遥感概论复习题

湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 《遥感概论》复习纲要

第一章遥感概述

一、本章知识点

1、遥感概念 2、遥感技术系统 3、遥感探测的特点 4、遥感的分类 5、遥感的应用领域 6、发展历程和发展趋势 7、 RS、GIS、GPS的结合

二、思考题 1、名词解释

（1）遥感：是从远处探测感知物体。是不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获取信息进行提取、判定、加工处理及解译应用的综合性技术。

（2）光谱特性：地球上所有物体都在不停地发射、反射、吸收电磁波，而且不同物体对电磁波的发射、反射、吸收的特性不同。物体的这种对电磁波固有的波长特性叫做光谱特性。

（3）遥感过程：是指遥感信息的获取、传输、处理及其判读分析和应用的全过程。

（4）遥感技术系统：是一个从地面到空中直至空间；从信息收集、 存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。是一个多维、多平台、多层次的立体化观测系统。

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 2、与传统对地观测手段比较，遥感有什么特点？

（1）空间特性：宏观观测，大范围获取数据（范围广） （2）时相特性：动态监测，更新快（动态性） （3）光谱特性：技术手段多样，信息量大（信息量大） （4）应用特性:应用领域广，经济效益高（领域多）

3、简述遥感卫星地面站，其生产运行系统的构成及各自的主要任务

遥感卫星地面站：是一个复杂的高技术系统，它的任务是接收、处理、存档和分发各类遥感数据，并进行卫星接收方式、数据处理方法及相关技术的研究。

（1）接收站：主要负责完成捕获跟踪卫星、传送接收卫星数据的任务。

（2）数据处理中心：将原始遥感数据做一系列复杂的辐射校正及 几何校正处理，消除畸变，恢复图像，提供给用户使用。

（3）光学处理中心:可以生产应用于不同用途的各种比例尺的图像产品。

4、遥感有哪几种分类？分类依据是什么？

（1）按遥感平台分类：近地面遥感；航空遥感；航天遥感。 （2） 按传感器的探测波段分类：紫外0.05-0.38；可见光0.38-0.76；红外0.76-1000微米；微波1mm-1m；多波段遥感。

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 （3）按传感器工作方式分类：主动遥感；被动遥感。

（4）按遥感资料获取方式：成像遥感；非成像遥感获得信号是曲线、数据。

（5）按波段宽度及波谱的连续性：高光谱遥感；常规遥感。 （6） 按应用领域分类：陆地遥感、海洋遥感；农业遥感；城市遥感……

5、试述当前遥感发展的现状及趋势 （一）发展趋势

（1）多分辨率多遥感平台并存，空间分辨率、时间分辨率及光谱分辨率普遍提高。

（2）新型传感器不断涌现，微波遥感、高光谱遥感迅速发展。 （3）遥感的综合应用不断深化 （4）商业遥感时代的到来 （二）亟待解决的问题 （1）定量遥感的精度问题

（2）遥感海量数据的存储、管理与使用的技术问题 （3）遥感数据的融合压缩与自动识别技术

（4）定量遥感、新型技术处理技术与生产应用的差距 （5）高分辨率带来的负面影响

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6、说明“3S”集成系统中各子系统的作用

（1）RS作为一种获取和更新空间数据库的强有力手段，为GIS提供及时、客观、准确的大范围的可用于动态监测的各种资源环境数据。 （2）GIS能接收大量的不同来源的空间数据，并能根据用户的不同需要对这些数据进行有效的存储、检索、分析和显示。

（3）GPS接收机根据影像上预先确定的位臵，可获得精确的位臵坐标，并自动提供几何校正时所需的成像信息。

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 第二章遥感电磁辐射基础

一、本章知识点

1、电磁波谱与黑体辐射 2、太阳辐射和地球辐射 3 、地球大气及其对太阳辐射的影响 4、地面物体反射光谱

二、思考题

1、名词解释

（1）电磁波: 电磁震动的传播就是电磁波,亦称电磁辐射。 （2）电磁波散射：辐射传播中，若遇到小粒子，会向四面八 方去，电磁波强度和方向发生各种变化，即散射。强度随波长 改变。

（3）偏振现象：通常电场强度在各方向是相等的，若其总是固 定在某个方向振动，则称电磁波在该方向被偏振（极化）。 （4）辐射通量（Φ）：单位时间通过某一面积的辐射能量，单 位瓦特。

（5）辐射通量密度（E）：单位时间通过单位面积的辐射能量。 （6）电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长（频率），依次 排列形成一个连续的带谱。依次为：γ射线—X射线—紫外线— 可 见光—红外线—微波—无线电波。

（7）绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 吸收，则这个物体是绝对黑体。

（8）地物光谱发射率：(也称比辐射率)地物发射某一波长的辐 射出射度（辐射通量密度）与同温下黑体在同一波长上的辐射出射 度之比。

（9）大气窗口：一般将大气的衰减作用相对较轻、透射率较高、 能量较易通过的电磁波段定义为大气窗口。

（10）反射率：地物表面反射能量与入射总能量之比值。 （11）反射波谱特性曲线：以波长为横坐标，反射率为纵坐标 所得的曲线即称为该物体的反射波谱特性曲线。 2、判断

（1）电磁波是一种横波，振动方向与传播方向垂直。（ ） （2）电磁波反射、吸收和透射的能量和等于入射的总能量。（ ） （3）一般可见近红外波段称偏振，微波波段称极化。（ ） （4）辐射通量是波长的函数，总辐射通量应该是各谱段辐射

通量之和或其积分值。（ ）

（5）辐照度与辐射出射度都是描述辐射通量的密度。（ ） （6）当绝对黑体的温度增加1倍时，其总辐射出射度将增

加为原来的16倍。（ ）

（7）高温物体发射较短的电磁波，低温物体发射较长的电磁波。

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 （8）好的吸收体也是好的发射体。（ ） （9）微波波段发生的散射是属于瑞利反射。（ ）

（10）只有位于大气窗口的波段才能被用于生成遥感图像。（ ） （11）方向反射,是镜面反射和漫反射的结合。（ ）

3、选择

（1）波长短、频率高，具很大能量，很高的穿透能力，且来自 放射性矿物的可被低空遥感所探测，有遥感前景的电磁波段（ ）。 A、γ射线 B、X射线 C、微波 D、无线电波 （2）电磁波谱中不能被用于遥感两个波段是（ ）

A、γ射线 、X射线 B、微波、无线电波 C、红外线、紫外线 D、无线电波、x射线 （3）红外装臵测试温度的理论根据（ ）

A、斯忒藩一玻尔兹曼定律 B、维恩位移定律 C、基尔霍夫辐射定律 D、斯蒂芬－玻尔兹曼定律 （4）人看到的云和雾是白色的，是（ ）散射的结果。 A、瑞利散射 B、米氏散射 C、无选择性散射 D、非条件散射

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 3、简答

（1）简述太阳辐射和地球辐射的分段特性

太阳辐射近似6000K的黑体辐射，能量集中在0.3～2.5um波 段之间（可见光和近红外）。最大辐射的对应波长λmax日＝0.47 μm。

地球自身热辐射近似300K的黑体辐射，能量集中在6.0um以 的波段（热红外）。最大辐射的对应波长λmax地＝9.66μm。

（2）微波为什么具有极强的穿透云层的作用？

对于微波而言，粒子的直径比微波波长小很多，则属于瑞利散 射的类型，散射与波长的四次方成反比，波长越越长，散射强度 越小。在一定条件下，微波探测便可以发挥优越性，将最小的散

射，最大的透射，而具有“穿云透雾”的能力。

（3）简述大气窗口的光谱段及其主要用途

0.3～1.3 μm，即紫外、可见光、近红外波段。这一波段是

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 摄影成像的最佳波段，也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段， 如Landsat卫星的TM1－4波段SPOT卫星的HRV波段。

1.5～l.8μm和2.0－3.5μm，即近、中红外波段；是白天日 照条件好时扫描成像的常用波段，如TM的5，7波段等，用以探测 植物含水量以及、云、雪，或用于地质制图等。

3.5～5.5μm，即中红外波段。该波段除通透反射光外，也通 透地面物体自身发射的热辐射能量。如NOAA卫星的AVHRR传感器 用3.55～3.93mm探测海温度，获得昼夜云图。

8～14μm，即远红外波段。主要通透来自地物热辐射的能量， 仅适于夜间成像。

0.8～2.5cm，即微波波段。由于微波穿透云雾能力强，这一区 间可以全天候观测，而且是主动遥感方式，如侧视雷达。Radarsat 的卫星雷达影像也在这一区间，常用的波段为0.8cm、3cm、5cm、 10cm，甚至可将该窗口扩展至0.05～300cm。

（4）简述几种主要地物的光谱特点

植物：其反射波普主要可以分为三段。①由于叶绿素的影响， 对绿光和红光的吸收作用强，对绿光的反射作用强。（表现为：可 见光波段范围，位臵大约为绿光0.55um,有一个小峰。）；②因为 物叶子除了吸收和透射的部分，叶内细胞壁和胞间层的多层反射形

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 成高反射率。（表现为：在近红外波段0.7um处反射率显著增大， 至1.1um有一个显著的高峰。）③受到绿色植物含水量的影响，吸 收率大大增加，反射率大大下降，形成几个低估。但是由于不在大 气窗口内部，因此不是遥感关注的区间（表现为：在中红外波段 1.3-2.5um）。

岩石：没有明显的规律性，受到形态、矿物成分、矿物含量、 风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽有关系。 土壤:没有明显的波峰波谷土质越细反射率越高，有机质含量 越高含水量越高，反射率越低。

水体：反射主要在蓝绿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸 收更强。水中含泥沙时，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄 红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。 4、论述

（1）晴朗的天空为什么呈现蓝色？朝霞和夕阳为什么都偏橘色？ 晴朗的天空，可见光中的蓝光受散射影响最大，所以天空呈蓝 色。在过长的传播过程中，蓝光波长最短，几乎被散射殆尽，波长

次短的绿光散射强度也居其次，大部分被散射掉了，只剩下波长最 长的红 光，散射最弱，因此透过大气最多加上剩下的极少量绿光， 最后合成呈现橘红色，所以朝霞和夕阳都偏橘红色。

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 5、计算

（1）已知由太阳常数推算出太阳表面的总辐射出射度

M=6.284*10^7W/m^2,求太阳的有效温度和太阳光谱中辐射最强的

波长。

（2）没有显著的选择吸收，就是吸收率虽然小于1，但基本

不随波长变化，这种物体叫做灰体。一般金属材料都可以近似看成 灰体，已知氧化铜表面的温度为1000K，比辐射率为0.7，求这时 物体的总辐射出射度M。

6、读图

（1）从太阳光谱曲线图你可以看出哪些规律：

?太阳光谱是连续的光谱，相当于6000 K的黑体辐射；

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 ?太阳辐射能量各个波段所占比例不同，近紫外、可见光、近 红外和中红外部分太约占太阳总辐射的84.62%。且能量集中，相对 稳定，强度变化最小。

?在可见光，其中0.38 ～ 0.76 μm的可见光能量占太阳辐射

总能量的46%，最大辐射强度位于波长0.47 μm左右； ?到达地面的太阳辐射主要集中在0.3 ～ 3.0 μm波段，包括

近紫外、可见光、近红外和中红外； ?经过大气层的太阳辐射有很大的衰减； ?各波段的衰减是不均衡的。

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第三章遥感光学基础

一、本章知识点

1、颜色性质和颜色立体 2、加色法与减色法 3、黑白影像与彩色影像 4、遥感光学处理简介

三、思考题 1、名词解释

（1）光：能够被眼睛感觉到并且产生视觉现象的辐射才是可见辐射或可见光，简称为“光”。

（2）颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色相互影响。

（3）互补色：在色度学中，当两种颜色混合产生白色或灰色时，这两种颜色称为互补色。

（4）明度（亮度）：指色彩本身的明暗程度。

（5）色调（色相）：各种彩色之间“质的区别”，亦即彩色的类别。 （6）饱和度：指彩色的纯净程度，即彩色相对于光谱色的纯洁度。 （7）三原色：若三种色，其中任何一种色不能通过其它两种混合相加产生，且按一定比例混合可形成各种色调的颜色，则称这三种色为三原色。

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 （8）滤光片：意指该片只是对某种波长光“ 放行”，其余光一概阻隔。如蓝光滤色片，则仅允许蓝光透过，其余各光都被滤掉。

（9）光谱色：从0.38～0.76um可见光波长范围内的单色光所对应的 颜色。

2、判断

（１）人眼能分辨一百多种不同颜色，彩色图象能表现更丰富的信息量。（ ）

（２）所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其它波长吸收的结果。（ ）

（3）三种颜料等量混合，白光中的红、绿、蓝全部被吸收，所以呈现黑色。（ ）

（4）彩色摄影片生成也需要是曝光、显影、定影这一系列处理过程。（ ）

（5）遥感影像的光学处理现在被广泛地应用。（ ）

3、选择

（1）下面需要用到加色法的（ ）。

A、对彩色原稿的分色 B、彩色印刷 C、颜色混合 D、剧场照明 （2）下面需要用到减色法的（ ）。

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湖南文理学院资源环境与旅游学院 GIS专业专用复习参考资料 A、颜色的测量和匹配 B、彩色电视 C、 剧场照明 D、颜色混合 （3）下列适合适合城市航空摄影的遥感图片的是（ ）。

A、真彩色影像 B、彩红外影像 C、假彩色影像 D、伪彩色影像

4、简答

（1）简述黑白片感光原理

卤族元素和银的化合物能在光照射下分离出银。 （2）简述彩红外影像生成的原理，并说明其不同之处

由地物反射的光线进入摄影机镜头，使彩色红外感光底片产生光化学反应，由该底片出的像片称为彩红外像片。

彩色红外感光片有感绿、感红和感红外层。因此不受大气散射蓝光的影响，像片清晰度很高，适合城市航空摄影。 5、论述

（1）简述加色法和减色法原理上有什么不同

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