(shù)的連續(xù)性。(幾何空間和灰度空間連續(xù))4、遙感圖像的數(shù)字化可包括空間取樣(抽樣)和灰度量化兩個(gè)步驟。5、儲(chǔ)存一幅大小為MXN,灰度級(jí)為G的圖像，所需的存儲(chǔ)空間或稱圖像的數(shù)據(jù)量為:MXNXG(bit)。6、遙感數(shù)字圖像的分辨率一般從哪幾個(gè)方面來衡量？u空間分辨率u光譜分辨率u時(shí)間分辨率u亮度（灰度、輻射）分辨率u溫度分辨率7、試簡要闡述遙感圖像數(shù)字處理的一般流程。P689、下圖為一ETM+影像的幾個(gè)波段圖像，試分別從候選

13、波段中選出下列灰度圖像對應(yīng)的波段10、簡要闡述ETM+影像各波段的波譜范圍、空間分辨率及解譯特點(diǎn)。ETM+波段波長（S）SNR分辨率（m）主要作用全色波段增強(qiáng)分辨率Band1水體穿透，分辨土壤植被藍(lán)綠波段Band2分辨植被綠色波段Band3紅色波段葉綠素吸收區(qū)Band4近紅外估算生物量Band5中紅外分辨道路水體裸土，較好的穿透大氣能力Band6熱紅外感應(yīng)發(fā)出熱輻射的目標(biāo)Band7中紅外巖石、礦物、濕潤土壤的分辨11、補(bǔ)充完成以下主要衛(wèi)星傳感器的相關(guān)參數(shù)。衛(wèi)星傳感器波段數(shù)空間分辨率/m全色波段多光譜波段ETM+81530，60（Band6）SPOT551020CBers2CCD相機(jī)5Ikono

14、s514QuickBird512、遙感圖像的CCT磁帶記錄格式主要有三種，即BIP、BIL和BSQ,其中BIP有利于作子區(qū)處理，BSQ便于單波段處理和提取，而皿適用于多波段運(yùn)算和分類。13、請根據(jù)以下波譜曲線分析該地物的波譜曲線特征（結(jié)合ETM+）,并從候選地物中選出其分別代表何種地物特征（候選地物：干的土壤、植被、水體）。14、圖像的基本統(tǒng)計(jì)量主要有均值、中值、眾數(shù)、方差及標(biāo)準(zhǔn)差、數(shù)值域和反差等，其中，均值是反映地物的平均反射強(qiáng)度；眾數(shù)是一幅圖像中最大地物類型反射能量的反映；方差及標(biāo)準(zhǔn)差描述了像元值與圖像平均值的離散程度。15、下列影像直方圖分別反映低反射率景物/高反射率景物/低反差景物/高

15、反差景物的是（）（A）（B）（C）（D）16、在TM的7個(gè)不同波段中，TM1、2、3相關(guān)系數(shù)較大，屬于一組；TM5、L均為紅外波段,相關(guān)系數(shù)較大，成為一組；TM4與其它波段的相關(guān)性都很小，單獨(dú)成為一組；TM&因其幾何分辨率較其它波段都低，無法與其它波段進(jìn)行相關(guān)分析，也單獨(dú)為一組。17、試簡要闡述TM7個(gè)不同波段的相關(guān)分組性。TM1、2、3相關(guān)系數(shù)較大，屬于一組TM5、7均為紅外波段，相關(guān)系數(shù)較大，成為一組TM4與其它波段的相關(guān)性都很小，單獨(dú)成為一組TM6因其幾何分辨率較其它波段都低，無法與其它波段進(jìn)行相關(guān)分析，也單獨(dú)為一組。波段相關(guān)系數(shù)大小受自然地理?xiàng)l件、氣候、地質(zhì)環(huán)境變化等因素的影響。18、

16、以下哪一個(gè)不是輻射畸變產(chǎn)生的原因：（A）（A）傳感器的成像方式（B）光學(xué)鏡頭的非均勻性引起的邊緣減光現(xiàn)象（C）太陽位置的不同（D）大氣的散射和吸收19、大氣散射的影響主要在短波波段，為處理問題的方便，把近紅外圖像當(dāng)作無散射影響的標(biāo)準(zhǔn)圖像，通過對不同波段的對比分析計(jì)算出大氣干擾值。一般有兩種方法：回歸分析法和直方圖法。20、簡述輻射校正的定義、主要目的及輻射畸變產(chǎn)生的原因。消除影像中依附在輻射亮度中的各種失真的過程稱為輻射校正。目的是盡可能恢復(fù)圖像的本來面目，為遙感圖像的識(shí)別，分類，解譯等后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。輻射畸變產(chǎn)生的原因傳感器的靈敏度特性產(chǎn)生的誤差光學(xué)鏡頭的非均勻性引起的邊緣減光現(xiàn)象光電變換

17、系統(tǒng)的靈敏度特性引起的輻射誤差光照條件的差異太陽高度角的不同(太陽位置)地面的傾斜(地形起伏)大氣的散射和吸收21、以下不是遙感影像幾何變形產(chǎn)生的主要影響因素的是：(B)傳感器的成像方式大氣的散射和吸收地形起伏大氣的折射22、簡要闡述遙感影像幾何變形的主要影響因素。一、傳感器成像方式引起的圖像變形二、傳感器外方位元素變化的影響三、地形起伏引起的像點(diǎn)位移四、地球曲率引起的圖像變形五、大氣折射引起的圖像變形六、地球自轉(zhuǎn)的影響七、運(yùn)行速度變化引起的變形八、衛(wèi)星運(yùn)行所引起的掃描行傾斜九、其它變形誤差23、簡要闡述遙感影像幾何校正的原理及步驟。原理：遙感圖像的數(shù)字糾正是通過計(jì)算機(jī)對圖像每個(gè)像元逐個(gè)地解析

18、糾正處理完成的，所以能夠精確地改正線性和非線變形誤差。它一般包括兩方面：一是像元坐標(biāo)變換，二是像元灰度值重新計(jì)算(重采樣)步驟：21步驟：21(C)(C)2級(jí)產(chǎn)品(D)3級(jí)產(chǎn)品25、以下關(guān)于控制點(diǎn)選擇原則不正確的是：(D)般先在圖像的四角和對角線交點(diǎn)處選擇控制點(diǎn)，然后逐漸加密，保證均勻分布。盡可能選在固定的地物交叉點(diǎn)上，無精確定位的標(biāo)志情況下，利用半固定的地形地物交叉點(diǎn)(山頂、河流交叉處)。如道路交叉點(diǎn)，標(biāo)志物，水域的邊界，山頂，小島中心，機(jī)場等。(特征明顯)在ENVI軟件中，一般要求控制點(diǎn)數(shù)量(n+l)2,每景宜在2535個(gè)左右，山區(qū)或丘陵區(qū)適當(dāng)增加。(n為多項(xiàng)式次數(shù))(數(shù)量足夠)數(shù)量應(yīng)當(dāng)超

19、過多項(xiàng)式系數(shù)的個(gè)數(shù)(n+l)*(n+2)/2)。當(dāng)控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)超過多項(xiàng)式的系數(shù)個(gè)數(shù)時(shí)，采用平均值法進(jìn)行系數(shù)的確定，使得到的系數(shù)最佳。(n為多項(xiàng)式次數(shù))(當(dāng)控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)超過多項(xiàng)式的系數(shù)個(gè)數(shù)時(shí)，釆用最小2乘法進(jìn)行系數(shù)的確定，使得到的系數(shù)最佳。ENVI:(degree+1廠2)26、以下關(guān)于多項(xiàng)式糾正法注意事項(xiàng)不正確的是：(B)多項(xiàng)式糾正法的精度與地面控制點(diǎn)(GCP)的精度、分布、數(shù)量及糾正范圍有關(guān)oGCP的位置精度越高，則幾何糾正精度越高。對于一般齊次多項(xiàng)式，GCP的個(gè)數(shù)至少不得低于多項(xiàng)式的系數(shù)個(gè)數(shù)。而且越多越好。GCP應(yīng)盡可能在整幅圖像內(nèi)均勻分布，否則會(huì)在GCP密集區(qū)幾何糾正精度較高，而在GCP

20、分布稀疏區(qū)將出現(xiàn)較大的擬合誤差。適當(dāng)增加GCP的數(shù)量，可以提高幾何糾正的精度，但過多地增加GCP的數(shù)量，不僅不會(huì)顯著提高糾正精度，而且會(huì)增大選擇GCP的工作量，有時(shí)甚至難以選出大量的GCPo27、遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品一般分為四級(jí)，其中經(jīng)過輻射校正，但未經(jīng)過幾何校正的產(chǎn)品級(jí)別是(B)0級(jí)產(chǎn)品(B)1級(jí)產(chǎn)品(C)2級(jí)產(chǎn)品(D)3級(jí)產(chǎn)品28、遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品一般分為四級(jí)，其中經(jīng)過系統(tǒng)級(jí)的幾何校正，即利用衛(wèi)星所提供的軌道和姿態(tài)等參數(shù)、以及地面系統(tǒng)中的有關(guān)處理參數(shù)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過幾何校正的產(chǎn)品級(jí)別是(C)0級(jí)產(chǎn)品(B)1級(jí)產(chǎn)品29、遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品一般分為四級(jí)，其中經(jīng)過幾何精校正，即在幾何校正過程中利用地面控制點(diǎn)對系統(tǒng)

21、幾何校正模型進(jìn)行修正，使之更精確地描述衛(wèi)星與地面位置之間的關(guān)系。該幾何校正的產(chǎn)品級(jí)別是(D)0級(jí)產(chǎn)品(B)1級(jí)產(chǎn)品(C)2級(jí)產(chǎn)品(D)3級(jí)產(chǎn)品u0級(jí)產(chǎn)品：未經(jīng)過任何糾正；u1級(jí)產(chǎn)品：經(jīng)過輻射校正，但未經(jīng)過幾何校正；u2級(jí)產(chǎn)品：經(jīng)過系統(tǒng)級(jí)的幾何校正，即利用衛(wèi)星所提供的軌道和姿態(tài)等參數(shù)、以及地面系統(tǒng)中的有關(guān)處理參數(shù)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正。產(chǎn)品的幾何精度由上述參數(shù)和處理模型決定。u3級(jí)產(chǎn)品：經(jīng)過幾何精校正，即在幾何校正過程中利用地面控制點(diǎn)對系統(tǒng)幾何校正模型進(jìn)行修正，使之更精確地描述衛(wèi)星與地面位置之間的關(guān)系。產(chǎn)品的幾何精度在亞象元量級(jí)上。31、下列關(guān)于遙感影像數(shù)字鑲嵌的說法中不正確的是(A)在遙感影像

22、鑲嵌的灰度調(diào)整中，對于多波段的圖像文件，一般方法是選擇一個(gè)信息量相對豐富的波段作為匹配“標(biāo)準(zhǔn)波段”，對其它所有波段進(jìn)行統(tǒng)一的“直方圖匹配”處理。鑲嵌要有足夠?qū)挼闹丿B區(qū)，最好不少于圖像的l/5如果過于狹窄會(huì)影響鑲嵌精度，特別是圖像邊緣會(huì)出現(xiàn)扭曲。鑲嵌時(shí)相鄰的圖像往往色調(diào)(對彩色圖像)或灰度值不一致(對灰度圖像)，此時(shí)需要其中一幅圖像進(jìn)行諸如“直方圖匹配”等處理。對于彩色圖像，需要從紅綠藍(lán)三個(gè)波段分別進(jìn)行灰度的調(diào)整；對于多波段的圖像文件，需要進(jìn)行一一對應(yīng)的多個(gè)波段的灰度調(diào)整。要參加拚接的圖像必須具有統(tǒng)一的坐標(biāo)系，即首先進(jìn)行圖像的幾何糾正。此外具有相同的波段數(shù)(像元大小可以不一樣)。如果鑲嵌后需要某

23、種地圖投影變換，最好依據(jù)該地圖投影方式先分幅校正，然后再鑲嵌，這樣精度會(huì)更高些。32、ENVI軟件中提供了哪些影像裁剪方法？u查詢框裁切出規(guī)則的遙感影像3737、試簡要闡述波譜信息增強(qiáng)的主要方法。6uAOI工具裁切出規(guī)則或不規(guī)則遙感影像u矢量格式的界線文件裁切33、下列不屬于ENVI軟件中影像裁切方式的是（D）（A）查詢框規(guī)則裁切方式（B）AOI規(guī)則裁切方式（C）鍵盤輸入坐標(biāo)范圍規(guī)則裁切方式（D）坐標(biāo)ascii文本文件方式（E）其他圖像文件范圍方式（F）矢量界線裁切方式34、試簡要闡述遙感影像增強(qiáng)的目的和類型。目的：突出圖像中的有用信息，擴(kuò)大不同影像特征（亮度值）之間的差別，以提高對圖像的解譯

24、和分析能力，使之更適合實(shí)際應(yīng)用。類型：按照主要增強(qiáng)的信息內(nèi)容可分為：波譜特征增強(qiáng)：突出不同地物之間波譜特征的差別空間特征增強(qiáng)：突出空間形態(tài)特征、邊緣、線條、紋理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)時(shí)間信息增強(qiáng)：提取多時(shí)相圖像中波譜與空間特征隨時(shí)間變化的信息按照參加處理運(yùn)算的波段影像數(shù)目可分為：單波段圖像增強(qiáng)：對單一波段數(shù)據(jù)處理，如反差擴(kuò)展多波段圖像增強(qiáng)：對多個(gè)波段數(shù)據(jù)處理，如彩色合成從作用域出發(fā)，可分為空間域增強(qiáng)和頻率域增強(qiáng)兩種?？臻g域增強(qiáng)是在圖像的空間變量范圍內(nèi)進(jìn)行的局部計(jì)算，使用空間二維卷積方法，直接對圖像各像素進(jìn)行處理；頻率域增強(qiáng)是采用傅立葉分析方法，通過修改原圖像的傅立葉變換實(shí)現(xiàn)濾波，即對圖像經(jīng)傅立葉變換后的頻譜

25、成分進(jìn)行處理，然后逆傅立葉變換獲得所需的圖像。從圖像處理的數(shù)學(xué)形式看：點(diǎn)處理（點(diǎn)運(yùn)算）和鄰域處理36、針對右圖圖像數(shù)據(jù)，請分別根據(jù)以下空間卷積模板寫出卷積濾波后的結(jié)果圖像數(shù)據(jù)。77（a）（b）（圖像）波譜信息增強(qiáng)方法有單波段運(yùn)算和多波段運(yùn)算兩類，前者包括反差擴(kuò)展、密度分割等，后者有比值法、差值法、主組分分析及其它線性變化。38、下列反差擴(kuò)展函數(shù)中屬于擴(kuò)展影像直方圖暗區(qū)（對數(shù)擴(kuò)展）/影像直方圖亮區(qū)（指數(shù)擴(kuò)展）/影像直方圖中部（正弦擴(kuò)展）/影像直方圖兩端（正切擴(kuò)展）的是（）（A）（B）（C）（D）39、試簡要闡述反差擴(kuò)展或調(diào)整的目的、定義及原理。目的：主要是充分利用顯示設(shè)備的能力，使人的視覺能力從

26、影像中分辨出盡可能多的亮度等級(jí)。定義：是一種通過拉伸或擴(kuò)展圖像的亮度數(shù)據(jù)分布，使之占滿整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍（0255）,以達(dá)到擴(kuò)大地物之間亮度差異，分出更多亮度等級(jí)的一種處理技術(shù)。原理：在反差擴(kuò)展中，輸出的像元值y,是輸入的像元值x的函數(shù)：y=f（x）0yr65r65、r75、r64、r74值的大小與植被發(fā)育程度成反比。地形是影響相關(guān)程度的一個(gè)重要因素。地形起伏較大的地區(qū)，波段之間的相關(guān)系數(shù)普遍增大。圖像中含有較大面積水體時(shí)，r65、r75、r64顯著降低，時(shí)相的變化，也常常引起相關(guān)系數(shù)的變化。5）、TM圖像的相關(guān)特點(diǎn)（1）TM數(shù)據(jù)相關(guān)分組性TM1、2、3相關(guān)系數(shù)較大，屬于一組TM5、7均為紅外波段，

27、相關(guān)系數(shù)較大，成為一組TM4與其它波段的相關(guān)性都很小，單獨(dú)成為一組TM6因其幾何分辨率較其它波段都低，無法與其它波段進(jìn)行相關(guān)分析，也單獨(dú)為一組。（2）波段相關(guān)系數(shù)大小受自然地理?xiàng)l件、氣候、地質(zhì)環(huán)境變化等因素的影響。圖像的增強(qiáng)處理在很大程度上是為了壓縮或排除，不同波段之間的相關(guān)性和信息的重復(fù)。遙感圖像預(yù)處理主要內(nèi)容包括輻射校正和幾何校正輻射校正的定義當(dāng)太陽輻射相同時(shí)，像元亮度值的差異直接反映了地物目標(biāo)反射率的差異。但是在實(shí)際測量的時(shí)候，輻射強(qiáng)度值還受到各種因素的影響而發(fā)生改變，引起圖像的失真。消除影像中依附在輻射亮度中的各種失真的過程稱為輻射校正。1）輻射畸變產(chǎn)生的原因傳感器的靈敏度特性產(chǎn)生的誤

28、差光照條件的差異大氣的散射和吸收2）輻射校正方法-大氣校正為處理問題的方便，把近紅外圖像當(dāng)作無散射影響的標(biāo)準(zhǔn)圖像，通過對不同波段的對比分析計(jì)算出大氣干擾值。一般有兩種方法：回歸分析法和直方圖法幾何校正原理遙感圖像的數(shù)字糾正是通過計(jì)算機(jī)對圖像每個(gè)像元逐個(gè)地解析糾正處理完成的，所以能夠精確地改正線性和非線變形誤差。它一般包括兩方面：一是像元坐標(biāo)變換，二是像元灰度值重新計(jì)算（重采樣）。步驟如下選擇控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：均勻分布：一般先在圖像的四角和對角線交點(diǎn)處選擇控制點(diǎn)，然后逐漸加密，保證均勻分布。特征明顯：盡可能選在固定的地物交叉點(diǎn)上，無精確定位的標(biāo)志情況下，利用半固定的地形地物交叉點(diǎn)（山頂、

29、河流交叉處）。如道路交叉點(diǎn)，標(biāo)志物，水域的邊界，山頂，小島中心，機(jī)場等。足夠數(shù)量：控制點(diǎn)數(shù)量每景宜在2535個(gè)左右，山區(qū)或丘陵區(qū)適當(dāng)增加。數(shù)量應(yīng)當(dāng)超過多項(xiàng)式系數(shù)的個(gè)數(shù)（n+l）*（n+2）/2）。當(dāng)控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)超過多項(xiàng)式的系數(shù)個(gè)數(shù)時(shí)，采用最小2乘法進(jìn)行系數(shù)的確定，使得到的系數(shù)最佳。遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品選擇級(jí)別0級(jí)產(chǎn)品：未經(jīng)過任何糾正；1級(jí)產(chǎn)品：經(jīng)過輻射校正，但未經(jīng)過幾何校正；2級(jí)產(chǎn)品：經(jīng)過系統(tǒng)級(jí)的幾何校正，即利用衛(wèi)星所提供的軌道和姿態(tài)等參數(shù)、以及地面系統(tǒng)中的有關(guān)處理參數(shù)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正。產(chǎn)品的幾何精度由上述參數(shù)和處理模型決定。3級(jí)產(chǎn)品：經(jīng)過幾何精校正，即在幾何校正過程中利用地面控制點(diǎn)對系統(tǒng)幾何校

30、正模型進(jìn)行修正，使之更精確地描述衛(wèi)星與地面位置之間的關(guān)系。產(chǎn)品的幾何精度在亞象元量級(jí)上。遙感圖像數(shù)字鑲嵌實(shí)際工作中時(shí)常需要將多幅衛(wèi)片或相鄰航片鑲嵌在一起，早年通過裁切光學(xué)像片拼接在一起，誤差自然很難避免?，F(xiàn)在通過數(shù)字鑲嵌方法可以較好地實(shí)現(xiàn)“無縫”拼接。數(shù)字鑲嵌在理論和方法上與幾何校正類似，有幾點(diǎn)需要注意：第一，鑲嵌要有足夠?qū)挼闹丿B區(qū)，最好不少于圖像的1/5如果過于狹窄會(huì)影響鑲嵌精度，特別是圖像邊緣會(huì)出現(xiàn)扭曲。第二，鑲嵌時(shí)相鄰的圖像往往色調(diào)（對彩色圖像）或灰度值不一致（對灰度圖像），此時(shí)需要其中一幅圖像進(jìn)行諸如“直方圖匹配”等處理。第三，如果鑲嵌后需要某種地圖投影變換，最好依據(jù)該地圖投影方式先分

31、幅校正，然后再鑲嵌，這樣精度會(huì)更高些。航空像片掃描進(jìn)計(jì)算機(jī)后也可以進(jìn)行數(shù)字鑲嵌，但由于中心投影方式（特別是大比例尺航片）帶來的邊緣變形導(dǎo)致鑲嵌很難滿足精度要求，此時(shí)可考慮先進(jìn)行正射投影變換再進(jìn)行鑲嵌遙感圖像數(shù)字裁切裁切方法：查詢框裁切出規(guī)則的遙感影像；AOI工具裁切出規(guī)則或不規(guī)則遙感影像；矢量格式的界線文件裁切圖像增強(qiáng)的目的和類型目的：突出圖像中的有用信息，擴(kuò)大不同影像特征（亮度值）之間的差別，以提高對圖像的解譯和分析能力，使之更適合實(shí)際應(yīng)用。類型：按照主要增強(qiáng)的信息內(nèi)容可分為：波譜特征增強(qiáng)：突出不同地物之間波譜特征的差別空間特征增強(qiáng)：突出空間形態(tài)特征、邊緣、線條、紋理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)時(shí)間信息增強(qiáng)：提

32、取多時(shí)相圖像中波譜與空間特征隨時(shí)間變化的信息按照參加處理運(yùn)算的波段影像數(shù)目可分為：單波段圖像增強(qiáng)：對單一波段數(shù)據(jù)處理，如反差擴(kuò)展多波段圖像增強(qiáng)：對多個(gè)波段數(shù)據(jù)處理，如彩色合成從作用域出發(fā)，可分為空間域增強(qiáng)和頻率域增強(qiáng)兩種?？臻g域增強(qiáng)是在圖像的空間變量范圍內(nèi)進(jìn)行的局部計(jì)算，使用空間二維卷積方法，直接對圖像各像素進(jìn)行處理；頻率域增強(qiáng)是采用傅立葉分析方法，通過修改原圖像的傅立葉變換實(shí)現(xiàn)濾波，即對圖像經(jīng)傅立葉變換后的頻譜成分進(jìn)行處理，然后逆傅立葉變換獲得所需的圖像。方法：從圖像處理的數(shù)學(xué)形式看：點(diǎn)處理(點(diǎn)運(yùn)算)鄰域處理(局部運(yùn)算)點(diǎn)處理：點(diǎn)運(yùn)算公式：g(x,y)=Ig(x,y)I為與(x,y)位置無關(guān)

33、的線性或非線性變換。點(diǎn)運(yùn)算就是將原圖像中每一個(gè)像元的灰度值，通過變換轉(zhuǎn)換成輸出圖像中一個(gè)新的灰度值，其圖像中各個(gè)像元的位置并不改變。波譜信息增強(qiáng)波譜信息增強(qiáng)方法有單波段運(yùn)算和多波段運(yùn)算兩類，前者包括反差擴(kuò)展、密度分割等，后者有比值法、差值法、主組分分析及其它線性變化。以下分別說明這些方法的原理、基本算法及應(yīng)用效果。反差擴(kuò)展或調(diào)整彩色增強(qiáng)比值法及差值法主組分分析纓帽變換反差擴(kuò)展或調(diào)整Contraststretching目的：主要是充分利用顯示設(shè)備的能力，使人的視覺能力從影像中分辨出盡可能多的亮度等級(jí)。定義：是一種通過拉伸或擴(kuò)展圖像的亮度數(shù)據(jù)分布，使之占滿整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍(0255),以達(dá)到擴(kuò)大地物之

34、間亮度差異，分出更多亮度等級(jí)的一種處理技術(shù)。例如：原始的一幅MSS圖像，亮度范圍集中在1040范圍內(nèi)，我們可以將其擴(kuò)展到0255，擴(kuò)大了相鄰亮度值之間的差別，提高了分辨能力(但不能增加亮度等級(jí))。原理：在反差擴(kuò)展中，輸出的像元值y,是輸入的像元值x的函數(shù)：y=f(x)0y255這個(gè)函數(shù)可以是線性的，也可是非線性的。1）線性擴(kuò)展：用直線方程來擴(kuò)展圖像y=f(x)斜率=45即y=x無變化45如y=2x擴(kuò)展2）基本函數(shù)非線性擴(kuò)展是用一些基本數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行變換，對于要進(jìn)行擴(kuò)展的灰度范圍是有選擇性的。常用的非線性擴(kuò)展方法如下：對數(shù)擴(kuò)展（暗區(qū)）、指數(shù)擴(kuò)展（亮區(qū)）正弦擴(kuò)展（中部）、正切擴(kuò)展（二端）（1）正弦擴(kuò)

35、展（2）對數(shù)擴(kuò)展（3）指數(shù)擴(kuò)展（4）正切擴(kuò)展直方圖的調(diào)整及統(tǒng)計(jì)函數(shù)擴(kuò)展定義：通過改善圖像的總體亮度結(jié)構(gòu)(直方圖形態(tài))來達(dá)到圖像增強(qiáng)目的。原理：以一變換函數(shù)，作用在原圖像的直方圖p(Z)上，使之變成具有某種特定亮度分布形態(tài)的直方圖q(Z)，并根據(jù)q(Z)變更原圖像各像元的亮度值。p(Z)變換函數(shù)q(Z)產(chǎn)生輸出圖像Z為亮度值或像元值目的：是使概率密度大(直方圖上柱子高)的部分相鄰像元值的間隔加大，而使概率密度小的部分(直方圖兩端)像元值差別縮小，往往兩個(gè)或幾個(gè)相鄰的亮度值歸并為同樣的值。1)拉平擴(kuò)展：直方圖均一化、直方圖平衡化是將隨機(jī)分布的圖像直方圖修改成均勻分布的輸出直方圖(每一亮度等級(jí)所包含

36、的像元數(shù)相同)。擴(kuò)展后輸出圖像的q(Z)成為一個(gè)常數(shù)。、高斯擴(kuò)展(直方圖規(guī)定化或歸一化)：是使擴(kuò)展后的直方圖接近于高斯分布或正態(tài)分布。、直方圖匹配直方圖匹配是通過非線性變換使得一個(gè)圖像直方圖與另一個(gè)圖像類似。直方圖匹配對在不同時(shí)間獲取的同一地區(qū)的圖像或鄰區(qū)地區(qū)的圖像，或者由于太陽高度角或大氣影響引起差異的圖像很有用，特別是對圖像鑲嵌或變化檢測。為了使圖像直方圖匹配獲得好的結(jié)果，兩幅圖像應(yīng)有相似的特性：圖像直方圖總體形狀應(yīng)類似；圖像中黑與亮特征應(yīng)相同；對某些應(yīng)用，圖像的空間分辨率應(yīng)相同；圖像上地物分布應(yīng)相同，尤其是不同地區(qū)的圖像匹配。如果一幅圖像里有云，而另一幅沒有云，那在直方圖匹配前，應(yīng)將其中

37、一幅里的云去掉。為了進(jìn)行直方圖匹配，同樣可以建立一個(gè)查找表，作為將一個(gè)直方圖轉(zhuǎn)換成另一個(gè)直方圖的函數(shù)。30彩色增強(qiáng)目的：將黑白圖像變換為彩色圖像，用不同的色彩代替不同的灰度，以提高解譯效果。方法：1)、彩色合成(1)真彩色合成：(Naturalcolorcomposition)圖像上顯示的色調(diào)與地物的真實(shí)顏色相同或相近。(2)假彩色合成(Falsecolorcomposition;Pseudocolor)任意三個(gè)波段或者經(jīng)過處理產(chǎn)生的三個(gè)分量圖像分別用紅、綠、藍(lán)顯示而合成彩色合成方案：7R4G1B水體：0R+0G+2B=2B植被：15R+50G+9B=9W+6R+41G=9W+6Y+35G土壤

38、：50R+32G+18B=18W+32R+14G=18W+14Y+18R2）、偽彩色增強(qiáng)將一個(gè)波段或單一的黑白圖像變換為彩色圖像。從而把人眼不易區(qū)分的微小灰度差別顯示為明顯的彩色差異，使之更便于解譯和提取有用信息比值法適用于對多波段圖像或多日期圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，突出不同地物的波譜特征差別或不同時(shí)相影像特征的變化。（一）比值法同一地區(qū)不同波段（兩個(gè)波段或幾個(gè)波段組合）對應(yīng)像元亮度值相除，用所得新值構(gòu)成一幅比值增強(qiáng)圖像。目的是擴(kuò)大相鄰兩個(gè)像元的差別。在一張比值圖像上，灰階中最黑和最白的色調(diào)代表兩個(gè)多光譜波段間光譜反射率的最大差異值。最黑的色調(diào)代表比值的分母大于分子。反之，最白的色調(diào)代表分子大于分母

39、。1）、基本比值：兩個(gè)波段的數(shù)值相比作用：擴(kuò)大不同地物亮度值的微小差別消除地形影響識(shí)別和區(qū)分蝕變礦物2、）、差組合比值：由兩個(gè)波段的和與差構(gòu)成的比值3、）交叉組合比值：由三個(gè)或更多波段構(gòu)成的比值，其中分子和分母所包含的波段是不同的。4、）標(biāo)準(zhǔn)化比值：以單個(gè)波段為分子，以所有波段的和為分母得出的比值。常用的植被指數(shù)比值運(yùn)算常用于突出遙影像的植被特征、提取植被的類型或估算植被生物量，這種算法的結(jié)果稱為植被指數(shù)（VI,VegetationIndex）。即從遙感圖像中提取的植被發(fā)育程度和生長態(tài)勢的定量參數(shù).常用的植被指數(shù)有：比值植被指數(shù)（RVI,RatioVegetationIndex）定義為RVI=

40、NIR/R式中，NIR為遙感影像中近紅外波段的反射值。R為遙感影像中紅光波段的反射值。歸一化植被指數(shù)(NDVI,NormalizedDifferenceVegetationIndex)NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)差值植被指數(shù)(DVI,DifferenceVegetationIndex)DVI=NIR-R正交植被指數(shù)(PVI,PerpendicularVegetationIndex)上城噸度軸的僭冗晝度fit：PVI=(NIR)(R)+此式適用于AVHRRI:;.T:hIN嚨商軸；PVI=(NIR)(R)+適用于Landsat纓帽變換又稱K-T(Kanth-Thoms變換)變換，是一

41、種經(jīng)驗(yàn)性的多波段圖像的線性變換，它是Kanth和Thoms(1976)通過MSS圖像反映農(nóng)作物或植被生長過程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，提出的一種正交線性變換。1)、遙感圖像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征：土壤與植被的光譜特征互不相關(guān)。穗帽變換綠度植被指數(shù)2)、TM圖像的纓帽變換TM圖像六個(gè)波段經(jīng)過纓帽變換處理后每個(gè)組分圖像所代表的特征意義分別是亮度、綠度、濕度,三個(gè)特征內(nèi)容具有明顯差別：亮度是TM圖像六個(gè)波段數(shù)據(jù)的加權(quán)和代表總的反射比的差異。綠度反映了可見光波段與近紅外波段之間的差異，反映了綠色生物量的特征。濕度反映了1、2、3、4波段與5、7波段之間的對比，主要是可見光近紅外(1-4波段)與較長的紅外(5、7波段)的差

42、值。定義為濕度的根據(jù)是5、7波段對土壤濕度與植被濕度最為敏感。穗帽變換(TasseledCap)特殊的線性變換；與主成分變換的區(qū)別是，變換以后還有殘余的相關(guān)，并將波譜特征和自然景觀屬性聯(lián)系起來。第一特征為亮度，反應(yīng)總體輻射率的綜合效果，并僅僅與影響總體反射率的物理過程有關(guān)第二特征為綠度，可見光植被吸收和近紅外植被反射的綜合響應(yīng)；第三特征為濕度，是可見光、近紅外的反射能量總和與兩個(gè)中紅外波段反射量的差值，反應(yīng)水分條件，特別是土壤的濕度狀態(tài)。主組分分析在數(shù)學(xué)上稱KL變換，是在統(tǒng)計(jì)特征基礎(chǔ)上的多維正交線性變換。多波段圖像經(jīng)過這種變換后產(chǎn)生出一組新的組分圖像，組分圖像的數(shù)目可以等于或少于原來的波段數(shù)。

43、目的：是將原來各波段圖像中的有用信息集中到數(shù)目盡可能少的新的組分圖像中，并使各組分圖像互不相關(guān)，即各自包含不同的地物信息，大大減少總的數(shù)據(jù)量，便于遙感信息的提取。主組分變換多用于多變量數(shù)據(jù)壓縮。表達(dá)式：Y=TXX原圖像的p個(gè)波段的像元值向量qWpY變換后產(chǎn)生的q個(gè)組分的像元值向量T實(shí)現(xiàn)這一線性變換的變換矩陣在p=4,q=3的情況下，相當(dāng)于：原理：T是由各個(gè)變量（波段）之間的協(xié)方差矩陣所產(chǎn)生的由特征向量所組成的矩陣。T中每一行是方差矩陣C的一個(gè)特征向量。這些向量的順序按照對應(yīng)的特征值入的大小而排列的。變換后方差總和相等變換后的組分圖像彼此不相關(guān)從幾何意義上，相當(dāng)于空間坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)。主組分變換，相當(dāng)

44、于把原來的數(shù)據(jù)變換到一個(gè)新的坐標(biāo)系統(tǒng)。特點(diǎn)變換前后方差總和不變，而是把原來的方差不等量地再分配到新的組分圖像中。各個(gè)組分之間相關(guān)系數(shù)為0或近于0，假彩色合成效果更好。第一組分取得方差的絕大部分（一般占80%以上），即信息量最大，其余各組分方差值依次減少，包含的信息也劇減，但可能沒有重要信息。是一種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，即把原來的多變量數(shù)據(jù)在信息損失最小的前提下，變換為盡可能少的新的變量，以減少數(shù)據(jù)的維數(shù)。討論第一組分相當(dāng)于原來各波段的加權(quán)和，而權(quán)值又與該波段的方差大小成正比，反映了地物總的反射程度。其余組分相當(dāng)于不同組分的加權(quán)差值圖像。對第一組分進(jìn)行高通濾波，有利于細(xì)部特征的增強(qiáng)和分析。多數(shù)情況下第一

45、組分主要包括的是植被和地形方面的信息。由于TM圖像具有分組特性，TM1、TM2、TM3為一組，TM4為一組，TM5、TM7為一組，TM6為一組，利于K-L變換組分圖像進(jìn)行彩色合成處理時(shí)，可以首先分別對TM1、TM2、TM3和TM5、TM7兩個(gè)波段組進(jìn)行K-L變換，然后用TM4和這兩個(gè)波段組K-L變換后的組分圖像進(jìn)行彩色合成處理?？臻g域空間信息增強(qiáng)空間信息增強(qiáng)一般主要是指高頻信息及方向性特征的增強(qiáng)。高頻信息主要反映的是邊緣及線條特征。方法包括邊緣增強(qiáng)、線條增強(qiáng)、傅氏濾波增強(qiáng)、局部特征增強(qiáng)及圖像平滑化。一、邊緣增強(qiáng)又稱“銳化”，其作用在于提高邊緣灰度值的變化率，使界限更加清晰。如：方向差分法、梯度

46、法和方向模塊增強(qiáng)等圖像含義：方向模塊增強(qiáng)圖像的定向?yàn)V波又稱為圖像的卷積運(yùn)算，如用33的模塊和相同的加權(quán)系數(shù)組合，可以構(gòu)成一組共八個(gè)不同方向的邊緣增強(qiáng)算子。方向模板分為零和模板與非零和模板，零和模板是一個(gè)邊緣檢測器。對圖像進(jìn)行卷積濾波是同時(shí)增強(qiáng)所有方向的邊緣和線條信息的簡單而有效的方法。邊緣增強(qiáng)和線條增強(qiáng)的區(qū)別邊緣增強(qiáng)：只增強(qiáng)不同地物之間的邊緣，而地質(zhì)體內(nèi)部影像由于亮度接近而大幅度減弱。其卷積算子有“零值”行、列或斜向“零值”。線條增強(qiáng)：主要增強(qiáng)線性地質(zhì)體影像，使其在背景中突出出來，擴(kuò)大與背景的反差，即背景值單一化，它不一定是地質(zhì)體之間的邊界。圖像平滑方法及應(yīng)用是使圖像中高頻成分消退，即平滑圖像

47、的細(xì)節(jié)，使其反差降低，保存低頻成分，在頻率域中稱為低通濾波。目的：為了消除或壓制隨機(jī)噪聲，突出圖像基本結(jié)構(gòu)。在平滑噪聲時(shí)應(yīng)盡量不損害圖像中邊緣和各種細(xì)節(jié)。1)、均值平滑原理：在空間域處理中，是對鄰區(qū)窗口內(nèi)的圖像區(qū)域積分(根據(jù)一定準(zhǔn)則計(jì)算窗口內(nèi)所有像元均值，然后賦予中心像元)數(shù)學(xué)表達(dá)：對于離散的數(shù)字圖像其平滑公式為：式中：g(x,y)為點(diǎn)(x,y)平滑后的灰度值；f(n,m)為S集合中各像元的灰度值；x=0,l,2,Nl;y=0,l,2,NT;S是點(diǎn)(x,y)鄰域中的坐標(biāo)的集合(可不包括(x,y)M是集合S中坐標(biāo)點(diǎn)的總數(shù).在鄰區(qū)窗口中加權(quán)可根據(jù)需要來賦給，可以有如下幾種加權(quán)法：(1)(2)(3)

48、可消除圖像中的孤立噪聲消除孤立的行的條帶噪聲消除孤立的列的條帶噪聲討論：均值平滑算法簡單，計(jì)算速度快，但在去除尖銳噪聲的同時(shí)造成圖像模糊，特別是對圖像的邊緣和細(xì)節(jié)消弱很多。而且隨著鄰域范圍的擴(kuò)大，在去噪能力增強(qiáng)的同時(shí)模糊程度越嚴(yán)重。為了保留圖像的邊緣和細(xì)節(jié)信息，可對上述算法進(jìn)行改進(jìn)，引入閾值滑動(dòng)平均法，將原圖像灰度值和平均值之差的絕對值與選定閾值T進(jìn)行比較來取舍均值。2)、中值濾波是將每個(gè)像元在以其為中心的鄰域內(nèi)取中間亮度值來代替該像元值，以達(dá)到去尖銳“噪聲”和平滑圖像的目的。具體計(jì)算方法與模板卷積方法類似，仍采用活動(dòng)窗口的掃描方法。取值時(shí)，將窗口內(nèi)所有像元按亮度值的大小排列，取中間值做為中間

49、像元的值。所以M*N取奇數(shù)為好。中值濾波以中值替代平均值，起到濾波器的作用，在抑制噪聲的同時(shí)能夠有效地保留邊緣，減少模糊。上例表示一幅5X5的圖像，采用1X3的模板對其做中值濾波，令最左和最右兩列保留原值。從中值濾波的結(jié)果可以看出，在噪聲點(diǎn)10和12被去除的同時(shí)，圖像中間部分的灰度變化趨勢保守。一般來說，圖像亮度為階梯狀變化時(shí)，取均值平滑比取中值濾波要明顯得多，而對于突出亮點(diǎn)的“噪聲”干擾，從去“噪聲”后對原圖的保留程度看取中值要優(yōu)于取均值。從上圖可以看出，（a）中值濾波后圖像保持不變，階梯保留，而均值平滑后階梯消失，邊緣模糊、灰度值呈漸變趨勢；（b）經(jīng)過中值濾波和均值平滑后都和原圖像一樣，說

50、明兩種處理對此類圖像的效果類似；（c）用中值濾波去掉了噪聲而原圖像保留，經(jīng)過均值平滑后圖像灰度值產(chǎn)生了起伏。討論;它對脈沖干擾及椒鹽噪聲的抑制效果好，在抑制隨機(jī)噪聲的同時(shí)能有效保護(hù)邊緣少受模糊。但它對點(diǎn)、線等細(xì)節(jié)較多的圖像卻不太合適。對中值濾波法來說，正確選擇窗口尺寸的大小是很重要的環(huán)節(jié)。一般很難事先確定最佳的窗口尺寸，需通過從小窗口到大窗口的中值濾波試驗(yàn)，再從中選取最佳的。一維中值濾波的概念很容易推廣到二維。一般來說，二維中值濾波器比一維濾波器更能抑制噪聲。二維中值濾波器的窗口形狀可以有多種，如線狀、方形、十字形、圓形、菱形等（見多種信息源的遙感數(shù)據(jù)融合是指多種空間分辨率、輻射分辨率、波譜分

51、辨率和時(shí)間分辨率的遙感數(shù)據(jù)之間以及遙感數(shù)據(jù)與非遙感數(shù)據(jù)之間的信息進(jìn)行多層次有機(jī)組合匹配的技術(shù)，包括空間幾何配準(zhǔn)和數(shù)據(jù)融合兩個(gè)方面，從而在統(tǒng)一地理坐標(biāo)系統(tǒng)下，構(gòu)成一組新的空間信息和合成圖像。它以特征信息優(yōu)化為原則，目的是將單一傳感器的多波段信息或不同類別傳感器所提供的信息加以綜合，消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾，融合后的數(shù)據(jù)將更有利于綜合分析，提高遙感數(shù)據(jù)的可應(yīng)用性和多地物的識(shí)別能力。該方法能夠更好的發(fā)揮不同遙感數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢互補(bǔ)，彌補(bǔ)單一遙感數(shù)據(jù)的不足，是解決多源海量數(shù)據(jù)集成表示的有效途徑。數(shù)據(jù)融合基本涵義在遙感中，數(shù)據(jù)融合屬于一種屬性融合，它是將同一地區(qū)的多源遙感影像數(shù)據(jù)加以智能化合

52、成，產(chǎn)生比單一信息源更精確、更完全、更可靠的估計(jì)和判斷。其實(shí)質(zhì)是：在統(tǒng)一地理坐標(biāo)系中將多幅遙感圖像采用一定的算法，生成一幅新的、更能有效表示該目標(biāo)信息的圖像。多源遙感數(shù)據(jù)具有以下三種特點(diǎn)：1).冗余性：表示多源遙感影像數(shù)據(jù)對環(huán)境或目標(biāo)的表示、描述或解譯結(jié)果相同；2).互補(bǔ)性：指信息來自不同的自由度且相互獨(dú)立3.)合作性：不同傳感器在觀測和處理信息時(shí)對其它信息有依賴關(guān)系；融合的目的：因此多源遙感數(shù)據(jù)融合可以充分利用各種數(shù)據(jù)的互補(bǔ)性和合作性。將單一傳感器的多波段信息或不同類別傳感器所提供的信息加以綜合，消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾，加以互補(bǔ)，改善遙感信息提取的及時(shí)性和可靠性，提高數(shù)據(jù)的

53、使用效率?；贗HS變換的圖像融合IHS變換將圖像處理常用的RGB彩色空間變換到IHS空間。IHS空間用亮度(Intensity)、色調(diào)(Hue)、飽和度(Saturation)表示。IHS變換可以把圖像的亮度、色調(diào)和飽和度分開，圖像融合只在亮度通道上進(jìn)行，圖像的色調(diào)和飽和度保持不變?；贗HS變換的融合過程如下：(1)待融合的全色圖像和多光譜圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)，并將多光譜圖像重采樣與全色分辨率相同；將多光譜圖像變換轉(zhuǎn)換到IHS空間；對全色圖像I和IHS空間中的亮度分量I進(jìn)行直方圖匹配；用全色圖像I代替IHS空間的亮度分量，即IHS；將【HS逆變換到RGB空間，即得到融合圖像。通過變換、替代、逆

54、變換獲得的融合圖像既具有全色圖像高分辨的優(yōu)點(diǎn)，又保持了多光譜圖像的色調(diào)和飽和度?；谥鞣至孔儞Q的圖像融合(K-L變換法首先對多光譜圖像進(jìn)行主分量變換，變換后的第一主分量含有變換前各波段圖像的相同信息，而各波段中其余對應(yīng)的部分，被分配到變換后的其他波段。然后將高分辨率圖像和第一主分量進(jìn)行直方圖匹配，使高分辨率圖像與第一主分量圖像有相近的均值和方差。最后，用直方圖匹配后的高分辨率圖像代替主分量中的第一主分量和其余分量一起進(jìn)行主分量逆變換，得到融合影像。也可以將高分辨率圖像作為一個(gè)波段和多光譜圖像組合一起進(jìn)行KL變換，變換后圖像信息的再分配達(dá)到高分辨率圖像和多光譜圖像的融合。目視解譯與計(jì)算機(jī)解譯的優(yōu)

55、缺點(diǎn)對比目視判讀：以圖像的空間特征（地物的幾何特征和光譜特征的空間反映）為判讀依據(jù)。計(jì)算機(jī)判讀：以圖像像元的灰度（地物光譜特征的直接反映）為判讀依據(jù)，即通過對圖像灰度級(jí)的統(tǒng)計(jì)、運(yùn)算、對比和歸納來實(shí)現(xiàn)地物的判讀和分類。監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類1、監(jiān)督分類先在圖像中選擇有代表性的訓(xùn)練區(qū)（應(yīng)是波譜特征比較均一的地區(qū)），由訓(xùn)練組數(shù)據(jù)得出各個(gè)類別的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對整個(gè)圖像進(jìn)行分類，即把圖像中各個(gè)像元點(diǎn)歸劃到給定類中。2、非監(jiān)督分類根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的本身統(tǒng)計(jì)特征及自然點(diǎn)群的分布情況劃分類別，各類別的統(tǒng)計(jì)特征是未知的，一般是提供少數(shù)閾值對分類過程給以部分控制。監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類的最大區(qū)別在于，監(jiān)督

56、分類首先給定類別，而非監(jiān)督分類由圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特征來決定。監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類方法比較監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類的根本區(qū)別點(diǎn)在于是否利用訓(xùn)練場地來獲取先驗(yàn)的類別知識(shí)，監(jiān)督分類根據(jù)訓(xùn)練場提供的樣本選擇特征參數(shù)，建立判別函數(shù)，對待分類點(diǎn)進(jìn)行分類。因此，訓(xùn)練場地選擇是監(jiān)督分類的關(guān)鍵。由于訓(xùn)練場地要求有代表性，訓(xùn)練樣本的選擇要考慮到地物光譜特征，樣本數(shù)目要能滿足分類的要求，有時(shí)這些還不易做到，這是監(jiān)督分類不足之處。相比之下，非監(jiān)督分類不需要更多的先驗(yàn)知識(shí)，它根據(jù)地物的光譜統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分類。因此，非監(jiān)督分類方法簡單，且分類具有一定的精度。影像特征是在遙感圖像上識(shí)別物體、區(qū)分物體的依據(jù)。那些能直接或間接識(shí)別、區(qū)

57、分各種地物，并能表明它們的特點(diǎn)、性質(zhì)的影像特征，稱為解譯標(biāo)志。解譯標(biāo)志有直接標(biāo)志和間接標(biāo)志.直接標(biāo)志是地物本身的有關(guān)屬性在圖像上的直接反映。如形狀、大小、色調(diào)、陰影等。間接標(biāo)志是指與地物的屬性有內(nèi)在聯(lián)系,通過相關(guān)分析能夠推斷其性質(zhì)的影像特征。一、形狀(Shape)形狀是指地物外部輪廓的形狀在影像上的反映。不同類型的地面目標(biāo)有其特定的形狀，因此地物影像的形狀是目標(biāo)識(shí)別的重要依據(jù)。二、大小(Size)大小是指地物在像片上的尺寸，如長、寬、面積、體積等。地物的大小特征主要取決于影像比例尺。有了影像的比例尺，就能夠建立物體和影像的大小聯(lián)系。色調(diào)(Tone)和色彩(Color)色調(diào)是物體的電磁波特性在圖

58、像上的反映，在黑白像片上指黑白深淺程度。地物的形狀、大小都要通過色調(diào)顯示出來，所以色調(diào)特征是最基本的解譯標(biāo)志。色調(diào)的深淺以灰階來表示。在解譯中，人們根據(jù)眼睛的分辨能力將灰階從白到黑分為十級(jí)：白、灰白、淡灰、淺灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、淺黑、黑。應(yīng)用時(shí)，歸為五級(jí)：白、灰白、灰、深灰、黑。在地質(zhì)解譯時(shí)，常用下列術(shù)語描述黑白像片的色調(diào)特征：1、色調(diào)深淺：指地質(zhì)體的灰度大小淺色調(diào):指白淡灰之間的色調(diào)變化。如排水性良好、干燥的、有機(jī)質(zhì)成分低的土壤；中酸性巖漿巖、松散堆積物、大理巖、石英巖等一般具有淺色調(diào)。深色調(diào):指淡黑黑色之間的色調(diào)變化。如潮濕的、有機(jī)質(zhì)成分高的土壤、煤層、基性、超基性巖漿均具有較深色調(diào)

59、。中等色調(diào):指淺灰深灰之間的色調(diào)變化。如石灰?guī)r、白云巖、砂巖以及中基性巖漿巖等，變質(zhì)巖中的變粒巖具有灰色色調(diào)。2、色調(diào)均勻性：指地質(zhì)體內(nèi)部色調(diào)的均勻程度色調(diào)均勻:反映土壤和巖石物質(zhì)比較均一、穩(wěn)定，地質(zhì)體的物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)變化不大,土壤含水量變化不大。色調(diào)有規(guī)律性變化:有一些地質(zhì)體，當(dāng)其出露面積較大時(shí)，內(nèi)部色調(diào)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)規(guī)律性變化，如巖漿巖的環(huán)帶狀色調(diào)變化，可能反映巖體內(nèi)部的分帶現(xiàn)象.斑狀色調(diào)(色調(diào)不均勻)：在小范圍內(nèi)地層或地表物質(zhì)成分，含水狀況有很大變化，結(jié)果出現(xiàn)一片暗，一片亮的斑塊狀色調(diào)3、邊界清晰程度：指不同地質(zhì)體之間色調(diào)的差異程度邊界清晰反映地質(zhì)體之間界限分明，是截然的、突變的關(guān)系。邊界模

60、糊反映地質(zhì)體之間的界限不甚分明，呈過渡的關(guān)系。水系(RiverSystem)水系標(biāo)志在地質(zhì)解譯中應(yīng)用最廣泛，它可以幫助我們區(qū)分巖性、構(gòu)造等地質(zhì)現(xiàn)象。這里所講的水系是水流作用所形成的水流形跡，即地面流水的渠道。它可以是大的江河，也可以是小的溝谷，包括沖溝、主流、支流、湖泊以至海洋等。在圖像上可以呈現(xiàn)有水，也可以呈現(xiàn)無水。水系的級(jí)序，一般是從沖溝到主流，依次由小到大（1、2、3）排列。地質(zhì)解譯中水系分析，就是通過對水系的形態(tài)、密度、均勻性、方向性等的分析，間接地推斷該地區(qū)的巖性和構(gòu)造特征。1、密度水系密度是指在一定范圍內(nèi)各級(jí)水道發(fā)育的數(shù)量。一般以支溝間距來衡量。小于100m稱密度大，100500m