遥感导论复习资料完整版

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用点，又是计算机图像处理的最小单元。19、遥感数字图像的计算机分类根据地物的分类特征建立统计识别模式，利用建立的识别模式或算法对遥感数字图像进行类型识别的过程，以实现地学专题信息的智能化获取。20、定量遥感的含义•遥感信息定量化•利用遥感器获取地表地物的电磁波信息，在计算机系统的支持下，通过数学的或物理的模型将遥感信息与观测地表目标参量联系起来，定量的反演或推算出某些地学、生物学及大气等目标参量。•两层含义：位置&信息21、遥感信息的复合含义：遥感图像信息复合是将多源遥感数据在统一的地理坐标系中，采用一定的算法生成一组新的信息或合成图像的过程。22、计算机辅助遥感制图：在计算机系统支持下，根据地图制图原理，应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。23、遥感图像的空间分辨率:像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场。24、遥感图像的时间分辨率：又称重返周期，对同一地点进行遥感采样的时间间隔。(次/天、次/小时)二、简答1、遥感的特点宏观性、时效性、可比性、经济性、光谱性、地域性、真实性、局限性动态：3W（When,Where,What）宏观：3全（全天候、全天时、全球）准确：3高（高空间、高光谱、高时相）系统:3组合（星座、地空、技用）2、遥感的构成（遥感系统）◇目标地物的电磁波特性、◇信息的采集与获取、◇信息的传输和接收◇地面定标及实况调查、◇信息的处理和加工、◇信息的分析与应用3、全天侯遥感：在云雨天气时，在云层中，小雨滴的直径相对其他微粒为最大。对可见光只有非选择性散射发生。云层越厚，散射越强。而对微波来说，微波波长比粒子的直径大得多，则又属于瑞利散射类型，散射强度与波长四次方成方比，波长越长散射强度越小，因此微波相对于可见光和红外波段，具有较小的散射和较大的透射，具有穿云透雾能力。这就是全天候遥感。4、可见光和近红外地物反射光谱测试的作用：①传感器波段的选择、验证、评价的依据；②建立地面、航空和航天遥感数据的定量关系；③将地物光谱数据直接与地物特征进行相关分析并建立应用模型5、气象卫星和海洋遥感的特点气象卫星的特点：◇高时间分辨率（短周期）◇扫描范围广、探测面积大◇数据连续、实时性强◇成本低廉海洋遥感的特点：◇需高空平台，以便大面积同步覆盖观测；◇以微波为主，实现全天候全天时实时观测；◇海面实测资料校正，协同发挥作用。6、微波遥感的特点◇能全天后全天时工作◇对某些地物具有特殊的波谱特征◇对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力◇对海洋遥感具有特殊意义◇分辨率较低，但特征明显7、遥感图像变形的原因：◇遥感平台与运动状态的影响：航高、航速、俯仰、翻滚、偏航◇地形起伏影响：投影差◇地表曲率的影响、大气折射的影响、地球自转影响8、遥感图像增强的主要内容：对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换I．对比度变换含义：是一种通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。因为亮度值是辐射强度的反映，所以也称之为辐射增强。（对图像偏暗、偏亮等的调整）常用的方法：线性变换（含分段线性变换）和非线性变换。（根据变换函数的不同）II、空间滤波含义：通过像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域的邻域处理方法（开窗卷积运算），以重点突出图像上某些特征的图像处理方法常用算法：平滑、锐化。平滑的效果：去除尖锐“噪声”、平缓图像亮度。锐化的效果：突出边缘和线状目标III．彩色变换含义：按一定的变换方法，使得黑白图像变换成为彩色图像，或通过改变色彩模式的变换方法，提高图像的目视效果的图像处理方法常见的三种变换方法：（1）单波段彩色变换：密度分割法（2）多波段色彩变换：彩色合成（波段赋色）（3）HLS（IHS）变换：RGB色彩模式HLS色彩模式IV．图像运算含义：两幅或多幅单波段影像，完成空间配准后，通过一系列运算，可以实现图像增强，达到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的的图像处理方法常见运算：（1）差值运算：目标与背景反差较小的信息提取、同一地区不同时相的动态变化、突出边缘的几何增强（2）比值运算：突出不同波段间的地物光谱差异，去除地形影像，隐伏构造信息有关的信息特征增强V．多光谱变换含义：通过函数变换，达到保留主要信息，降低数据量；增强或提取有用信息目的的图像处理方法。常见算法：主成分变换（K-L变换）：消除波段信息的相关性，获取主要信息的几个特征分量；数据的降维压缩缨帽变换（K-T变换）：与植物生长过程和土壤有关，帮助解译分析农业特征9、遥感与非遥感信息的复合主要步骤：（1）地理数据网格化（2）最优遥感数据的选择（3）配准复合栅格与栅格（彩色合成、数学运算）栅格与矢量（不同数据层的叠合显示）10、遥感图像目视解译方法（1）直接判读法:利用遥感影像解译标志和解译者的经验,直接确定目标地物属性的方法。（2）对比分析法:通过对比由已知推未知的方法，包括同类地物对比分类法、空间对比分析法、时相动态对比分析法。（3）信息复合法:利用地理信息系统,将辅助地理信息与遥感影像进行融合或复合,根据专业信息与地理空间的诸多信息综合识别遥感图像的各类目标地物的方法。（4）综合分析法:综合考虑遥感图像的多种解译特征，结合生活常识，分析、推断某种目标地物的方法。（5）地理相关分析法:根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存，相互制约的关系，借助专业知识，分析推断出某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。11、遥感图像目视解译流程◇目视解译准备工作阶段（室内）◇初步解译与判读区的野外考察（室内、室外）◇详细判读阶段（室内）◇验证与补判阶段（室外）◇成果的转绘与制图阶段（室内）12、遥感影像地图特征丰富的信息量，直观形象性，具有一定的数学基础，现势性强。13、计算机辅助遥感制图流程基础资料的选取数据处理分析遥感图象基础地理底图几何校正变换增强解译标志建立与影像解译地理信息提取数字化扫描专题要素提取分类系统的确定地理信息系统遥感专题图与底图匹配注记、整饰、出图14、遥感数字图像计算机分类的基本流程I.根据应用目的选像、制定分类规程II.根据研究区域，全面收集地面参考资料III.遥感数字图像的分类前预处理工作IV.确定分类系统、选择分类方法、选定统计特征V.选定实验样区，调整确定用于分类的统计特征VI.根据选定的方法，对遥感数字图像像元归类VII.根据分类规程，进行分类后处理IIX.对照相关资料，进行定性、定量精度检查15、遥感数字图像计算机分类方法分类思路：利用遥感图像进行分类是按一定的方法和规则，区分出图像中所含的多个目标物，并对对每个像元或比较匀质的像元组别给出对应其特征的名称。在分类中常采用的是各像元的灰度、纹理等特征。监督分类非监督分类◇监督分类含义:从研究区域选取有代表性的训练场地（训练区）作为样本，根据样本，通过选择特征变量或参数，建立判别函数，据此对样本像元进行分类、学习，依据样本类别的特征来识别其它像元的归属类别的遥感数字图像分类方法。监督分类中常见的方法：最小距离分类法、多级切割分类法、特征曲线窗口法、最大似然比分类法。◇非监督分类含义:在没有训练样本的情况下，直接根据像元之间距离和相关系数的大小进行合并归类的遥感数字图像处理方法非监督分类中常见的方法：分级集群法、动态聚类法比较P20116、遥感图像解译专家系统含义：遥感图像解译专家系统是模式识别与人工智能技术相结合的产物。它用模式识别方法获取地物多种特征，为专家系统解译遥感图像提供证据，同时应用人工智能技术，运用遥感图像解译专家的经验和方法，模拟遥感图像目视解译的具体思维过程，进行遥感图像解译。利用遥感图像专家系统，可以实现遥感图像的智能化解译和信息获取，逐步实现遥感图像的理解。◇遥感图像解译专家系统的组成（1）图像处理与特征提取子系统（2）遥感解译和特征获取子系统（3）狭义的遥感图像解译专家系统17、地质，水体，植被，土壤遥感的任务：◇地质遥感的任务：通过遥感影像的解译确定一个地区的岩石性质和地质构造，分析构造运动状况，为地质制图、矿产资源的探索、工程地质和水文地质调查等服务。◇水体遥感的任务：通过对遥感影像的分析，获得水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水温等要素的信息，从而为一个地区的水资源和水环境等作出评价，为水利、交通、航运及资源环境等部门提供决策服务。◇植被遥感的任务：通过对遥感影像的分析，确定植被的分布、类型、长势等信息，以及对植被生物量作出估算，为环境监测、生物多样性保护、农业、林业等有关部门提供信息服务。◇土壤遥感的任务：通过遥感影像的解译，识别和划分出土壤类型，制作土壤图，分析土壤的分布规律，为改良土壤、合理利用土壤服务。18、水体的光谱特征：水面性质、水体中悬浮物的性质和含量、水深水底的性质