遥感导论复习题及答案.doc

1.什么是遥感？国内外对遥感的多种定义有什么异同点？
定义：从不同高度的平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor），接收来自地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。
平台：地面平台、航空平台、航天平台；传感器：各种光学、电子仪器
电磁波：可见光、红外、微波
//2. 根据你对遥感技术的理解，谈谈遥感技术系统的组成。
3. 什么是散射？大气散射有哪几种？其特点是什么？
辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开称为散射；大气散射有三种：分别为瑞利散射：特点是散射强度与波长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱；
米氏散射：散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射
无选择性散射：特点是散射强度与波长无关。
4. 遥感影像变形的主要原因是什么？
（1）遥感平台位置和运动状态变化的影响；（2）地形起伏的影响；（3）地球表面曲率的影响；（4）大气折射的影响；（5）地球自转的影响。
5.遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？
（1）未充分利用遥感图像提供的多种信息；（2）提高遥感图象分类精度受到限制：包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的影响。
6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。
为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等，解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：目标地物与其相关指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征，是确定河流流向的间接解译标志；地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，“植物是自然界的一面镜子”，寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。
7.   何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统？简要回答三者之间的相互关系与作用。
地理信息系统：是在计算机硬件和软件支持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据，提供管理、模拟、决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地理信息的技术系统。
全球定位系统：是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地表移动物体进行导航的技术系统。
遥感数据在3s技术中的作用：1、gis数据库的数据源；2、利用遥感数字影像获取地面高程，更新gis中高程数据库。全球定位系统在3s技术中的作用：1、精确的定位能力；2、准确定时及测速能力。地理信息系统在3s中具有采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球上与空间和地理分布有关的数据的重要作用。
8.   遥感技术识别地物的原理。
9.   MSS影象的波段是如何划分的？各个波段的主要用途是什么？
MSS4——0.5~0.6mm，绿，分辨率：79m， 对水体有一定透射能力，在清洁的水体中透射深度可达10-20米，可以判读浅水地形和近海海水泥沙。可以探测健康植被在绿色反射率。
MSS5——0.6~0.7mm，红，可用于城市研究，对道路、大型建筑工地、砂砾场和采矿区反映明显。在红色波段，各类岩石反射更容易穿过大气层为传感器接收，也可用于地质研究。可明显反映河口区海水团涌入淡水的情况，对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物质与河水浑浊度有明显反映。可区分沼泽地和沙地，可以利用植物绿色素吸收率进行梢物分类。
MSS6——0.7~0.8mm近红外，可区分健康与病虫害植被。水体在此波段具有强烈吸收作用，水体呈暗黑色，含水量大的土壤为深色调，含水量少的土壤色调较浅，水体与湿地反映明显。
MSS7——0.8~1.18mm 近红外 可用来测定生物量和监测作物长势。水体吸收率高，水体和湿地色调更深、诲陆界线清晰。该波段还可用于地质研究，划出大型地质体的边界，区分规模较大的构造形迹或岩体。
第8波段——10.4~12.6，为热红外波段，可以监测地物热辐射与水体的热污染，根据岩石与矿物的热辐射特性可以区分一些岩石与矿物，并可用于热制图。

10.   TM影象的波段是如何划分的?各个波段的重要用途是什么？

11.   SPOT影象的波段是如何划分的？各个波段的重要用途是什么？
第一波段为绿色波段，该波段以叶绿素反射曲线的次高峰为中点，可区分植被类型和评估作物长势，对水体有一定的穿透深度，在干净水域能够穿透10-20m的深度，可以区分人造地物类型；第二波段为红色波段，该波段与MSS第五波段和TM第三波段很接近，在晴朗天气下，该波段的大气透过率约为90%，是叶绿素反射曲线的低谷区，据此可以识别农作物类型，对城市道路、大型建筑工地反映明显，可用于地质解译，辨识石油带、岩石与矿物等；第三波段为近红外波段，用来检测作物长势，区分植被类型；第四波段为短红外波段，用于探测植物含水量及土壤湿度，区别云与雪；SPOT全色波段，可用于调查城市土地利用现状、区分城市主要干道、识别大型建筑物，了解都市发展状况。
12.   按传感器的工作波段可把遥感划分为哪几种类型？
可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感等。
13. 在标准假彩色合成图象上怎样识别地物类别?
14. 按传感器的工作波段可把遥感划分为哪几种类型？
分为：近紫外摄影、可见光摄影、红外摄影、多光谱摄影等
15. 黑白像片的判读方法主要有哪些？
16. 什么是大气窗口？谈谈你对大气窗口的认识和理解。
由于星载遥感传感器都在大气层上，无论太阳辐射、大地辐射、人工辐射都要被大气吸收和散射，只有一部分穿透大气。对大气层而言α+β+t=1；α、β、t分别为大气层对大气层对电磁辐射的吸收率、散射率、透射率。如果要从大气层之上探测地面，必须选择α、β都小，而t较大的波段范围，这样的波段范围称为大气窗口。
主要的大气窗口有11个：
Ⅰ．0.15~0.20mm，远紫外，t<0.25，尚未利用
Ⅱ．0.30~1.15mm，近紫外、可见光、近红外，为遥感的主要窗口，其中：0.30~0.40mm，近紫外，t约为0.70；0.40~0.70mm，可见光，t约为0.95；0.70~1.10mm，近红外，t约为0.80；Ⅲ．1.40~1.95mm，近红外，t约为0.60~0.95，其中1.55~1.75mm最为有利；
Ⅳ．2.05~3.00mm，近红外，t约为0.80，其中2.08~2.35mm最为有利；
Ⅴ．3.5~5.0mm，中红外，t约为0.60~0.70，其中4.63~4.95mm为O3、CO2、N2O吸收
Ⅵ．8~14mm，热红外，t约为0.80，也是遥感主要的窗口之一，其中9.6mm为O3吸收；Ⅶ．15~23mm，远红外，t<0.10，尚未利用；Ⅷ．25~90mm，远红外，t约为0.40~0.50，尚未利用；Ⅸ．1.0~1.8mm，毫米波，t约为0.35~0.40，尚未利用；Ⅹ．2~5mm，毫米波，t约为0.50~0.70，尚未利用；Ⅺ．8mm~1.5m，厘米波、分米波，几乎全透明，为微波遥感所使用。
17.遥感图象的分辨率有几种描述？其意义各是什么？
空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大小，既扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。
波谱分辨率：指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高。
辐射分辨率：指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射差。
时间分辨率：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，既采样的时间频率，也称重访周期。
18.什么是维恩位移定律？
黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体绝对温度T成反比：λmax·T=b，b为常数。
如果辐射最大指落在可见光波段，物体的颜色随着温度的升高而变化，波长逐渐变短，颜色由红外到红色再逐渐变蓝变紫。
19.非监督分类和监督分类的本质区别是什么？
监督分类法：选择具有代表性的典型实验区或训练区，用训练区中已知地面各类地物样本的光谱特性来“训练”计算机，获得识别各类地物的判别函数或模式，并以此对未知地区的像元进行分类处理，分别归入到已知的类别中。首先需要从研究区域选取有代表性的训练场地作为样本。根据已知训练区提供的样本,通过选择特征参数(如像素亮度均值、差等),建立判别函数,据此对样本像元进行分类,依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。
非监督分类：是在没有先验类别（训练场地）作为样本的条件下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的大小进行归类合并（即相似度的像元归为一类）的方法。非监督分类的前提是假定遥感影像上的同类物体在同样条件下具有相同的光谱信息特征。非监督分类方法不必对影像地物获取先验知识，仅依靠影像上不同类地物光谱信息 (或纹理信息或纹理信息)进行特征提取，再统计特征的差别来达到分再统计特征的差别来达到分类的目的,最后对已分出的各个类别的实际属性进行确认。
20.晴空时大气对可见光遥感和红外遥感的影响有何特点？
//21. 遥感的基本概念是什么？
//22.大气的散射现象有几种类型？
23.   对照书内卫星传感器表中所列波段区间和大气窗口的波段区间，理解大气窗口对于遥感探测的重要意义。
24.   列举几种可见光与近红外波段植被、土壤、水体、岩石的地物反射波谱曲线实例。
植被特点：可见光只反射部分绿光，近红外强烈反射见图一。
水体特点：洁净水：只有蓝绿波段有10%反射，0.75mm后全吸收——近红外全黑；有泥沙：各波段均­；含浮游植物：近红外­。见图二。
土壤特点：土壤的反射率随含水量的增加而降低。

图一

图二

图三 岩石的地物反射波谱曲线

图四 土壤的反射波谱特性
25.   主要遥感平台是什么，各有何特点？
遥感平台按高度可分为地面平台、航空平台、航天平台三种。
地面平台包括车、船、塔等，高度均在0~50m，其主要目的是对地物进行波谱测量；
航天平台的高度在150km以上，其中最高的是静止卫星，位于赤道上空36000km的高度上，航天飞机的高度在300km左右；
航空平台包括低、中、高空飞机，以及飞艇、气球等，高度在百米至十余千米不等。
26.   摄影成像的基本原理是什么？其图像有什么特征？
27.   扫描成像的基本原理是什么？扫描图像与摄影图像有何区别？
扫描成像是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的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图象。
28.   如何评价遥感图像的质量？
29.   理解加色法与减色法的原理和适用条件。在彩色合成时，有滤光片分别透光并照射到白色屏幕上利用什么原理？
30.   利用标准假彩色影像并结合地物光谱特性，说明为什么在影像中植被呈现红色，湖泊、水库呈蓝偏黑色，重盐碱地呈偏白色。
31.   数字图像和模拟图像有什么区别？为什么在计算机屏幕上显示数字图像时，常常感觉不出出它与模拟图像的区别？
数字图象是指能够被计算机存储、处理和使用的图像。数字图象与模拟图像区别在于模拟量是连续变量而数字量是离散变量。
32.   卫星或飞机的传感器所接收的辐射信号除了地物直接反射的信息外，还混入了其他途径来的辐射，需要作辐射校正把它们去掉。请分析有几种其他辐射进入传感器。
33.   引起遥感影像位置畸变的原因是什么？如果不作几何校正，遥感影像有什么问题？如果作了几何校正，又会产生什么新的问题？
不作几何校正产生的问题：行列不均匀，像元大小与地面大小对应不准确，地物形状不规则，给定量分析及位置配准造成困难。
34.   结合地物光谱特征解释比值运算能够突出植被覆盖的原因。
35.   结合遥感与地理信息系统的发展，谈谈遥感与非遥感信息复合的重要意义。
36.   多波段遥感图像最初分发时，通常采用哪三种数据存贮格式？经过处理后计算机中常用的图像存贮格式又有哪些？
//37.   比较监督分类与非监督分类的优缺点。
38.      水体的光谱特征是什么？水体识别可包括哪些内容？
太阳光照射到水面，少部分被水面反射回空中，大部分入射到水体。入射到水体的光，又大部分被水体吸收，部分被水中悬浮物反射，少部分透射到水底，被水底吸收和反射。被悬浮物反射和被水底反射的辐射，部分返回水面，折回到空中。因此遥感器所接受到的辐射就包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空反射光。由于不同水体的水面性质、水体中悬浮物的性质和含量、水深和水底特性等不同，从而形成传感器上接收到的反射光谱特性存在差异，为遥感探测水体提供了基础。
水体识别可包括；
39. 植物的光谱特征是什么？如何区分植物类型，监测植物长势？
健康植物的光谱特征：在可见光的0.55um附近有一个反射率为10%~20%的小反射峰。在0.45um和0.65um附近有两个明显的吸收谷。在0.7~0.8um是一个陡坡，反射率急剧增高。在近红外波段0.8~1.3um之间形成一个高的，反射率可达40%或更大的反峰。在1.45um，1.95um和2.6~2.7um处有三个吸收谷。
不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同，具有不同的光谱特征；利用植物的物候期差异来区分植物；根据植物生态条件区别植物类型。
//40.      GIS、RS、GPS在“3S”技术中的作用是什么？
41.      “3S”技术的主要应用领域是什么？试举数例。
在车辆导航与车辆监控系统中的综合利用；在海洋渔业资源开发中的综合利用；在精细农业发展中的综合利用；在土地研究中的综合利用；在全球变化研究领域中的综合利用。

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