北京建筑大学 遥感基础 PPT考试要点
遥感考试重点
遥感考试重点遥感名词解释1.遥感：是指不直接接触物体本身，从远处通过传感器探测和接收来自目标物体的信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等），经过信息传输、加工处理及分析解译，识别物体和现象的属性及其空间分布等特征与变化规律的理论和技术。
2.电磁波谱：不同辐射源产生的电磁波的波长各不相同，其变化范围也很大，将各种电磁波按其波长（或频率）的大小，依次排列成图表，就叫做电磁波谱。
3.黑体：如果一个物体对于对任何波长的电磁辐射都全部吸收，且有最大的发射率，则这个物体是绝对黑体。
4.大气窗口：大气对电磁辐射的吸收和散射都很小，而透射很高的波段。
5.数字化图像：是一种以二维数组（矩阵）形式表示的图像，该数组由对连续变化的空间图像作等间距抽样所产生的抽样点——像元（像素）组成。
6.比值图像：通过不同波段的同名像元亮度值之间的除法运算（除数不为0）,以所得的比值(商)生成的新图像。
7.直接解译标志：在遥感图像上能直接见到的形状、大小、色调、阴影、花纹等影像特征，称作直接解译标志。
8.间接解译标志：需要通过分析、判别才能识别地质体和地质现象的存在，才能推断其性质的影像特征称为间接解译标志。
9.构造解译：构造解译是指在遥感图像上识别、标绘和分析各种构造成分的存在标志、形态特征、分布规律、组合和交切关系及其地质成因。
10.岩层三角面：遥感图像上最高点和与之相邻的两个最低点相连接而成的一个假想的三角形平面。
是测定产状的最佳标志。
简答题1.遥感技术的特点答：（一）宏观观测，大范围获取数据资料。
例：一张比例尺为1：35000的23cm*23cm的航空相片，可以反映出逾60km2的地卖弄景观实况。
（二）动态监测，快速更新监控范围数据。
例：RapidEye卫星对地重访周期为1天，灾害监测星座DMC重放周期可缩短24h以内，气象卫星重访周期更短，几个小时即可覆盖全球。
（三）技术手段多样，可获取海量信息。
例：可采用可见光或红外线探测物体，亦可采用微波全天候的对地观测。
大学遥感——考试重点
1.阐述遥感的基本概念。
遥感是指通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被探测目标、区域和现象的又用信息。
2.遥感探测系统包括哪几个部分？被探测的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息处理、信息应用3.与传统对地观测手段比较，遥感有什么特点？举例说明。
大面积的同步观测、时效性、数据的综合应用和可比性、经济型、局限性4..遥感有哪几种分类？分类依据是什么？按平台分：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感按传感器探测波段：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感按工作方式：主动遥感喝被动遥感、成像遥感喝非成像遥感按遥感的应用领域：外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感5.试述当前遥感发展的现状及趋势。
多光谱摄影技术是航空遥感的重要发展，卫星遥感把遥感技术推向了全面发展和广泛应用的崭新阶段，微波遥感的发展进一步体现为多极化技术、多波段技术和多工作模式6.主要遥感平台有哪些，各有何特点？地面遥感平台，如固定的遥感塔、可移动的遥感车、船舰等航空遥感平台，如各种固定翼和旋翼飞机、系留气球、探空火箭等航天遥感平台，各种不同高度的人造地球卫星、载人或不载人的宇宙飞船、航天站和航天飞机7.大气和通过其中传播的电磁波的散射有哪几类？他们各有什么特点。
瑞利散射又称分子散射其散射强度与入射辐射的波长的四次方正比即入射辐射的波长越短散射能力越强。
米氏散射其散射强度约与波长的二次方成正比具有方向性粗粒散射其散射强度与波长无光是非选择性散射。
8.什么是大气窗口？常用于遥感的大气窗口有哪些？通常把通过大气而较少被反射、吸收或散射的投射率较高的电磁辐射波段称为大气窗口9.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。
物理过程：能源：太阳辐射能大气传输：部分被大气中微粒散射和吸收而衰减。
波长位于大气窗口的能量才能通过大气层。
并经大气衰减后到达地表与地表相互作用：不同波长的能量到达地表后，被选择性反射，吸收，透射，折射。
北京建筑大学 遥感基础 PPT第五次课 遥感图像的解译
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三、空间特征及其判读标志
❖ 形状(shape)
目标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓。如飞机 场、港湾设施在遥感图像中均具有特殊形状。
用于图像判读的图像通常多是垂直拍摄的，遥感 图像上表现的目标地物形状是顶视平面图，它不 同于我们日常生活中经常看到的物体形状。由于 成像方式的不同，飞行姿态的改变或者地形起伏 的变化，都会造成同一目标物在图像上呈现出不 同的形状。解译时必须考虑遥感图像的成像方式。
❖ 不同遥感影像中阴影的解译是不同的，例如:侧视雷 达影像中目标地物阴影由目标阻挡雷达波束穿透而 产生，热红外图像中目标地物阴影是由于温度差异 所形成，例如夏季中午飞机飞离机场不久进行热红 外成像，地表仍会留下飞机的阴影。
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位置
❖ 地物存在的地点以及周围环境。 ❖ 目标地物与其周围环境总是存在一定的空间联系，
❖ 图象的各种特征，借助它可以判断与某地物
属性相关的其他现象。
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四、影响景物特征及判读的因素
1.地物本身的复杂性 1）植被
色素的区别：可见光波段 细胞结构的区别：红外 叶子的稠密度： 近红外 含水量：1.3um以后更明显 失水导致结构发生变化，近红外反射率下降。
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1.地物本身的复杂性
2）土壤
并受周围地理环境的一定制约。 ❖ 位置：地理位置，相对位置。 ❖ 依据遥感图象周框注记的地理经纬度位置，可以推
断出区域所处的温度带，依据相对位置，可以为具 体目标地物解译提供重要依据。
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布局
❖ 某一地物与其他地物的关系。 ❖ 地物物体之间存在着密切的物质与能量的联
系，依据空间布局可以推断目标地物的属性。 ❖ 类型：各大类别组成类型。 ❖ 其他：分辨力，比例尺，图象色调平衡和图
遥感考试重点
第一章1、遥感（前言）遥感是在不直接接触的状况下，对目标或自然现象远距离感知的一门探测技术。
详细地讲, 是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器猎取反映地表特征的各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现讨论地物空间外形、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。
2、遥感的进展趋势（前言）3、电磁波的性质（p2）电磁波具有波粒二象性，即波动性和粒子性。
波动性:衍射、干涉、偏振粒子性：光电转换，粒子是有能量的4、波长表（p5记住典型的,如可见光0.38〜0.76um、红外线0.76〜lOOOum）5、黑体的辐射特性（p6）（1）与曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W随温度T的增加而快速增加；（2）分谱辐射能量密度的峰值波长入max随温度的增加向短波方向移动；（3）每根曲线彼此互不相交，故温度T越高全部波长上的波谱辐射通量密度也越大。
6、地球大气分层（p9）地球大气从垂直方向可分为4层，对流层、平流层、电离层和外大气层。
7、散射（pll）电磁波在传播过程中遇到小微粒而使传播方向发生转变，并向各个方向散开，称散射。
散射的方式随电磁波波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相对关系而变，主要有: 米氏散射：假如介质中不匀称颗粒的直径a与入射波长同数量级；匀称散射：当不匀称颗粒的直径a>>入时，发生；瑞利散射：介质的不匀称颗粒直径a小于入射电磁波波长的非常之一。
8、大气窗口（pll概念及形成缘由）不同电磁波段通过大气后衰减的程度是不一样的，因而遥感所能够使用的电磁波是有限的。
有些大气中的电磁波透过率很小，甚至完全无法透过电磁波，称为“大气屏障”；有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感非常有利，这些波段通常称为“大气窗口”。
在可见光波段，引起电磁波衰减的主要缘由是分子散射。
在紫外、红外与微波区，引起电磁波衰减的主要缘由是大气汲取。
引起大气汲取的主要成分是氧气、臭氧、水、二氧化碳等。
北京建筑大学 遥感基础 PPT第四次课 图像处理)
主成分分析的原理如图所示，原始数据为二维数据，两个分量 为x1、x2之间存在相关性，通过投影，各数据可以表示为y1轴上的 一维点数据，从二维空间中的数据变成一维空间中的数据会产生信 息丢失，为了使信息损失最小，必须按照使一维数据的信息量（方 差）最大的原则确定y1轴的取向。新轴y1称作第一主成分。为了进 一步汇集剩余的信息，可求出与第一轴y1正交、且尽可能多地汇 集剩余信息第二轴y2，新轴y2称作第二主成分。
5.3 图象锐化
图像锐化是增强图象中的高频成分，突出图象的边缘 信息，提高图象细节的反差，因此有时也称为边缘增强。 其图象处理的结果与平滑正好相反。
f(x,y)
g(x,y)
锐化是对领域内的图象微分，常采用的微分方法是梯度。设函 数f(x,y)在(x,y)处的梯度定义为： 梯度的模为：
遥感图像的处理
遥感图像的处理
由于土壤中氧化铁含量比较高，而(TM5/TM4)可以突出三价铁 的信息，（TM3/TM1）可以削弱水体的信息，因此，利用（TM5/TM4） /（TM3/TM1）可以突出土壤信息，同时削弱或消除水体或水分对土 壤的影响，更好地表示土壤的养分含量。
TM1能充分反映水体信息，对土壤湿度变化反映敏感，因此，利用 (TM5/TM7)/(TM4/TM3), (TM5/Tm4)/(TM3/TM1)，TM1合成的彩色图 象有效地剔除了植被的影响，同时可以突出土壤湿度和土壤中养分 含量的变化。再经过快速高斯变换，植被特别茂密显示深蓝色，裸 露地呈现淡紫色，农田为土灰色，其他覆盖较差的林地呈现青绿色
因此，主成分分析满足如下准则： ①主成分分析算法是一正交变换； ②主成分分析后所得到的向量Y中各元素互不相关； ③从主成分分析后所得到的向量Y中删除后面的(n-d) 个元素而只保留前d(d<n)个元素时所产生的误差满足平方 误差最小的准则。
遥感考试要点
遥感定义：1.遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。
2.遥感是指从不同高度的平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor），接收来自地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。
3.遥感：遥远感知。
在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。
具体地讲，是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。
遥感平台：装载传感器的工具或设备；传感器：接收、记录目标物电磁波特征的仪器。
遥感类型：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：主动遥感和被动遥感；成像遥感与非成像遥感。
4.按遥感的应用领域分：资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、水文遥感、城市遥感、工程遥感及灾害遥感、军事遥感等。
多波段遥感：指探测波段在可见光波段和红外波段范围内，再分成若干窄波段来探测目标。
遥感特点（优势和局限性）：大面积同步观测；时效性；数据的综合性；经济性；局限性。
遥感系统组成：遥感信息的收集系统、遥感信息的接收和预处理系统、遥感信息的分析和判读系统。
遥感探测地物信息的过程（原理）：电磁波：根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场能够在它的周围引起变化的磁场,这个变化的磁场又在较远的区域内引起新的变化电场,并在更远的区域内引起新的变化磁场.这种变化的电场和磁场交替产生,以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。
电磁波的特点：波粒二象性－－波动性和粒子性；波动性形成了光的干涉，衍射，偏振等现象现象。
遥感考试要点
一名词解释1、黑体：对任何波长的辐射，反射率和折射率为0，黑体是一种理想的辐射体，与温度有关。
黑体是一种理想的吸收体，自然界没有真正的黑体。
2、瑞利散射：当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射，这种散射主由有大气中的原子和分子，如氮，二氧化碳，臭氧引起的。
米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。
这种散射主要是由大气中的微粒，如烟，尘埃，小水滴及气溶胶等引起。
3、大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射，吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。
4、高光谱：光谱波段覆盖了可见光，近红外，中红外，热红外区域的全部光谱带。
高光谱成像主要用于航空遥感探测，较慢的飞行速度，使提高空间分辨率成为可能，是高光谱分辨率遥感的简称5、植被指数：比值运算长用于突出遥感影像中的植被特征，提高植被类别或计算植被生物量，这种算法的结果称为植被指数。
6、K-L变换：k-L变换是离散变换的简称，又被称为主成分变换。
它是对某一多光谱图像x利用k-L变换矩阵A进行线性组合，而产生一组新的多光谱图像Y，表达式Y=AX。
7、K-T变换：也称缨帽变换，这种变换也是一种线性组合变换，其公式为Y=BX。
8、主动遥感：由探测器发射一定能量的电磁波并接受目标的后向散射信号。
9、太阳同步轨道：简称极地轨道，轨道高度800-1600km，南北向绕地球运转，对东西向宽约2800km的带状地域进行观测，用于资源环境遥感。
地球静止卫星轨道：地球同步轨道，轨道高度3600km左右，绕地球一周24小时，卫星公转角速度和地球自转角速度相等，观测地球1/4面积，可以作为通讯中继站，用于传输各种天气资料。
10、标准假彩色合成：当4，3，2波段分别赋予红、绿、蓝色时，即绿波段赋予蓝、红波段赋予绿、红外波段赋予红时这一合成方案被称为标准假彩色合成。
二简答题1.K—L变换的作用是什么？①数据压缩：进行K—L变换后，这是亮度不再与地物光谱值直接关联，但第一，前两个或前三个主分量，已包含了绝大多数的地物信息，足够分析使用，同时数据量却大大减少了。
北京建筑大学 遥感基础 PPT第七次课 遥感技术在测绘中的应用
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三 陆地地形图测绘
使用航空像片测绘地形图的技术已相当成熟，但 航空像片覆盖面积小，全世界那么大的地方不可 能在短时间内拍摄全部的陆地，并且价格昂贵。
而卫星像片覆盖面积很大，能在短时间内对全球 摄影一遍，还可进行重复摄影。随着分辨力的提 高，测图比例尺也在不断提高，如IKONOS获取 的立体图像能测绘1:2.5万比例尺的地形图。
美国使用像幅为23×46cm的大像幅像机，在低 高度轨道的航天飞机上对地面进行立体摄影，基 线高度比达1.2，纵向重叠达80％，在立体测图仪 上也能测绘1：5万比例尺的地形图。
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不同方案
SPOT－5图像的高程信息提取方法 3－Camera立体测图卫星 其它用于立体测图的卫星 资源三号
为保证精度和可靠性,采用大平台、并配置双频GPS 以及多个陀螺,经过处理,资源三号无控制点直接定 位优于15 m,带控制点高程精度优于3 m,平面精度 优于4 m,完全满足1∶50 000测图精度。
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IKONOS立体像对
IKONOS （全色）
1m
1:10000
1:5000
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要点
纠正方法采用多项式拟合法或共线方程法等， 制作成假彩色卫星影像图。
跨景制作影像图时，尽量选择同一季节的影像， 并须作影像基色和反差调整处理和镶嵌边平滑 处理
对于高差很大的地区，应考虑投影差改正，尤 其是高分辨力影像，如IKONOS必须作投影差 改正
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卫星影像修测地形图主要步骤
被修测的地形图应数字化后形成数字栅格地图 （DRG）或数字矢量地图（DLG）；
利用DRG或DLG对卫星影像进行纠正；
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2、 数字图像的几何纠正与辐射纠正 3、 数字图像的变换与增强
图像拉伸、彩色增强、K-L变换、K-T变换、平 滑、锐化、彩色合成、四则运算
4、 数据融合 5、 遥感图像计算机分类
监督分类 非监督分类
（五）遥感应用
测绘 城市热岛 灾害监测 3S应用
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复习与考试
成绩
期末考试 70% 平时成绩 30% 开卷考试
试题类型
单选（每题2分，共30分） 填空题（每题1分，共10分） 简答题（每题10分，共40分） 综合题（20分）
知识要点
（一） 遥感的基本概念 1、遥感的概念、特点、类型 2、遥感系统的组成 3、遥感系统的分类
（二） 遥感的物理基础
1、电磁波谱与电磁辐射 电磁波普，典型地物水、土、植被
2、太阳辐射及大气对辐射的影响 主要是散射，大气窗口
3、地球辐射与地物波谱 可见光、近红外、热红外、微波
（三）遥感成像原理与图像特征
1、遥感平台，摄影成像、扫描成像原理及图 像特征 2、常用遥感图像 3、遥感图像的特征（空间、时间、光谱、辐 射分辨率）
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