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遥感原理与应用

练习一:

A卷参考答案要点

一、名词解释

1.绝对黑体:指能够全部吸收而没有反射电磁波的理想物体。

2.大气窗口:大气对电磁波有影响,有些波段的电磁波通过大气后衰减较小,透过率较高的波段。

3.图像融合:由于单一传感器获取的图像信息量有限,难以满足应用需要,而不同传感器的数据又具有不同的时间、空间和光谱分辨率以及不同的极化方式,因此,需将这些多源遥感图像按照一定的算法,在规定的地理坐标系,生成新的图像,这个过程即图像融合。 4.距离分辨力:指侧视雷达在发射脉冲方向上能分辨地物最小距离的能力。它与脉冲宽度有关,而与距离无关。

5.特征选择:指从原有的m个测量值集合中,按某一规则选择出n个特征,以减少参加分类的特征图像的数目,从而从原始信息中抽取能更好的进行分类的特征图像。即使用最少的影像数据最好的进行分类。

二、简答题(45)

1.分析植被的反射波谱特性。说明波谱特性在遥感中的作用。

由于植物进行光合作用,所以各类绿色植物具有相似的反射波谱特性,以区分植被与其他地物。

(1)由于叶绿素对蓝光和红光吸收作用强,而对绿色反射作用强,因而在可见光的绿波段有波峰,而在蓝、红波段则有吸收带;

(2)在近红外波段(0.8-1.1微米)有一个反射的陡坡,形成了植被的独有特征; (3)在近红外波段(1.3-2.5微米)受绿色植物含水量的影响,吸收率大增,反射率大大下降; 但是,由于植被中又分有很多的子类,以及受到季节、病虫害、含水量、波谱段不同等影响使得植物波谱间依然存在细部差别。

波谱特性的重要性:

由于不同地物在不同波段有着不同的反射率这一特性,使得地物的波谱特性成为研究遥感成像机理,选择遥感波谱段、设计遥感仪器的依据;在外业测量中,它是选择合适的飞行时间和飞行方向的基础资料;有效地进行遥感图像数字处理的前提之一;用户判读、识别、分析遥感影像的基础;定量遥感的基础。

3.遥感图像目视判读的依据有哪些,有哪些影响因素? 地物的景物特征:光谱特征、空间特征和时间特征。

影响因素包括:地物本身复杂性,传感器的性能以及目视能力。 4.写出ISODATA的中文全称和步骤。 迭代自组织数据分析算法

步骤:

1)初始化;2)选择初始中心;3)按一定规则(如距离最小)对所有像元划分; 4)重新计算每个集群的均值和方差;按初始化的参数进行分裂和合并; 5)结束,迭代次数或者两次迭代之间类别均值变化小于阈值; 6)否则,重复3-5;7)确认类别,精度评定。 6.写出MODIS中文全称,指出其特点。

MODIS即中等分辨力成像光谱仪,其特点是:

1

波段不连续,数量少(36个),地面分辨率较低(星下点离间分辨率为250M,500M,1000M),每1-2天可覆盖全球一遍,主要用于大气、海洋和陆地探测。

三、论述题

1.若用R代表地学的真实信息,R′代表从遥感图像上提取的信息,我们利用遥感技术的目的之一就是要实现ΔR=R—R′=min,试分析导致ΔR的因素,如何使其min? 由于在遥感图像获取信息的过程中存在着各种几何变形和辐射变形,在图象变换、特征选择过程以及信息提取等方面也存在误差,使得ΔR的出现不可避免。但是通过分析误差成因,我们可以尽可能的减少这些误差,使得ΔR=R—R′=min。

几何变形主要来源于以下:

(1)传感器成像方式引起的图像变形(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(4)地球曲率引起的图像变形(5)大气折射所引起的图像变形(6)地球自转的影响

对于几何变形,可通过几何处理来进行误差纠正,包括粗纠正和精纠正。 辐射变形是指传感器接收到的地磁波能量与目标本身辐射的能量不一致,可通过辐射校正来校正或消除其影响。

特征变换有利于区分感兴趣的地物,而特征选择在于选择最佳的有利于分类的特征而不影响分类精度。

信息提取有目视判读和计算机分类,由于各种因素的影响,分类结果还存在一定误差。 通过提高图像预处理的精度以及改进分类算法来提高信息提取的精度。

2.叙述遥感图像监督法分类的基本原理,请你设计一个完整的框架以实现遥感图像的监督法分类,指出每一步的功能。

在事先知道样本区类别的信息的情况下对非样本数据进行分类的方法即监督法分类。其基本思想如下:首先,利用已知的样本类别和类别的先验知识(可通过对分类地区的目视判读、实地勘测或结合GIS信息获得),确定判别函数和相应的判别准则,这一利用一定数量的已知类别的样本的观测值求解待定参数的过程称之为学习或训练;其次,将未知类别的样本的观测值代入判别函数;最后,根据判别准则对该样本的所属类别做出判定。

监督法分类可分为七个主要步骤,具体功能如下:

1确定感兴趣的类别数——用于确定要分类的地物,以建立这些地物的先验知识。 2特征变换和特征选择——通过该项处理,即能减少参加分类的影像数,加快分类速度,又能满足分类需要,提高分类精度。

3选择训练样区——选择合适的训练样区是获取正确的分类结果的必要条件,因为监督分类关于类别的数字特性都是从训练样区中获得的。 训练样区选择时必须注意准确性、代表性和统计性三个问题。

4确定判别函数和判别规则——利用训练样本的数据统计计算出判别函数的参数,以利用判别函数和攀比规则对其他非样本取得数据进行分类。

5依据判别函数和判别规则对非训练样区进行分类。 6对可能存在的误分目标进行人工干预改正。 7对结果利用现有资料进行精度评价。

B卷参考答案要点

一、名词解释:

1.大气窗口:对传感器而言,某些波段的电磁辐射通过大气衰减较小,透过率高,对遥感十分有利,成为遥感的重要探测波段,这些波段就是大气窗口。

2

2.监督法分类:根据已知的样本类别和类别的先验知识,确定判别函数和相应的判别准则,其中利用一定数量的已知类别函数中求解待定参数的过程称之为学习或训练,然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数,再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。

3.传感器定标:指传感器探测值的标定过程方法,用以确定传感器入口处的准确辐射值。 4.方位分辨力:相邻的两束脉冲之间,能分辨出的两个目标的最小距离称为方位分辨率。 5.特征变换:将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像,这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上。

二、简答题

1.遥感的基础是什么,其重要性体现在哪些方面?

答:遥感的基础是地物发射或反射电磁波的性质不同。根据地物的发射或反射电磁波特性的不同,可以传感器成像获取图像,利用遥感图像来进行地物分类、识别、变化检测等。

2.影响遥感图像目视判读的因素有哪些,有哪些判读方法?

答:影响遥感图像目视判读的因素有:

1)地物本身的复杂性,如存在同谱异物和同物异谱现象及地物纹理特性的复杂性。 2)传感器特性的影响,如几何分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率和时间分辨率等。 3)目视能力的影响,不同的人视力和色彩分辨力不同,影响目视判读。

为了很好的克服上述问题,有这么些常用判读方法:直接判读法、对比分析法、事项动态对比分析法、信息复合法、综合推理法和地理相关分析法。

3.为何要进行图像融合,其目的是什么? 答:单一传感器获取的图像信息量有限,往往难以满足应用的需求,通过图像融合可以从不同的遥感图像中获取的更多的有用的信息,补充单一传感器的不足。图像融合是指将多元遥感图像按照一定的算法,在规定的地理坐标系,生成新的图像的过程。图像融合可以分成像素级,特征级和决策级。像素级融合对原始图像及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处理,以增加图像中的有用信息成分,改善图像处理效果。特征级融合能以高的置信度来提取有用的图像特征。决策级融合允许来自多元数据在最高抽象层次上被有效利用。

4.叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势? 答:遥感是在不直接接触的情况下,对目标物或自然现象远距离探测和感知的一门技术。具体是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输,变幻和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系得一门现代应用技术科学。

三、论述题(40)

1.写出利用多时相图像来进行变化检测的流程图,写出相应的步骤和方法。 本题考核学生根据所学内容来综合分析,要点包括:根据成图比例尺选择图像;进行图像的预处理:几何处理和辐射处理,目的是使图像具有一致的几何关系和相近的色调;选择合适的算法进行变化检测;评定变化检测的精度。

基于有理函数的传感器模型简述

共线方程描述图像的成像关系,理论上是严密的,但是需要知道传感器物理构造以及成像方式。然而有些高性能的传感器参数、成像方式与卫星轨道不公开。因此需要有与具体传感器无关的、形式简单的传感器模型来取代共线方程模型。

有理函数模型(RFMl)将大地坐标D与其对应的像点坐标d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-1.0和1.0之间。

多项式中的系数称为有理函数的系数(RPC)。RFM的实质是共线方程的扩展。参数个数根据分母是否相同以及多项式次数而变化,三次时最多78个参数。

3

特点:RFM不要求了解传感器的具体信息,是用严格的传感器模型变换得到的,是一种更通用的传感器模型。与具体传感器无关的、形式简单。

练习二:

1. 遥感系统的组成为_____、_____、_____、_____和___。 2. 遥感技术发展的历史可分为_____、_____、_____和_____四个阶段,其中第四阶段是从_____年算起的。

3. NASA的全称是(中文)_____________,英文全称是_____。它是美国联邦政府机构,成立于1958年。负责美国所有各种_____、_____以及_____和_____的研究及装备建造工作。

4. ___年___日,中国第一颗人造地球卫星_____发射成功。

5. 遥感分类中按遥感平台可分为_____、_____和_____。按传感器的探测波段可分为:_____、_____和_____。按工作方式可分为:_____和_____。按RS的应用领域可分为:_____、_____、_____、_____、_____、_____等。

6. 遥感技术的特点有:_____、_____、_____、_____和_____等。 7. 当前遥感技术发展的趋势为:_____、_____、_____、_____和_____。

8. 遥感机理是通过利用_____主动或被动地接受地面目标_____或_____的_____,通过_____所传递的信息来识别目标,从而达到_____的目的。 9. 电磁波是电磁振动的传播,当电磁振荡进入空间时,变化的_____激发了变化的_____,使电磁振荡在空间传播,形成电磁波,也称电磁辐射。

10. 电磁波是_____波,质点的震动方向与波的传播方向_____。

11. 电磁波遇到介质(气体、液体、固体)时,会发生_____、_____、_____、_____和_____现象。

12. 可见光的波长范围是_____到_____。 13. 黑体的性质是吸收率为___,反射率为___。

14. 按照维恩位移定律的描述,黑体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与黑体绝对温度T成___。

15. 实际地物的发射分_____和_____情况

16. 按发射率变化情况,将地物分为_____、_____、_____和_____四种类型。

17. 大气中吸收太阳辐射的物质主要有_____、_____、_____和_____等。

18. 地球大气被分为_____、_____、_____、_____等。 19. 大气组成可分为分子和_____两大类。

20. 在通过地球大气时,太阳辐射会发生____、____、____、____和____现象。

21. 太阳辐射在通过大气时,大气密度越大,折射率越___;离地面高度越大,空气越___,折射率越___。

4

22. 地面接收的电磁波方向与实际太阳辐射之间的夹角,称为_____。

23. 太阳辐射在地球大气中散射类型分为_____、_____和_____三种类型。 24. 无选择性散射特点是:散射强度与波长____,任何波长的散射强度____。 25. 进入传感器的辐射由_____、_____和_____三部分组成。

26. 地物对电磁波的反射可分为_____、_____和_____三种类型。 27. 水体的反射主要集中在_____波段,其它波段吸收都很强,近红外吸收更强。 28. 遥感技术系统中预处理的主要作用是针对噪音和误差进行_____和_____、图象分幅等,提供用户信息产品(光学图象和CCT磁带)。

29. 根据卫星的轨道高度,可分为_____、_____和_____三种。

30. Landsat系列卫星迄今为止共发射了___颗,其中最后一颗或取的数据分辨率可以达到__米,Spot系列卫星迄今为止共发射了___颗,其中最后一颗或取的数据分辨率可以达到___米。

31. 传感器根据工作方式的不同,可以分为_____和_____两类,按照记录方式分为_____和_____两类。

32. 摄影方式的传感器分为_____、_____和_____三种类型。

33. 传感器的优劣表现在多方面,最具实用意义的是分辨率,它是遥感技术及应用中的一个重要概念,也是衡量遥感数据质量的重要指标,分为_____分辨率、_____分辨率、_____分辨率、_____分辨率、_____分辨率、_____分辨率和类别分辨率等。

34. 常见的遥感平台有_____、_____、_____、_____和_____等。 35. ETM的全称是_______________。

36. Landsat7共有8个波段,其中第1-5、7波段的分辨率是__米,第6波段的分辨率是__米,第8波段的分辨率是___米。

37. SPOT-4影像总共有5个波段,其中第5波段的分辨率为___米,第1-4波段的分辨率是__米。

38. 颜色的性质由____、_____、____来描述。 39. 微波遥感分为_____和_____。

40. 微波传感器类型有______、_______和_______3种,其中,只有_____成像。

41. 与多光谱传感器的分辨率不同,衡量微波传感器的分辨率有_____和_____两种。

42. 微波遥感的距离分辨率由_____决定,方向分辨率由_____决定。

43. 典型的微波遥感平台有_____、_____、_____等。

44. 雷达影像中的变形有_____、_____、_____、_____和顶底位移。 45. 遥感图像处理系统由_____、_____、_____、_____、_____、_____组成。

46. 数字图像处理的主要内容有_____、_____、_____、_____等。 47. 遥感图像的增强处理包括_____、_____、_____、_____等。 48. 遥感图像的大气校正中,常用的方法有_____、_____、_____。 49. 遥感图像几何畸变来源可分为两大部分:_____、_____。

50. 遥感图像几何校正中,图像灰度值需要通过插值(重采样)方法进行采取,常用的三种插值方法是:_____、_____、_____。

51. 图像镶嵌是将多个具有重叠部分的图像制作成一个没有重叠的新图像,分为基于_____的镶嵌和基于_____的镶嵌。

5

52. 目视解译是遥感成像的_____过程。

53. 遥感图像目视解译标志分_______和_______两种。

54. 遥感图像的目视解译方法有_______、______、_____、______等。

55. 电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减排列,便构成了电磁波谱,电磁波谱以频率从高到低排列,可以划分为 射线、X射线、______、______、______、无线电波。

56. 太阳常数是指不受大气影响,在距离太阳____天文单位内,垂直于太阳光辐射方向上,单位面积单位时间黑体所接受到的太阳辐射能量。

57. 散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象,这和大气分子和其它微粒的直径大小有关,大气散射有三种情况:______、______和无条件散射。

58. 通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,通过率较高的波段称为______。

59. 遥感的类型按平台可以分为______、______、______和航宇遥感。 60. 利用中心投影获得的摄影相片,中心点以外的像点会发生变形。其和地形相关的变形规律为:像点位移量与地形高差成____比,即高差越大引起的像点位移量越____。 61. 多波段数字图像是从多个波段获取的遥感数字图像,多波段数字图像的存储与分发,通常采用三种数据格式,它们是___数据格式、___数据格式和BIL数据格式。 62. 微波在电磁波谱中的范围为0.1cm~1m,其中微波遥感采用的波长范围为1mm~100cm,其频率范围应当为__________赫兹。

63. ERDAS IMAGINE以模块形式提供给用户,根据其实现功能的多少,其版本可以分为__________、_________、_________。

64. 常用的遥感影像获取的电磁波谱信息是电磁波谱中的__________波段。 65. 散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象,这和大气分子和其它微粒的直径大小有关,大气散射有三种情况:_________、________和__________。

66. 绝对黑体辐射通量密度是_____和_____的函数。

67. 一般物体的总辐射通量密度与_____和_____成正比关系。

68. 卫星轨道参数有_____、____、____、_____、____等。 69. 与太阳同步轨道有利于____________________。

70. 小卫星主要特点包括_____、_____、_____、_____等。 71. RADARSAT-1卫星空间分辨率最高可达____m,共有___种工作模式。 72. LANDSAT系列卫星具有全色波段的是____,其空间分辨率为___m。 73. 利用合成孔径技术能堤高侧视雷达的______分辨率。

74. 光学图像转换成数字影像的过程包括________、_______等步骤。 75. 3S集成一般指____、____和____的集成。

76. 遥感图像的变形误差可以分为_____和_____,又可以分为_____和_____。

77. 外部误差是指在_________处于正常的工作状态下,由__________所引起的误差。包括______,______,______,______等因素引起的变形误差。

78. 多项式拟合法纠正中,项数N与其阶数n的关系______________。 79. 多项式拟合法纠正中控制点的数量要求,一次项最少需要__个控制点,二次项最少项

6

需要__个控制点,三次项最少需要___个控制点。

80. 数字图像镶嵌的关键________,_________,_________。 81. HIS中的H指_______,I指_______,S指_________。

82. 侧视雷达图像上的亮度变化与______、______、_____、______等有关。

二、 选择题:(不定项选择)

1. 绝对黑体的___。①反射率等于1;②反射率等于0;③发射率等于1;④发射率等于0。 2. 物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系___。①反射率;②发射率;③物体温度一次方;④物体温度二次方;⑤物体温度三次方;⑥物体温度四次方。

3. 大气窗口是指___。①没有云的天空区域;②电磁波能穿过大气层的局部天空区域;③电磁波能穿过大气的电磁波谱段;④没有障碍物阻挡的天空区域。

4. 大气瑞利散射___。①与波长的一次方成正比关系;②与波长的一次方成反比关系;③与波长的二次方成正比关系;④与波长的二次方成反比关系;⑤与波长的四次方成正比关系;⑥与波长的四次方成反比关系;⑦与波长无关。

5. 大气米氏散射___。①与波长的一次方成正比关系;②与波长的一次方成反比关系;③与波长无关。

6. 卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球___。①黄道面的交点;②地球赤道面的交点;③地球子午面的交点。

7. 卫星与太阳同步轨道指___。①卫星运行周期等于地球的公转周期;②卫星运行周期等于地球的自转周期;③卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。 8. 卫星重复周期是卫星___。①获取同一地区影像的时间间隔;②经过地面同一地点上空的间隔时间;③卫星绕地球一周的时间。

9. TM专题制图仪有___。①4个波段;②6个波段;③7个波段;④9个波段。 10. 真实孔径侧视雷达的距离分辨率与___。①天线孔径有关;②脉冲宽度有关;③发射的频率有关。

11. 侧视雷达的方位分辨率与___。①天线孔径有关;②天线孔径无关;③斜距有关;④斜距无关。

12. 数字图像的___。①空间坐标是离散的,灰度是连续的;②灰度是离散的,空间坐标是连续的;③两者都是连续的;④两者都是离散的。

13. 采样是对图像___。①取地类的样本;②空间坐标离散化;③灰度离散化。 14. 量化是对图像___。①空间坐标离散化;②灰度离散化;③以上两者。

15. 图像灰度量化用6比特编码时,量化等级为___。①32个;②64个;③128个;④256个。

16. BSQ是数字图像的___。①连续记录格式;②行、波段交叉记录格式;③象元、波段交叉记录格式。

17. 垂直航线方向距离越远比例尺越大的影像是___。①中心投影影像;②推扫式影像(如SPOT影像);③逐点扫描式影像(如TM影像);④真实孔径侧视雷达影像。

18. 真实孔径天线侧视雷达影像上高出地面的物点其象点位移(投影差)___。①向底点方向位移;②背向底点方向位移;③不位移。

19. 多项式纠正用一次项时必须有___。①1个控制点;②2个控制点;③3个控制点;④4个控制点。

20. 多项式纠正用二次项时必须有___。①3个控制点;②4个控制点;③5个控制点;④

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6个控制点。

21. 多项式纠正用一次项可以改正图像的___。①线性变形误差;②非线性变形误差;③前两者。

22. 垂直航线方向距离越远比例尺越小的影像是___。①中心投影影像;②推扫式影像(如SPOT影像);③逐点扫描式影像(如TM影像);④真实孔径侧视雷达影像。

23. 图像增强的目的___。①增加信息量;②改善目视判读效果。 24. 图像增强___。①只能在空间域中进行;②只能在频率域中进行;③可在两者中进行。 25. 标准假彩色合成(如TM4、3、2合成)的卫星影像上大多数植被的颜色是___。①绿色;②红色;③蓝色。

26. 图像融合前必须先进行___。①图像配准;②图像增强;③图像分类。

27. 图像融合___。①必须在相同分辨率图像间进行;②只能在同一传感器的图像间进行;③可在不同分辨率图像间进行;④可在不同传感器的图像间进行;⑤只限于遥感图像间进行;⑥可在遥感图像和非遥感图像间进行。

28. 遥感图像的几何分辨率指___。①象元相应地面的宽度;②传感器瞬时视场内观察到地面的宽度;③能根据光谱特征判读出地物性质的最小单元的地面宽度。

29. 热红外图像是___。①接收地物反射的红外光成的像;②接收地物发射的红外光成的像。

30. 热红外图像上的亮度与地物的___。①反射率大小有关;②发射率大小有关;③反射太阳光中的红外光强度有关;④温度高低有关。

31. 侧视雷达图像垂直飞行方向的比例尺___。①离底点近的比例尺大;②离底点远的比例尺大;③比例尺不变。

32. 同类地物在特征空间聚在___。①同一点上;②同一个区域;③不同区域。

33. 同类地物在特征空间聚类呈___。①随机分布;②近似正态分布;③均匀分布。 34. 标准化距离大可以说明___。①类间离散度大,类内离散度也大;②类间离散度小,类内离散度大;③类间离散度大,和/或类内离散度小;④类间离散度小,类内离散度也小。 35. 监督分类方法是①先分类后识别的方法;②边学习边分类的方法;③人工干预和监督下的分类方法。 一、 名词解释 多波段遥感

维恩位移定律

瑞利散射与米氏散射 大气窗口

多源信息复合

空间分辨率与波谱分辨率 辐射畸变与辐射校正 平滑与锐化 多光谱变换

影像变形与几何校正 监督分类与非监督分类 遥感 电磁波 黑体

传感器

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电磁波谱 扫描成像 多源信息复合 主动遥感与被动遥感

二、 填空题

1、1978年以后,气象卫星进入了第三个发展阶段,主要以 系列为代表。我国的气象卫星发展较晚。 卫星是中国于1998年9月7日发射的第一颗环境遥感卫星。 2、 年,我国第一颗地球资源遥感卫星(中巴地球资源卫星)在太原卫星发射中心发射成功。

3、陆地卫星的轨道是 轨道,其图像覆盖范围约为 。SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到 。

4、目标地物的识别特征包括 、 、 、 、 、 、- 、 、 。

5、热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的,可分为 和 两种。

6、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在 、 、- 方面都比MSS图像有较大改进。

7、遥感图像解译专家系统由三大部分组成,即 、 、 。

8、全球定位系统在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,即- 和- 。 9、固体自扫描是用固定的探测元件,通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。目前常用的探测元件是 ,它是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件。

10、根据遥感的定义,遥感系统包括 、 、 、 、 五大部分。 11、物体表面状况不同,反射率也不同。物体的反射状况可分为三种,

即 、 和 。

12、常用的植被指数有 和 等。

13、大气的散射作用有三种情况: 、 、 。

14、SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到 。 15、遥感技术在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,即 、 。 16、遥感图象的特征为___、___、___三个方面。

17、在孟赛尔颜色系统中三个坐标值分别表示__、__、__。 18、遥感地质解译的基础是___、___,其他的地质解译都是在这两者的基础上进行的。 19、目标地物的识别特征包括色调、 、 、 、 、 、 、 。20、在孟赛尔颜色系统中三个坐标值分别表示__、__、__。

21、大气影响的粗略校正指通过比较简便的方法去掉程辐射度。其主要方法

有 、 。

22、全球定位系统在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,即 、 。 23、引起辐射畸变的原因有两个,即 和 。

24、大气对辐射散射后,有相当一部分散射光直接进入传感器,这部分辐射为 。 25、遥感影象变形的主要因素有 、 、 、 、 。 三、 简答题

1、微波遥感的特点有哪些?

9

2、遥感影像变形的主要原因是什么?

3、遥感影像地图的主要特点是什么?

4、遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么? 5、简要回答计算机辅助遥感制图的基本过程。 6、遥感影像地图的主要特点是什么?

7、谈谈你对遥感影像解译标志的理解。

8、何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统?简要回答三者之间的相互关系与作用。 9、简述遥感制图的基本过程

10、根据传感器的工作波段可将遥感分为哪几类? 11、中心投影的成像特征有哪些?

12、遥感有那些特点,并简要说明各特点。 13、简述数字图像增强处理的几种方法。

15、遥感图像目视解译方法的概念、方法和基本步骤。 16、中心投影与垂直投影的区别是什么? 17、计算机图像分类的两种主要方法是什么? 18、遥感技术识别地物的原理。 四、 论述

1、试述遥感目视解译的方法与基本步骤。 2、试述计算机解译的主要技术发展趋势。 3、试述遥感数字图像增强的主要方法。

4、试述大气对太阳辐射的衰减作用。

5、叙述SPOT图像主要应用领域及其各个波段主要应用领域。 6、什么是“3S”技术,试述“3S”技术支持下的“精细农业”。

《遥感原理》试题三答案要点 一、名词解释(20分)

1、多波段遥感:探测波段在可见光与近红外波段范围内,再分为若干窄波段来探测目标。 2、维恩位移定律:黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体的绝对温度成反比。黑体的温度越高,其曲线的峰顶就越往左移,即往短波方向移动。

3、瑞利散射与米氏散射:前者是指当大气中的粒子直径比波长小得多的时候所发生的大气散射现象。后者是指气中的粒子直径与波长相当时发生的散射现象。

4、大气窗口;太阳辐射通过大气时,要发生反射、散射、吸收,从而使辐射强度发生衰减。对传感器而言,某些波段里大气的投射率高,成为遥感的重要探测波段,这些波段就是大气窗口。

5、多源信息复合:遥感信息图遥感信息,以及遥感信息与非遥感信息的复合。

6、空间分辨率与波谱分辨率:像元多代表的地面范围的大小。后者是传感器在接收目标地物辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔。

7、辐射畸变与辐射校正:图像像元上的亮度直接反映了目标地物的光谱反射率的差异,但也受到其他严肃的影响而发生改变,这一改变的部分就是需要校正 的部分,称为辐射畸变。通过简便的方法,去掉程辐射,使图像的质量得到改善,称为辐射校正。

8、平滑与锐化;图像中某些亮度变化过大的区域,或出现不该有的亮点时,采取的一种减小变化,使亮度平缓或去掉不必要的“燥声”点,有均值平滑和中值滤波两种。锐化是为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化大的部分。

9、多光谱变换;通过函数变换,达到保留主要信息,降低数据量;增强或提取有用信息的

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目的。本质是对遥感图像实行线形变换,使多光谱空间的坐标系按照一定的规律进行旋转。 10、监督分类:包括利用训练样本建立判别函数的“学习”过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。 二、填空题(10分)

1、1999年,我国第一颗地球资源遥感卫星(中巴地球资源卫星)在太原卫星发射中心发射成功。

2、陆地卫星的轨道是太阳同步轨道-轨道,其图像覆盖范围约为185-185平方公里。SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到10米。 3、热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的,可分为暖阴影 和冷阴影两种。

4、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在光谱分辨率、辐射分辨率、空间分辨率方面都比MSS图像有较大改进。

5、遥感图像解译专家系统由三大部分组成,即图像处理和特征提取子系统、解译知识获取子系统、狭义的遥感图像解译专家系统。

6、全球定位系统在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,即精确的定位能力和准确定时及测速能力。

7、固体自扫描是用固定的探测元件,通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。目前常用的探测元件是CCD,它是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件。

三、问答题(40分)

1、微波遥感的特点有哪些?

(1)全天候、全天时工作(2)对某些地物有特殊的波谱特征(3)对冰、雪、森林、土壤等有一定的穿透能力(4)对海洋遥感有特殊意义(5)分辨率较低,但特性明显 2、遥感影像变形的主要原因是什么?

(1)遥感平台位置和运动状态变化的影响(2)地形起伏的影响(3)地球表面曲率的影响(4)大气折射的影响(5)地球自转的影响 3、遥感影像地图的主要特点是什么?

(1)丰富的信息量(2)直观性强(3)具有一定的数学基础(4)现实性强 4、遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么? (1)未充分利用遥感图像提供的多种信息 (2)提高图像分类精度受到限制 1)气状况的影响 2)垫面的影响

3)他因素的影响

5、简要回答计算机辅助遥感制图的基本过程。 4)遥感影像信息选取与数字化 5)地理基础底图的选取与数字化 6)遥感影像几何纠正与图像处理 7)遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接 8)地理地图与遥感影像的复合 9)符号注记层的生成 10)影像地图图面配置 11)影像地图的制作与印刷

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四、论述题(30分)

1、试述遥感目视解译的方法与基本步骤。

要点:直接判读法;对比分析法;信息复合法;综合推理法;地理相关分析法。

程序:准备工作阶段;初步解译与判读区的野外考察;室内详细判读;野外验证与补判;成果的转绘与制图。

2、试述计算机解译的主要技术发展趋势。

要点:抽取遥感图像多种特征并综合利用;逐步完成GIS各种专题数据库的建设。利用GIS数据减少自动解译中的不确定性;建立适应于遥感图像自动解译的专家系统,提高自动解译的灵活性;模式识别和专家系统的结合;计算机解译新方法的应用。 《遥感原理》试题四答案要点

一、解释以下几组概念(20分)

1、遥感与遥感技术系统:遥远地感知;目标地物的电磁波,信息获取,信息接受,信息处理,信息应用。

2、动遥感与被动遥感:前者是探测器主动发射电磁波并接受信息。后者是被动接受目标地物的电磁波。

3、磁波与电磁波谱:电磁振动的传播;按电磁波在真空中的传播的波长排列。 4、直摄影与倾斜摄影:摄影机主光轴与地面垂直;摄影机主光轴偏离垂线。 5、光机扫描成像与固体自扫描成像

6、空间分辨率与波谱分辨率:像元多代表的地面范围的大小。后者是传感器在接收目标地物辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔。

7、辐射畸变与辐射校正:图像像元上的亮度直接反映了目标地物的光谱反射率的差异,但也受到其他严肃的影响而发生改变,这一改变的部分就是需要校正 的部分,称为辐射畸变。通过简便的方法,去掉程辐射,使图像的质量得到改善,称为辐射校正。

8、平滑与锐化:图像中某些亮度变化过大的区域,或出现不该有的亮点时,采取的一种减小变化,使亮度平缓或去掉不必要的“燥声”点,有均值平滑和中值滤波两种。锐化是为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化大的部分。 9、影像变形与几何校正:各种原因造成的几何位置变化。 10、监督分类与非监督分类:包括利用训练样本建立判别函数的“学习”过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。

二、填空题(10分)

1、按照传感器的工作波段分类,遥感可以分为 紫外遥感、可见光遥感 、 红外遥感 、微波遥感 、 多波段遥感 。

2、散射现象的实质是电磁波在传输总遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。这种现象只有当大气中的分子或其他威力的直径小于或相当于辐射波长时才会发生。大气散射的三种情况是 瑞利散射 、 米氏散射、 无选择性散射

3、Landsat的轨道是 太阳 同步轨道,SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到10米。 三、问答题(40分)

2、遥感的特点是什么? 大面积同步观测;时效性‘数据的综合性;经济性;局限性

3、遥感影像地图的主要特点是什么? 丰富的信息量;直观性强;具有一定的数学基础;现实性强

4、中心投影与垂直投影的区别是什么? 投影距离的影响;投影面倾斜的影响;地形起伏的影响。

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5、计算机图像分类的两种主要方法是什么? 监督分类;非监督分类

四、论述题(30分)

1、试述遥感目视解译的方法与基本步骤。

要点:直接判读法;对比分析法;信息复合法;综合推理法;地理相关分析法。

程序:准备工作阶段;初步解译与判读区的野外考察;室内详细判读;野外验证与补判;成果的转绘与制图。

2、试述数字图像增强的主要方法。对比度变换;空间滤波;彩色变换;图像运算;多光谱变换。

《遥感原理》试题五答案要点一、名词解释:(20分) 二、填空题:(10分)

1、引起辐射畸变的原因有两个,即 仪器本身的误差 和大气的影响 。

2、大气对辐射散射后,有相当一部分散射光直接进入传感器,这部分辐射称为 程辐射 。 3、大气影响的粗略校正指通过比较简便的方法去掉程辐射度。其主要方法有 直方图最小值去除法、 回归分析法 。

4、遥感影像变形的主要因素有平台的位置 、 地形的起伏 、 地表的曲率 、 大气的折射、地球的自转 。 三、问答题(40分)

3、谈你对遥感影像解译标志的理解。

直接解译标志:形状、颜色、图形、纹理、大小、阴影;间接解译标志:相关关系。 4、感图像计算机分类中存在的主要问题是什么? 没有充分利用遥感图像的多种特征;提高分类精度受到多种因素的限制。

5、何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统? 简要回答三者之间的相互关系与作用。 遥感提供数据源;地理信息系统为分析的工具;全球定位系统是数据采集。 四、论述题(30分)

2、简述遥感制图的基本过程 1遥感图像的选择

2遥感图像的几何教正与图像的处理 3图像的解译

4地理基础底图的编制

5遥感解译图形与地理基础地图的复合 6地图的输出与制版印刷。

《遥感原理》试题六答案要点一、名词解释(20分)

1、探测波段在可见光与近红外波段范围内,再分为若干窄波段来探测目标。

2、瑞利散射与米氏散射:前者是指当大气中的粒子直径比波长小得多的时候所发生的大气散射现象。后者是指气中的粒子直径与波长相当时发生的散射现象。

3、多源信息复合:遥感信息图遥感信息,以及遥感信息与非遥感信息的复合。

4、空间分辨率与波谱分辨率:像元多代表的地面范围的大小。后者是传感器在接收目标地物辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔。

5、辐射畸变与辐射校正:图像像元上的亮度直接反映了目标地物的光谱反射率的差异,但也受到其他严肃的影响而发生改变,这一改变的部分就是需要校正 的部分,称为辐射畸变。通过简便的方法,去掉程辐射,使图像的质量得到改善,称为辐射校正。

6、多光谱变换:通过函数变换,达到保留主要信息,降低数据量;增强或提取有用信息的目的。本质是对遥感图像实行线形变换,使多光谱空间的坐标系按照一定的规律进行旋转。

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7、监督分类:包括利用训练样本建立判别函数的“学习”过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。

8、遥感与遥感技术系统:遥远地感知;目标地物的电磁波,信息获取,信息接受,信息处理,信息应用。

9、主动遥感与被动遥感:前者是探测器主动发射电磁波并接受信息。后者是被动接受目标地物的电磁波。

10、电磁波与电磁波谱:电磁振动的传播;按电磁波在真空中的传播的波长排列。 二、填空题(10分)

1、1978年以后,气象卫星进入了第三个发展阶段,主要以 NOAA系列为代表。我国的气象卫星发展较晚。“风云一号”气象卫星是中国于1988年9月7日发射的第一颗环境遥感卫星。

2、1991年,我国第一颗地球资源遥感卫星(中巴地球资源卫星)在太原卫星发射中心发射成功。

3、陆地卫星的轨道是太阳同步轨道,其图像覆盖范围约为185*185。SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到10米。

4、热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的,可分为热阴影和冷阴影两种。

5、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在光谱分辨率 、 辐射分辨率 、空间分辨率方面都比MSS图像有较大改进。 三、问答题(40分)

1、简述遥感技术系统的组成。

目标地物的电磁波,信息获取,信息接受,信息处理,信息应用。 2、遥感影像变形的主要原因是什么?

a)遥感平台位置和运动状态变化的影响b)地形起伏的影响c)地球表面曲率的影响d)大气折射的影响e)地球自转的影响

3、遥感影像地图的主要特点是什么? a)丰富的信息量b)直观性强c)具有一定的数学基础d)现实性强

4、遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么? a)未充分利用遥感图像提供的多种信息 b)提高图像分类精度受到限制(1)大气状况的影响(2)下垫面的影响(3)其他因素的影响 5、简要回答计算机辅助遥感制图的基本过程 a)遥感影像信息选取与数字化b)地理基础底图的选取与数字化c)遥感影像几何纠正与图像处理d)遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接e)地理地图与遥感影像的复合f)符号注记层的生成g)影像地图图面配置h)影像地图的制作与印刷

四、论述题(30分)

1、试述遥感目视解译的方法与基本步骤。

要点:直接判读法;对比分析法;信息复合法;综合推理法;地理相关分析法。

程序:准备工作阶段;初步解译与判读区的野外考察;室内详细判读;野外验证与补判;成果的转绘与制图。

2、试述计算机解译的主要技术发展趋势。

要点:抽取遥感图像多种特征并综合利用;逐步完成GIS各种专题数据库的建设。利用GIS数据减少自动解译中的不确定性;建立适应于遥感图像自动解译的专家系统,提高自动解译的灵活性;模式识别和专家系统的结合;计算机解译新方法的应用。 《遥感原理》试题七答案要点一、名词解释:(20分)

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1、遥感与遥感技术系统:遥远地感知;目标地物的电磁波,信息获取,信息接受,信息处理,信息应用。

2、空间分辨率与波谱分辨率:像元多代表的地面范围的大小。后者是传感器在接收目标地物辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔。

3、影像变形与几何校正:各种原因造成的几何位置变化

4、辐射畸变与辐射校正:图像像元上的亮度直接反映了目标地物的光谱反射率的差异,但也受到其他严肃的影响而发生改变,这一改变的部分就是需要校正 的部分,称为辐射畸变。通过简便的方法,去掉程辐射,使图像的质量得到改善,称为辐射校正。

5、平滑与锐化::图像中某些亮度变化过大的区域,或出现不该有的亮点时,采取的一种减小变化,使亮度平缓或去掉不必要的“燥声”点,有均值平滑和中值滤波两种。锐化是为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化大的部分。

6、分类与非监督分类:包括利用训练样本建立判别函数的“学习”过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。

7、波段在可见光与近红外波段范围内,再分为若干窄波段来探测目标。

8、瑞利散射与米氏散射:前者是指当大气中的粒子直径比波长小得多的时候所发生的大气散射现象。后者是指气中的粒子直径与波长相当时发生的散射现象。

9、多源信息复合:遥感信息与遥感信息,以及遥感信息与非遥感信息的复合。

10、空间分辨率与波谱分辨率:像元多代表的地面范围的大小。后者是传感器在接收目标地物辐射的波谱时,能分辨的最小波长间隔。 二、填空题(10分)

1、物体表面状况不同,反射率也不同。物体的反射状况可分为三种,即漫反射 、镜面反射、实际地物反射。

2、1978年以后,气象卫星进入了第三个发展阶段,主要以NOAA 系列为代表。我国的气象卫星发展较晚。,风云一号气象卫星是中国于1998年9月7日发射的第一颗环境遥感卫星。

3、1999年,我国第一颗地球资源遥感卫星(中巴地球资源卫星)在太原卫星发射中心发射成功。

4、陆地卫星的轨道是太阳同步轨道,其图像覆盖范围约为185*185平方公里。SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到10米。

5、固体自扫描是用固定的探测元件,通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。目前常用的探测元件是 CCD ,它是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件。。 三、问答题(40分)

1、微波遥感的特点有哪些?(5分)

(1)全天候、全天时工作(2)对某些地物有特殊的波谱特征(3)对冰、雪、森林、土壤等有一定的穿透能力(4)对海洋遥感有特殊意义(5)分辨率较低,但特性明显

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2、遥感影像地图的主要特点是什么?(6分)

丰富的信息量;直观性强;具有一定的数学基础;现实性强 3、遥感影像解译的主要标志是什么?(6分)

直接解译标志:形状、颜色、图形、纹理、大小、阴影;间接解译标志:相关关系。 4、遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么?(6分)

没有充分利用遥感图像的多种特征;提高分类精度受到多种因素的限制。

5、何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统?简要回答三者之间的相互关系与作用。 遥感提供数据源;地理信息系统为分析的工具;全球定位系统是数据采集。 四、论述题(30分)

1、试述计算机辅助遥感制图的基本过程。

遥感图像的选择 遥感图像的几何教正与图像的处理 图像的解译 地理基础底图的编制 遥感解译图形与地理基础地图的复合 地图的输出与制版印刷。 2、数字图像增强的主要方法有哪些?(6分)

对比度变换;空间滤波;彩色变换;图像运算;多光谱变换。 《遥感原理》试题八答案要点一、名词解释:(20分)

1、遥感:在不直接接触目标物的情况下,使用特定的探测仪器来接受目标物体的电磁波信息,再经过对信息的传输、加工、处理、判读,从而识别目标物体的技术。 2、平台:用来装载传感器的运载工具。 3、电磁波:电磁振动在空间的传播。

4、电磁辐射:物体向外发射电磁波的过程。

5、大气窗口:通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的投射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。

6、感光度:感光材料感光快慢程度。

7、三基色:三基色中的任何一基色都不能由其他二基色混合而成。 8、分辨率:在图像上显示出有差别并能加以区分的两物体间的最小间距。 9、黑体:能完全吸收入射辐射能量并具有最大发射率的地物。

10、亮度系数:在相同的照度条件下,物体表面的亮度与绝对白体理想表面的亮度之比。 二、填空题(10分)

1、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在光谱分辨率 、辐射分辨率 、空间分辨率 方面都比MSS图像有较大改进。

2、遥感图像解译专家系统由三大部分组成,即图像处理和特征提取子系统、解译知识获取子系统 、狭义的遥感图像解译专家系统 。

3、全球定位系统在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,即精确的定位能力和准确定时及测速能力。

4、固体自扫描是用固定的探测元件,通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。目前常用的探测元件是CCD,它是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件。

三、简答题:(40分) 1、遥感识别地物的原理。

根据传感器所接受到的电磁波光谱特征的差异来识别地物。(1)不同地物在不同波段反射

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率存在差异;(2)同类地物的光谱是相似的,但随着该地物的内在差异而有所变化。 2、感根据传感器的工作波段可分为哪几类?

(1)紫外遥感;(2)可见光遥感;(3)红外遥感;(4)微波遥感。 3、太阳辐射的光谱特性有哪些?

(1)太阳辐射光谱曲线与温度为5900k的理想黑体辐射曲线相似;(2)太阳辐射能主要集中在0.3-1.3um,最大辐射强度位于0.47um左右;(3)太阳辐射经过大气层以后,各波段的能量发生不同程度的衰减。

4、美国陆地卫星MSS 的工作原理。

(1)MSS-1 0.5-0.6um蓝绿光波段。对水体有一定的透视力。 (2)MSS-2 0.6-0.7um橙红光波段。对水体的浑浊度等有较的反映。

(3)MSS-3 0.7-0.8um属可见光中地红光和近红外波段。对水体几湿地地反映明显;对植物 生长情况有明显的反映。

(4)MSS-4 0.8-1.1um属近红外波段。水陆界线更加明显;对植被的反映与相似,对比性更强。

5、气球遥感的特点及局限性。

(1)技术简单;(2)安排实验灵活方便;(3)价格低廉;(4)吊舱自由姿态比较稳定;(5)填补了空白。局限性:受地域影响和气像条件限制。 四、论述题:(30分)

1、试述航空遥感的特点及局限性。

(1)空间分辨率高;(2)灵活方便;(3)历史悠久;(4)可作为实验系统;局限性:(1)工作量大;(2)工艺周期长;(3)受天气条件限制大;(4)大气散射的影响 2、试述中心投影与垂直投影的区别。

(1)投影距离的影响;(2)投影面倾斜:(3)地形起伏的影响。

一、 名词解释:(20分)

1、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。

2、与地物有着相同辐射量的相应黑体的绝对温度即地物的亮度温度。

3、高光谱遥感:是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获取有关数据。

4、指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。

5、电磁波振幅减少e分之一倍的穿透深度。

6、利用遥感平台的前进运动,将一个小孔径的天线安装在平台的测方,以代替大孔径的天线,提高方位分辨力的雷达。

7、指像素代表的地面范围的大小,即地面物体能分辨的最小单元。

8、植物所有叶子的累加面积总和与覆盖地面面积之比。

9、遥感影像中近红外波段的反射值减去红光波段的反射值的差与二者之和的比值。 10、包括遥感影像相对于地面坐标的配准校正、遥感影像相对于地图投影坐标系统的配准校正,以及不同类型或不同时相的遥感影像之间的几何配准和复合分析,以得到比较精确的结果。

二、填空题(10分)

1、1999年,我国第一颗地球资源遥感卫星(中巴地球资源卫星)在太原卫星发射中心发射成功。 2、陆地卫星的轨道是太阳同步轨道-轨道,其图像覆盖范围约为185-185平方公里。SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到10米。

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3、热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的,可分为暖阴影 和冷阴影两种。

4、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在光谱分辨率、辐射分辨率、空间分辨率方面都比MSS图像有较大改进。

5、遥感图像解译专家系统由三大部分组成,即图像处理和特征提取子系统、解译知识获取子系统、狭义的遥感图像解译专家系统。

6、全球定位系统在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,即精确的定位能力和准确定时及测速能力。

7、固体自扫描是用固定的探测元件,通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。目前常用的探测元件是CCD,它是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件。

三、问答题(40分) 1、NOAA气象卫星属太阳同步轨道,轨道高度800km,倾斜角98°,节点周期102min,重访周期11d。

AVHRR有5个通道:

0.58—0.68微米 探测白天云、地表。 0.75—1.0微米 探测云、水泥、植被、水。 3.55—3.93微米 探测火灾、夜间海温。 10.3—11.3微米 探测海、陆、云顶温度。

11.4—12.4微米 探测海、陆、云顶温度。

2、热红外像片记录了地物发射热红外线的强度。夜间的热红外航空像片比白天的解译效果要好,黎明前的热红外像片效果最佳,这因为夜间不受太阳辐射的干扰,热红外像片上色调差异主要取决于地物的温度和辐射热红外线的能力。

3、TM图像的2、3、4波段的黑白透明正片分别通过蓝、绿、红滤光系统,即可合成标准假彩色图像。在其上,植被显示红色;城镇一般为灰蓝色;水体与河流呈兰色;雪饿云则为白色等。

4、(1)在农业、林业方面的应用;

(2)在地质矿产方面的应用;

(3)在水文、水资源方面的应用。

(4)环境监测:大气污染、水体污染、土地污染以及海洋污染等进行监测。 5、(1)对比度变换; (2)空间滤波; (3)彩色变换; (4)图像运算; (5)多光谱变换。

四、论述题(30分)

1、RS、GPS、GIS的最后一个单词均含有“S”,人们习惯将这三种技术合称为“3S”技术。

(1)GIS的功能:数据采集、地理数据管理、空间分析与属性分析、地理信息的可视化表现;

(2)GPS的功能:精确的定位能力、准确定时及测速能力;

(3)RS的功能:GIS数据库的数据源、利用遥感数字影像获取地面高程,更新GIS中高程数据。

2、(1)抽取遥感图像多种特征并综合利用这些特征进行识别;

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(2)逐步完成GIS各种专题数据库的建设,利用GIS数据减少自动解译中的不确定性; (3)建立适用于遥感图像自动解译的专家系统,提高自动解译的灵活性; (4)模式识别与专家系统相结合; (5)计算机解译新方法的应用 《遥感原理》试题十答案要点

一、名词解释:(20分)

1、遥感:在不直接接触目标物的情况下,使用特定的探测仪器来接受目标物体的电磁波信息,再经过对信息的传输、加工、处理、判读,从而识别目标物体的技术。 2、平台:用来装载传感器的运载工具。 3、电磁波:电磁振动在空间的传播。

4、电磁辐射:物体向外发射电磁波的过程。

5、大气窗口:通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的投射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。

6、感光度:感光材料感光快慢程度。

7、三基色:三基色中的任何一基色都不能由其他二基色混合而成。

8、分辨率:在图像上显示出有差别并能加以区分的两物体间的最小间距。 9、黑体:能完全吸收入射辐射能量并具有最大发射率的地物。

10、亮度系数:在相同的照度条件下,物体表面的亮度与绝对白体理想表面的亮度之比。 二、填空题:(10分)

1、SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到10米。 2、常用的植被指数有比值植被指数、归一化植被指数和差值植被指数等。

3、热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的,可分为热阴影和冷阴影两种。

4、TM影像为专题制图仪获取的图像。其空间分辨率、辐射分辨率、波谱分辨率方面都比MSS图像有较大改进。

5、固体自扫描是用固定的探测元件,通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。目前常用的探测元件是CCD,它是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件。

三、简答题:(40分)

1、根据传感器所接受到的电磁波光谱特征的差异来识别地物。(1)不同地物在不同波段反射率存在差异;(2)同类地物的光谱是相似的,但随着该地物的内在差异而有所变化。 2、(1)紫外遥感;(2)可见光遥感;(3)红外遥感;微波遥感。

3、(1)太阳辐射光谱曲线与温度为5900k的理想黑体辐射曲线相似;(2)太阳辐射能主要集中在0.3-1.3um,最大辐射强度位于0.47um左右;(3)太阳辐射经过大气层以后,各波段的能量发生不同程度的衰减。

4、(1)MSS-1

0.5-0.6um蓝绿光波段。对水体有一定的透视力。

(2)MSS-2

0.6-0.7um橙红光波段。对水体的浑浊度等有较好的反映。

(3)MSS-3

0.7-0.8um属可见光中地红光和近红外波段。对水体几湿地地反映明显;对植物生长情况有明显的反映。

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(4)MSS-4

0.8-1.1um属近红外波段。水陆界线更加明显;对植被的反映与相似,对比性更强。

5、(1)技术简单;(2)安排实验灵活方便;(3)价格低廉;(4)吊舱自由姿态比较稳定;(5)填补了空白。局限性:受地域影响和气象条件限制。

四、论述题:(30分)

1、(1)空间分辨率高;(2)灵活方便;(3)历史悠久;(4)可作为实验系统;局限性:(1)工作量大;(2)工艺周期长;(3)受天气条件限制大;(4)大气散射的影响 2、(1)投影距离的影响;(2)投影面倾斜:(3)地形起伏的影响。

《遥感原理》试题十一答案要点一、名词解释:(20分)

1、亮度系数:在相同的照度条件下,物体表面的亮度与绝对白体理想表面的亮度之比。 2、与地物有着相同辐射量的相应黑体的绝对温度即地物的亮度温度。

3、高光谱遥感:是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获取有关数据。 4、指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。

5、电磁波振幅减少e分之一倍的穿透深度。

6、利用遥感平台的前进运动,将一个小孔径的天线安装在平台的测方,以代替大孔径的天线,提高方位分辨力的雷达。

7、指像素代表的地面范围的大小,即地面物体能分辨的最小单元。 8、植物所有叶子的累加面积总和与覆盖地面面积之比。

9、遥感影像中近红外波段的反射值减去红光波段的反射值的差与二者之和的比值。 10、米氏散射:当微粒直径与辐射光的波长差不多时所发生的散射

二、填空题(10分) 1、热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的,可分为暖阴影 和冷阴影两种。

2、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在光谱分辨率 、辐射分辨率 、 空间分辨率 方面都比MSS图像有较大改进。

3、遥感图像解译专家系统由三大部分组成,即图像处理和特征提取子系统、解译知识获取子系统发 、狭义的遥感图像解译专家系统。

4、全球定位系统在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,即精确的定位能力和准确定时及测速能力。

三、问答题:(40分)

1、NOAA气象卫星属太阳同步轨道,轨道高度800km,倾斜角98°,节点周期102min,重访周期11d。

AVHRR有5个通道:

0.58—0.68微米 探测白天云、地表。

0.75—1.0微米 探测云、水泥、植被、水。 3.55—3.93微米 探测火灾、夜间海温。 10.3—11.3微米 探测海、陆、云顶温度。 11.4—12.4微米 探测海、陆、云顶温度。

2、热红外像片记录了地物发射热红外线的强度。夜间的热红外航空像片比白天的解译效果要好,黎明前的热红外像片效果最佳,这因为夜间不受太阳辐射的干扰,热红外像片上色调差异主要取决于地物的温度和辐射热红外线的能力。

3、TM图像的2、3、4波段的黑白透明正片分别通过蓝、绿、红滤光系统,即可合成标准假彩色图像。在其上,植被显示红色;城镇一般为灰蓝色;水体与河流呈兰色;雪饿云则为白

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色等。

4、(1)在农业、林业方面的应用; (2)在地质矿产方面的应用;

(3)在水文、水资源方面的应用。

(4)环境监测:大气污染、水体污染、土地污染以及海洋污染等进行监测。 5、(1)对比度变换; (2)空间滤波; (3)彩色变换; (4)图像运算; (5)多光谱变换;

四、论述题:(30分)

1、遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么?

没有充分利用遥感图像的多种特征;提高分类精度受到多种因素的限制。

2、何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统?简要回答三者之间的相互关系与作用。 遥感提供数据源;地理信息系统为分析的工具;全球定位系统是数据采集。

《遥感原理》试题十二答案要点一、名词解释:(20分)1、主动遥感:传感器本身能够主动向外发射电磁波的遥感方式。

2、大气闪烁:电磁波穿过大气层时发生的抖动现象。

3、米氏散射:当微粒直径与辐射光的波长差不多时所发生的散射。

4、大气窗口:通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的投射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口。

5、电磁波:电磁振动在空间的传播。

6、、黑体:能完全吸收入射辐射能量并具有最大发射率的地物。 7、频率:单位时间中通过某一给定点的波峰数目。

8、亮度温度:指红外辐射计把所接收到的来自地物热辐射能量转换而来的,与该地物有着同样辐射量的相应黑体的温度。

9、亮温:指红外辐射计把所接收到的来自地物热辐射能量转换而来的,与该地物有着同样辐射量的相应黑体的温度。

10、亮度系数:地物表面的亮度与绝对白体理想表面的亮度之比。 二、填空题(10分)

1、大气的散射作用有三种情况:瑞利散射、米氏散射 、无选择性散射。 2、1978年以后,气象卫星进入了第三个发展阶段,主要以NOAA 系列为代表。我国的气象卫星发展较晚。,风云一号气象卫星是中国于1988年9月7日发射的第一颗环境遥感卫星。

3、1999年,我国第一颗地球资源遥感卫星 中巴地球资源卫星 在太原卫星发射中心发射成功。

4、SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到10米。

8、遥感技术在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,即GIS数据库的数据源 、 利用遥

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感数字影像获取地面高程,更新GIS中高程数据。 三、回答问题:(40分)

1、根据传感器的工作波段可将遥感分为哪几类?

(1)紫外遥感;(2)可见光遥感;(3)红外遥感;微波遥感。 2、气球遥感的特点及局限性。

(1)技术简单;(2)安排实验灵活方便;(3)价格低廉;(4)吊舱自由姿态比较稳定;(5)填补了空白。局限性:受地域影响和气像条件限制。 3、彩红外像片的优点有哪些?

(1)消除了短波蓝光散射的影响,使像片反差得到改善; (2)影像清晰度更高; (3)色彩更为鲜艳。

4、黑白像片的判读方法主要有哪些?

(1)直接判定法;(2)对比分析法;(3)逻辑推理法。 5、中心投影的成像特征有哪些?

(1)点的像还是点;(2)直线的像;(3)曲线的像。 四、论述题:(30分)

1、试述大气对太阳辐射的衰减作用。

(1)大气的吸收;(2)大气的散射作用;(3)大气的反射作用。 2、试述微波遥感的特点。

(1)具有全天候全天时探测能力;(2)微波对某些物质具有一定的穿透能力;(3)某些物质的光谱在微波波段有较大的差异。

练习三:

武汉大学2005—2006学年下学期 《遥感原理与应用》试卷(B)

学号: 姓名: 院系: 专业: 得分 一、 名词解释(15):

1.大气窗口 2.监督法分类 3.传感器定标 4.方位分辨力

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5.特征变换 二、 简答题(45)

1. 遥感的基础是什么,其重要性体现在哪些方面? 2. 影响遥感图像目视判读的因素有哪些,有哪些判读方法? 3. 为何要进行图像融合,其目的是什么? 4. 叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势?

5. 写出SPOT多光谱,ETM,MODIS三类传感器获取图像的植被指数计算公式。

6. 写出SPOT图像的共线方程(旁向倾斜θ角),在其纠正模型中涉及到的未知参数有哪些? 7. 写出ISODATA的中文全称和步骤。 8. 写出MODIS中文全称,指出其特点。

9. 请你说出与遥感有关的书和专业杂志(至少各3种)? 三、 论述题(40)

1.写出利用多时相图像来进行变化检测的流程图,写出相应的步骤

和方法。

2.比较SPOT多光谱CCD,LANDSAT的ETM以及SAR三类传感器以及获取的图像的特点。

练习四:

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“遥感概论”课程考试试题1

一、名词解释(每题6分,共30分) 1. 大气窗口 2. 光谱分辨率

3. 遥感图像解译专家系统 4. 监督与非监督分类 5. 遥感图像镶嵌

二、多项选择(每题5分,共30分)

1. 到达地面的太阳辐射能量与地面目标作用后可分为三部分,包括:() (1) 反射;(2)吸收;(3)透射;(4)发射

2.计算植被指数(如NDVl)主要使用以下哪两个波段:() (1) 紫外波段;(2) 蓝色波段; (3) 红色波段; (4)近红外波段 3.扫描成像的传感器包括: ()

(1) 光-机扫描仪;(2)推帚式扫描仪;(3)框幅式摄影机 4.侧视雷达图像上由地形引起的几何畸变包括:() (1)透视收缩;(2)斜距投影变形; (3)叠掩; (4)阴影

5 .遥感图像几何校正包括两个方面: ()

(1) 像元坐标转换;(2)地面控制点选取;(3)像元灰度值重新计算(重采样);(4)多项式拟合 三.简答题(共90分)

1、下图为一个3x3的图像窗口,试问经过中位数滤波(Median Filter)后,该窗口中心像元的值,并写出计算过程。 (10分) 124 120 115 126 150 119 127 125 123 2、简述可见光、热红外和微波遥感成像机理。 (20分)

3、设计一个遥感图像处理系统的结构框图,说明硬件和软件各自的功能,并举一应用实例.(30分) 4.遥感图像目视解译方法主要有哪些?列出其中5种方法并结合实例说明它们如何在遥感图像解译中的应用。(30分)

遥感概论”课程考试试题1--答案 一、名词解释(每题6分,共30分)

1. 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、透射率较高的波段叫做大气窗口。

2. 光谱分辨率 指遥感器在接收目标辐射的电磁波信息时所能分辨的最小波长间隔。光谱分辨率与传感器总的探测波段的宽度、波段数和各波段的波长范围和间隔有关。间隔愈小,分辨率愈高。

3. 遥感图像解译专家系统 遥感图像解译专家系统是模式识别和人工智能技术相结合的产物。它用模式识别方法获取地物多种特征,为专家系统解译遥感图像提供依据,同时应用人工智能技术,运用遥感图像解译专家的经验和方法,模拟遥感图像目视解译的具体思维过程,进行遥感图像解译。

4. 监督与非监督分类 监督分类指根据已知样本区类别信息对非样本区数据进行分类的方法。其基本思想是:根据已知样本类别和类别的先验知识,确定判别函数和相应的判别准则,然后将未知类别的样本和观测值代入判别函数,再根据判别准则判定该样本的所属类别。

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非监督分类指事先对分类过程不施加任何先验知识,仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律进行分类,即按自然聚类的特性进行“盲目”分类。 5. 遥感图像镶嵌

二、多项选择(每题5分,共30分)

1. 到达地面的太阳辐射能量与地面目标作用后可分为三部分,包括:(1、2、3) (1) 反射;(2)吸收;(3)透射;(4)发射

2. 计算植被指数(如NDVl)主要使用以下哪两个波段:(3、4) (1) 紫外波段;(2) 蓝色波段; (3) 红色波段; (4)近红外波段

3. 扫描成像的传感器包括: (1、2) (1) 光-机扫描仪;(2)推帚式扫描仪;(3)框幅式摄影机

4. 侧视雷达图像上由地形引起的几何畸变包括:(1、2、3) (1)透视收缩;(2)斜距投影变形; (3)叠掩; (4)阴影

5. 遥感图像几何校正包括两个方面: (1、3)

(1) 像元坐标转换;(2)地面控制点选取;(3)像元灰度值重新计算(重采样);(4)多项式拟合

三.简答题(共90分)

1、下图为一个3x3的图像窗口,试问经过中位数滤波(Median Filter)后,该窗口中心像元的值,并写出计算过程。 (10分) 124 120 115 126 150 119 127 125 123 求解过程如下: 对窗口数值由小到大排序: 115 <119<120<123<124<125< 126<127<150 取排序后的中间值:124

用中间值代替原窗口中心象素值,结果如下: 124 120 115 126 124 119 127 125 123 2、简述可见光、热红外和微波遥感成像机理。 (20分)

答:(1)可见光遥感成像机理如下:可见光遥感的探测波段在0.38—0.76μm之间,一般采用主动遥感方式,光源为太阳,地物反射可见光,传感器的收集器接受地物反射的可见光,由探测器将可见光信号转换为化学能或者电能,再由处理器对信号进行各种处理以获取数据,通过输出器输出为需要的格式。成像方式常见有推扫式的和扫描式的。在白天日照条件好时的成像效果好。

(2)热红外遥感成像机理如下:热红外遥感的探测波段在0.76——1000μm之间,其基本成像原理和可见光遥感成像机理大致相同,只是热红外遥感时地物即可反射能量(主要在近中红外波段),又可自身发射热辐射能量,尤其是远红外波段主要透射地物自身辐射能量,适于夜间成像。

(3)微波遥感成像机理如下:微波遥感的探测波段在1mm——10m之间,有主动遥感和被动遥感两种方式,成像仪由发射机、接收机、转换开关和天线等构成,发射机产生脉冲信号,由转换开关控制,经天线向观测区域发射脉冲信号,地物则反射脉冲信号,也有转换开关控制进入接收机,接收的信号在显示器上显示或者记录在磁带上。由于微波穿透能力很强,可以全天候进行观测。常见的微波遥感成像方式有合成孔径雷达(SAR)和相干雷达(INSAR)。

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3、设计一个遥感图像处理系统的结构框图,说明硬件和软件各自的功能,并举一应用实例。(30分)

答:遥感图像处理系统的结构框图如下

输入设备:把遥感数据输入计算机。

输出设备:将遥感数据输出到显示器上或者打印出来。

系统操作平台:遥感图像处理系统的核心,决定处理速度的快慢及处理效果的好坏。 存储设备:存储遥感影像数据。

图像文件管理模块:对图像文件进行输入、输出、存储和管理。

图像处理模块:对遥感影像进行增强、滤波、纹理分析和目标检测等处理。 图像校正模块:对影像进行辐射校正和几何校正。

多影像处理模块:进行图像运算、图像变换和图像信息融合。

图像信息获取模块:包括直方图统计、特征向量计算、图像分类特征统计等等。 图像分类模块:包括监督分类、非监督分类和混淆矩阵等。 专题图制作模块:主要是4D产品的制作。 接口模块:如和GIS数据库建立接口等。

常见的遥感图像处理系统有:ENVI、ERDAS、Idris、Er-mapper、PCI等。 4.遥感图像目视解译方法主要有哪些?列出其中5种方法并结合实例说明它们如何在遥感图像解译中的应用。(30分)

答:①直接判读法:依据判读标志,直接识别地物属性。如在可见光黑白像片上,水体对光线的吸收率强,反射率低,水体呈现灰黑到黑色,根据色调可以从影像上直接判读出水体。 ②对比分析法:与该地区已知的资料对比,或与实地对比而识别地物属性;或通过对遥感图像不同波段、不同时相的对比分析,识别地物的性质和发展变化规律。如解译某区域时可用相邻区域已经正确解译的影像作为参考以提高解译速度。 ③信息复合法:利用透明专题图或者透明地形图与遥感图像重合,根据专题图或者地形图提供的多种辅助信息,识别遥感图像上目标地物的方法。如等高线与卫星影像复合可以提供高程信息,有助于划分中高山地貌类型(前提是必须要严格配准)。

④综合推理法:综合考虑遥感影像多种解译特征,结合生活常识,分析、推断某种目标地物

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的方法。如铁路延伸到大山脚下突然中断可推出有铁路隧道通过山中。

⑤地理相关分析法:根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存,相互制约的关系,借助专业知识,分析推断某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。如可利用此法分析洪冲积扇各种地理要素的关系。山地河流出山后,因比降变小,动能减小,水流速度变慢,常在山地到平原过渡地带形成巨大的洪冲积扇,其物质分布带有明显的分选性。冲积扇上中部主要由沙砾物质组成,呈灰白色和淡灰色,由于土层保肥与保水性差,一般无植物生长。冲积扇的中下段,因水流分选作用,扇面为粉沙或者黏土覆盖,土壤有一定保肥与保水能力,植物在夏季的假彩色图像上呈现红色或者粉红色。

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