遙感原理與應用復習資料

1、遙感原理與應用復習資料一、解釋下列術(shù)語鄰域增強：根據(jù)像元與周圍相鄰像元的關(guān)系，改變各像元的數(shù)值，獲得新圖像，從而突出 某些信息的方法。像元的亮度值不再由它自己決定，而是由它和周圍像元共同決定?？臻g分辨率與波譜分辨率：空間分辨率是指遙感圖像上能夠詳細區(qū)分的最小單元的尺寸或 大小，通常用像元或視場角來表示。波譜分辨率是指傳感器在接收目標地物輻射的波譜時， 能分辨的最小波長間隔。波長范圍越寬，波譜分辨率越低。黑體：如果一個物體對于任何波長的電磁波都全部吸收，則為黑體。其特點是吸收率為1，反射率為0。黑體具有最大發(fā)射能力。自然界不存在完全的黑體，黑色煙煤被認為最相似。二、填空灰度重采樣的方法有：最近鄰

2、法、雙線性內(nèi)插法、三次卷積法。數(shù)字圖像增強的主要方法對比度變換；空間濾波；彩色變換；圖像運算；多光譜變換。 就遙感而言，被動遙感主要利用 可見光，紅外 等穩(wěn)定輻射,使太陽活動對遙感的影響 減至最小。1989年，我國第一顆地球資源遙感衛(wèi)星（中巴地球資源衛(wèi)星）在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射 成功。美國高分辨率民用衛(wèi)星有 IKoNoS、QuiCk bird。SAR的中文名稱是合成孔徑雷達,它屬于 主動（主動/被動）遙感技術(shù)。我們使用四種分辨率來衡量傳感器的性能，具體是：空間分辨率、光譜分辨率、時間分辨率、溫度分辨率。Landsat和SPOT的傳感器都是光電成像類的，具體是光機掃描儀、 CCD陣列（列出具體傳

3、感器類型）SPOT-I、2、3衛(wèi)星上攜帶的HRV-高分辨率可見光掃描儀，可以作兩種觀測：垂直觀測、傾斜觀測，這也是 SPOT衛(wèi)星的優(yōu)勢所在。雷達的空間分辨率可以分為兩種：空間分辨率、距離分辨率。微波是指波長在 1mm、- 1m之間的電磁波散射現(xiàn)象的實質(zhì)是電磁波在傳輸中遇到大氣微粒而產(chǎn)生的一種衍射現(xiàn)象，按散射粒子與波 長的關(guān)系，可以分為三種散射：瑞利散射、米氏散射、 和 無選擇性散。三、問答題影響遙感圖像分類精度的因素有哪些？答：計算機分類的精度和可靠性與分類方法本身的優(yōu)劣有關(guān)，一般說來，最大似然法的分 類精度要優(yōu)于最小距離法、平等多面體法等,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、分類樹法、模糊分類法又能 在一些特定情

4、況下進一步提高分類精度。除分類方法之外，分類精度還取決于一些其它的 因素：1. 訓練場地和訓練樣本的選擇問題2. 地形因素的影響3. 混合像元問題4. 分類變量的選擇問題5. 空間信息在分類中的應用問題6. 圖像分類的后期處理問題答：高光譜成像儀是遙感發(fā)展的新技術(shù)，其圖象是多達數(shù)百個波段的非常窄的連續(xù)的光譜 波段組成，光譜波段覆蓋了可見光、近紅外、中紅外和熱紅外區(qū)域全部光譜帶。光譜儀成 像時多采用掃描式和推帚式，可以收集 200或200以上波段的收據(jù)數(shù)據(jù)。使圖象中的每 像元均得到連續(xù)的反射率曲線，而不像其他一般傳統(tǒng)的成像譜光儀在波段之間存在間隔。 其優(yōu)點是能夠區(qū)分某些特殊地物及地物之間的微弱差

5、異，它成像時所使用的傳感器叫成像 光譜儀：既能成像又能獲取目標光譜曲線的“譜像合一”的技術(shù)，稱為成像光譜技術(shù)。按 該原理制成的掃描儀稱為成像光譜儀。請結(jié)合所學知識，談?wù)勀銓Ω吖庾V遙感的認識雖然高光譜遙感具有多譜段連續(xù)成像的特點，能夠區(qū)別微弱地物差異，將某些在別類遙感 技術(shù)中難以探測的地物及地物特征區(qū)別出來，但它也具有某些缺點，大致有： 1. 光譜分辨 率高，空間分辨率低，MoDlSI勺分辨率僅為250-1000m,遠低于其他遙感衛(wèi)星，現(xiàn)多用于航 空遙感中，其技術(shù)尚不成熟，尚屬于試驗階段。 2. 數(shù)據(jù)量大，有時會遮掩有用信息。 側(cè)視雷達是怎么工作勺？其工作原理是什么？ 答：側(cè)視雷達所使用天線為真

6、實孔徑天線，工作原理和過程如下：1. 通過天線不斷發(fā)出強脈沖波，間隔為微秒。2. 脈沖遇到地面物體，一部分被吸收， 一部分被反射回來，反射方向與入射方向與 180 度。3. 隨距離天線遠近，脈沖返回勺時候不同，天線按接收脈沖勺時間來記錄電信號勺強弱， 記錄下距離和強度。天線發(fā)射和接收雷達脈沖交替進行。請結(jié)合所學遙感知識，談?wù)勥b感技術(shù)勺發(fā)展趨勢 答：現(xiàn)代遙感技術(shù)勺發(fā)展趨勢是： 1. 波譜分辨力提高，波譜范圍增加，技術(shù)成熟。隨著熱 紅外成像、機載多極化合成孔徑雷達和高分辨力穿透雷達、星載合成孔徑雷達技術(shù)勺日益 成熟，遙感波譜域從最早勺可見光向近紅外、短波紅外、熱紅外、微波方向發(fā)展，波譜域 勺擴展將

7、進一步適應各種物質(zhì)反射、輻射波譜勺特征峰值波長勺寬域分布。 2. 大、中、小 衛(wèi)星相互協(xié)同，高、中、低軌道相結(jié)合，在時間分辨率上從幾小時到1 8天不等，形成一個不同時間分辨率勺互補系列。 3. 隨著高空間分辨率新型傳感器勺應用， 遙感圖像空間分辨 率從Ikm 500m 250m 80m 30m 20m 10m 5m發(fā)展到1m，軍事偵察衛(wèi)星傳感器可達到 15c m或者更高分辨率，空間分辨率的提高，有利于分類精度的提高，但也增加了計算機分 類的難度。4.高光譜遙感的發(fā)展，使得遙感波段寬度從早期的0.4um （黑白攝影）、0.1um（多光譜掃描）到5nm（成像光譜儀），遙感器波段寬度窄化，針對性更強

8、，可以突出特定 地物反射峰值波長的微小差異；同時，成像光譜儀等的應用，提高了地物光譜分辨力，有 利于區(qū)別各類物質(zhì)在不同波段的光譜響應特性。 5. 機載三維成像儀和干涉合成孔徑雷達的 發(fā)展和應用，將地面目標由二維測量為主發(fā)展到三維測量什么是地球輻射的分段性？ 答：地球大氣層中的電磁波，按其來源和波長差異可以分為三段： 0.3-2.5um ：主要為可見 光與近紅外波段，地表以反射太陽輻射為主，地球自身的輻射可以忽略；2.5-6um :主要為中紅外波段，地表反射太陽輻射和地球自身的熱輻射均為被動遙感的輻射源；6um以上的熱紅外波段，地球自身的熱輻射為主，地表反射太陽輻射可以忽略不計。 引起遙感影像變

9、形的主要原因是什么？ 答:主要原因有以下五點:1. 遙感平臺位置和運動狀態(tài)變化的影響；2. 地形起伏的影響；3. 地球表面曲率的影響；4. 大氣折射的影響；5 地球自轉(zhuǎn)的影響 與可見光和紅外遙感相比，微波遙感有什么特點？ 答:與可見光和紅外遙感相比，微波遙感有以下特點:1.微波遙感可以全天候、全天時工作?？梢姽夂徒t外是利用太陽輻射，只能白天成像；而熱紅外影像可以在夜間可成像， 但受天氣雨云的影響，若天氣不好，則成像效果較差，微波因為波長較長，具有穿云透霧 的能力，可不受天氣影響，同時多為主動遙感，夜間亦可成像。2. 微波對冰、雪、森林、土壤等有一定的穿透能力，而可見光和紅外幾乎不具備穿透能力

10、。 3. 具有精確測距能力、 測量土壤含水量能力。微波差分干涉測量技術(shù)可計算地形高度、微地形變化，且微波對土 壤含水量的敏感性強。 4. 對海洋遙感有特殊意義，由于其不受天氣的影響，同時對地形起 伏比較敏感，在海洋監(jiān)測中有很重要的應用。按遙感所使用波段，可以將遙感技術(shù)分為哪三類？在這三類中，大氣散射對它們分別有什 么影響？ 答:按遙感所使用波段，可以將遙感技術(shù)分為三類:可見光遙感、紅外遙感、微波遙感。 太陽輻射在大氣傳播過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個方向散開，是謂大氣 散射。根據(jù)散射粒子和光波直徑的對比，可以分為三種散射:瑞利散射、米氏散射、無選 擇性散射。在這三類中，大氣散射分別

11、有如下影響: 對可見光和近紅外:晴朗時以瑞利散射為主；有云霧及顆粒物時無選擇性散射 對紅外波段:云霧及顆粒物米氏散射微波波段:主要為瑞利散射，但散射強度極弱 什么是平滑和銳化，請分別說明其在遙感技術(shù)中的應用答：平滑和銳化是兩種圖象增強方法，都是鄰域增強方法在圖象增強中的應用，名字來源 于其處理效果。平滑是當圖像中存在某些亮度變化過大的區(qū)域，或出現(xiàn)不該有的亮點時， 采取的一種減小變化，使亮度平緩或去掉不必要的“燥聲”點，有均值平滑和中值濾波兩 種。銳化是為了突出圖像的邊緣、線狀目標或某些亮度變化大的部分，而使用的一種梯度 計算方法。為什么要對遙感影像進行輻射糾正，輻射誤差產(chǎn)生的原因有哪些？ 答：

12、由于種種原因，影像中的色調(diào)不能代表地物真實輻射強度，為了保證遙感定量分析的 準確性，在使用遙感圖象之前要對它進行輻射校正。輻射誤差產(chǎn)生的原因大致有三類，分 別是：1傳感器本身的特性所引起的誤差，具體又可分為兩類：A由于光學攝影機鏡頭中心與邊緣的透射光強不同所引起的誤差；B由于光電轉(zhuǎn)換和探測器增益所引起的誤差。2. 大氣對于電磁輻射的衰減（散射、反射和吸收） ，致使來自地物的電磁波受到衰減，同時有 一部分非地物電磁波進入傳感器，引起誤差。 3.地物光照條件不同引起的輻射誤差，具體 可分為地形起伏造成的影響和太陽高度角的影響。形成“同物異譜，異物同譜”現(xiàn)象。 從以上原因看來，遙感圖象不能全部真實地反映不同地物地特征， 影響了數(shù)字圖象的質(zhì)量， 在使用之前，要對它進行輻射校正。合成孔徑雷達的工作原理和過程 答：合成孔徑雷達是側(cè)視雷達的一種。其基本原理是：利