遥感原理与应用知识点[2].docx
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1、第一章 电磁涉及遥感物理根底一, 名词说明:1, 遥感:1广义的概念:无接触远距离探测(磁场, 力场, 机械波;2狭义的概念:在遥感平台的支持下,不与目标地物相接触,利用传感器从远处将目标地物的地磁波信息记录下来,通过处理和分析,提示出地物性质及其变更的综合性探测技术。2, 电磁波 :变更的电场和磁场的交替产生,以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。3, 电磁波谱:将电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减依次排列为一个序谱,将此序谱称为电磁波谱。4, 肯定黑体:对于任何波长的电磁辐射都全部汲取的物体称为肯定黑体。5, 肯定白体:反射全部波长的电磁辐射。6, 光谱辐射通量密度:单位
2、时间内通过单位面积的辐射能量。8, 大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射, 汲取和散射的,透过率较高的电磁辐射波段。11, 光谱反射率:0 X 100%,即物体反射的辐射能量P占总入射能量P0 的百分比,称为反射率。12, 光谱反射特性曲线:依据某物体的反射率随波长变更的规律,以波长为横坐标,反射率为纵坐标所得的曲线。二, 填空题:1, 电磁波谱按频率由高到低排列主要由 射线 , X射线, 紫外线, 可见光, 红外线, 微波, 无线电波 等组成。2, 肯定黑体辐射通量密度是 温度 和 波长 的函数。19页公式3, 一般物体的总辐射通量密度与 肯定温度 和 放射率 成正比关系。4, 维恩位移定
3、律说明肯定黑体的 最强辐射波长 乘 肯定温度T 是常数2897.8。当肯定黑体的温度增高时,它的辐射峰值波长向 短波 方向移动。5, 大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 m。三, 选择题:(单项或多项选择)1, 肯定黑体的 反射率等于1 反射率等于0 放射率等于1 放射率等于0。2, 物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系 反射率 放射率 物体温度一次方 物体温度二次方 物体温度三次方 物体温度四次方。3, 大气窗口是指 没有云的天空区域 电磁波能穿过大气层的局部天空区域 电磁波能穿过大气的电磁波谱段 没有障碍物阻挡的天空区域。4, 大气瑞利散射 29页与波长的一次方成正比关系 与波长的
4、一次方成反比关系 与波长的二次方成正比关系 与波长的二次方成反比关系 与波长的四次方成正比关系 与波长的四次方成反比关系 与波长无关。5, 大气米氏散射 30页与波长的一次方成正比关系 与波长的二次方成反比关系 与波长无关。四, 问答题: 1, 电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成?它们有哪些不同点,又有哪些共性?1组成:无线电波, 红外线, 可见光, 紫外线, X射线, 射线;2不同点:频率不同由低到高;3共性:a, 是横波;b, 在真空以光速传播;c, 满意f* *f;d, 具有波粒二象性;4遥感常用的波段:微波, 红外, 可见光, 紫外。2, 物体辐射通量密度与哪些因素有关?常温下黑体的辐
5、射峰值波长是多少?1有关因素:辐射通量辐射能量和辐射时间, 辐射面积;2常温下黑体的辐射峰值波长是9.66m 。3, 表达沙土, 植物和水的光谱反射率随波长变更的一般规律。39页, 40页1沙土:自然状态下土壤外表的反射率没有明显的峰值和谷值,一般来讲土质越细反射率越高,有机质含量越高和含水量越高反射率越低,此外土类和肥力也会肯定反射率产生影响。土壤反射波谱曲线呈比拟平滑的特征。2植物:分三段,可见光波段0.40.76m有一个小的反射峰,位置在0.55m绿处,两侧0.45m蓝和0.67m红处有两个汲取带;在近红外波段0.70.8m有一反射的“陡坡,至1.1m旁边有一峰值,形成植被的独有特征;在
6、中红外波段1.32.5m受到绿色植物含水量的影响,汲取率大增,反射率大大下降,特殊以1.45m, 1.95m和2.7m为中心是水的汲取带,形成低谷。3水:水体的反射主要在蓝绿波段,其他波段汲取都很强,近红外和中红外波段纯净的自然水体的反射率很低,几乎趋近于零。水中含有泥沙,可见光波段反射率会增加,含有水生植物时,近红外波段反射增加。4, 地物光谱反射率受哪些主要的因素影响?太阳位置,传感器位置,地理位置,地形,季节气候变更,地面温度变更,地物本身的变异,大气状况。5, 何为大气窗口?分析形成大气窗口的缘由,并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。1大气窗口:通常把电磁波通过大气层时较少
7、被反射, 汲取和散射的,透过率较高的波段称为大气窗口;2缘由:不同波段的反射率, 汲取率, 散射程度不同;3波长范围:0.31.3m,即紫外, 可见光, 近红外波段。1.51.8m和2.03.5m,即近, 中红外波段。3.55.5m,即中红外波段。814m,即远红外波段。 0.82.5,即微波波段31页。6, 传感器从大气层外探测地面物体时,接收到哪些电磁波能量?1太阳辐射透过大气并被地表反射进入传感器的能量;2太阳辐射被大气散射后被地表反射进入传感器的能量;3太阳辐射被大气散射后干脆进入传感器的能量;4太阳辐射被大气反射后进入传感器的能量;5被视场以外地物反射进入视场的穿插辐射项;6目标自身
8、辐射的能量。第二章 遥感平台及运行特点一, 名词说明:1, 遥感平台 :遥感中搭载传感器的工具。2, 遥感传感器 :测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具。3, 重复周期:指卫星从某地上空开场运行,经过假设干时间的运行后,回到该地上空时所须要的天数。 4, 近圆形轨道:实际轨道高度变更在905918之间,偏心率为0.0006。 5, 与太阳同步轨道 :卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角,不随地球绕太阳公转而变更 。6, 近极地轨道:卫星的轨道倾角为99.125。 7, :卫星是美国放射的地球资源卫星系列,原称地球资源技术卫星,以探测地球资源为主要目的。 8, :卫星卫星卫星卫星是法国
9、空间探讨中心研制的一种地球观测卫星系统。9, 不明确:是搭载在和卫星上的一个重要的传感器,是卫星上唯一将实时观测数据通过x波段向全世界干脆播送,并可以免费接收数据并无偿运用的星载仪器。10, :于1999年9月24日放射胜利,是世界上第一颗供应辨别率卫星影像的商业遥感卫星。可采集1米辨别率全色和4m辨别率多光谱影像的商业卫星,同时全色和多光谱影像科融合成1m辨别率的彩色影像。11, :于2001年10月18日由美国公司在美国范登堡空军基地放射,是目前世界上最先供应亚米级辨别率的商业卫星,卫星影像辨别率为0.61m。12, :卫星是公司的下一代商业成像卫星系统。13, :1卫星是美国的一颗商业卫
10、星 ,于2021年9月6日 从美国加州范登堡空军基地放射。14, 高分系列卫星:不明确高分一号卫星,是中国航天科技集团公司所属空间技术探讨院航天东方红卫星研制的应用卫星,是一种高辨别率对地观测卫星(简称“高分卫星)。15, 3 :资源三号测绘卫星,简称3,是中国第一颗民用高辨别率光学传输型测绘卫星。二, 填空题:1, 陆地资源卫星轨道的四大特点 近圆形轨道 , 近极地轨道, 与太阳同轨道, 可重复轨道。2, 卫星姿态角是 滚动(绕 x 轴旋转), 俯仰(绕 y 轴旋转) , 航偏(绕 z 轴旋转) 。3, 遥感平台的种类可分为 航天平台 , 航空平台 , 地面平台 三类。4, 与太阳同步轨道有
11、利于 1卫星在相近的光照条件下对地面进展观测,2有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空,并使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度 。5, 系列卫星带有探测器的是 4和 5;带有探测器的是 7 。6, 系列卫星可产生异轨立体影像的是 15 ;可产生同轨立体影像的是 5 。三, 选择题:(单项或多项选择)1, 卫星与太阳同步轨道指 卫星运行周期等于地球的公转周期 卫星运行周期等于地球的自转周期 卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。2, 卫星重复周期是卫星 取同一地区影像的时间间隔 经过地面同一地点上空的间隔时间 卫星绕地球一周的时间。四, 问答题:1, 系列卫星, 系列卫星, 高分系列卫星传感器各有
12、何特点?1系列卫星上装载的是多光谱, 专题制图仪, 传感器。通过扫描镜的摇摆,获得垂直飞行方向上两边共185范围内的来自景物的辐射能量,协作卫星的往前飞行获得地表的二维图像。2系列卫星上装载的是2台一样的或扫描仪,运用元件做探测器,在瞬间能同时得到垂直航向的一条图像线,不须要用摇摆的扫描镜,以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带。单台图像幅宽为60,两台图像幅宽为117,有3的重叠。的平面反射镜可绕卫星前进方向滚动轴X轴旋转,平面对左右两侧偏离垂直方向最大可达,从天底点向轨道随意一侧可观测到450旁边的景物,可在邻近轨道间获得立体影像。3高分系列卫星传感器:第三章 遥感传感器及其成像原理一, 名词
13、说明:1. 遥感传感器:获得遥感数据的关键设备,答题由收集器, 探测器, 处理器和输出器组成。2. 探测器:将收集的辐射能转变成化学能或电能。3. 红外扫描仪:利用红外进展扫描成像的成像仪。 4. 多光谱扫描仪:利用光线机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器,收集的是地物目标反射来自太阳光的能量或地物本身辐射的电磁波能量。5. 推扫式成像仪多中心投影:瞬间获得一条影像线,随着平台向前移动,像缝隙摄影机一样,以“推帚方式获得沿轨道的连续影像条带,从而获得一幅二维影像。特点:1每一个电荷耦合器件探测元件对应一个地面像元;2平行排列的构成线阵探测器,逐行构建影像。6. 成像光谱仪:以多路,连续并具有高光
14、谱辨别率方式获得图像信息的仪器。7. 瞬时视场:指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野,单位为毫弧度。越小,最小可辨别单元(可分像元)越小,空间辨别率越高。一个瞬时视场内的信息,表示一个像元;瞬时视场角:扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态,此时,承受到的目标地物的电磁波辐射,限制在一个很小的角度之内,这个角度被称为瞬时视场角。8. 全景畸变:缘由是焦距是不变的,物距在发生变更。导致辨别率发生变更,也导致比例尺发生变更,随着扫描镜的转动,地面扫描范围的直径在发生变更,这样的变更对图像是有影响的,称为全景畸变。9. :是一种多光谱扫描仪。成像板上排列24+2个玻璃纤维单元,每列6个纤维单元。每
15、个纤维单元瞬时视场为86微弧。每个像元地面辨别率79x79m,扫描一次每个波段获6条扫描线,地面范围474x185,有五个波段。10. :是的改良,是一个高级的多光段扫描型的地球资源敏感仪,有七个波段。11. :是一种线阵列推扫描仪,由于运用元件做探测器,在瞬间能同时得到垂直航向的一天图像线,不须要用摇摆的扫描镜,以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带。12. 多中心投影:用以表示具有多个投影中心的遥感图像的几何特性的一种投影方式,包括逐点式扫描, 推扫式扫描。二, 填空题:1, 遥感传感器大体上包括 收集器, 探测器, 处理器, 输出器几部份。2, 系列卫星具有全色波段的是 7,其空间辨别率为1
16、5m。三, 选择题:(单项或多项选择)1、 全景畸变引起的影像比例尺变更在X方向与成正比 在X方向与成反比在X方向与2成正比 在X方向与2成反比。2, 全景畸变引起的影像比例尺变更在Y方向与成正比 与成反比 与2成正比 与2成反比。3, 专题制图仪有 4个波段 6个波段 7个波段 9个波段。4, 成像仪获得的影像 有全景畸变 没有全景畸变。5、 真实孔径侧视雷达的距离辨别率与天线孔径有关 脉冲宽度有关 放射的频率有关。6, 合成孔径侧视雷达的方位辨别率与天线孔径有关 天线孔径无关 斜距有关 斜距无关。四, 问答题:1. 对物面扫描的成像仪为什么会产生全景畸变? 像距不变,物距随扫描角增大而增大
17、,当观测视线倾斜时,地面辨别率随扫描角发生变更,而使扫描影像产生畸变。2. 卫星上的推扫式扫描仪与专题制图仪有何不同?1推扫式扫描仪是对像面扫描成像,其上装有元件,能瞬间同时得到垂直于航线的一条扫描线,以推扫方式获得沿轨道连续图像;2是多光谱扫描仪对物面扫描成像,它是靠扫描镜来回扫描获得垂直于轨道的图像线。第四章 遥感图像数字处理的根底学问一, 名词说明:1、 光学影像: 一种以胶片或者其他的光学成像载体的形式记录的影像。2、 数字影像:以数字形式记录的影像。3、 空间域图像:用空间坐标x,y的函数表示的形式。有光学影像和数字影像。4、 频率域图像:以频率域坐标表示的影像形式。5、 图像采样:
18、图像空间坐标x,y的数字化。6、 灰度量化 :幅度光密度数字化。二, 填空题:1, 光学图像是一个二维的连续的光密度函数。2, 数字图像是一个二维的离散的光密度函数。3, 光学图像转换成数字影像的过程包括图像数字化, 图像采样, 灰度级量化等步骤。 4, 限制点数目的最小值按未知系数的多少来确定。k阶多项式限制点的最少数目为1(2)/2。5, 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,三次项最少须要10个限制点。三, 选择题:(单项或多项选择)1、 数字图像的空间坐标是离散的,灰度是连续的 灰度是离散的,空间坐标是连续的两者都是连续的 两者都是离
19、散的。2, 采样是对图像 取地类的样本 空间坐标离散化 灰度离散化。3, 量化是对图像 空间坐标离散化 灰度离散化 以上两者。4, 是数字图像的 连续记录格式 行, 波段穿插记录格式 象元, 波段穿插记录格式。5, 通过多项式进展几何校正时,须要在待校正图像与参考图像之间选择同名限制点,其选取原那么包括易于识别并且不随时间变更的点,如道路穿插点, 河流拐弯处, 水域的边界, 机场等特征变更大的地区应多项选择些图像边缘局部要选取限制点,以防止外推同名限制点要在图像上匀称分布6, 多项式订正用一次项时必需有。1个限制点 2个限制点 3个限制点 4个限制点7, 多项式订正用二次项时必需有。3个限制点
20、 4个限制点 5个限制点 6个限制点8, 多项式订正用一次项可以改正图像的。 线性变形误差 非线性变形误差 前两者四, 问答题:1、 表达光学影像与数字影像的关系和不同点:1联系:他们都是以空间域为表现形式的影像。2光学影像:可以看成是一个二维的连续光密度通过率函数,相片上的密度随变更而变更,是一条连续的曲线,密度函数非负且有限。而数字影像:是一个二维的离散光密度函数,数字影像处理要比光学影像简捷快速,而且可以完成一些光学处理方法所无法完成的各种特殊处理,本钱低,具有普遍性。2, 怎样才能将光学影像变成数字影像:把一个连续的光密度函数变成一个离散的光密度函数,经过图像数字化,图像采样,灰度级量
21、化过程处理。3, 表达空间域图像与频率域图像的关系和不同点:空间域图像以空间坐标x,y的函数,频率域是频率坐标,的函数,用F,表示。4, 说明遥感图像几何变形误差的主要来源:(1) 传感器成图方式引起图像变形;2传感器外方位元素变更的影响;3地形起伏的影响;4地球外表曲率的影响;5大气折射的影响;6地球自转的影响5、 试述多项式订正法订正卫星图像的原理和步骤。原理:多项式回避成像的空间几何过程,干脆对图像变形的本身进展数学模拟步骤:1确定校正的多项式模型;2选择假设干个限制点,利用有限个地面限制点的坐标,解求多项式的系数;3将各像元的坐标代入多项式进展计算,便可求得校正后的坐标;4位置进展变换
22、,变换的同时进展灰度重采样。6, 几何校正中常用的灰度重采样方法有哪三种?1最邻近像元采样法;2双线性内插法;3双三次卷积重采样法。第5章 遥感图像判读一, 名词说明1、 微波:在电磁波谱中,波长在11000的波段范围称为微波。2、 微波遥感:通过微波传感器获得从目标地物反射或反射的微波辐射,经过推断处理来识别地物的技术。3、 热红外遥感:利用电磁波谱中814热红外波段本身和在大气中传输的物理特性的遥感技术统称。4, 密度分割法:又称单波段彩色变换,单波段黑白遥感图像可按亮度分层,对每层给予不同 的色调,使之成为一幅彩色图像。即按图像的密度进展分层,每一层所包含的亮度值范围可以不同。 二, 填
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- 遥感 原理 应用 知识点
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