遥感复习资料

遥感复习资料（次要）

一、名词解释

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。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.监督分类：在研究区域选有代表性的训练场地作为样本，通过选择特征参数（如亮度的均值、方差等），建立判别函数，对样本进行分类，依据样本的分类特征来识别样本像元的归属类别的方法。

5.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。

6.遥感图像镶嵌：

7.遥感：指应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把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。

8.电磁波谱：按照电磁波在真空中传播的频率或波长排列可以形成一个连续的谱带，这个谱带就是电磁波谱。

9.直方图：以每个像元为单位，表示图像中各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分布。

10.维恩位移定律：黑天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。

11.空间分辨率：图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。

12.空间滤波：在数字图像处理中，在图像的平面上采用某种模板来进行卷积计算，通常有平滑滤波和锐化滤波。

13.像点位移：在中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片位置上的移动。其位移量就是中心投影与垂直投影在同一水平面上的“投影误差”。

14.植被指数：由多光谱数据，经线性或非线性组合构成的对植被有一定指示意义的各种数值。

15.目视解译：指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。

16.三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由其余两种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色，称为三原色。红绿蓝是最优的三原色，可以方便的产生其他颜色。

17.密度分割：单波段黑白遥感图象可按亮度分层，对每层赋予不同的色彩，使之成为一种彩色图象，这种方法叫密度分割。

18.极轨卫星：极轨卫星在离地面720至800公里的轨道上运行，它们的轨道通过地球的南北极，而且它们的轨道是与太阳同步的，也就是说，它们每天两次飞越地球表面上的一个点，而且总是在同一个钟点。主动式遥感：主动式遥感是指由遥感器向目标物发射一定频率的电磁辐射波，然后接收从目标物返回的辐射信息进行的遥感。

19.资源遥感：资源遥感是以地球资源的探测、开发、利用、规划、管理和保护为主要内容的遥感技术及其应用过程

20.地物波谱：地物对于不同频率的电磁波的反射率等是不一样的，这样可以画出来频率与反射率的坐标图，这张图可以称为是波谱。不同的地物对于相同的频率的电磁波的反射率等一不一样。各种地物因种类和环境条件不同,都有不同的电磁波辐射或反射特性，根据此形成的波普称为地物波普。

21.遥感平台：在遥感技术系统中，装载遥感仪器的工具称遥感平台，是安装遥感器的飞行器，是用于安置

各种遥感仪器，使其从一定高度或距离对地面目标进行探测，并为其提供技术保障和工作条件的运载工具。

22.高光谱遥感：是在地磁波普的可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术

23.黑体：旧称绝对黑体，是一个理想化了的物体，是能完全吸收入射辐射能量并具有最大发射率的地物。

24.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。

25.瑞利散射：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。

26.米氏散射：是指当微粒直径与辐射光的波长差不多时所发生的散射

27.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。

28.波谱分辨率：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。

29.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。

30.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。

31.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。

32.遥感技术系统：目标地物的电磁波，信息获取，信息接受，信息处理，信息应用。

33.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。

34.被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动接受目标地物的电磁波。

35.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。

36.电磁波：电磁振动在空间的传播。

37.电磁辐射：物体向外发射电磁波的过程。

38.感光度：感光材料感光快慢程度。

39.三基色：三基色中的任何一基色都不能由其他二基色混合而成。

40.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。

41.亮度系数：指在相同的照度条件下，地物表面的亮度与绝对白体理想表面的亮度之比。

42.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。

43.合成孔径测试雷达：是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。

44.大气闪烁：电磁波穿过大气层时发生的抖动现象。

45.频率：单位时间中通过某一给定点的波峰数目。

46.灰度直方图：描述了图像中每个灰度像元个数的统计分布。横轴表示灰度级，纵轴表示各个像元灰度像元个数占像元数的比例值，而绘出的条形统计图。灰度直方图反映了图像每种灰度出现的频率。

47.图像融合：指将多源信道所采集到的关于同一目标图像数据，经过图像处理和计算机技术等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，最终综合成高质量的图像，以提高图像信息利用率，改善计算机解译精度和可靠性，提升原始图空间利用率和光谱利用率，利于监测。

48.微波遥感：指利用某种传感器接收地面各种地物发射或者反射的微波信号，籍以识别、分析地物，提取所需的信息。常用有SAR和INSAR两种方式。

49.辐射亮度：假定有一辐射源呈面状，向外辐射的强度随辐射方向不同而不同。则辐射亮度定义为辐射源在某一方向单位投影表面单位立体角内的辐射通量。观察者以不同的观测角观察辐射源时，辐射亮度不同。

50.光谱反射率：物体对光谱中某个波段的电磁波的反射辐射通量与入射辐射通量之比。用式子表示为：P ＝E反/E入*100％。

51. 假彩色遥感图像：根据加色法彩色合成原理，选择遥感影像的某三个波段，分别赋予红、绿、篮三种原色合成彩色图像。由于原色的选择与原来遥感波段所代表的真实颜色不同，因而生成的合成色不是地物真实的颜色，通常把这种方式合成的影像叫做假彩色遥感影像。常见的彩红外图像即为假彩色合成图像。

52.领域增强：根据像元与周围相邻像元的关系，改变各像元的数值，获得新图像，从而突出某些信息的方法。像元的亮度值不在由它自己决定，而是由它和周围像元共同决定。

53.立体观察：用肉眼或者借助光学仪器(立体眼镜)，对有一定重叠率的像对进行观察，可以获得地物和地形的光学立体模型，称为像片的立体观测。

54.归一化植被指数：遥感影像中近红外波段与红光波段之查处一它两之和。

55.比值植被指数：遥感影像中近红外波段与红光波段之比。

56.辅照度：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量。

57.辐射出射度：辐射源物体表面单位面积上的辐射通量。

58.加色法：调节红、绿、蓝三原色的亮度比例，形成各种彩色。

59.减色法：从白光中间去一种或几种光，形成彩色。

60.航空相片比例尺：即像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比

61.“红移”：当光源远离观测者时，接受的光波频率比其固有频率低，即向红端偏移。

62.多光谱遥感：多光谱遥感是指利用多通道遥感器（如多光谱相机，多光谱扫描仪等），将较宽波段的电磁波分成几个较窄的波段，通过不同波段的同步摄影或扫描，分别取得几张同一地面景物同一时间的不同波段影像，从而获得地面信息的遥感技术。

63.主动遥感：也称有源遥感，是指从遥感平台上的人工辐射源向目标发射一定形式的电磁波，再由遥感器接收和记录其反射波的遥感系统。

64.被动遥感：也称无源遥感，是指用遥感器从远距离接收和记录物体自身发射或反射太阳辐射的电磁波信息的遥感系统。

65.遥感图像解译(判读)：遥感图像解译是根据图像的几何特征和物理性质，进行综合分析，从而揭示出物体或现象的质量和数量特征，以及它们之间的相互关系，进而研究其发生发展过程和分布规律，也就是说根据图像特征来识别它们所代表的物体或现象的性质。

67.目视解译(判读)：根据作业人员的经验和知识，按照应用的目的识别图像上的目标，并定性、定量的提取目标的形态、构造、功能、性质等信息的技术过程。

68.计算机解译(模式识别)：遥感图像计算机分类是采用计算机模拟人脑思维活动方式对图像加工、分析、判断、推理从而提取出相关信息的过程，是计算机科学与遥感技术的有机结合。

69.黑体辐射：衡量地物发射电磁波能力的大小的度量标准。

70.几何校正：消除图像上的像元在图像坐标系中的坐标与其在地图坐标系等参考系统中得坐标之间的差异的过程。

71.辐射量校正：消除图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程。

72.遥感数字图像：遥感数字图像是以数字形式表示的遥感影像，即其内容是通过遥感手段获得的，通常是地物不同波段的电磁波谱信息。

73.图像数字化：图像数字化是将连续色调的模拟图像经采样量化后转换成数字影像的过程。

74.太阳常数：不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳辐射方向，单位面积单位时间黑体所接受到的太阳辐射能量，I⊙=1360 W/m2

75.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。

76.数字图像：遥感数据有光学图像和数据图像之分。数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数字表示的图像。

77.线性变换：在改善图像对比度时，如果采用线性或分段线性的函数关系，那么这种变换就是线性变换。

78.遥感数据：太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器。传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据。

1..简述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a.大气状况的影响；b.下垫面的影响。

其他因素的影响，如云朵覆盖；不同时相的光照条件不同，同一地物的电磁辐射能量不同；地物边界的多样性。起光线强度的衰减，进而影响遥感器成像的质量。

2.计算机解译的主要技术发展趋势：

1、抽取遥感图像多种特征并综合利用这些特征进行识别；

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。

3.简述图像邻域法增强的方法

邻域法增强是通过周围像元点的关系进行邻域运算，这种邻域运算的范围又常叫做“M N窗口”或“模版”。其方法是在图像上开一个M N邻域窗口，并使其沿一定方向移动，根据已定的计算方法，将计算结果赋予每一个中心像元，待移动后重新计算，并将计算结果赋予另一个中心像元，以此类推，计算最外侧行列像元时应在原图像上增加与之相同的行与列，滤波完去掉，以免漏掉边缘行列像元。

4.遥感图像判读特征

直接解译标志：1.形状特征：是指地物的外部轮廓在图像上所反映的影像形状。2.大小特征：是地物的大小反映在图像上的影像尺寸。3.色调和色彩特征：黑白图像以不同深浅的灰度层次表示地物，彩色图像用颜色或色彩来描述。4.阴影特征：是由于高出地面物体的遮挡，电磁波不能直接照射的地段或地物热辐射不能到达遥感器的地段在图像上形成的深色调影像。5.纹形图案特征：细小物体在图像上有规律的重复出现所形成的花纹图案影像。6.位置布局特征：是指地物的环境位置以及地物间的空间位置配置关系在图像上的反映。7.目标活动特征：目标活动所形成的征候在图像上的反应。间接解译标志：相关关系。

5. 侧视雷达是怎么工作的？其工作原理是什么？

侧视雷达所使用天线为真实孔径天线，工作原理和过程如下：

1. 通过天线不断发出强脉冲波，间隔为微秒。

2. 脉冲遇到地面物体，一部分被吸收，一部分被反射回来，反射方向与入射方向与180度。

3. 随距离天线远近，脉冲返回的时候不同，天线按接收脉冲的时间来记录电信号的强弱，记录下距离和强度。天线发射和接收雷达脉冲交替进行。

6.按遥感所使用波段，可以将遥感技术分为哪三类？在这三类中，大气散射对它们分别有什么影响？

按遥感所使用波段，可以将遥感技术分为三类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感。太阳辐射在大气传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开，是谓大气散射。根据散射粒子和光波直径的对比，可以分为三种散射：瑞利散射、米氏散射、无选择性散射。在这三类中，大气散射分别有如下影响：

对可见光和近红外：晴朗时以瑞利散射为主；有云雾及颗粒物时－无选择性散射

对红外波段：云雾及颗粒物－米氏散射

微波波段：主要为瑞利散射，但散射强度极弱

7.为什么要对遥感影像进行辐射纠正，辐射误差产生的原因有哪些？

由于种种原因，影像中的色调不能代表地物真实辐射强度，为了保证遥感定量分析的准确性，在使用遥感图象之前要对它进行辐射校正。辐射误差产生的原因大致有三类，分别是：1.传感器本身的特性所引起的误差，具体又可分为两类：A由于光学摄影机镜头中心与边缘的透射光强不同所引起的误差；B由于光电转换和探测器增益所引起的误差。2.大气对于电磁辐射的衰减（散射、反射和吸收），致使来自地物的电磁波受到衰减，同时有一部分非地物电磁波进入传感器，引起误差。3.地物光照条件不同引起的辐射误差，具体可分为地形起伏造成的影响和太阳高度角的影响。形成“同物异谱，异物同谱”现象。

从以上原因看来，遥感图象不能全部真实地反映不同地物地特征，影响了数字图象的质量，在使用之前，要对它进行辐射校正。

8.合成孔径雷达的工作原理和过程

合成孔径雷达是侧视雷达的一种。其基本原理是：利用短天线，通过修改数据记录和处理技术，产生很长孔径天线的效果。最终能有效提高方位分辨率，且方位分辨率与距离无关，图象连续性增强。距离分辨率也得到提高。其具体作法如下：1. 在沿飞行航线上形成一个天线阵列；2. 各短天线在不同位置上接收同一地物的回波信号，其回波信号的时间、相位、强度都不同，形成相干影像。3. 经过处理，得到高分辨率的影像，相当于长天线所得影像的分辨率。

9.影响遥感图像分类精度的因素有哪些？

计算机分类的精度和可靠性与分类方法本身的优劣有关，一般说来，最大似然法的分类精度要优于最小距离法、平等多面体法等，而神经网络法、分类树法、模糊分类法又能在一些特定情况下进一步提高分类精度。除分类方法之外，分类精度还取决于一些其它的因素： 1. 训练场地和训练样本的选择问题 2. 地形因素的影响3. 混合像元问题4. 分类变量的选择问题5. 空间信息在分类中的应用问题6. 图像分类的后期处理问题

10.请结合所学知识，谈谈你对高光谱遥感的认识

高光谱成像仪是遥感发展的新技术，其图象是多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。光谱仪成像时多采用扫描式和推帚式，可以收集200或200以上波段的收据数据。使图象中的每一像元均得到连续的反射率曲线，而不像其他一般传统的成像谱光仪在波段之间存在间隔。其优点是能够区分某些特殊地物及地物之间的微弱差异，它成像时所使用的传感器叫成像光谱仪：既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱像合一”的技术，称为成像光谱技术。按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。

虽然高光谱遥感具有多谱段连续成像的特点，能够区别微弱地物差异，将某些在别类遥感技术中难以探测的地物及地物特征区别出来，但它也具有某些缺点，大致有：1.光谱分辨率高，空间分辨率低，MODIS 的分辨率仅为250-1000m，远低于其他遥感卫星，现多用于航空遥感中，其技术尚不成熟，尚属于试验阶段。2.数据量大，有时会遮掩有用信息。

11.的影响综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象。答：电磁波或太阳辐射在通过大气层时，大气层对电磁波会发生吸收、反射、折射、散射等作用，太阳辐射约有30％被云层和其它大气成分反射回宇宙空间，约有17 ％被大气吸收，约有22％被大气散射。太阳辐射通过大气层时，大气层中H2O、O2、CO2、O3对太阳辐射产生选择性的吸收，由于各种气体对太阳辐射波长吸收的特性不同，使有些波段范围通过大气层到达地面，而另一些波段则全部被吸收不能到达地面。因此，造成了许多不同波段的大气吸收带。

大气散射也太阳辐射能衰减的主要原因，集中于太阳辐射能量较强的可见光区。

电磁波穿过大气层时，使电磁波传播方向发生改变，其传播轨迹是一条曲线，其折射率与大气密度有关，电磁波有传播过程中，通过大气层两种介质界面时，出现反射现象，反射主要发生在云层的顶部，取决于云量的多少。

12.简述非监督分类的过程。

非监督分类的基本过程是：1. 确定初始类别参数；2. 计算每一像元与各类别中心的距离，选择与中心距离最短的一类作为该像元的归属类；3. 根据事先设定阈值，将类别合并或分裂；4. 计算新的类别中心，把新值与原中心值对比，有差异则用新值为集群中心；5.重复2—4的步骤；6. 聚类中心的位置不再变化或到达迭代次数，运算停止

13.简述地球辐射的分段特性。

答：地球大气层中的电磁波，按其来源和波长差异可以分为三段：（1）0.3-2.5um：主要为可见光与近红外波段，地表以反射太阳辐射为主，地球自身的辐射可以忽略；（2）2.5-6um：主要为中红外波段，地表

反射太阳辐射和地球自身的热辐射均为被动遥感的辐射源；（3）6um以上的热红外波段，地球自身的热辐射为主，地表反射太阳辐射可以忽略不计。

14.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。15.简要回答计算机辅助遥感制图的基本过程。

1）遥感影像信息选取与数字化； 2）地理基础底图的选取与数字化；

3）遥感影像几何纠正与图像处理； 4）遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接；

5）地理地图与遥感影像的复合； 6）符号注记层的生成；

7）影像地图图面配置； 8）影像地图的制作与印刷；

16.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。

17.遥感类型的划分依据及其基本情况

（1）按遥感平台分：地面遥感，航空遥感，航天遥感，航宇遥感。

（2）按传感器的探测波段分：紫外遥感，可见光遥感，红外遥感，微波遥感，多波段遥感。

（3）按工作方式分：主动遥感，被动遥感。

（4）按遥感的应用领域分：外层空间遥感，大气层遥感，陆地遥感，海洋遥感。

18.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。

19.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。

20.气象卫星的特点：

（1）具有范围大、及时迅速、连续完整的特点，并能把云图等气象信息发给地面用户。

（2）地球静止轨道卫星可持续不断地对同一地区观测

（3）短周期重复观测

（4）成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据容量

（5）资料来源连续、实时性强、成本低

21.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。

22.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。