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遥感技术导论试题docx
地理信息系统专业遥感原理与方法课程试题一
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；其屮核心部分是，获取信息
的基本原理是、和O
2波长的电磁辐射叫红外线，太阳辐射的能量90%集屮在之
间，其屮最大辐射波长出现在;大气屮对电磁辐射吸收强烈的物质
主要有、和，其小对中红外波段吸收强烈的
是。
3彩色三要素指的是色调、和，其屮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加色法合成小，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，其屮曝光
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，过投影屮心与地平而垂直的光线
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。
8Lan（lsat7卫星绕地球一-周的吋间是,每天可绕地球,覆盖
全球遍所需吋间是,SPOT卫星覆盖全球…遍的轨道数是o
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o
©CBERS-1的成像传感器有、和广角相机，其屮广角相机的
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力口，混合色的明度壇大，逐渐变为白
色。
（）
5航空像片比例尺的特点是不同定，即不同部位和海拔高度的地物比例尺不相等，因而地面丄大小相同的地物，在航片丄大小一定不
同。
（）
6在水平航摄像片上，地平面上大小札I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TM：
3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,喑色调的物体温度就
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屮心轴线时大，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。
亠
2己知：
H。
二2150m,ha二950m,L（）二291mm,La二219mmLb二231mm,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+黃色成色剂
感光正片（札I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
答案：
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，血透射率很高的波段。
换句话说，就是电磁辐射在大气屮传输损耗很小，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H标物的影像特征，它乂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
o
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。
20.76-1000ym,0.2-1.4（3.0）口m,0.5um,03,C02,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屮心，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，许多可变因索，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儿乎相为，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，如果土壤小所含水分不超过某一湿度界线吋，潮湿土壤的反射率几乎不变；当土壤屮所含水量大于某一湿度界线吋，反射率显著降低；当土壤被一薄水层包囤吋，反射率再次上升。
4）矿物成份石英含量高吋，土壤有较高的反射率，黑云母的含量高吋，则反射率低。
土壤屮腐殖质与铁的氧化物之比较小吋，光谱曲线在红光段有一个最大的反射值。
如果土壤表而形成一层盐壳，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。
⑴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2）,放出自由电子，形成屮性卤原子，银离子吸收电子屮和成银原子，当数量足够时形成潜影（不可见影像）。
⑵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一显影液，处理己经感光的底片，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，乳剂屮已曝光的卤化银还原出h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一灰色影像。
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
⑴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%。
⑵像片倾斜角：
在空小摄影曝光的一瞬间，像平而与水平而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。
o
⑶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5之比,一般要求航线弯曲度不超过3%。
⑷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Z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。
o如图7-3所示。
⑸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）两眼分别同吋各看一张像片。
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屮。
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（屯荷耦合器件）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Z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）o多光谱IIRV分为三个波段，地面分辨率为2血，灰度等级分为2=全色11RV地面分辨率为10m,灰度等级分为2\
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。
⑴投影误差像点位移的路线和方向
由地而起伏引起的像点位移是在像点与像底点的连线上。
卅Ah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Ah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。
⑵投影误差5h的计算公式
§h=△h•
式屮：
§h表示投影误差，F为像点至像底点的辐射距，Ah为地物点相对基准面的咼差，
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，像片屮心部位投影误差小，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）投影误羌与高羌成正比，高岸越大，投影岸越大，反Z就小。
2己知：
Ho二2150m,ha=950m,Lo=291mm,La=219mmLb=231mm,求B点海拔高度？
解：
•比=•（2150-950）=•1200=-240（m）
hb=ha+Ahw=950-240=710（m）
答：
B点海拔高度为710m
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）：
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
厘
红
绿
扶
黄
品红
白
负片影像
白
黄
品红
绿
红
蓝
正片影像
蓝
红
绿
品红
青
黄
白
西北农林科技大学学年学期
地理信息系统专业遥感原理与方法课程试题二
1.名词解释（每个2分，共计10分）
反射波谱特性基尔霍夫定律地面分辨率宽容度图型
2.填空（20分）
1波长的电磁辐射叫紫外线，太阳辐射的能量90%集屮在之
间，其小最大辐射波长出现在:
大气小对电磁辐射吸收强烈的物质
主要有、和，其屮波长大于14Um的红外线被吸
收。
2彩色三要索指的是、和饱和度，其屮饱和度反映的是物体
对电磁辐射,反映的是物体对电磁辐射反射的主波
长。
3加色法合成屮，等量蓝色光与红色光混合得到,品红色花朵在黃色灯
光下呈现为色；彩色影像是根据三基色原理，经过色光
的与得到的，现在使用的彩色胶片是根据原理制成
的。
4航摄像片质量评价屮一•般要求航向重叠度，旁向重叠度，
像片倾角，航线弯曲度，像片旋角O
5过投影屮心与像平面垂直的光线叫,它与像平面的交点
称,等比线是通过与的像水平线；航空摄影像产生
像点位移的主要原因有和。
6航摄像片的投影误差位于像点与的连线上，其大小
与、成正比，与成反比，要减小投影误差，必
须航咼O
7扫描影像的分辨率随扫描角的增大而,所以地面上大小相同的地
物，离航线越远形成的影像;雷达的距离分辨率随扫描角的增大
而,所以影像上大小相同的地物，离星下点越远，对应的实际大
小O
©Landsat卫星运彳亍的特征是,,；
SPOT卫星覆盖全球一遍所需时间是,轨道数是。
9根据地物的波谱特性，在TM1-4影像上，植被色调最深的波段是,
在该波段上，随着病虫危害的加重，色调逐渐;水体色调最深的波
段是;在TM4（红）、TM3（绿）、TM2（蓝）合成的彩色影像丄，植
被为，水体为o
10CBERS-1卫星覆盖地球一遍的吋间是,其屮CCI）可见光传感器的
分辨率是,红外扫描仪的分辨率为,像幅带
宽；广角相机的分辨率为，像幅带宽o
3.判断下列各题是否正确（每小题判断正确得1・5分，共计15分；判断错误倒扣1分，扣至0分为止）
1电磁辐射的木质是具有波粒二象性，在电磁辐射的短波部分，粒子性明显;
在电磁辐射的长波部分，波动性明显。
（）
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，随着温度升高，最大辐射波长向短波方向移
动。
（）
3由于物体对光具有确定的反射、吸收和透射能力，所以，物体的颜色是固
定不变的。
（）
4减色法合成颜色时，等量三原色合成的颜色是灰色，且随着原色浓度的增
力II,混合色的明度下降，逐渐变为黑色。
（）
5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在倾斜航摄像片丄，地平而上大小相同的物体，位于像主点一侧时一定小,
位于像底点一•侧吋必然大。
（）
7具有和同的地物影像（区域），且比例尺大小相等的两张像片，就可以组成
一个立体像对，用于立体观察。
（）
8根据黑体辐射定律，温度愈高屯磁辐射能力愈强,在发射热红外影像上，亮色调的物体温度高,喑色调的物体温度就
低。
（）
9雷达影像丄的方位分辨率随着远离航线而逐渐降低。
因此，地面上大小相同的物体，在影像上距离航线越近图像越大，越远离航线图像越
小。
（）
10依据植物的反射波谱特性推测，在SOPT卫星HRV3影像丄，长势越好的植物色
调越深，长势越差的植物色调越浅。
（）
4.简要回答下列各题（30分）
1红外线和微波的基本性质（6分）
2水体波谱特性（5分）
3感光片成像原理（7分）
4遥感影像立体观察条件（5分）
5TM影像光谱特征（7分）
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倾斜误差规律。
2E1知：
Ho=265Onbha=850m,Lo=316mnbLa=218mm,Lb=226nim,求B点海拔咼度？
6.画图表示出日光下黑、红、黄、绿、青、蓝、品红和白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：
感蓝乳剂+青色成色剂，感绿乳剂+黄色成色剂
感红乳剂+品红色成色剂
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
答案：
1.名词解释（每个2分，共计10分）
反射波谱特性:
物体对不同波长的电磁辐射反射能力的变化，亦即物体的反射系数（率）随入射波长的变化规律叫做该物体的反射波谱。
基尔霍夫定律：
在给定温度下，物体对任一波长的发射本领和它的吸收本领成正比，比值与物体的性质无关，只是波长和温度的函数。
地而分辨率：
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兀所代表的地面距离的大小。
宽容度:
是指胶片复现被摄景物亮度范围的能力，用感光特性曲线直线部分的最人曝光量与最小曝光量之差来表7JJ
图型：
图型又称结构，是个体可辨认的许多细小地物重复出现所组成的影像特征,它包括不同地物在形状、大小、色调、阴影等方面的综合表现。
2.填空（20分）
13nm-0.38nm,0.2・2.4（3.0）屮n,0.5屮mO3,CO2＞水汽，CO2o
2色调，明度，反射的选择性程度，色调。
3品红色，红色；分解、合成，减色法。
4＞60%Q53%）、＞30%Q15%）、＜2°（＜3°）、S3%、＜5°（＜8°）
5主光线（轴），像主点，等和点，像片倾斜、高低起伏。
6像底点，高差，辐射距，航高，增加。
7降低（减小）、越小，提高（增加）、越小。
8准圆形、近极地，与太阳同步,中高度回归轨道;26天、369o
9TM3,变亮，TM4,红（品红）色，蓝（青）色。
1026天，19.5m,80-160m,120（113）km,256m,890kmo
3.判断下列各题是否正确（每小题判断正确得1.5分，判断错误扣1分，扣至0分为止）
①（正确）,②（正确）,③（错误）,④（正确）,⑤（错误）,⑥（正确）,⑦（错误）,⑧（错误）,⑨（正
确）,⑩（错误）。
4.简要回答下列各题（30分）
1红外线和微波的基本特性
红外线波长入为0.76-1000um,可分成近红外、屮红外、远红外、超远红外和赫兹波。
近红外是地球反射来自太阳的红外辐射，屮远红外等是物体发射的热辐射，所以也叫热红外，它只能用光学机械扫描方式获取信息。
红外线对人眼睛不起作用，能聚焦、色散、反射，具有光电效应，对一些物体有特殊反映：
叶绿素、水、半导体、热等。
微波波长X为0.1-100cm,可分为毫米波、厘米波和分米波，微波的特点是能穿云透雾，甚至穿透冰层和地面松散层，其它辐射和物体对它干扰小。
物体辐射微波的能量很弱，接收和记录均较困难，要求传感器非常灵敏。
2水体波谱特性
水体的反射率在整个波段范囤内都很小，从蓝光段的15%降至红光段的2%,进入红外波段后几乎等于零。
影响水体反射率的主要因素是水的混浊度、水深、以及波浪起伏、水面污染、水屮生物等。
洁净的水对蓝紫光有一些反射，其余波段大部分被吸收；蓝紫光也能穿透一定深度的水层（2—20m）O如果水较深，逐渐被吸收，如果水较浅，部分光线可反射返回地面。
水屮的悬浮沙粒径大于太阳光谱波长，结果产生米氏散射，使水的反射率在各波段都有所提高，尤其在黄红波段，增加更大。
水屮的浮游生物由于其含叶绿索，所以在红外波段有较高的反射率，水面因石油污染形成的油膜通常在紫外波段有较高的反射率。
水面波浪起伏也可增加反射率。
3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。
⑴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了吸收光了（辐射能hv）,放出自由电了，形成屮性卤原了，银离了吸收电了中和成银原了，当数量足够时形成潜影（不可见影像）。
⑵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显影利用适半的化学药品一显影液，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，乳剂屮已曝光的卤化银还原出10?
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一灰色影像。
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。
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屮。
4）两张像片的比例尺尽可能一致，最大差值不宜超过16%。
5TM影像光谱特性
TM1:
0.45〜0.52Um,对叶绿素与叶色素浓度反映敏感,有助于判别水深、水屮泥沙分布和进行近海水域制图等。
TM2:
0.52〜0.60Um,这个波段在两个叶绿素吸收带之间，对健康茂盛植物反映敏感，对水的穿透力较强；用于探测健康植物绿色反射率。
TM1和TM2合成，显示水体的蓝绿比值，能估测可溶性有机物和浮游生物。
TM3：
0.63〜0.69Um,为叶绿素的主要吸收波段,反映不同植物的叶绿素吸收、植物健康状况，用于区分植物种类与植物覆盖度；广泛用于地貌、岩性、土壤、植被、水屮泥沙流等方面。
TM4:
0.76〜0.90Um,对绿色植物类别差异最敏感（受植物细胞结构控制），相应于植物的反射峰值，为植物遥感识别通用波段。
用于生物量调查、作物长势测定、进行农作物估产等。
TM5：
1.55〜1.75Um,处于水的吸收带（1.4〜1.9Um）内，、植物含水量调查、水分状况、地质研究，作物长势分析等，从而提高了区分不同作物类型的能力，易于区分云、冰与雪。
TM6:
10.4—12.5Um,区分农、林覆盖类型，辨别表面湿度、水体、岩石以及监测与人类活动有关的热特征，进行热测量与制图，对于植物分类和估算收成很有用。
TM7：
2.08-2.35Um,用于城市土地利用与制图，岩石光谱反射及地质探矿与地质制图，特别是热液变质岩环的制图。
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倾斜误差规律
地物点在倾斜像片上的像点位置与同一摄影站摄得的水平像片上的像点位置相比，产生的一段位移称倾斜误差。
⑴像点位移的路线：
航摄像片因倾斜而引起的像点位移路线是在像点与等角点的连线上。
⑵倾斜误差的大小及像点位移规律
倾斜误差的
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