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西北农林科技大学学年第学期地理信息系统专业遥感原理与方法课程试题命题教师审题教师考试班级考生姓名考生学号考试成绩1.名词解释（每个2分，共计10分）电磁波谱大气窗口地面分辨率反差系数解译标志2.填空（20分）①遥感技术系统一般由、、数据接收与处理系统和组成；其中核心部分是，获取信息的基本原理是、和。②波长的电磁辐射叫红外线,太阳辐射的能量90%集中在之间，其中最大辐射波长出现在；大气中对电磁辐射吸收强烈的物质主要有、和，其中对中红外波段吸收强烈的是。③彩色三要素指的是色调、和，其中色调反映的是物体对电磁辐射，反映的是物体对电磁辐射反射的总能量。④加色法合成中,等量绿色光与红色光混合得到，品红色花朵在青色灯光下呈现为色；减色法合成颜色时所用的三原色是，等量混合后形成，红色的补色是。⑤摄影成像的过程分摄影、和三个阶段，其中曝光是可见光与感光物质发生，在感光片上形成；彩色影像是根据三基色原理，经过色光的与得到的。⑥航空摄影像片用的是投影，过投影中心与地平面垂直的光线叫，它与像平面的交点称，主纵线是通过与的连线。⑦航摄像片的倾斜误差位于像点与的连线上，其大小与、成正比,与成反比，包含像主点的部分，像点移动。⑧Landsat7卫星绕地球一周的时间是，每天可绕地球，覆盖全球一遍所需时间是，SPOT卫星覆盖全球一遍的轨道数是。⑨根据地物的波谱特性，在TM1－4影像上,水体色调最深的波段是，区分水体深浅和泥沙含量的最佳波段是；在TM4（蓝）、TM3（绿）、TM2（红）合成的彩色影像上，植被为，水体为。⑩CBERS-1的成像传感器有、和广角相机，其中广角相机的分辨率为，像幅带宽。3.判断下列各题是否正确（每小题判断正确得2分，判断错误扣1分，扣至0分为止）①电磁辐射的本质是具有波粒二象性，所以波动性和粒子性在各个波段同时存在,表现一样明显。()②黑体辐射的总能量与其绝对温度的4次方成正比，峰值波长则与绝对温度成反比，随着温度的降低，最大辐射波长向长波方向移动。()③虽然物体对光具有确定的反射、吸收和透射能力，但是,物体的颜色不是固定不变的，随着光源的颜色不同而变化。()④减色法合成颜色时，等量三原色合成的颜色是灰色，随着三原色浓度的增加，混合色的明度增大，逐渐变为白色。()⑤航空像片比例尺的特点是不固定,即不同部位和海拔高度的地物比例尺不相等,因而地面上大小相同的地物，在航片上大小一定不同。()⑥在水平航摄像片上,地平面上大小相同的物体位于高海拔时影像大,位于低海拔时影像小。()⑦具有相同地物影像、且比例尺大小相近的两张摄影像片,就可以组成一个立体像对，进行立体观察。()⑧依据植物的反射波谱特性推测,在TM3影像上,长势越好的植物色调越深,长势越差的植物色调越浅。()⑨根据黑体辐射定律,温度愈高电磁辐射能力愈强,在发射热红外影像上,亮色调的物体温度高,暗色调的物体温度就低。()⑩扫描影像上像元对应的地面线度随扫描角的增大而逐渐变大。因此,地面上大小相同的物体在影像上位于中心轴线时大,位于两边时小。()4.简要回答下列各题（25分）①土壤的反射波谱特性②感光片成像原理③航摄像片飞行质量评定内容与标准④遥感影像立体观察条件⑤SPOT卫星传感器及其影像的主要特点5.分析计算(第1题10分,第2题5分)①系统分析航空摄影像片投影误差规律。②己知：H0=2150m，ha=950m,Lo=291mm,La=219mmLb=231mm，求B点海拔高度?6.画图表示出日光下白、红、绿、蓝、黄、品红、青和黑色物体在如下所示的感光片上的色彩再现过程（10分）：感光负片结构：感蓝层+品红色成色剂，感绿层+青色成色剂，感红层+黄色成色剂感光正片(相纸)用普通天然彩色相纸。色彩再现过程：物体原色曝光显影漂定负片影像正片影像西北农林科技大学本科课程考试参考答案与评分标准考试课程：遥感原理与方法学年学期：试卷类型：考试时间：专业年级：1.名词解释（每个2分，共计10分）电磁波谱：为了便于比较电磁辐射的内部差异和进行描述，按照它们的波长(或频率)大小，依次排列画成图表，这个图表就叫做电磁波谱。大气窗口：是指大气对电磁辐射的吸收和散射都很小，而透射率很高的波段。换句话说，就是电磁辐射在大气中传输损耗很小，能透过大气的电磁波段。地面分辨率：用来表征传感器获得的影像反映地表景物细节能力的指标，亦称为空间分辨率，定义为影像上能够详细区分的最小单元所代表的地面距离的大小。反差系数：是指摄影后，影像的明暗程度与原景物明暗程度的比值，它用来度量感光材料对景物反差的表达能力，以特性曲线直线部分的密度差与相应两点曝光量对数差的比值来表示。解译标志：是指那些能够用来区分目标物的影像特征，它又可分为直接解译标志和间接解译标志两类。能够直接反映物体或现象的那些影像特征称为直接解译标志；通过与之有联系的其它地物在影像上反映出来的影像特征，称为间接解译标志。2.填空（20分）①平台，传感器，分析解译系统；传感器，光化效应，光电效应，光温效应。②0.76-1000μm，0.2-1.4(3.0)μm，0.5μm，O3，CO2，水汽，水汽。③饱和度，明度，反射的主波长，明度。④黄色，蓝色；黄、品红、青色，黑色（灰色），青色。⑤负片过程，正片过程，光化效应，潜影，分解，合成。⑥中心，主垂线，像底点，像主点，像底点。⑦等角点，倾角，辐射距，焦距，向内。⑧98.9分，14.56圈，16天，369。⑨TM4，TM1，蓝（青）色，黄（红）色。⑩CCD相机，红外扫描仪，256m，890km带宽。3.判断下列各题是否正确（每小题判断正确得2分，判断错误扣1分，扣至0分为止）①(错误)，②(正确)，③(正确)，④(错误)，⑤(错误)，⑥(正确)，⑦(错误)，⑧(正确)，⑨(错误)，⑩(正确)。4.简要回答下列各题（25分）①土壤的反射波谱特性土壤对电磁辐射的反射状况很复杂，许多可变因素，如土壤类型、表面粗糙度、矿物成份、太阳高度角和水分含量等，都影响土壤的反射波谱特性。一般在可见光区土壤的反射率高于植物，而在近红外波段则相反。1）土壤类型不同，反射波谱相异如半沙漠地区的土壤，反射率较高，在近红外波段和植物的反射率几乎相当，而在红光波段相差很大；黑土的反射率在所有波段都很低。2）土壤颗粒小的表面反射率大，大的反射率小。3）含水量干燥土壤具有较高的反射率，如果土壤中所含水分不超过某一湿度界线时，潮湿土壤的反射率几乎不变；当土壤中所含水量大于某一湿度界线时，反射率显著降低；当土壤被一薄水层包围时，反射率再次上升。4）矿物成份石英含量高时，土壤有较高的反射率，黑云母的含量高时，则反射率低。土壤中腐殖质与铁的氧化物之比较小时，光谱曲线在红光段有一个最大的反射值。如果土壤表面形成一层盐壳，在可见光波段具有相当高的反射率(60～85％)。②感光片成像原理感光片成像主要利用光化效应，将电磁辐射转化成光学影像。(1)潜影的形成:摄影曝光时，短波电磁辐射到达感光片乳剂层，卤化银结晶体的负离子吸收光子(辐射能hν)，放出自由电子，形成中性卤原子，银离子吸收电子中和成银原子，当数量足够时形成潜影(不可见影像)。(2)可见影像的产生:潜影经过显影、定影等化学过程，形成稳定的可见影像。①显影利用适当的化学药品—显影液，处理已经感光的底片，继续使卤化银还原成银，使潜影逐渐变成可见的影像。经过显影，乳剂中已曝光的卤化银还原出109个银原子，其黑色沉淀人眼可见；末曝光的卤化银还原出来的银原子极少，对影像几乎没有什么影响,这样形成了密度不同的黑—灰色影像。②定影利用定影液来清除卤化银，使显影的影像稳定下来，不致遭受破坏。经过定影的感光胶片再经过水洗与干燥后就成为一张具有稳定影像的感光片了，用它可加工各种遥感资料。③航摄像片飞行质量评定内容与标准(1)像片重叠度：航空摄影一般规定：航向重叠度为60％，最小不得小于53％；旁向重叠度为30％，最小不得小于15％。(2)像片倾斜角：在空中摄影曝光的一瞬间，像平面与水平面的夹角称影片的倾斜角，像片的倾斜角一般应小于２°，最大不得超过３°。(3)航线弯曲度：航线弯曲度它等于整条航线的长度Ｌ与最大弯曲的矢距δ之比，一般要求航线弯曲度不超过３％。(4)像片旋角(航偏角)：相邻像片两像主点的连线与航线方向像幅上两框标连线之间的夹角，称像片旋角或航偏角。一般要求它不超过5°，最大不超过8°。如图7-3所示。(5)底片压平质量：压平质量由压平线进行检查，一般要求压平线弯曲不得大于0.05－0.1mm。④遥感影像立体观察条件在不同的摄影站，用同一焦距的航摄仪对同一地物进行摄影，得到两张像片，称作立体像对，它是具有相同地物的一对影像。利用航片进行立体观察，必须满足下列条件：１）观察两张相邻的具有一定重叠的像对。２）两眼分别同时各看一张像片。３）像片安放时，相应点的连线必须与眼基线平行，且两像片间的距离要适中。４）两张像片的比例尺尽可能一致，最大差值不宜超过16％。⑤SPOT卫星传感器及其影像的主要特点SPOT卫星上装载的主要传感器HRV，是一种由CCD（电荷耦合器件）材料制成的线阵列推扫式扫描仪。SPOT卫星上并排安装两台HRV仪器，每台仪器视场宽度都为60km，两者之间有3km的重叠，因此总的视场宽度为117km。赤道处相邻轨道间的距离约为108km，垂直地面观测时，相邻轨道间的影像约有9km的重叠。HRV可绕卫星前进方向滚动轴旋转，侧视获取影像，从而实现不同轨道间的立体观测。向左右两侧偏离垂直方向最大可达±27°，从天底点向轨道任意一侧可观测到450km内的景物。每台HRV的观察角最多可分91级，级间间隔为0.6°。SPOT卫星的传感器HRV分成两种形式，多光谱（XS）和全色（PA）。多光谱HRV分为三个波段，地面分辨率为20m，灰度等级分为28；全色HRV地面分辨率为10m，灰度等级分为26。5.分析计算(第1题10分,第2题5分)①航空摄影像片投影误差规律。由于地面起伏，高于或低于基准面的地面点，在像片上的像点对于它在基准面上的垂直投影点的像点所产生的直线位移，叫做投影误差。(1)投影误差像点位移的路线和方向由地面起伏引起的像点位移是在像点与像底点的连线上。当Δh为正值时(即地面点高于基准面)，像点由原位置背离像底点方向移动，当Δh为负值时(即地面点低于基准面)，像点则由原位置向着像底点方向移动。(2)投影误差δｈ的计算公式δh＝Δh·式中：δh表示投影误差，ｒ为像点至像底点的辐射距，Δh为地物点相对基准面的高差，Ｈ为基准面航高，由上式可得：1)投影误差与辐射距成正比，即像点离像底点越远，投影误差越大，像片中心部位投影误差小，像底点处不存在投影误差。2)投影误差与航高成反比，航高愈大，引起的像点位移愈小。3)投影误差与高差成正比，高差越大，投影差越大，反之就小。②己知：H0=2150m，ha=950m,Lo=291mm,La=219mmLb=231mm，求B点海拔高度?解：Δhb-a＝·Ha＝·（2150-950）＝·1200＝-240(m)hb=ha+Δhb-a=950-240=710(m)答：B点海拔高度为710m6.画图表示出日光下白、红、绿、蓝、黄、品红、青和黑色物体在如下所示的感光片上的色彩再现过程（10分）：色彩再现过程：物体原色曝光显影漂定负片影像物体原色曝光（3分）显影（1.5分）漂定（1.5分）负片影像（2分）正片影像（2分）物体原色：白、红、绿、蓝、黄、品红、青和黑色负片影像：黑、黄、青、品红、绿、红、蓝和白色正片影像：白、蓝、红、绿、品红、青、黄和黑色黑红绿蓝黄品红青白曝光▓▓▓▓123456788888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888▓▓▓▓▓▓▓▓显影▓▓▓▓123456788888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888▓▓▓▓▓▓▓▓漂定▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓▓负片影像白黄青品红