遥感基础与应用_名词解释&简答&论述

Posted on Edited on In Word count in article: 12k Reading time ≈ 22 mins.

【遥感基础与应用】名词解释&简答&论述 要点

名词解释

1. 光学影像：

一种以胶片或者其他的光学成像载体的形式记录的影像

2. 光机扫描仪

光机扫描仪，是借助于传感器本身沿着垂直于遥感平台飞行方向的横向光学机械扫描，获取覆盖地面条带图像的成像装置。主要有红外扫描仪和多光谱扫描仪两种。

3. LANDSAT

Landsat卫星是美国发射的地球资源卫星系列，原称地球资源技术卫星(ERTS)，以探测地球资源为主要目的。

4. 垂直摄影

摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂直线在3°以内。取得的像片称为水平像片或垂直像片。航空摄影测量制图大都是这种像片

5. MSS

是一种多光谱扫描仪。成像板上排列24+2个玻璃纤维单元，每列 6个纤维单元。每个纤维单元瞬时视场为 86 微弧。每个像元地面分辨率 79x79m，扫描一次每个波段获 6 条扫描线，地面范围 474x185km

6. 图像镶嵌

将不同的图像文件合在一起形成一幅完整的包含感兴趣的区域的图像

7. 遥感传感器

获取遥感数据的关键设备

8. 黑体：

能完全吸收入射辐射能量并具有最大发射率的地物

9. 非监督分类

非监督分类方法是在没有先验类别作为样本的条件下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的大小进行归类合并的方法

10. 多波段遥感

探测波段在可见光与近红外波段范围内，再分为若干窄波段来探测目标。

11. IKONOS

于1999年9月24日发射成功，是世界上第一颗提供分辨率卫星影像的商业遥感卫星。可采集1米分辨率全色和4m分辨率多光谱影像的商业卫星，同时全色和多光谱影像科融合成1m分辨率的彩色影像

12.高分系列卫星

(不明确)高分一号卫星，是中国航天科技集团公司所属空间技术研究院航天东方红卫星有限公司研制的应用卫星，是一种高分辨率对地观测卫星(简称“高分卫星”)

13. ERDAS

美国ERDAS 公司开发的一种遥感图像处理系统

14. 影像变形与几何校正

各种原因造成的几何位置变化

15. 植被光谱特征

植物的光谱特征具有非常显著的特征，可使其在遥感影像上有效地与其他地物相区别。同时，不同的植物各有其自身的波谱特征，从而成为区分植被类型、长势及估算生物量的依据

16. 维恩位移定律

黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体的绝对温度成反比。黑体的温度越高，其曲线的峰顶就越往左移，即往短波方向移动。

17. 分类与非监督分类：

包括利用训练样本建立判别函数的“学习”过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程

18. 感光度

感光材料感光快慢程度

19. HRV

是一种线阵列推扫描仪，由于使用CCD元件做探测器，在瞬间能同时得到垂直航向的一天图像线，不需要用摆动的扫描镜，以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带

20. 密度分割

将原始图像灰度值分成等间隔的离散灰度级对每一层赋予新的灰度值的过程

21. 特征空间

为了度量图像中地物的光谱特征，建立一个以各波段图像的亮点分布的为子空间的多维光谱特征空间

22. 瞬时视场

探测系统在某一个瞬间地面的能探测到的地面范围，即扫描仪的空间分辨率

23. 空间分辨率

图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬间视场或地面物体能分辨最小单元，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

24. 平滑与锐化

图像中某些亮度变化过大的区域，或出现不该有的亮点时，采取的一种减小变化，使亮度平缓或去掉不必要的“燥声”点，有均值平滑和中值滤波两种。锐化是为了突出图像的边缘.线状目标或某些亮度变化大的部分

25. 辐射分辨率

指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差

26. 动遥感与被动遥感

前者是探测器主动发射电磁波并接受信息。后者是被动接受目标地物的电磁波

27. 透视收缩

即在有地形起伏时，面向雷达一侧的斜坡在图像上被压缩，而另一侧则被延长

28. 探测器

将收集的辐射能转变成化学能或电能

29. 遥感图像解译

依据遥感图像上的地物特征，识别地物类型、性质、空间位置、形状、大小等属性的过程叫遥感图像解译目的：获取地物的空间分布特征和数量特征

30. 图像直方图

反映一副图像中灰度级与其出现概率之间的关系的图像

31. 主动遥感

传感器本身能够主动向外发射电磁波的遥感方式

32. 混淆矩陈

用表格的方式检核分类精度的样区内所有像元，统计分类图中的类别与实际类别之间的混淆
程度

33. 地物时间特征

同一地区景物在不同时间地面覆盖类型不同景观不同

34. 光谱分辨率

探测光谱辐射能量的最小波长间隔，确切说是光谱探测能力

35. 直方图均衡

将随机分布的图像修改成均匀分布的值方图即进行非线性拉伸

36. MSS

是一种多光谱扫描仪。成像板上排列 24 + 2 个玻璃纤维单元，每列 6 个纤维单元。每个纤维单元瞬时视场为 86 微弧。每个像元地面分辨率 79 x 79m， 扫描一次每个波段获 6 条扫描线，地面范围 474x185 km

37. 近极地轨道

卫星的轨道倾角为99.125°。

38. Geoeve

GeoEye-1卫星是美国的一颗商业卫星，于2008年9月6日从美国加州范登堡空军基地发射

39. 遥感：

在不直接接触目标物的情况下，使用特定的探测仪器来接受目标物体的电磁波信息，再经过对信息的传输、加工、处理、判读，从而识别目标物体的技术。

40. 广义遥感

泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测

41. 微波

在电磁波谱中，波长在1~1000mm的波段范围称为微波

42. 遥感的特点

大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性

43. 亮度温度：

指红外辐射计把所接收到的来自地物热辐射能量转换而来的，与该地物有着同样辐射量的相应黑体的温度

44. 通用构像方程

在地面坐标系与传感器坐标系之间建立的转换关系

45. 绝对温度

热力学温度，又叫热力学温标，符号T，单位K(开尔文，简称开)

46. 红外扫描仪

利用红外进行扫描成像的成像仪

47. 图像融合

将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系生产新的图像过程

48. 遥感技术

遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术

49. 倾斜摄影

摄影机主光轴偏离垂线大于3°，取得的像片称倾斜像片

50. 频率域图像

以频率域坐标表示的影像形式

51. 地物反射波谱曲线

地物的反射率随入射波长变化的规律称为地物反射波谱，按地物反射率与波长之间的关系绘成的曲线称为地物反射波谱曲线(横坐标为波长值，纵坐标为反射率)

52. 植被指数（NDVI）

植被指数是遥感领域中用来表征地表植被覆盖、生长状况的一个简单有效的度量参数。消除综合影响因子：归一化植被指数NDVI【NDVI近红外一红波/近红外+红波】

53. 统计模式识别

对模式的统计分类方法，即把模式类看成是用某个随机向量实现的集合

54. 图像增强

突出遥感图像中的某些信息，消弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读

55. 距离分辨率

脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离

简答题

1.遥感图像判读主要应用景物的哪些特征？

  • 光谱特征
  • 空间特征
  • 时间特征
  • 微波波段有偏振特征

2.试述TM与SPOT卫星的传感器和成像特点。

  • (1)TM即专题测图仪，是在MSS 基础上改进发展而成的第二代多光谱光学-机械扫描仪，采用双向扫描，高效省时，提高了检测器接收灵敏度。
    • TM123可见光波段 蓝色 0.45μm ~ 0.52μm 绿色 0.52μm ~ 0.60μm 红色 0.63μm ~ 0.69μm，对水的穿透力强，可用于植物和水域的叶绿素测定
    • TM4 近红外 0.76μm ~ 0.90μm，可用于生物、作物测定，水域的判别
    • TM5 短波红外 1.55μm ~ 1.75μm，对含水量敏感，易于区分云雪
    • TM6 热红外 10.4μm ~ 12.5μm，应用于热制图
    • TM7 短波红外 2.08μm ~ 2.35μm，应用于测定岩石矿物
  • (2)SPOT 卫星传感器包括 HRV、HRVIR、HRG, 采用双 HRV 传感器同步扫描，方式有垂直观测和倾斜观测

3.试述多项式纠正法纠正卫星图像的原理和步骤。

原理：

  • 多项式回避成像的空间几何过程，直接对图像变形的本身进行数学模拟

步骤：

  1. 确定校正的多项式模型
  2. 选择若干个控制点，利用有限个地面控制点的已知坐标，解求多项式的系数
  3. 将各像元的坐标代入多项式进行计算，使可求得校正后的坐标
  4. 位置进行变换，变换的同时进行灰度重采样

4.多光谱变换的本质

  • 多光谱变换：是对遥感图像实行线性变换，使多光谱空间的坐标系按一定规律进行旋转。
  • 多光谱空间：是一个n维坐标系，每一个坐标轴代表一个波段，坐标值为亮度值，坐标系内的每一个点代表一个像元

5. 叙述储存遥感图像有哪几种方法，列举2—3种数字图像存储格式，并说明其特点。

  • (1)存储介质
  • (2)存储格式：
    • ① BSQ：按波段按顺序存储
    • ② BIL：按行按波段交叉存储
    • ③ BIP：按像素按波段交叉存储

6. 怎样才能将光学影像变成数字影像。

  • 把一个连续的光密度函数变成一个离散的光密度函数，经过图像数字化，图像采样，灰度级量化过程处理。

7. 感根据传感器的工作波段可分为哪几类？

  • 紫外遥感
  • 可见光遥感
  • 红外遥感
  • 微波遥感

8. 遥感图像处理软件应具备哪些基本功能？

  • 图像文件管理
  • 图像处理
  • 图像校正
  • 多影像处理
  • 图像信息获取
  • 图像分类
  • 遥感专题图的制作
  • 与 GIS 系统的接口

9. 什么是辐射增强包括哪些内容

  • 辐射增强处理是对单个像元的灰度值进行变换达到图像增强的目的
  • 主要包括直方图调整、图像拉伸等

10.水体悬浮物有哪些类型分述其浓度高低对水体反射光谱的影响。

  • 类型主要包括无机的泥沙和有机的叶绿素两种
  • 水中含泥沙时，由于泥沙散射，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，这些都成为影像分析的重要依据

11. 你所知道的遥感图像的存贮格式有哪些？

  • BSQ, BIL, TIPF, BMP

12. 设计你所在县市土地遥感动态监测技术方案

  • ① 遥感数据的选择
  • ② 遥感图像预处理
  • ③ 土地覆盖分类系统的选择
  • ④ 土地覆盖分类判读标志的建立
  • ⑤ 土地覆盖分类方法的选择和应用
  • ⑥ 分类精度的评价

13. 平滑与锐化

  • 图像中某些亮度变化过大的区域，或出现不该有的亮点时，采取的一种减小变化，使亮度平缓或去掉不必要的“噪声”点，有均值平滑和中值滤波两种
  • 锐化是为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化大的部分

14. 中心投影与垂直投影的区别投影距离对比例尺的影响

  • 垂直投影的缩小和放大与投影距离无关，并有统一的比例尺。
  • 中心投影则受投影距离(遥感平台的高度)的影响，像片比例尺与平台的高度H和焦距f有关。
  • 投影面倾斜的影响：
    • 当投影面倾斜时，垂直投影的影像仅比例尺有所放大，像点 ao，bo的相对位置保持不变。
    • 在中心投影像片上，ao，bo的比例关系有显著的变化，各点的相对位置和形状不再保持原来的样子，地面上AO=BO而像片上
  • 地形起伏的影响：
    • 垂直投影时，随起伏变化，投影点之间的距离与地面实际水平距离成比例缩小，相对位置不变；
    • 中心投影时，地面起伏越大，像上投影点水平位置的位移量就越大，产生投影误差

15. 目视解译方法

  • 直接判读法
  • 对比分析法
  • 信息复合法
  • 综合推理法
  • 地理相关分析法

16. 电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成？遥感中所用的电磁波段主要有哪些？

  • 包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x射线、伽玛射线等
  • 微波、红外波、可见光

17.地物反射波谱曲线在遥感探测中具有什么意义和作用。

  • ① 不同的地物具有不同的波谱特征。如：含水量越高的地物其反射率越低，色调更暗，由此可辨别不同地物。
  • ② 根据区分的地物不同，选择不同波段的遥感影像。根据地物的光谱特征选择最佳波段像片进行判读以得到更好的数据。
  • ③ 卫星监测数据的波普曲线是地物分类的基础。利用地物波谱曲线进行分类是遥感图像处理软件的主要分类方法。
  • ④ 地面地物反射波谱曲线的测定是遥感数据分类的基础。在地面建立标准波谱数据库可供卫星遥感数据对地面监测的波谱曲线进行参照，以保数据准确性。
  • ⑤ 测定地面所有地物波谱特征曲线可供统一建立波谱数据库。
  • ⑥ 地物波谱曲线测量是遥感的重要内容。

18. 什么是高光谱？它与多光谱有何区别？

(1) 高光谱: 光谱分辨率在 delta lambda/ lambda=0.01mm数量级, 这样的传感器在可见光和近红外区域有几十到数百个波段，光谱分辨率可达 nm级
(2) 多光谱成像——光谱分辨率在 delta lambda/ lambda=0.1mm 数量级, 这样的传感器在可见光和近红外区域一般只有几个波段区别：高光谱和多光谱实质上的差别就是，高光谱的波段较多，谱带较窄。多光谱相对波段较少。从空间分辨率上没有太大的差别，因传感器不同而不同

19. 试述中心投影与垂直投影的区别

(1)投影距离的影响
(2)投影面倾斜
(3)地形起伏的影响

20. 遥感为什么要使用近极轨道？

近极轨道可以获取包括南、北极在内的全球遥感图像，其轨道覆盖范围大，可以较大范围地观测地球。另外，考虑到光照条件等因素对遥感摄影的影响。故遥感要使用近极轨道

21. 何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因。

大气窗口有些波段的电磁波的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利。原因太阳辐射到达地面要穿过大气层，大气辐射.反射共同影响衰减强度，剩余部分才为透射部分，不同电磁波衰减程度不一样，透过率高的对遥感有利

22. 电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成？它们有哪些不同点，又有哪些共性？

电磁波组成：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同点：频率不同(由低到高)。共性：a、是横波；b、在真空以光速传播；c、满足fλ=cE=hf；d、具有波粒二象性。
遥感常用的波段：微波、红外、可见光、紫外。

23. 梯度图像

图像梯度可以把图像看成二维离散函数，图像梯度其实就是这个二维离散函数的求导图像梯度.

G(x,y)= dxi+ dyj:
dx(i。j)=ɪ(i+1,j)-ɪ(i,j);
dy (i , j)=I(i , j+1 )-I(i , j);

其中, I是图像像素的值(如R GB值),(i , j)为像素的坐标。图像梯度一般也可以用中值差分

dx(i,j)=[I(i+1, j)-I(i-1, j)] /2;
dy(i,j)=[I(i,j+1)-I(i,j-1)]/2:
图像边缘一般都是通过对图像进行梯度运算来实现的。

24. 水体边界识别常用的遥感数据类型有哪些说明选用这些数据的原因。

(1)近红外影像、微波雷达影像
(2)在这些影像上的水体呈黑色，水陆边界非常清晰，便于确认

25.试述计算机的主要技术发展趋势

要点：抽取遥感图像多种特征并综合利用；逐步完成GIS 各种专题数据库的建设。利用GIS数据减少自动解译中的不确定性；建立适应于遥感图像自动解译的专家系统，提高自动解译的灵活性；模式识别和专家系统的结合；计算机解译新方法的应用。

26. 辐射误差

(1)传感器本身的性能引起的
(2)地形影响和光照条件变化引起的
(3)大气散射和吸收引起的

27. 遥感影像变形的原因

a遥感平台位置和运动状态变化的影响—–航高：航速：俯仰：翻滚：偏航：b地形起伏的影响 c 地球表面曲率的影响-像点位移、像元对应地面宽度不等 d 大气折射的影响 e 地球自转的影响

28. 叙述沙土，植物，和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。

(1)沙土自然状态下，土壤表面反射曲线呈比较平滑的特征，没有明显的峰值和谷值。干燥条件下，土壤的波谱特征主要与成土矿物和土壤有机质有关。土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降
(2)植物在可见光波段绿光附近有一个波峰，两侧蓝、红光部分各有一个吸收带，近红外波段(0.8-1.0um)有一个有一个反射陡坡，至1.1um附近有一峰值。近红外波段(1.3-2.5um)吸收率大增反射率下降。
(3)水水体的反射主要在可见光中的蓝绿光波段，近红外和中红外波段纯净的自然水体的反射率很低，几乎趋近于零。水中含有泥沙，可见光波段反射率会增加，含有水生植物时，近红外波段反射增强。

29. 遥感技术识别地物的原理

利用己有资料，对描述的目标特征，结合判读员的经验，通过推理分析将目标识别

30. 物面扫描的成像仪为何会产生全景畸变？

像距不变，物距随扫描角增大而增大，当观测视线倾斜时，地面分辨率随扫描角发生变化，而使扫描影像产生畸变

31. 遥感图像特征一空间分辨率

是指图像上能够分辨的最小单元所对应地面尺寸。
空间分辨率主要与传感器的瞬时视场角、观测高度有关。在正视情况下，瞬时视场角所对应的地面单元的尺寸等于瞬时视场角乘以传感器的高度。
光谱分辨率：反映了传感器的光谱探测能力。它包括传感器探测的波谱宽度、波段数、各波段的波长范围和间隔。光谱分辨率与传感器特性有关：取决传感器对光谱成份的敏感度。辐射分辨率：反映了传感器对电磁波探测的灵敏度。
时间分辨率：是相邻两次对地面同一区域进行观测的时间间隔。

32.简述遥感数字图像增强处理的目的，以一种增强处理方法为例，说明其原理。

目的突出遥感图像中的某些信息，消弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。原理如线性变换 dij’=Adij+B，díj’与 dij 分别为变换后图像与原始图像像元灰度值，而 A=dma ‘-dmax’ / dmax-dmax,B=-Admin+ dmin’, dmax, dmin, dmax’, dmin’;分别为原始图像和输出图像最大最小灰度值，这样可以拉伸感兴趣目标之间的反差

33. 试述微波遥感的特点。

(1)具有全天候全天时探测能力
(2)微波对某些物质具有一定的穿透能力
(3)某些物质的光谱在微波波段有较大的差异

34. 如何评价遥感图像融合的效果？

融合评价方法分为两种定性评价和定量评价。
定性评价以目视判读为主，目视判读是一种简单直接的评价方法，可以根据图像融合前后对比做出定性评价。缺点是因人而异，具有主观性。
定量评价从融合图像的信息量和分类精度两方面进行，可以弥补定性评价的不足

35. 太阳辐射的光谱特性有哪些？

(1)太阳辐射光谱曲线与温度为5900k的理想黑体辐射曲线相似
(2)太阳辐射能主要集中在0.3-1.3um，最大辐射强度位于0.47um左右
(3)太阳辐射经过大气层以后，各波段的能量发生不同程度的衰减

36. 微波遥感的特点有哪些？

(1)全天候、全天时工作
(2)对某些地物有特殊的波谱特征
(3)对冰、雪、森林、土壤等有一定的穿透能力
(4)对海洋遥感有特殊意义
(5)分辨率较低，但特性明显

37. 监督分类

首先要从欲分类的图像区域中选定一些训练样区，在这样训练区中地物的类别是已知的，用它建立分类标准，然后计算机将按同样的标准对整个图像进行识别和分类。它是一种由己知样本，外推未知区域类别的方法。

38. 遥感图像几何校正主要包括哪些步骤

(1)构建多项式模型
(2)采集控制点
(3)确定纠正后图像的边界范围
(4)确定纠正后图像的像元灰度值——图像重采样

39. 对物面扫描的成像仪为什么会产生全景畸变？

像距不变，物距随扫描角增大而增大，当观测视线倾斜时，地面分辨率随扫描角发生变化，而使扫描影像产生畸变

40. 数字图像增强的主要方法有哪些？

对比度变换；空间滤波；彩色变换；图像运算；多光谱变换1 遥感识别地物的原理。根据传感器所接受到的电磁波光谱特征的差异来识别地物。
(1)不同地物在不同波段反射率存在差异
(2)同类地物的光谱是相似的，但随着该地物的内在差异而有所变化

41. 方法

分级集群法、动态聚类法

42. 图像融合的三个层次指什么？图像融合的方法有哪些？

像素级，特征机，决策级。

方法加权融合，基于HIS 变换，主分量变换，比值变换
乘积变换融合，小波变换
基于特征融合
基于分类融合

43. 什么叫大气窗口大气窗口对遥感探测具有什么意义

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。意义：电磁辐射与大气相互作用产生的效应，使得能够穿透大气的辐射局限在某些波长范围内，将遥感传感器选择的探测波段包含在大气窗口之内，可剔除受大气反射、散射、吸收作用影响较大的电磁辐射波段，这样一来得到的数据更为优质

44. 何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。

大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。
原因：不同波段的反射率、吸收率、散射程度不同。
波长范围：0.3 - 1.3μm，即紫外、可见光、近红外波段。1.5 - 1.8μm 和 2.0 - 3.5μm, 即近、中红外波段。3.5 - 5.5um, 即中红外波段。8 - 14μm, 即远红外波段。0.8 - 2.5cm, 即微波波段

45. 彩红外像片的优点有哪些？

(1)消除了短波蓝光散射的影响，使像片反差得到改善
(2)影像清晰度更高
(3)色彩更为鲜艳

46. 为什么多光谱图像比单波段图像能判读出更多的信息？

多光谱相片显示景物的光谱特征比单波谱强得多，它能显示出景物在不同波普反射率的变化

47. 根据传感器所接受到的电磁波光谱特征的差异来识别地物。

(1)不同地物在不同波段反射率存在差异
(2)同类地物的光谱是相似的，但随着该地物的内在差异而有所变化

48. 试述大气对太阳辐射的夏减作用。

(1)大气的吸收
(2)大气的散射作用
(3)大气的反射作用

49. 两幅影像进行数字镶嵌应解决哪些关键问题？简述数字镇嵌的过程

第一如何在几何上将多幅不同的图像连接在一起第二如何保证拼接后的图像反差一致，色调相近，没有明显接缝。过程
(1)图像几何纠正
(2)镶嵌边搜索
(3)亮度和反差调整
(4)边界线平滑

50. 黑白像片的判读方法主要有哪些？

(1)直接判定法
(2)对比分析法
(3)逻辑推理法

51. 简述遥感制图的基本过程

(1)遥感图像的选择
(2)遥感图像的几何教正与图像的处理
(3)图像的解译
(4)地理基础底图的编制
(5)遥感解译图形与地理基础地图的复合
(6)地图的输出与制版印刷

52. 气球遥感的特点及局限性。

(1)技术简单
(2)安排实验灵活方便
(3)价格低廉
(4)吊舱自由姿态比较稳定
(5)填补了空白。局限性：受地域影响和气像条件限制

53. 多项式拟合法纠正选用一次项，二次项和三次项，各纠正遥感图像中的哪些变形误差？

当选用一次项纠正时，可以纠正图像因平移旋转比例尺变化和仿射变形等引起的线性变形当选用二次时，则在改正一次项各种变形的基础上改正二次非线性变形而三次项纠正则改正更高次的非线性变形

54. 图像平滑和税化有什么区别

图像平滑处理可达到去锐降噪、弱化图像边缘的效果；图像锐化处理可突出图像边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分

55.伪彩色增强与假彩色增强有何区别？

伪彩色增强是把灰度图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映射函数变换成不同的彩色，得到一幅彩色图像的技术，使原图像细节更易辨认，目标更容易识别。
假彩色增强是对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像，通过映射函数变换成新的三基色分量，彩色合成使感兴趣目标呈现出与原图像中不同的、奇异的彩色。使景物呈现出与人眼色觉相匹配的颜色，以提高对目标的分辨率

论述题

885 遥感论述题

1. 什么是地物的反射波谱曲线？根据图分析雪、沙漠、湿地和小麦的反射波谱特征

答案：

(1) 雪在 1 μm 波段有一个很强的反射峰，反射率几乎接近 100%，颜色呈白色。随着波长的增加，反射率逐渐降低，进入近红外波段吸收增强。

(2) 沙漠在靠近 5 μm 附近有一个强反射峰，因而呈现黄色。至波长达到 3 μm 以上波段时，反射率大于雪。

(3) 湿地在整个波长范围内的反射率较低，当含水量增大时，反射率下降，因而在黑白相片上其它植被呈深黑色调。

(4) 小麦在中、近红光区的反射波段和中、近红外波段也表现为两个吸收带，反射率发生较大变化。在可见光区时，小麦呈现绿莹莹的颜色；处于可见光至近红外之间，因叶子呈现绿黄色。在近红外波段，叶片对近红外线有很强吸收性和透射性，其反射率显著上升，至中、近红外波段反射率高峰下降。

2. 典型地物的反射波谱曲线特征分析

答案：

(1) 植被反射光谱曲线：
波谱具有明显而独特、可见光波段（0.38–0.76 μm）有一个小的反射峰（绿光波段），在 0.7 μm 有一个反射谷。进入近红外波段后反射率迅速上升，具有很强的反射特征，并在中红外波段（1.3–2.5 μm）受到了水份的强吸收影响，因此反射率下降。近绿红外波段的反射光谱曲线是植被的重要依据。

(2) 沙漠反射光谱曲线：沙漠有较强反射，颜色呈黄亮，干燥状态下反射光谱曲线有两个波谷反射特性。

(3) 水体反射光谱曲线：
水体反射主要是蓝色光波段反射，其它波段反射很弱，特别到了近红外波段，吸收增强，因此在近红外波段呈黑色。

(4) 岩石反射光谱曲线：在可见光段有统一的特征，矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面粗糙度、色泽等都会对曲线形态产生影响。

3. 太阳及与地球辐射的特点，分析遥感探测光谱的主要能量来源

答案：

太阳辐射：
可见及近红外是太阳能量最强部分，太阳的主要能量集中在可见光段，真实的太阳辐射接近黑体辐射，太阳辐射光谱分布在 0.1–10 μm。大气层对太阳辐射有明显吸收带，能量衰减较大。在大气传输过程中，地球接受的太阳辐射发生变化，主要能量集中在 0.4–2 μm。地物辐射特性受材质、温度影响。

地球辐射：
主要在中远红外波段（>6 μm），是遥感热红外的重要来源。

遥感探测的能量来源包括：
(1) 太阳辐射能量
(2) 地球自发辐射
(3) 主动式遥感系统发射能量（如微波雷达）

4. 简述遥感图像计算机分类的基本过程

答案：

遥感图像的计算机分类，是以数字图像为研究对象，在计算机系统支持下，综合运用遥感分析、图像处理、地图、信息系统等多种知识与人工智能技术，对遥感图像中各类地物的光谱特征、纹理特征、形状等进行判读，自动获取地物信息，将特征信息转化为可用于分类的形式，最终对地物进行类别划分。

主要包括：

(1) 遥感图像分类的前提是选取研究区的遥感数字图像，需要考虑图像分辨率、光谱特征、分类复杂程度等。
(2) 根据研究区域、收集、分析地面参考信息与有关资料。
(3) 根据分类要求和图像数据的特征，选择合适的图像分类方法和算法。
(4) 建立代表这些类别的训练样元。
(5) 对判定总体特征，在监督分类中可选择具有代表性的训练场地进行采样，测定其特征。
(6) 对遥感图像中各像素进行分类。
(7) 对判定分析的结果进行统计检验。

5. 叙述沙土、植被和水的光谱反射率随波长变化的一般规律

答案：

沙土：自然状态下土壤表面反射率无明显峰值和谷值，一般来说土壤地面反射率越高，有机质含量越低和表面越湿润时反射率越高。此外土壤光谱反射率是在整个光谱中上升的。

在绿光区（0.5 μm）附近有小波谷，进入红光区后反射率下降，而在红光区（0.7–0.8 μm）有一个“铁吸收带”。在中近红外波段（1.3–2.5 μm）受到了强吸收的影响，因此反射率下降。

植被：绿光反射率较强，在红光区形成明显吸收谷，进入近红外后反射率迅速上升，呈亮白色调。

水体：反射率在可见光蓝绿色波段最高，其它波段吸收极强，近红外和红外波段时反射率几乎趋近于零。水中含有泥沙，可见光波段反射增强，含有生物生物量时，蓝光吸收增强，近红外波段反射增强。

6. 比较监督分类与非监督分类的优缺点

答案：

(1) 监督分类的优点
① 非监督分类不适用于新开发区或生态区环境的了解。
② 监督分类便于分析人员掌握图像中各类地物的光谱特征。
③ 监督分类的训练样本反映分类性能较好。

(2) 监督分类的缺点
① 分析人员对图像控制，适用于研究，需要区域地理特征的信息特征。
② 可对训练区样本利用训练样本的结果。
③ 遥感监督分类不必担心光谱类别和地物类别的匹配问题。
④ 通过检查训练样本结果，确定分类是否正确，估算监督分类中的误差。
⑤ 非监督分类的结果需要训练样本的重新归类。
⑥ 非监督分类的结果不像监督分类那样直观，容易产生不一致现象。
⑦ 由于地物类别的光谱特征随时间变化，因此地物类别与光谱类别的关系并不是固定的。

(3) 非监督分类的优点和局限
① 影像分类不需要先验知识；
② 类别之间的距离度量常受主观因素影响；
③ 训练样本的代表性问题；
④ 有可能导致类别定义模糊。

7. 常用的遥感图像目视解释方法有哪些？并举例说明它们的应用

答案：

(1) 直接判读法：依靠图像直接判断信息，如色调、影子、大小、形状、阴影、纹理、图案等。

(2) 对比分析法：对比不同影像的差异以分析地物特征。

(3) 信息复合法：通过多源信息综合判断地物性质，如航片、地形图、地籍资料、多时相影像等。

(4) 综合推理法：依据多种特征，结合生活知识、经验判断目标。

(5) 地理相关分析法：根据地理环境特征审查地理逻辑是否一致，推断地物类型。

8. 遥感信息技术在环境保护领域的应用与展望

答案：

遥感信息提供了全球或大区域精确定位的高频度宏观环境影像。在遥感与地理信息系统基础上建立的数据库，实现了空间时间特征，在空间上由单到多维，在时间上从过去、现在的研究发展到对未来的定量预测。应用主要包括：

(1) 大气污染监测
(2) 沙漠化监测
(3) 森林火灾监测
(4) 生态环境变化分析
(5) 卫星遥感信息技术开展环境变化监测

9. LANDSAT 系列卫星、SPOT 系列卫星、高分系列卫星传感器有什么特点？

答案：

LANDSAT 系列卫星装载的主要传感器有 MSS 多光谱仪、TM 专题制图仪、ETM+ 传感器。通过扫描的影像获取垂直飞行方向上两个 185 km 宽的地表景象的辐射光量，配合卫星的飞行高和电表的三维图像。

SPOT 系列卫星装载两台 HRV 或 HRVIR 传感器，使用 CCD 作为探测器，采用前视侧视扫描方式，可获得立体图像。

高分系列卫星：空间分辨率高，谱段设计多样，具有高分辨率立体成像能力。

10. MSS、TM、ETM+ 影像各有何特点？

答案：

(1) MSS 多光谱扫描仪：
光学传感器常用于 LANDSAT 卫星系列，多光谱扫描仪特点：
① 工作波段宽，从近红外、可见光到红外段，波长范围较大，光谱范围 0.5–20 微米；
② 两个不同线性阵列交替采集影像；
③ 分辨率较低。

(2) TM 专题制图仪：
具有多光谱特性与空间分辨率优势，宽谱的波谱特性，辐射分辨率更高，图像比 MSS 更清晰。

(3) ETM+：
在 TM 基础上增加了全色波段，提高空间分辨率。