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2011-2012年度遥感技术原理期末复习材料-1-试题结构1、概念6*3分=18分2、判断10*2分=20分3、简答5*6分=30分4、论述9分+8分=17分5、操作题10分（ENVI软件实验）6、发挥题5分1、遥感：从不同高度的平台上，使用遥感器收集物体的电磁波信息，再将这些信息传输到地面并进行加工处理，从而达到对物体进行识别和监测的全过程。2、多光谱遥感：多光谱遥感是指利用多通道遥感器（如多光谱相机，多光谱扫描仪等），将较宽波段的电磁波分成几个较窄的波段，通过不同波段的同步摄影或扫描，分别取得几张同一地面景物同一时间的不同波段影像，从而获得地面信息的遥感技术。3、高光谱遥感：它使用成像光谱仪遥感器将电磁波谱的紫外、可见光、近红外和中红外区域分解为数十至数百个狭窄的电磁波段（波段宽度通常小于10nm）并产生光谱连续的图像数据的遥感。4、主动遥感：也称有源遥感，是指从遥感平台上的人工辐射源向目标发射一定形式的电磁波，再由遥感器接收和记录其反射波的遥感系统。5、被动遥感：也称无源遥感，是指用遥感器从远距离接收和记录物体自身发射或反射太阳辐射的电磁波信息的遥感系统。6、遥感图像解译(判读)：遥感图像解译是根据图像的几何特征和物理性质，进行综合分析，从而揭示出物体或现象的质量和数量特征，以及它们之间的相互关系，进而研究其发生发展过程和分布规律，也就是说根据图像特征来识别它们所代表的物体或现象的性质。7、目视解译(判读)：根据作业人员的经验和知识，按照应用的目的识别图像上的目标，并定性、定量的提取目标的形态、构造、功能、性质等信息的技术过程。8、计算机解译(模式识别)：遥感图像计算机分类是采用计算机模拟人脑思维活动方式对图像加工、分析、判断、推理从而提取出相关信息的过程，是计算机科学与遥感技术的有机结合。9、黑体：能在任何温度下全部吸收外来电磁辐射而毫无反射和透射的理想物体。例子：黑色的烟煤，太阳，白天看远处的窗户，空腔模型。10、黑体辐射：衡量地物发射电磁波能力的大小的度量标准。11、几何校正：消除图像上的像元在图像坐标系中的坐标与其在地图坐标系等参考系统中得坐标之间的差异的过程。12、辐射量校正：消除图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程。13、遥感数字图像：遥感数字图像是以数字形式表示的遥感影像，即其内容是通过遥感手段获得的，通常是地物不同波段的电磁波谱信息。14、图像数字化：图像数字化是将连续色调的模拟图像经采样量化后转换成数字影像的过程。15、监督分类：根据已知训练区提供的样本，通过计算选择特征参数，建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类。即：一种有已知类别标准的分类方法，或具有先验知识的分类方法。16、非监督分类：以不同影像地物在特征空间中类别特征的差别为依据的一种无先验类别标准的图像分类。即：无需采用训练样板的分类技术，或没有先验知识的分类方法。17、遥感系统组成、特点、发展趋势遥感系统组成：空基系统（完成遥感数据的采集和传输工作。遥感平台，传输器，监控系统，数据传输系统）、地基系统（完成遥感数据的接收、处理存档、分发和应用开发工作。）、研究技术支持系统（完成定标、地面试验、光谱数据测量等基础性工作以及与遥感发展和应用密切相关的高技术研究和开发任务。）【目标地物的电磁波，信息获取，信息接受，信息处理，信息应用】遥感特点：空间特性、时间特性、波谱特性、信息量巨大、受地面条件限制少、经济效益好、用途广、发展迅速。发展趋势：1.遥感影像的空间分辨率、时间分辨率愈来愈高2.可获取遥感立体影像3.微波遥感迅速发展4.高光谱遥感迅速发展5.遥感的综合应用不断深化6.商业遥感时代的到来18、RS,GIS和GPS的结合3s是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。GIS、RS、GPS在3S技术中的作用是什么？（一）地理信息系统（GIS）是在计算机硬件和软件支持下，2011-2012年度遥感技术原理期末复习材料-2-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。作用：(1)地理数据采集功能；(2)地理数据管理功能；(3)空间分析和属性分析；(4)地理信息可是化表现；(5)与Internet结合，构成WebGIS，在互联网上发布地理信息，为用户提供电子地图服务。（二）全球定位系统GPS：是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地表某点进行定位、报时或对地表物体进行导航的技术系统。作用：（1）精确定位；(2)准确定时及时测速。（三）RS作用：（1）遥感数字图像可以作为GIS数据库中一种重要的数据源，从遥感图像中可以获取不同的专题数据，更新GIS数据库中的地学专题图；（2）利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中高程数据。3S主要应用领域是什么，试举数例。3S是全球定位系统GPS、遥感RS和地理信息系统GIS的简称。主要应用领域有：遥感技术可应用于植被资源调查、气候气象的观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量检测、交通线路网络与旅游景点分布等方面。例如，在大比例尺的遥感图像上，可以直接统计烟窗的数量、直径、分布以及机动车的数量、类型，找出其与燃煤，烧油量的关系，求出相关系数，并结合城市实测资料以及城市气象、风向频率、风速变化等因素，估算城市大气状况。同样，遥感图像能够反映水体的色调、灰阶、形态、纹理等特征的差别，根据这些影像显示，一般可以识别水体的污染源、污染范围、面积和浓度。另外可以利用热红外遥感图像能够对城市热岛效应进行有效的调查。地理信息系统技术现已在资源调查、数据库建设与管理、土地利用及其与适宜性评价、区域规划、生态规划、作物估产、灾害监测与预报、精确农业等方面得到广泛应用。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面的要素精确三维坐标以及其他相关信息。具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛用于军事、民用交通（船舶、飞机、汽车等）导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地综合利用、精确农业以及日常生活（人员跟踪、休闲娱乐）等不同领域。三者组成的系统中，GIS相当于中枢神经，用于存储、查询、分析、模拟、输出地理空间数据为遥感技术的应用提供强有力的工具；RS相当于传感器，具有强大的信息采集与获取能力，是GIS的重要数据源和更新手段；GPS相当于定位器，其全球性、全天候、高精度的实时导航功能为GIS、RS提供精确的空间定位信息。三者的结合，在资源调查与合理规划利用、环境监测、自然灾害动态监测与防治等领域以及工业、农业、交通、军事、通讯等行业和部门得到了广泛深入的应用。19、电磁波的产生电磁波是物质产生并发射的，不同性质、结构的物质会产生不同波长的电磁波，尤其是与物质的原子能级、分子能级和固体能级有直接关系。电磁波的产生有三种光谱形式：原子光谱、分子光谱和晶体光谱。20、电磁波谱将电磁波在真空中按照波长或频率的依大小顺序划分成波段，排列成谱即称为电磁波谱。波长愈短，频率愈高，能量愈大。无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等都是电磁波。21、黑体辐射衡量地物发射电磁波能力的大小的度量标准。黑体辐射中电磁波波长和能量大小与它自身能力有关。特性1.与曲线下的面积成正比的总辐射通量密度M随温度T的增加而迅速增加。2.分谱辐射通量密度的峰值波长随温度的增加而向短波方向移动3.每根曲线彼此不相交。故温度越高所有波长上的M也越大，即M随T的增大而增大。22、地物的波谱发射特性定义：地物的波谱发射率随波长和温度的变化而变化的性质。特性：1.绝对黑体ελ＝1，灰体ελ＝ε但(0ε1)，选择性辐射体ελ＝f(λ)，绝对白体ελ＝0。2.同样的地物，由于在一天的时间内的温度不同，波谱发射率是不同的。3.不同的地物，由于热学性质的差异，吸收太阳辐射的能力不同，相同的时间内，波谱发射率也是不同的。从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解地物反射波谱特性。当太阳辐射到达地表后，就短波而言，地表反射的太阳辐射成为地表的主要辐射来源，而来自地球本身的辐射，几乎可以忽略不计。地球自身的辐射主要集中在长波，即6um以上的热红外区段，该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计，因此只考虑地表物体自身的热辐射。两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分，在2.5~6um，即中红外波段，地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略。2011-2012年度遥感技术原理期末复习材料-3-波段名称可见光与近红外中红外远红外波长0.3~2.5um2.5~6um6um辐射特性地表辐射太阳辐射为主地表辐射太阳辐射和自身的热辐射地表物体自身热辐射为主比辐射率(发射率)波谱特性曲线的形态特征可以反映地面物体本身的特性，包括物体本身的组成、温度、表面粗糙度等物理特性。特别是曲线形态特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体，尤其在夜间，太阳辐射消失后，地面发出的能量已发射光谱为主，单侧起红外辐射及微波辐射并与同样温度条件下的比辐射率（发射率）曲线比较，是识别地物的重要方法之一。地物反射波普曲线除随不同地物(反射率)不同外，同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现（发射率）也不同。一般说，地物发射率随波长变化有规律可循，从而为遥感影像的判读提供依据。23、地物的波谱反射特性定义：地物波（光）谱反射率随波长变化而变化的特性。特性：不同的地物有不同的ρλ，同一地物在不同波段有不同的ρλ，即在图像色调（彩）上会有所差异。影响地物反射率变化的因素：太阳位置、遥感器位置、地理位置、季节、地形、气候变化、地面湿度变化、地物本身的变异、大气形状。几类常见地物反射波谱特性.1．植物：a.在可见光的0.55μm（绿）附近有一个小反射峰，在0.45μm（蓝）和0.67μm（红）附近有两个明显的吸收带。b.在0.7～0.8μm是一个陡坡，反射率急剧增高，在近红外波段0.8～1.3μm之间形成一个高的，形成反射峰。c.以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带。2.土壤：没有明显的波峰波谷，土质越细反射率越高，有机质含量越高含水量越高，反射率越低3.水体：反射主要在蓝绿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。水中含泥沙时，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。4.岩石：形态各异，没有统一的变化规律。岩石的反射波谱曲线受矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等影响24、大气对电磁波传输过程的影响大气对电磁波传输过程的影响包括6个方面：反射、散射、吸收、扰动、折射和偏振。而对于遥感数据来说，主要的影响因素是散射和吸收。由于大气分子及大气层中气溶胶粒子的影响，太阳辐射的电磁波在大气层中传输时经过大气的吸收、散射、反射后，剩下的部分穿过大气层到达地面。地物反射或本身辐射的电磁波在大气层中传输时一部分被吸收，一部分被散射，剩下的部分穿过大气层到达遥感器的接受系统，由此引起光线强度的衰减，进而影响遥感器成像的质量。25、大气窗口定义：由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把在大气传输中受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫做大气窗口。目前，在RS成像中使用的大气窗口为：1.0.3-1.15μ微米：包括部分紫外光、全部可见光和部分近红外光。是摄影成像的最佳波段，也是许多卫星遥感器扫描成像的常用波段。2.1.4-1.9μm：近红外窗口，在白天日照条件好的时候扫描成像常用。3.2.0-2.5μm：近红外窗口，透过率为80%。4.3.5-5.0μm：中红外窗口，该波段的热辐射较强5.8.0-14.0μm：热红外窗口，适于夜间成像，测量探测目标目标的地物温度。6.1.0-1.8mm：微波窗口，透过率约为35%—40%左右。7.2.0-5.0mm：微波窗口，透过率在50%—70%之间。8.8.0-100