侧视雷达图像的几何特征
遥感原理与应用习题
遥感原理与应用习题第一章电磁波及遥感物理基础名词解释：1、遥感2、遥感技术3、电磁波4、电磁波谱5、绝对黑体6、绝对白体7、灰体8、绝对温度9、辐射温度10、光谱辐射通量密度11、大气窗口12、发射率13、热惯量14、热容量15、光谱反射率16、光谱反射特性曲线填空题：1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由、、、、、、等组成。
2、绝对黑体辐射通量密度是和的函数。
3、一般物体的总辐射通量密度与和成正比关系。
4、维恩位移定律表明绝对黑体的乘是常数2897.8。
当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向方向移动。
5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为μm选择题：(单项或多项选择)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。
问答题：1、电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成？它们有哪些不同点，又有哪些共性？2、物体辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值波长是多少？3、叙述沙土、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。
4、地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？5、何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因，并列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围。
6、传感器从大气层外探测地面物体时，接收到哪些电磁波能量？第二章遥感平台及运行特点名词解释：1、遥感平台2、遥感传感器3、卫星轨道参数4、升交点赤经5、轨道倾角6、近地点角距7、地心直角坐标系8、大地地心直角坐标系9、卫星姿态角10、开普勒第三定理11、重复周期12、近圆形轨道13、与太阳同步轨道14、近极地轨道15、偏移系数16、GPS 17、ERTS_1 18、LANDSAT_1 19、SPOT 20、IRS 21、CBERS 22、ZY_1 23、Space Shuttle 24、MODIS 25、IKONOS 26、Quick Bird 27、Radarsat 28、ERS 29、小卫星填空题：1、遥感卫星轨道的四大特点。
第3章遥感传感器及其成像原理.
景物的图像线，这条图像线经曝光后在底片上记录下 来。 ❖ 接着第二个扫描镜面扫视地面，由于飞机向前运动， 胶片也作同步旋转，记录的第二条图像正好与第一条 衔接。依次下去，就得到一条与地面范围相应的二维 条带图像。
缝隙式摄影机
镜头转动式摄影机
3.1.1 摄影类传感器分类
➢ 全景摄影畸变：相片两端的地表景物被压缩。
3.1.1 摄影类传感器分类
3. 多光谱摄影机
多光谱摄影机指对同一地区，在同一瞬间摄取多 个波段影像的摄影机。采用多光谱摄影的目的 ，是充分利用地物在不同光谱区，有不同的反 射特征，来增加获取目标的信息量，以便提高 影像的判读和识别能力。
❖ 又由于扫描总视场为 11.56°，地面宽度为185km，因 此扫描一次每个波段获取6条扫描线图像，其地面范 围为 474m * 185km。
❖ 又因扫描周期为73.42ms，卫星速度（地速）为 6.5km/s，在扫描一次的时间里卫星往前正好移动 474m，因此扫描线恰好衔接。
❖ 自西往东对地面的有效扫描时间为33ms，即在33ms内扫描 地面的宽度为185km，按以上宽度计算，每9.958 μs内扫描 镜视轴仅在地面上移动了56m，因此采样后的MSS像元空间 分辨率为56m * 79m （Landsat为68m * 83m）。
四、 ETM+增强型专题制图仪
表3-4
波段号 类型
1
Blue-Green
波谱范围 /um 0.450-0.515
地面分辨率 30m
2
Green
0.525-0.605
30m
3
Red
侧视雷达图像的几何特征
3.2.3 侧视雷达图像的几何特征侧视雷达图像在垂直飞行方向（y）的像点位置是以飞机的目标的斜距来确定，见图3-27所示，称之为斜距投影。
图像点的斜距算至地面距离为：（3-17）飞行方向（x）则与推扫式扫描仪同。
由于斜距投影的特性，产生以下几种图像的几何特点：1、垂直飞行方向（y）的比例尺由小变大，见图3-28所示。
地面上有A、B、C 三段距图3-27斜距投影离相等，投影至雷达图像上为a、b、c。
由于c>b>a，因此。
显然这是由于com的作用造成的。
从图3-27中可知：地面上AB线段投影到影像上为ab,比例尺为：（3-18）弧线Aaˊ┴SB。
假定：弧线近假为直线段，并且∠AaˊB也近似为直角。
则变成通式（3-19）考虑到实测的斜距是按比例尺缩小为影像，因此在侧视方向上的比例尺为：（3-20）可见，°，cos，即趋于0°时比例尺大，而°，cos，即趋于90°时比例尺小。
2、山体前倾，朝向传感器的山坡影像被压缩，而背向传感器的山坡被拉长，与中心投影相反，还会出现不同地物点重影现象。
如图3-29所示，地物点AC之间的山坡在雷达图3-28 侧视雷达影像的比例尺图像上被压缩，在中心投影像片上是拉伸，CD之间的山坡出现的现象正好相反。
地物点A和B在雷达图像上出现重影，在中心投影像片中不会出现这种现象。
图3-29重影现象3、高差产生的投影差亦与中心投影影像投影差位移的方向相反，位移量也不同。
见图3-30所示。
投影差(3-21)而(3-22)图3-30投影差由于所以取（3-23）当△h>0时，也大于0为正值，反之为负值。
投影差改正时用加法：。
遥感概论智慧树知到答案章节测试2023年湖南师范大学
第一章测试1.什么是被动遥感。
（）A:传感器上接收的图像由计算机生成，而非人为主动产生B:传感器从远距离接收和记录目标地物所反射的太阳辐射电磁波以及物体自身发射的电磁波C:仅在有太阳光照射的物体表面记录目标地物的信息D:传感器通过设置人工辐射源，然后向目标地物发射一定形式的电磁信息，再由传感器接收和记录地面目标物反射电磁信息答案:B2.（）是一种无需接触地面就能远距离获取地球表面信息的技术。
A:地理信息系统B:全球定位系统C:遥感D:大数据技术答案:C3.遥感技术利用被测物体发出，反射或衍射的（）的特性A:电波B:声波C:电磁波D:风浪答案:C4.遥感是通过传感器记录目标物体的下列哪些信息?（）A:光谱辐射信息B:空间几何形状C:地物组成成分D:物体的质量答案:AB5.以下关于遥感的描述，说法不正确的是（）A:只记录目标地物对电磁波的反射信息B:不与目标地物直接接触C:是一门揭示目标地物的特征、性质及其变化的综合性探测技术D:遥感简称RS答案:A6.遥感的信号源包括人工辐射、反射太阳辐射、地表物体发射电磁波三种形式。
（）A:对B:错答案:A7.对长江流域进行遥感监测，比较适合的遥感平台是（）A:高架车B:无人机C:C919大飞机D:卫星答案:D8.近地面遥感平台主要用于遥感实验，进行遥感机理研究或者是对地物目标进行精细研究。
（）A:错B:对答案:B9.卫星遥感平台高度很高，大气的气流不会影响遥感平台的稳定性，但是大气会对遥感图像质量产生很大影响。
（）A:对B:错答案:A10.无人机遥感平台具有很好的灵活性和机动性，可以在低空作业，获取高分辨率图像，但是受到大气气流的影响，它的平台稳定性较差。
（）A:对B:错答案:A第二章测试1.对地观测中最常用的大气窗口从紫外线到微波不等，下列适宜在夜间成像的电磁波波段包括（）。
A:紫外波段B:近红外波段C:微波波段D:远红外波段答案:CD2.大气中的气体和其他微粒（尘埃、雾霾和小水滴等）会对电磁辐射的传输产生影响，主要包括（）。
第五章雷达图像特性及其判读特点
侧视图像与正视图像比例尺比较
➢ 上图A、B、C代表大小相同的地物，它们之间 的距离也相等，分别在近、中和远距离上。它 们相应的地面距离分别为GRA、GRB、GRC。
➢ 侧视图像是直接根据信号的返回时间成像，不 能反映地物间相等的距离和地物本身的相等宽 度，结果使图像比例尺在近距离处比例尺较小 ，远距离处比例尺很大。
➢ 透视缩减与上下位移都与雷达盲区现象相关。
➢ 背向雷达天线的坡面所接收的信号很弱，或者 根本没有信号接收。
➢ 地物A的右侧背向飞机，其坡度又小于俯角， 因而还能得到雷达脉冲的照射。但这种脉冲照 射非常轻微，回波也就很弱，图像比较阴暗。
➢ 地物B的右侧斜坡与俯角平行，得不到雷达脉 冲的照射，雷达天线就接收不到这段时间内的 回波，图像呈黑色（盲区）。
➢ 就在911事件发生之前，科学家们曾对世 贸中心地区的地下结构进行过雷达拍照， 现在它们已经在重建工作中得到了应用， 只是这些图像并不十分清楚。
➢ 费贾尼指出：“对前后两组图像进行对 比可以帮助我们对地下结构的变化加以 了解，对其破坏程度加以评估。”
雷達圖像發現哥倫比亞號遭不 明物體撞
➢ 美國宇航局官員星期六晚說﹐搜索例常雷達樣 品的國防部官員發現﹐太空梭哥倫比亞號執行 任務的第二天納入軌道時附近有一物體的證據。
➢ 由于低角度倾斜照射、不间断的图像覆盖、以 及次要细节的消除等，雷达图像对线性形迹大 为增强。
➢ (1) 对地面的倾斜照射产生了图像明暗效应， 从而增强了断层和破碎带的显示。雷达天线垂 直于线性形迹的地方，阴影和明亮部分最明显。
➢ (2) 雷达图像在抑制次要细节方面有特殊的效 果。其小比例尺、大面积、低分辨力单元本身， 正像一种信息过滤器，滤去了地物噪声的高频 率空间细节，而航空像片的高分辨力，则记录 了地被细部，从而掩盖了其下伏的地质形迹。
2016-2017(1)微波遥感-5.1侧视雷达图像的几何变形分析
0
地球曲面总是低于切平面！
R02 ( R0 h) 2 D 2 (2 R0 h)h D 2 D 2 / 2 R0 h
五，大气折射的影响
y k ( R' R)
等效斜距
弧长
弦长
1 R R Rc 2 sin( Rc / 2 ) 24
n n / H sin
SAR Image
*
*
Azimuth Compression Range Compression
三，地形起伏的影响
Y
p’
Yp
p
地形起伏产生的位移：
dy y p ' y p kh cos
叠掩
四，地球曲率的影响
地形起伏：dy y p ' y p kh cos
地球曲率：dy y p y p kh cos
f k H
二，外方位元素变化的影响
p p p p
传感器成像位置（Xs,Ys,Zs）姿态角（φ,ω,κ）和飞行 速度（vx,vy,vz）. 俯仰 正常 dφ_航向_俯仰 dω_旁向_滚动 dκ_方位_偏航
偏航
p
飞行速度的影响
C
C”
Raw SAR Data
Range Compressed Data
3 c 2
海平面上大气的折射系数n=1.000035
y k ( R' R) kR
H 2 4 10 8 2 y ( ) y 24 1.00035
-8 折射率随高度变化的梯度=-4*10
六，地球自转的影响
地球自转的影响，产生 了图像底边中点的坐标 位移Δx,Δy和平均航 偏角θ
x bb' sin k x y bb' cos k y
测绘航空摄影考点解析
测绘航空摄影考点解析一、胶片航摄仪1.航摄仪的结构单镜头分幅摄影机是目前应用较多的航空摄影机，它装有低畸变透镜。
透镜中心与胶片面有固定而精确的距离，称为摄影机主距。
胶片幅面的大小通常是边长为230 mm的正方形：胶片暗盒能存放长达152M的胶片。
摄影机的快门每启动一次可拍摄一幅影像，故又称为框幅式摄影机。
单镜头框幅式胶片航空摄影机主要由镜筒、机身和暗盒三部分组成。
框幅式胶片航空摄影机分类：位于承片框四边中央的为齿状的机械框标；位于承片框四角的为光学框标。
新型的航空摄影机均兼有光学框标和机械框标。
框幅式航空摄影属于（中心）投影成像。
2．航摄仪的分类航空摄影机通常根据其主距或像场角的大小进行分类(1)根据摄影机主距F值的不同，航空航摄机可分为长焦距、中焦距和短焦距3种；(2)根据像场角的大小，航空摄影机可分为常角、宽角和特宽角3种。
表9-1-1航空摄影机的分类像场角（2ß）/（。
）主距（f）/mm常角≤75长焦距≥255宽角75～100中焦距102～255特宽角≥100短焦距≤102航空摄影对于航摄机主距的选择，顾及到像片上投影差的大小以及摄影基高比对高程测定精度的影响，一般情况下，对于大比例尺单像测图(如正射影像制作)，应选用常角或窄角航摄机；对于立体测图，则应选用宽角或特宽角航摄机。
3、感光材料及其特性摄影过程中已曝光的感光片必须经过摄影处理(冲洗)，才能将已曝光的感光片转变成一张负像底片。
航摄胶片的冲洗主要包括显影、定影、水洗、干燥等过程。
4、航摄仪的辅助设备1）．为了尽可能消除空中蒙雾亮度的影响，提高航空景物的反差，需要加入航摄滤光片辅助设备2）．为了补偿像移的影响，在测图航摄仪中需增加影像位移补偿装置。
3）．为了测定景物的亮度，并根据安置的航摄胶片感光度，自动调整光圈或曝光时间。
需要加入航摄仪自动曝光系统4）．常用的两种胶片航摄仪我国现行使用的框幅式胶片航空摄影仪主要有RC型航摄仪和RMK型航摄仪两种RC-10和RC-20的光学系统基本上是相同的，后者具有像移补偿装置新一代的RC-30航空摄影系统组成：RC-30航摄仪、陀螺稳定平台和飞行管理系统组戌，功能：像移补偿装置、自动曝光控制设备，GPS辅助导航的航空摄影。
遥感导论期末习题集
《遥感导论》习题集一.名词解释数字图像：用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数学表示的图像。
遥感数字图像：以数字形式表述的遥感图像。
不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。
电磁波谱：将各种电磁波按其波长（或频率）的大小依次排列所构成的图谱。
辐射分辨率：辐射分辨率是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。
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，即传感器能把两个目标物作为清晰的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。
直方图：对于数字图像来说，直方图实际就是图像灰度值的概率密度函数的离散化图形。
真彩色合成：如果彩色合成中选择的波段的波长与红绿蓝的波长相同或近似，那么得到的图像的颜色与真彩色近似，这种合成方式称为真彩色合成。
直方图均衡化：对原始图像中的像素灰度做某种映射变换，使变换后图像灰度的概率密度是均匀分布的，即变换后图像是一幅灰度级均匀分布的图像。
几何精纠正：又称为几何配准（registration），是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。
主成分变换：是基于变量之间的相关关系，在尽量不丢失信息前提下的一种线性变换的方法，主要用于数据压缩和信息增强。
在遥感软件中，主成分变换常被称为K－L变换。
缨帽变换：旋转坐标空间，但旋转后的坐标轴不是指到主成分的方向，而是指到另外的方向，这些方向与地物有密切的关系，特别是与植物生长过程和土壤有关。
植被指数：根据地物光谱反射率的差异作比值运算可以突出图像中植被的特征、提取植被类别或估算绿色生物量，能够提取植被的算法称为植被指数。
图像平滑：图像在获取和传输的过程中，受传感器和大气等因素的影响会存在噪声。
在图像上，这些噪声表现为一些亮点、或亮度过大的区域。
为了抑制噪声、改善图像质量所做的处理称为图像平滑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.2.3 侧视雷达图像的几何特征
侧视雷达图像在垂直飞行方向（y）的像点位置是以飞机的目标的斜距来确定，见图3-27所示，称之为斜距投影。
图像点的斜距算至地面距离为：
（3-17）
飞行方向（x）则与推扫式扫描仪同。
由于斜距投影的特性，产生以下几种图像的几何特点：
1、垂直飞行方向（y）的比例尺由小变大，见图3-28所示。
地面上有A、B、C 三段距
图3-27斜距投影
离相等，投影至雷达图像上为a、b、c。
由于c>b>a，因此。
显然这是由于com的作用造成的。
从图3-27中可知：地面上AB线段投影到影
像上为ab,比例尺为：（3-18）
弧线Aaˊ┴SB。
假定：弧线近假为直线段，并且∠AaˊB也近似为直角。
则
变成通式（3-19）
考虑到实测的斜距是按比例尺缩小为影像，因此在侧视方向上的比例尺为：
（3-20）
可见，°，cos，即趋于0°时比例尺大，而°，cos，即趋于90°时比例尺小。
2、山体前倾，朝向传感器的山坡影像被压缩，而背向传感器的山坡被拉长，与中心投影相反，还会出现不同地物点重影现象。
如图3-29所示，地物点AC之间的山坡在雷达
图3-28 侧视雷达影像的比例尺
图像上被压缩，在中心投影像片上是拉伸，CD之间的山坡出现的现象正好相反。
地物点A和B在雷达图像上出现重影，在中心投影像片中不会出现这种现象。
图3-29重影现象
3、高差产生的投影差亦与中心投影影像投影差位移的方向相反，位移量也不同。
见图3-30所示。
投影差(3-21)
而(3-22)
图3-30投影差
由于
所以取（3-23）
当△h>0时，也大于0为正值，反之为负值。
投影差改正时用加法：。