遙感導論復習題及答案

遙感導論復習題及答案

1.什么是遙感？國內(nèi)外對遙感的多種定義有什么異同點？

定義：從不同高度的平臺(Platform)±，使用各種傳感器(Sensor),

接收來自地球表層的各種電磁波信息，并對這些信息進行加工處理，從

而對不同的地物及其特性進行遠距離探測和識別的綜合技術(shù)。

平臺：地面平臺、航空平臺、航天平臺；傳感器：各種光學、電子儀器

電磁波：可見光、紅外、微波

//2.根據(jù)你對遙感技術(shù)的理解，談談遙感技術(shù)系統(tǒng)的組成。

3.什么是散射？大氣散射有哪幾種？其特點是什么？

輻射在傳播過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個方向散開稱

為散射；大氣散射有三種：分別為瑞利散射：特點是散射強度與波長的

四次方成反比，既波長越長，散射越弱；

米氏散射：散射強度與波長的二次方成反比。云霧對紅外線的散射主要

是米氏散射

無選擇性散射:特點是散射強度與波長無關(guān)。

4.遙感影像變形的主要原因是什么？

(1)遙感平臺位置和運動狀態(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。

5.遙感圖像計算機分類中存在的主要問題是什么？

(1)未充分利用遙感圖像提供的多種信息；(2)提高遙感圖象分類精

度受到限制：包括大氣狀況的影響、下墊面的影像、其他因素的

影響。

6.談談你對遙感影像解譯標志的理解。

為了提高攝影像片解譯精度與解譯速度，掌握攝影像片的解譯標志很有

必要。遙感攝影像片解譯標志又稱判讀標志，它指能夠反映和表現(xiàn)目標

地物信息的遙感影像各種特征，這些特征能幫助判讀者識別遙感圖像上

目標地物或現(xiàn)象。解譯標志分為直接判讀標志和間接解譯標志。直接判

讀標志是指能夠直接反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感圖像各種特征，它

包括遙感攝影像片上的色調(diào)、色彩、形狀、陰影、紋理、大小、圖型等，

解譯者利用直接解譯標志可以直接識別遙感像片上的目標地物。間接解

譯標志是指航空像片上能夠間接反映和表現(xiàn)目標地物的特征，借助間接

解譯標志可以推斷與某地物的屬性相關(guān)的其他現(xiàn)象。遙感攝影像片上經(jīng)

常用到的間接解譯標志有：目標地物與其相關(guān)指示特征。例如，像片上

呈線狀延伸的陡立的三角面地形，是推斷地質(zhì)斷層存在的間接標志。像

片上河流邊灘、沙咀和心灘的形態(tài)特征，是確定河流流向的間接解譯標

志；地物及與環(huán)境的關(guān)系。任何生態(tài)環(huán)境都具有代表性地物，通過這些

地物可以指示它賴以生活的環(huán)境。如根據(jù)代表性的植物類型推斷它存在

的生態(tài)環(huán)境，"植物是自然界的一面鏡子"，寒溫帶針葉林的存在說明

該地區(qū)屬于寒溫帶氣候；目標地物與成像時間的關(guān)系。一些目標地物的

發(fā)展變化與季節(jié)變化具有密切聯(lián)系。了解成像日期和成像時刻，有助于

對目標地物的識肌例如，東部季風區(qū)夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥,

土壤含水量因此具有季節(jié)變化，河流與水庫的水位也有季節(jié)變化。

7.何謂遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)？簡要回答三者之間的相

互關(guān)系與作用。

地理信息系統(tǒng)：是在計算機硬件和軟件支持下，運用地理信息科學和系

統(tǒng)工程理論，科學管理和綜合分析各種地理數(shù)據(jù)，提供管理、模擬、決

策、規(guī)劃、預測和預報等任務所需要的各種地理信息的技術(shù)系統(tǒng)。

全球定位系統(tǒng)：是利用多顆導航衛(wèi)星的無線電信號，對地球表面某地點

進行定位、報時或?qū)Φ乇硪苿游矬w進行導航的技術(shù)系統(tǒng)。

遙感數(shù)據(jù)在3s技術(shù)中的作用：1、gis數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源;2、利用遙感

數(shù)字影像獲取地面高程，更新gis中高程數(shù)據(jù)庫。全球定位系統(tǒng)在3s

技術(shù)中的作用：L精確的定位能力；2、準確定時及測速能力。地理信

息系統(tǒng)在3s中具有采集、存貯、管理、分析和描述整個或部分地球上

與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的重要作用。

8.遙感技術(shù)識別地物的原理。

9.MSS影象的波段是如何劃分的？各個波段的主要用途是什么？

MSS4——0.5~0.6mm，綠，分辨率:79m,對水體有一定透射能力，

在清潔的水體中透射深度可達10-20米，可以判讀淺水地形和近海海

水泥沙?？梢蕴綔y健康植被在綠色反射率。

MSS5——0.6~0.7mm，紅，可用于城市研究，對道路、大型建筑工

地、砂礫場和采礦區(qū)反映明顯。在紅色波段，各類巖石反射更容易穿過

大氣層為傳感器接收，也可用于地質(zhì)研究?？擅黠@反映河口區(qū)海水團涌

入淡水的情況，對海水中的泥沙流、河流中的懸浮物質(zhì)與河水渾濁度有

明顯反映?？蓞^(qū)分沼澤郵口沙地，可以利用植物綠色素吸收率進行梢物

分類。

MSS6——0.7~0.8mm近紅外，可區(qū)分健康與病蟲害植被。水體在此

波段具有強烈吸收作用，水體呈暗黑色，含水量大的土壤為深色調(diào)，含

水量少的土壤色調(diào)較淺，水體與濕地反映明顯。

MSS7——0.8~1.18mm近紅外可用來測定生物量和監(jiān)測作物長勢。

水體吸收率高，水體和濕地色調(diào)更深、誨陸界線清晰。該波段還可用于

地質(zhì)研究，劃出大型地質(zhì)體的邊界，區(qū)分規(guī)模較大的構(gòu)造形跡或巖體。

第8波段——10.4-12.6,為熱紅外波段，可以監(jiān)測地物熱輻射與水體

的熱污染，根據(jù)巖石與礦物的熱輻射特性可以區(qū)分一些巖石與礦物，并

可用于熱制圖。

10.TM影象的波段是如何劃分的?各個波段的重要用途是什么？

11.SPOT影象的波段是如何劃分的？各個波段的重要用途是什么？

第一波段為綠色波段，該波段以葉綠素反射曲線的次高峰為中點，可區(qū)

分植被類型和評估作物長勢，對水體有一定的穿透深度，在干凈水域能

夠穿透10-20m的深度，可以區(qū)分人造地物類型第二波段為紅色波段,

該波段與MSS第五波段和TM第三波段很接近，在晴朗天氣下，該波

段的大氣透過率約為90%,是葉綠素反射曲線的低谷區(qū)，據(jù)此可以識

別農(nóng)作物類型，對城市道路、大型建筑工地反映明顯，可用于地質(zhì)解譯，

辨識石油帶、巖石與礦物等；第三波段為近紅外波段，用來檢測作物長

勢，區(qū)分植被類型；第四波段為短紅外波段，用于探測植物含水量及土

壤濕度，區(qū)別云與雪；SPOT全色波段，可用于調(diào)查城市土地利用現(xiàn)狀、

區(qū)分城市主要干道、識別大型建筑物，了解都市發(fā)展狀況。

12.按傳感器的工作波段可把遙感劃分為哪幾種類型？

可見光遙感、紅外遙感、微波遙感、紫外遙感等。

13.在標準假彩色合成圖象上怎樣識別地物類別？

14.按傳感器的工作波段可把遙感劃分為哪幾種類型？

分為：近紫外攝影、可見光攝影、紅外攝影、多光譜攝影等

15.黑白像片的判讀方法主要有哪些？

16.什么是大氣窗口？談談你對大氣窗口的認識和理解。

由于星載遙感傳感器都在大氣層上，無論太陽輻射、大地輻射、人工輻

射都要被大氣吸收和散射，只有一部分穿透大氣。對大氣層而言a+B

+t=l;a、0、t分別為大氣層對大氣層對電磁輻射的吸收率、散射率、

透射率。如果要從大氣層之上探測地面，必須選擇a、B都小，而t較大

的波段范圍，這樣的波段范圍稱為大氣窗口。

主要的大氣窗口有11個：

I.0.15~0.20mm,遠紫外，t<0.25,尚未利用

n.0.30~1.15mm,近紫外、可見光、近紅外，為遙感的主要窗口，

其中:0.30~0.40mm，近紫外，t約為0.70;0.40~0.70mm，可見光,

t約為0.95;0.70~1.10mm，近紅外,t約為0.80；m.1.40~1.95mm,

近紅外，t約為0.60-0.95,其中1.55~1.75mm最為有利;

IV.2.05~3.00mm,近紅外"約為0.80,其中2.08~2.35mm最為

有利；

V.3.5~5.0mm,中紅夕卜，t約為0.60~0.70,其中4.63~4.95mm為

03、CO2、N2O吸收

VI.8~14mm,熱紅外，t約為0.80,也是遙感主要的窗口之一，其中

9.6mm為03吸收；VH.15~23mm,遠紅外,t<0.10,尚未利用;

VID,25-90mm運紅外,t約為0.40-0.50，尚未利用;IX.1.0~1.8mm,

毫米波，t約為0.35-0.40,尚未利用；X.2~5mm,毫米波，t約為

0.50-0.70,尚未利用；XI.8mm~1.5m,厘米波、分米波,幾乎全

透明，為微波遙感所使用。

17.遙感圖象的分辨率有幾種描述？其意義各是什么？

空間分辨率：指像素所代表的地面范圍的大小，既掃描儀的瞬時視場，

或地面物體能分辨的最小單元。

波譜分辨率：指傳感器在接受目標輻射的波譜時能分辨的最小波長間隔。

間隔愈小，分辨率愈高。

輻射分辨率：指傳感器接收波譜信號時，能分辨的最小輻射差。

時間分辨率：指對同一地點進行遙感采樣的時間間隔，既采樣的時間頻

率，也稱重訪周期。

18.什么是維恩位移定律？

黑體輻射光譜中最強輻射的波長入max與黑體絕對溫度T成反比：A

max-T=b,b為常數(shù)。

如果輻射最大指落在可見光波段，物體的顏色隨著溫度的升高而變化，

波長逐漸變短，顏色由紅外到紅色再逐漸變藍變紫。

19.非監(jiān)督分類和監(jiān)督分類的本質(zhì)區(qū)別是什么？

監(jiān)督分類法：選擇具有代表性的典型實驗區(qū)或訓練區(qū)，用訓練區(qū)中已知

地面各類地物樣本的光譜特性來"訓練”計算機，獲得識別各類地物的

判別函數(shù)或模式，并以此對未知地區(qū)的像元進行分類處理，分別歸入到

已知的類別中。首先需要從研究區(qū)域選取有代表性的訓練場地作為樣本。

根據(jù)已知訓練區(qū)提供的樣本，通過選擇特征參數(shù)（如像素亮度均值、差等），

建立判別函數(shù)才居此對樣本像元進行分類，依據(jù)樣本類別的特征來識別非

樣本像元的歸屬類別。

非監(jiān)督分類：是在沒有先驗類別（訓練場地）作為樣本的條件下，即事

先不知道類別特征，主要根據(jù)像元間相似度的大小進行歸類合并（即相

似度的像元歸為一類）的方法。非監(jiān)督分類的前提是假定遙感影像上的

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

對影像地物獲取先驗知識，僅依靠影像上不同類地物光譜信息（或紋理

信息或紋理信息）進行特征提取，再統(tǒng)計特征的差別來達到分再統(tǒng)計特

征的差別來達到分類的目的，最后對已分出的各個類別的實際屬性進行

確認。

20.晴空時大氣對可見光遙感和紅外遙感的影響有何特點？

//21.遙感的基本概念是什么？

〃22.大氣的散射現(xiàn)象有幾種類型？

23.對照書內(nèi)衛(wèi)星傳感器表中所列波段區(qū)間和大氣窗口的波段區(qū)間，理

解大氣窗口對于遙感探測的重要意義。

24.列舉幾種可見光與近紅外波段植被、土壤、水體、巖石的地物反射

波譜曲線實例。

植被特點：可見光只反射部分綠光，近紅外強烈反射見圖一。

水體特點：潔凈水：只有藍綠波段有10%反射，0.75mm后全吸收一

一近紅外全黑；有泥沙：各波段均；含浮游植物：近紅外。見圖二。

土壤特點：土壤的反射率隨含水量的增加而降低。

圖一

圖二

圖三巖石的地物反射波譜曲線

圖四土壤的反射波譜特性

25.主要遙感平臺是什么，各有何特點?

遙感平臺按高度可分為地面平臺、航空平臺、航天平臺三種。

地面平臺包括車、船、塔等，高度均在0~50m,其主要目的是對地物

進行波譜測量；

航天平臺的高度在150km以上，其中最高的是靜止衛(wèi)星，位于赤道上

空36000km的高度上，航天飛機的高度在300km左右;

航空平臺包括低、中、高空飛機，以及飛艇、氣球等，高度在百米至十

余千米不等。

26.攝影成像的基本原理是什么？其圖像有什么特征？

27.掃描成像的基本原理是什么？掃描圖像與攝影圖像有何區(qū)別？

掃描成像是依靠探測元件和掃描鏡對目標地物以瞬時視場為單位進行

的逐點、逐行取樣，以得到目標地物電磁輻射特性信息，形成一定譜段

的圖象。

28.如何評價遙感圖像的質(zhì)量？

29.理解加色法與減色法的原理和適用條件。在彩色合成時，有濾光片

分別透光并照射到白色屏幕上利用什么原理？

30.利用標準假彩色影像并結(jié)合地物光譜特性，說明為什么在影像中植

被呈現(xiàn)紅色，湖泊、水庫呈藍偏黑色，重鹽堿地呈偏白色。

31.數(shù)字圖像和模擬圖像有什么區(qū)別？為什么在計算機屏幕上顯示數(shù)

字圖像時，常常感覺不出出它與模擬圖像的區(qū)別？

數(shù)字圖象是指能夠被計算機存儲、處理和使用的圖像。數(shù)字圖象與模擬

圖像區(qū)別在于模擬量是連續(xù)變量而數(shù)字量是離散變量。

32.衛(wèi)星或飛機的傳感器所接收的輻射信號除了地物直接反射的信息

外，還混入了其他途徑來的輻射，需要作輻射校正把它們?nèi)サ簟Ｕ埛治?/p>

有幾種其他輻射進入傳感器。

33.引起遙感影像位置畸變的原因是什么？如果不作幾何校正，遙感影

像有什么問題？如果作了幾何校正，又會產(chǎn)生什么新的問題？

不作幾何校正產(chǎn)生的問題：行歹懷均勻，像元大小與地面大小對應不準

確,地物形狀不規(guī)則，給定量分析及位置配準造成困難。

34.結(jié)合地物光譜特征解釋比值運算能夠突出植被覆蓋的原因。

35.結(jié)合遙感與地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，談談遙感與非遙感信息復合的重

要意義。

36.多波段遙感圖像最初分發(fā)時，通常采用哪三種數(shù)據(jù)存貯格式？經(jīng)過

處理后計算機中常用的圖像存貯格式又有哪些？

〃37.比較監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類