遥感(RS)考研总结

遥感科学导论 一、 名词解释 1. 遥感

广义：泛指一切无接触的远距离探测，从远处探测感知物体，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。 2. 遥感技术

以摄影方式或非摄影方式获得被探测目标的图像或数据的技术。 3. 电磁波

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传播的过程就是电磁波。 4. 电磁波普

按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或者递减顺序的排列。 5. 绝对黑体

对于任何波长的电磁波辐射都全部吸收的物体。 6. 辐射温度

如果实际物体的总辐射出射度（包括全部波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。 7. 太阳常数

不受大气影响，在距太阳一个天文单位内，垂直于太阳辐射方向，单位面积单位时间黑体所接受的太阳辐射能量。 8. 大气窗口

电磁波通过大气层时较少被反射，吸收和散射的，透射率较高的波段称为大气窗口 9. 发射率

是实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。 10. 光谱反射率

是物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比，ρ=Eρ/E，这个反射率是在理想的漫反射的情况下，整个电磁波长的反射率。 11. 光谱反射特性曲线

反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规律，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。卫星轨道参数 :用来描述在空间中的卫星轨道的具体形状位置，并可以用这些常数递推出卫星在过去或将来的位置。最常用的是开普勒轨道常数，即升交点赤经Ω、近地点幅角ω、轨道倾角i、卫星轨道的长半轴a、卫星轨道的偏心率e、近地点角距w。 12. 升交点赤经

含地轴和春分点的子午面与含地轴和升交点的子午面之间的交角。 13. 卫星姿态角

定义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平面为Z轴，则可以定义姿态角的三种：绕X轴旋转的姿态角————滚动，绕Y轴旋转的姿态角--------俯仰，绕Z轴旋转的姿态角--------航偏 14. 地物波谱

地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律，称为地表物体波谱，简称地物波谱。 15. 瞬时视场角

探测系统在某一瞬间所能感应到的目标区域，从卫星到这目标区域间所构成的空间立体角。 16. 全景畸变

由于地面分辨率随扫描角发生变化，而使红外扫描影像发生畸变，这种畸变叫做全景畸变，其形成的原因是像距保持不变，总在焦面上，而使物距随扫描角发生变化而致。 17. 距离分辨率

在脉冲发射的方向上，能分辨两个目标的最小距离，它与脉冲宽度有关。 18. 方位分辨率

指相邻的两束脉冲之间，能分辨两个目标的最小距离。 19. 辐射误差

传感器输出的能量包含了由于太阳位置和角度条件、大气条件、地形影响和传感器本身的性能等所引起的各种失真，这些失真造成的误差称为辐射误差。 20. 辐射定标

指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确辐射值。 21. 辐射校正

指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。 22. 大气校正

大气的影响是指大气对阳光和来自目标的辐射产生吸收和散射，消除大气的影响是非常重要的，消除影响的校正过程称为大气校正。P146 23. 图像融合

指将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像的过程。P163 24. 空间分辨率

遥感图像的空间分辨率用来表征影像地面目标细节能力的指标。 25. 时间分辨率

把传感器对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔称为遥感图像的时间分辨率。 26. 光谱分辨率

遥感图像的光谱分辨率指传感器所用的波段数、波长及波段宽度，也就是选择的通道数、

每个通道的波长及带宽。 27. 温度分辨率

温度分辨率是指热红外传感器分辨地表热辐射(温度)最小差异的能力．它与探测器的响应率和传感器系统内的噪声有直接关系。 28. 成像光谱仪

成像光谱仪，它是以多路、连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器。通过将传统的空间成像技术与地物光谱技术有机地结合在一起，可以实现对同一地区同时获取几十个到几百个波段的地物反射光谱图像。 29. 侧视雷达

侧视雷达是向遥感平台行进的垂直方向的一侧或两侧发射微波，再接收由目标反射或散射回来的微波的雷达。通过观测这些微波信号的振幅、相位、极化以及往返时间，就可以测定目标的距离和特性。 30. .合成孔径侧视雷达

合成孔径侧视雷达是利用遥感平台的前进运动，若干小孔径天线组成天线阵列（即把一系列彼此相连、性能相同的天线，等距离地布设在一条直线上）安装在平台的侧方，以代替大孔径的天线接收窄脉冲信号(目标地物后向散射的相位、振幅等)，以提高方位分辨力的雷达。天线阵列的基线愈长，方向性愈好。 31. 遥感图像计算机解译

又称遥感图像理解(Remote Sensing Imagery Understanding)，它以计算机系统为支撑环境，利用模式识别技术与人工智能技术相结合，根据遥感图像中目标地物的各种影像特征(颜色、形状、纹理与空间位置)，结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行分析和推理，实现对遥感图像的理解，完成对遥感图像的解译。 32. 监督分类

是根据已知试验样本提出的特征参数建立判读函数，对各待分类点进行分类的方法。 33. 监督分类

是事先并不知道待分类点的特征，而是仅根据各待分点特征参数的统计特征，建立决策规则并进行分类的一种方法。 34. 目视解译

它指专业人员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目标地物信息的过程。 35. 绝对黑体

物体对于任何波长的电磁辐射都全部性吸收。 36. 计算机辅助遥感制图

计算机辅助遥感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。

37. 遥感影像地图

遥感影像地图是一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。在遥感影像地图中，图面内容要素主要由影像构成，辅助以一定地图符号来表现或说明制图对象，与普通地图相比，影像地图具有丰富的地面信息，内容层次分明，图面清晰易读，充分表现出影像与地图的双重优势。 38. 叶面指数 二、 简答题

1. 遥感技术主要包括那些主要内容对每一部分略加说明）？

信息源：任何目标物都具有发射、反射和吸收电磁波的性质，这是遥感的信息源。目标物与电磁波的相互作用，构成了目标物的电磁波特性，这是遥感探测的基础。

信息的获取：接收、记录目标物电磁波特性的仪器称为传感器或遥感器。 信息的接收：传感器接收到目标地物的电磁波信息，记录在数字磁介质或胶片上。胶片是由人或回收舱送至地面回收，而数字磁介质上记录的信息则可通过卫星上的微波天线传输给地面的卫星接收站。

信息的处理：地面站接收到遥感卫星发送来的信息，记录在高密度的磁介质上（如高密度的磁带HDDT或光盘等），并进行一系列的处理，如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校正、投影变换等，再转换为用户可使用的通用数据格式，或转换成模拟信号（记录在胶片上），才能被用户使用。

信息的应用：遥感获取信息的目的是应用。这项工作由各专业人员根据不同的应用目的进行。 2. 遥感的类型

按遥感平台分为：地面遥感、航空遥感、航天遥感

按工作方式分为：主动遥感和被动遥感。又可分为成像遥感与非成像遥感。

3. 利用遥感技术获取信息有那些特点

大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、局限性。 4. 微波遥感的优点是什么 （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 （3）对冰，雪，土壤具有一定的穿透能力 （4）对海洋遥感具有特殊意义 （5）分辨率较低，但特性明显

5. 遥感图像的特征主要有哪些？四种分辨率及含义

空间分辨率：像素所代表的地面范围的大小或地面物体能分辨的最小单元。

波谱分辨率：传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔，间隔小，分辨率越高

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。

时间分辨率：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即时间频率或重访周期。 6. 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？

地磁波普主要由r-射线，X-射线，紫外线，可见光，红外波段，微波等组成。而被动遥感中主要用的是可见光，红外等稳定辐射，主动式遥感主要用到的是微波。

不同点：微波有穿云透雾的能力；红外波段能反应物体的温度；而可见光集中了太阳发射电磁波普的主要能量。

共性：都具有电磁波的干涉，衍射，偏振等特性；辐射通量密度，辐射、发射也遵循同样的规律。

7. 为什么地物光谱特性是遥感技术的重要理论依据？

因为它既为传感器工作波段的选择提供依据，又是遥感数据正确分析和判读的理论基础，同时也作为利用计算机进行数字图像处理和分类时的参考标准。 8. 大气对太阳辐射有什么样的影响？

散射、吸收、反射造成太阳辐射的衰减，造成遥感影像昏暗，强度与波段和大气状况相关。

折射改变太阳辐射方向，造成影像像素几何位置变化。

在可见光和近红外波段，太阳辐射30％被云或其它粒子反射，22％被散射，17％被吸收，到达地面能量31％。 9. 数字图像增强方法及使用目的 （1）对比度变换：改变图像像元亮度值 （2）空间滤波：突出图像上某些特征 （3）色彩变换：提人对高色彩的分辨能力 （4）图像运算：提取信息或去掉某些不必要信息 （5）多光谱变换：增强提取有用信息 10. 监督分类和非监督分类的方法以及区别

监督分类方法：最小距离分类法；多级切割分类法；特征曲线窗口法；最大似然比分类法。

非监督分类方法：分级集群法；动态聚类法。

区别：根本区别在于是否利用训练场来获取先验的类别知识进行分类；而非监督分类方法则根据地物的光谱统计特性进行分类。

11. 如何判断遥感影像是否发生了畸变？遥感影像发生畸变的原因有哪些？

当遥感图像在几何位置上发生了变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对应不准确，地物形状不规则变化等畸变时，即说明遥感影像发生了几何畸变。 遥感影像发生畸变的原因主要有： （1）遥感平台位置和运动状态变化的影响

无论是卫星还是飞机，运动过程中都会由于种种原因产生飞行姿势的变化从而引起影像变形。

（2）地形起伏的影响

当地形存在起伏时，会产生局部像点的位移，使原来本应是地面点的信号被同一位置上某高点的信号代替。 （3）地球表面曲率的影响

地球是球体，严格说是椭球体，因此地球表面是曲面。这一曲面的影响主要表现在两个方面，一是像点位置的移动，二是像元对应于地面宽度的不等。 （4）大气折射的影响

大气对辐射的传播产生折射。由于大气的密度分布从下向上越来越小，折射率不断变化，因此折射后的辐射传播不再是直线而是一条曲线，从而导致传感器接收的像点发生位移。

（5）地球自转的影响

卫星前进过程中，传感器对地面扫描获得图像时，地球自转影响较大，会产生影像偏离。因为多数卫星在轨道运运行的降段接收图像，即卫星自北向南运动，这时地球自西向东自转。相对运动的结果，使卫星的星下位置逐渐产生偏离。 12. 试述植被、水、岩石、雪的反射光谱具有哪些特点？

植被：可见光波段有一个小反射峰，位于绿光处（0.55），两侧0.45（蓝）和0.67（红）则有两个吸收带。这一特征是由于叶绿素的影响（叶绿素对蓝光和红光吸收作用很强，对绿光反射作用很强）在近红外（0.7-0.8）有一反射“陡坡”，至1.1有一峰值，形成植被独有的特征。在中红外（1.3-2.5）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，形成低谷。

土壤：自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，呈比较平滑的特征，一般土质越细反射率越高、有机质含量越高和含水量越高反射率越低。

水体：反射主要在蓝、绿光波段，其它波段吸收都很强，所以在近红外影像上，水体呈黑色，但当水浑浊时，反射率会增加，峰值出现在黄光区，水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。（在光谱的近红外和中红外波段，水几乎吸收了其全部的能量，即纯净的自然水体在近红外波段更近似于一个“黑体”。

岩石：无统一特征，会随矿物成分，含量，风化程度，含水状况，颗粒大小，表面光滑度而受影响。

13. 试述遥感影像目视解译的解译标志及目视解译的方法？

方法：直接判读法；对比分析法；信息复合法；综合推理法；地理相关分析法。 步骤：目视解译准备工作阶段；初步解译与判读区的野外考察；室内详细判读；野外验证与补判；目视解译成果的转绘与制图。 14. 如何提高图像的分类精度？

（1）分类前预处理

（2）校正（辐射和几何）、变换、空间信息提取（纹理） （3）类数与分层分类

（4）混合分类（多分类器结合）：监督法与非监督法 （5）多种信息复合：遥感信息非遥感信息

（6）与GIS集成：GIS与遥感数据复合分类、间接支持分类、用于选样区，检验样区，纠

正等

15. 、何谓多光谱变换？为什么要对数字遥感图像进行多光谱变换？多光谱变换的本质是什么？

多光谱变换：针对多光谱影像存在的一定程度上的相关性以及数据冗余现象，通过函数变换，达到保留主要信息，降低数据量,增强或提取有用信息目的的方法。

遥感多光谱影像，特别是陆地卫星的TM等传感器，波段多，信息量大，对图像解译很有价值。但数据量太大，在图像处理计算时，也常常耗费大量的机时和占据大量的磁盘空间。实际上，一些波段的遥感数据之间都有不同程度的相关性，存在着数据冗余。 变换的本质：对遥感图像实行线性变换，使光谱空间的坐标按一定规律进行旋转。 16. 遥感影像的几何纠正的主要方法及其特征

非系统性校正：利用控制点的图像坐标和地图坐标的对应关系，近似地确定所给的图像坐标系和应输出的地图坐标系之间的坐标变换式。坐标变换式经常采用1次、2次等角变换式，2次、3次投影变换式或高次多项式。坐标变换式的系数可从控制点的图像坐标值和地图坐标值中根据最小2乘法求出。

复合校正：把理论校正式与利用控制点确定的校正式组合起来进行校正。

①分阶段校正的方法，即首先根据理论校正式消除几何畸变（如内部畸变等），然后利用少数控制点，根据所确定的低次校正式消除残余的畸变（外部畸变等）； ②提高几何校正精度的方法，即利用控制点以较高的精度推算理论校正式中所含的遥感器参数、遥感器的位置及姿态参数。 17. 多源遥感影像融合的主要原理

光学遥感一般是被动遥感，接收的电磁波辐射源是地物对太阳光源的反射和散射，电磁波波长主要分布在可见光与近红外区域。由于采用了多光谱，它所获取的信息比航空像片丰富得多；不同的波段对不同的目标有不同的辐射，例如某一岩石或构造现象只对某一波段辐射较强，而对其它波段的辐射很小，依靠这种特征可以对岩石类型、线形构造等地质现象进行分类。现在可利用的卫星资料越来越多，空间分辨率从米级到千米级，时间周期从几小时到几十天，空间尺度可以从几十公里到几千公里。这些大范围、高分辨率、动态的信息已被广泛地应用于活动构造、地形地貌、形变测量等领域中。

目前使用其资料较多的光学遥感卫星有：美国的Landsat MSS（Multispectral Scanner多光谱扫描仪），Landsat TM（Thematic Mapper专题制图仪，30米分辨率），法国SPOT

HRV（High Resolution Visible range instrument，10和20米分辨率），美国Ikonos卫星（1米分辨率），Quickbird卫星（0.61米分辨率），印度IRS-1C（5米分辨率），中国CBERS-1（19.5米分辨率）。

随着加拿大商用雷达卫星Radarsat的正式运行以及中国遥感卫星地面站对日本、欧空局等多颗雷达卫星数据的接收，星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）数据与多光谱卫星数据的融合处理将成为遥感科学的重要研究热点课题。

与星载或机载可见光和红外遥感成像机理不同，星载SAR图像是一种微波信号。它可以全天时、全天候作业，并具有一定的穿透作用。这对于极地和那些厚云层、高植被覆盖的热带雨林地区的遥感应用无疑是一缕新的曙光。与TM等多光谱行扫描式多中心投影成像方式不同，SAR遥感属于波束方式侧视成像，通过以多普勒频移理论和雷达相干为基础的合成孔径技术获取方位向的高分辨率，依据线性调频脉冲压缩技术获取距离向的高分辨率。

不同类型传感器、不同平台的遥感图像融合其主要目标在于充分利用各类遥感数据的优势，扩大遥感应用的范围与效果。

常见的多源数据信息融合的方式有以下两种：多光谱遥感图像与雷达图像的融合以及高空间分辨率影像与多光谱影像的融合。 18. 中巴资源卫星光谱成像特征 19. 小卫星遥感系统 20. 雷达遥感的主要特征

微波遥感：传感器的工作波长在微波波谱区的遥感技术。常用的微波波长范围为0. 8～30厘米。其中又细分为K、Ku、X、G、C、S、Ls、L等波段。微波遥感的工作方式分主动式（有源）微波遥感和被动式（无源）微波遥感。前者由传感器发射微波波束再接收由地面物体反射或散射回来的回波，如侧视雷达；后者接收地面物体自身辐射的微波，如微波辐射计、微波散射计等。微波遥感的突出优点是具全天候工作能力，不受云、雨、雾的影响，可在夜间工作，并能透过植被、冰雪和干沙土，以获得近地面以下的信息。广泛应用于海洋研究、陆地资源调查和地图制图。

特点：全天候，全天时，穿透力

微波能穿透云雾、雨雪,且不需要太阳的照射,具有全天候工作的能力;微波对地物有一定的穿透能力;微波能提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某些信息;微波遥感的主动方式即雷达遥感不仅可以记录电磁波振幅信号,而且可以记录电磁波相位信息,计算高程。

21. 光谱成像仪的成像机理

成像光谱仪是遥感领域中的新型遥感器，它把可见光、红外波谱分割成几十个到几百个波段，每个波段都可以取得目标图像，同时对多个目标图像进行同名地物点取样，取样点的波谱特征值随着波段数愈多愈接近于连续波谱曲线。这种既能成像又能获取目

标光谱曲线的“谱像合一”的技术称为成像光谱技术，,成像光谱仪一般分为三种扫描方式：线性扫描、掸扫式扫描、推扫式扫描。 22. 水体的光谱特征

太阳辐射照射到水面，约3.5％被反射，大部分射入水体，水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段，吸收就更强，所以水体在遥感影像上常呈黑色。但当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。水中含泥沙时，由于泥沙散射，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，这些都成为影像分析的重要依据。 23. 图像融合有哪些技术方法 24. ETM影像的各波段特征 25. 监督分类的过程

监督分类又称训练分类，即用被确认类别的样本像元去识别其他未知类别像元的过程，已被确认类别的样本像元是指那些位于训练区的像元。监督分类可分为两个基本步骤：选择训练样本和提取统计信息

训练样本的选择是监督分类的关键。最终选择的训练样本应能准确的代表整个区域内每个类别的光谱特征差异。训练样本要求：同一训练样本必须是均质的，不能包含其他类别，也不能是和其他类别之间的边界或混合像元；其大小、形状和位置必须能同时在图像和实地（或其他参考图）容易识别和定位；还要考虑每类训练样本的总数量，如果图像有N波段，则每一类别应该至少有10N各训练样本。 训练样本来源：实地收集和屏幕选择

选择合适的分类算法。常用的算法有：平行算法、最小距离法和最大似然法。 监督分类的优点：

a可根据应用目的和区域，有选择的决定分类类别，避免出现一些不必要的类别 b可控制训练样本的选择

c可通过检查训练样本来决定训练样本是否被精确分类，从而能避免分类中的严重错误 d避免了非监督分类中对光谱集群组的重新归类 监督分类的缺点： a人为主观因素较强

b由于同一类别的光谱差异，造成训练样本并没有很好的代表性 c训练样本的选取和评估需花费较多的人力、时间

d只能识别训练样本中所定义的类别，若某类别由于训练者不知道或其数量太少未被定义，则不能识别 26. 高光谱遥感及其特点

是高光谱分辨率遥感的简称，它是在电磁波谱的可见光、近红外、中红外、热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。与一般遥感相比：（1）成

像光谱可以有几十、甚至几百个很窄的波段来接受信息；（2）数量级是纳米级单位；（3）所有波段排列在一起形成近似连续的完整的光谱曲线；（4）光谱范围很广。利用它可以大大提信息量。 27. 植被指数及其计算方法

根据植被的光谱特性，将卫星波段（主要为可见光和近红外波段）进行组合，形成了各种植被指数。植被指数是对地表植被状况的简单、有效和经验的度量，目前世界上已经定义了40多种植被指数。常用的植被指数有比值植被指数（RVI）、归一化植被指数（NDVI）、差值植被指数（DVI）、正交植被指数（PVI）等等。

计算方法： RVI＝NIR/R

NDVI＝(NIR-R)/(NIR+R) DVI＝NIR-R

PVI＝0.939*NIR-0.344*R+0.09（适用于NOAA）

28. 干涉雷达遥感

合成孔径雷达干涉测量，是通过双天线法或重复轨道法对同一地区的两幅SAR相干复图像进行干涉处理,同时提取干涉图的强度信息和相位信息,从而获取平面和高程方向的信息,实现三维测量。 29. 雷达遥感的主要特征

该类遥感为主动遥感,它发射波长较长的电磁波信号,然后接收辐射和散射回波信号。接收信号不但记录了振幅强度,而且还记录了相位,这是光学遥感无法获得的,其电磁波波长范围从0 001～1ｍ。目前在雷达遥感中,都采用了合成孔径雷达(ＳＡＲ,ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄａｒ)技术。ＳＡＲ的诞生开辟了遥感资料在地质学应用的新领域,可提供光学遥感所不能提供的地质信息。

它具有以下几个显著特点:

（1）能全天候、全天时工作：由于微波的波长要比红外波长的多，因此散射要小的多，所

以微波对云层、雨区的穿透能力较强，基本不受烟、云、雨、雾的干扰。

（2）对某些地物有特殊的波谱特征：许多地物微波辐射能力差别很大，因此可以较容易的

分辨出可见光和红外遥感所不能区分的地物。 （3）对冰、雪、森林、土壤等具有一定的穿透能力。 （4）对海洋遥感具有特殊意义 （5）分辨率较低、但是特性明显 30. 纹理特征提取的方法

图像中在局部区域内呈现了不规则性，而在整体和宏观上表现出某种规律性的图斑称为纹理。纹理是图像的一个重要的特性。为了定量研究纹理，需要研究纹理本身可能具有的特征。粗糙度和方向性是人们区分纹理时所用的两个最主要的特征。多年以来研

究者们建立了许多纹理算法以测量纹理特征，这些方法大体可以分为两大类：统计分析方法和结构分析方法。前者从图像有关属性的统计分析出发；后者则着力找出纹理的基元，然后再从结构组成上探求纹理的规律，也还有直接去探求纹理构成的结构规律。占主导地位的是统计的方法。

31. 遥感信息地学评价标准（同遥感分辨率及其地学意义） （1）空间分辨率：

定义：又可称为地面分辨率。前者就记录的图像而言，后者就地表而言，但意义相同。空间分辨率指在一个影像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小。

表示形式：①像元：每个像元的大小在地面上对应的范围，即在地表与一个像元大小相当的尺寸，用米表示；

②像解率：指胶片上1毫米间隔内包含的线对数，用线对/毫米表示；

③视场角(IFOV)：指电子传感器的瞬时视域，用毫弧度表示。（视场角小空间分辨率低） （2）波谱分辨率：

定义：指遥感器所选用的波段数目、波段波长、波段宽度。即选择的通道数、每个通道的波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。

意义：①多波段光谱信息的利用大大开拓了遥感应用的领域，开拓了人们的视野； ②多波段光谱信息的利用使专题研究中波谱段的选择针对性越来越强； ③在图像处理中多波段光谱信息的利用可以提高分析判读效果

（3）时间分辨率：

定义：指同一地区遥感影像重复覆盖的频率，它有不同的数量级。

类型： ①超短、短周期时间分辨率：指一天以内的变化，以小时为单位； ②中周期时间分辨率：指一年之内的变化，以日为单位； ③长周期时间分辨率：指以年为单位的变化。 意义： ①进行动态监测与预报；

②进行自然历史变迁和动力学分析，必须有时间分辨率作为保证； ③利用时间差提高遥感的成像率和解想率； ④更新数据库已达到动态监测的目的。

32. 举例说明遥感在地学研究中应用与作用。

地学信息图谱是通过由遥感、地图数据库、地理信息系统与数字地球的大量数字信息，经过图形思维与抽象概括，并以计算机多维与动态可视化技术，显示地球系统各要素和现象空间形态结构与时空动态变化规律的一种方法和手段。同时这种空间图形谱系经过空间模型与地学认知的深人分析，可进行推理、反演与预测，形成对事物和现象更深层次的认识，有可能总结出重要的科学规律。在此基础上为经济与社会可持续发展的规划决策，提供重要的科学依据与具体明确的结论。因此地学信息图谱具有十分重要的

理论意义与实用价值，具有广阔的发展前景 33. 遥感信息融合的方法及它们比较

图像融合是一个多遥感器的图像数据和其他星系的处理过程。着重在于把那些在空间或时间上冗余或互补的多源数据，按一定的规则或算法进行运算处理，获得比任何单一数据更精确、更丰富的信息，生成一幅具有新的空间、波谱、时间特征的合成图像。它不仅仅是数据间的简单复合，而是强调信息的优化，以突出有用的专题信息，消除或抑制无关的信息，改善目标识别的图像环境，从而增加解译的可靠性，减少模糊性、改善分类、扩大应用范围和效果。（可以在三个层次上进行：像元、特征、决策层）根据融合目的、数据源类型、特点等需要选择不同的融合方法，图像数据融合方法大体可以分为彩色相关技术和数学方法。前者主要包括RGB彩色合成、HIS变换和照度-色度，后者主要包括加减乘除的算术运算和基于统计的分析方法。

HIS合成:INTENSITY-HUE-SATUATION TRANS- FORMATION , IHS(HIS) TRANSFORMATION将一个普通彩色图像，或由三个波段黑白图像分别赋以红、绿、兰合成的彩色图像，转换成色彩强度值、色调值、和色彩饱和度值，再分别以红、绿、兰表示出来的彩色合成图像。此变换只是原彩色合成图像的色彩变换，且只能利用原彩色合成图像所依据的原来的三个原始波段的信息；因此，可获得的新信息不多。

色度：色调（Hue）和饱和度(Saturation)的通称。用来表示颜色的类别与深浅程度。由于人的视觉对亮度（Intensity）的敏感程度远强于对颜色浓淡的敏感程度，为了便于色彩处理和识别，人的视觉系统经常采用HSI色彩空间，它比RGB色彩空间更符合人的视觉特性。在图像处理和计算机视觉中大量算法都可在HSI色彩空间中方便地使用，它们可以分开处理而且是相互独立的。因此，在HSI色彩空间可以大大简化图像分析和处理的工作量。

RGB彩色合成: 利用三个不同光譜段图像上同一地物数值不同的特殊性，对三个图像分别赋以R,G,B的颜色，再将它们叠合起来，成为一个具有多种彩色的图像，即彩色合成图像（Color composite）；

数值运算合成：加、减、乘、除运算

34. 主成分分析

即统计学上的主成分分析。其算法上非常复杂（向量，矩阵，逆矩阵,特征值，特征根，特征向量，主成分析方程）其原理是将多个原图像的多维数据（多半彼此相关），变换为新的多维数据，且使新的多维数据互相成正交关系，即彼此互不相关。新图像彼此互不相关正是它的第一大优点。新图像的数目和原图像一样多。但信息主要集中在前面几个主成分图像。因此只需使用前几个图像。这就达到了降维的目的。降维正是它的的第二大优点。问题：信息过份集中在前一两个图像。带来许多问题。第三或第四个新图像已是噪音。地学含义不明。常被说成亮度(brightness)，绿度(greenness)，不一定。因不是针对遥感设计，而是通用统计算法。 三、 论述题

1. 遥感信息的应用举例：

洪涝灾害是影响我国的主要自然灾害之一，在各种自然灾害中，洪涝是最常见且又危害最大的一种。利用遥感技术，建立防汛抢险应急反应体系，做好洪涝灾害的科学预报、动态监测与滞洪区的合理规划，是减轻洪涝灾害损失的有效措施。 2. 以Landsat-1为例，说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感中的作用。

近圆形轨道：轨道趋于圆形的主要目的是使在不同地区获取的图像比例尺一致。此外近圆形轨道使得卫星的速度也近于匀速。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的现象。

近极地轨道：这颗卫星轨道倾角设计为99.125度，因此是近极地轨道。轨道近极地有利于增大卫星对地面总的观测范围。这颗卫星最北和最南分别能到达北纬81度和南纬81度，利用地地球自转并结合轨道运行周期和图像刈幅宽度的设计，可以观测到南北纬81度之间的广大地区。

与太阳同步轨道：卫星与太阳同步，使卫星以同一地方时通过地面上空。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，并使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。

可重复轨道：陆地卫星运行周期为103.267min，卫星每绕地一圈，第二条运行轨迹相对前一条运行轨迹在地面上西移2866km。一天绕地13.944圈，第14圈时已进入第二天，称为第二天第一条轨道，这一条轨道与前一条轨道之间差0.056圈，在地面上赤道处为159km。18天总共绕地251圈，第252圈即第19天第一圈与第一天第一圈重合。轨道的重复性有利于对地面地物或自然现象的变化作动态监测。 3. LANDSAT TM影像各个波段的特点

波段号 1 2 3 4 5 6 7 波长 0.45—0.52 0.52—0.60 0.63—0.69 0.76—0.90 1.55-1.75 10.4—12.5 2.08—2.35 光谱位置 蓝 绿 红 近红外 中红外 特点 针对水体；尤其是海岸水体，另外对于土壤、植被、森林的类别，以及人造地物（路、城市街道、建筑等）。 辨别水、绿色植被及对其生长能力的评估；人造地物（路、城市街道、建筑等） 在叶绿素吸收范围，也用于区别植物的种类；人造地物（路、城市街道、建筑等） 用于测定植被种类、活跃性、数量和内容；描述水体、鉴别土壤的湿度。（农作物） 表示植被或者土壤的湿度。有利于区别雪和云 热红外 植被分布分析，热辐射图绘制 （120m） 中红外 区别矿物或岩石类型；同时对植被湿气含量很敏感。人工建筑 4. 结合您的专业,谈谈遥感应用的关键技术

遥感及其应用关键技术，特别是遥感信息的定量化、智能化处理方法，并开发智能化遥

感信息分析与处理软件。在应用方面，重点是研究遥感技术在水利、土地、农业、环境等领域应用的实用化和智能化技术。具体涉及：

遥感信息定量化分析方法与算法研究； 遥感信息智能化提取方法与算法研究； 大容量遥感信息快速处理与传输技术研究； 水资源-环境-灾害系统组分的遥感调查与监测；

土地覆盖/土地利用遥感监测与变化信息提取（LUCC）； 遥感图像处理系统软件平台开发； 市（县）级遥感应用专业软件开发；等。

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