遥感复习重点1

第一章 绪论

1.遥感：不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性的技术。

2.遥感数据: 太阳辐射与地面发生作用后被反射到传感器，传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据。 3.遥感系统组成

(1)目标物的电磁波特性（信息源）

任何地物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质 不同地物发射、反射和吸收电磁波的能力不同 (2)信息的获取

传感器——接收记录电磁波特征的仪器 如：扫描仪、摄影机、雷达等 遥感平台——装载传感器的平台 如：飞机、卫星、航天飞机等 (3)信息的接收

接收：地面接收站

存储：胶片、数字磁介质 (4)信息的处理

目的：消除误差、方便应用

方法：信息恢复、误差校正、投影变换、信息分类、信息的融合等 (5)信息的应用

制图、地质应用；水资源调查、土地资源调查；军事应用等 4.遥感的类型 (1)按遥感平台分

地面遥感：车载、手提 航空遥感：飞机、气球

航天遥感：卫星、航天飞机、空间站 航宇遥感：星际飞船 （2）按传感器探测波段分

紫外遥感： 0.05～0.38um 可见光遥感： 0.38～0.76um 红外遥感： 0.76～1000um 微波遥感： 1mm～10m

多光谱遥感： 可见光和近红外，多个波段 （3）按传感器工作方式

主动遥感：传感器自己发射自己接收。如雷达。

被动遥感：传感器自己不发射，接收地物发射或反射的能量。如摄影成像、扫描成像。 （4）按遥感大的应用领域

外层空间遥感、大气遥感、陆地遥感、海洋遥感 （5）按具体的应用领域：

资源遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感、气象遥感、城市遥感等 5.遥感的特点

（1）大面积同步观测（2）时效性（3）数据的综合性和可比性（4）经济性（5）局限性 6. 多波段图像

多波段影像是用多波段传感器对同一目标一次同步摄影或扫描获得的若干幅不同波段的 影像。遥感常用的光谱波段包括紫外线、可见光、红外线和微波等。

7.遥感数据的应用领域

军事领域: 进行立体侦察，获取敌方情报（1）利用红外遥感识别伪装（2）军事侦察

地学领域:（1）识别地质构造和岩石、进行矿床勘探（2） 测定海岸地形，浅海海底地貌，海面温度等（3） 资源调查

环境领域:（1）监测水污染（2）大气污染监测

测绘领域:(1)制作地形图 (2)更新地形图(3)编制各种类型的专题地图和影像地图 农林领域:(1) 资源调查(2) 资源动态监测(3)作物估产（4）病虫害、火灾监测预报（5） 生产管理

8. 遥感的发展的主要表现 （1）.遥感平台方面

数量不断增多，探测范围越来越广 平台稳定性不断提高，轨道参数更精 （2）传感器方面

探测的波段范围不断延伸，波段分割越来越细 空间分辨率、光谱分辨率不断提高 多种探测技术集成

（3）.遥感信息的处理方面 数字图像处理软件不断丰富 新方法不断引入

更重视多源数据的融合 （4）遥感应用方面

遥感技术已广泛渗透到国民经济的各个领域，对于推动经济建设、社会进步、环境的改善和国防建设起到重大作用。如:监测全球变化，海洋渔业与海上交通的研究， 矿产、土地、森林资源等的调查及农作物估产。 9.常用的遥感软件： 第二章

1.电磁波：电磁振荡在空间传播，就是电磁波 性质：（1）描述电磁波特性的指标： 波长、频率、振幅、位相等 （2）电磁波的性质 ①横波；

②光速传播；满足f·λ=c； ③波粒二象性；

④与物质发生作用时会有反射、吸收、透射、散射等 2.电磁波谱：按电磁波波长，依次排列制成的图表叫电磁波谱。 3.常用的电磁波谱段

紫外线，0.01～0.38μm，对油污敏感，近紫外常用

可见光：0.38～0.76μm，光学摄影，多光谱摄影，扫描方式 红外线：0.76～1000μm，近红外、中红外、远红外和超远红外。 微波：1 mm～1 m，穿透性好，不受云雾的影响。 4.大气散射的类型

主要有三种：瑞利散射：d <<λ 米氏散射：d ≈λ非选择性散射：d >>λ d：指大气微粒直径； λ—波长

瑞利散射： 发生条件：（d <<λ）,主要是由大气中的分子和原子引起的，如CO2, O2等。 瑞利散射的强度与波长的四次方成反比。 波长越长，散射越小。

对可见光，瑞利散射非常明显。而红外和微波可认为几乎不受瑞利散射影响。 米氏散射：

发生条件：d ≈λ，主要由于大气中的微粒如烟，尘埃，小水滴和气溶胶引起。 米氏散射与波长的二次方成反比，且散射向前比向后强。 主要发生在红外波段。 无选择性散射：

发生条件：大气中的微粒直径远大于辐射波长 d >>λ，如云雾。 散射强度与波长无关，即任何波长的反射强度相同

5.大气窗口：太阳辐射通过大气时，受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段 6.地物的反射率：地物的反射能量与入射总能量的比，即ρ=(Pρ/ P 0)×100%。 7.地物反射类型：镜面反射；漫反射；

不论入射方向如何，其反射出来的能量在各个方向是一致的。

实际地物反射；一般地物的反射近似漫反射，但各个方向反射的能量大小不同。 8.地物的反射光谱：指地物反射率随波长变化的曲线 9.植被反射波谱曲线

说明：

1）在绿光附近有反射率波峰，两侧蓝光和红光附近有两个吸收带。 2）在近红外波段有一反射的“陡坡”，近红外波段的反射率比可见光大许多。 3）1.3～2.5um，受含水量的影响，反射率降低。

植物光谱特征曲线与植物种类、季节、病虫害影响、含水量多少等有关系

第三章

1. 传感器：传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具。 2.传感器的分类

主动方式传感器：侧视雷达、激光雷达

被动方式传感器：航空摄影机、多光谱扫描仪（MSS）、TM、HRV、红外扫描仪等 摄影型传感器：如分幅摄影机、全景摄影机、多光谱摄影机 扫描型传感器：光机扫描仪、固体自扫描仪、高光谱扫描仪 微波传感器：雷达

3.摄影型传感器:分幅式摄影机;全景摄影机;多光谱摄影机 4.扫描型传感器

（1） 光/机扫描成像:

光学/机械扫描系统——对目标地物的逐点扫描 单波段光/机扫描；多光谱光/机扫描 （2）固体自扫描成像

固体自扫描——可同时扫描若干个像元 （3）高光谱成像光谱扫描

多光谱扫描仪：将可见光和近红外分成几个到十几个波段 高光谱扫描仪：由数百个波段组成。范围：可见光~热红外

5.侧视雷达 ：天线朝向一侧倾斜安装，向侧下发射微波，接收回波信号（包括振幅、位相、极化）为何设计为侧视？（1）波瓣角相同时，侧视可以覆盖更大的地面面积。（2）回波来自同一侧，避免回波混淆。 6.合成孔径雷达的分辨率：

（1）方位分辨率：SAR的方位分辨率与距离无关，只与天线孔径D有关。天线孔径越小，方位分辨率越高。

（2）距离分辨率:合成孔径雷达利用脉冲压缩技术获取良好的距离分辨率。

7.微波遥感特性: (1)能全天候、全天时工作 (2)对某些地物具有特殊的波谱特征；如区分水和冰(3)对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力(4)对海洋遥感具有特殊意义(5)分辨率较低，但特征明显。

8. 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。 波谱分辨率：传感器能分辨的最小波长间隔。间隔越小，波谱分辨率越高。

9.辐射分辨率：传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。 10.时间分辨率：对同一地点进行遥感采样的时间间隔 第四章

1.三原色：若三种颜色任何一种都不能由其它两种混合产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种颜色，则称之为三原色。（红绿蓝）

2.互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色，这两种颜色称为互补色。绿是品红的补色，蓝是黄的补色，红是青的补色

3.加色法：采用红、绿、蓝三种色光为基色，按比例混合叠加产生其它色彩的方法。 4.颜色的性质：颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述 （1） 色调（相互区分）(红橙黄绿青蓝紫）

（2） 明度（明亮程度，遥感影像中反映物体的反射率） （3） 饱和度（纯洁程度）（波长是否窄，频率是否单一，是否混有杂光） 5.数字图像：能够被计算机存储、处理和使用的图像。

6.多波段图像的存储和分发方式 （1）按波段顺序(BSQ) （2）逐行按波段次序(BIL) （3）每个像元按波段次序(BIP)

7.引起影像辐射畸变主要有两方面原因：（1）传感器本身产生的误差 （2） 大气对辐射的影响。大气的吸收和散射，减弱了原信号的强度。散射光直接进入传感器——程辐射度。 散射光经地物反射后进入传感器。 8.直方图法（最小值去除法）：在一幅图像中总可以找到某种地物或某几种地物，其反射率接近于0，也就是说其像元值为0(山的阴影处，深海处的水体等)。而在图像上其像元值不为0，这个值就是程辐射度的影响。将影像所有像元值减去这个值，就消除了程辐射度的影响。

9.遥感影像几何变形的原因：(1)遥感平台位置和运动状态变化的影响①航高 ②航速 ③俯仰 ④翻滚 ⑤偏航(2)地形起伏引起的影响(3)地球表面曲率的影响(4)大气折光引起的影响(5)地球自转引起的影响 10.遥感图像多项式纠正的步骤 (1)确定纠正的多项式模型

(2)选择若干个控制点，利用有限个地面控制点的已知坐标，解求多项式的系数 (3)将各像元的坐标代入多项式进行计算，便可求得纠正后的坐标 (4)位置进行变换，变换的同时进行灰度重采样 (5)对结果进行精度评定 11. 选取原则 :

(1)控制点应在图像上均匀分布（2） 控制点在图像上应能精确定位（2）特征变化较大的区域应多选些（2）图像边缘部分一定要选取控制点，以避免外推

12.数字图像增强: 对比度增强、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换 13.为何要进行数字图像增强：

14.怎样求卷积运算以后图像的值数？

15.比值运算有什么应用：（1）比值运算可以检测波段的斜率信息并加以扩展，以突出不同波段间地物光谱的差异，提高对比度（2）该运算常用于突出遥感影像中的植被特征、提取植被类别或估算植被生物量 例如：比值运算区分地物；比值运算对于去除地形影响也非常

有效； 减小了地形的影响。 16.对比度变换：

17.多光谱变换的目的是什么？主要有哪几种方法

（1)保留主要信息，降低数据量,减小数据冗余（2）通过线性变换，使多光谱空间的坐标系按一定规律进行旋转1、多光谱空间2 主成分变换

18.主成分变换有什么特点:①变换前后坐标系发生了旋转，新坐标系的坐标轴指向信息量较大的方向②变换后的新波段主分量包含的信息量逐渐减少。③最后的波段几乎全是噪声 19.多源信息复合:是将多种遥感平台、多时相遥感数据之间以及遥感数据与非遥感数据之间的信息组合匹配的技术

20.一幅TM多光谱数据（30m）和一幅spot全色数据（10m）进行复合有哪些方法:方法一：每幅TM图像均与SPOT图像作逐点运算，如加减乘除运算，生成三幅影像，进行彩色合成，生成复合图像。方法二：对TM数据所有波段进行主成分变换，然后用SPOT全色波段代换变换后的TM第一主成分。然后进行主成分逆变换。方法三：对TM数据进行假彩色合成，然后进行HLS变换，再用SPOT数据代替变换后的明度成分，再进行HLS－>RGB反变换，生成假彩色图像.

21.复合有什么作用:(1)多源信息复合实现了遥感数据之间的优势互补，也实现了遥感数据与地理数据的有机结合(2)提高了目视解译的效果，更重要的是在定量分析中提高了精度，扩大了遥感数据的应用面，具有很大的实际意义。 第五章

1.目视解译：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地物信息的过程。 2.什么是遥感图像解译标志？主要解译标志有哪些？

解译标志：能够反映和表现目标地物信息的各种影像特征。常用的解译标志有：色调/颜色； 形状； 纹理； 图型；位置； 阴影； 大小； 相关布局。

3.遥感图像目视解译的方法和步骤：方法（1）直接判读法（2）对比分析法（3）综合推理法 (4)信息复合法(5)地理相关分析法 步骤：（1）准备工作（2）初步解译和判读区的野外考察（建立解译标志）（3）室内详细判读（4）野外验证与补判（5）目视解译成果的转绘与制图

4.什么是遥感影像地图：以遥感影像和一定的地图符号来表示制图区域地理空间信息的地图 5.遥感影像地图的特点、分类：（1）航空像片一般用摄影的方法获得，航高在10km以内的对流层（2）航空像片的比例尺大、分辨率高，各种人造地物的形状特征与图型结构清晰可辨，常用直接判读法和对比分析法(3)绝大部分采用中心投影，可以看到地物的顶部轮廓分类可见光黑白像片；黑白红外像片；彩色像片；彩红外像片多；波段摄影像片 6.什么是计算机辅助遥感制图，计算机辅助遥感制图的基本过程和方法 计算机辅助制图是在计算机系统支持下，根据地图制图原理，应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。

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、地理基础底图与遥感影像复合6、符号注记图层生成7、影像地图图面配置8、遥感影像地图制作与印刷 第六章

1. 遥感图像计算机解译:以数字图像为研究对象，在计算机系统支持下，综合运用地学分析，遥感图像处理，模式识别与人工智能技术，实现地学专题信息的智能化提取 2. 监督分类常用的分类方法有哪些:

①最小距离分类法②最近邻域分类法③多级切割分类法④最大似然分类法

3.什么是非监督分类？ISODATA步骤

在不知道类别特征的情况下，根据像元间相似度的大小进行归类合并的方法

①确定初始类聚类中心②逐像素计算与各类别中心的距离,把该像素分配到最近的类别中。 ③根据各类别新像素集，计算并改正重新组合的类别中心④返回第②步，重复② ③，直至满足一定条件跳出迭代 第七章

1.常用的植被指数：

比值：RVI= 近红外/红 如TM4/TM3

归一化：NDVI=（近红外-红）/（近红外+红） 差值：DVI= 近红外-红

正交植被指数（对NOAA数据和LANDSAT数据分别为）： NOAA数据：PVI=1.622 5（NIR）-2.297 8（R）+11.065 6 LANDSAT数据： PVI=0.939（NIR）-0.344（R）+0.09 2.归一化植被指数如何能够提取植被信息 植被判读的原理是植物的光谱特性；不同的植物由于结构和叶绿素含量不同，具有不同的光谱特征，特别是近红外波段有较大的差别；利用植物的物候差异也可区分植物类型，如冬季落叶树和常绿树很好区别；利用植物的生态条件区别植物类型。如地形上的阴坡和阳坡，不同高度的地形部位，都分布着不同的植物类型；受病虫害的植物，结构和叶绿素含量发生很大的变化，尤其是近红外波段与健康植物区别最为明显。作物的长势主要用植被指数（…)来监测；植被指数可用来建立农作物的估产模型。 第八章

1.遥感技术在3s技术中的作用

在车辆导航与车辆监控系统中的综合应用；技术在海洋渔业资源开发中的综合应用；技术在精细农业发展中的综合应用；技术在土地研究中的综合应用；技术在全球变化研究领域中的综合应用；技术在其他领域中的综合应用

环境动态监测与环境保护；防灾、减灾、救灾；城市规划与城市管理 遥感数字图像可以作为GIS数据库中一种重要的数据源，从遥感图像中可以获取不同的专题数据，更新GIS数据库中的地学专题图。

利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中高程数据。

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