遥感导论梅安新复习资料

遥感原理与应用第一章1、什么是遥感？有何特点？如何分类？有何应用？遥感：是一种远离目标，在不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的综合性技术。分类：☆按遥感平台分类：近地面遥感；航空遥感；航天遥感等。☆按传感器的探测波段分类：紫外遥感：0.05~0.38μｍ可见光遥感：0.38~0.76μｍ红外遥感：0.76~1000μｍ微波遥感：1mm~10m多波段遥感：传感器由若干个窄波段组成☆按工作方式分类：主动遥感；被动遥感☆按应用领域分类：陆地遥感、海洋遥感；农业遥感、城市遥感……特点：1.大面积的同步观测2.时效性3.数据的综合性和可比性4.经济性5.局限性应用：A、土地资源、土地利用及其动态监测B、农作物的遥感估产C、重要自然灾害的遥感监测与评估D、城市发展的遥感监测E、天气与海洋F、其他领域如军事、突发事件2、什么是光谱特性？指地球上每种物质其反射、吸收、透射及辐射电磁波的固有特质，这种对电磁波固有的波长特性。3、遥感技术系统包括哪些内容？•1）被测目标的信息特征、2）信息的获取、3）信息的传输与纪录、4）信息的处理、5）信息的应用•第二章•1、电磁波及电磁波谱？电磁波：指电磁振源产生的电磁振荡在空间的传播电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列成的图表•2、紫外线、可见光、红外线的波谱范围及特征（遥25页）•3、大气成份与大气结构•大气成份：大气中主要包括N2、O2、H2O、CO、CO2、N2O、CH4、O3等*微粒有尘埃、冰晶、水滴等形成的气溶胶、云、雾等*以地表为起点，在80KM以下的大气中，除H2O、O3等少数可变气体外，各种气体均匀混合、比例不变，故称均匀层，在该层中大气物质与太阳辐射相互作用，是太阳辐射衰减的主要原因。•大气结构：大气层没有明显的界线，一般取1000KM。•1）对流层：经常发生气象变化，是RS活动的主要区域，是空气作垂直运动而形成对流的一层，在离地面7-19KM之间变化，厚度随纬度降低而增加。2）平流层：没有明显对流，几乎没天气变化。因有O3层对太阳紫外线的强吸收，温度由下部向上升高。3）电离层：由下向上分为中间层、热层和散逸层。中间层的气温随高度增加而减少，热层（增温层的气温随高度增加而急剧递增。电离层对可见光、红外甚至微波都影响较小，基本上是透明的，层中大气十分稀薄，处于电离状态。4）大气外层：•4、大气对太阳辐射的影响（遥24~32页）：•1）大气吸收；2）大气散射；3）大气反射；4）大气折射•5、大气窗口：遥感原理与应用•通过大气层而较少被吸收、反射或散射的,透射率较高的波段，即大气窗口。•6、地物反射光谱特征及反射光谱曲线？••7、环境对地物光谱特征的影响。•1、与地物的物理性质有关；2、与光源的辐射强度有关；3、与季节有关；4、与探测时间有关；5、与气象条件有关•第三章•1、遥感有哪些平台？•1.航天平台（300km~36000km）；2.航空平台（100m~10km）；3.地面平台(0m~50m)•2、Landsat有哪些传感器？各有何特点及光谱范围？•在landsat1-3上的传感器是反束光导管摄像机(RBV)和多光谱扫描仪(MSS)•在landsat4\5上除MSS外还有专题制图仪(TM)•在landsat7上装有增强型专题制图仪(ETM)•3、SPOT卫星的特点及特征？•特点：轨道高度:约830公里；卫星覆盖周期:26天；扫描宽度:（60×60)公里；最高空间分辨率:全色波段---2.5米，多光谱波段---10米；其扫描方向与飞行方向相同。•特征：卫星搭载的传感器具有倾斜（侧视）能力，可以获取相邻轨道的地表•信息，使重叠率达到60﹪，构成“立体像对”。•4、摄影成像及其分类？•摄影成像含义：通过成像设备获取物体影像的技术，通过光学系统采用感光材料直接记录地物的反射或发射光谱能量。•分类：按记录方式分：传统摄影成像、数字摄影成像•按探测波长分：紫外摄影、可见光摄影、红外摄影、多光谱摄影•按顷斜角分：垂直摄影：主光轴与地表的夹角小于3度；顷斜摄影：大于3度•按实施方式：单片摄影；航线摄影：航向重叠53%-60%•面积摄影：航向重叠53%-60%，旁向重叠30%-15%•按感光材料分：1、全色黑白摄影：对可见光的各色都感光2、黑白红外摄影：对可见光、近红外感光，对水体、植被反映敏感3、彩色摄影：4、彩色红外摄影：5、多光谱摄影：利用摄像头和滤光片组合，对同一地区进行不同波段摄影，取得不同波段的像片。•5、遥感图象有哪些方面的特征？并说明其内涵？•1、图象的几何特征（空间分辨率/地面分辨率：指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。空间分辨率与平台高度和传感器焦距有关）•2、图象的物理特征（波谱分辨率：传感器所能分辨的最小波长间隔，即传感器各个波段的宽度。间隔愈小，分辨率愈高；辐射分辨率：传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差，即遥感图象上每一个像元的辐射量化级。）•3、图象的时间特征（时间分辩率：对同一地点进行第二次信息获取的时间间隔，即重访周期。动态监测目标的时间尺度与遥感信息时间分辨率的一致性，可根据实际研究的需要选择不同的时间分辨率。）•6、微波遥感特点？(1)全天候、全天时的信息获取能力(2)对某些地物具有特殊的波谱特征微波波段发射率的差异，因而可以比较容易的分辨出可见光和红外遥感所不能区别的某些目标物的特性(3)对冰、雪、森林、土壤（尤其对干燥、松散物质）有一定的穿透能力(4)适宜对海面动态情况(海面风、海浪）进行监测遥感原理与应用(5)一般微波传感器分辨率较低，但目标物特性明显•7、中心投影及其特点？含义：空间任意直线均通过一个固定点（投影中心）投影到一个平面上而形成的透射关系。成像特征：点的像还是点，线的像还是线，面的像还是面。1、点的像还是点2、直线的像一般还是直线，但若直线的延长线通过投影中心时则该直线的像就是一个点。3、空间曲线的像一般还是曲线，但若该曲线在一个平面上而该平面又通过投影中心时其像就为直线。•8、亮度系数（P）：在相同照度条件下，某物体的亮度与绝对白体理想表面的亮度之比。•第四章•1、请谈阐述加色法和减色法的原理及适用条件？（遥87~90页）•2、利用标准假彩色影象并结合地物光谱特性，分析为什么在影象中植物呈现红色，湖泊、水库呈蓝偏黑色，重盐碱地呈偏白色？（遥38~41、121）•健康的植物的反射率在红外到近红外波段有明显的峰值，形成鲜红色影像；水体（如湖泊、水库）的反射主要在蓝绿波段，在遥感影像，特别是近红外影像上，水体呈黑色；••3、遥感图象的解译标志有哪些，请举例说明？•直接解译标志•形状：地物的轮廓在影象平面的投影。•大小：地物的尺寸、面积、体积等按比例缩小的相似记录。•色调：灰阶（黑白）或色别与色阶（彩色），最重要、最直观的解译标志。•阴影：•图案：如卫星影象上的条带状（绕山分布的梯田）•布局：物体间空间配置。如砖厂：烧砖窑的高烟囱、取土坑、堆砖坯的场地、管理办公室、（水体）•位置：湖边的芦苇；荒漠中的红柳•纹理：如点状、粒状、线状、斑状等•4、遥感数字图象增强的方法有哪些，各有什么特点？•（1）线性拉伸：以线性函数加大图像的对比度。效果:整幅图像的质量改善。•（2）分段线性拉伸：以分段线性函数加大图像中某个（或某几个）亮度区间的对比度。•效果:局部亮度区间的质量改善。•(3)指数增强:按指数函数所做的反差增强.效果:是一个渐变增强过程（线性增强是突变）,主•要增强高亮度部分，亮度越高，增强效果越明显。•(4)对数增强:按对数函数所做的反差增强.效果:是一个渐变增强过程（线性增强是突变）,主•要增强低亮度部分，亮度越低，增强效果越明显。•5、彩色图象可以分为哪几类，请分别叙述其内涵？•彩色图像可以分为真彩色图像和假彩色图像。•真彩色图像上影像的颜色与地物颜色基本一致。利用数字技术合成真彩色图像时，是把红色波段的影像作为合成图像中的红色分量、把绿色波段的影像作为合成图像中的绿色分量、把蓝色波段的影像作为合成图像中的蓝色分量进行合成的结果。如TM321分别用RGB合成的图像。•假彩色图像是指图像上影像的色调与实际地物色调不一致的图像。遥感中最常见的假彩色图像是彩色红外合成的标准假彩色图像。它是在彩色合成时，把近红外波段的影像作为合成图像中的红色分量、把红色波段的影像作为合成图像中的绿色分量、把绿色波段的影像作为合成图像中的蓝色分量进行合成的结果。如TM432用RGB合成的图像为标准假彩色图像。•6、什么是同物异谱、同谱异物？•同物异谱：同一物体或性质相同的物体在不同条件（或相同条件）下具有不同的反射率，而遥感原理与应用表现出不同色调。•同谱异物：不同地物可能具有相同或相似的光谱特征不同植被具有相似的光谱特征•7、请说明监督分类方法分类时的步骤？(1)按照识别目标,选择相应传感器图像,确定特征波段。(2)收集并分析相关地面参考信息（相关图件）。(3)按照识别目标和相关标准，建立分类体系（类别数）。(4)特征波段预处理----信息增强处理。(5)分析各个类别在特征波段中的统计特征。(6)确定判别函数，逐像元进行分类识别。(7)分类精度验证----实地验证、间接验证。(8)修改判别函数，最后分类，结果统计，完成报告。一、名词解释：1、遥感的定义广义的概念：无接触远距离探测(磁场、力场、机械波）狭义的概念：在遥感平台的支持下，不与目标地物相接触，利用传感器从远处将目标地物的地磁波信息记录下来，通过处理和分析，揭示出地物性质及其变化的综合性探测技术2、遥感器遥感器又称为传感器，是接收、记录目标电磁波特性的仪器。常见的传感器有摄影机、扫描仪、雷达、辐射计、散射计等。3、电磁波谱将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。次序为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波4、黑体对任何波长的电磁辐射都全吸收的假想的辐射体。5、大气散射辐射在传播过程中遇到小微粒（气体分子或悬浮微粒等）而使传播方向改变，并向各个方向散开，从而减弱了原方向的辐射强度、增加了其他方向的辐射强度的现象。6、大气窗口电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段。7、地物波谱地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律，称为地表物体波谱，简称地物波谱。地物波谱特性是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。8、地物反射率地物的反射能量与入射总能量的比，即ρ=(Pρ/P0)×100%。表征物体对电磁波谱的反射能力。9、地物反射波谱是研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。表示方法：一般采用二维几何空间内的曲线表示(地物反射波谱曲线)，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。10、摄影成像依靠光学镜头及放置在焦平面的感光记录介质（胶片orCCD）来记录物体的影像的成像方式遥感原理与应用11、扫描成像依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁波特性信息，形成一定谱段图像的成像方式。12、微波遥感通过微波传感器,获取目标地物在1mm—1m光谱范围内发射或反射的电磁辐射，以此为依据，通过判读处理来识别地物的技术。13、像点位移中心投影的影像上，地形的起伏除引起相片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在相片位置上的移动，这种现象称为像点位移，其位移量就是中心投影与垂直投影在统一水平面上的投影误差。14、遥感图像的解译是利用遥感影像的色调、形状大小、纹理结构特征等判别基础信息，结合地学等专业知识，识别、获取、分析目标地物信息的过程。15、遥感影像地图以遥感影像和地图符号表现制图对象地理空间分布的地图.16、遥感制图以综合自然体为制图对象，编制以遥感影像为主要信息载体的地图过程。17、遥感数字图像以数字形式表示的遥感影像，便于计算机存储、处理和使用，常用多维矩阵来表示。18、像元又称像素、端元，是遥感数字图像的最基本的单位，是遥感成像过程的采