《遥感原理与应用思考题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遥感原理与应用思考题（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、绪论1、当前遥感技术发展的趋势*一、理论方面：数字地球科学理论地球系统科学理论行星遥感理论遥感信息处理理论*二、技术方面：1. 大卫星、小卫星、空间站各尽其职；航空航天遥感并举。2. 新型传感器不断推出：雷达、高光谱是当今发展趋势。全方位、多时相、定量对地观测4与GPSGIS等技术综合集成*三、应用方面：1时空全面展开2应用模型深化3遥感应用领域更加广阔2、遥感应用从内容上可以概括为资源调查与应用、环境监测评价、区域分析规划及全球宏观研究四大领域。二、遥感物理基础3、波动性：光在传播时表现出波动性，如光的干涉、衍射、偏振、反射、折射。粒子性：光与物质作用时表现出粒子性，如光的发射、吸收、散
2、射。4、电磁波长不同，其波动性和粒子性所表现的程度也不同，波长愈短，辐射的粒子性越明显；波长愈长，辐射波动特性愈明显。5、波因辐射源（或者观察者）相对于传播介质的运动，而使观察者接受到的频率发生变化，这种现象称为多普勒效应。波在波源移向观察者时频率变高,而在波源远离观察者时频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。电磁波多普勒效应，当光源向你运动时，频率也会增加，表现为光的颜色向蓝光方向偏移，即蓝移；而当光源离你而去时，频率会减小，表现为光的颜色会向红光方向偏移，即红移。6、把电磁波按波长的长短/频率的大小依次排列成的图表，称为电磁波谱。电磁波谱从波长短的一侧开始，依此为丫射线、x射线、紫外
3、线、可见光、红外线、微波、无线电波7、遥感记录的电磁波信息A振幅；t时间变量；k周期数；x空间变量j初相位；w角频率，w=2p/T=2pf波函数由振幅和位相组成，一般遥感器仅仅记录电磁波的振幅信息，丢失位相信息。全息摄影中，同时记录了振幅信息和位相信息。8、电磁辐射的度量：辐射能量、辐射通量、辐射通量密度、辐照度、辐射出射度、辐射出射度、辐射亮度9、物体的发射辐射：通常地物发射电磁波的能力，是以发射率（a）作为测量标准，而地物的发射率又是以黑体作为基准。10、普朗克定律：普朗克公式给出了黑体辐射通量密度与温度的关系及按波长分布情况。11、维恩位移定律：随温度的升高，辐射能量的峰值向短波方向偏移
4、。低温地物发射波长较长的电磁波。12、到达地面的太阳辐射主要集中在0.32.5?m波段，包括近紫外、可见光、近红外和中红外；13、物体对电磁波的反射形式：镜面反射、漫反射、方向反射14、地物粗糙、颜色发暗、比热大、热惯性大的，有保温作用一发射率（）高15、影响植被波谱特征的主要因素：植物类型、植被生长季节、植被生长状态16、电磁波谱从波长短的一侧开始，依此为丫射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波17、至U达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量18、地物反射波谱特征：*绿色植被的光谱反射特征：可见光波段（040.76卩m）有一个小的反射峰，位置在0.55m（绿）处，两
5、侧0.45m（蓝）和0.67卩m（红）有两个吸收带。这一特征是由于叶绿素的影响，叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿光反射作用强。在近红外波段（0.7-0.81m）有一反射的“陡坡”，至1.1im附近有一峰值，形成植被的独有特征。这是由于植被叶细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成的高反射率。在中红外波段（1.3-2.51m）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别以1.45、1.95、2.71m为中心是水的吸收带，形成低谷。影响植被波谱特征的主要因素还有植物类型、植物生长季节、植被生长状态。*水体的光谱反射特征：水体的反射率很低，特别是红外波段，色调为均匀的暗色，加之水
6、体的特殊形状，在图像上很好识别。水体的水面性质、悬浮物的性质和含量、水深、水温能影响水体的反射光谱特性，所形成的光谱差异，成为遥感探测水体性状的基础。随着悬浮泥沙浓度的加大，水体的反射能力加强，而透射能力减弱，遥感图像上的色调就浅。蓝波段对水体有较大的透射能力，因此该波段的色调可反映水深和浅水区的水下地形。水体的热容量大，在热红外波段的昼夜图像上有明显的色调差异。根据该波段传感器的温度标定，可推算出水温。遥感探测水体的污染很有效，污染物改变了水体的性质，图像上的光谱特性会有很大的差异，而易于区别。土壤的光谱反射特征：自然状态下土壤表面的反射没有明显的峰值和谷值土质越细反射率越高，有机质含量和含
7、水量越高反射率越低土壤反射波谱曲线比较平滑，故在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。* 岩石的光谱反射特征：岩石的反射光谱无统一的特征，影响岩石波谱曲线的因素有：岩石风化程度、岩石含水状况、矿物颗粒大小、岩石表面光滑程度、岩石色泽。19、地物反射光谱特性的测量分实验室测量和野外测量两大类。野外测量又分地面测量和航空测量。20、传感器从高空探测地物时，所接收的电磁波能量包括：（1）太阳辐射经大气衰减后照射地面，经地物反射后又经大气第二次衰减进入传感器的能量；（2）地面物体本身辐射的能量经大气衰减后进入传感器；（3）大气散射和辐射的能量。21、散射：辐射在传播过程中遇到小微粒产生衍射现象
8、而使传播方向改变，向各个方向散开，称为散射。22、大气散射的性质与强度取决于大气分子或微粒的半径d与被散射光的波长入之间的对比关系。23、当大气微粒的直径（d）比辐射波长（入）小得多时，所发生的散射称为“瑞利散射”，由于这种散射是由大气分子引起的，又称为分子散射。散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱。红外线、微波可以不考虑瑞利散射的影响，但对可见光而言，瑞利散射非常显著。24、当微粒的直径与辐射波长差不多即d-入所发生的散射，称米氏散射。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，方向性明显。它是由大气中气溶胶所引起的散射，故云雾对红外线的米氏散射不容忽视
9、。25、当大气微粒的直径比波长大得多时，即d入，所发生的散射称为非选择性散射。非选择性散射与波长无关,散射系数为常数，任何波长散射强度相同。水滴、雾、烟雾常常出现这种散射，云雾呈现白色，正是由于对各种波长的可见光散射都相同。26、可见光、近红外波段瑞利散射是主要的；紫外红外波段均存在米氏散射；微波波段小雨滴在微波波段也是瑞利散射27、电磁辐射在大气中的传输损耗较小,较少被反射、吸收或散射，透过率较高的波段，对遥感十分有利，这些波段通常称之为“大气窗口”。28、遥感利用来作为工作波段的大气窗口主要有：*紫外、可见光近红外：0.3-1.3微米。可用强光照下光学摄影、扫描方式成象。透过率7-95%，
10、白天作业。* 近红外：1.5-1.8，2.0-3.0微米。可用强光照下扫描方式成象，白天作业。* 中红外：3.0-3.5微米，可用强光照下扫描方式成象，白天作业。3.5-5.5微米，可用热探测，白天夜间都可以扫描成像。* 远红外：8-14微米。可用热探测，夜间成像。16-24微米。这是半透明区。可用雷达探测。* 微波：0.8-2.5厘米。传感器大气穿透性强，可全天候工作。主动、被动遥感。三、传感器概述29、空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或者大小，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。通常用像元大小、像解率或视场角来表示。30、像元（Pixelsize）:是指将地面信息
11、离散化形成格网状，单位为米。在同一幅图中，像元越小，分辨率越大。31、像解率（PHOTOGRAGHICRESOLUTION是用单位距离内能分辨的线宽或间隔相等的平行细线的条数来表示，单位为线/毫米或线对/毫米。32、视场角是指传感器的张角即瞬时视域IFOV（InstantFieldofView）,用弧度表示，又称为传感器的角分辨率。33、对于现代的光电传感器图像，空间分辨率通常用地面分辨率和影像分辨率来表示。34、像元能代表的地面尺寸的大小称为地面分辨率。地面分辨率在不同的比例尺的具体影像上的反映称为影像分辨率。35、传感器所用波段数目的多少、波段宽度以及波段波长的大小，称为光谱分辨率。36、
12、传感器对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔，称为时间分辨率。37、辐射分辨率是指传感器对于光谱信号强度差异的敏感程度，它是图像可以表达的灰度差异，一般用灰度数来表示。是指每一波段数据的可能值或动态范围。38、遥感器定标（校准）：即建立遥感器每个探测器输出值与该探测器输出值对应的实际地物辐射亮度之间的定量关系。39、温度分辨率是指热红外传感器分辨地表热辐射（温度）最小差异的能力。四、航天遥感概述及landsat卫星系列40、遥感卫星的姿态变化分为：三轴倾斜（翻滚、俯仰与偏航）、振动41、遥感卫星轨道参数即开普勒6参数：轨道长半轴、轨道偏心率、轨道倾角、升交点赤径、升交点、近地点角距4
13、2、星下点：卫星正下方的地面点，又叫天底点；当卫星在白天从北向南运行时星下点轨迹与赤道的交点叫做降交点；当卫星在夜晚从南向北运行时星下点轨迹与赤道的交点叫做升交点。43、其它一些常用遥感卫星参数：轨道高度：轨道高度是指太空飞行器在太空绕地球运行的轨道距地球表面的高度。运行周期：卫星在轨道上绕地一圈所需要的时间，即从升交点开始运行到下一次过升交点时的时间间隔。回归周期（覆盖周期,重复周期）：卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空所需的天数。降交点时刻：卫星经过降交点时的地方太阳时的平均值。扫描带宽度：当卫星沿一条轨道运行时其传感器所观测的地面带的横向宽度。44、遥感卫星轨道类
14、型：圆轨道、静止轨道（卫星在轨道上运行的周期等于地球自转周期）、太阳同步轨道、回归轨道（卫星一天绕地球若干圈,并不回到原来的轨道,每天都有推动，N天之后又回到原来轨迹的轨道，即称为回归日数为N天的“回归轨道”；准回归轨道是指在卫星绕地球N圈期间后，与原来的轨迹位置偏差小于成像带宽度。）、44、遥感卫星轨道的四大特点是什么？这些特点有什么好处？ 近圆形轨道：使在不同地区获得的图像比例尺一致。便于扫描仪用据顶扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接现象 近极地轨道：有利于增大卫星对地面总的观测范围。 太阳同步轨道：有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测；有利于卫星在固定的时间飞离地面接
15、收站空间，使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度可重复轨道：有利于对地面地物或自然现象的文化动态监测45、卫星系列：陆地卫星系列（美国Landsat1-7、法国SPOT1-5等）、气象卫星系列（美国NOAA系列1-14、中国风云系列FY-1,2）、海洋卫星系列（美国Seasat）、测地卫星系列（美国TOPEX）46、LANDSAT系列卫星搭载的遥感器共3种：反束光导摄像机（RB、多光谱扫描仪（MSS）、专题成像仪（TM）。47、TM各波段的图像特征：48、增强型专题成像传感器ETM+（见小抄）49、遥感图像的物理特性：灰阶（又称为灰度。地面上各种地物的辐射强度，表现在卫星遥感图像上，是地物的光谱
16、亮度的记录，即图像色调的深浅，对色调深浅的分级称为灰阶。）光谱效应（同一地物在不同光谱波段的图像上，其色调是不同的，即采用不同波段图像判读，识别地物的能力和判读效果是不一样的，称之为光谱效应不同。）50、LANDSAT系列卫星的数据产品：像片产品、胶片产品、数字盘与数字磁带。五、SPOT系列卫星51、SPOT系列卫星的轨道特征：中等高度、圆形、近极地、太阳同步、可重复轨道52、高分辨率可见光扫描仪HRV:HRV是一种线阵列推扫式扫描仪。电磁波反射到反射镜组，后聚焦在CCD线阵列件上CCD的输出端以一路时序视频信号输出。53、HRV基本原理：在望远镜的焦距平面上放置一条CCD线性陈列的探测器，构成地面上的一条影象线，卫星沿影象线的垂直方面运行。则形成连续的地面影象。54、HR
