《遥感原理与应用复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遥感原理与应用复习资料.docx（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、给出遥感的概念，归纳遥感的特点。1、遥感：是指应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁特性记录下来，通过分析处理，提醒出目标物的特征及其变化的的综合性探测技术。特点：1、范围广 2、时效性 3、周期性 4、综合性 5、约束少 6、手段多、信息量大7、经济型。2、表达电磁波遥感过程。2、电磁波遥感的过程：1、物体辐射电磁波能量 放射辐射，反射辐射2、信息猎取 猎取内容图像数据实况数据姿势数据3、信息记录与传输 机载 星载 实时传输 非实时传输4、数据处理 预处理 增加 变换 识别 分类5、判读和应用判读 分析 制图 评价 应用3、表达遥感技术进展的趋势。遥感平台：航空-航天-多层
2、面遥感传感器空间区分率：单一低区分率-多高区分率-影像金字塔光谱区分率：多光谱-高光谱成像光谱仪时相：单时相-多时相-任意时相小卫星群 立体：邻轨立体-同轨立体-INSAR影像处理：光学处理-数字处理数据压缩、影相融合 信息提取：目视判读-自动分类-专家系统影像分析：定性-定量软件：人机对话-视窗式-智能化、构件式、集成化总结：遥感的进展趋势是从一源到多源，从宏观到微观，从静态到动态，从定性到定量，从目视到自动，从单一到集成，从地球到星球。4、测定地物波谱特性曲线的意义。简述地物波谱特性测定的原理。提示地物波谱包括放射波谱和反射波谱意义：1依据黑体辐射波谱曲线第一特性，传感器可以检测到地物的辐
3、射能后，可概略算出物体的总辐射能量或确定温度，这就是热红外遥感探测和识别目标物的机理。（2） 依据黑体辐射波谱曲线其次特性，可以推算出地物所辐射的波段，依据此原理选择遥感器和确定对目标物进展热红外遥感的最正确波段。（3） 依据黑体辐射波谱曲线第三特性，可以计算微波辐射亮度。（4） 正由于不同地物在不同波段有不同的反射率这一特性，物体的反射波谱特性曲线才作为判读和分类的物理根底，广泛地应用于遥感影像的分析和评价中。原理：各种地物放射辐射电磁波的特性可以通过间接测试各种地物反射辐射电磁波的特性得到。因此，地物波谱特性通常都是用地物反射辐射电磁波的特性来描述。即在给定波段 范围内，某地物的电磁波反射
4、率的变化规律。地物波谱特征测定的原理，用光谱测定仪器分 别探测地物和标准板，测量记录和计算地物对每个波段的反射率。其反射率的变化规律即为 该地物的波谱特性。5、表达沙土、植被和水体的光谱反射率随波长变化的一般规律。沙土：自然状态下，土壤外表反射率没有明显的峰值和谷值。土壤反射波谱特性曲线较 平缓，因此在不同光谱波段的遥感影像上，土壤的亮度区分不明显。沙漠的反射率，在橙色光 0.6 微米四周有峰值。但这长波范围里比雪的反射率要高。植被：由于植物均进展光合作用，所以各类绿色植物具有很像似的反射波谱特性。其特征在可见光波段 0.5 微米四周，有反射率为 10%-20%的一个波峰。其两侧 0.45 微
5、米蓝光和0.67 微米的红光有两个吸取带。这一特征是由于叶绿素的影响造成的。叶绿素对蓝光和红光吸吸取作用强，而对绿色反射作用强。在近红外波段 0.8 到 1.0 微米间，有一个反射的陡坡，至 1.1 微米四周有一峰值，形成植被的独有特征。这是由于受到植被叶的细胞构造的影响，电磁波除了被吸取和透射的局部，其余形成高的反射。在中红外波段1.3 到 2.5 微米， 由于受到绿色植物含水量的影响。被吸取的电磁波增加，则发生反射的电磁波削减。特别是 以 1.45 微米 1.95 米和 2.7 米为中心，是水的吸取带形成低谷。水体：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸取率很强，特别是近红外、中红外波段有
6、很强的吸取带。反射率几乎为零，因此，在遥感中常用近红外波段确定水体的位置和轮廓，在此波段的黑白正片上水体的色调很黑，与四周的植被和土壤有明显的反差，很简洁识 别和判读。但是当水中含有其他物质时，反射波谱曲线会发生变化，水含泥沙时，由于泥沙的散射作用，可见光波段反射率会增加，峰值消灭在黄红区。6、地物波谱反射率有哪些主要的因素影响？(1) 太阳位置，主要指太阳高度角和方位角。(2) 测定仪器位置，指观测角和方位角。(3) 地理位置、地形、季节等会引起太阳高度角和方位角不同。(4) 气候变化、大气状况、地面水热变化、地物本身变异都会引起反射率变化。7、什么是波谱响应？它在遥感中有什么意义？波谱响应
7、：到达传感器端的各种辐射能量通过光/电信号转换器 以及模/数A/D转换器转换成影像数字信号的过程。意义：用传感器对地面物体所测得的光谱响应常能区分出它们的类型和条件，既区分同类型不同个体的地物条件。同时，光谱响应标志是具有可变性的。8、参比数据在遥感应用中有什么意义？如何猎取参比数据？意义：1 帮助遥感数据的分析和解译； 2 校准传感器；3 验证遥感数据所提取的信息。如何猎取参比数据：1.各种专题地图 2.DEM 数据 3.航空遥感影 像 4.实地野外调绘。9、何为大气窗口？简要分析形成大气窗口的缘由大气窗口：不同电磁波通过大气层后衰减的程度是不一样的，因而遥感所能够使用的电 磁波是有限的。有
8、些波段的电磁辐射通过大气后衰减较少，透射率较高，对遥感格外有利。这些波段通常称为大气窗口。缘由：大气反射，吸取，散射的共同作用。10、依据以下图，分析传感器从大气层外探测地面物体时，传感器入瞳处接收到哪些电磁波能量？1 地物目标反射出来的辐射能量；2 太阳放射出的能量；3 入射 到环境外表的辐射波被反射后的能量；4 各种辐射能量经大气层上 界散射后的能量11、陆地资源遥感应用对遥感平台有何要求？说明其缘由(1)近圆形轨道：近圆形轨道可以保证在不同地区猎取的影像比例尺接近全都。(2)近极地轨道：有利于增大卫星对地面总的观测范围(3) 与太阳同步轨道：卫星轨道与太阳同步是指卫星轨道面与太阳地球连线
9、之间在黄道面内的夹角，不随地球绕太阳公转而转变。(4) 可重复轨道：轨道的重复性有和于保证对地面地物或自然现象的变化作动态监测。12、常用的传感器有哪些？说明不同传感器猎取的影像特点。举出 3个即可。选做常见的传感器：摄影类型传感器、扫描成像类型传感器、雷达成像类型传感器、非影像类型传感器。摄影类型传感器影像特点：真彩色、假彩色影像，但会有影像畸变。高光谱扫描传感器影像特点：1.10nm 窄波段；2.光谱连续；3. 在 0.4 微米到 2.4 微米之间分有 200 多个波段，可得到地物的完整光谱曲线。热红外扫描传感器的影像特点：1.地面区分率随扫描角发生变 化，扫描影像也会发生全景畸变；2.会
10、存在温度区分率的问题，红外系统的噪声等效温度限制在 0.1K-0.5K 之间； 3.需要保证扫描线的 正确连接，不消灭条纹影像；4.温度的变化能使热红外影像产生较 高的色调差异。13、在应用遥感影像的过程中，选择所需要遥感影像的依据是什么1. 在对猎取地物大小、外形及空间分布特点几何特征时所依据的参数为空间区分率；2. 猎取地物的属性特点物理特征所 依据的参数是波谱区分率、辐射区分率；3. 猎取目标地物的动态变化特点时间特征的依据参数是时间区分率。14、典型的遥感平台有哪些？列出几种遥感平台携带的传感器有哪些？ 对应的主要性能指标典型的遥感平台：高区分卫星系列；中区分率卫星系列；低空遥感平台；
11、激光雷达系统； 航天飞机等。高区分率卫星平台：俄罗斯 Resurs-P 卫星可以获得高精度的 1m 全色波段影像和 4m 的五个波段多光谱影像；拥有幅宽 25KM、光谱 区分率 5-10nm、空间区分率 25m 的高光谱传感器和 97-441km 超幅宽，空间区分率 12-120m 的多光谱传感器。中区分率卫星平台：SPOT 系列，SPOT-1/2/3 卫星搭载的传感 器为两台高区分率可见光成像仪，0.50-0.89 微米波段的空间区分率为 20m，幅宽 60km，量化等级 8bit；SPOT-4 搭载两台高区分率可 见光红外成像仪，规格与 SPOT-1/2/3 一样；SPOT-5 搭载高区分
12、率几何成像仪和高区分率立体成像仪，0.50-0.89 微米波段的空间区分 率为 10m。低空遥感平台：小型无人机，搭载加速度计、陀螺仪、磁罗盘与气压传感器15、表达高、中、低的三类区分率卫星的应用范围。高区分率：城市交通密度、建筑密度中区分率：作物估产、水土保持、土地利用 低区分率：区域地理、矿产资源、海洋地质等16、分析遥感平台和传感器进展的趋势遥感平台进展趋势：随着科学技术的进步与全球进展的需要，遥感平台进展呈现多平台、多层次和多确度的趋势。其中，进展的趋势之一是高区分率卫星的消灭。到现在，已经进展 出陆地资源卫星、高光谱卫星、雷达卫星、环境卫星、海洋卫星、气象卫星、小卫星以及针对外星的平
13、台等各类遥感平台。传感器进展趋势：到目前为止，传感器的种类格外丰富，有框幅式光学相机、全景相机、数码相机，光机扫描仪、光电扫描仪、CCD 线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等，几乎掩盖了可透过大气窗口的全部电磁波段。成像方式从被动 式遥感传感器进展到主动式遥感传感器。17、各国政府及企业放射众多的遥感卫星，说明白什么问题？说明各国越来越重视遥感卫星在各领域的重要性，特别是在对国防，民生的重要性。发 射遥感卫星的数量够多，猎取的数据足够多元化，才能对其它行业的进展供给足够的根底数 据。例如：高区分率卫星可以更快捷、更经济地获得最地球影像微观信息，可以从大尺度范围对地
14、球目标进展观测；还可以局部替代航空遥感，广泛应用于城市、港口、土地、森林、 环境、灾难的调查，军事目标动态监测和国家级数据库的建设、更。高区分率卫星是放射量最多的遥感卫星种类。中区分率卫星可用与陆地资源调查，变化监测、灾难监测。对国民经济有着极大的奉献。一个国家必需拥有自己的遥感卫星，这样国家命脉、国防安全才能掌 握在自己手里，民生才能得到保障。18、以多光谱扫描仪为例，表达猎取地面影像的过程。承受了多光谱摆扫成像的原理，依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进展逐行取样，得到目标地物的电磁辐射特性等信息，形成肯定谱段的影像。其中每个探测器的瞬时视场为 86rad，卫星高 915KM，
15、扫描瞬 间每个像元的地面区分率为 79M*79M，每个波段由六个一样大小的探测元与飞行方向平行排列，每扫描一次每个波段猎取六条扫描线影像。平台不断的飞行，扫描线会与前进方向成垂直关系，而掩盖连续的扫描线，可以进展扫描线的连接，因而得到一条相互连接且连续的地面影像。19、比较主动式传感器与被动式传感器成像的一样点与不同点。以ETM+、CCD、RADAR 影像为例进展说明被动式成像利用太阳光作为照明源，主动式利用放射的电磁波作为照耀源；被动式是依据系统视角记录数据的，主动式在于它是依据回波时间记录的数据； ETM+、CCD 主要是太阳光照耀到物体上，不同的物体反射的波是不一样的，依据物体的波普特性曲线，来识别物体的性质。ETM+的影像掩盖八个光谱波段可见光波段、红外波段、微米全色波段，时间区分率是 16 天。随扫描角的变化，ETM+的影像会产生全景畸变，它的影像还需要扫描线的连接。与CCD 不同，ETM+还存在着温度区分率的问题，温度越高，影像越亮，色调越浅。CCD 的影像同样需要扫描线的连接，CCD 猎取的影像可以保证定位精度，空间区分率比ETM+高，但掩盖的光谱波段比ETM+少SPOT 只有四
