遥感导论复习资料及答案.docx
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1、遥感导论复习资料及答案1, 电磁波谱按频率由高到低排列主要由r-射, X-射线, 紫外线, 可见光, 红外波段, 微波, 无线电 等组成。2, 确定黑体辐射通量密度是 温度 和 波长 的函数。3, 一般物体的总辐射通量密度与 确定温度 和 放射率 成正比关系。4, 维恩位移定律表明确定黑体的 波长最大值 和 温度 的乘积是常数2897.8。当确定黑体的温度增高时,它的辐射峰值波长向 短波 方向移动。二1.遥感卫星轨道的四大特点:近圆形轨道, 近极地轨道, 与太阳同步轨道, 可重复轨道。2, 卫星轨道参数有升交点赤经, 近地点角距, 轨道倾角, 卫星轨道的长半轴, 卫星轨道的偏心率, 卫星过近地
2、点时刻3, 卫星姿态角是滚动, 俯仰, 航偏。4, 遥感平台的种类可分为地面平台, 航空平台, 航天平台 三类。5, 卫星姿态角可用红外姿态测量仪, 星相机, 陀螺仪 等方法测定。6, 与太阳同步轨道有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测。7, LANDSAT系列卫星带有TM探测器的是Landsat45;带有ETM探测器的是Landsat6。8, SPOT系列卫星可产生异轨立体影像的是SPOT 1-5;可产生同轨立体影像的是SPOT5。9, ZY-1卫星空间辨别率为19.5m10, 美国高辨别率民用卫星有IKONOS, QuickBird,Orbview ,GeoEye-1。11, 小卫星
3、主要特点包括 重量轻,体检小;研制周期短,成本低;放射灵敏,启用速度快,抗毁性强;技术性能高。12, 可构成相干雷达影像的欧空局卫星是ENVISAT三4, 目前遥感中运用的传感器大体上可以分为如下一些类型:(1)摄影类型的传感器(2)扫描成像类型的传感器(3)雷达成像类型的传感器(4)非图像类型的传感器5, 遥感传感器大体上包括 收集器 探测器 处理器 输出器 和部分五1, 2, 遥感图像的变形误差可以分为 静态误差和动态误差,又可以分为内部误差和外部误差。3, 外部误差是指在传感器处于正常的工作状态下,由传感器以外的因素 所引起的误差。包括传感器的外方位元素变更,传播介质不匀整,地球曲率,地
4、形起伏以和地球旋转 等因素引起的变形误差。4, 传感器的六个外方位元素中 线元素 的变更对图像的综合影响使图像产生线性变更,而角元素 使图像产生非线性变形。5, 6, 7, 遥感图像几何订正的常用方法有粗订正, 精订正等。8, 多项式拟合法订正中,项数N与其阶数n的关系N=1/2(n+1)(n+2)。9, 多项式拟合法订正中,一次项订正线性变形,二次项订正二次非线性变形;三次项订正更高次的非线性变形10, 项式拟合法订正中限制点的要求是人工地物, 线性地物交叉点, 不易随时间变更的地面目标。11, 多项式拟合法订正中限制点的数量要求,一次项最少须要3个限制点,二次项最少项须要6个限制点,三次项
5、最少须要10个限制点。13, 常用的灰度采样方法有最邻近法,双线性内插法,三次卷积法。14, 数字图象配准的方式有图像间的匹配,确定配准。15, 数字图像镶嵌的关键如何在几何上将多幅不同图像连接在一起,如何保证拼接后的图像反差一样,色调相近,没有明显的接缝,1617灰度采样中,双线性内插的权矩阵接受 三角形线性 函数求取,双三卷积的权矩阵接受三次重采样 函数求取。 六1、 辐射传输方程可以知道,辐射误差主要有 传感器本身的性能引起的辐射误差大气的散射和吸取引起的辐射误差地形影响和光照条件的变更引起的辐射误差2, 常用的图像增加处理技术有 空间域处理 频率域处理3, 增加的常用方法有 对比度变换
6、;空间滤波;彩色变换;图像运算;多光谱变换4, 直方图均衡效果各灰度级所占图像的面积近似相等;原图频率小的灰度级被合并,大的被保留;假如输出数据分段级较小,则会产生一个初步分类的效果。8, 图像融合的层次 数据级融合, 特征级融合, 决策级融合七1, 遥感图像信息提取中运用的景物特征有光谱特性, 空间特性, 辐射特性2, 遥感图像空间特征的判读标记主要有位置, 形态, 大小, 图形, 阴影, 纹理, 类型等。3, 传感器特性对判读标记影响最大的是几何辨别率, 辐射, 光谱, 时间等。八1、 遥感图像上的地物在特征空间聚类的一般特点是相同地物在空间上的集聚,不同地物在空间上的分散等。一1, 确定
7、黑体的 反射率等于0 放射率等于12, 物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系 物体温度四次方。3, 大气窗口是指 电磁波能穿过大气的电磁波谱段4, 大气瑞利散射 与波长的四次方成反比关系。5, 大气米氏散射 与波长的二次方成反比关系 二, 1, 卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球地球赤道面的交点2, 卫星与太阳同步轨道指 卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。3, 卫星重复周期是卫星 经过地面同一地点上空的间隔时间4, 以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪 AMS GPS 星相机。三3, TM专题制图仪有 7个波段4, TM专题制图仪每次同时扫描 6条扫描线5, HRV成像仪获得的影像
8、没有全景畸变。四1, 数字图像的 两者都是离散的。2, 采样是对图像 空间坐标离散化3, 量化是对图像 灰度离散化4, 图像数字化时最佳采样间隔的大小 依据成图比例尺而定。5, 图像灰度量化用6比特编码时,量化等级为 64个6, BSQ是数字图像的 连续记录格式五, 5, 多项式订正用一次项时必需有 3个限制点6, 多项式订正用二次项时必需有 6个限制点。7, 多项式订正用一次项可以改正图像的 线性变形误差8, 共线方程的几何意义是在任何状况下 像点, 物点和投影中心在始终线上 六七1, 遥感图像的几何辨别率指 能依据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度。2, 热红外图像是 接收地物放射
9、的红外光成的像。3, 热红外图像上的亮度与地物的 放射率大小有关 温度凹凸有关。4, 侧视雷达图像垂直飞行方向的比例尺 离底点远的比例尺大 名词说明:一1, 电磁波 电磁荡进入空间,变更的磁场激发了涡旋电场,变更的电场又激发了涡旋磁场,使电磁振荡在空间传播。2, 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,则构成了电磁波谱。 3、 确定黑体 假如一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸取,则这个物体是黑体 黑体辐射 任何物体都具有不断辐射, 吸取, 放射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的,也就是具有确定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性和其温度有关,因而被称之为热
10、辐射。为了探讨不依靠于物质详细物性的热辐射规律,物理学家们定义了一种志向物体黑体(black body),以此作为热辐射探讨的标准物体。4, 光谱辐射通量密度 单位时间内通过单位面积的辐射能量 5, 大气窗口 通常吧电磁波通过大气层时较少被反射, 吸取或散射的,透过率较高的波段称为6, 放射率 地物的辐射功率(单位面积上发出的辐射总通量)W与同温下的黑体辐射功率W黑的比值。它也是遥感探测的基础和动身点。7, 光谱反射率 地物对某一波段的反射能量与入射总能量之比。反射率随入射波长而变更。8, 光谱反射特性曲线 依据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。是安装遥感器的飞行器,是用于安置各种遥感仪
11、器,使其从确定高度或距离对地面目标进行探测,并为其供应技术保障和工作条件的运载工具二1、 遥感平台 是安装遥感器的飞行器,是用于安置各种遥感仪器,使其从确定高度或距离对地面目标进行探测,并为其供应技术保障和工作条件的运载工具2、 遥感传感器 遥感传感器即遥感器。遥感器是用来远距离检测地物和环境所辐射或反射的电磁波的仪器3、 卫星轨道参数 升交点赤经,近地点角距,轨道倾角i,轨道长半轴a,轨道偏心率(扁率)e,卫星过近地点时刻T4、 升交点赤经 为卫星轨道的升交点与春分点之间的角距5、 轨道倾角 i角是指卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。也即从升交点一侧的轨道量至赤道面。6、 近地点角距 卫星
12、轨道的近地点与升交点之间的角距。7、 瞬时视场 8、 MSS MSS数据是一种多光谱段光学机械扫描仪所获得的遥感数据。9、 TM TM数据是第二代多光谱段光学机械扫描仪,是在MSS基础上改进和发展而成的一种遥感器。TM实行双向扫描,提高了扫描效率,缩短了停突然间,并提高了检测器的接收灵敏度。 ETM数据是第三代推帚式扫描仪,是在TM基础上改进和发展而成的一种遥感器。10、 HRV 线阵列推扫式扫描仪三1、 光学影像 光学图像通常是指可见光和部分红外波段传感器获得的影像数据。2、 数字影像 数字图像,是以二维数字组形式表示的图像,其数字单元为像元,数字图像的恰当应用通常须要数字图像与看到的现象之
13、间关系的学问,也就是几何和光度学或者传感器校准,数字图像处理领域就是探讨它们的变换算法。3、 图像采样 连续图像的离散化,采样间隔对图像质量的影响4、 BSQ 依据波段依次依次记录各波段的图像5、 BIL 每个像元按波段次序交叉排序6、 BMP 逐行按波段次序排列四1、 共线方程 共线方程是表达物点, 像点和投影中心(对像片而言通常是镜头中心)三点位于一条直线的数学关系式,是摄影测量学中最基本的公式之一。2、 外方位元 确定影像或摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数3、 像点位移 航空像片是地面的中心投影,依据中心投影的原理,无论是带有起伏状态的地形,还是高出地面的任何物体,反映到航空像片
14、上的像点与其平面位置相比,一般都会产生位置的移动,这种像点位置的移动,叫做像点位移。4、 几何变形 原始图像上各地物的特征与在参照系统中的表达不一样时产生的变形7、 几何校正一般是指通过一系列的数学模型来改正和消退遥感影像成像时因摄影材料变形, 物镜畸变, 大气折光, 地球曲率, 地球自转, 地形起伏等因素导致的原始图像上各地物的几何位置, 形态, 尺寸, 方位等特征与在参照系统中的表达要求不一样时产生的变形。5、 粗加工处理 系统误差改正,改正传感器的内部畸变6、 精加工处理 两个环节:一是像素坐标的变换;二是对坐标变换后的像素亮度值进行重采样。7、 多项式订正 回避成像的空间几何过程,干脆
15、对图像变形本身进行模拟。8、 间接法订正 从空白图像阵列动身,依次计算每个像元P(X,Y)在原始图像中的位置P(x,y),然后把该点的灰度值计算后返送给P(X,Y)9、 干脆法订正 从原始图像阵列动身,依次对其中每一个像元分别计算其在输出(订正后)图像的坐标10、 灰度重采样 校正前后图像的辨别率变更, 像元点位置相对变更引起输出图像阵列中的同名点灰度值变更。11、 最邻近像元重采样 图像中两相临点的距离为1,即行间距为1,列间距为1,取与所计算点(x,y)四周相临的4个点,比较他们与被计算点的距离,哪个点距离最近,就取哪个的亮度值作为(x,y)点的亮度值12、 双线性内插 取(x,y)点四周
16、的4邻点,在方向(或方向内插两次),再在或方向内插一次,得到(x,y)点的亮度值,13、 双三次卷积14、 图像配准 通过图像相关的方法自动获得同名点15、 数字镶嵌 计算机将若干相邻分幅的数字图像拼接成一幅图像的技术16、 数字地面模型 表现其他事物的一个对象或概念,是按比例缩减并转变到我们能够理解的形式的事物本体17、 正射影像 具有正射投影性质的遥感影像18、 地理编码图象19、 DEM 一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型五1、 辐射误差 遥感影像产生辐射误差(即灰度失真)的因素主要有:大气对电磁波辐射的散射和吸取;太阳高度与传感器视察角的变更;地形起伏引起的辐射强度变更
17、;传感器探测系统性能差异,如光学系统或不同探测器在灵敏度, 光谱响应和透光性能上的差异;影像处理,如摄影处理等。影像灰度失真与影像空间频率有关。空间频率愈高,即目标愈小时,辐射误差愈大。辐射校正事实上是影像复原(或称复原)的一个内容。校正方式有两类:传感器辐射校正。通常接受内部校准光源和校准楔,如陆地卫星多光谱扫描仪的辐射校正;影像辐射畸变校正。常接受物理或数学(校正曲线或各种算法)方法,如空间滤波, 平滑化,校正各种灰度失真和疵点, 灰点, 条纹, 信号缺失等分布在整个影像上的离散形式的辐射误差。其中大气影响的校正还可通过实测反射辐射通量和影像密度,并对数据进行回来分析来进行校正。 辐射校正
18、( radiometric correction )是指对由于外界因素,数据获得和传输系统产生的系统的, 随机的辐射失真或畸变进行的校正,消退或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程2、 辐射定标 辐射定标是指建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系。3、 大气校正 消退遥感图像中由大气散射引起的辐射误差的处理过程。 遥感所利用的各种辐射能均要与地球大气层发生相互作用-或 散射, 或吸取,而使能量衰减,并使光谱分布发生变更。大气的衰减作用对不同波长的光是有选择性的,因而大气对不同波段的图像的影像是不同的。另外,太阳-目标-遥感器之间的几何关系不同,则所穿越的大气路
19、径长度不同,使图像中不同地区地物的像元灰度值所受大气影响程度不同,且同一地物的像元灰度值在不同获得时间所受大气影响程度也不同。消退这些大气影响的处理,称为大气校正。 即使遥感系统工作正常,获得的数据照旧带有辐射误差。两种最重要的环境衰减是1)由大气散射和吸取引起的大气衰减;2)地形衰减。然而,在全部的遥感应用中都进行大气校正可能没有必要。是否进行大气校正,取决于问题本身, 可以得到的遥感数据的类型取的历史与当前实测大气信息的数量和从遥感数据中提取生物物理信息所要求的精度。4、 图像增加 增加图像中的有用信息,它可以是一个失真的过程,其目的是要改善图像的视觉效果,针对给定图像的应用场合,有目的地
20、强调图像的整体或局部特性,将原来不清楚的图像变得清楚或强调某些感爱好的特征,扩大图像中不同物体特征之间的差别,抑制不感爱好的特征,使之改善图像质量, 丰富信息量,加强图像判读和识别效果,满足某些特殊分析的须要。5、 图像直方图 灰度直方图(histogram)是灰度级的函数,它表示图像中具有每种灰度级的像素的个数,反映图像中每种灰度出现的频率。6、 密度分割 一种用于影像密度分层显示的彩色增加技术7、 真彩色合成 选择同一目标的单个多光谱数据合成一幅彩色图像,当合成图像的红绿蓝三色与三个多光谱段相吻合,这幅图像就再现了地物的彩色原理,就称为真彩色合成。8、 假彩色合成 将多波段单色影像合成为假
21、彩色影像的一种彩色增加技术。合成彩色影像常与自然色调不同,且可随意变换,故称假彩色影像9、 伪彩色图像10、 图像平滑 用于突出图像的宽大区域, 低频成分, 主干部分或抑制图像噪声和干扰高频成分,使图像亮度平缓渐变,减小突变梯度,改善图像质量的图像处理方法。11、 图像锐化 补偿图像的轮廓,增加图像的边缘和灰度跳变的部分,使图像变得清楚,亦分空域处理和频域处理两类。12、 边缘检测 是图像处理和计算机视觉中的基本问题,边缘检测的目的是标识数字图像中亮度变更明显的点。图像属性中的显著变更通常反映了属性的重要事务和变更。 13、 低通滤波 一种过滤方式,规则为低频信号能正常通过,而超过设定临界值的
22、高频信号则被阻隔, 减弱。但是阻隔, 减弱的幅度则会依据不同的频率以和不同的滤波程序(目的)而变更。14、 高通滤波 一种过滤方式,规则为高频信号能正常通过,而低于设定临界值的低频信号则被阻隔, 减弱。但是阻隔, 减弱的幅度则会依据不同的频率以和不同的滤波程序(目的)而变更15、 图像融合 将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术等,最大限度的提取各自信道中的有利信息,最终综合成高质量的图像,以提高图像信息的利用率, 改善计算机解译精度和牢靠性, 提升原始图像的空间辨别率和光谱辨别率,利于监测六1、 遥感图像 凡是只纪录各种地物电磁波大小的胶片(或相片),都称为遥感影
23、像(Remote Sensing Image),在遥感中主要是指航空像片和卫星相片。2、 遥感图像判读 判读标记:形态, 大小, 色调, 阴影, 图案等。判读方法:干脆判读法, 比分析法, 逻辑推理法判读程序:准备工作, 室内判读(整体后局部, 从已知到未知, 由宏观到微观,中小比例尺像片上通常首先判读水系,确定位置和流向。)野外校核和转绘成图等四个阶段:3、 景物特征 色:指目标地物在遥感影像上的颜色,包括色调, 颜色和阴影等。 形:指目标地物在遥感影像上的形态,包括形态, 纹理, 大小, 图形等。 位:指目标地物在遥感影像上的空间位置,包括分布的空间位置, 相关布局等。4、 判读标记 解译
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