遥感概论----知识点

1.      （名词）遥感：应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。

2.      （填空）遥感系统组成：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。

3.      （简答）遥感的特点：1>大面积的同步观测　2>时效性　3>数据的综合性和可比性4>经济性 5>局限性（信息的提取方法、数据挖掘技术、思维方式）

4.      （名词）电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长或频率按其长短，依次排列制成的图表。黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则该物体为绝对黑体。太阳常数：指不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳光辐射方向上，单位面积单位时间所接收的太阳辐射能量。

5.      （名词）大气窗口：把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射，透过率较高的波段。紫外、可见光、近红外波段（0.3-1.3微米）；近、中红外波段（1.5-1.8微米和2.0-3.5微光）；中红外波段（3.5-5.5微米）；远红外波段（8-14微米）；微波波段（0.8-2.5厘米）

6.      （填空）在可见光和近红外波段，大气最主要的散射作用是瑞利散射。

7.      （简答）微波具有极强的穿透云层的作用：微波波长比粒子的直径大得多，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。

8.      （简答）无云的晴空呈现蓝色：蓝光波长短，散射强度较大，因此蓝光向四面八方散射，使整个天空蔚蓝。朝霞和夕阳偏橘红色：日出和日落时，太阳高度角小，通过的大气层比阳光直射时要厚得多，传播过程中，蓝光几乎被散射殆尽，波长次短的绿光也大部分被散射掉了，只剩下红光，再加上少量绿光，即合成橘红色。

9.      （简答）叙述沙土、植物、水和岩石的光谱反射率随波长变化的一般规律：1>自然状态下土壤表面的光谱反射率没有明显的峰值和谷值，一般而言，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，土类和肥力也会对反射率产生影响。2>植物的光谱反射曲线规律性明显，可分为三段：可见光波段有一个小的反射峰和两个吸收带。这一特征是叶绿素的影响，其对蓝光和红光吸收作用强，对绿光反射作用强。在近红外波段有一反射的“陡坡”，至1.1微米附近有一峰值，这是由于植被叶细胞结构的影响；在中红外波段受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率下降。3>水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收很强，因而在遥感影像上，水体呈黑色；但水中含有其他物质，反射光谱曲线又发生变化。4>岩石的反射波谱曲线无统一的特征。

10.  （简答）主要的遥感平台及其特点：1>气象卫星系列：a.轨道：低轨（近极地太阳同步轨道）、高轨（地球同步轨道）b.短周期重复观测c.成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量d.资料来源连续、实时性强、成本低。2>陆地卫星系列：产生世界范围的图像，对地球科学的发展具有很大的推动，同时提供了数字化的多波段图像数据，促进了数字化图像处理技术的发展，扩大了陆地卫星的应用广度和深度3>海洋卫星系列：卫星寿命较短；提供了大量海洋信息，如海面温度、海流运动、海水混浊度等信息

11.  （简答）扫描成像与摄影成像的区别：扫描成像：依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像。摄影成像：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。

12.  （名词）微波遥感：通过传感器获取从目标地物发射或反射的微波辐射，经过判读处理来识别地物的技术。特点：能全天候、全天时工作；对某些地物具有特殊的波谱特征；对冰、雪、森林、土壤等具有一定的穿透能力；对海洋遥感具有特殊意义；分辨率较低，但特性明显。

13.  （填空）侧视雷达中，俯角越大，距离分辨力低；发射波长越短、天线孔径越大、距离目标地物越近，则方位分辨力越高。

14.  （填空）遥感图像的特征参数：空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率。

15.  （简答）遥感影像变形的主要原因：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

16.  （计算）双线性内插法：取（x, y）周围的4个邻点，在y方向（或x方向）内插二次，再在x方向（或y方向）内插一次，得到其亮度值f(x, y).（详细过程参考P109）

17.  （简答）几种采样方法的优缺点：1>最近邻法：计算简单，图像亮度具有不连续性，影响精度2>计算量中等，精度提高，起到平滑作用，分界线变得模糊3>计算量大，图像效果好，但对控制点选取的均匀性要求较高。

18.  （简答）控制点选取的原则：最小数目（n+1）（n+2）/2，1>以配准对象为依据，建立待匹配的两种坐标系的对应点关系2>选取图像上易分辨且较精细的特征点，如道路交叉点、河流弯曲或分叉处、海岸线弯曲处等3>特征变化大的地区应多选些4>图像边缘部分一定要选取控制点，以避免外推5>尽可能满幅均匀选取，特征实在不明显的大面积区域，用求延长线交点的办法来弥补。

19.  （简答）何为图像增强处理？其处理方法有哪几种？答：通过一定的技术，使得遥感数字图像的目视效果更好、有用的信息更加突出，有利于判读或作进一步的处理。其处理有：1>对比度变换：通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。又叫辐射增强。2>空间滤波：通过像元与其周围相邻像元的关系，来重点突出图像上的某些特征为目的，如突出边缘或纹理等。3>彩色变换：包括单波段、多波段色彩变换、HLS变换等，寻找最佳合成方案，达到最好的目视效果。4>图像运算：完成空间配准后，通过一系列的运算，可以实现图像增强，达到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的。包换差值运算、比值运算等5>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。包换K-L变换和K-T变换。

20.  （名词）NDVI：归一化植被指数。平滑：减小图像中亮度变化过大的区域，使其平缓或去掉不必要的“噪声”。锐化：突出图像的边缘、线状目标或者亮度变化率大的部分，直接提取需要的信息。

21.  （了解）遥感图像目视解译的主要标志可分为：色（色调、颜色、阴影）、形（形状、纹理、大小、图形）、位（空间位置、相关布局）。（参考P135）

22.  （简答）MSS影像：多光谱扫描仪获取的影像。第4波段：绿色波段，对水体有一定透射能力，可以判读浅水地形和近海海水泥沙。第5波段：红色波段，可用于城市研究，对人工建筑反映明显。第6波段：近红外波段，植被有强烈反射峰，水体有强烈吸收作用，水体呈暗黑色。第7波段：近红外波段，植被有强烈反射峰，用来测定生物量和监测作物长势。第8波段：热红外波段，区分岩石与矿物，用于热制图。TM图像：专题绘图仪获取的图像。采用双向扫描，以256级辐射亮度来描述不同地物的光谱特征。地面分辨率为30米。ETM+增加了全色波段，分辨率为15米。第1波段：蓝色，对水体有透射能力，区分土壤和植被及人造地物类型；第2波段：绿色，区分植被类型和评估作物长势；第3波段：红色，测量植物绿色素吸收率，并依次进行植物分类。第4波段：近红外，测定生物量和作物长势，区分植被类型。第5波段：短波红外，探测植物含水量及土壤湿度，区别云与雪。第6波段：热红外，岩石识别和地质探矿等方面。第7波段：短波红外，监测森林火灾、火山活动等，区分人造地物类型。SPOT图像：遥感器使用CCD，具有高的地面分辨率，达10米；利用两个线性陈列探测器分别从不同角度对目标地物观测，获取同一地区的立体图像。第1波段：绿色波段，区分植被类型和评估作物长势。第2波段：红色波段，识别农作物类型，对城市道路反映明显，也可用于地质解译。第3波段：近红外波段，检测作物长势，区分植被类型。第4波段：短波红外波段，探测植物含水量及土壤湿度，区别云与雪。全色波段：分辨率10米，用于调查城市土地利用现状、区分城市主要干道等。

23.  （名词）遥感影像地图：以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。特点：丰富的信息量、直观形象性、具有一定的数学基础、现势性强。

24.  （简答）微波影像的特点：成像速度快、覆盖区域面积大、地面目标清晰可辨。与航空相片的区别：

25.（简答）遥感图像目视解译的方法与步骤：（方法）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。（步骤）1>目视解译准备工作阶段（任务、资料、遥感影像）2>初步解译与判读区的野外考察3>室内详细判读（由表及里、循序渐进）4>园外验证与补判5> 目视解译成果的转绘与制图。

26.（填空）遥感数字图像的特点：便于计算机处理与分析、图像信息损失少、抽象性强。

27.（简答）遥感图像计算机分类过程：1>明确遥感图像分类目的，考虑图像空间分辨率、光谱分辨率、成像时间、图像质量2>根据研究区域，收集与分析地面参考信息与有关数据3>选择合适的图像分类方法和算法，制定分类系统4>找出代表这些类别的统计特征5>为了测定总体特征，在监督分类中选择具有代表性的训练场地进行采样；在非监督分类中，用聚类方法对特征相似的像素进行归类，测定其特征。6>对各像素进行分类7>分类精度检查8>对判别分析的结果进行统计检验。

28.（简答）遥感图像的监督分类和非监督分类有什么区别和联系：监督分类，从研究区域选取有代表性的训练场地作为样本，通过选择特征参数，建立判别函数，据此对样本像元进行分类，依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。方法有最小距离分类法、多级切割分类法、特征曲线窗口法、最大似然比分类法；非监督分类，在没有先验类别作为样本的条件下，根据像元间相似度的大小，即同类地物的光谱信息进行特征提取、归类合并。方法有分级集群法、动态聚类法。两者最根本的区别点在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识。另外，非监督分类方法简单，且分类具有一定的精度。当然，如果两个地物类型对应的光谱特征类差异很小时，非监督分类效果不如监督分类效果好。

29.（简答）计算机分类中存在的主要问题：1>未充分利用遥感图像提供的多种信息2>提高遥感图像的精度受到限制。比如大气状况的影响；下垫面的影响等。（参考P201）

30.（填空）遥感图像解译专家系统的组成：图像处理与特征提取子系统、遥感图像解译知识获取系统、遥感图像解译专家系统。

31.（简答）水体与植被遥感包括哪些内容？水体遥感的任务是通过对遥感影像的分析，获得水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水温等要素的信息。从而对一个地区的水资源和水环境做出评价，为各部分提供决策服务。在侧视雷达影像上，水体呈黑色，是有效的测试手段。植被调查是遥感的重要应用领域，植被解译的目的是在遥感影像上有效地确定植被的分布、类型、长势等信息，以及对植被的生物量做出估算，可以为环境监测、生物多样性保护、农业、林业等有关部门提供信息服务。

32.（名词）何为高光谱遥感？它与传统遥感手段有何区别？高光谱遥感是基于高光谱分辨率超多波段遥感图像与光谱合一的特点，利用地表物质与电磁波的相互作用及其所形成的光谱辐射、反射、透射、吸收及发射等特征研究地表物体，识别地物类型、鉴别物质成分，分析地物存在状态及动态变化的新型光学遥感技术。波段多、数据量大、图谱合一是高光谱遥感信息的最主要特点。与传统遥感的主要区别在于：高光谱遥感的成像光谱仪可以分离成几十甚至数百个很窄的波段来接收信息；每个波段宽度仅小于10nm；所有波段排列在一起能形成一条连续的完整的光谱曲线；光谱的覆盖范围从可见光到热红外的全部电磁辐射波谱范围。而一般的常规遥感不具有这些特点。

33.（简答）遥感的主要应用包括哪些方面？1>在地质遥感中的应用，通过遥感影像的解译确定一个地区的岩石性质和地质构造，分析构造运动的状况，为地质制图、矿产资源的探查、工程地质和水文地质调查等服务。2>在水体遥感中的应用，通过对遥感图像的分析，获得水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水温等要素的信息，从而为一个地区的水资源与水环境做出评价，为各个部门提供决策服务。3>在植被遥感中的应用，在遥感影像上有效地确定植被的分布、类型、长势等信息，以及对植被的生物量做出估算，可以为环境监测、生物多样性保护、农业、林业等部门提供信息服务。4>在土壤遥感中的应用，通过遥感影像的解译，识别和划分出土壤类型，制作土壤图，分析其分布规律，为改良土壤、合理利用土壤服务。

34.（简答）GIS、RS、GPS在“3S”技术中的作用是什么？GIS在3S技术中具有地理信息采集、地理数据管理、空间分析与属性分析、地理信息可视化等功能；RS在3S技术中是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；GPS在3S技术中具有精确的定位能力和准确定时与测速能力。