理工遥感复习资料汇编Word文档格式.docx
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地物反射率随不同地物或同种地物内部结构不同而不同。
8、影像分辨率和地面分辨率：
是指像片或底片上1mm距离内能够分辨出线条的数目；
地面分辨率是指在离地面一定高度的空中所获得的图像资料，经过航摄仪器（透镜组）或其它电子仪器的放大，所能观察到地面最小物体的尺寸，即在航空像片上能分辨出最小物体的大小。
9、远红外图像：
传感器接收到地物发射的远红外波段的电磁辐射信息，并由传感器根据电磁辐射信息产生的图像；
10、遥感图像信息提取：
依据遥感图像上的地物的影像特征，识别地物类型、性质、空间位置、形状、大小等属性的过程；
11、微波遥感技术：
指通过微波传感器获取从目标发射或反射的微波辐射，经过判读处理来识别地物的技术。
微波遥感的工作方式分主动式（有源）微波遥感和被动式（无源）微波遥感。
前者由传感器发射微波波束再接收由地面物体反射或散射回来的回波，如侧视雷达；
后者接收地面物体自身辐射的微波，如微波辐射计、微波散射计等。
12、可选择性辐射体：
发射率随波长而变的辐射体称为选择性辐射体。
一般的辐射体都是选择性辐射体。
13、断层三角面：
是指断层崖经河流或冲沟切割侵蚀后,形成的三角形陡崖。
14、远红外图像：
15、多波段遥感技术：
指探测波段在可见光和红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标的遥感技术；
16、遥感平台和传感器：
遥感平台是装载传感器的运载工具；
传感器是接收、记录遥远目标的电磁波谱特性的仪器，是遥感技术系统的核心；
17、遥感图像判译标志：
遥感图像上那些能够作为识别、分析、判断景观地物的影像特征。
目标地物特征主要可概括分为“色、形、位”三大类，色，主要包括色调、颜色和阴影等，形主要包括地物的形状、大小、纹理、图形等；
位主要包括目标地物分布的空间位置、相关布局等；
18、遥感图像的空间分辨率和波谱分辨率：
图像的空间分辨率：
指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元；
波谱分辨率：
传感器能分辨的最小波长间隔。
间隔越小，波谱分辨率越高
19、遥感图像数据融合：
将多源遥感数据在统一的地理坐标系中，采用一定的算法生成一组新的信息或合成图像的过程。
20、数字地球：
数字地球是对真实地球及其相关现象的统一的数字化的认识,以多分辨率空间影像数据为基础，以统一的坐标投影系统为框架，以开放的XML为数据交换标准，以空间数据基础设施为支撑，以三维可视化技术为手段，以分布式网络为纽带，为人类提供全新的观察地球、分析和研究地球、建立基于空间信息的各类应用和提供不同服务的开放系统。
21、遥感图像解译标志的可变性与局限性：
遥感图像解译标志是遥感图像上那些能够作为识别、分析、判断景观地物的影像特征；
解译标志包含：
形状、大小、色调和颜色、阴影、纹理、图形和位置等，由于解译标志如地物的阴影，随着太阳高度角和方位角的变化而变化，它们是因时、因地而异的，所以解译标志是具有可变性和局限性的；
22、米氏散射与瑞丽散射：
当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射为米氏散射；
当大气中粒子的直径比波长小的多时发生的散射为瑞丽散射；
23、漫反射和镜面反射：
镜面反射是指物体的反射满足反射定律，入射波和反射波在同一平面内，入射角与反射角相等；
漫反射是指不论如何方向如何，虽然反射率与镜面反射一样，但反射方向是“四面八方”的；
24、InSAR和DInSAR：
合成孔径雷达干涉测量技术（INSAR，InterferometricSyntheticApertureRadar；
简称：
干涉雷达测量）是以同一地区的两张SAR图像为基本处理数据，通过求取两幅SAR图像的相位差，获取干涉图像，然后经相位解缠，从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术。
差分干涉雷达测量技术（D-INSAR）是指利用同一地区的两幅干涉图像，其中一幅是通过形变事件前的两幅SAR获取的干涉图像，另一幅是通过形变事件前后两幅SAR图像获取的干涉图像，然后通过两幅干涉图差分处理（除去地球曲面、地形起伏影响）来获取地表微量形变的测量技术。
25、电磁波谱：
按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，构成了电磁波谱。
26、辐射亮度：
假定有一辐射源呈面状，向外辐射的强度随辐射方向而不同。
则辐射亮度定义为辐射源在某一方向，单位投影表面、单位立体角的辐射通量。
27、朗伯源：
辐射亮度与观察角无关的辐射源，称为朗伯源。
涂有氧化镁的表面可以近似看作朗伯源，常被用做遥感光谱测量的标准板。
28、比辐射率：
实际物体的辐射出射度与同一温度、同一波长绝对黑体辐射出射度的比值，称为比辐射率或发射率。
比辐射率越高的物体，吸收系数越高，发射率也越大。
29、太阳常数：
指不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射方向上，单位面积单位时间所接受的太阳辐射能量。
30、朗伯（反射）面：
当入射辐照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射辐射亮度是一个常数这种反射面叫朗伯（反射）面。
31、双向反射比因子：
在给定的立体角锥体所限制的方向内，一定辐照度和观测条件下，目标的反射辐射通量与处于同一辐照度和观测条件下的标准参考面（朗伯面）的反射辐射通量之比。
32、数字摄影：
摄影是通过成像设备获取物体影像的技术。
传统摄影依靠光学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像。
数字摄影则通过放置在焦平面的光敏元件，经光电转换，以数字信号来记录物体的影像。
33、扫描成像：
依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像。
34、瞬时视场角：
扫描镜在一瞬时时间可以认为是静止状态，此时，接受到目标地物的电磁辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度成为瞬时视场角，即扫描仪的空间分辨率。
35、总视场：
扫描带的地面宽度。
36、成像光谱技术：
即能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术。
37、遥感图像解译：
从遥感图像上获取目标地物信息的过程。
遥感图像解译分为两种，一种是目视解译，指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。
另一种是计算机解译，以计算机系统为支撑环境，利用模式识别技术和人工智能技术，根据遥感图像中目标地物的影像特征，结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识分析推理，实现对遥感图像的理解。
38、遥感影像地图：
是一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。
按其表现内容分为普通影像地图和专题影像地图。
普通影像地图是在遥感影像中综合、全面、均衡地反映一定制图区域内自然要素和社会经济要素内容；
专题影像地图是在遥感影像中突出而较完备地表示一种或几种自然或经济社会要素。
39、计算机辅助遥感制图：
在计算机系统的支持下，根据地图制图原理、应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥感影像地图制图和成果表现的技术方法。
40、监督分类与非监督分类：
监督分类从研究区域选取有代表的训练场地作为样本，根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数（像素亮度均值、方差等），建立判别函数，对样本像元进行分类，进而是被非样本像元的归属类别；
非监督分类是在没有先验类别（训练场地）作为样本的前提下，主要根据像元间相似度大小进行归类合并的方法。
二、填空
1、3“S”技术分别指（遥感）（地理信息系统）和（全球定位系统），英文RS（RemoteSensing）、GIS（GeographicinformationSystem）、GPS（GlobalPositioningSystem）。
2、各种遥感图像的灰度或色彩都是其响应波段内电磁辐射能量大小的反应；
黑白全色相片、天然彩色相片反应地物对可见光（0.38-0.76um）的（反射）能量；
黑白近红外相片和彩色近红外相片反应的是地物在（0.76-3）um的（反射）能量；
热红外图像反应地物在热红外波段（8-14um）的（发射或辐射）能量（辐射温度）；
成像雷达图像反应地物对人工发射微波（0.8-100cm）（后向回波）的强弱；
多波段、超波段图像灰度则是其各自相应波段辐射能量大小的反应；
3、按遥感资料获取方式的不同，遥感技术可以分为（成像遥感）方式和（非成像遥感）方式两大类。
前者就是把所探测的地物辐射的电磁波强度，用深浅不同的色调构成图像，如航空相片、卫星图像等；
后者则是以数据、曲线等形式表现；
4、按传感器的工作方式，遥感技术可分为（主动遥感）和（被动遥感）。
区别在于前者使用人工电磁波辐射源，如（雷达遥感）；
后者使用太阳光等自然辐射源，如（摄影遥感）；
5、遥感图像基本特征包括（ 几何特征）、（ 物理特征）特性和（时间特征）特性；
6、遥感图像信息提取的方法主要有（目视判读）、（计算机监督分类）和（计算机非监督分类），三者各有特点；
7、卫星遥感图像的处理一般要经过（几何）校正、（辐射）校正和图像增强处理等步骤；
8、在遥感应用中，按遥感平台类型可将遥感图像分为（航空遥感）遥感图像、（航天遥感）遥感图像和地面遥感图像；
按影像记录的电磁波波段分为紫外、可见光、近红外、热红外、微波图像和多波段、超多波段图像；
按影像比例尺有大、中、小比例尺图像。
遥感图像还有彩色和黑白，彩色图像又有（真）彩色和（假）彩色之分；
9、立体像对指在相邻两个摄影基站上对同一地面获取的两张具有相同比例尺和一定重叠的两张相片。
一般要求航向重叠大于（５3）％，旁向重叠大于（１５）％。
10、遥感中较多地使用的波段是（可见光）、（红外）、（微波波段）。
11、在可见光和近红外波段（0.3-0.25um），地表物体自身的热辐射几乎等于0，地物发出的波谱主要以（反射太阳辐射）为主。
12、按雷达的工作方式可以分为（成像雷达）和（非成像雷达），成像雷达又分为（真实孔径雷达）和（合成孔径雷达）。
13、引起辐射畸变有两个原因：
（传感器本身产生的误差）、（大气对辐射的影响）。
14、大气影响的粗略辐射校正包括（直方图最小值去除法）和（回归分析法）。
15、当遥感图像在几何位置上发生了变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对应不准确，需要进行（几何校正）。
16、引起遥感图像几何畸变的原因有遥感平台的位置和运动状态变化的影响、（地形起伏的影响）、（地球表面曲率的影响）、（大气折射的影响）、（地球自转的影响），其中遥感平台的位置和运动状态变化的影响包括（航高）、（航速）、俯仰、翻滚、偏航等。
17、数字图像增强包括（对比度变换）、（空间滤波）、（彩色变换）、（图像运算）、（多光谱变换）。
18、主成分变换具有（数据压缩）和（图像增强）两个方面的特点。
19、K—T变换又称为缨帽变换，该变换也是一种坐标空间发生旋转的线性变换，但旋转后的坐标轴不是指向主成分方向，而是指向（与地面景物有密切关系）的方向。
一般地，K—T变换前3个分量依次为（亮度）、（绿度）和（湿度）。
20、在K—T变换中，为了更好地分析农作物生长过程中植被与土壤特征的变化，将亮度与绿度两分量组成的二维平面成为（植被视面），将亮度与湿度两分量组成的二维平面成为（土壤视面），将湿度与绿度两分量组成的二维平面成为（过渡区视面）。
21、遥感多源信息的复合是将（多种遥感平台）、（多时相遥感数据）之间以及（遥感与非遥感数据）之间的信息组合匹配的技术。
不同时相的遥感数据复合包括（配准）、（直方图调整）和复合几个步骤。
三、论述题
1、试述遥感技术的发展现状、应用特点、发展趋势以及遥感的最新技术。
答：
1）发展现状
A、航空遥感
自世纪初莱特兄弟发明人类历史上第一架飞机起，航空遥感就开始了她在军事上的应用，此后，航空遥感在地质、工程建设、地图制图、农业土地调查等方面得到了广泛应用。
二次世界大战中，由于伪装技术的不断提高。
促使军事遥感出现了彩色、红外和光谱带照像等技术。
多光谱摄影技术是航空遥感的重要发展，从20世纪60年代最早采用的多像机型传感器多光谱摄影，到稍后的多镜头型传感器多光谱图象获取，人们把多光谱特征用到了地形、地物判别上。
B、卫星遥感：
卫星遥感把遥感技术推向了全面发展和广泛应用的崭新阶段，从1972年因第一颗地球资源卫星发射升空以来。
美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国都相继发射了众多对地观测卫星。
现在，卫星遥感的多传感器技术，已能全面覆盖大气窗口的所有部分：
a、光学遥感可包含可见光、近红外和短波红外区，以探测目标物的反射和散射；
b、热红外遥感的波长可从8微米到14微米,以探测目标物的发射率和温度等辐射特征；
c、微波遥感的波长范围从1mm到100cm,其中被动微波遥感主要探测目标的散发射率和温度，主动微波遥感通过合成孔径雷达探测目标的反向散射特征。
微波遥感实现了全天时、全天侯的对地观测；
d、雷达干涉测量通过求取两幅SAR图像的相位差，获取干涉图像，然后经相位解缠，从干涉条纹中获取地形高程数据的空间对地观测新技术，高精度可达5-10m,差分干涉测量测定利用同一地区的两幅干涉图像，其中一幅是通过形变事件前的两幅SAR获取的干涉图像，另一幅是通过形变事件前后两幅SAR图像获取的干涉图像，然后通过两幅干涉图差分处理（除去地球曲面、地形起伏影响）来获取地表微量形变的测量技术，相对位移量的精度可达厘米至毫米级。
大大提高了自动获取数字高程模型的精度。
2）应用特点
A、大面积的同步观测；
B、时效性；
C、数据的综合性和可比性；
D、经济性；
E、局限性
3）发展趋势
A、5S技术的联合应用：
遥感本身就是多学科的综合，实现遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、智能系统（IS）和多媒体系统（MMS）即五“S”的联合。
B、高光谱高空间分辨率传感器是未来空间遥感发展的核心内容：
高光谱分辨率传感器是指既能对目标成像又可以测量目标物波谱特性的光学传感器，其特点是光谱分辨率高、波段连续性强。
但目前其发展仍停留在航空实验和应用阶段，预计下个世纪将会在轨道高度崭露头角。
高空间分辨率已达米级，高光谱分辨率已达纳米级，波段数已达数十甚至数百个。
C、微波遥感技术：
微波遥感技术其全天候性、穿透性和纹理特性是其它遥感方法不具备的，利用这一特性对解决我国海况监测，恶劣气象条件下的灾害监测，冰雪覆盖区、云雾覆盖区、松散层掩盖区及国土资源勘查等将有重大作用。
微波遥感的发展进一步体现为多极化技术、多波段技术和多工作模式。
干涉雷达遥感技术（INSAR）是一种用于测量高程、地面位移和地表变化的全新技术。
D、小卫星群计划：
为协调时间分辨率和空间分辨率这对矛盾，小卫星群计划将成为现代遥感的另一发展趋势。
例如，可用6颗小卫星在2～3天内完成一次对地重复观测，可获得高于1m的高分辨率成像光谱仪数据。
E、除此之外，机载和车载遥感平台，以及超低空无人机载平台等多平台的遥感技术与卫星遥感相结合，将使遥感应用呈现出一派五彩缤纷的景象。
4）最新技术
A、航空传感器——成像光谱仪：
成像光谱仪不但具有连续光谱（陆地卫星MSS、TM，SPOT卫星的光谱是离散的）成像的特性，而且还能描绘单个岩矿石的光谱曲线。
它具有高空间分辨率和精细的光谱分辨率的特征，能满足广大地质工作者的要求。
B、增强的专题绘图仪
C、推帚式扫描成像光谱技术：
采用大型固体线阵或面阵探测器件（CCD）的推帚式扫描成像光谱技术，将把传感器的性能提高到新的水平，它的成像机理使它的分辨率明显提高，如法国的SPOT卫星。
SPOT卫星是世界上首先具有立体成像能力的遥感卫星。
D、雷达卫星遥感日益受到青睐：
其全天候性、穿透性和纹理特性是其它遥感方法不具备的，利用这一特性对解决我国海况监测，恶劣气象条件下的灾害监测，冰雪覆盖区、云雾覆盖区、松散层掩盖区及国土资源勘查等将有重大作用。
E、多模态微波遥感器：
多模态微波遥感器是我国第一台实验性的微波遥感系统，也是神舟四号飞船有效载荷应用任务中的重头戏。
它不受云、雷、雨的限制，可以全天时、全天候工作，而且对土壤和植被具有一定的穿透能力。
F、高分辨率小型商业卫星发展迅速：
所谓小卫星是指质量小于500Kg的小型近地轨道卫星，其地面分辨率可达5ｍ，甚至1ｍ。
由于其研制和发射成本低廉，近年来发展非常迅速。
2、简述大气窗口的特点及其用途。
因为折射并不改变辐射强度，所以太阳辐射经过大气传输后，主要是反射、吸收和散射的共同影响衰减了辐射强度，剩余部分即为透过的部分。
对遥感传感器而言，只能选择透过率高的波段，才对观测有意义。
通常把电磁波通过大气层时较少被反射，吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。
大气窗口的光谱段主要有：
大气窗口的光谱段
波段名
紫外、可见光、近红外波段
近、中红外波段
中红外波段
远红外波段
微波波段
波长
0.3~1.3μm
1.5~1.8μm
2.0~3.5μm
3.5~5.5μm
8~14μm
0.8~2.5cm
特点
摄影成像的最佳波段
白天日照好时扫描成像常用波段
反射及自身热辐射都较强，昼夜成像
自身热辐射为主，夜间成像
穿透能力强，全天候成像
遥感平台
LandsatTM1~4波段SPOTHRV
TM5.7波段
NOAA的AVHRR探海面温度
RadarSat主动卫星雷达影像
3、画图说明三类地物（水、植被和裸露的岩石）的波谱特征曲线并分别说明它们在MSS4、5、6、7四个波段图像上的影像特征。
MSS：
4绿（0.5-0.6）、5红（0.6-0.7）、6近红外（0.7-0.8）、7近红外（0.8-1.1）
1）水体的反射光谱特征
水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段，吸收就更强，在近红外波段更近似于一个“黑体”。
地表较纯洁的自然水体对0.4～2.5μm波段的电磁波吸收明显高于绝大多数其它地物。
水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定，同时又受到各种水状态的影响，如含泥沙，可见光波段反射率增加，含叶绿素，近红外波段明显抬升。
2）植被的反射光谱特征
植被的反射波谱曲线规律性明显而独特，主要分为三个波段：
可见光波段有一个小的反射峰，位于0.55m（绿光波段）处，两侧蓝光波段和红光波段则有两个吸收带；
近红外波段（0.7~0.8m）有一反射陡坡，至1.1m附近有一峰值；
中红外波段（1.3~2.5m）受绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率下降，在1.45、1.95和2.7m为中心是水的吸收带，形成成低谷。
3）岩石的反射光谱特征
岩石反射波谱曲线不像植被那样具有明显的相似特征，其曲线形态与矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等都有关系。
从图石灰岩、长石沙岩、页岩、安山岩、玄武岩的光谱曲线可以看到它们形态各异，没有明显规律性。
4、何谓遥感图像地质解译标志？
如何在遥感图像上区分三大岩类。
遥感图像地质解译标志：
能够识别、区分地质体或地质现象、并能说明它们的性质和相互关系的影像特征称为地质解译标志。
如何在遥感图像上区分三大岩类：
在遥感影像上识别岩石的类型必须首先了解不同岩石的反射光谱差别；
同时，由于岩石的形成，在内外营力的共同作用下，组合成不同的形状，这也是识别岩石类型的重要标志。
此外，不同岩性上往往形成不同的植被、水系，这也可作为间接的解译标志。
1）岩石的反射光谱特征
岩石的反射光谱特征与岩石本身的矿物成分和颜色密切相关。
由石英等浅色矿物为主的岩石具有较高的光谱反射率，在可见光遥感影像上表现为浅色调。
铁镁等深色矿物组成的岩石，总体反射率较低，在影像上表现为深色调。
其次，岩石光谱反射率受组成岩石的矿物颗粒大小和表面糙度的影响。
矿物颗粒较细，表面比较平滑的岩石，具有较高的反射率。
岩石表面湿度对反射率也有影响。
一般说来，岩石表面较湿，颜色变深。
2）沉积岩
沉积岩本身没有特殊的反射光谱特征，因此单凭光谱特征及其表现，在遥感影像上是较难将它与岩浆岩、变质岩区分开来的，还必须结合其空间特征及出露条件，如所形成的地貌、水系特点等将其与其他岩类区分开来。
沉积岩最大的特点是具成层性。
胶结良好的沉积岩，出露充分时，可在较大范围内呈条带状延伸。
在高分辨率的遥感影像上可以显示出岩层的走向和倾向。
沉积岩由于抗蚀程度的差异和产状的不同，常形成不同的地貌特点。
坚硬的沉积岩，常形成正地形（如坚硬水平岩层形成方山；
软硬相间的倾斜岩层形成单面山和猪背脊）；
而松软的沉积岩则形成条带状谷地；
石灰岩分布区的喀斯特地貌。
3）岩浆岩
岩浆岩的形态多呈团块状、无层理。
影像色调随暗色矿物（铁镁质）含量的多少而不同，深浅变化较大。
酸性岩浆岩以花岗岩为代表；
花岗岩在影像上色调较浅，基性岩的色调最深，容易风化剥蚀成负地形。
（3）变质岩
变质岩依其原岩类型的不同，分别具有沉积岩和岩浆岩的基本特征。
正变质岩常保留岩浆岩的团块状特征，负变质岩常保留沉积岩的条带状特征。
但由于变质作用，使原岩的部分物理和化学性质趋向一致，使原岩的判读标志不明显。
另外，变质岩常受到多次构造变动，构造变得更为复杂。
所以，这类岩石的判读难度较大。
变质岩的地质时代比较古老，经历了强烈的地壳运动，区域裂隙发育，地面比较破碎或成鳞片状。
沿着这些区域的裂隙发育的水系，交汇、弯处也不大自然，成之字形，这一点可作为与岩浆岩区别的标志之一。
5、以一张MS
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