遙感導(dǎo)論復(fù)習資料(全)

填空微波是指波長在1mm-1m之間的電磁波。就遙感而言，被動遙感主要利用可見光、紅外等穩(wěn)定輻射，使太陽活動對遙感的影響減至最小。1999年，我國第一顆地球資源遙感衛(wèi)星（中巴地球資源衛(wèi)星）在太原發(fā)射成功。Landsat和SPOT的傳感器都是光電成像型，具體是光機掃描儀、CCD陣列。SPOT1、2、3衛(wèi)星上有HRV高分辨率可見光掃描儀，可以用作兩種觀測垂直觀測、傾斜觀測也是SPOT衛(wèi)星的優(yōu)勢所在。美國高分民用衛(wèi)星有IKONOS、QUICKBIRD?；叶戎夭蓸拥姆椒ㄓ校鹤钹徑?、雙線性內(nèi)插法、三次卷積內(nèi)插法。四種分辨率來衡量傳感器的性能：空間分辨率、時間分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率數(shù)字圖像增強的主要方法有：對比度變換、空間濾波、彩色變換、圖像運算、多光譜變換。常用的彩色變換方法有：單波段彩色變換、多波段彩色變換、HLS變換。遙感系統(tǒng)包括五種：目標物的電磁波特性、信息的獲取、信息的傳輸、信息的處理、信息的運用。遙感傳感器的探測波段分為：紫外遙感、可見光波段、紅外遙感、微波遙感、多波段遙感。常用的銳化方法有：羅伯特梯度、索伯爾梯度、拉普拉斯算法、定向檢測。目標地物識別特征包括：色調(diào)、顏色、陰影、形狀、大小、紋理、圖形、位置、拓撲結(jié)構(gòu)。地物的空間關(guān)系主要表現(xiàn)為：方位、包含、相鄰、相交、相貫。地質(zhì)遙感包括：巖性識別、地質(zhì)構(gòu)造的識別、構(gòu)造運動的分析。試舉三個陸地衛(wèi)星：Landsat、SPOT、CBERS。遙感影像變形的原因有：遙感平臺位置和運動狀態(tài)變化的影響、地形起伏的影響、地球曲率的影響、地球自轉(zhuǎn)的影響、大氣折射。平滑是為了達到什么目的：去除噪聲。熱紅外影像的陰影是：目標地物與背景之間輻射差異造成的。遙感掃描影像的特征有：綜合概括性強、信息量大、動態(tài)觀測。微波影像的陰影是：與目標地物之間存在障礙物阻擋了雷達波的傳播。點狀地物位于面狀地物的邊界，兩者是什么關(guān)系。相鄰水體遙感包括：界限確定、水體懸浮物質(zhì)確定、水溫的探測、水體污染的探測、水深的探測。大面積農(nóng)作物遙感估產(chǎn)主要包括：農(nóng)作物識別、面積估算、長勢檢測、估產(chǎn)模式建立高光譜應(yīng)用于植被研究的主要技術(shù)方法有：多元統(tǒng)計分析技術(shù)、基于光譜波長位置變量的分析技術(shù)、光學分析模型、參數(shù)成圖技術(shù)。高光譜遙感應(yīng)用于地質(zhì)調(diào)查的主要技術(shù)方法有：光譜微分技術(shù)、光譜匹配技術(shù)、混合光譜分解技術(shù)、光譜分類計數(shù)、光譜特征提取技術(shù)、模型方法。3S技術(shù)是：RS、GPS、GIS。遙感數(shù)字圖像計算機分類有那兩種方法：監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類。區(qū)別在于：是否使用訓練場地。遙感圖像分類的依據(jù)：地物的光譜特性。熱紅外相片的色調(diào)是地物的什么的構(gòu)象：溫度。白光一次透過黃、藍濾光片后得到綠色的是什么原理：減色法。進行信息復(fù)合前要進行什么操作：配準。名詞解釋全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS），是多個衛(wèi)星對地面目標進行定位、報時，或是對移動目標進行導(dǎo)航的衛(wèi)星系統(tǒng)。有四大GNSS系統(tǒng)：美國GPS、中國BDS、歐盟CALILEO、俄國GLONASS。地理信息系統(tǒng)（GIS）：分析各種地理數(shù)據(jù)，提供管理、模擬、決策、規(guī)劃、預(yù)測等任務(wù)的技術(shù)系統(tǒng)。大氣米氏散射、瑞利散射、非選擇性散射：米氏散射：大氣中微粒的直徑與入射波長相當（d≈入）產(chǎn)生的散射現(xiàn)象；瑞利散射：大氣中粒子的直徑比波長小得多時發(fā)生的散射（d<入）；非選擇性散射：大氣中粒子的直徑比輻射波長大得多時發(fā)生的散射（d>入），會造成嚴重的數(shù)據(jù)衰減。大氣散射：電磁波受到大氣微粒（空氣分子、氣溶膠）的影響，而改變傳播方向的現(xiàn)象。后向散射系數(shù)：入射方向上散射強度的系數(shù)。大氣窗口：太陽輻射通過大氣層，較少被散射、反射、吸收的，透射率較高的波段。漫反射：電磁波在粗糙的表面發(fā)生的向各個方向進行反射的現(xiàn)象。太陽入射角：太陽輻射入射與壁面法線的夾角。鏡面反射：電磁波完全反射，入射角等于反射角。天空光：太陽光在大氣中分子塵埃水蒸氣發(fā)生漫反射，成為天空光電磁波電磁波：電磁振蕩的傳播，具有波粒二象性。電磁波譜：在真空中將電磁波按波長或者頻率，遞增或遞減的方式排列成的圖譜。輻射照度：又稱輻照度。指照射到物體單位面積的輻射通量。輻射亮度：單位投影面積，單位立方角內(nèi)的輻射通量。比輻射率：又叫發(fā)射率。物體在同一觀測條件下，同溫度，同波長，輻射出射量與同溫度，同波長的黑體輻射出射量之比。反照率：電磁輻射在地物上的反射能量之和與總?cè)肷淠芰恐?。亮度溫度：同一波長下，物體與黑體輻射強度相等，此時黑體的溫度為該物體在該波長下的亮度溫度。地物波譜曲線（地物反射光譜曲線）：地物反射、吸收、發(fā)射電磁波的特性隨波長而變化，橫坐標為波長，縱坐標為反射率。程輻射：又稱路徑輻射。太陽輻射在大氣中發(fā)生散射和反射，直接被衛(wèi)星傳感器接收，屬于噪聲輻射。雙向反射率因子（BRF）：指同照射條件和觀測條件下，物體反射通量與標準參考面反射通量之比。雙向反射分布函數(shù)（BRDF）。描述物體反射率隨入射方向和出射方向而變化的特性。高光譜遙感、多光譜遙感：高光譜遙感：在電磁波譜的可見光、近紅外、中紅外和熱紅外波段范圍內(nèi)，獲取許多非常窄的光譜通道，對地物進行連續(xù)成像的技術(shù)。多光譜遙感：將電磁波分成若干個較窄的波譜通道，同步獲取地表不同波段信息的一種遙感技術(shù)。熱紅外遙感：記錄地球表面發(fā)射的輻射能。波譜分辨率、輻射分辨率、空間分辨率、時間分辨率：波譜分辨率：傳感器所能分辨電磁波的最小波長間隔。輻射分辨率：傳感器對電磁波能分辨的最小輻射量?？臻g分辨率：是遙感圖像上能夠分辨的最小單元的尺寸，是用來表征影像分辨地面目標細節(jié)的指標。通常用像元大小、像解率或視場角來表示。時間分辨率：指傳感器探測同一地域最小的時間間隔，即重訪周期。波粒二象性：電磁波表現(xiàn)出波動性，又表現(xiàn)出粒子性。定標、交叉定標、星上定標、地面定標：定標：建立每個探測器輸出值地物的亮度與實際亮度之間的定量關(guān)系。有絕對定標和相對定標。交叉定標：同一軌道中未定標的傳感器和已經(jīng)定標的傳感器對同一地物進行探測，用已定標的測量值對未定標進行校正。星上定標：是一種實時、連續(xù)的定標?？梢姽夂徒t外通道通過太陽光、鎢絲燈作為校準源；熱紅外通道多用黑體進行定標。被動遙感、主動遙感：被動遙感：又稱無源遙感。本身不帶有輻射源的探測系統(tǒng)。主動遙感：探測器有人工輻射源向目標地物主動發(fā)射電磁波，并接收并記錄反射波的遙感系統(tǒng)。高斯-克呂格投影：又稱“等角橫切圓柱投影”圓柱體與地球橢球一條經(jīng)線相切，且圓柱體的中心軸與地球赤道面重合，地球有條件地投影在圓柱體的柱面：1經(jīng)線和赤道面垂直；2等角投影；3經(jīng)線投影后長度保持不變。遙感平臺：傳感器的搭載平臺，在一定的高度或距離對地面目標進行探測，提供保障和工作條件的搭載平臺。直方圖：是一種表現(xiàn)圖像信息內(nèi)容的圖表，當圖像中同一亮度有多個像元時，通常采用灰度直方圖，其橫坐標為灰度（DN），縱坐標為頻率或頻數(shù)。瞬時視場與瞬時視場角：瞬時視場角：傳感器某一瞬時時刻觀測地面目標中，接收到的目標地物的電磁波輻射，限制在一個很小的角度范圍內(nèi)，也是掃描儀的空間分辨率。瞬時視場：指在掃描成像過程,掃描鏡的現(xiàn)場角大小雷達：合成孔徑雷達（SAR）:探測器與地面相對運動狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)處理方法將真實孔徑雷達合成為較大的等效天線孔徑雷達。真實孔徑雷達：是以實際孔徑天線進行工作的側(cè)視雷達。差分干涉雷達系統(tǒng)（D-INSAR）：指利用同一地區(qū)的兩幅干涉圖像，一幅是形變前的兩幅SAR影像獲取的干涉圖像，另一幅是形變后的兩幅SAR影像獲取的干涉圖像，再通過兩幅干涉圖像差分處理，來獲取地表的微量變形的測量技術(shù)。合成孔徑雷達干涉測量技術(shù)（INSAR）：以同一地區(qū)兩張SAR圖像，求取相位差，再相位解纏，從干涉條紋中獲取地形高程數(shù)據(jù)。激光雷達（LIDAR）：是激光器作為輻射源的雷達，激光技術(shù)與雷達技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。方位分辨率：雷達探測中有兩個方向，側(cè)視和航向，側(cè)視方向為距離分辨率，航向為方位分辨率，是沿著航向，所能分辨的最小的距離。橫波：質(zhì)點規(guī)律的振動，振動方向與前進方向垂直。植被：植被覆蓋度：在某一區(qū)域內(nèi)，植被在地面的垂直投影面積（單面）與該區(qū)域面積之比。葉面積指數(shù)（LAI）：單位面積內(nèi)，植被葉面（單面）在地面的投影面積之和。植被指數(shù)：用來評價植物長勢的指標，有NDVI、PVI、DVI。NDVI：又稱歸一化植被指數(shù)。公式為（NIR-R）/(NIR+R)。近紅外波段與紅波段差與和之比。用來檢測植被生長狀態(tài)、植被覆蓋度和消除部分輻射誤差。紅邊：近紅外與紅光交界處，植被對電磁波反射率快速變化的區(qū)域。圖像處理三原色、加色法、減色法：三原色：三種顏色，其中任一兩種按比例混合不能得到另一種顏色，三種顏色按比例能夠得到各種顏色。加色法：調(diào)節(jié)紅、綠、藍三原色的亮度比例，形成各種色彩。減色法：從白光中減去一種或幾種光，形成色彩。圖像配準：在同一區(qū)域，通過一幅圖像（基準圖像）對另一幅圖像進行校準，對同一區(qū)域內(nèi)的同名像元配準。紋理：圖像上色調(diào)變化的頻率。混合像元：一個像元中有多個土地覆蓋類型成為混合像元。全色圖、假彩色合成圖像：全色圖（全色影像）：單通道影像，通道波長為可見光（0.38-0.76μm）的影像，為灰度影像。假彩色合成圖像：根據(jù)加色法彩色合成原理。選取三個波段賦予紅綠藍三個波段，進行整合形成的合成彩色圖像。圖像濾波：是采用濾波技術(shù)實現(xiàn)圖像增強的方法。低通濾波、高通濾波：低通濾波：是一種消除高頻成分，保留低頻成分的算法，有平滑圖像的目的。高通濾波：是一種消除低頻成分，保留高頻成分的梯度算法，有銳化圖像的目的。輻射校正：消除或改正遙感圖像成圖過程中各種噪聲的過程，有直方圖最小消除法和回歸分析法。像點位移：地形起伏會引起相片比例尺變化外，還會引起平面的點在相片上位置的移動。圖像空間增強：是指直接對圖像進行各種運算以得到需要的增強結(jié)果的一種圖像處理方法。全景畸變：掃描過程中，像距不變，物距隨著掃描角度增大而增大，導(dǎo)致圖像上從中心到兩邊比例尺逐漸縮小。輻射畸變：受傳感器本身特性、地物光照條件以及大氣作用，導(dǎo)致遙感傳感器測量值與地物實際的光譜輻射率的不一致。尺度擴展：小尺度獲取的信息來推大尺度的信息。主成分分析：又稱（k-l變換）。將多個波段的電磁波通過壓縮整合成更有效地少數(shù)幾個波段，從而減少數(shù)據(jù)處理量的方法。監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類：監(jiān)督分類：又稱訓練場法，依據(jù)典型樣本訓練方法進行分類的技術(shù)。非監(jiān)督分類：依靠影像上不同地物光譜信息進行特征提取，在統(tǒng)計特征差別來達到分類的目的。成像方式遙感：分為影像方式遙感和非影像方式遙感，影像方式遙感是用光學攝影方法獲取圖像，非影像方式遙感是通過掃描成像的方法獲取圖像。光譜匹配：研究兩個光譜曲線的相似度來判斷地物的歸屬類別。遙感反演：以遙感圖像為已知量，推算大氣中某個影響遙感成像的未知參數(shù)，稱為遙感反演。是一種病態(tài)反演。黑體黑體：對電磁輻射完全吸收，沒有反射、投射的物體，是個假象體。黑體三大定律：普朗克定律、維恩位移定律、斯忒藩-玻爾茲曼定律。普朗克定律：在任意溫度下，從一個黑體中發(fā)射出的電磁輻射的輻射率與頻率之間的關(guān)系。斯忒藩-波爾茲定律：黑體的總輻射出射度與溫度的四次方成正比。維恩位移定律：黑體最大輻射強度對應(yīng)的波峰與溫度成反比?；鶢柣舴蚨桑喝我粶囟认拢矬w單位面積的出射度和吸收率之比，任何物體都是常數(shù)，等于該溫度下同面積黑體輻射出射度。傳感器與衛(wèi)星推掃式傳感器、線陣掃描成像：是瞬間在像面先形成一條線圖像，甚至是一幅二維影像，然后對影像進行掃描成像。也稱線陣列CCD推掃式成像儀，如SPOT的HRV。同軌立體和異軌立體：在同一條軌道方向上獲取立體影像為同軌立體，不同軌道上獲取立體像對為異軌立體。極軌衛(wèi)星：指衛(wèi)星的軌道面與太陽保持固定取向，且衛(wèi)星軌道面與地球赤道面基本垂直，每次觀測同一地區(qū)時能夠保持在同一時間段。MODIS：中分辨率成像光譜儀，是搭載在terra和aqua衛(wèi)星上的傳感器，通過X波段發(fā)射，免費使用。特點：1空間分辨率大幅提高。2時間分辨率有優(yōu)勢，一天可過境4次。3光譜分辨率高，36個波段。簡答題為什么我們能用遙感識別地物？是因為地物具有不同的光譜特性，不同地物在不同波段反射率存在差異，根據(jù)這種差異來識別地物。引起遙感影像變形的主要原因有哪些？大氣折射影響，地形起伏，遙感平臺的位置和運動狀態(tài)的影響，地球的自轉(zhuǎn)，地球的曲率。與可見光和紅外遙感相比，微波遙感有什么特點？1微波遙感的波長更長，具有很好的穿透性。氣象因素對其影響更小，可以全天候、全天時工作。2微波差分干涉技術(shù)，對于微小的形變更加敏感。3對于森林、雪地、土壤具有一定的穿透力。4海洋遙感具有特殊意義。簡述非監(jiān)督分類的過程？1確定初始類別參數(shù)。2計算每個像元與各類別的中心距離，選擇與中心距離最短的一類作為該像元的歸屬類。3根據(jù)事先設(shè)定的閾值，將類別合并或分裂。4計算新的類別中心，把新值與原中心值對比，有差異則用新值為集群中心。5重復(fù)2-4的步驟。6聚類中心的位置不再變化或者達迭代次數(shù)，運算停止。比較監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類的優(yōu)缺點。根本區(qū)別在于是否利用訓練場地來獲取先驗的類別知識，監(jiān)督分類是根據(jù)樣本選擇特征參數(shù)，所以訓練場地要求有代表性，樣本數(shù)目要滿足分類的要求，有時這些不容易做到;非監(jiān)督分類不需要更多的先驗知識，他根據(jù)地物的光譜統(tǒng)計特征進行分類，所以非監(jiān)督分類方法簡單，且具有一定的精度。側(cè)視雷達是怎么工作的？其工作原理是什么？天線是使用真實孔徑雷達，不斷發(fā)出強脈沖波，間隔為微秒，脈沖遇到地面，一部分被吸收，一部分反射回來，反射方向與入射方向為180度，根據(jù)返回的反沖電信號的強弱與時間，記錄下距離與強度。天線發(fā)射和接受雷達脈沖交替進行。請結(jié)合所學的Landsat和SPOT衛(wèi)星知識，談?wù)勱懙匦l(wèi)星的特點？1每天幾乎在同一地方時經(jīng)過各地區(qū)上空，保障了色調(diào)上的一致性。2具有較高的空間分辨率，提升識別精度。3傳感器可以做傾斜觀測，縮短時間分辨率。談?wù)勥b感技術(shù)的發(fā)展趨勢。1.波譜分辨率提高，波譜范圍增大。2大、中、小衛(wèi)星相互協(xié)同，高、中、低軌道相結(jié)合，時間分辨率從幾小時到幾十天不等，形成互補。3空間分辨率不斷提高，提升分類精度。4三維成像的發(fā)展，將二維測量發(fā)展到三維測量。5系統(tǒng)的發(fā)展，更能夠識別地物的微小差別。什么是地球輻射的分段性？分為可見光與近紅外波段、中紅外波段、熱紅外波段。可見光與近紅外波段基本是反射太陽輻射；中紅外波段既有反射的太陽輻射，也有地球自身的熱輻射；熱紅外波段基本是地球的熱輻射。按遙感所使用的波段，可以將遙感技術(shù)分為哪三類？在這三類中，大氣散射對他們分別有什么影響？可見光遙感、紅外遙感、微波遙感。太陽輻射在大氣傳播過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個方向散開，是謂大氣散射。根據(jù)散射粒子和光波直徑的對比，可以分為三種散射:瑞利散射、米氏散射、無選擇性散射。在這三類中，大氣散射分別有如下影響:對可見光和近紅外:晴朗時以瑞利散射為主;有云霧及顆粒物時一無選擇性散射對紅外波段:云霧及顆粒物時-米氏散射微波波段:主要為瑞利散射，但散射強度極弱為什么要對遙感影像進行輻射糾正，輻射誤差產(chǎn)生的原因有哪些？影像的色調(diào)不能代表地物真實輻射強度，為了保證定量分析的準確性，使用遙感影像前要進行輻射校正。原因：1遙感器本身的原因，光學鏡頭中心與邊緣透光性不一致。2大氣對電磁輻射的衰減，以及非地物的電磁波進入傳感器。3地物光照條件不一致引起的輻射誤差。合成孔徑雷達的工作原理和過程是一種側(cè)視雷達，利用短天線，在平臺與地物相對運動的情況下，通過算法產(chǎn)生很長孔徑天線的效果，能夠提升方位分辨率，圖像的連續(xù)性增強，距離分辨率也能提高。具體過程：1沿著飛行航線上形成一個天線陣列。2各個短天線在不同位置上接收同一地物的回波信號，時間、相位、強度都不相同，形成相干影像。3經(jīng)過處理，得到高分辨率的影像，相當于長天線所得的影像分辨率。什么是平滑和銳化，請分別說明其在遙感技術(shù)中的應(yīng)用平滑是圖像中存在某些亮度變化較大的區(qū)域，或出現(xiàn)不該出現(xiàn)的亮點，采取的一種減小變化。使亮度減小或者去掉不必要的噪聲點。銳化是突出圖像的邊緣、線狀目標或者亮度變化不大的地方，而使用的一種梯度計算方法。影響遙感圖像分類精度的因素有哪些？1分類方法之間存在差異。2訓練場地和訓練樣本的選擇。3地形因素的影響。4混合像元問題。4分類變量的選擇問題。5空間信息在分類中的應(yīng)用問題。6圖像分類的后期處理問題。請結(jié)合所學的知識，談?wù)勀銓Ω吖庾V遙感的認識。高光譜圖像是多達數(shù)百個波段的非常窄的連續(xù)的光譜波段組成，覆蓋了可見光、近紅外、中紅外、熱紅外區(qū)域全部光譜帶。優(yōu)點是能夠區(qū)分某些特殊地物及地物之間的微弱差異。缺點時光譜分辨率太高，但空間分辨率較低；數(shù)據(jù)量大，冗余，計算量大。簡述有關(guān)熱輻射的3個定律。1、斯忒潘-波爾茲曼定律:絕對黑體的總輻射出射度與黑體溫度的四次方成正比。2、維恩位移定律-黑體輻射光譜中最強輻射的波長與黑體絕對溫度成反比。3、基爾霍夫定律:每個物體向外輻射和吸收的能量必然相等。簡述陸地衛(wèi)星TM影像的波譜特征。1、藍色，探測水體。2、綠色，探測健康植被綠色反射率。3、紅色，可量測植物紅色吸收率。4、近紅外，測定生物量和作物長勢。5、短波紅外，探測植物含水量及土壤濕度。6、熱紅外，探測熱輻射。簡述植物的光譜特征。在0.55um綠光波段有小的反射峰，該峰兩側(cè)，藍色波段和紅光波段是葉綠素的吸收帶，在0.7—0.8un附近有一反射陡坡，在1.3—2.5un反射率大大下降。雙峰雙谷的特征水體的光譜特征是什么?水體識別可包括哪些內(nèi)容?入射到水體的光，大部分被水體吸收，部分被水中懸浮物反射，少部分透射到水底，被水底吸收和反射。水體識別包括：水界線的確定、水中溶解的有機物、水中懸浮物、水中污染物、水深度什么是大氣窗口?列舉幾個遙感中常用的大氣窗口。電磁波通過大氣層時較少被反射、吸收或散射的，透過率較高的波段。微波波段1mm-1000mm，熱紅外波段8-14um，可見光、近紅外波段0.38-1.3um綜合論述太陽輻射傳播到地球表面又返回到遙感傳感器這一整個過程所發(fā)生的物理現(xiàn)象。第一次經(jīng)過大氣:吸收，反射，散射。到達地物:吸收，反射，漫反射。第二次經(jīng)過大氣:吸收，反射，散射。簡述航空遙感影像的特點。中心投影，空間分辨率高，可看到地物頂部輪廓，成像靈活，經(jīng)濟型，實用性，范圍內(nèi)比例尺大。如何評價遙感圖像的質(zhì)量?空間分辨率，波譜分辨率，輻射分辨率，時間分辨率。高光譜提取地質(zhì)礦物成分的主要技術(shù)方法是什么?光譜微分技術(shù)，光譜匹配技術(shù)，混合光譜分解技術(shù)，光譜分類技術(shù)，光譜特征提取技術(shù)，模型方法。航空攝影的種類依據(jù)原理分為傳統(tǒng)的光學攝影和數(shù)字攝影，依據(jù)探測波長的不同分為近紫外攝影、可見光攝影、紅外攝影、多光譜攝影等.簡要回答4種以上的航天影像.landsat影像、SPOT影像、TM影像、CBERS影像。季節(jié)環(huán)境因子對圖象信息的影響.冬季落葉樹葉子凋謝，在可見光和近紅外光區(qū)總體的反射率下降，而常綠的樹木仍然保持植物反射光譜曲線特征，兩者很容易辨別。論述遙感技術(shù)在地學研究中的作用和應(yīng)用前景.作用: