遥感应用分析原理与方法赵英时

绪论思考题

1. 如何理解“遥感” 是以电磁波与地球表面物质相互作用为基础来探测、研究地面目标的科学。

遥感—是一种远离目标，通过非直接接触而感知、测量、分析并判定目标性质，其空间展布、类型及其数量的探测技术。 广义上的遥感：

泛指一切不接触物体而进行的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。 狭义上的遥感：

指不与探测目标相接触，利用传感器（遥感器），把目标的电磁波特性记录下来，通过对数据的处理、综合分析，揭示出物体的特点及其变化规律的综合性探测技术。 地物波谱特性

然界任何物体都具有反射、吸收、发射电磁波的能力，这是由于组成物质的最小微粒不同运动状态造成的；

不同的物质由于物质组成和内部结构、表面状态不同，具有相异的电磁波谱特性，这是遥感识别目标的前提；

地物波谱特征可通过各种光谱测量仪器测得。遥感的物理基础 任何物体都具有发射、反射和吸收电磁波的 性质，物体与电磁波的相互作用，形成了物 体的电磁波特性，这是遥感探测物体的依据。 2. 遥感的特点（优势）主要有哪些？

遥感的特点（优势）： 面状信息获取： 时效性：快速准确 连

续性：动态观测 多维信息：平面、高程（立体） 生动、形象、直观： 经济：节约人力、

遥感应用

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实验四 地图编制

5.1 概述

专题地图的生成是遥感图像经预处理、图像计算、图像分类后最终形成的可视化的结果，它为用户提供了最直观的视觉感受，所以专题地图的制作也有其重要的意义。

5.2 实验目的

通过本次上机实验，初步学习利用ERDAS软件编制地图。

5.3 实验原理

ERDAS的地图编制过程一般包括6个步骤：首先是根据工作需要和制图区域的地理特点进行地图图面的整体设计，设计内容包括图幅大小尺寸、图面布置方式、地图比例尺、图名及图例说明等；然后需要准备地图编制输出的数据层，也就是要在视窗中打开有关的图像或图形文件；再就是启动地图编制模块，正式开始制作专题地图；在此基础上确定地图的内图框，同时确定输出地图所包含的实际区域范围，生成基本的输出图面内容；在主要图面内容周围放置图廓线、格网线、坐标注记，以及图名、图例、比例尺、指北针等图廓外要素。

5.4 实验过程

5.4.1 准备制图数据

（1）在视窗菜单条中单击File|Open|Raster Layer命令，打开加载图像对话框。 （2）确定图像文件名：modeler_output.img。 （3）定义图像显示参数：Fit to Frame。 （4）单击OK按钮。

图5-1 勾选Fit to

武汉大学遥感信息工程学院 《遥感原理与应用》试卷（A）》 2006 武汉大学2005—2006学年下学期 《遥感原理与应用》试卷（A）

学号： 姓名： 院系： 专业： 得分 一、名词解释：（15）

1．绝对黑体 2．大气窗口 3．图像融合 4．距离分辨力 5．特征选择 二、简答题（45）

1． 分析植被的反射波谱特性。说明波谱特性在遥感中的作用。 2． 遥感图像处理软件的基本功能有哪些？

3． 遥感图像目视判读的依据有哪些，有哪些影响因素？ 4． 写出ISODATA的中文全称和步骤。 5． 比较多光谱TM图像与SAR图像的异同点？ 6． 写出MODIS中文全称，指出其特点。

7． 写出与遥感有关的书和专业杂志（至少各3种），遥感的应用领域（至少5个）。 8． 描述像点和地物点之间关系的主要模型有哪些，写出其通用数学模型，指出各自适用的传感器。

9． 根据你所学本课程的知识，你认为影响遥感技术发展的主要因素是什么，你有何

见解？

三、

浅谈对遥感学科、专业、遥感应用与发展的认识

摘要

遥感技术是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。

关键词

遥感 发展现状 发展趋势 应用范围

引言

遥感作为一种空间数据的获取方法，遥感技术及其图像信息处理信息技术集合了空间、电子、光学、计算机、生物学和地学等科学的最新成就，是现代高新技术领域的重要组成部分。主要为GIS提供全天候的实时的遥感影像，之后GIS便拿这些数据进行利用和分析。遥感是从远离地面的不同工作平台上，如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等，通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测，然后经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测，包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的

武汉大学遥感信息工程学院 《遥感原理与应用》试卷（A）》 2006 武汉大学2005—2006学年下学期 《遥感原理与应用》试卷（A）

学号： 姓名： 院系： 专业： 得分 一、名词解释：（15）

1．绝对黑体 2．大气窗口 3．图像融合 4．距离分辨力 5．特征选择 二、简答题（45）

1． 分析植被的反射波谱特性。说明波谱特性在遥感中的作用。 2． 遥感图像处理软件的基本功能有哪些？

3． 遥感图像目视判读的依据有哪些，有哪些影响因素？ 4． 写出ISODATA的中文全称和步骤。 5． 比较多光谱TM图像与SAR图像的异同点？ 6． 写出MODIS中文全称，指出其特点。

7． 写出与遥感有关的书和专业杂志（至少各3种），遥感的应用领域（至少5个）。 8． 描述像点和地物点之间关系的主要模型有哪些，写出其通用数学模型，指出各自适用的传感器。

9． 根据你所学本课程的知识，你认为影响遥感技术发展的主要因素是什么，你有何

见解？

三、

遥感原理与应用

习题

第一章电磁波及遥感物理基础

名词解释：

1、 遥感 2、遥感技术 3、电磁波 4、电磁波谱 5、绝对黑体 6、绝对白体

7、灰体 8、绝对温度 9、辐射温度 10、光谱辐射通量密度 11、大气窗口12、发射率 13、热惯量 14、热容量 15、光谱反射率 16、光谱反射特性曲线

填空题：

1、电磁波谱按频率由高到低排列主要由、、、、、 、等组成。

2、绝对黑体辐射通量密度是和的函数。 3、一般物体的总辐射通量密度与和成正比关系。

4、维恩位移定律表明绝对黑体的乘是常数2897.8。当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向方向移动。

5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为μm

选择题：(单项或多项选择)

1、 绝对黑体的 ①反射率等于1 ②反射率等于0 ③发射率等于1 ④发射率等于0。 2、 物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系 ①反射率 ②发射率 ③物体温度一次方 ④

物体温度二次方 ⑤物体温度三次方 ⑥物体温度四次方。

3、 大气窗口是指 ①没有云的天空区域 ②电磁波能穿过大气层的局部天空区域 ③电磁波能

穿过大气的电磁波谱段 ④没有障碍物阻挡的天空区域。

4、 大气瑞利散射①与波长的一次方成

南信大遥感考研科目

南京信息工程大学2010年硕士研究生招生入学考试

《864遥感原理与应用》考试大纲

第一部分 课程目标与基本要求

一、课程目标

遥感概论包括遥感的物理基础与成像机理、遥感图像处理与分析和遥感应用三大部分。通过学习，使学生掌握遥感技术的基本理论，掌握遥感图像处理的基本原理和方法，掌握遥感图像的地物影像特征、遥感图像解译及遥感制图的基本技能，了解遥感研究现状、遥感技术发展趋势与应用领域，并具有灵活应用各部分知识综合分析问题和解决问题的能力。

二、基本要求

要求学生能够掌握电磁辐射的基本理论和地物的光谱特征，掌握遥感信息的来源与特征，理解遥感图像的成像原理，掌握遥感图像处理与解译的基本原理和方法，了解遥感主要应用领域及发展趋势。

第二部分 课程内容与考核目标

第一章 遥感的基本概念

1.理解并掌握遥感的基本概念、类型、特点及优势。

2.理解遥感系统的构成。

3.了解遥感发展简史及发展趋势。

第二章 电磁辐射与地物光谱特征

1.理解和掌握电磁波谱，辐照度，辐射出射度，辐射亮度，朗伯源，绝对黑体，太阳常数，大气窗口、反射率及反射波谱等基本概念。

2.熟悉遥感常用的电磁波段，理解和掌握普朗克定律，斯蒂芬-波尔兹曼定律，维恩位移定律，基尔霍夫定律。

3.了解大气的成份

1) 传感器

2) 高度计、散射计的测风原理

3) 微波遥感特点

答：微波遥感就是通过探测物体对微波的反射或自身的微波辐射，来感知物体形态和结构组织的。微波具有很好的穿透能力，故具有全天候、全天时的特点，不受云层、 浓雾等天气的影响，也不受日夜光照条件变化的限制。这些特点正好弥补了光学遥感器的缺点，因此成为航天遥感器的新宠和各国竞相开发研究的热点。

4) 偏振（极化）

答:如果一束平面电磁波的电矢量场都在一个平面内，则称之为线性极化或线性偏振。 电磁波在传播时，传播的方向和电场、磁场相互垂直，我们把电波的电场方向叫电波的极化。如果电场矢量端点随时间变化的轨迹是一直线，这种波称作线极化波。线极化波又分为水平极化和垂直极化，电波的电场垂直于地面的是垂直极化波，平行于地面的是水平极化波。如果电场矢量的方向随时间变化，矢量端点的轨迹是一个圆，这种波称作圆极化波。

5) 大地水准面

答：大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面，是正高的基准面。

6) 参考椭球面

7) 辐亮度

沿辐射方向单位面积和单位立体角的辐射通量。

8) 光谱辐亮度

答：在单位波段内沿辐射方向单位面积和单位立体角的辐射通量。

9) 方位分辨率、距离分

第八章 遥感图像自动识别分类

名词解释：遥感图像自动分类 光谱特征向量 特征空间 特征变换 特征选择 KL变换 哈达玛变换 KT变换 判别函数 判别规则 错分概率 最大似然法分类 最小距离法分类 监督分类 非监督分类 K均值聚类 混淆矩阵 用户精度 制图精度

1、 遥感图像自动分类：采用决策理论或统计方法，按照决策理论方法，需要从被识别的模式中提取一组反映模式属性的量测值，称之为特征，并把模式特征定义在一个特征空间中，进而利用决策的原理对特征空间进行划分。 2、 光谱特征向量：同名地物点在不同波段图像中亮度的观测量构成一个多维的随机向量X，称为光谱特征向量。

3、 特征空间：传感器接收器输出的是一组n个测量值，这一组几个测量值可以看做是n维空间，称之为特征空间。

4、 特征变换：是将原有的m个测量值集合并通过某种变换，产生n个（n<=m）新的特征，这种方法称为特征变换。

5、 特征选择：从原有的m个测量值集合中，按某一准则选择出n个特征。 6、 KL变换：是一种线性变换，是就均方误差最小来说的最佳正交变换。能够将原来多个波段中的有用信息尽量集中到数目尽可能少的特征图像组中去，达到数据压缩的目的，同时也能使新的特征图像之间互不相关，使新的特征图像包含的信息内容不重叠