遥感重点

1、什么是遥感？为什么遥感可以用来判断地物目标和自然现象？（p1）遥感：是不与探测目标相接触，应用探测仪器，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。原因：是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特性。2、简述遥感发展概况。（前言）①1858年获得世界上第一张航空像片，出现的航片判读技术是现代遥感技术的雏形；②1956年世界上第一课人造地球卫星发射成功，为遥感技术的发展创造了新的条件；③1972年7月23日发射了第一课地球资源卫星，即陆地卫星1号，是一颗遥感专用卫星，可称为遥感技术发展的第一个里程碑；④1982年美国发射陆地卫星4号，1986年法国发射的Spot卫星被称为第二代遥感卫星，目前已发展到第三代遥感卫星；⑤遥感技术的发展不仅仅表现在传感器空间分辨率的提高上，其他各方面发展也十分快速，遥感平台、遥感图像处理硬件系统、应用方面都有很多突破性进展；⑥未来要建立的数字地球是对真是地球及其相关现象数字化描述的一个虚拟地球。2、世界上第一颗陆地资源卫星的名字、发射时间、发射国家是什么？（前言）世界上第一颗陆地资源卫星是美国1972年7月23日发射的,名为“陆地卫星1号”。3、什么是电磁波谱？可见光的波段范围是什么？（p5）电磁波谱：电磁波是电磁场的传播，人们将电磁波按照波长或频率、波数、能量的大小顺序进行排列，这就是电磁波谱。范围：0.38~0.76μm4、基尔霍夫定律的基本结论是什么？（p7）好的吸收体也是好的辐射体。5、什么是绝对黑体和绝对白体？哪些物体可以看作是接近绝对黑体？（p7）绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。绝对白体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部反射，则这个物体是绝对白体。物体：黑色的烟煤6、根据黑体辐射波谱曲线，简述黑体辐射的三个特性。（p7-8）特性：①与曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W是随温度T的增加而迅速增加；②分谱辐射能量密度的峰值波长λmax随温度的增加向短波方向移动；③每根曲线彼此不相交，故温度T越高所有波长上的波谱辐射通量密度也越大。7、被动遥感和主动遥感主要的辐射源分别是什么？（p9）太阳是被动遥感最主要的辐射源。带有能发射讯号（电磁波）的传感器是主动遥感最主要的辐射源。8、什么是太阳常数？根据太阳常数、天文单位、太阳和地球的平均半径，计算地球表面每秒接收到的太阳辐射能量和太阳每秒向外辐射的能量。（p9）太阳常数：指不受大气影响，在距离太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射的方向上，单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量。计算题：太阳常数：I⊙地球半径：6371km太阳半径：6.955×105km上课笔记有的公式：E地=I⊙*（R地+H大气层）2E日=I⊙*4π[D日地-R地+H大气层]29、简述在各个遥感波段，引起电磁波衰减的主要原因及其对遥感影像造成的影响。（p11-12）主要原因：①在可见光波段，主要原因是分子散射②在紫外、红外与微波区，主要原因是大气吸收影响：1）大气吸收的影响主要是造成遥感影像暗淡2）在可见光波段范围内，太阳辐射到地面有反射到传感器的过程中，二次通过大气，传感器所接收到的能量除了反射光还增加了散射光，这二次影响增加了信号中的噪声部分，造成遥感影像质量的下降。10、简述各种大气散射发生的条件，并用其解释一些自然现象发生的原因。（p12-13）条件：米氏散射：如果介质中不均匀颗粒的直径a与入射波长同数量级，发生米氏散射均匀散射：当不均匀颗粒的直径aλ时，发生均匀散射；瑞利散射：介质中的的不均匀颗粒的直径a远小于入射电磁波波长λ。解释：在晴好的天气可见光通过大气时发生瑞利散射，蓝光比红光散射的多；当天空有云层或雨层时，满足均匀反射的条件，各个波长的可见光散射强度相同，因而云呈现白色，此时散射较大，可见光难以通过云层，这就是阴天时不利于用可见光进行遥感探测地物的原因。11、什么是大气屏障和大气窗口？大气窗口对遥感有什么意义？（p13）大气屏障：有些大气中电磁波透过率很小，甚至完全无法透过电磁波，成为大气屏障。大气窗口：有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利，这些波段通常称为大气窗口。意义;通过大气窗口的研究和划分,可以确定采用某个波段的数据时,可以排除哪些因素的影响,或者可以明确是主要受某种因素的影响.12、根据辐射传输方程，简述传感器从高空探测地面物体时，所接收到的电磁波能量有哪些能量组成。（p14）13、影响地物辐射的因素有哪些？（p15）1）波长2）温度3）构成物体的材料4）表面状况14、实际物体根据光谱发射率随波长的变化形式可以分为哪几类？（p15）选择性辐射体，灰体15、什么是地物光谱反射曲线？它对遥感有何意义？（p19-20）地物光谱反射曲线：地物反射光谱是指地物的反射率随入射波长而变化的规律，根据地物的反射光谱所绘制的曲线成为地物反射光谱曲线意义：①不同波段地物反射率不同，使人们很容易想到用多波段进行地物探测；②地物光谱反射曲线作为判断和分类的物理基础，广泛的应用在遥感影像的分析和评价中。16、何为地物光谱特性的时间效应和空间效应？（p20）①时间效应：地物的光谱特性一般随时间季节变化，这称之为时间效应。②空间效应：处在不同地理区域的同种地物具有不同的光谱响应，这称之为空间效应。17、简述城市道路、建筑物、土壤、水体、植物的光谱反射特性。（p20-21）①城市道路：城市中道路的主要铺面材料为水泥沙地和沥青两大类，少量部分有褐色地，它们的反射波谱特性曲线形状大体相似，水泥沙路在干爽状态下呈灰白色，反射率最高，沥青路反射率最低。②建筑物：铁皮屋顶表面呈灰色，反射率较低而且起伏小，所以曲线较平缓。石棉瓦反射率最高，沥青粘砂屋顶，由于其表面铺着反射率较高的砂石而决定了其反射率高于灰色的水泥屋顶。绿色塑料棚顶的波谱曲线在绿波段处有一反射峰值，有别于植被的反射波谱。③土壤：自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土壤的光谱特性曲线与以下因素有关，即土壤类别、含水量、有机质含量、砂、土壤表面的粗糙度、粉砂相对百分含量等。此外肥力也对反射率有一定的影响。潮湿土壤反射波谱特性曲线较平滑，因此在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。④水体：水体的反射主要在蓝绿色波段，其他波段吸收率很强，特别在近红外、中红外波段有很强的吸收带，反射率几乎为零，因此在遥感中常用近红外波段确定水体的位置和轮廓，在此波段的黑白正片上，水体的色调很黑，与周围的植被和土壤有明显的反差，很容易识别和判读。但是当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。水含泥沙时，由于泥沙的散射作用，可见光波段发射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含有叶绿素时，近红外波段明显抬升，这些都是影响分析的重要依据。⑤植物：由于植物均进行光合作用，所以各类绿色植物具有很相似的反射波谱特性，其特征是：在可见光波段0.55μm（绿光）附近有反射率为10%~20%的一个波峰，两侧0.45μm（蓝）和0.67μm（红）则有两个吸收带。这一特征是由于叶绿素的影响造成的，叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿色反射作用强。在近红外波段0.8~1.0μm间有一个反射的陡坡，至1.1μm附近有一峰值，形成植被的独有特征。这是由于植被叶的细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成的高反射率。在近红外波段（1.3~2。5μm）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别是以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带，形成低谷。18、简述影响地物光谱反射率变化的因素。（p22-23）①太阳位置：太阳位置主要是指太阳高度角和方位角，改变太阳高度角和方位角，则地面物体入射照度也就发生变化。②传感器位置：传感器位置指传感器的观测角和方位角，一般空间遥感用的传感器大部分设计成垂直指向地面，这样影响较小，但由于卫星姿态引起的传感器指向偏离垂直方向，仍会造成反射率变化。③地理位置：不同的地理位置，太阳高度角和方位角、地理景观等都会引起反射率变化，还有海拔高度不同，大气透明度改变也会造成反射率变化。④地物本身的变异：地物本身的变异，如植物的病害将使反射率发生较大变化，土壤的含水量也直接影响着土壤的反射率，含水量越高红外波段的吸收越严重。反之，水中的含沙量增加将使水的反射率提高。19、遥感平台按高度可以分为哪几类？遥感根据遥感平台可以分为哪几类？（p26）按高度种类：地面平台、航空平台、航天平台遥感种类：地面遥感、航空遥感、航天遥感20、卫星姿态包括哪几种？（p32）①绕x轴旋转的姿态角，称滚动。②绕y轴旋转的姿态角，称俯仰。③绕z轴旋转的姿态角，称航偏。21、简述LandsatTM影像的周期，波段数、波段特点及其用途。（p72）周期：半个扫描周期，即单向扫描所用的时间为71.46ms，卫星正好飞过地面480m，下半个扫描周期获取的16条图像线正好与上半个扫描周期的图像线衔接。波段数：7个特点及用途：TM1：短波段相应于清洁水的峰值，长波段在叶绿素吸收区。其蓝波段对针叶林的识别比Landsat-1,2,3的能力更强；TM2：在两个叶绿素吸收带之间，因此相应于健康植物的绿色。能估测可溶性有机物和浮游生物；TM3：为红色区，在叶绿素吸收区内。这个影像的分辨能力较好；TM4：相应于植物的反射峰值。对于植物的鉴别和评价十分有用；TM5：这个波段中叶面反射强烈的依赖于叶湿度。这个波段在对收成中干旱的监测和植物生物量的确定是有用的；TM6：其对于植物分类和估算收成很有用。可用于热制图和热惯量制图实验；TM7：主要的价值是用于之地质制图。22、遥感影像的标准存储格式有哪几种？（BSQ、BIL、BIP）（p94）①BSQ格式；所谓BSQ格式即按波段记载数据文件。②BIL格式：它是一种按照波段顺序交叉排列的遥感数据格式。③GeoTIFF格式：TIFF是Adobe公司制定的一种通用图像格式，因其能够支持多种彩色系统和压缩算法而得到广泛应用。23、常用的遥感软件有哪几种？（p101）①ERDASImagine②ENVI③PCI④ECognition24、什么是“3S”技术？各技术在3S中所起的作用是什么？（p106）定义：3S技术是遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集中的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。作用：遥感技术是信息采集（提取）的主力，全球定位系统是对遥感图像（像片）及从中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其能和“电子地图”进行套合；地理信息系统是信息的“大管家”。25、引起遥感影像变形的因素有哪些？（p118）1）传感器成像方式2）传感器外方位元素变化3）传播介质不均匀4）地形起伏5）地球曲率6）大气折射7）地球自转26、简述地形起伏引起的像点位移的特点。（p123）投影误差是由地面起伏引起的像点位移，当地形有起伏时，对于高于或低于某一基准面的地面点，其在像片上的像点与其在基准面上垂直投影点在像片上的构像点之间有直线位移。27、为什么要进行遥感图像几何处理？遥感图像的几何处理分为哪两个层次？（p128）原因：遥感图像作为空间数据，具有空间地理位置的概念。在应用遥感图像之前，必须将其投影到需要的地理坐标系中。因此，遥感图像的几何处理是遥感信息处理过程中的一个重要环节。③层次：第一是遥感图像的粗加工处理，第二是遥感图像的精加工处理。28、简述遥感图像精纠正的环节。（p129）(1)像素坐标的变换，即将图像坐标转变为地图或地面坐标；(2)对坐标变换后的像素亮度值进行重新采样。29、进行遥感图像精纠正时，地面控制点的选择有什么要求？（p130）(1)在图像上为明显的地物点，易于判读。(2)在图像上均匀分布。(3)数量要足够。30、进行遥感图像精纠正时，图像像元灰度值重采样有哪几种方法？（p134135）(1)最邻近像元采样法