遥感导论复习重点.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date遥感导论复习重点一一遥感的基本概念是什么？狭义理解:遥感是指从不同高度的平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor），接收来自地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。广义理解: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。只有电磁波探测属于遥感的范畴

2、。遥感定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。二遥感探测系统包括哪几个部分？包括五个部分：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用。三作为对地观测系统，遥感与常规手段相比有什么特点？1.大面积同步观测覆盖范围大、信息丰富。2时效性 重复探测，有利于进行动态分析。3.多波段性 波段的延长使对地球的观测走向了全天候。4.数据的综合性和可比性 综合反映地质、地貌、土壤、植被、水文等自然信息和人文信息。不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地

3、区的数据，均具有可比性。5.经济性 从投入的费用与所获取的效益看，遥感与传统的方法相比，可以大大地节省人力、物力、财力和时间，具有很高的经济效益和社会效益。6.局限性：信息的提取方法不能满足遥感快速发展的要求。数据的挖掘技术不完善，使得大量的遥感数据无法有效利用。7大气窗口：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。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段称作大气窗口。8大气的散射现象有几种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云透雾能力而可见光不能？瑞利散射：当微粒的直径比辐射波

4、长小得多时，此时的散射称为瑞利散射。散射率与波长的四次方成反比，因此，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大。紫外线是红光散射的30倍，0.4微米的蓝光是4微米红外线散射的1万倍。瑞利散射对可见光的影响较大，对红外辐射的影响很小，对微波的影响可以不计。米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。云、雾的粒子大小与红外线的波长接近，所以云雾对对红外线的米氏散射不可忽视。潮湿天空米氏散射影响较大。无选择性散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时所发生的散射。符合无选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶常常产生非选择性散射。 对于大气分子、原子引起的瑞利散射主要

5、发生在可见光和近红外波段。对于大气微粒引起的米氏散射从近紫外到红外波段都有影响。大气云层中，小雨滴的直径相对其它微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强，而对微波来说微波波长比粒子直径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长的四次方成反比，波长越长散射强度越小，所以微波才可能有最小散射，最大透射，而被称为具有穿云透雾的能力。二中心投影与垂直投影的区别是什么？a. 投影距离的影响正射投影:比例尺和投影距离无关中心投影:焦距固定，航高改变，其比例尺也随之改变b. 投影面倾斜的影响正射投影:表现为比例尺的放大中心投影: 若投影面倾斜，航片各部分的比例尺不同c. 地形起伏的影响

6、地形起伏对正射投影无影响对中心投影引起投影差航片各部分的比例尺不同四颜色的三个属性。明度、色调、饱和度。（1）明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。物体反射率越高，明度就越高。（2）色调：是色彩彼此相互区分的特性。（3）饱和度：是色彩纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄，频率是否单一的表示。五加色法与减色法的原理和适用条件。1、颜色相加原理：P87三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由其余二种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色，则称之为三原色。红（R）、绿（G）、蓝（B）。 互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色，这两种颜色就称为互补色。黄和蓝、红和青、绿和品红。

7、油墨或颜料的三基色是黄、品红和青。简称为CMY。 色度图：可以直观地表现颜色相加的原理,更准确地表现颜色混合的规律。2、颜色相减原理：P90实际生活中，如美术颜料的混合、彩色印刷、彩色相片的生成过程等，不遵循加色法原理，而是相反的减色法原理。减色过程:白色光线先后通过两块滤光片的过程。颜色相减原理:当两块滤光片组合产生颜色混合时,入射光通过每一滤光片时都减掉一部分辐射，最后通过的光是经过多次减法的结果.减法三原色:黄、品红、青加色法与减色法的区别：颜色相减和颜色相加的区别主要是相减混合还是相加混合。如果用一束白光依次透过蓝、绿、红三个滤光片，当滤光片的透过率很低时，会发现几乎没有光线穿过三个滤

8、光片，也就是呈现黑色，因为所有的光辐射依次被减光了。适用条件：从显示上：彩色合成加色法，适用于图像显示上。减色法黄品青，适用于印刷。六利用标准假彩色影像并结合地物光谱特性，说明为什么在影像中植被呈现红色，湖泊、水库呈蓝偏黑色，重盐碱地呈偏白色。标准假彩色即当4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝色时，即绿波段0.520.6m赋予蓝，红色波段赋予绿，红外波段赋予红色时，这一合成方案称为标准假彩色合成。 植被：对于2、3波段为吸收，对4波段表现为高反射，因此植被呈现4波段所赋予的颜色红色。水体：水体在2波段有弱的反射，3、4波段表现为强烈吸收，因此在影像上表现为2波段赋予的蓝色同时还偏黑。重盐碱地：盐碱

9、地在这个波段具为较好的反射，因此在图像上表现为三者的合成颜色，为白色。七引起遥感影像位置畸变的原因是什么？如果不作几何校正，遥感影像有什么问题？如果作了几何校正，又会产生什么新的问题？1、辐射畸变：地物目标的光谱反射率的差异在实际测量时，受到传感器本身、大气辐射等其他因素的影响而发生改变。这种改变称为辐射畸变。2、 影响辐射畸变的因素：传感器本身的影响：导致图像不均匀，产生条纹和噪音。大气对辐射的影响 3. 大气影响的定量分析 ：大气的主要影响是减少了图像的对比度，使原始信号和背景信号都增加了因子，图像质量下降。几何校正：遥感图像的几何位置上发生变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对应

10、不准确，地物形状不规则变化等变形。几何畸变是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲等作用的结果。若不做几何校正，引起遥感影像变形： 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。 地形起伏的影响：产生像点位移。 地球表面曲率的影响：一是像点位置的移动；二是像元对应于地面宽度不等，距星下点愈远畸变愈大，对应地面长度越长。 大气折射的影响：产生像点位移。 地球自转的影响：产生影像偏离。几何畸变校正基本思路：把存在几何畸变的图像，纠正成符合某种地图投影的图像，且要找到新图像中每一像元的亮度值。几种采样方法的优缺点：1）最近邻法：算法简单且保持原光谱信息不变；缺点是几何精度较差，图像灰度具有

11、不连续性，边界出现锯齿状。2) 双线性插值：计算较简单，图像灰度具有连续性且采样精度比较精确；缺点是细节丧失3)三次卷积法：计算量大，图像灰度具有连续性且采样精度比较精确任何一种都会产生信息丢失 产生新问题信息的损失。二遥感影像解译的主要标志是什么？(色形位)色调与颜色：是地物波谱在像片上的表现。在黑白像片上，据地物间色调的相对差异区分地物。 在彩色像片上据地物不同颜色的差异或色彩深浅的差异来识别地物。阴影：本影：是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像。有助于获得地物的立体感。落影：是阳光直接照射物体时，物体投在地面上的影子在像片上的构像。形状：人造地物具有规则的几何外形和清晰的边界，自然地

12、物具有不规则的外形和规则的边界。大小：不知道比例尺时，可以比较两个物体的相对大小；已知比例尺，可直接算出地物的实际大小和分布规模。图型：是目标地物以一定规律排列而成的图型结构。揭示了不同地物间的内在联系。纹理：通过色调或颜色变化表现的细纹或细小的图案。这种细纹或细小的图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。可揭示地物的细部结构或内部细小的物体。位置：指目标地物在空间分布的地点。三对照一幅实际图像，指出目标地物识别特征在该图像中的表现，并说明你指出的特征是什么地物特征？目标地物识别特征色调：全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调（也叫灰度）颜色：是彩色图像中目标地物识别的基本标志。阴影：

13、是图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子。据此可判读物体性质或高度。形状：目标地物在 遥感图像上呈现的外部轮廓。纹理：也叫内部结构，指遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的影像结构。大小：指遥感图像上目标物的形状、面积与体积的度量。图型：目标地物有规律的排列而成的图形结构。位置：指目标地物分布的地点。相关布局：多个目标地物之间的空间配置关系。四微波影像的解译标志和判读方法。影像解译标志（1）色调：雷达回波强度在微波影像上的表现。（2）阴影：微波影像上出现的无回波区。（3）形状：目标地物轮廓或外形的雷达回波在微波影像上的构像。自然地物外形不规则，人造地物外形规则。（4）纹理：微波影像上的周期

14、性 或随机性的色调变化。（5）图型：是某一群体各个要素在空间排列组合的形状。微波影像的判读（1）微波与目标地物相互作用规律。随着地面由平滑表面向粗糙表面过渡，波影像上的色调则逐渐由深变浅。目标地物几何特征对微波影像的构像具有重要影响。阴影给微波带来很强的反差和立体感。复介电常数是描述物体表面电性能的。（2）微波影像的判读方法采用由已知到未知的方法；对微波影像进行投影纠正；与TM复合对微波影响进行立体观察。五、遥感数字图像遥感数字图像是以数字表示的遥感图像,其最基本的单元是像素.像素是成像过程的采样点,也是计算机处理图像的最小单元.像素具有空间特征和属性特征.六比较监督分类与非监督分类的优缺点。

15、监督分类法：选择具有代表性的典型实验区或训练区，用训练区中已知地面各类地物样本的光谱特性来“训练”计算机，获得识别各类地物的判别函数或模式，并以此对未知地区的像元进行分类处理，分别归入到已知的类别中。非监督分类：是在没有先验类别（训练场地）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（即相似度的像元归为一类）的方法。根本区别在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识。监督分类的关键是选择训练场地。训练场地要有代表性，样本数目要能够满足分类要求。此为监督分类的不足之处。非监督分类不需要更多的先验知识，据地物的光谱统计特性进行分类。当两地物类型对应的光谱特征差异很小

16、时，分类效果不如监督分类效果好。三如何进行地质构造识别？三个方面内容：识别构造类型；有条件测量产状要素；判断构造运动性质1、水平岩层的识别： 硬岩的陡坎与软岩的缓坡呈同心圆状分布（p231fig7.6)。2、倾斜岩层的识别： 在低分辨率遥感影像上，根据顺向坡有较长坡面，逆向坡坡长较短的特性判断岩层的倾向。在高分辨率的遥感影像上常出现岩层三角面，据此可确定岩层的产状。3、褶皱及其类型的识别 注意不同分辨率遥感影像的综合应用。选择影像上显示最稳定、延续性最好的平行色带作为标志层。标志层的色带呈圈闭的圆形、椭圆形、橄榄形、长条形或马蹄形等，是确定褶皱的重要标志。 4、断层及其类型的识别：断层在遥感影

17、像上有两种表现：一是线性的色调异常；二是两种不同色调的分界面呈线状延伸(p234fig7.11)。地质构造标志、地貌标志、水系标志等影像特征也是判断断层存在的重要标志。5、活动断层的确定除了具备断层的影像特征外，还具有以下特征：山形、沟谷的明显错位和变形；山形走向突然中断；山前现代或近代洪积扇错开；震中呈线形排列，活动频繁。四水体的光谱特征是什么？水体识别可包括哪些内容？水体的光谱特征：传感器所接受的辐射包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空散射光。不同水体的水面性质、水中悬浮物的性质和数量、水深 和水底特性的不同，传感器上接收的反射光谱特性存在差异,为遥感探测水体提供了基础。五植物的

18、光谱特征是什么？如何区分植物类型，监测植物长势？植被的光谱特征：1、健康植物的反射光谱特征：两个反射峰、五个吸收谷。2、影响植物光谱的因素：植物叶子的颜色；叶子的组织结构；叶子的含水量；植物的覆盖度不同植物类型的区分：1、不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同，具有不同的光谱特征。 在近红外光区，草本植物的反射高于阔叶树，阔叶树高于针叶树。2、利用植物的物候期差异来区分植物。3、根据植物的生态条件区别植物类型（树木阴坡，草地阳坡，海拔高度温湿组合与植被类型p224）。植物生长状况的解译：健康的绿色植物具有典型的光谱特征。遭受病虫害的植物其反射光谱曲线的波状特征被拉平。六作物估产的原理和方法是

19、什么？1、根据作物的色调、图形结构等差异大的物候期的遥感时相和特定的地理位置等的特征，将其与其他植被分开。获得植被分布图。2、利用高时相分辨率的卫星影象对作物生长的全过程进行动态监测，得到植被指数：比值植被指数、归一植被指数、差值植被指数、正交植被指数。3、建立农作物估产模式，用选定的植物灌浆期植被指数与某一作物的单产进行回归分析，得到回归方程。七土壤的光谱特征是什么？如何进行土类的识别？土壤的光谱特征：地表植被稀少的情况下，土壤的光谱曲线与其机械组成和颜色密切相关.如颜色深浅、颗粒的粗细、有机质含量、含水量。土壤表面有植被覆盖时,覆盖度小于15%,光谱特征与裸土相似;在15%-70%,表现为

20、混合光谱.大于70%，表现为植被的光谱特征。土壤类型的确定：确定土类；确定亚类；土属的的确定；土种的确定；土壤类型综合分析和间接解译。五摄影成像的基本原理是什么？（中心成像原理）其图像有什么特征？P53、57 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，经过光/电转换，以数字信号来记录物体影像。图象特点：投影：航片是中心投影，即摄影光线交于同一点。比例尺：航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺。平均比例尺：以各点的平均高程为起始面，并根据这个起始面计算出来的比例尺。 主比例尺：由像主点航高计算出来的比例尺，它可以概略地

21、代表该张航片的比例尺。像点位移：位移量与地形高差成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。当高差为正时，像点位移为正，是背离像主点方移动；高差为负时，像点位移为负，是朝向像主点方向移动。位移量与像点距离像主点的距离成正比，即距像主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小。像主点无位移。位移量与摄影高度（航高）成反比。即摄影高度越大，因地表起伏的位移量越小。4.利用标准假彩色影像并结合地物光谱特性，说明影像中植被呈现红色，湖泊水库呈蓝偏黑色，重盐碱地呈偏白色1)首先解释一下假彩色合成:根据加色法彩色合成原理，选择遥感影像的某三个波段，分别赋予红、绿、蓝三种颜色，就可以合成彩色影像。由于原色

22、的选择与原来遥感波段所代表的真实颜色不同，因此生成的合成色不是地物的真是颜色，因此这种合成叫做假彩色合成。 (2)以陆地卫星Landsat的TM影像为例，TM的7个波段中，第二波段是绿色波段，第四波段是近红外波段，当4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝色时，即绿波段赋蓝，红波段赋绿，红外波段赋红时，这一合成被称为标准假彩色合成。 (3)植被在可见光波段(0.4-0.76um)有一个小的反射峰，位置在0.55um(绿)处，在近红外波段(0.7-0.8um)有一个反射的“陡坡”，至1.1um附近有一个峰值。根据标准假彩色的合成原理，绿波段被赋予蓝，红外波段被赋予红，绿色与红色相加为品红，但红多绿少，因

23、此品红偏红，so植被在影像中大致呈红色。 (4)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。根据标准假彩色合成原理，绿波段被赋蓝，因此水库呈蓝偏黑。 (5)重盐碱地呈现白色，说明它对红、绿、蓝及红外等个波段的光均有较高的反射率。根据标准假彩色合成原理，绿波段赋蓝，红波段赋绿，红外波段赋红，红绿蓝三色等比例混合便成白色，因此在遥感影像中重盐碱地呈现白色。5.遥感图像目视解译的一般原则总体观察、综合分析、对比分析、观察方法正确、尊重影象客观实际、解译图象耐心认真、有价值的地方重点分析。总体观察：从整体到局部对遥感图像进行观察；综合分析：应用航空和卫星图像、地形图

24、及数理统计等综合手段,参考前人调查资料, 结合地面实况调查和地学相关分析法进行图像解译标志的综合, 达到去粗取精、去伪存真的目的；对比分析：采用不同平台、不同比例尺、不同时相、不同太阳高度角以及不同波段或不同方式组合的图像进行对比研究；观察方法正确：需要进行宏观观察的地方尽量采用卫星图像, 需要细部观察的地方尽量采用具有细部影像的航空像片 , 以解决图像上“见而不识”的问题；尊重图像的客观实际：图像解译标志虽然具有地域性和可变性, 但图像解译标志间的相关性却是存在的 , 因此，应依据影像特征作解译；解译耐心认真：不能单纯依据图像上几种解译标志草率下结论, 而应该耐心认真地观察图像上各种微小变异；重点分析：有重要意义的地段 , 要抽取若干典型区进行详细的测量调查 , 达到“从点到面”及印证解译结果的目的。-