rs课程复习思考题

《遥感概论》课程复习思考题1．何谓遥感？遥感技术系统主要包括哪几部分？狭义遥感指从远离地面的不同工作平台上（高塔、飞机、气球、火箭、人造地球卫星、飞船、等）通过传感器对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并进过信息的传输处理和判别分析，对地球的资源和环境进行探测和监测的现代化的综合性技术。遥感技术系统包括：遥感信息手机系统；遥感信息的分析和判读系统；杨娜信息的接受和预处理系统2．遥感的主要特点表现在哪几个方面？并举例说明。（1）、空间特性：感测范围大，具有综合、宏观的特点。（2）、光谱特性：信息量大、手段多、技术先进（3）、时相特性：获取信息块、更新周期短、资料新颖、成图迅速、具有动态监测的特点3．当前遥感发展的特点如何？1）、新一代传感器的研制，以获得分辨力更高，质量更好的遥感图像和数据2）、遥感应用不断深化3）、地理信息系统的发展和支持是遥感发展的又一进展和动向4．试述遥感在地理学中的作用和意义？遥感已经成为地理研究的重要信息源遥感已经成为地理研究的重要手段和方法5．试述遥感的应用。A、资源调查和应用B．环境监测评价及对抗自然灾害方面的应用C、遥感在区域分析及建设规划方面的应用D、遥感在全球性宏观研究中的应用E、遥感在其他方面的应用：测绘制图、历史遗迹及考古、军事等6．试述遥感在地学中的主要应用，并举例说明。（与上题相似）7．遥感技术中常用的电磁波波段有那些？各有那些特性？紫外波段0.01m—0.40m；其中只有0.3—0.4m波长的紫外线部分能穿过大气层到达地面，且能量很小，小于0.3m的紫外线几乎都被吸收。目前主要用于探测碳酸盐岩石的分布及水面油污染的监测。可见光波段0.40m—0.76m它可分为：紫色光0.40m—0.43；兰色光0.43m—0.47m；青色光0.47m—0.50m绿色光0.50m—0.56m；黄色光0.56m—0.59m；橙色光0.59m—0.62m红色光0.62m—0.76m红外波段0.76m—1000m（1mm）它可分为：近红外波段0.76m—3.0m（反射红外）；中红外波段3.0m—6m（热红外）远红外波段6m—15m（热红外）；超远红外波段15m—1000m（热红外）微波波段1mm—1m它可分为：毫米波1—10mm；厘米波1—10cm；分米波0.1—1m8．太阳的电磁辐射与地球的电磁辐射总的特点是什么？两者有何不同。太阳辐射的特点：a、太阳辐射覆盖了很宽的波长范围b、太阳辐射的大部分能量计中在0.4~~~0.76微米之间的可将光波段，占太阳辐射总能量的43.5%c、太阳辐射主要由太阳大气辐射构成，在射出太阳大气后已有一部分的太阳辐射能被大气吸收，使太阳辐射能手到一部分的损失d、太阳辐射以电磁波的形式，通过宇宙空间达到地球表面（约1.5亿公里）全程500se、太阳辐射通过大气圈，然后到达地面，由于大气对太阳辐射有一定的吸收、散射和反射，所以投射到地球表面的太阳辐射的强度有很大的衰减。地球辐射可分为两个部分：短波（0.3-2.5m），主要是反射信息（反射太阳的红外辐射），它只能在白天接收太阳的辐射能。另一部分是长波（6m以上）主要是发射信息（热辐射），它既能在白天发射也能在夜间发射。9．大气散射有几种类型？选择性散射与非选择散射有何不同？A、瑞利散射：由较小的大气分子引起的。当微粒直径d比辐射波长小得多时，即d，所引起的散射称瑞利散射。一般地10d时，=441B、米氏散射：当微粒直径与波长相差不大，即d时，所引起的散射。=2；21瑞利散射和米氏散射都属于选择性散射。即波长越短，散射越强烈。C、非选择性散射：当微粒的直径比波长大得多时，即d时，所发生的散射称为非选择性散射。10.什么是地物的发射率？发射率是指地物的辐射出射度（即地物单位面积发出的辐射总通量）W与同温度下的黑体的辐射出射度（即黑体单位面积发出的辐射总通量）W黑的比值，用表示11．说明反射率、透射率和吸收率之间的关系和区别。按能量守恒与转换定律，物体反射、吸收、透射电磁辐射的能力，可用物体反射能量、吸收能量和透射能量占入射能量的比例系数（或百分率）来表示。即：E入射/E入射=E反射/E入射+E吸收/E入射+E透射/E入射=1也可以写成：1=式中：—反射率—吸收率—透射率地物反射率越高，其吸收率越低；吸收率高的物体，其反射率就低。自然界中不同的地物反射率是不同的，表现为不同的光谱特性，即使同一地物由于表面情况不同，其光谱特性也会发生变化。12．什么是大气窗口？常用于遥感的大气窗口有那些？通常把通过大气而较少被反射，吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。可摄影窗口：0.3m~1.3m，全部反射光谱，90%透过。包括：部分紫外波段，0.30m~0.40m，70%透过。全部可见光波段，0.40m~0.76m，95%透过。部分近红外波段，0.76m~1.3m，80%透过。近红外窗口：1.5m~2.4m，90%透过，可区分蚀变岩石。包括两个小窗口：1.5m~1.75m2.1m~2.4m。中红外窗口：3.5m~5.5m，反射和发射并存。包括两个小窗口（反射和发射混合光谱）：3.5m~4.2m4.6m~5m远红外窗口：8m~14m，发射电磁波，热辐射。微波窗口：0.5cm~300cm13．水、植被、土壤的反射光谱特征各有那些特点？（光谱特征图详见笔记和书本）水体的反射率，除镜面反射方向外，在各个波段内都较低，一般在3%左右。清水的反射率一般在可见光部分为4~5%，在0.6m（橙光）处下降至2~3%，到0.75m以后的近红外波段，水成了吸收体。植物：1）可见光绿波段0.55m附近有10~20%的反射峰。2）近红外波段0.74~1.3m；0.8~1.0m；0.7~1.4m间具有50~60%的强反射峰。3）1.35~2.5m；1~3m部分是一个衰减曲线。在0.45m和0.65m，近红外波段1.5m、1.9m和2.6~2.7m附近具有强烈吸收。究其原因，可见光波段中（0.7m）的吸收是由叶绿素吸收引起的。近红外波段的吸收是由细胞液和细胞膜中的水分子造成的。土壤：a.粉砂的反射波谱曲线整体都高。b.腐植土最低，反射率在0.1（10%）左右。c.基岩上风化残积物因颗粒较细，反射波谱特征与基岩相似，干燥的残积物的反射率要比基岩高；较湿润的残积物，其反射率比湿润的基岩还要低，说明反射率与含水分的多少密切相关。d.土壤中波谱的亮度系数还与土壤的理化参数（盐分类型、含量、碱化度等）有关。14．热辐射的定律有那些？主要内容是什么？有关黑体热辐射定律由普朗克定律、维恩位移定律和斯蒂芬—玻尔兹曼定律组成。A、Plank定律公式指出了黑体在不同的温度下光谱发射能量随波长变化的规律。即表示了黑体辐射通量密度与温度的关系以及按温度、波长分布的情况。黑体辐射的三个特性：（1）黑体在不同温度下具有不同的发射光谱。（2）在每一给定的温度下，黑体的光谱辐射通量都有一个极大值。（3）随着温度的升高，其辐射通量迅速增高，对应的峰值波长向短波方向移动。B、维恩位移定律证明了当绝对黑体的温度增高时，最大光谱辐射能量峰值向短波方向移动外，还说明了黑体的辐射能量只与温度有关。即黑体辐射能量的峰值波长与其绝对温度成反比。C、斯蒂芬—玻尔兹曼定律证明一般地物的热辐射能量与该地物的绝对温度的四次方及该地物的发射率成正比，所以只要地物有微小的温度差异，就会引起较显著的变化。只要地物的发射率不同，温度相同的两种地物也会表现出不同的辐射特性。15．什么是航空摄影？航空摄影和普通摄影的主要区别是什么？用安装在飞机等飞行器上的摄影机从空中对地面拍摄像片的过程航空摄影是在高空，飞机快速飞行的条件下通过连续摄影来完成摄影作业的。16．感光材料的主要性能指标有哪几个？试说明他们对照片感光的影响。光材料的性能指标主要有感光度、反差和分辨率等。感光度是指感光材料对光线作用的敏感程度或感光快慢程度。它是确定曝光时间的主要参数。感感光材料的感光度愈高，曝光时间愈短。反差系数是指影像上表现出的反差与原景物反差的比值，用r表示。r=影像反差/景物反差一般情况下，密度大，反差大；反之，则小。反差小则软，反差大则硬。当r=1时，地物的不同亮度都能得到正确的表达。r1时，景物反差被缩小，色调差别不明显，整个图象变灰，产生黑白不清的模糊感。r1时，景物反差被夸大，明显差别显著，但明暗层次减少。分辨率很高的胶片，如果镜头分辨率低，影像的分辨率不可能比镜头高，所以必须选用分辨率比胶片分辨率高的镜头。分辨率是指感光材料对景物细微部分的表现能力。17．区域航空摄影中为什么要有重叠？为什么航向重叠要比旁向重叠的重叠率高？相邻航线之间的像片的重叠叫旁向重叠，是为了防止遗漏摄影面积。相邻像片间需要有一定的重叠称航向重叠，为了使相邻像片的地物能相互衔接以及满足立体观察的需要。18．中心投影？中心投影有那些特点？中心投影与垂直投影有那些不同？所谓中心投影，就是空间任意点或直线均通过一固定点（投影中心）投影到一平面（投影平面）上而形成的透视关系。对中心投影而言，点的像还是点；直线的像一般仍是直线，只有空间中的直线，其延长线（指投影光线）通过投影中心时，该直线的像才是一个点。空间曲线的像一般仍为曲线，但若是空间曲线在一个平面上，而该平面又通过投影中心时，它的像则成为直线。不同：1.投影距离的影响不同对于垂直投影，构像比例尺与投影距离无关。而中心投影，则随投影距离（航高）的变化2.投影面倾斜的影响不同当投影面倾斜时，垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大。对于中心投影，投影面可以是水平的，也可以是倾斜的。3.地形起伏的影响地形起伏对垂直投影没有影响而在中心投影中，同一铅垂线上的不同高程点，在像平面上就会引起投影差。当然，若地面平坦时，中心投影和垂直投影的成果是相同的，这种航片与平面地图一样。19．如何确定航空像片的比例尺？航片上各处的比例尺是否一致，为什么？在地图上某一线段与地面相应线段的长度之比，称为该地图的比例尺。但在航空像片上，这种说法就不一定正确（成立），因为在航片上地形常常有起伏。1.在平坦地区，摄影时像片通常处于水平位置，则像片的比例尺处处是一致的。像片的比例尺等于焦距f和航高H之比，它与线段的方向，长短无关。2.大多数情况下，地形是起伏不平的。因此地面到航摄仪镜头的距离（真航高）各处就会不同。即使在同一张像片上，像片的比例尺各处也是不同的。20．什么是航空像片的投影误差？投影误差的规律是什么？在像片上高出或低于起始面的地物点在像片上的像点位置，与平面上的位置比较产生了位移，这种因地形起伏而引起的像点位移也称投影误差（或称投影差）。规律：1.投影差大小与像点距离像主点的距离成正比，即距离像主点愈远，投影差愈大。像片中心部分投影差小，像主点是唯一不因高差而产生投影差的点。2.投影差大小与高差成正比，高差愈大，投影差也愈大。高差为正时，投影差为正，即像点向外移动（远离中心点）；高差为负时（即低于起始面），投影差为负，即像点向着中心点移动。3.投影差与航高成反比，即航高愈高，投影差愈小。21．什么是影像特征和判读标志，航片判读中主要依据那些判读标志？形态、色调使不同的地物在航空像片上表现出各种形状、大小、花纹、色调等特征，这些特征称影像特征人们最常使用的判读标志有：形态（大小和形状）、色调、阴影和纹理图案等，其中最主要的是形态和色调。地物的形态大小通常也可根据地物本身的尺寸和像片比例尺求出。其计算公式为：L=l×M式中：L—地物的实际尺寸；l为相应地物的影像尺寸；M为航空像片比例尺的分母。形态判读时应注意以下几个方面的问题：（1）注意视觉心理的培养。（2）要注意像片比例尺的大小。（3）要考虑中心投影的影响。色调是指地物在航片上反映的黑白深浅程度，称为“灰度”或“灰阶”。它是地物对入射光线反射率高低的客观记录。像片上的色调从白到黑是逐渐变化的