遙感思考題整理

1、1. 什么是遙感？遙感是從不同高度的平臺上，使用各種傳感器，不與物體、區(qū)域目標或現(xiàn)象直接接觸，接收來自地球表層各類地物的電磁波信息，通過信息處理、分析，揭示出目標的結構性質(zhì)及其變化的綜合性空間探測技術。2. 遙感系統(tǒng)由哪幾部分組成？（5個）組成部分：1、被測目標的信息特征。2、信息的獲取。3、信息的傳輸與記錄 4、信息的處理、解譯和分析。5、信息的應用3. 從工作平臺、工作方式、波段、應用領域、空間尺度幾方面對遙感進行分類。按遙感平臺分：地面遙感，航空遙感，航天遙感；按工作方式分：主動遙感，被動遙感；按波段分：紫外遙感，可見光遙感，紅外遙感，微波遙感等。按應用領域分：從大的領域可分為外層空間遙

2、感，大氣遙感，陸地遙感，海洋遙感，軍事偵察等。從具體應用領域可分為資源遙感，環(huán)境遙感，農(nóng)業(yè)遙感。林業(yè)遙感，氣象遙感，城市遙感等。按空間尺度分：全球遙感，區(qū)域遙感和城市遙感。4. 與其他技術相比，遙感有什么特點，舉例說明？ 宏觀性、時效性、連續(xù)性、多尺度性、綜合性和可比性、普適性、局限性、經(jīng)濟性5. 寫出Wien位移定律，并闡述其物理意義。在一定溫度下，絕對黑體的與輻射本領最大值相對應的波長和絕對溫度T的乘積為一常數(shù)，即（m）T=b（微米）。它表明，當絕對黑體的溫度升高時，輻射本領的最大值向短波方向移動。維恩位移定律僅與黑體輻射的實驗曲線的短波部分相符合。6. 大氣散射現(xiàn)象有幾種類型？根據(jù)不同散

3、射類型的特點分析可見光遙感與微波遙感的區(qū)別，說明為什么微波有穿透云霧的能力，而可見光不能。大氣散射有三種情況：1.瑞利散射，2.米氏散射，3.無選擇性散射。對于可見光，無云的晴空呈現(xiàn)藍色，就是因為藍色光波長短，散射強度較大；云霧對可見光遙感影響也較大。對于微波，由于微波波長比粒子的直徑大得多，則屬于瑞利散射，而其I-4，波長越長散射越弱，所以微波才可能有最小散射，最大透射，而被稱為具有穿云透霧的能力。7. 列舉幾種可見光與近紅外波段植被、土壤、水體、巖石的地物反射光譜曲線。8. 簡述氣象衛(wèi)星與陸地衛(wèi)星的主要區(qū)別在哪幾方面。氣象衛(wèi)星特點：軌道：與太陽同步、地球同步。短周期重復觀測，有助于對地面快

4、速變化的動態(tài)監(jiān)測。成像面積大，利于得到宏觀同步信息。資料來源連續(xù)、實時性強、成本低。波段選擇不受大氣窗的限制。應用：天氣分析和天氣預報、氣候預測、資源環(huán)境等其他領域。陸地衛(wèi)星的主要任務是調(diào)查地下礦藏、海洋資源和地下水資源，監(jiān)視和協(xié)助管理農(nóng)、林、畜牧業(yè)和水利資源的合理使用，預報和鑒別農(nóng)作物的收成，研究自然植物的生長和地貌，考察和預報各種嚴重的自然災害（如地震）和環(huán)境污染，拍攝各種目標的圖像，借以繪制各種專題圖（如地質(zhì)圖、地貌圖、水文圖）等。9. 結合應用領域，熟悉掌握幾種衛(wèi)星系列。Landsat、Spot、TERRA、中巴資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星10. 微波遙感有什么特點？（1） 能全天候、全天時的工

5、作；（2）對某些地物具有具有特殊的光譜特征；（3)對水、雪、森林、土壤等具有一定的穿透能力；（4）對海洋遙感具有特殊的意義：適合于海面動態(tài)情況的觀測；（5）分辨率較低，但特性明顯。11. 從空間分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率和時間分辨率方面簡述遙感圖像的特征。(1)遙感圖像歸納為三方面的特征，即幾何特征、物理特征和時間特征。這三方面的特征表現(xiàn)為參數(shù)空間的分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率、時間分辨率，這總稱為遙感數(shù)據(jù)的分辨率。其中：圖像的空間分辨率是指像元所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時視場，或地面物體能分辨的最小單元。波譜分辨率（光譜分辨率）：傳感器能分辨的最小波長間隔，間隔越小，波譜分辨

6、率越高。輻射分辨率是指傳感器接收波譜信號時，能分辨的最小幅度差。時間分辨率是指對同一地點進行遙感采樣的時間間隔，即采樣的時間間隔。（2）影響遙感數(shù)據(jù)分辨率的因素有 ：所選擇的遙感數(shù)據(jù)、記錄圖像的高度、天氣條件及地形起伏和周圍環(huán)境的差異等因素。12. 為什么傳感器要進行輻射定標，輻射定標的方法大致可分為幾種？輻射定標是指建立遙感傳感器的數(shù)字量化輸出值DN與其所對應視場中輻射亮度值之間的定量關系。由于天氣、霧氣、云等影響，以及傳感器本身老化，有時反射光譜不能很好反映地物特性，定標后，不同時間的成像就會有可比性 反射率法，輻亮度法，輻照度法。13. 為什么遙感影像要定量化應用必須進行大氣校正？由于大

7、氣對電磁波具有吸收和散射作用，使得傳感器接收到的輻射能量與地表反射的輻射能量不等，從而使地表參數(shù)的遙感定量反演產(chǎn)生誤差，因此，為了消除大氣對遙感信號的影響，必須進行大氣校正處理。大氣校正就是使用遙感傳感器觀測到的輻亮度估算地表真實反射率的過程。14. 遙感影像為什么要進行幾何校正，影響像元幾何位置變化的原因有哪些？當遙感圖像在幾何位置上發(fā)生了變化，產(chǎn)生諸如行列不均勻，像元大小與地面大小對應不準確，地物形狀不規(guī)則變化等畸變時，即說明遙感影像發(fā)生了幾何畸變，需要幾何校正。影響變化的原因有：（1）遙感平臺位置和運動狀態(tài)變化的影響值運動過程中由于種種原因產(chǎn)生飛行姿勢的變化從而引起影像變形。（2）當?shù)匦?/p>

8、存在起伏時，會產(chǎn)生局部像點的位移，使原來本應是地面點的信號被同一位置上某高點的信號代替。（3）地球表面曲率的影響。（4）大氣折射的影響，大氣對輻射的傳播產(chǎn)生輻射。（5）地球自轉的影響。15. 在幾何校正過程中，控制點的選取原則有哪些？控制點的選擇要以配準對象為依據(jù)；一般來說，控制點的選取圖像上易分辨且較精細的特征點；所選地物控制點應均勻分布；地物控制點應按順序編號。16. 理解遙感圖像的空間域和頻率域。頻率域：把圖像看成一種二維信號，對其進行基于二維傅里葉變換的信號增強。采用低通濾波（即只讓低頻信號通過）法，可去掉圖中的噪聲；采用高通濾波法，則可增強邊緣等高頻信號，使模糊的圖片變得清晰。17.

9、 植被指數(shù)的定義并舉例。利用衛(wèi)星不同波段探測數(shù)據(jù)組合而成的，能反映植物生長狀況的指數(shù)。比值植被指數(shù)18. 簡述纓帽變換在農(nóng)業(yè)應用中的實際意義。纓帽變換是一種特殊的主成分分析,和主成分分析不同的是其轉換系數(shù)是固定的,因此它獨立于單個圖像,不同圖像產(chǎn)生的土壤亮度和綠度可以相互比較。隨著植被生長,在綠度圖像上的信息增強,土壤亮度上的信息減弱;當植被成熟和逐漸凋落時,其在綠色度圖像特征減少,在黃度上的信息增強。這種解釋可以應用于不同區(qū)域上的不同植被和作物。纓帽變換既可以實現(xiàn)信息壓縮,又可以幫助解譯分析農(nóng)業(yè)特征。19. 遙感圖像目標地物識別特征包括哪些方面。（1）    &

10、#160; 色調(diào)：全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(diào)（也叫灰度）。如海灘的砂礫色調(diào)標志是識別目標地物的基本依據(jù)，依據(jù)色調(diào)標志，可以區(qū)分出目標地物。（2）      顏色：是彩色遙感圖像中目標地物識別的基本標志。日常生活中目標地物的顏色:遙感圖像中目標地物的顏色:地物在不同波段中反射或發(fā)射電磁輻射能量差異的綜合反映。彩色遙感圖像上的顏色:真假彩色。真彩色圖像上地物顏色能真實反映實際地物顏色特征，符合人的認知習慣。目視判讀前, 需了解圖像采用哪些波段合成，每個波段分別被賦予何種顏色。（3）     陰影：遙感圖像上

11、光束被地物遮擋而產(chǎn)生的地物的影子。根據(jù)陰影形狀、大小可判讀物體的性質(zhì)或高度。不同遙感影像中陰影的解譯是不同的。（4）     形狀：目標地物在遙感圖像上呈現(xiàn)的外部輪廓。遙感圖像上目標地物形狀:頂視平面圖。  解譯時須考慮遙感圖像的成像方式。（5）       紋理（texture）：內(nèi)部結構，指遙感圖像中目標地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結構。如航空像片上農(nóng)田呈現(xiàn)的條帶狀紋理。紋理可以作為區(qū)別地物屬性的重要依據(jù)。（6）     大?。褐高b感圖像上目標物體

12、的形狀、面積與體積的度量。判讀地物大小時必須考慮圖像的比例尺。影響圖像上物體大小的因素有地面分辨率，物體本身亮度與周圍亮度的對比關系。（7）     位置：只目標地物分布的地點。位置分為地理位置、相對位置。依據(jù)遙感圖像周框注記的地理經(jīng)緯度位置，可以推斷出區(qū)域所處的溫度帶，依據(jù)相對位置，可以為具體目標地物解譯提供重要判據(jù)。（8）   圖型：目標地物有規(guī)律的排列而成的圖形結構。（9）   相關布局：多個目標地物只講的空間配置關系?？梢酝茢嗄繕说匚锏膶傩浴?0. 解釋直接解譯標志和間接解譯標志。直接標

13、志是地物本身的有關屬性在圖像上的直接反映。如形狀、大小、色調(diào)、陰影等。間接標志是指與地物的屬性有內(nèi)在聯(lián)系,通過相關分析能夠推斷其性質(zhì)的影像特征。21. 了解目視解譯的方法與基本步驟。方法：1、直判法 2、鄰比法 3、對比法 4、邏輯推理法 5、歷史對比法步驟：1、準備工作 2、初步解譯，建立解譯標志 3、室內(nèi)解譯 4、野外驗證 5、成果整理22. 結合TM/ETM+和SPOT影像，簡述各波段的主要應用領域。B1 為藍色波段，該波段位于水體衰減系數(shù)最小的部位，對水體的穿透力最大，用于判別水深，研究淺海水下地形、水體渾濁度等，進行水系及淺海水域制圖；B2 為綠色波段，該波段位于綠色植物的反射峰附近

14、，對健康茂盛植物反射敏感，可以識別植物類別和評價植物生產(chǎn)力，對水體具有一定的穿透力，可反映水下地形、沙洲、沿岸沙壩等特征；B3 為紅波段，該波段位于葉綠素的主要吸收帶，可用于區(qū)分植物類型、覆蓋度、判斷植物生長狀況等，此外該波段對裸露地表、植被、巖性、地層、構造、地貌、水文等特征均可提供豐富的植物信息；B4 為近紅外波段，該波段位于植物的高反射區(qū)，反映了大量的植物信息，多用于植物的識別、分類，同時它也位于水體的強吸收區(qū)，用于勾繪水體邊界，識別與水有關的地質(zhì)構造、地貌等；B5 為短波紅外波段，該波段位于兩個水體吸收帶之間，對植物和土壤水分含量敏感，從而提高了區(qū)分作物的能力，此外，在該波段上雪比云的

15、反射率低，兩者易于區(qū)分，B5 的信息量大，應用率較高；B6 為熱紅外波段，該波段對地物熱量輻射敏感，根據(jù)輻射熱差異可用于作物與森林區(qū)分、水體、巖石等地表特征識別；B7 為短波外波段，波長比 B5 大，是專為地質(zhì)調(diào)查追加的波段，該波段對巖石、特定礦物反應敏感，用于區(qū)分主要巖石類型、巖石水熱蝕變，探測與交代巖石有關的粘土礦物等；B8 為全色波段（Pan），該波段為 Landsat-7 新增波段，它覆蓋的光譜范圍較廣，空間分辨率較其他波段高，因而多用于獲取地面的幾何特征。23. 遙感圖像分類的主要依據(jù)是什么？分類的主要依據(jù)是的光譜特征，分類采用全局統(tǒng)計特征變量和局部統(tǒng)計特征變量，利用遙感圖像像素的相

16、似度。24. 遙感圖像分類中主要采用哪些方法衡量相似度，舉例說明？采用距離衡量相似度時，距離越小相似度越大。采用相關系數(shù)衡量相似度時，相關和度越大，相似度越大。25. 什么是監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類，二者的區(qū)別是什么？ 監(jiān)督分類：根據(jù)已經(jīng)訓練區(qū)提供的樣本，通過選擇選擇特征參數(shù)，建立判別函數(shù)，把圖像中各個像元點歸化到給定類中的分類處理。非監(jiān)督分類：根據(jù)圖像數(shù)據(jù)本身的統(tǒng)計特征及點群的分布情況，從純統(tǒng)計學的角度對圖像數(shù)據(jù)進行類別劃分的分類處理。26. 解釋最大似然分類方法。最大似然分類方法：是經(jīng)常使用的監(jiān)督分類方法之一，它是能過求出每個像素對于各類別的歸屬概率最大的類別中去的方法。最大似然法假定訓練區(qū)地

17、物的光譜特征和自然界大部分隨機現(xiàn)象一樣，近似服從正態(tài)分布，利用訓練區(qū)可求出均值、方差以及協(xié)方差等特征參數(shù)，從而可求出總體的先驗概率密度函數(shù)。27. 制約遙感圖像分類精度提高的主要因素有哪些？1.大氣影響：為了提高遙感影像的分類精度，必須在分類前進行大氣校正.2.下墊面的影響：下墊面的覆蓋類型和起伏對分類具有一定影響3.其他因素的影響。28. 監(jiān)督分類中對訓練區(qū)選取的主要原則有哪些？訓練樣區(qū)的選擇要注意準確性、代表性和統(tǒng)計性三個問題。準確性就是要確保選擇的樣區(qū)與實際地物的一致性。代表性一方面指所選擇區(qū)為某一地物的代表，另一方面還要考慮到地物本身的復雜性，所以必須在一定程度上反映同類地物光譜特性的

18、波動情況。統(tǒng)計性是指選擇的訓練樣區(qū)內(nèi)必須有足夠多的像元。29. 簡述遙感在水體探測方面有哪些應用?1.水文要素遙感研究：水深的探測、水溫探測、徑流估算2.水域變化監(jiān)測研究：河流水系的變化、湖泊演變、水質(zhì)遙感監(jiān)測、水體富營養(yǎng)化遙感監(jiān)測、水體懸浮固體遙感監(jiān)測、石油污染監(jiān)測、廢水污染監(jiān)測、熱污染遙感監(jiān)測30. 簡述遙感監(jiān)測水環(huán)境原理。 水既可以吸收也可以散射通過水汽界面的波譜輻射能量 (Ed)，但水的散射會增加天空輻射能量(Eu)，而水的吸收則會同時減少 Ed和 Eu。遙感探測的波譜信息就是這種吸收和散射過程綜合作用的結果。因而可以通過高空遙感手段探測水中光和水面反射光，以獲得水色、水溫、水面形態(tài)等

19、信息，并由此推測有關浮游生物、渾濁水、污水等的質(zhì)量和數(shù)量以及水面風、浪等有關信息。31. 植被的光譜特征有哪些?地面植物具有明顯的光譜反射特征，不同于土壤、水體和其他的典型地物，植被對電磁波的響應是由其化學特征和形態(tài)學特征決定的，這種特征與植被的發(fā)育、健康狀況以及生長條件密切相關。在可見光波段內(nèi)，各種色素是支配植物光譜響應的主要因素，其中葉綠素所起的作用最為重要。在中心波長分別為0.45m（藍色）和0.65m（紅色）的兩個譜帶內(nèi)，葉綠素吸收大部分的攝入能量，在這兩個葉綠素吸收帶間，由于吸收作用較小，在0.54m（綠色）附近行程一個反射峰，因此許多植物看起來是綠色的。除此之外，葉紅素和葉黃素在0

20、.45m（藍色）附近有一個吸收帶，但是由于葉綠素的吸收帶也在這個區(qū)域內(nèi)，所以這兩種黃色色素光譜響應模式中起主導作用。在光譜的近紅外波段，植被的光譜特性主要受植物葉子內(nèi)部構造的控制。健康綠色植物在近紅外波段的光譜特征是反射率高（45%-50%），透過率高（45%-50%），吸收率低（<5%）。在可見光波段與近紅外波段之間，即大約0.76m附近，反射率急劇上升，形成“紅邊”現(xiàn)象，這是植物曲線的最為明顯的特征，是研究的重點光譜區(qū)域。許多種類的植物在可見光波段差異小，但近紅外波段的反射率差異明顯。同時，與單片葉子相比，多片葉子能夠在光譜的近紅外波段產(chǎn)生更高的反射率（高達85%），這是因為附加反射率的原因，因為輻射能量透過最上層的葉子后，將被第二層的葉子反射，結果在形式上增強了第一層葉子的反射能量。在光譜的中紅外階段，