遥感原理与应用作业答案

（0684）《遥感原理与应用》复习思考题答案一、名词1、遥感（RemoteSensing），从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。2、电磁波谱（Electramagiticspectrum）：将电磁波按照波长的长短排列制成图表3、太阳常数：当地球处于日地平均距离时，单位时间内投射到位于地球大气上界，且垂直于太阳光射线的单位面积上的太阳辐射能为1385士7W／m’。此数值称为太阳常数。4、地物光谱特性：自然界中，不同的地物具有的不同的对电磁波不同波段范围的辐射规律（反射、发射、吸收、透射），称地物的该特性为其光谱特性。5、地物反射光谱与地物反射光谱曲线：地物的反射率随人射波长变化的规律，叫做地物反射光谱。按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线（根坐标为波长值，纵坐标为反射率）称为地物反射光谱曲线6、黑体：所谓黑体是“绝对黑体”的简称，指在任何温度下，对于各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1（100％）的物体。7、基尔霍夫定律：在任一给定温度下，地物的辐射通量密度和吸收率之比，对任何地物都是一个常数，并且等于该温度下黑体辐射通量密度。（T一定Wλ/α=Wλ黑）8、大气窗口：大气层的反射，吸收和散射作用，削弱了大气层对电磁辐射的透明度。通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口9、饱和度：纯度，色彩纯粹和色彩鲜艳的程度10、传感器：遥感中用来探测和记录地物电磁波辐射信息的仪器。11、反差contrast：感光材料的乳剂层上使影象表达出所摄物体各部分在光量方面有差别的能力，称为反差。根据感光材料的反差大小可将感光材料分为软性片、中性片、硬性片12、乳剂分辨率：感光材料区分景物细微部分的能力，通常以1mm宽度内能够清楚分辨出的平行线对数表示13、像对stereopair：从不同的角度对同一个地物所拍摄的两张相片14、航向重叠（longitudinaloverlap）：为了使同一条航线上相邻相片的地物能相互衔接以及满足立体观察的需要，相邻相片间需要有一定的重叠，称为航向重叠。重叠率为53-60%15、旁向重叠（lateraloverlap）：为了使相邻两条航线上相邻相片的地物能相互衔接，相邻相片间需要有一定的重叠，称为旁向重叠。重叠率为15-30%16、中心投影，就是空间任意直线均通过一固定点（投影中心）投射到一平面嫩影平面〕上而形成的透视关系。17、像点位移：地物在航空相片（中心投影）上的位置与其在平面图（垂直投影）上的位置比较，产生的位置移动。18、投影差：因地形起伏而引起的地物在航空相片（中心投影）上的位置与其在平面图（垂直投影）上的位置比较，产生的位置移动。19、倾斜差：因相片倾斜而引起的地物在航空相片（中心投影）上的位置与其在平面图（垂直投影）上的位置比较，产生的位置移动。20、航空相片的使用面积：工作中只使用航空相片的中央部分称为使用航空相片的使用面积；通常以邻片重叠部分中线（可偏移1cm）所围成的区域表示。21、判读标志：不同的地物在航空相片上具有不同的影象特征，其中一些影象特征构成了我们认识地物的依据，将其称为判读标志。22、亮度系数：亮度系数是指在相同照度条件下，共物体表面的亮度度（B）与绝对白体理想表面的亮度（BO）之比。23、立体观察：用光学仪器或肉眼对一定重叠率的像对进行观察，获得地物和地形的光学立体模型，称为像片的立体观察，它的原理是根据人对物体的双眼观察24、主比例尺：航测部门提供的航高计录，是用航测高差仪记录的主点航高，用它计算，出来的像片比例尺称为“主比例尺”，它只概略地代表该张像片的比例尺。25、平均比例尺：水平像片比例尺的一般公式应允选择各点的平均高程面作为起始面，根据这个起始面计算的像片比例尺，称为水平像片的平均比例尺。26、多光谱扫描仪MSS：多光谱扫描仪是把来自地面上地物的电磁波辐射（反射、发射）分成几个不同的光谱波段，同时扫描成像的一种传感器27、专题制图仪TM：新型关学机械扫描仪，与MSS相比，具有更好的波谱选择性、更好的集合保真度、更高的辐射准确度和分辨率28、灰阶：地面上各种地物的辐射强度不同表现在卫星图象上是色调深浅的不同，对色调深浅的分级成为灰阶（或）灰度），是区分地物辐射强度和影象色调深浅的标准。灰阶的视觉标志成为灰标。29、卫片空间分辨率：对于陆地卫星而言，空间分辨率即地面分辨率。相当于传感器探测地面上瞬时视场的大小30、卫片空间分辨率可辨性：原则上与实际上：与背景相关31、监督分类：一种有先验（已知）类别标准的分类方法。对于待研究对象或区域，先用已知类别或训练样本建立分类标准，而后对样品的观测数据进行分类，是一种受控的信息类别识别过程。32、非监督分类：一种无先验（已知）类别标准的分类法。对于待研究的对象或区域，没有已知类别或训练样本作标准，而直接依据样品观测资料的内在联系进行分类。33、图象增强处理：应用计算机或光学设备改善图像视觉效果的处理。处理模型是根据人眼对光亮度观察的特性确定的，目的是提高图像的可判读性。34、密度分割：将图像的光密度或亮度值分成若干间隔或等级，每级赋予指定编码的处理方法。当这些编码作为彩色编码去控制彩色显示设备时，可产生假彩色密度分割图像。密度分割常用于像片及胶片图像输入数字化，或数字图像的等值线化、阈值化等35、吸收率：物质吸收的辐射通量与总入射辐射通量之比值。常用a表示，是个无量纲的量。36、透射率：透过物体的电磁波强度与入射波强度之比。对于同一物体，透射率是波长的函数。例如，可见光对清水的透射率，随波长增加而迅速减小。常用τ表示，是个无量纲的量。37、反射率：表面的反射波强度与入射波强度之比。即由反射引起的出射度与入射到表面的辐照度之比。常用符号ρ表示，其数值在0——1之间。38、灰体：对于各种波长的电磁波，吸收系数为常数的物体。即吸收系数与波长无关的物体，其吸收系数介于0与1之间。39、维恩定律：黑体的光谱出射度极值对应波长λmax与温度T成反比。定律的数学式：λmax·T=b。式中b为常数（=2.897X10E-3米·开）。40、斯特藩-玻耳兹定律：反映绝对黑体的总辐射出射度随温度变化的宣关系，即绝对黑体的总辐射出射度M（T）与温度T的四次方成正比。定律的数学式为M（T）=σ*T^4。式中σ=5.67X10E-8[瓦/米^2·开^4]，称“斯特藩-玻耳兹曼常数”。41、发射率：即“比辐射率”。物体的辐射出射度与同温度的黑体的辐射出射度的比值。常用ε表示。黑体的ε恒等于1，其他物体的ε皆小于1。非透明物体的比辐射率与其吸收率相等42、减色法原理：光经过颜色滤光器或其他光吸收介质，组合而产生不同于原来光的颜色。吸收的色光愈多，被的射呈现的色彩就愈深暗。用于颜色减法混合的基本色，称“减色法原理”，通常采用红、绿、蓝的补色青、品红和黄三种原色。43、加色法原理：将几种颜色光同时或快速地先后地刺激人的视觉器官；或以人眼有能分辨的镶嵌方式射入人眼，使产生与原来颜色有关的另一新的颜色感觉，就是颜色的相加混合。二、简答及论述题1、简述遥感概念及特点遥感（RemoteSensing），从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。即不直接接触物体本身，从远处通过仪器（传感器）探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。①感测范围大，具有综合、宏观的特点。遥感从飞机上或人造地球卫星上。居高临下获取的航空像片或卫星图像，比在地面上观察视域范围大得多。又不受地形地物阻隔的影响，景观一览无余，为人们研究地面各种自然、社会现象及其分布规律提供了便利的条件。②信息量大，具有手段多，技术先进的特点。遥感是现代科技的产物，它不仅能获得地物可见光波段的信息，而且可以获得紫外、红外，微波等波段的信息。不仅能用摄影方式获得信息，而且还可以用扫描方式获得信息。遥感所获得的信息量远远超过了用常规传统方法所获得的信息量。这无疑扩大了人们的观测范围和感知领域，加深了对事物和现象的认识。③获取信息快，更新周期短，具有动态监测特点。遥感通常为瞬时成像，可获得同一瞬间大面积区域的景观实况，现实性好；而且可通过不同时相取得的资料及像片进行对比、分析和研究地物动态变化的情况（版图），为环境监测以及研究分析地物发展演化规律提供了基础。④其他特点此外，遥感还真有用途广，效益高，资料性，全天候，全方位的特点。2、遥感的分类1、根据遥感平台的高度和类型分类①地面遥感：1.5~300m，车、船、塔，主要用于究地物光谱特征②航空遥感：9~50km，飞机、气球，较微观地面资源调查③航天遥感：100~36000km，卫星、飞船、火箭、天飞机、空间站2、根据传感器的工作方式分类①主动遥感：雷达②被动遥感：被动接受地物反射、发射的电磁波：摄影机、扫描仪3、根据遥感信息的记录方式分类①成像遥感：以图象方式记录：航空性片、卫星图象②非成像遥感：图形、电子数据：数字磁带、光盘4、根据遥感使用的探测波段分类①紫外遥遥：0.3~0.4μm②可见光遥感：0.4~0.76μm③红外遥感：0.7~14μm④微波遥感：0.1~30cm⑤多波段遥感：0.5-0.6，0.6-0.7，0.7-0.8，0.8-0.95、根据遥感的应用领域分类：气象、海洋、地质、军事3、简述微波电磁波的特性：微波电磁波的波长范围为：1mm-1m，其特性有5方面：A：容易聚集成束，便于发射B：近直线传播，不受电离层反射影响C：能够区分在可见光、红外电磁波范围内不容易区分的许多地物D：可以全天候成象E：可以穿透一定地物：云层、冰层4、试举例阐述研究地物反射光谱的意义：地物的反射率随人射波长变化的规律，叫做地物反射光谱。按地物反射率与波长之间关系绘成的曲线（根坐标为波长值，纵坐标为反射率）称为地物反射光谱曲线①地物反射光谱是遥感识别地物性质的基础和依据:例子之所以能够在遥感资料上区分不同的地物，是因为它们具有不同的反射光谱。如②地物反射光谱是遥感选择工作波段的依据：如区分雪与植被，最好选取可见光为工作波段，因为二者在该波段内反射率差异大，成象后图象色调差异就大，容易辨别。③异物同谱现象：指不同的地物在某一波段范围内具有相似的反射光谱的现象。要求在判读遥感资料时，要综合使用多种判读标志进行。如松树与水杉，在可见光范围内成象的色调就非常一致。④同物异谱现象：同类的地物具有相似的反射光谱曲线、同类甚至同一地物在不同的条件下（时间、健康、地点）反射光谱会有所不同、利用上述特征进一步了解地物的各种性质：如可以利用健康的植物与病虫害的植物在反射光谱上的不同而在遥感图象区分它们。5、黑体辐射定律①在T一定的条件下，辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。②温度愈高，辐射通量密度也愈大，不同温度的曲线是不相交的（在λ一定的条件下）。对应斯帝芬-玻尔滋曼定律：W=σT4③随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。对应维恩定律：λmax×T=b6、分析为什么晴朗的天空呈现兰色？云呈现白色？天空呈现兰色的原因：①晴朗的天空里主要成分是大气分子，其直径与可见光的关系满足dλ/10,当太阳辐射碰到它们时，发生瑞利散射。②瑞利散射的公式为γ∝1/λ4，即散射系数与波长的4次方成反比。③由于散射系数与波长的四次方成反比，当波长大于lum时，瑞利散射基本上可以忽略不计。因此红外线、微波可以不考虑瑞利散射的影响。但对可见光来说，由于波长较短，瑞利散射影响较大。如晴朗天空呈碧蓝色，就是由于大气中的气体分子把波长较短的蓝光散射到天空中的缘故。云呈现白色的原因：①常见到的云或雾都是由比较大的水滴组成的，符合dλ的条件，当太阳辐射碰到它们时，发生非选择性散射。②非选择性散射的散射系数与波长无关；③云或雾之所以看起来是白色，是因为它对各种波长的可见光散射均是相