遥感复习资料
一、名词解释
1、遥感:是应用探测仪器，不与探测目标相接触，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。
2、大气窗口：电磁波在大气中传输过程中吸收和散射很小，透射率很高的波段。 绿色植物反射波谱特征，并作出相应植物反射波谱曲线。
3、电磁波（横波）：由振源发出的电磁振荡在空中的传播叫电磁波，如：光波、热辐射、微波、无线电波等。
4、电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长（或频率）的长短，依次排列制成的图表，叫做电磁波谱。
5、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。
6、像点位移：在中心投影的像片上，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像片位置的移动，这种现象称为像点位移。
7、瞬时视场角：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角。即扫描仪的空间分辨率。
8、（遥感）数字图像：能够被计算机存储、处理和使用的影像。
9、辐射畸变：指从传感器得到的测量值与目标物的光谱反射率与光谱反射亮度等物理量不一致。
10、几何精校正：利用控制点的影像坐标和地图坐标的对应关系，近似的确定所给的影像坐标系和应输出的坐标系之间的变换公式。
11、多源信息复合：将多种遥感平台，多时相遥感数据之间以及遥感数据与非遥感数据之间的信息组合匹配。
12、程辐射度：相当部分的散射光向上通过大气直接进入传感器，这部分辐射称为程辐射度。
13、差值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相减就是差值运算。 fd（x，y）=f1（x，y）- f2 （x，y）
14、比值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相除（除数不为0） 就是比值运算。
15、信息复合：指同一区域内遥感信息之间或遥感与非遥感信息之间的匹配复合。
16、正像素：把一个像素内只含有一种地物的称为正像素。
17、混合像素：像素内包括两种或两种以上地物的称为混合像素。
二、填空
1、遥感系统包括：信息源、信息的获取 、信息的记录和传输 、信息的处理、信息的应用
2、遥感的特点：大面积同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性
3、电磁波的性质：横波、在真空以光速传播、满足：f·λ=C；E=h·f、具有波粒二象性（波长越长波性越强，波长越短粒子性越强）
波长：λ/um
5、大气对辐射的影响：散射作用、吸收作用、反射作用
6、最大辐射的对应波长分别为：λmax地 =9.66μm λmax日 =0.48μm
7、地球辐射的分段特性：
8、常用的大比例尺地形图属于垂直投影或近垂直投影，而摄影相片却属于中心投影。
及空间分布特点、目标地物的属性特点、目标地物的变化动态特点
10、将遥感图像归纳为三方面特征：几何特征、物理特征、时间特征。这三方面特征的表现参数即为空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率。
11、颜色的性质由：明度、色调、饱和度来描述。
12、加法三原色：蓝、红、绿、；减法三原色：黄、青、品红；互补色：黄和蓝、红和青、绿和品红。
13、三原色等量叠加得到白光，等量相减得到黑光，；红（多）＋ 绿（少）＝ 橙色；红（少）＋ 绿（多）＝ 黄绿色
14
15、引起辐射畸变的原因：传感器仪器本身产生的误差、大气对辐射的影响
16、遥感影像变形的原因：遥感平台位置和运动状态变化的影响、地形起伏的影响、地球表面曲率的影响、大气折射的影响、地球自转的影响
17、控制点的选择原则：控制点均匀分布于整个影像区域、控制点在影像上易分辨且精细、特征变化大的区域应该多选、影像边缘部分必须多选取控制点、控制点一定要有数量保证
18、确定校正后图像上每点亮度值的方法：最近邻法、双线性内插法、三次卷积内插法
19、TM的4，5，3波段依次被赋予红、绿、蓝进行合成，可以突出较丰富的信息。
20、选择TM影像组合波段的原则：各波段的方差或标准差尽可能大、各波段的相关系数尽量小、各波段的均值大小不要相差悬殊、选用含有目标地物特征谱带的
波段
21、为了实现匹配常常需要对每一种信息源作预处理，包括空间配准与内容复合两个方面。
22、遥感图像目标地物特征：色、行、位；目标地物识别特征：色调、颜色、阴影、形状、纹理、大小、位置、图型、相关布局。
23、彩红外像片中，原来的绿色地物被赋予蓝色，原来的红色地物被赋予绿色，反射红外线的地物被赋予红色。
24、遥感摄影相片直接判读标志：形状、大小、阴影、色调与颜色、纹理、图型、位置
多分析”的原则。
27、微波微博影像的判读方法：采用采用由已知到未知的方法、对微波影像进行投影纠正、对微波影响进行立体观察
28、目视解译方法：直接判读法、对比分析法、信息复合法、综合推理法、地理相关分析法
29、目视解译基本步骤：①目视解译准备工作阶段②初步解译与判读区的野外考察③室内详细判读 ④野外验证与补判 ⑤目视解译成果的转绘与制图
30、遥感数字图像最基本的单位是像素，它具有空间特征和属性特征，属性特征采用亮度值来表达。
遥感器接收到的辐射就包括： 水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光、天空散射光
32、在近红外影像上，水体呈浅黑或黑色调；标准假彩色影像上水体呈蓝黑色、深蓝色。
33、遥感图像计算机分类的依据是遥感图像像素的相似度，相似度取决于距离和相关系数。
三、简答
1、黑体的三个吸收定律？
答：①斯蒂芬－玻尔兹曼定律 ②基尔霍夫定律 ③维恩位移定律
不同温度的黑体辐射图（必考）
3、
2、晴朗的天空为蓝色的原因是什么？夕阳呈现橘红色的原因是什么？云雾呈白色？
晴朗的天空为蓝色是因为：蓝光波长短，散射强度大。因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝，使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削弱。
夕阳呈现橘红色是因为：日落时太阳高度角小，阳光斜射向地面，通过的大气层比阳光直射时要厚得多。蓝光波长最短，几乎被散射殆尽，波长次短的绿光散射强度也居其次，大部分被散射掉了。只剩下波长最长的红光，散射最弱，因此透过大气最多。加上剩余的极少量绿光，最后合成呈现橘红色、所以夕阳都偏橘红色。
云雾成白色是因为：在可见光波段，云雾中水滴的粒子直径就比波长大很多，因而对可见光中各个波长的光散射强度相同，所以人们看到云雾呈白色，并且无论从云下还是乘飞机从云层上面看，都是白色。
3、位移量
4、中心投影与垂直投影的区别？（必考）
答：①投影距离的影响
中心投影：投影距离不同或焦距不同则像片的比例尺也不同；垂直投影：投影距离不同与像片比例尺无关。（不存在焦距）
②投影面倾斜的影响
中心投影：投影面的倾斜造成同一个像片不同部位比例尺的差异；垂直投影：比例尺有所放大，像点相对位置保持不变。
③地形起伏的影响
中心投影：地形起伏造成像点位移；垂直投影：不存在像点位移。
5、监督分类与非监督分类方法比较？（必考）
答：根本区别在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识。
监督分类的关键是选择训练场地，训练场地要有代表性，样本数目要能够满足分类要求，此为监督分类的不足之处。
非监督分类不需要更多的先验知识，根据地物的光谱统计特性进行分类，当两地物类型对应的光谱特征差异很小时，分类效果不如监督分类效果好。
6、大面积农作物的遥感估产 （必考）
（1）可以根据作物的色调、图形结构等差异最大的物候期（时相）的遥感影像和特定的地理位置等的特征，将其与其他植被区分开来。
（2）利用高时相分辨率的卫星影像对作物生长的全过程进行动态监测。
7、水中泥沙的确定（必考）
答：1)浑浊水休的反射波谱曲线整体高于清水，随着悬浮泥沙浓度的增加，差别加大。
2)波谱反射峰值向长波方向移动(“红移”)。清水在0.75um处反射率接近于零，而含有泥沙的浑浊水至0.93um处反射率才接近于零。
3)随着悬浮泥沙浓度的加大，可见光对水体的透射能力减弱，反射能力加强。
4)波长较短的可见光，如蓝光和绿光对水体穿透能力较强，可反映出水面下一定深度的泥沙分布状况。
8、水中叶绿素的确定（必考）
答：1）水体叶绿素浓度增加，蓝光波段的反射率下降，绿光波段的反射率增高 水面叶绿素和浮游生物浓度高时，近红外波段仍存在一定的反射率，该波段影像中水体不呈黑色，而是呈灰色，甚至是浅灰色。
9、水体在各波长都有强烈的吸收，可见光和红外哪个吸收更强？
答：在可见光范围内，水体的反射率总体上比较低，不超过10%，一般为4%-5%，并随着波长的增大逐渐降低，到0.6um处约2%-3%，过了0.75um，水体几乎成为全吸收体。因此，在近红外的遥感影像上，清澈的水体呈黑色。所以，在红外波段吸收更强。
10、有哪些因素影响使得植物光谱特征产生差异性?
答：植物种类、水分含量、疏密程度、物候期、下垫面、大气污染、土壤水分、有机质含量、病虫害。
11、“红边”位移，对于成熟的植被其红边会发生怎样的变化？
答：“红边”是指红光区外叶绿素吸收减少部位（约
（>0.7μm）之间，健康植物的光谱响应陡然增加（亮度增加约10倍）的这一窄条带区。作物快成熟时，其叶绿素吸收边（即红边）向长波方向移动，即“红移”。“红移”出现的重要原因是由于作物成熟叶绿素a大量增加（即叶黄素代替叶绿素）所致。
四、论述
1、大气散射现象有哪几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云透雾能力而可见光不能。
答：大气散射现象有瑞利散射、米氏散射和非选择性散射3种。
瑞利（Rayleigh） 散射特点：散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱；米氏散射特点：潮湿天气米氏散射影响较大，散射强度与波长的二次方成反比，并且散射在光线向前方向比向后方向更强；无选择性散射特点：散射强度与波长无关，也就是说，在符合无选择性散射的条件的波段中，任何波长的散射强度相同。
微波具有穿云透雾能力而可见光不能是因为：对于大气分子、原子引起的瑞利散射主要发生在可见光和近红外波段。对于大气微粒引起的米氏散射从近紫外到红外波段都有影响，当波长进入红外波段后，米氏散射的影响超过瑞利散射。大气云层中，小雨滴的直径相对其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，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，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射，最大透射，而被称为具有穿云透雾的能力。
2、直方图最小值去除法基本思想？
答：一幅图像中总可以找到某种或某几种地物，其辐射亮度或反射率接近0（eg.地形阴影区、平静清洁的水面、反射率很低的深海水体等），这时在图像对应位置像元亮度值应为0，而实测表明，这些位置上的像元亮度值并不为0，这个值就应该是大气散射导致的程辐射度值（程辐射度主要来自米氏散射，其散射强度随波长的增大而减小，到红外波段也可能接近于零）。
3、可见光黑白像片和黑白红外像片解译？ （必考）
答：①黑白像片识别与解译的规律是：可见光范围内反射率高的地物，在航空像片上呈现淡白色调，反射率低的地物，在像片上呈现暗灰色调，如水泥路面呈现灰白色，而湖泊中的水体呈现深暗色。②黑白红外像片上地物色调深浅的解释不同于可见光黑白像片。在可见光黑白像片上，茂密植被的颜色为暗灰色，但在黑白红外像片上为浅灰色，这是因为植物的叶子在近红外只有强烈反射的特点。各种植被类型或植物处在不同的生长阶段或受不同环境的影响，其近红外线反射强度不同，在黑白红外像片上表现的明暗程度也不同，根据像片色调差异可以区分出不同的植被类型。③物体在近红外波段的反射率高低决定了在黑白红外像片上影像色调的深浅，例如水体在近红外波段具有高的吸收率，很低的反射率，因此在黑白红外像片上呈现深灰色或灰黑色。
4、夜间的热红外航空像片比白天的解译效果要好？
答：黎明前的热红外像片效果最佳，这因为夜间不受太阳辐射的干扰，热红外像片上色调差异主要取决于地物的温度和辐射热红外线的能力。
5、绿色植物反射波谱曲线（必考）
植物：①可见光区域（0.38-0.76微米）在可见光区域，由于色素的强烈吸收，植物叶子反射和透射都很低。叶绿素大体上在以0.45微米为中心的蓝波段及以0.67微米为中心的红波段吸收大量的辐射能，因此在0.54微米附近形成绿色反射峰而呈现绿色。如果叶绿素不能正常生长或被破坏，将使这两个吸收带的吸收减少，反射率升高（特别是红色区域），于是绿色植被呈现不正常色调。②近红外区域（ 0.76-1.3微米）在近红外区域，叶子的反射及透射能量约各占一半，吸收的能量极少（少于5%），在0.7-0.8微米处有一反射“陡坡”，至1.1um附近有一峰值。植物细胞壁和细胞壁间空隙的折射率不同，导致了多重反射，形成近红外高反射区。不同植物种类的叶肉细胞结构差异很大，所以植物在近红外的反射差异比在可见光区域大得多。③中红外区域（1.35-2.5微米）由于绿色叶子细胞膜之间和内部的水分含量高，形成以1.45、1.95、2.7微米为中心的水分吸收带。
7、微波遥感的特点？（必考）
答：①能全天候、全天时工作
可见光遥感只能在白天工作，红外遥感虽可克服夜障，但不能穿透云雾。 ②对某些地物具有特殊的波谱特征
许多地物间，微波辐射能力差别较大，因而可以较容易地分辨出可见光和红外遥感所不能区别的某些目标物的特性。
③对冰、雪、森林、土壤等具有一定的穿透能力
该特性可用来探测隐藏在林下的地形、地质构造、军事目标，以及埋藏于地下的工程、矿藏、地下水等。
④对海洋遥感具有特殊意义
微波对海水特别敏感，其波长很适合于海面动态情况(海面风、海浪等)的观 测。
⑤分辨率较低，但特性明显
微波传感器的分辨率一般都比较低，这是因为其波长较长，衍射现象显著的缘故。其次，观测精度与取样速度往往不能协调。通常是以牺牲精度来提高取样速度的。