解放军信息工程大学遥感考研总结

遥感技术基础课后作业(一)

一、名词解释

1、遥感：是一种远距离的、非接触的目标探测技术。通过对目标进行探测，获取目标的观测数据，然后对获取的观测数据进行加工处理，从而实现对目标的定位、定性、定量和变化规律的描述（即认识观测对象）。

2、遥感技术系统：从空间分布的角度：空间部分（空基系统）、地面部分（地基系统）。

从功能的角度：观测系统、数据传输与接收系统、数据处理系统、应用系统。

3、电磁波谱：将电磁波在真空中按照波长或频率依大小顺序划分成波段并排列成谱。

4、瑞利散射：由尺寸远远小于电磁波波长λ的微粒引起的散射。

5、米氏散射：由尺寸与波长λ相当的微粒（水滴、烟尘、花粉、气溶胶）引起的散射。

6、大气层窗口：电磁波辐射在大气传输中透过率比较高的波段。

7、镜面反射：电磁波照射到光滑的表面上，引起的一种入射角和反射角相等的反射。

8、漫反射：电磁波照射到一定粗糙程度的表面上，引起的一种不论入射方向如何，各个方向都有反射光，并且从各个方向观察到的反射亮度是相同的的一种反射。（在物体表面的各个方向上都有反射能量的分布的一种反射）

9、方向反射：由于地形起伏和地面结构的复杂性，电磁波往往在某些方向上反射最强烈。

10、反射率：物体的反射通量（单位时间内的反射能量）与入射通量之比，即ρ＝Eρ/E。

11、波谱反射率：地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。

12、波谱反射特性：地物波（光）谱反射率随波长变化而变化的特性。

13、遥感平台：遥感过程中，搭载传感器（成像设备）的工具。

14、卫星轨道根数：用于确定轨道形状及卫星在某时刻的位置需要的参数。（表示卫星运动轨道特征的参数）

15、近极轨道：环绕地球两极并且轨道倾角约为90度附近的卫星轨道。

16、太阳同步轨道：卫星轨道面与太阳地球连线之间的夹角不随地球绕太阳公转而变化的轨道。（太阳高度角不发生变化的卫星轨道）

二、问答题

1、遥感中为什么要讲电磁波知识？

遥感是一种远距离的、非接触的目标探测技术。通过对目标进行探测，获取目标的观测数据，然后对获取的观测数据进行加工处理，从而实现对目标的定位、定性、定量和变化规律的描述（即认识观测对象）。遥感的任务，是通过探测和记录观测对象反射或辐射的电磁波，并对其进行处理、分析和应用来实现的。

遥感中的问题：1、观测对象（称为“地物”）的表现形式（色调或颜色）、2、传感器的设计；3、观测图像的识别与理解。这些问题与电磁波有关，所以需要了解电磁波。

2、电磁波有哪四个要素。

波长（相邻两个波峰（或波谷）之间的距离）；振幅；传播方向；偏振面（包含电场矢量的平面）。

3、晴朗的天空为什么呈蓝色?

当天空晴朗时，空气中的微粒（水分子、气体分子）尺寸远远小于可见光的波长，从而引发瑞利散射，并且微粒的散射能力与波长的关系为：γ∝ 1/λ4 。所以波长越短，散射能力越强。在三原色中，蓝色波段的波长最短，所以散射的能力最强。所以天空成蓝色。

4、云、雾为什么呈白色？

云雾是由大气中的气溶胶、液溶胶组成，所以它们的微粒半径尺大于可见光波长，此时会发生米氏散射，而米式散射的强度几乎与波长无关，所以各波段的散射几乎相同，云雾呈白色。

5、遥感是根据什么要选择大气窗口的？

大气窗口表示的是电磁波辐射在大气传输中透过率比较高的波段，所以选择大气窗口时要先考虑大气透过率；其次，因为遥感需要使用电磁波去分辨地物，所以该电磁波需要对不同的地物有不同的反射率，便于进行区分。

6、当太阳光入射到地面时，为什么会发生三种不同形式的反射？

由于不同地区的地物表面的粗糙程度是不一样的，并且电磁波入射到地面的波长和入射角也有不同，所以导致产生的三种不同形式的散射。

7、结合健康的绿色植被的反射特性曲线，说明在进行森林普查时为什么要选择近红外波段进行遥感？监测森林病虫害的原理是什么？

8、试绘出一些常见的地物（雪地、阔叶树、针叶树、水体）在可见光和近红外波段的反射波谱特性曲线，并说明它们的差异对遥感图像色调的影响。（课本P21页）

10、遥感为什么要使用近极轨道？

通过近极轨道，卫星可以观察到地面目标区域就越广，进而可以获得全球覆盖。

11、遥感为什么要使用太阳同步轨道？

（1）能使卫星以同一地方时飞过成像区域上空，成像区域在每次成像时都处于基本相同的光照条件，便于监测地物的变化情况。

（2）对卫星工程设计及遥感仪器工作非常有利

（3）有利于温度控制系统的设计

12、遥感平台的姿态及其对遥感成像的影响？

遥感平台的姿态主要有：滚动、俯仰、偏航三种姿态。

不同的姿态对遥感成像有不同的影响。

滚动和俯仰会导致遥感图像出现的非线性变形，而偏航会导致其发生线性变形。三、论述题

1、遥感的主要使命和任务。

遥感是利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性，通过观察目标的电磁波信息以达到获取目标的几何信息和物理属性的目的。它主要应用于：农林、地质、水文、海洋、气象、环境。从室内的近景摄影测量大大范围的陆地、海洋信息的采集以致全球范围内的环境变化监测，遥感技术都发挥着巨大的作用。它的主要任务有：资源勘查、环境监测、植被监测、沙漠化监测、气象分析。

定性（是什么？）、定量（有什么？）、定位（在哪里？）、演变规律分析（变化否？）

2、遥感技术的主要特点和优势。

初级阶段遥感技术的特点：完善了地面到空中取得像片的手段；对像片的几何、物理特性还没有深入的研究。

发展阶段的特点：航空摄影测量的手段、方法、原理及多光谱、彩色摄影、机载侧视雷达成像技术成熟；使用多样化平台（飞机、气球、火箭等）出现了判读仪器，对像片的几何，物理特性有一定的认识；开始用于规模军事侦察和地形测图。

飞跃时期遥感技术的特点：光机扫描、CCD扫描仪成像技术、星载SAR技术成熟；成像幅面大、覆盖范围广，基本全球成像；影像获取速度快，易于重复观测；用于资源勘查、军事侦察、地形测图；波段数目多，可用波谱范围宽。遥感技术的优势？（自行解答）

课件答案：效率高，效益好（特别大范围、宏观、境外等应用）；客观性好（与传统方法比较）；适合动态监测、变化规律研究（传输型卫星可周期性观测）。

遥感技术基础课后作业（二）

名词解释：

传感器：收集、探测、处理和记录物体电磁波辐射信息的设备

画幅式传感器：在空间摄站上摄影的瞬间，地面上视场范围内的目标的辐射信息一次性地通过镜头中心后在焦平面上成像的成像装置。

推扫式传感器：在城乡过程中，采取线阵列或面阵列的形式对地面垂直目标进行推扫以获得电磁波信息的成像装置。

側扫式传感器：又称光学传感器，借助于遥感平台沿飞行方向运动和遥感器本身光学机械横向扫描达到地面覆盖，得到地面条带图像的成像装置。

多光谱传感器：同一瞬间，对同一景物进行摄影，并分波段记录景物辐射来的电磁波信息，形成一组多波段黑白图像的成像装置。

同轨立体观测：在同一条轨道的方向上获取立体影像的观测方法。

异轨立体观测：在不同轨道上获取立体影像的观测方法。

黑白图像：只有亮度差别，无色彩差别的图像。

彩色图像：具有色调、饱和度和亮度等色彩信息。彩色图像一般分为：真彩色图像、假彩色图像。

全色图像：黑白图像的一种，记录了所能探测到的景物所有电磁波信息（一般包括可见光和部分近红外）的黑白图像。

多光谱图像：对同一景物进行摄影时，分波段记录景物辐射来的电磁波信息，形成的一组多波段黑白图像，不同波段图像在几何上是完全配准的，但记录的是景物在不同波段范围内的电磁波信息。

热红外图像：记录的是地物热辐射信息的遥感图像。

微波图像：记录的是波长在1mm～1m之间范围内的地物辐射信息的遥感图像。画幅式图像：由画幅式相机拍摄的具有面中心对称特性的图像。

面中心投影图像：地面上所有点均通过投影中心在投影平面上成像，图像几何关系稳定。

面阵图像：即面中心投影图像。

线中心投影图像：同一幅图像有多条扫描线构成，任意一条扫描线上的点都通过某一投影中心成像，扫描线内几何关系稳定。

线阵图像：即线中心投影。

点中心投影图像：同一幅图像有许多扫描点构成，每一扫描点的几何关系都不一样。

立体图像：两幅同一地区不同角度的立体像对。

空间分辨率：图像上能够分辨的最小单元所对应地面尺寸。

光谱分辨率：反映了传感器的光谱探测能力。它包括传感器探测的波谱宽度、波段数、各波段的波长范围和间隔。

辐射分辨率：反映了传感器对电磁波探测的灵敏度。对图像的色调和表面细节有影响。

时相分辨率：是相邻两次对地面同一区域进行观测的时间间隔。

Landsat卫星：美国发射的用于进行地球资源勘查的系列卫星，至今为止已经发射了7颗（一颗失踪），现在正常运行的是4，5号卫星。4、5号卫星的轨道高度是705千米，轨道倾角是98度，太阳同步准回归轨道，准回归周期是17天，星体上分别携带了MSS（4波段）、TM（7波段）传感器。7号卫星的轨道高度705.3千米，轨道倾角是98.2度，准回归周期是16天，星体上携带了ETM+（7波段、1全色）、SEAWIFS传感器。

SPOT卫星：法国发射的高性能地球观测系列卫星，至今已经发射4颗，现在正常运行的有2、4、5号卫星。卫星的高度统一为830千米，轨道倾角为98.7度，太阳同步准回归轨道，回归周期26天，1、2、3号卫星上携带了HRV（3波段、1全色）传感器，4号卫星上携带HRVIR（4波段、1全色）传感器。IKONOS卫星：美国SpaceImaging公司1999发射的新一代高分辨率卫星中的第一颗商业卫星，轨道高度为681千米、轨道面倾角为98.1度的太阳同步轨道。星体上携带了SPACEIMAGING（4波段、1全色）传感器

Landsat图像：由Landsa卫星拍摄的图像，MSS传感器所得到的图像的空间分辨率为80米，TM传感器的分辨率为30米，ETM+传感器的分辨率为30米，

全色15米。除MSS 的辐射分辨率为6比特外，其余为8比特。

SPOT 图像：由SPOT 卫星拍摄的图像，全色波段的分辨率为10米，多光谱波段的分辨率为20米，辐射分辨率10比特。

IKONOS 图像：由IKONOS 卫星拍摄的图像，全色波段的分辨率为1米，多光谱波段的分辨率为4米，辐射分辨率为11比特。

雷达图像：通过侧视雷达按回波时间顺序计算地面目标的影象位置，通过对微波的散射特性决定影象色调从而得到的影象称为雷达图像。

斜距投影方式：投影过程中，物体的在投影平面上的斜距比实地地面距离小。而且同样大小的地面目标，离天线正下方越近，在像片上的尺寸越小，这种投影叫斜距投影。

透视收缩：当雷达波束照射到位于雷达天线同一侧的斜面时，雷达波束到达斜面顶部的斜距和到达底部的斜距之差要比斜面对应的地面距离小。所以在图像上的斜面长度被缩短了，这种现象称为透视收缩(foreshortening)

顶底位移：当雷达波束到斜坡顶部的时间比雷达波束到斜坡底部的时间短的时候，顶部影像被先记录，底部影像被后记录，这种斜坡顶部影像和底部影像被颠倒显示的现象称顶底位移。 雷达阴影：当θ＋α≥90o时，在斜坡的背后有一地段雷达波束不能到达，因此地面上该部分没有回波返回到雷达天线，从而在图像上形成阴影 复介电常数：表示物体导电、导磁的一个参数。（由表示介电常数的实部和表示耗损因子（电磁波在传输过程中的损耗或衰减）的虚部组成）。

极化方式：极化指电磁波的偏振方式。分为：水平极化和垂直极化。其接收和发射方式有：HH 、HV 、VH 、VV 四种形式。 问答题：

一、画幅式传感器的特点及成像过程。 画幅式传感器的成像特点：面阵投影成像。

图像特点：面中心投影，同父图像内几何关系稳定。

成像过程：利用像中心的原理，使用透镜，将地面图像投影到成像面上并曝光。 二、推扫式传感器的特点成像过程。

推扫式传感器的成像特点：面阵、线阵CCD 投影成像。

图像特点：线中心投影，同一幅图像有多条扫描线构成，同一条扫描线内几何关系稳定。 成像过程：地面上扫描线对应的辐射信息经光学系统收集聚集在CCD 阵列元件上。随着平台的移动，以“推扫”方式获取沿轨道的连续影象条带。 三、側扫式传感器的特点成像过程。

側扫式传感器的成像特点：点中心投影成像

图像特点：点中心投影，同一幅图像有许多扫描点成，每一扫描点的几何关系都不一样。

成像过程：平台在飞行过程中，扫描旋转棱镜依次对地面扫描，形成一条条相互衔接的地面影象，最后形成连续的地面条带影象。 四、多光谱传感器的特点成像过程。

图像特点：利用目标地物在不同光谱波段的反射特征，增加对其观测的信息量，以达到提高判读识别的能力。

成像过程：利用分光仪器把搜集到的电磁波按照不同波段分开，并进行成像，形成同一景物的一组图像。

五、遥感图像的空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率、时相分辨率分别与哪些因素有关？

空间分辨率主要与传感器的瞬时视场角、观测高度有关。

光谱分辨率与传感器特性有关：取决传感器对光谱成份的敏感度。 辐射分辨率与传感器特性有关：取决传感器对电磁波能量的敏感度。

时间分辨率与卫星和传感器的设计能力（如卫星的高度、传感器的视场角大小、传感器的观测角度等）、星载传感器的视场角所扫过的地面细长条带的重叠度、观测对象的纬度（纬度越高，星载传感器的视场角所扫过的地面细长条带的重叠度越大，重访周期越短）等因素有关。 六、微波遥感具有哪些优势？

具有穿透运、雨等能力，可以进行全天候、全天时的观察。还可以测量目标的速度，高度等一些物理量。 七、什么叫真实孔径雷达？

天线装在飞机或卫星的侧面，雷达发射天线向飞行的侧面发射一束很窄的脉冲电磁波束，然后接收从目标地物发射回来的后向散射波，进而从接收的信号中获取地标信息的图像。

八、什么叫合成孔径雷达？

相对于真实孔径雷达的改进，利用脉冲压缩提高距离分辨率，利用合成孔径原理提高方向分辨率的雷达。

九、RAR 图像的方位向分辨率、距离向分辨率的表达式及其含义？ 距离分辨率： 它表明距离分辨率与微波脉冲宽度及遥感平台的侧视角有关。如果侧视角θ＝0

或者很小，则ΔR 为无穷大，即无穷大的地物才能够分辨的出。显然，正视的时候对地进行成像观测是无用的。 方位分辨率：

方位分辨率与雷达的天线孔径有关，要提高方位分辨率，需采用较短波长的电磁波，或加大天线孔径，或缩短观测距离。

十、SAR 图像的方位向分辨率、距离向分辨率表达式及其含义？

合成孔径雷达的方位分辨率为： 合成孔径雷达的方位分辨率与距离无关，仅与实际天线的孔径有关，

天线愈短，

分辨率愈高。

十一、简述雷达图像的几何变形规律。 雷达图像是一种斜距投影的图像，它的几何变形主要有比例尺变形和图像上因投影而产生的各种现象。

比例尺变形包括：距离向上的比例尺主要与侧视角有关。随着侧视角的增大，图象比例尺变大，所以在图象上有近地点被压缩、远地点被拉长的感觉；飞行方向的比例尺是固定的，它取决于平台飞行的速度和胶片记录的速度。各种投影变形包括：透视收缩，顶底位移、背部的顶底位移、雷达阴影。（根据情况详细描述）

十二、简述雷达图像透视收缩、顶底位移形成原因。

雷达图像的透视收缩：当雷达波束照射到位于雷达天线同一侧的斜面时，且雷达的侧视角大于斜面的坡度角时，由于雷达波束到达斜面顶部的斜距和到达底部的斜距之差要比斜面对应的地面距离小，所以会产生雷达图像在图像上的斜面长度比实际的地面距离要短。背向天线的地面斜坡也可以产生透视收缩，它的条件是侧视角与坡度角之和小于90度。

顶底位移：仅对于位于雷达天线同一侧的斜坡而言，当雷达的侧视角小于斜面的坡度角时，雷达波束到斜坡顶部的时间比雷达波束到斜坡底部的时间短，顶部影像被先记录，底部影像被后记录。 十三、雷达图像具有哪些几何特点？ 投影方式：斜距投影

物像坐标关系：F ．Leberl 构像模型、Konecny 构像模型 比例尺特性（略）

透视收缩、顶底位移、雷达阴影等。

十四、影响雷达图像色调的主要因素有哪些？

平台高度、雷达波长、雷达侧视角、物体表面粗糙度、复介电常数、硬目标、角反射目标、极化方式

十五、图像判读特征有哪些？

形状特征(Shape)大小特征(Size)色调特征(Tone)纹理特征(Texture)阴影特征(Shadow)模式特征(Pattern)相互关系特征(Association)活动特征(Activity)

十六、在可见光、近红外黑白图像上，目标影像的色调受哪些因素的影响？平静水体的色调与哪些因素有关？

可见光、近红外图像上影响色调的因素有：地物表面照度(太阳高度角、天气、坡向)；地物亮度系数(含水量、粗糙度)；反射类型(镜面反射、漫反射、方向反射)

平静水体的色调的因素有：电磁波的波长、目标表面粗糙程度、地物表面亮度、光照入射角及卫星位置等。

十七、根据你的生活经验，描述一类组合目标所包含的设施种类、分布特点、判读要点。

（提示：以我们的学校为例，有体育场、教学楼、花坛、环道等，特点：规划合理、层次分明、教学区与居民租房分开，各项设施分布有序，判读的要点：体育场）

十八、简述目视判读的基本过程。

1)了解像片的性质、片取得的方式，响应波段，比例尺，地面分辨率，取得的时间和季节。

2)了解判读区域情况（同地区，其人文、地形特点等不同，从而会衍生出不同的地物和不同的地物配置关系。）

3)综合运用判读特征 判读时要按照先大后小，先明显后一般，先易后难的顺序判读。先运用主要特征提出假设,再用其它特征推理和验证。

遥感技术基础课后作业（三）

问答题 一、遥感图像处理系统分为数字摄影测量系统、通用遥感影像处理系统两大类，简述它们的组成、功能和特点。

1）数字摄影测量系统(硬件)，用于测绘行业， 组成：数字化器、数字计算机、现实和输出设备。

主要功能：数字空中三角测量；数字地面模型DTM 的自动生成和编辑；正射影像图制作；地物要素采集(在立体观察条件下)；三维地形图生成；栅格数据与矢量数据的综合成图等功能。 2）通用遥感图像处理系统（软件），用于农、林、地质等行业，如：ERDAS Imagine, ENVI, ER-Mapper 等。

功能：数据的存储和显示。辐射及几何变换和校正； 数据压缩及图像增强；统计分析和特征提取；监督和分类；输出成果 特点：计算机操作，节省人力。

二、典型数字摄影测量系统有哪些？ DPW ：Digital Photogrammetric System 如：Intergraph DPW 、Leica DPW 三、通用遥感影像处理系统有哪些？ ERDAS Imagine, ENVI, ER-Mapper

四、遥感图像处理功能可以分为哪几类？

1)、遥感图像预处理；2)、遥感图像增强；3)、遥感图像变换；4）、遥感图像分类分析；5）、遥感图像几何处理

五、遥感图像预处理主要解决什么问题？

针对影像畸变而进行的影像校正、专题应用前的数据处理 六、遥感图像增强主要解决什么问题？

突出微小灰度差的地物特征，改善图像的视觉效果，使图像易于判读、识别和理解。

七、遥感图像变换主要解决什么问题？

对多波段图像、多时相图像进行数学运算，生成新影像的过程。 八、遥感图像分类主要解决什么问题？

θ

τsin 2C

R ?=?L R

R L ?=?=?λβ222l

L R R L s =?=??=?=?βλλβ

解决计算机模式识别问题，将遥感图像上同类性质的像素进行归类（主要采用多光谱图像）。

九、遥感图像几何处理主要解决什么问题？基本原理是什么？

解决问题：消除倾斜误差、投影误差，规化比例尺。

两类方法：系统性方法、非系统性方法。

系统性方法（成像模型法）：按照成像时的物像关系（共线方程关系），建立待校正图像与校正后的图像对应像点之间的对应关系，并以此进行图像上各像素的位置计算。

非系统性方法（近似法）：选取一定的函数关系式，模拟待校正图像与校正后的图像上对应像点之间的对应关系，并以此进行图像上各像素的位置计算。如：多项式、有理函数等。

十、举例说明遥感技术（遥感图像）在军事侦察、打击效果（毁损程度）评估、重要目标动态监中的应用。

最好收集一些课堂上没有讲到的实例。

3航天遥感对卫星轨道的要求

1）采用圆形或近圆形，准回归太阳同步轨道；2）轨道高度应使轨道稳定且有足够的寿命；3）轨道周期与遥感器的视场角应匹配；4）轨道面倾角应在90°附近；5）升交点赤经的选取应满足良好的光照条件；6）近地点角距应选在摄影区域的中部上空为好

4什么是遥感图像空间分辨率

空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，是用来表征影像分辨地面目标细节能力的指标。也称地面分辨率。

通常用像元大小、影像分辨率或视场角来表示。

5合成孔径侧视雷达

用一系列的小天线排成一个阵列，每个小天线之间的距离为d，总长度为Nd。对于每个天线，脉冲发射是同时进行的，接收时也是同时接收信号。这就如同真实孔径雷达一样。

将不同位置接收的同一目标信号，通过与频率偏移具有逆特性的匹配滤波器滤波调制，就得到目标的唯一像点

６为什么云、雾呈白色？

大气中的云雾是晶体，水滴，尘烟，气溶等半径a>λ的分子组成，对太阳辐射波段等强度辐射，所以为白色。

８为什么说遥感的物理基础是电磁波理论？

遥感技术是利用地物反射和辐射电磁波的固有特性来探测地面目标的这就要以电磁波理论做好基础，在研究不同类型地物反射或辐射的不同波长电磁波的特性，进行遥感技术的研究。

９图像几何校正中重采样方法有哪两种？他们区别是什么？

直接法和间接法两种

区别：直接法在校正后影像上整数点位置的灰度值必须通过内插的方法获得，而间接法则必须通过内插的方法求出原始影像上该位置的灰度值。

11阴天和晴天在相同的条件下，全色摄影相片影像反差不同的原因？

晴天影像反差大，因为遥感目标接收的光线中在晴天散射光线比阴天少，阴天的光强本身就弱，所以……

12为什么微波对大气有较强的穿透能力？

由于短波的波长较长，大气散射不明显；大气中气体分子对电磁波的吸收也不明显，所以短波的透过率比较高，即穿透能力较强

13TM较之MSS做了哪些改进？

瞬时视场对应在地面为30×30m2 ；探测波段增加到7个；扫描行垂直于飞行轨道；往返双向扫描；TM中增加了一个扫描改正器

14研究地物发射时为什么以黑体辐射为标准？

黑体是全部吸收外来电磁波辐射而毫无反射和透射能力的理想物体。黑体不仅能全部吸收外来电磁波辐射，而且在发射电磁波的能力方面，比同温下的任何其它物体都要强

15图象几何校正中为什么要对亮度进行重采样？

为了得到消除几何畸变的图象

16、CCD的工作原理

当CCD接受到从目标来的辐射照射时，由于不同目标的辐射特性不一样，电极上个点的照度也不一样，当波长合适时，会形成电子空穴对，电子经扩散到达表面附近，进入最近的能阱，空穴被排斥掉，电子的数目则与该能阱附近的照度成正比

17试分析镜面反射对全色摄影像片和侧视雷达相片影像的异同点？

在全色相片上影像的深浅与传感器的位置有关，当传感器恰好在反射方向上，则色调浅；否则色调深。

对于雷达图象当产生镜面反射时，回波信号很弱，影像呈暗色调。

18为什么云雾成白色？

无选择性散射，云雾微粒的半径比光的波长大的多

20为什么说遥感的物理基础是电磁波理论？

不同类型的地物具有反射和辐射不同波长电磁波的特性，遥感技术是利用地物反射和辐射电磁波的固有特性来探测地面目标的。因此，关于电磁波辐射的基本原理就是遥感技术的理论基础

21遥感图象的几何校正中重采样方法有那两种？区别是什么？

直接法，间接法

区别：1直接法从原始影像的象点坐标出发，间接法从校正后的影像上想点出发；（公式在P120）2直接法可以逐行逐列计算校正后影像上象点坐标，间接法可以逐行逐列计算校正后影像上每个象素在原始影像上的象点坐标

19为什么要使用太阳同步轨道

使卫星在同一地方时飞过成像地区上空，在每次成像时地面有相同的光照条件（因天气及季节而变化），因而便于监测地物的变化情况。另外：可获得较准确的日照条件，对可生工程设计遥感仪器工作非常有利。简化太阳帆板的设计，提高星上能源使用效果，也有利于温度控制系统的设计。

23为什么遥感卫星一般采用准回归轨道？

保证在遥感器视场角不太大时，实现全球覆盖（展开）

24在水面上的油膜，肥皂泡等白光照射下为什么会出现灿烂的彩色？

白光由空气进入油膜，由于空气作用，油膜的发生折射，从而将白光分解为采光，同时，采光中相同色光的相互光沙则是让人产生灿烂感觉的原因。

25分析湖泊，树林在红外像片上白天和晚上的色调有什么不同？

白天：树林区域的显示亮度高于湖泊，在午后2-3点钟，两者显像色调差异最大。晚上：树林区域显示亮度急剧下降，而湖泊区域变化幅度很小，此时树林暗于湖泊。

26分析热红外像片上地物色调与（栏目大，T）的关系

当T一定时，不同物体的栏目大越接近于1 ，其在红外像片上的色调越亮，反之越暗。当栏目大一定时，即对同一地物而言，T 越大，色调越亮，反之越暗。27为什么早上的太阳是红色的？

由于早上的太阳高度角较小，太阳辐射所经过的大气路程较长，散射时机会也越大，天空辐射照度就越大，而太阳辐射中白光波长最长，因此红光经过大气到达地面的能量最大，故此太阳呈红色。

28为什么微波遥感具备全天时和全天候的成像能力？简要说明SAR成像时孔径合成的原因和过程。

雷达是利用目标对电磁波的反射或发射现象来发现目标并测定其位置属于主动式遥感，微波穿透能力很强，大气对它的影响很小，波长比可见光红外线长，大气层中云雾干扰较小，采用主动方式，不受光照条件限制，白天晚上均可进行，故可以全天时和全天候工作。

孔径合成的原因：由ΔL=λR/D可知:要提高方位分辨率，须采用较短波长的电磁波，或缩短观测距离，或加大天线孔径；这几项措施无论在飞机还是卫星上都受到限制，经计算要得到米级的分辨率，天线孔径要达到数千米，实际中不可能。因此采用合成孔径技术来提高分辨率。

过程：在平台运行时，雷达向垂直于飞行方向（距离向）发射一个脉冲，然后接收从目标地物反射回来的后向散射波，根据其返回时间排列即可实现距离方向扫描，通过平台的前进，扫描面在地面的移动，实现方向的扫描。

29 说明间接法图象校正的过程，并说明灰度重采样的原因及方法特点。

间接法校正：从校正后的影像象点坐标出发，求出原始影像上象点坐标

x=Gx(X,Y) Y=Gy(X,Y) 『坐标变换函数』然后将(X,Y)处的灰度值赋值给校正后的影像(X,Y)处的象点

重采样原因：纠正更换时，求出的原始影像(X,Y)不为整数，因此X,Y不在规则网格上，必须通过内插方法得出原始影像该位置灰度值。

邻近点法精度低计算简便只需一个点

双线型内插法精度与计算适中需4个点

双三次卷积法精度高计算复杂需16个点

30 说明图像融合的目的及基本过程

定义：是将多源遥感数据在统一地理坐标系中，采用一定的算法生成一组新的信息或合成图像的过程。

目的：将多源遥感数据各自的优势综合起来，可以弥补单一的图像上信息的不足，这样不仅扩大了各自信息的应用范围，而且大大提高了遥感影像分析的精度。

31 说明大气对电磁波的作用形式以及对成像的危害和消除方法

包括5个方面：散射，吸收，扰动，折射，偏振。主要：散射和吸收。引起光线强度的衰减，进而影响传感器的成像的质量。另外，由大气散射产生的天空辐射，往往使遥感图像出现偏色，反差降低等现象，在有些摄影相片上也能得到阴影下地物的现象。

清除方法：在航空摄影时加滤光片；用反差大的胶片；建立散射模型，多光谱对比法。

31遥感图像种类有哪几种，说明影响全色图像，热红外图像，SAR图像色调的因素及原因。

种类：多光谱图像，全色图像，微波图像，真彩色图，假彩色图像

影响色调因素：全色：照度，地物亮度系数，大气散射，冲洗条件

热红外：地物光谱发射特性，大气散射

微波图像：平台高度，侧视角，雷达波长与目标表面粗糙度，复介电常数，硬目标，极化方式。

22黑体幅射的三个特性？在遥感中的意义？

不同温度的黑（物）体，在任何波长处的辐射通量密度都是有所区别的，因而在分波段记录的遥感图像上，黑（物）体影像之间都是有色调或色彩差别的，也就是说它们是可区别的。

1、斯帝芬—玻耳兹曼定律：黑体的总辐射通量密度与其绝对温度的4次方成正比，即温度愈高，黑体辐射的能量愈大，被遥感器记录的能力也愈大；反之亦然。遥感应用：不同温度的物体具有不同的辐射能量，记录它们的辐射能量差别就为区别它们提供了基础。这为在遥感图像上识别不同温度的物体提供了基础。

2、维恩位移定律:黑体辐射能量的主波长λm（峰值波长）与温度成反比；黑体辐射能量主要集中在λm附近；不同黑体的辐射通量密度在其λm处差别最大。应用启示：为很好的记录黑体的辐射特性，应选择在其λm附近为好，因而在设计遥感器通道时应以记录黑体的λm为参考。维恩位移定律为识别特定物体而设计传感器响应波段提供了理论基础。分波段记录时（因在λm附近），温度高的黑体，其影像呈亮色调。

3、每根曲线互不相交，温度越高，黑体在所有波长处的Wλ也越大。

表明：不同温度的黑（物）体，在任何波长处的辐射通量密度都是有所区别的，因而在分波段记录的遥感图像上，黑（物）体影像之间都是有色调或色彩差别的，也就是说它们是可区别的。