河南理工大学遥感复习题--遥感原理与应用

第一章遥感物理基础

1 遥感：即遥远感知，在不接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一门技术。具体讲，是在高空和外层各种平台上，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，实现研究等空间形状.位置.性质.变化及其与环境互相关系的一门现代运用技术科学。2电磁波谱：把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列，就形成了电磁波谱。

3绝对黑体：能够完全吸收任何波长入射能量的物体

4灰体：在各种波长处的发射率相等。

5色温：用嘴接近回头辐射曲线的黑体辐射曲线作为参照，这是的黑体辐射温度。

6大气窗口：电磁波有些波段通过大气层时减弱较少，透过率较高，这些电磁波段被称为大气窗口。

7发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。

8光谱反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。

9波粒二象性：电磁波具有波动性和粒子性。

10光谱反射特性曲线：发射波普是某物体的反射率随波长的变化规律，以波长为横轴，反射率为纵轴的曲线。

11.地物波普特性：是指各种地物各自所具有的电磁波特性，包括发射辐射和反射辐射。二．简答

1黑体辐射遵循哪些规律？

（1）凡是吸收热辐射能力强的物体，它的热发射能力也强。凡是吸收热辐射能力弱的物体他们的热发射能力也弱

（1）普朗克定律：（2）斯忒藩-波耳兹曼定律：（3）基尔霍夫定律：

（4）瑞利-琴斯定律：5）维恩位移定律：

2电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成？遥感中所用的电磁波段主要有哪些？

电磁波包含了从波长最短的r射线到最长的无线电波段，包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x射线、伽玛射线等。遥感中所用的为从紫外线到微波波段，包括紫外线、可见光、红外波段、微波波段。

3、物体的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？

a.温度和波长

b.2897.8um 利用波长乘温度=2897.8

4叙述沙土、植物、和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。

自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土壤的光谱特性曲线与一下因素有关，即土壤类别、含水量、有几只含量、砂等含量有关。土壤的反射波普特性曲线比较平滑，因此在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。

植物均进行光合作用，因此各类绿色植物具有相似的反射波普特性，特征是：可见光附近有反射率为10%-20%（绿光）的一个波峰，两侧蓝红各有两个吸收带。这一特征是由叶绿素的影响造成的，叶绿素对蓝光和红光吸收作用强而对绿挂光反射作用强。近红外波段0.8到1.0微米间有一个反射的陡坡，至1.1微米附近有一个峰值，形成植被的独有特性。

水的反射主要为蓝绿光波段，其他吸收率很强，特别在近红外、中红外波段有很强的吸收带，反射率几乎为0，以此在遥感中常用近红外波段确定水体的位置和轮廓，再次波段的黑白正偏上，水体为黑色，与周围植物和土壤形成明显反差，很容易识别判读。但当水中很有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。

5地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？

太阳位置，传感器位置，地理位置，地形，季节气候变化，地面湿度变化，地物本身的变异，大气状况。

6何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因。

答：大气窗口：有些波段的电磁波的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利。

原因：太阳辐射到达地面要穿过大气层，大气辐射.反射共同影响衰减强度，剩余部分才为透射部分，不同电磁波衰减程度不一样，透过率高的对遥感有利。

7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？

答：（1）太阳穿过大气照到目标并被反射到传感器的辐射照度（2）太阳辐射未穿过大气被大气散射折射到传感器（3）视场外物体的辐射能量通过大气到达传感器（4）市场外物体发射的能量照到目标物体并被目标物体反射到传感器。

第二章遥感平台及运行特点：

1遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称遥感平台。

2遥感传感器：遥感中获取遥感数据的关键设备。

3卫星轨道参数：确定卫星轨道在空间的具体位置和形状的参数。有升交点赤经，近地点角距，赤道倾角，卫星轨道长半轴，卫星轨道偏心率，卫星过近地点时刻组成。

4升交点赤经：卫星轨道升交点与春分点间的角距。升交点即卫星由南向北运动时与地球赤道面的交点。

5 卫星姿态角：当地垂线与飞行器轴线的夹角。以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为Y轴，垂直xy平面的方向为z轴，卫星姿态角有三种：绕x轴旋转的姿态角为滚动：绕y轴旋转的姿态角为俯仰；绕z轴旋转的为偏航。

6与太阳同步轨道：卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角，不随地球绕太阳公转而改变。

7LandSat：美国发射的地球资源技术卫星，共发射七颗这系列卫星。

8 SPOT：法国空间研究中心研制的主要用于地球资源遥感，五颗。

9卫星运行周期：卫星绕地球一圈所需的时间，即从升交点开始运行到下次过升交点时的时间间隔。

10.进极地轨道：轨道倾角接近90°，即轨道面接近地轴。

问答题：

1、遥感卫星轨道的四大特点是什么？这些特点有什么好处？

答：（1）近圆形轨道：使在不同地区获得的图像比例尺一致。便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接现象。

（2）近极地轨道：有利于增大卫星对地面总的观测范围。（3）与太阳同步轨道：有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测；有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，是卫星上的太阳得到稳定的太阳照度。

（4）可重复轨道：有利于对地面地物或自然现象的文化动态监测。

第三章遥感传感器

遥感传感器：获取遥感数据的关键设备。（收集器，探测器，处理器，输出器）

探测器：将收集的辐射能变为化学能或电磁能

红外扫描仪：利用红外进行扫描成像的成像仪，对物面扫描成像的一种。

多光谱扫描仪：利用光线机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器。

推扫式成像仪：一种瞬间在像面上先形成一条图像甚至一副二维影像，然后对影像景象进行扫描成像的成像仪

成像光谱仪：在特定的光谱域以高分辨率同时获得连续的地位光谱图像

瞬时视场：形成单个像元的视场，决定地面分辨率。

MSS：成像板上排列有24+2各玻璃纤维单元，每列有6个纤维单元，每个探测器的视场为

86urad，每个像元的地面分辨率为79x79m，扫描一次每个弊端获得6条扫描线图像，其地面范围为474x185KM

TM：是相对MSS的改进，一个高级的所波段扫描仪共有探测器100个，分7个波段，一次扫描成像为地面的480x185km

HRV：是一种线阵列推扫描仪，由于使用CCD元件做探测器，在瞬间能同时得到垂直航向的一天图像线，不需要用摆动的扫描镜，以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带

SAR ：

INSAR：利用SAR在平行轨道上对同于地物额获取两幅（两幅以上）的但视复数影像来形成干涉，进而得到该地区的三维地表信息

CCD：称电荷耦合器件，是一种由硅等半导体材料制成的固体器件，受光火电激产生的电荷靠电子或空穴运载，在固体内移动，达到一路是序输出信号

真实孔径侧视雷达：天象装在飞机侧面。发射机向侧面内发射一束脉冲，地物发射的微波脉冲，有天线收集后，被接收机接收，回拨信号经电子处理器吃了，在阴极射线管上形成一条相应于辐照内各种地物反射特性的图像线

全景畸变：由于地面分辨率随扫描角发生变化，而使红外扫描影像产生畸变，这种畸变称之为全景畸变。

合成孔径侧视雷达：是一个小天线作为的那个复数单元，将此单元沿一直线不断移动，在移动中选择若干个位置，在每个位置上发生一个信号，接收相应发生位置的回波信号储存记录下来

距离分辨率：在脉冲发射方向上，能分辨两个目标的最小距离

方位分辨率：在雷达飞行方向上，能分辨两个目标的最小距离

斜距投影：测试雷达图像在垂直方向的像点位置是靠飞机的目标的斜距来确定

多中心投影：合成孔径雷达原理。

1、目前遥感中使用的传感器可分为哪几种？

答：1有无主动发射电磁波：主动，被动。2成像与否：成像，非成像

3利用的电磁波段：光学和微波4按基本结构原理：摄影类型传感器扫描成像类型传感器雷达成像类型传感器非图像类型传感器

2、遥感传感器包括哪几部分？

答：1 收集器：收集地物辐射来的能量2探测器：将收集的辐射能转化为化学能或电能3处理器：对收集的信号进行处理4输出器：输出获取的数据

3、LANDSAT系列卫星上具有全色波段的是哪一颗？其空间分辨率怎样？

答：Landsat-4 83x83m

4、利用合成孔径技术能提高侧视雷达的何种分辨率？答：方位分辨率

5、实现扫描线衔接应满足的条件是什么？

答：速度与航高之比为一常数

4、叙述侧视雷达图像的影像特征

答：1垂直飞行方向的比例尺由小变大。2造成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，还会出现不同地位点重影现象3高差产生的投影差与中心投影影像差位移的方向相反，位移量不同4不同设站对同一地区获取的雷达图像也能构成立体影像。

5、物面扫描的成像仪为何会产生全景畸变？

答：地面分辨率随扫描角发生变化，而使扫描影像产生畸变，称为全景畸变。

全景摄影机的像距不变，总在焦面上，物距随扫描角变化而变化。

6、TM专题制图仪与MSS多光谱扫描仪有何不同？

答：TM是MSS的改进，增加了一个扫描改正器，具有更高的空间分辨率，更高的频谱选择性，更好的几何真度，更高的辐射准确度和分辨率，同时扫描行垂直于飞行轨道，往返双向的对地面扫描

7、SPOT卫星上的HRV推扫式扫描仪与TM专题制图仪有何不同？

答：HRV推扫式扫描仪是对像面扫描成像，TM是多光谱扫描仪对物面扫描成像

第四章遥感图像处理（一）

名词解释：

1光学影像：一种以胶片或者其他的光学成像载体的形式记录的影像。二维的连续的光密度函数

2数字影像：以数字形式记录的影像，二维的离散的光密度函数

3空间域图像：以光学图像和数字图像表现的影像，空间坐标XY的函数

4频率域图像：以频率域的形式表示的影像，频率坐标Vx，Vy的函数。

5图像采样：图像空间坐标（x，y）的数字化

6灰度量化：图像灰度数字化

7 ERDAS：一个开发专业遥感图像处理与地理信息系统软件的公司。

8 BSQ：按波段记载数据文件。

9 BIL：一种按照波段顺序交叉排列的遥感数据格式，与BSQ相反。

10 图像数字化：图像函数f（x，y）在空间坐标和幅度上都要离散化，其离散后的每个象元的值都用数字表示，整个过程就叫图像数字化。

简答题：

1、叙述光学影像与数字影像的关系和不同点。

答：光学影像:可以看成是一个二维的连续光密度通过率函数，相片上的密度随xy变化而变化，是一条连续的曲线，密度函数非负且有限。数字影像：是一个二维的离散光密度函数，数字影像处理要比光学影像简捷快速，而且可以完成一些光学处理方法所无法完成的各种特殊处理，成本低，具有普遍性。

2、怎样才能将光学影像变成数字影像?

答：把一个连续的光密度函数变成一个离散的光密度函数，进行图像数字化，包括图像采样，（空间坐标数字化）灰度级量化过程处理（灰度数字化）。

3、叙述空间域图像与频率域图像的关系和不同点。

答：空间域图像以空间坐标xy的函数，频率域是以坐标Vx，Vy的函数，用F（Vx，Vy）表示。

图像从空间域变为频率域是采用傅立叶变换，反之采用逆变换。

4、如何实现空间域图像与频率域图像间的相互转换？

答：采用傅里叶变换和逆变换

5、你所知道的遥感图像的存贮格式有哪些？

答：LTWG（BSQ,BIL）,另外TIFF,BMP

6、遥感图像处理软件应具备哪些基本功能？

答：1图像文件管理2图像处理3图像校正4多影像处理5图像信息获取6图像分类7遥感专题图的制作8与GIS系统的接口

第四章遥感图像几何处理（二）

1构像方程：地物点在图像坐标（x，y）和其在地面对应点的大地坐标（x，y，z）之间的数学关系。

2通用构像方程：在地面坐标系与传感器坐标系之间建立的转换关系

3几何变形：指原始图像上各地物的几何位置形状尺寸方位等特征与在参照系统中的表达要

求不一致时产生的变形。

4几何校正：指消除或改正遥感影像几何误差的过程。

5粗加工处理：也叫粗纠正，仅做系统误差改正。

6精加工处理：指消除图像中的几何变形，产生一副符合某种地图投影后图形表达要求的新图像的过程。

7多项式纠正：回避成像的空间几何过程，直接对图像变形的本身进行数学模拟，把多项式作为遥感图像的图像坐标与地面坐标之间的数学模型。

8直接法纠正：从原始图形阵列出发，亦按行列的顺序依次对每个输出像素点位求其地面坐标系中的位置。

9间接法纠正：亦空白的输出图像阵列出发，亦按行列的顺序依次对每个输出像素点位，反求其原始图像坐标中的位置。

10灰度重采样：当输出图像阵列中的任一像素在颜色图像中投影点的坐标值不为整数时，原始图像整理中该非整数点位并无现成的亮点存在，于是采用适当的方法吧该点位周围邻近整数点位上亮度值对该点的亮度贡献累积起来，构成该点位的新亮度值的过程。

11图像配准：根据图像的几何畸变的特点，采用一种几何变换将图像规划到统一的坐标系中。

12图像镶嵌：将不同的图像文件合在一起形成一幅完整的包含感兴趣的区域的图像。

13.变形误差：

静态误差：在成像过程中，传感器相对于地球表面呈静止状态时所具有的各种变形误差。

动态误差：在成像过程中由于地球旋转等因素所造成的图像变形误差。

内部误差：传感器自身的性能技术指标便宜标称数值所造成的

外部误差：在传感器自身处在正常工作的条件下，由传感器以外的各种因素造成的误差

问答题：

1、叙述最近邻法、双线性内插法和双三次卷积重采样原理和优缺点。

.答：1最邻近像元采样法取距离被采样点最近的已知像元素的N亮度In作为采样亮度。

优点：简单，辐射保真度较好缺点：造成像点在一个像素范围内的位移，几何精度较其他两种方法差

2双线性内插法：

优点：计算简单，具有一定的亮度采样精度缺点：图像模糊3双三次卷积采样：用一个三维采样函数来近似表达辛克函数

优点：精度高缺点：计算量大

2、图像之间配准的两种方式指什么？

答：图像间的匹配（相对配准）即以多源图像中的一幅图像为参考图像，其他图像与之配准，其坐标是任一的

绝对配准即选择某个地图坐标系，将多源图像变换到这个地图坐标系以后来实现

坐标系的统一。

3、两幅影像进行数字镶嵌应解决哪些关键问题？简述数字镶嵌的过程。

答：第一如何在几何上将多幅不同的图像连接在一起第二如何保证拼接后的图像反差一致，色调相近，没有明显接缝。过程：1图像几何纠正2镶嵌边搜索3亮度和反差调整4边界线平滑

4、叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。

答：原理：回避成像的空间几何过程，直接对图像变形的本身进行数学模拟，利用已知点地面控制点求解多项式系数。把遥感图像的变形看作是平移缩放旋转仿射弯曲以及

更高层次的基本变形综合作用的结果。用一个多项式来描述图像相应点之间的坐标关系。

当选用一次项纠正时，可以纠正图像因平移旋转比例尺和估射变形等引起的线性变形：当选用二次时，则在改正依次向各种变形的基础上改正三次非线性变形而三次项纠正则改正更高次的非线性变形

步骤：（1）利用已知点求解多项式系数。

（2）遥感图像的纠正变换：纠正后数字图像的边界范围的确定和坐标纠正（3）数字图像亮度值的重采样

5、多项式拟合法纠正选用一次项、二次项和三次项，各纠正遥感图像中的哪些变形

误差？

答：当选用一次项纠正时，可以纠正图像因平移旋转比例尺和估射变形等引起的线性变形：当选用二次时，则在改正依次向各种变形的基础上改正三次非线性变形而三次项纠正则改正更高次的非线性变形

6、配准的过程：①在多源图像上确定分布均匀，足够数量的图像同名点。

②通过所选择的图像同名点解算几何变换的多项式系数，通过纠正变换

完成一幅图像对另一幅图像的几何配准

第四章遥感图像处理（三）

1 辐射误差：传感器接受的电磁波能量与目标本身辐射的能量之差

2辐射定标：传感器探测值的标定过程方法，用以确定传感器入口处的准准辐射值

3大气校正：消除大气影响的校正过程

4图像增强：为了特定目的，突出遥感图像中的某些信息，消弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读

5图像直方图：反映一副图像中灰度级与其出现概率之间的关系的图像

6 假彩色合成：通过映射变换函数将一幅自然彩色图像或多光谱图像或超光谱图像变换成新的三基色分量，彩色合成使增强图像中各目标呈现出与原图像中不同的彩色。

7密度分割：将原始图像灰度值分成等间隔的离散灰度级

8真彩色合成：根据加色法或减色法，将多波段单色图像合成真彩色影像的彩色增强技术

9伪彩色图像：把黑白图像的各不同灰度级按照线性或非线性的映射变换函数变换成不同的彩色，得到一幅彩色图像。

10图像平滑：消除各种干扰声，使图像高频成分消退，平滑掉图像的细节，使其反差降低，保存低频成分

11图像锐化增强图像中的高频成分，突出图像的边缘信息，提高图像细节反差

12边缘检测：原始图像消退，边缘突出

13低通滤波：是用滤波方法将频率域中一定范围的高频成分滤掉，而保留低频成分达到平滑图像的目的

14高通滤波：保留高频成分滤掉低频成分，加强图像中的边缘和灰度变化突出部分，以达到图像锐化的目的

15图像融合：将多源体图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系生产新的图像过程

16直方图正态化：将随机分布的原图像直方图修改成高斯分布的直方图

17线性拉伸：按比例拉伸原始图像灰度等级范围

18直方图均衡：将随机分布的图像修改成均匀分布的值方图

19邻域法处理：利用图像点及其淋浴若干像素的灰度值来代替点的灰度值，对亮度突变的点产生平滑效果

20彩色变换：彩色不同描述模式间的转换。

21NDVI：归一化差分植被指数，可使植被从水和土中分离出来

22梯度图像：密度分割后，需要知道输出直方图的范围和密度分割层数，建立阶梯状查找表，使得输出的每一个层有相同的输入灰度级。对每一层赋予新的灰度值或颜色，就可以的到一幅密度分割图像，即阶梯图像。

23、辐射校正：消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程。

24、增强：空间域处理：直接对图像进行各种运算已得到需要的增强效果。

频率域处理：先将空间域图像变换成频率域图像，然后在频率域中对图像的频谱进行处理，已达到增强图像的目的。

问答题：

1、简述遥感数字图像增强处理的目的，以一种增强处理方法为例，说明其原理。

答：目的：突出遥感图像中的某些信息，消弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。

原理: 以频率域增强为例说明：

基本原理：图像中的灰度跳跃变化区，对应着频率域中的高频成分，灰度变化缓慢的区域对应着频率域中的低频成分。通过频域滤波处理，可保留低频或高频成分，达到图像平滑或锐化的目的。

DFT 频域滤波

频域处理图像

DIFT

2、什么是遥感图像大气校正？为什么要进行遥感图像大气校正？

答：消除大气影响的校正过程。

辐射必须考虑大气影响，大气对阳光和来自目标的辐射产生的吸收和散射。

3、图像频率域增强处理的一般步骤是什么？

答DFT 频域滤波

DIFT

4、两幅图像运算或融合的基本前提是什么？答：是实现了空间配准

5、以美国陆地卫星TM图像的波段为例，分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方

案。与真彩色合成图像相比，假彩色合成图像在地物识别上有何优越性？

6、图像融合的三个层次指什么？图像融合的方法有哪些？

答：像素级，像素级融合对原始图像及预处理各阶段上所产生的信息分别进行融合处理，以增强图像中有用信息成分，改善图像处理效果。

特征机，能一高的置信度来提取有用的图像特征。

决策级，允许来自多源数据在最高抽象层次上被有效的利用。

方法：加权融合，基于HIS变换，主分量变换，比值变换，乘法变换，小波变换。

7、叙述对ETM影像分辨率为30米的5、4、3波段与分辨率为15米的全色波段影像进行

融合处理的“基于HIS变换”的方法的原理和步骤。

答：过程：1待融合的全色图像和多光谱图像进行几何配准，并将多光谱图像重采样与全色分辨率相同。2将多光谱图像变换到HIS空间。3对全色图像I’和HIS空间中的亮度分量I进行直方图匹配，4用全色图像I’代替HIS空间分量，5将I’HS逆变换到RGB空间的到融合图像。

原理：把图像的亮度色调饱和度分开，图像融合只在亮度通道上进行，图像色调饱和度不变。

8、如何评价遥感图像融合的效果？

答：融合评价方法分为两种：定性评价和定量评价。定性评价以目视判读为主，目视判读是一种简单直接的评价方法，可以根据图像融合前后对比做出定性评价。缺点是因人而异，具有主观性。定量评价从融合图像的信息量和分类精度两方面进行，可以弥补定性评价的不足。第五章遥感图像判读

1遥感判读：对遥感图像上各种特征进行综合分析比较推理和判读，最后提取感兴趣的信息。2景物特征：光谱特征，空间特征，时间特征，在微波区还有偏振特征。

3判读标志：各种地物在图像上的各种特有的表现形式。

4几何分辨率：假定像元的宽度为a，地物宽度在3a或至少2倍更a时，能被分辨出来，这个大小叫几何分辨率；

5辐射分辨率：传感器能区分两种辐射强度最小差别的能力

6光谱分辨率：探测光谱辐射能量的最小波长间隔，确切说是光谱探测能力。

7波谱响应曲线：用密度或亮度值与波段的关系表示的曲线

8地物光谱特征：各种地物各自所具有的电磁波特性

9地物空间特征：景物的各种几何形态

10地物时间特征：对同一地区的时间特征表现在同一地区景物在不同时间地面覆盖类型不同景观不同，地面景观发生很大变化

11空间分辨率：传感器瞬时视场内观察到的地面场元的宽度。

12时间分辨率：对同一地区重复获取影像的时间间隔。

13目视判读：

14自动判读：

15遥感图像自动判译专家系统：

16、光谱特性曲线：用反射率与波长的关系表示。

问答题：

1、遥感图像判读主要应用景物的哪些特征？（光谱特征，空间特征，时间特征，微波波

段有偏振特征）

2、叙述地物的光谱特性曲线与波谱相应曲线的关系和不同点。

答：光谱特性曲线：用反射率与波长的关系表示。波谱响应曲线：用密度或亮度值与波段的关系表示的曲线。原地物的光谱特性曲线可以通过测量多光谱图像的亮度值得到地物波普响应曲线。而且地物的光谱响应曲线与光谱特性曲线变换趋势是一致的。地物在多个波段图像上有特的这种波普响应就是地物的光谱特征的判读标志。不同地物波普的响应曲线是不同的，光谱的判读标志就不同。

3、为什么多光谱图像比单波段图像能判读出更多的信息？（？？）

答：多光谱相片显示景物的光谱特征比单波普强得多，它能显示出景物在不同波普反射率的变化。

4、谈谈你对遥感影像解译标志的理解。（？？）（光谱特征：光谱特性曲线，波普响应曲

线：空间特征：形状大小图形阴影位置纹理类型：时间特征在图像上表现为光谱特征和空间特征的变化）

5、遥感技术识别地物的原理。

答：各种地物具有不同的景物特征及判读标志，即各种地物在图像上有各自的表现形式。各种地物具有不同的光谱特性曲线光谱响应曲线，空间特征，地物覆盖类型随时间变化。通过他们的不同表现形式识别地物。

第六章遥感图像自动分类

1模式识别：一个模式识别系统对识别的模式作一系列的测量，然后对测量结果与模式字典中一组典型的测量值比较。若和字典中某一词目的比较结果吻合或比较吻合，则我们就可以得出分类结果这一过程。

2统计模式识别：对模式的统计分类方法，即把模式类看成是用某个随机向量实现的集合3遥感图像自动分类：遥感图像的计算机分类，通过模式识别理论，利用计算机将遥感图像中的像素自动分成若干种地物类别的方法。

4光谱特征向量：同名地物点在不同波段图像中亮度观测量将构成一个多维的随机向量。5特征空间：为了度量图像中地物的光谱特征，建立一个以各波段图像的亮度分布为子空间的多维光谱特征空间

6特征变换：将原有的m个测量值集合通过某种变换，产生n（小于m）个新的特征。

7特征选择：即在所有的特征影像中，选择一组最佳的用来分类的特征影像的过程。

8判别函数：描述某一未知类别的像元模式属于某个类别的情况的函数

9判别边界：应用判别函数（或边界函数）鉴别图象像元的类别归属

10监督法分类：通过所选择代表各类别的已知样本(训练区)的像元光谱特征，事先取得各类别的参数，确定判别函数和相应的判别规则，从而进行分类。

基本思想：地物类别与特征空间中的区域相联系；类别划分就相当于用合适的边界对特征空间进行区域划分；判断像素的类型实际上是看其所对应的特征矢量落入特征空间的哪个区域。

11非监督法分类：不施加任何先验知识，仅凭遥感影像上地物的光谱特征分布规律进行自然“聚类”。分类结果只是对不同类别达到了区分，但并不能确定类别的属性。分类结束后，利用目视判读或实地调查等方法确定类别属性

12贝叶斯判别规则：以错分概率或风险概率最小为准则的判别规则

13训练样区：图像上那些已知其类别属性，可以用来统计类别参数的区域。

14混淆矩阵：用表格的方式检核分类精度的样区内所有像元，统计分类图中的类别与实际类别之间的混淆程度

15、模式：某种事物的标准形式。不同类别的事物具有不同的模式；相同类别的事物模式相同或相近。

16特征（Feature）在多波段图像中，每个波段可看作一个变量，称为特征变量。

17、判别规则、对像元模式所属类别进行判断的依据。对某一未知类别的像元模式计算出在各个不同类别的判别函数中的值后，就可用判别规则来判定其所属类别。

问答题：

1、什么叫特征空间？地物在特征空间聚类有哪些特性？

答为了度量图像中地物的光谱特征，建立一个以波段图像的密度分布不同的子空间。

特征：1不同地物由于光谱特征不同，将分布在特征空间的不同位置。2同类地物

的各取样点在光谱各种空间中的特征点将不可能值表现为同一点，而是形成一个相

对聚集的点集群，不同类地物的点集群在特征空间内一般是相互分离的。3地物在

特征空间的聚类通常用特征点分布的概率密度函数表示。

2、为什么要进行特征选择？列举特征选择的方法。

答：一方面能减少参加分类的特征图像的数目，另一方面从原始信息中抽取能更好进行分类的特征图像

方法：距离测量散布矩阵测度

3、叙述监督分类与非监督分类的区别。（？是否对分类过程施加先验知识）

非监督分类：不施加任何先验知识，仅凭遥感影像上地物的光谱特征分布规律进行自然“聚类”。分类结果只是对不同类别达到了区分，但并不能确定类别的属性。分类结束后，利用目视判读或实地调查等方法确定类别属性。监督分类相反。

4如何评价分类精度？

答：是分类过程的必要组成部分；通常用分类图与标准数据做比较，以正确的百分比表示精度；

评价方法：非位置精度：不考虑位置因素，以一个简单的数值（如面积、像元数等）表示分类精度，所得精度往往偏高。

位置精度：将分类结果与其空间位置做统一检查，目前多采用混淆矩阵方法。

5遥感图像计算机自动分类的精度受哪些因素的影响？如何进一步提高分类的精度？

答：影响因素：遥感数据制约1、光谱特性：（1）同物异谱、同谱异物现象（2）光谱类与信息类不对应2、空间分辨率：混合像元

分类方法制约1、基于像元的分类2、空间、结构信息未充分利用

进一步提高精度的方法：

一、分类前预处理：1大气校正、几何校正2特征选择与变换（PCA，NDVI，…）3空间信息的提取（纹理）

二、分类树与分类层次：一次性分类出现类间混淆而又难解决时，可采取逐次分类的方法。

三、使用多种不同的分类方法：如监督分类和非监督分类结合的方法。

四、多种信息复合：遥感信息、非遥感信息复合

五、GIS支持下的分类

6、特征点集群在特征空间中的分布：

理想情况：不同类别地物的集群至少在一个特征子空间中的投影是完全可以相互区分的。典型情况：不同类别地物的集群，在任一子空间中都有相互重叠的现象，但在总的特征空间中是可以完全区分的。

一般情况：无论在总的特征空间中，还是在任一子空间中，不同类别的集群之间总是存在重叠现象。

7、分类过程

预处理（大气校正、几何校正、配准）特征选择（提取）分类

后处理和精度评价制作分类专题图

8、最大似然法基本思想：样区内的各类别集群在光谱特征空间中的概率分布函数为先验已知，对于样区外的任一未知像元，分别计算它落于各类别区域内的概率，其概率值最大的相应类别就是该像元应属的类别

9、最小距离法基本思想：是计算未知类别的特征矢量X到各类别集群之间的距离，哪类离它最近，X就属于哪类。

10、监督分类法主要步骤：

（1）确定类别数（2）特征变换和特征选择（3）选择训练样区（4）确定判别函数和判别规则

（5）根据判别函数和判别规则对非训练样区的图像区域进行分类。