遥感原理复习资料.docx

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1、_遥感原理复习资料一. 名词解释：电磁波：交互变化的电磁场在空间的传播（绝对）黑体：在任何温度下，对于各种波长电磁辐射吸收系数等于1的物体黑体辐射：黑体的热辐射称为黑体辐射发射率：地物的辐射出射度与同温度下黑体辐射出射度的比值亮度温度：指物体的辐射功率等于某一黑体的辐射功率时，该黑体的绝对温度（总小于实地温度）等效温度：为了分析物体的辐射能力,常用最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线来表达,这时黑体辐射温度称为该物体的等效辐射温度（总小于实地温度）太阳常数：不受大气影响，在距离太阳一个天文单位内，垂直于太阳辐射方向，单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射,吸

2、收和散射的,透射率较高的波段称为大气窗口 光学厚度：消光系数沿大气传输路径的积分地球辐射：地球表面和大气电磁辐射的总称遥感：不接触物体本身,用传感器收集目标物的电磁波信息,经处理、分析后,识别目标物,揭示其几何、物理性质和相互关系及其变化规律的现代科学技术地物波谱：地物的电磁波响应特性随电磁波波长改变的规律波谱特性：地物波谱随波长变化而变化的特性,是电磁辐射与地物相互作用的一种表现方向反射：介于镜面和朗伯面(漫反射)之间的一种反射。自然界种绝大多数地物的反射都属于这种类型的反射,又叫非朗伯面反射漫反射：发生在非常粗糙的表面上的一种反射现象，不论入射方向如何,其反射出来的能量在各个方向是一致的。

3、波谱特性曲线：一般采用二维几何空间内的曲线表示,横坐标表示波长,纵坐标表示反射率，是研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。 二. 思考题： 紫外线：0.01-0.38um（只有0.3-0.38到达地面）可见光：0.38-0.76um红外线：0.76-1000um（近红外0.76-3，中红外3-6，远红外（热红外）6-15，超远红外15-1000）微波：1mm1m不同地物之间微波发射率的差异比红外发射率的差异要明显的多在给定温度下，物体的发射率等于吸收率（同一波段）任何物体在一定温度下，不仅向外发射红外辐射，也发射微波辐射。但微波是地物低温状态下的重要辐射特性，红外是地物高温状态下

4、的中要辐射特性。微波辐射比红外辐射弱的多大气层分为：对流层，平流层，电离层，大气外层散射：均匀散射，颗粒直径大于波长，散射强度与波长无关。米氏散射，颗粒直径与波长同数量级，散射强度与波长的二次方成反比。瑞利散射（分子散射），颗粒直径远小于波长，散射强度与波长四次方成反比地球辐射分段特性：1. 0.3-2.5um（可见光和近红外）波段，地表以反射太阳辐射为主。2. 2.5-6.0um（中红外）波段，地表反射太阳辐射和地球自身的热辐射均为被动遥感的辐射源。3. 6.0um以上的热红外波段，以地球自身的热辐射为主。微波波段，主动遥感利用地物后向散射，被动遥感利用地物微波辐射。1. 简述遥感的概念，本

5、教材研究的遥感的整个过程主要包括哪几部分，每部分所要解决的主要问题是什么？ 遥感是不接触物体本身,用传感器收集目标物的电磁波信息,经处理、分析后,识别目标物,揭示其几何、物理性质和相互关系及其变化规律的现代科学技术 本教材研究的遥感过程主要包括：电磁波信息的收集，遥感图像的处理，遥感图像的分析 电磁波信息的收集方面，解决遥感平台及遥感传感器的设计和成像原理。遥感图像处理方面，解决遥感图像的几何处理和辐射处理。遥感图像分析方面，解决遥感图像的判读和自动识别分类。2. 电磁波的特性有哪些？在遥感中这些特性得到怎么应用？ 电磁波的衍射，偏振，叠加，相干，多普勒效应等 研究电磁波的衍射现象对设计遥感仪

6、器和提高遥感图像几何分辨率具有重要意义，另外，数字影像处理中也要考虑光的衍射现象。偏振在微波技术中称为“极化”，遥感技术中的偏振摄影和雷达成像就利用了电磁波的偏振特性，影像判读中也意义重大。相干有insar相干雷达，微波遥感中雷达应用了相干成像。海洋声学遥感中运用多普勒效应穿透海洋进行探测，合成孔径雷达。3. 黑体的辐射特性有哪些？为什么要研究黑体的特性？ 普朗克热辐射定律表示出黑体辐射通量密度与温度的关系以及按波长分布的规律 玻耳兹曼定律：温度越高，总的辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同（与温度成四次方） 维恩位移定律：随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动 瑞里-金斯公式：

7、辐射通量密度随波长的连续变化，每条曲线只有一个最大值 因为黑体辐射是电磁辐射中的基本概念，通过研究黑体辐射特性，再研究自然界的物体辐射特性。4. 试分析大气对电磁波的影响，说明空间传感器所接收的信息组成。 大气对电磁波的影响：吸收（水蒸气，臭氧，二氧化碳起重要吸收作用），散射（电磁波与物质相互作用后电磁波偏离原来的传播方向的一种现象，是太阳辐射衰减的主要原因，主要发生在可见光区），折射（电磁波通过大气层时出现传播方向的改变）和反射（两种介质交界面反射） 太阳辐射透过大气并被地表反射(有用的); 太阳辐射被大气散射后被地表反射(纠正后有用); 太阳辐射被大气散射后直接进入传感器； 太阳辐射透过大

8、气被地物反射后又被地表发射进入传感器; 被视场以外地物反射后进入视场的交叉辐射项。 5. 简述太阳辐射的特点。太阳常数：不受大气影响,在距太阳一个天文单位内,垂直于太阳辐射方向,单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量。(1.360103W/m2); 太阳辐射和黑体辐射基本一致；太阳光谱相当于6000 K的黑体辐射; 太阳辐射的能量主要集中在可见光；其中0.38 0.76 m 的可见光能量占太阳辐射总能量的46%,最大辐射强度位于波 长0.47 m左右; 太阳辐射的光谱是连续的；到达地面的太阳辐射主要集中 在0.3 -3.0 m波段,包括近紫外、可见光、近红外和中红 外; x射线、r射线、远紫

9、外和微波波段能力小,且不稳定,经过大气层的太阳辐射有很大的衰减;各波段的衰减是不均衡。6. 什么是地物的波谱特性，分别分析研究地物波谱特性和研究影响地物波谱特性的遥感意义。 地物波谱：地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律,称为地表物体波谱,简称地物波谱 地物的波谱特性：地物波谱随波长变化而变化的特性,是电磁辐射与地物相互作用的一种表现。 研究地物波谱特性意义：不同类型的地物,其电磁波响应的特性不同,因此地物波谱特性是遥感识别地物的基础。 研究影响地物波谱特性意义：由于地物处于不同的时间、空间和环境,相同的物体往往表现出不同的光谱特性。为了更好的识别地物。 时间效应:地物的光谱特性一般

10、随时间季节变化,这称为时间效应。 空间效应:处在不同地理区域的同种地物具有不同的光谱响应,这称之为空间效应。7. 简述地物波谱特性测量方法以及在测量过程中应注意的问题。 地物波谱特性测量方法步骤：（1）架好光谱仪，接通电源并进行预热。（2）打开软件，并设置好仪器各个参数。（3）调节积分时间（避免光源变化对测量目标反射值的影响）。（4）记录参考光谱（白板）。（5）记录暗光谱。（6）测量目标物体的光谱曲线。 注意的问题：观测时段（9:30-15:30），气象要求，选择合适的光照角，参考板的正确使用，仪器的保护，测量数据的统一命名以及测量条件环境的纪录。8. 简述遥感技术的发展方向。9. 根据自己的

11、体会，举例说明遥感的潜在应用。 第三章思考题一、名词解释：瞬时视场：指在过程，扫描镜的视场角大小。视场：指能看到的空间范围温度分辨率：指热红外传感器分辨地表热辐射最小差异的能力空间分辨率：两相邻目标间能分辨的最小距离地面分辨率：指在距离向或方位向分辨有相同反射特性两个邻近目标间距的能力距离向分辨率：指在垂直航向方向（脉冲发射方向）分辨有相同反射特性两个邻近目标间距的能力，又分为地距分辨率和斜距分辨率方位向分辨率：指在航向方向分辨有相同反射特性两个邻近目标间距的能力光谱分辨率：指遥感器在接收目标辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔辐射分辨率：指遥感器探测元件在接收波谱辐射信号时,能分辨的最小辐射度

12、差时间分辨率：为分析、识别目标所必须具有的最小时间间隔CCD：电荷耦合器件，是一块有许多小的光电二极管构成的固态电子元件，每个CCD单元都能感受光线的强弱，并将光信号转变为与其相应强弱的微小电流碲镉汞：由碲、镉和汞组成的三元固溶体脉冲：一种像脉搏似的短暂起伏的电冲击(电压或电流)波瓣角：天线发射信号的波束宽度SAR：合成孔径雷达 INSAR：相干雷达二、思考题1、简述遥感传感器的组成部分，并说明各部分的作用？遥感传感器的组成包括：收集系统，探测系统，信号转换系统，记录系统。收集系统：接受电磁波并将其聚焦成像到探测系统。探测系统：对电磁辐射敏感，能将辐射能转换成电信号。信号转换系统：将电信号转换

13、为便于显示，记录，处理的光信号。记录系统：将探测系统或信号转换系统输出的电磁波信息（光信号）记录，储存到遥感信息载体，以影像或数字形式输出。2、热红外扫描仪热红外扫描仪的成像过程：旋转棱镜旋转，第一个镜面对地面横越航线方向扫视一次，扫描视场内的地面辐射能，经传输处理记录一条图像线，接着第二个扫描镜面扫视地面，由于飞机向前运动，胶片也作同步旋转，记录的第二条图像线正好与第一条衔接，依次下去就得到二维条带图像。红外扫描仪的分辨率：红外扫描仪垂直指向地面的空间分辨率a为瞬时视场角B乘上航高H。扫描角为b时，平行于航向的分辨率为acosb，垂直航向为a(cosb)2。由于地面分辨率随扫描角发生变化（实

14、际上是航高的改变），使红外扫描影像产生畸变，为全景畸变。红外扫描仪的扫描线衔接：棱镜扫描一次的时间为t，一个探测器的地面分辨率为a，飞机地速为w，则应该wat，将aBH带入得，W/HB/t，瞬时视场和t是固定的，所以速度与航高只比为一常数时正确衔接。红外扫描仪图像的几何和辐射特点：几何特点：（1）属于动态多中心投影（2）热红外图像的地面分辨率主要取决于扫描仪瞬时视场角大小，航高，扫描角（3）由于地面分辨率随扫描角发生变化，而使红外扫描影像产生畸变，这种畸变通常称之为全景畸变，其形成原因是像距保持不变，总在焦平面上，而物距随扫描角发生变化。辐射特点：（1）热红外图像记录的是热辐射能量的强度，地物

15、的红外辐射强度与温度有关，温度越高红外辐射越大，影像色调越浅，温度越低辐射强度越小，影像色调越深（2）影像分辨率较低。3、叙述LANDSAT卫星的MSS多光谱扫描仪组成：扫描反射镜，反射镜组，成像板，探测器。成像过程：扫描反射镜旋转，扫描视场内的地面辐射能，扫描反射镜转回时不扫描，扫描瞬间每个像元的地面分辨率为x，每个波段由6个相同大小的探测单元与飞行方向平行排列，这样在瞬间看到的地面大小为6xx，由于地面宽度为y，所以扫描一次每个波段获取6条扫描线图像，其地面范围为6xy，又因为扫描一次的时间里卫星往前正好移动6x，所以扫描线恰好衔接。存在全景变形，分辨率为79米。4、TM专题制图仪（lan

16、dsat45传感器）特点：（1）TM中增加一个扫描改正器，使扫描行垂直于飞行轨道（MSS扫描不垂直与飞行轨道）（2）往返双向都对地面扫描（MSS仅单向扫描）（3）传感器排列更多更好，地面分辨率由79米（MSS）改进到30米（4）波段由5个（MSS）增加到7个（5）有热红外通道TM65、ETM增强型专题制图仪特点：（1）增加了全色波段，分辨率为15米（2）采用双增益技术使热红外波段的分辨率提高到60米（3）改进后太阳定标器使卫星的辐射定标误差小于5%6、SPOT卫星的线阵列推扫式扫描仪HRV（高分辨率可见光遥感器）CCD光敏元的排列方向与平台的飞行方向垂直，由线列CCD自身完成一维扫描，靠平台的

17、运动完成另一维的扫描，形成条带状二维影像。地面分辨率的大小取决与CCD元的大小。特点：（1）改进了光机扫描，革除了机械部件，简化了结构，避免因振动而引起的噪声（2）提高了遥感器的灵敏度（3）波谱响应范围变宽（4）无畸变，体积小，功耗低，寿命长，可用性强HRV的平面反射镜倾斜最大为27度，有立体观测能力。7、简述成像光谱仪的成像原理，分析光谱分辨率、空间分辨率之间的关系成像光谱仪：（1）面阵探测器加推扫式扫描仪：利用色散元件将收集到的光谱信息分散成若干个波段成像于面阵探测器的不同行完成光谱扫描，利用线阵列探测器及沿轨道方向的运动完成空间扫描。（2）线阵列探测器加光机扫描仪：利用点探测器收集光谱信

18、息，利用色散元件将收集到的光谱信息分散成若干个波段成像于线阵列探测器的不同元件上，利用点扫描镜在垂直于轨道方向的面内摆动以及沿轨道方向的运行完成空间扫描。光谱分辨率较高需要较大的瞬时视场，这会导致空间分辨率降低。空间分辨率较高需要较小的瞬时视场，这会导致光谱分辨率降低。而成像光谱仪运用上述原理实现了兼具较高的空间分辨率和较高的光谱分辨率。8、成像雷达工作在微波波段。有源主动，天线侧向扫描，能产生高分辨率影像。后向散射回波：微波遇目标后发生反射和散射，其中沿发射方向返回的部分称为后向散射回波。真实孔径雷达工作原理：天线装在飞机的侧面，发射机向侧向面内发射一束脉冲，地物反射的微波脉冲由天线收集后被

19、接收机接收，形成一条影响线，飞机向前同步运动形成连续条带状雷达影像。合成孔径雷（SAR）达工作原理：用一个小天线作为单个辐射单元，沿直线不断运动，选若干位置发射信号并接收储存，应用多普勒效应和数据处理技术，用一个小天线合成一个大孔径，使分辨率提高。区别：合成孔径天线是在不同位置上接收同一地物的回波信号，真实孔径天线是在一个位置上接收目标的回波。侧视雷达图像的特征：（1）垂直飞行方向的比例尺越远越大（2）造成山体前倾，朝向传感器的山影像被压缩，与中心投影相反（3）高差的投影差与中心投影影像投影差位移方向相反（4）由于是侧视，可以构成立体影像（5）朝向传感器的面亮，背向传感器的面暗（6）穿透能力强

20、，可以穿透云层，树冠，水等9、相干雷达（INSAR）INSAR就是利用SAR在平行轨道上对同一地区获取多幅的影像形成干涉，充分利用了雷达回波信号所携带的相位信息，进而得到该地区的三维信息。10、LIDAR差分GPS和IMU的互补。四种典型的扫描方式：摆镜扫描方式，正多面体扫描方式，光纤扫描方式，圆锥镜扫描方式LIDAR基本特点：（1）全天时全天候获取地面三维数据（2）部分穿透植被，同时测量地面和非地面（3）很少需要进入测量现场，不需要大量的地面控制点（4）快速获取数据（5）精度高，均匀，稳定（6）能够接收无穷次回波11、影响传感器的空间分辨率的因素有哪些？航高，瞬时视场角，扫描角，单个探测单元

21、的分辨率，天气等。12、比较MSS、TM和HRV传感器的异同点。同：都是扫描成像类传感器，遥感平台都是卫星。异：（1）MSS单扫，TM双扫，HRV推扫（2）MSS扫描不垂直于飞行轨道，TM和HRV扫描图像行垂直于飞行轨道（3）地面分辨率不同，TM高于MSS（4）波段不同，TM多于MSS（5）HRV可以实现立体观测13、微波传感器的特点有哪些？ 有主动源，能产生高分辨率影像，穿透能力强不受天气影响，有全天时全天候工作能力。14、简述SPOT卫星HRV数据产品等级与相应的处理内容。15、中国嫦娥绕月卫星是要对月球表面进行三维信息提取，根据你学得知识，请简要分析它的原理。16、根据传感器的发展方向，

22、论述在传感器设计方面应采取的对策。第四章思考题一、名词解释：升交点:卫星由南向北运行时与赤道面的交点降交点:卫星由北向南运行时与赤道面的交点近地点:卫星轨道离地球最近的点远地点:卫星轨道离地球最远的点黄道面：地球绕太阳公转的轨道平面春分点:黄道面与赤道面在天球上的交点与太阳同步轨道：指卫星轨道平面与太阳光之间的夹角(太阳光照角)始终保持一致的轨道静止轨道：同步轨道与赤道平面重合时叫做静止轨道同步轨道：卫星运行方向与地球自转方向一致，运行周期相等覆盖周期：卫星从某点开始，经过一段时间飞行后，又回到该点用的时间星下点：卫星质心与地心连线同地球表面的交点二、思考题1、卫星轨道的参数有哪些，并说明各参

23、数的意义。卫星轨道在空间的位置和形状是由6个轨道参数来决定的：（1）升交点赤经：春分点沿赤道逆时针方向到升交点的弧长（2）近地点角距：从升交点沿卫星轨道到近地点的角距（3）过近地点时刻t：卫星与近地点间的角距，也可用卫星真近点角表示（4）长半轴a：轨道椭圆的长半径（5）偏心率e：轨道椭圆的偏心率（6）倾角i：轨道平面与赤道平面的夹角2、对于地球资源和环境遥感的航天平台要做到：（1）对全球表面进行周期性成像覆盖（2）最大范围的获取地球表面信息（3）保证在卫星通过北半球中纬度地区时有最佳的光照条件（4）同一地点，不同日期的成像地方时，太阳光照角基本一致卫星怎么设计才能满足要求：（1）近极地轨道：卫

24、星轨道平面与地球赤道平面的夹角近90度。轨道倾角越大，覆盖地球表面的面积越大。（2）卫星轨道近圆形。获取图像有相近的比例尺，成像扫描仪具有固定的扫描频率。（3）与太阳同步轨道。使卫星通过同一纬度的平均地方时不变，有利于在最佳光照条件下获取高质量影像和多时相影像色调对比。（4）按一定周期运行，实现可重复观测。3、卫星坐标的测定方法有哪些？并说明各自的思想。（1）星历表法解算卫星坐标：将卫星轨道参数代入结果公式中，并预先编制成卫星星历表，以后只要以卫星的运行时刻为参数，就可以在星历表上查出卫星的地理坐标。（2）用GPS测定卫星坐标：通过GPS卫星的观测，可以求得接收机所在点三维坐标和时钟改正数。4

25、、卫星姿态的测量方法有哪些？并说明各自的测量方法和不足。（1）红外姿态测量仪：利用地球与太空温差达287K这一特点,以一定的角频率,周期地对太空和地球作圆锥扫描,根据热辐射能的相位变化来测定姿态角。不足：一台仪器只能测定一个姿态角，且精度取决于地面辐射的稳定性和对地球的非球型校正的程度（2）恒星相机测定法：将恒星摄影相机与对地摄影机组装在一起，两者的光轴交角在90度150度之间，要求至少摄取35颗五等以上的恒星，并精确记录卫星运行时刻，在根据恒星星历表，摄影机标称光轴指向等数据等解算姿态角。不足：太阳光照射到摄像机物镜、地球大气的反射和散射光进入相机都会影响精度。（3）3个GPS方法：将三台G

26、PS接收机装在摄影机组上,同时接收四颗以上GPS卫星的信号,反算出每台接收机上的三维坐标, 进而解算出摄影机的三个姿态角。不足：为了提高解算精度，GPS接收机之间要有一定的距离要求。5、简述资源卫星的轨道特点，并说明为什么？资源卫星一般采用太阳同步轨道运行，这能使卫星的轨道面每天顺地球自转方向转动1度，与地球绕太阳公转每天约1度的距离基本相等。这样既可以使卫星对地球的任何地点都能观测，又能使卫星在每天的同一时刻飞临某个地区，实现定时勘测。6、简述小卫星的特点。（1）重量轻，体积小。应用了超大规模的集成电路，轻型材料和新器件，有效载荷与卫星平台一体化设计，便于储运和发射。（2）研制周期短，成本低

27、。有成熟的先进技术和批量生产的条件，运载工具廉价，偶然失败的风险压力比大卫星小的多。（3）发射灵活，启用速度快，抗毁性强。组成星座的小卫星可以备份的形式代替被损坏的某颗小卫星，抗毁性大大增强。（4）技术性能高。7、简述SAR类代表主要卫星的概括。 （1）Radarsat系列卫星（2）ERS系列卫星（3）ENVISAT卫星（4）ALOS卫星（5）TerraSAR-X卫星（6）COSMO-Sky Med卫星星座（7）HJ-1C环境卫星8、从资源卫星的发展角度出发，分析一下下一代资源卫星的特点。9、中国嫦娥绕月卫星是要对月球表面信息，请查阅相关资料，说明从地球到月球进行几次变轨的意义。第五章思考题1

28、. 简述遥感图像纠正的目的和意义。目的：纠正图像变形，从而使之实现与标准图像或具有特定投影和坐标系统的地图完全套合配准，并使其本身具有空间参数的特性。意义：（1）各种专题图的生产的预处理（2）保证多源遥感信息处理时几何的一致性（3）利用遥感数据进行地图测图或更新也必须2. 简述遥感图像的误差来源以及处理方案。误差来源：（1）传感器成像方式引起的图像变形：全景投影变形，斜距投影变形（2）传感器外方位元素变化的影响（3）地形起伏引起的像点位移：中心投影情形，推扫式成像情形，逐点扫描仪成像，侧视雷达成像（4）地球曲率引起的图像变形（5）大气折射引起的图像变形（6）地球自转的影响处理方案：（1）根据图

29、像的成像方式确定影像坐标和对面坐标之间的数学模型（2）根据所采用的数学模型确定纠正方案及公式（3）根据地面控制点和对应像点坐标进行平差计算变换参数，评定精度（4）对原始影像进行几何变换计算，像素亮度值重采样3. 从构像方程的角度分析HRV和TM之间的差别。HRV属于CCD线阵列推扫式传感器（等效于中心投影），构像方程为TM属于点扫描式传感器（多中心投影），构像方程为4. 简述基于多项式几何纠正的方法和步骤，分析纠正后图像可能存在误差的原因，提出你解决这些误差的设想。思想：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。基本过程：建立多项式模型，利用有限个地面控制点的已知坐标，运用最小

30、二乘原理解求多项式的系数，然后将各像元的坐标带入多项式进行计算，从而得到纠正后的坐标。可能存在的误差的原因：（1）可能存在地形起伏引起的变形误差，这是由于多项式函数只是对地面和相应图像的拟合，不能真实描述成像过程中的误差来源。（2）可能存在某点出产生振荡现象，这是因为控制点处拟合较好，其他内插值可能有偏离，与相邻控制点不协调。解决设想：（1）采用三维多项式进行扩展，加入地形起伏因素。（2）改进插值方法的精度，提供相对多的，均匀的控制点。5.基于有理函数的传感器模型RFM将地面点大地坐标与其对应的像点坐标用比值多项式关联起来为了增强参数求解的稳定性，将地面坐标和影像坐标正则化到-1到1之间。6.

31、共线方程法当地形起伏较大，且多项式纠正的精度不能满足要求时，采用共线方程进行纠正。7.基于小面元的微分纠正图像特征提取与基于松弛法的整体图像匹配，会自动获取密集的同名点。密集同名点对构成密集三角网（小面元）。利用小三角形面积进行微分纠正，实现图像的精确配准。8.遥感图像几何处理过程：粗加工：系统误差的改正，将传感器的外方位元素等带入构像方程对原始图像进行几何校正。精加工：在粗加工的基础上采用地面控制点进一步提到精度。（1）根据图像的成像方式确定影像坐标和地面坐标之间的数学模型有多项式法，共线方程法，有理函数法，基于小面元的微分纠正法。（2）根据所采用的数字模型确定纠正方案及公式直接法方案：从原

32、始图像阵列出发，按行列的顺序依次对每个原始像素点位求其在输出图像坐标系中的正确位置。间接法方案：从空白的输出图像阵列出发，按行列顺序依次对每个输出像素点位反求原始图像坐标系中的位置。（3）根据地面控制点和对应像点坐标进行精读评定（4）像素亮度值重采样（最邻近像元采样法，双线性内插，双三次卷积重采样法）9.图像配准图像配准就是根据图像几何畸变特点，采用一种几何变换将图像归化到统一的坐标系中。常采用多项式纠正法。5. 简述HRV图像和航空摄影图像基于构像方程几何处理的主要区别与联系。6. 从图像的特点出发，简述遥感图像之间的匹配与航空摄影图像之间的匹配的主要区别与联系。7. 图像镶嵌的目的是什么？

33、在图像镶嵌的过程中，主要解决哪些问题？并叙述解决方案目的：当感兴趣的研究区域在不同的图像文件时，需要将不同的图像文件合在一起形成一幅完整的包含感兴趣区域的图像，获得更大范围的地面图像。问题：如何在几何上将多幅不同的图像连接在一起，如何将参加镶嵌的影像纠正到统一的坐标系中（几何纠正），如何保证拼接后的图像反差一致，色调相近，没有明显的接缝方案：（1）图像几何纠正（2）镶嵌边搜索（取图像重叠区域的1/2为镶嵌边，根据左右影像亮度值最接近寻找最佳镶嵌边）（3）亮度和反差调整（线性拉升，直方图规定化）（4）边界线平滑第六章思考题一、名词解释：辐射定标：是指建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视

34、场中辐射亮度值之间的定量关系。辐射校正：消除或改正成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程。绝对定标：建立传感器测量的数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系相对定标：为了校正传感器各个探测元件响应度差异而对卫星传感器测量到的原始数值进行归一化的一种处理过程影像融合：将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，将不同传感器获取的遥感影像中所提供的各种信息进行综合，生成新的图像的过程归一化差分植被指数：遥感影像中，波段的反射值与红光波段的反射值之差比上两者之和直方图匹配：通过非线性变换使得一个图像的直方图与另一个图像的直方图类似定量遥感：指从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数

35、的技术和方法研究图像增强：为特定目的，突出遥感图像中的某些信息，削弱或去除某些不需要的信息，使图像更容易判读（增强感兴趣目标和周围背景图像间的反差）数字图像：能被计算机存储，处理和使用的用数字表示的图像数字化：将连续的图像变化，作等间距的抽样和量化，以像元的亮度值表示数字图像直方图：以每个像元为单位，表示图像中各亮度值或亮度区间像元出现的频率的分布图直方图均衡化：对图像进行线性拉伸，重新分配图像像元值，使一定灰度范围内的像元的数量大致相等直方图匹配：通过非线性变换使得一个图像的直方图与另一个图像直方图类似二、简答题1、简述辐射误差的来源。（1）传感器本身的性能引起的辐射误差；（2）地形和光照条

36、件变化引起的辐射误差；（3）大气的散射和吸收引起的辐射误差。2、辐射定标的流程从遥感图像得到的DN值-传感器校正（建立灰度值与入瞳辐射值之间的关系）-经传感器校正的辐射值-大气校正（建立入瞳辐射值与地表反射率之间的联系）-地表辐射值-太阳以及地形校正（地表反射率校正）-地表反射率3.传感器绝对定标的类型定标的关键：建立起传感器各通道记录灰度值与入瞳辐射值之间的关系（多参数严密方程，线性方程）（1）实验室定标又分为光谱定标（获取成像光谱仪各个波段的中心波长和带宽，用单色仪）和辐射定标（针对某个波段，确定定标增益系数和定标偏置量）（2）机上和星上定标因传感器的性能会随着空间环境的变化而变化，定标参

37、数会失准，所以十分必要。（内定标）（3）场地定标指遥感器处于正常运行条件下，选择辐射定标场，通过地面同步观测对遥感器进行定标。原理：a 传感器飞越辐射定标场上空时，同步的在定标场选择若干像元区，测量传感器对应的地物的各波段光谱反射率和大气光谱等参量 b 然后利用大气辐射传输模型等手段给出成像光谱仪入瞳处各光谱带的辐射量度 c 结合成像光谱仪对应输出的数字量化值计算定标系数4、简述传感器定标的方法。（1）绝对定标 实验室定标 机上和星上定标 场地定标（2）相对辐射定标 又称传感器探测元件归一化，是为了校正传感器中各个探测元件响应度的差异，从而对卫星传感器测量到的原始亮度值进行归一化的一种处理过程

38、。5、大气辐射定标的方法有哪些？它们各自有什么特点？（1）基于地面场地数据或辅助数据的大气校正 假定地面目标的反射率与遥感探测器的信号之间具有线性关系，通过获取遥感影像上特定地物的灰度值及其成像时相应的地面目标反射光谱测量值，建立二者之间的线性回归方程式，在此基础上对整幅遥感影像进行辐射校正。（物理意义明确，计算简单，但必须以大量野外光谱测量为基础，成本高，对地面点要求高）（2）基于辐射传输方程的大气校正 利用电磁波在大气中的辐射传输原理建立起来的对遥感图像进行大气校正的方法。（精度较高，模型较丰富，考虑因素周全）（3）利用波段特性的大气校正利用某些波段不受大气影响或影响较小的特性来校正其他波

39、段的大气影响。（充分利用各波段信息）6、太阳高度角和地形引起的辐射误差校正通过两个波段的比值基本消除。7、简述利用定标场进行辐射定标的主要步骤。 获取空中、地面及大气环境数据 计算大气气溶胶参数 计算大气中水和臭氧含量 采集、分析定标场的地物光谱数据 遥感器获取位置及成像时间 根据大气传输模型计算相应入瞳辐射值 计算定标系数并估计误差8、简述影像融合的主要步骤。（1）对多源遥感数据作出合理选择（2）影像精确配准（3）选择合理的融合算法方法：（1）加权融合（2）基于IHS变换的图像融合将图像处理常用的RGB彩色空间变换到IHS空间，图像融合只在强度通道上进行，图像的色调和饱和度保持不变（3）基于

40、主分量变换的图像融合对多光谱影像进行主分量变换的到第一主分量，将高分辨率影像与第一主分量进行直方图配准，用直方图配准后的高分辨率影像代替第一主分量进行主分量逆变换（4）基于小波变换的图像融合（5）比值变换融合（6）乘积变换融合（7）基于特征的图像融合（8）基于分类的图像融合9、简述对影像融合结果进行评价的方法。(1)定性评价主要以目视判读为主 优点：简单、直接 缺点：是因人而已，具有主观性(2)定量评价从融合图像包含的信息量和分类精度这两方面进行评价。其中有平均梯度、熵与联合熵、交叉熵、偏差度、用融合后影像分类精度来衡量等方法10、根据你学的知识，简述目前进行定量遥感研究的几个重要方向，为什么？15_