遥感复习题参考答案.doc

1、1一 名词解释 (2 分10)1 电磁波谱:把电磁波按其在真空中传播的波长或频率以递增或递减的顺序排列所得图谱2 主动遥感：运用人工产生的特定电磁波照射地物，再根据接收到的从目标物反射回来的电磁波特征来分析目标物的性质、特征和状态的遥感技术3 被动遥感：运用遥感器接收来自目标物的反射和辐射电磁波谱，并根据其特征对目标物探测的遥感技术4 紫外遥感：按传感器的探测波段的不同，可以把遥感分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感。其中，探测波段在 0.050.38 微米之间的遥感称为紫外遥感 5 可见光遥感：可见光遥感是指传感器工作波段限于可见光波段范围（0.380.76 微米）之间的

2、遥感技术 6 红外遥感: 红外遥感是指传感器工作波段限于红外波段范围（0.761000微米）之内的遥感 7 微波遥感：是传感器的工作波长在微波波谱区（1-1000mm）的遥感技术，是利用某种传感器接受各种地物发射或者反射的微波信号，藉以识别、分析地物,提取所需地物信息的技术8 镜面反射：光滑平面的反射波有确定方向，满足反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角这种反射称为镜面反射9 漫反射：粗 糙 的 表 面 会 把 光 线 向 着 四 面 八 方 反 射 ， 这 种 反 射 就 是 漫 反 射 ，当 表 面 粗 糙 度 h 与 入 射

3、 电 磁 波 波 长 同 数 量 级 时 尤 为 明 显10 混合反射：表面粗糙度 h 中等（相对 而言）的实际地物表面由于地形起伏，在某个方向上反射最强烈，这种现象称为混合反射，是镜面反射和漫反射的结合 11 瑞利散射：q 3,当粒子的直径大于波长时发生的散射,r,散射强度与波长无关。14 大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段，是选择遥感工作波段的重要依据。15 线性构造：指在各种遥感图像上，被认为与地质作用有关的直线、弧线、折线状的线性影像特征。 （包括：1 各种直线状或微弯的弧线状的地质界线 2 断裂构造成因的线性构造 3 线状应变带 4 由地形、影纹结

4、构或色调的线状变化反映出来的、暂时无法确认其具体地学成因的线性形迹）16 反射率：地物反射辐射与入射总辐射的比值。 （反射率=地物某微小波段反射辐射通量/入射辐射通量100%，与波长、入射角、物体电学特性、表面粗糙度和质地有关）17 地物反射波谱：为表示地面物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规2律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。18 黑体辐射：在特定温度及特定波长由理想放射物放射出来的辐射，其反射率=透射率=0 ，吸收率 =发射率=119 灰体：某种物体的辐射光谱是连续的，并且在任何温度下所有各波长射线的辐射强度与同温度黑体的相应波长射线的辐射强度之比等于常数,那么这种物体就

5、叫做理想灰体，或简称灰体20 选择性辐射体：发射率随波长变化的物体。21 地物发射波谱：地面物体的发射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，发射率为纵坐标所得的曲线。22 遥感平台：遥感中搭载遥感器的工具，使其从一定高度或距离对地面目标进行探测，并为其提供技术保障和工作条件23 轨道倾角：卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角，用以确定轨道平面在太空中的位置及轨道覆盖地球表面的范围。24 运行周期：卫星在轨道上绕地球一周所需的时间25 太阳同步卫星：卫星轨道面与太阳光之间的夹角始终保持一致的卫星26 地球同步卫星：绕地球运行的、周期与地球自转周期相同的人造卫星27 灰阶：指地物电磁波辐射强度表现在黑白

6、影像上的色调深浅的等级，是划分地物波谱特征的尺度，用来帮助人眼辨别影像的灰度变化28 影像分辨力 ：用显微镜观察影像时，1mm 宽度内所能分辨出的相间排列的黑白线对数29 地面分辨力：在遥感影像上能区分相邻两个目标物在地面上所对应的实际最小距离。 （空间分辨率数值在地面上的实际尺寸称为地面分辨率。对于摄影影像，用线对在地面的覆盖宽度表示（米） ；对于扫描影像，则是像元所对应的地面实际尺寸（米 ） ）230 摄影红外：遥感工作中可被影像底片感光的近红外波段（0.761.3 微米） 。31 航向重叠 ：航空摄影中，为保证连续覆盖和像对立体观察，相邻像片间需要有部分影像重叠，沿航线方向的称航向重叠，

7、重叠率要求达到 60或不少于5332 旁向重叠： 航空摄影中，为保证连续覆盖和立体观察，相邻像片间需要有部分影像重叠，两条相邻航线间的称旁向重叠，重叠率通常为 20一 30。地形起伏强烈，重叠率相应要加大 33 解译标志：在遥感图像上，能用来识别地质体和地质现象，并能说明其性质和相互关系的影像特征。34 三基色：指红、绿、蓝三色，此三色按照不同的比例合成可产生任一颜色，任何一种基色都不能由其它两种颜色合成35 空间分辨率：空间分辨率是指遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。 （对于摄影影像，通常用单位长度内包含可分辨的黑白线对数表示；对于扫描影像，通常用像元的大小来表示）34 波谱分辨率

8、:一指传感器探测器件接收电磁波辐射所能区分的最小波长范围，波段的波长范围越小，波谱分辨率越高；二指传感器在其工作波长范围内所能划分的波段的量度，波段越多，波谱分辨率越高35 辐射分辨率：指传感器能分辨的、目标反射或辐射的电磁辐射强度的最小变化量36 时间分辨率：指对同一区域进行的相邻两次遥感观测的最小时间间隔。对轨3道卫星，亦称覆盖周期。 （时间间隔大，时间分辨率低，反之时间分辨率高。 ）37 像主点：中心投影成像时，航空摄影机主光轴与像平面的交点称像主点38 像底点：中心投影成像时，过投影中心的铅垂线与像平面的交点称像底点。二 填空 （1 分10 空） 1 按运载工具，可将遥感分为（ 地面遥

9、感 ） 、 （航空遥感 ）和（航天遥感 ） ，按电磁波波段，可将遥感分为（可见光遥感） 、 （红外遥感 ） 、 （微波遥感 ）和（多波段遥感） 。2 紫外线、可见光、红外线和微波的波长范围分别是（ 0.01-0.38m ） 、 （0.38-0.76m ） 、 （0.76-1000m ）和（ 1-1000mm ） 。3 物体发射红外线主要与（ 温度 ）有关。4 大气对电磁波的作用有（ 散射 ） （吸收 ） （反射） （折射） 。5 对电磁波有吸收作用的主要大气成分是（ 水汽 ） 、 （ 臭氧 ） 、 （ CO ） 、 （ O2）等，大气对电磁波的散射作用有（ 瑞利散射 ） 、 （ 米氏散射 ）和

10、（ 无2选择性散射 ） 。 6 解译地质体时， （ 几何形态 ） 、 （ 色调 ） 、 （ 阴影 ） 、 （ 花纹 ）等是直接解译标志， （水系 ） 、 （ 地貌 ） 、 （ 土壤 ） 、 （ 植被 ）等是间接解译标志。7 阴影在解译中的作用是（ 判断地物的侧面形状 ） （ 测量地物高度 ） （ 判定航片的方位 ） 。8 MSS 4、5、6、7 的波段范围分别是（ 0.5-0.6 m ） 、 （ 0.6-0.7m） 、 （ 0.7-0.8m）和（ 0.8-1.1m ） 。三 回答下列问题 （6 分10）1 太阳辐射穿过大气层时能量衰减的原因是什么？一 、大气散射：电磁波在穿过大气时，遇到各种微

11、粒（气体分子、尘埃等）时会发生散射现象。大气散射有以下三种情况：（1）瑞利散射、（2）米氏散射、 （3）无选择性散射 二 、大气吸收： 太阳辐射穿过大气层时，大气分子对电磁波的某些波段有吸收作用，吸收作用使辐射能量变成分子的内能，引起这些波段的太阳辐射强度衰减。三 、大气折射、反射和透射大气折射 电磁波穿过大气层时，除了吸收和散射两种影响以外，还会产生传播方向的改变，产生折射现象。大气的折射率与大气圈层的大气密度直接相关。大气反射 主要为云层，云层厚度会影响反射率反射同样满足反射定律大气透射现象 太阳电磁辐射经过大气到达地面时，可见光和近红外波段电磁辐射被云层或其它粒子反射的比例约占 30，散

12、射约占 22，大气吸收约占 17，透过大气到达地面的能量仅占入射总能量的 31。反射、散射和吸收作用共同衰减了辐射强度，剩余部分即为透过的部分。剩余强度越高，透过率越高。42 什么是大气窗口？常用的大气窗口有哪些？大气窗口指电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的、透过率较高的波段。常用大气窗口：反射窗口区1） 0.3 - 1.3m ，紫外、可见光、红外，白天作业，摄影、扫描。2） 1.5 - 1.7m 和 2.0 - 2.5 m 白天作业，扫描。反射和发射混合窗口区3 - 4m 和 4.5 -5 m 全天侯作业，扫描。发射窗口区1）8-14 m 主要为夜间作业，扫描。2）微波区 扫描3 反

13、射包括几种类型，各有什么特征？镜面反射：镜面反射是指物体的反射满足反射定律，反射角=入射角，反射波有确定方向漫反射：物体表面粗糙度 h 与 同数量级，反射波朝向各个方向混合反射：表面粗糙度中等实际地物表面由于地形起伏，在某个方向上反射最强烈，是镜面反射和漫反射的结合4 说明植被在可见光和近红外波段的反射波谱特征及其在黑白遥感图像上的色调变化。植被的反射波谱特征：可见光：蓝色波段 0.45 微米附近有吸收谷；绿波段0.55m 附近有 10-20的反射峰；红色波段 0.67 微米附近有吸收谷（叶绿素吸收）近红外波段：从 0.76m 处反射率迅速增大，形成一个爬升的的 “陡坡” ，至 1.1m 附近

14、有一峰值，反射率最大可达 50-60%，形成植被的独有特征；黑白红外像片影像色调深浅取决于地物对近红外波的反射强度，与人眼对物体的感受无关。健康植物，特别是阔叶树，对近红外波反射强度大，呈明亮的浅色调。在 0.60.7 m 通道影像为暗色调5 说明水体在可见光和近红外波段的反射波谱特征及其在黑白遥感图像上的色调变化。水的反射率（除镜面反射方向外） ，在各个波段内都较低，一般都在 3左右，在近红外部分更为突出，反射率几乎为零。清水的反射率一般在可见光部分为4-5，且集中在在蓝绿光波段，在 0.6m 处下降至 2-3，到 0.75m 以后的近红外波段，水成了全吸收体。所以近红外波段的黑白正片上水体

15、的色调很黑，但是水的浑浊度、微生物含量、叶绿素含量、水深、波浪和水面与阳光角度也会影响其反射率如浑浊水的波谱曲线随着悬浮泥沙浓度的增加而增高。固体雪在可见光波段均呈浅色调6 遥感图像上地物的色调与其反射率有何关系？答：色调指黑白像片上影像黑白深浅的程度，不同地物反射波谱特性不同，在像片上呈现为不同的色调，正片上反射率高的物体，色调浅，反射率低的物体，色调深；负片反之7 为什么解译地质体要用大于 0.6m 波长成像的遥感图像？小于 0.6m 波长的电磁波（如紫外线）易于被大气散射和被其中 的 臭 氧 等 微 量气 体 选 择 吸 收 ， 波 长 越 长 （ 如 红 外 线 ） ， 在 大 气 中

16、 的 穿 透 力 越 强 ， 成 像 清 晰 。58 影响地物反射光谱的主要因素是什么？答：影响地物光谱反射率变化的因素 （时，空）有很多因素会引起反射率的变化，如：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、大气状况等。9 什么是影像分辨率，哪些因素会影响影像分辨率？影像分辨力指用显微镜观察影像时，1mm 宽度内所能分辨出的相间排列的黑白线对数。它受光学系统分辨率、感光材料（或显示器）分辨率、影响比例尺、相邻地物间的反差等因素的综合影响10 什么是地面分辨率？为什么有时小于地面分辨率的地物可以判读出来？指遥感影像上能分辨的两个地物间的最小实地距离。扫描

17、影像常用遥感器探测单元的临时视场大小表示。同 一 像 元 内 的 地 物 ， 只 有 一 个 共 同 灰 度 值 或 色 彩 ，它 反 映 的 是 此 像 元 范 围 内 地 物 的 综 合 情 况 。 此 像 元 内 与 周 围 有 明 显 差 异 的 地物 即 使 小 于 像 元 （ 如 森 林 火 点 、 细 小 水 系 等 ） ， 也 可 以 显 著 影 响 此 像 元 点 的灰 度 或 色 彩 ， 从 而 在 图 像 上 至 少 占 有 一 席 之 地 。 （ 注 ： 老 师 强 调 有 两 点 ：反 射 率 要 高 于 周 围 地 物 ;跟 地 物 的 形 状 有 关 ， 线 状

18、地 物 更 容 易 被 识 别 ，如 铁 路 、 公 路 、 河 流 等 ）11 说明在航片上不同部位像点位移的规律是什么？答：导出像点位移量 (h)的计算公式： h = hrH， 式中 r是像点至像底(主)点的距离称 向径，H 为航高，Ah 为地面点与 T。的高差。根据上式，像点位移的规律是；1）h 与 r 成正比。像点距像底(主)点越远，像点位 移量越大，像幅中心部分像点位移量小，像底(主)点处 r 为 o，为唯一没有像点位移的点。2）h 与h 成正比。高差越大，像点位移量越大，像点位移发生在以像底(主)点为 中心的辐射线，即像点与像底 (主)点的连线上，当 h 为正值时，h为正值，像点背

19、离像底(主)点向外移动，当h 为负值时， h 为负值，像点朝向像底(主)点方向移动。 3）h 与 H 成反比。航高越大，像点位移量越小。 12 航片上不同部位的比例尺是如何变化的，如何求得其平均比例尺？航高越低、焦距越长则影像比例尺越大。平坦地区影像比例尺处处一致，且与线段的方向及长短无关；地形起伏地区，高程越高则比例尺越大，高差越大则比例尺差别越大。平均比例尺：1/M =(l /L +l /L )/2 平 均 1213 航空像片与地形图有哪些区别？航空像片能真实而详尽地反映地面信息，从像片上可以了解所摄地区的地物、地貌的许多内容，但航摄像片不能直接用做地形图，航空像片与地形图有差别的1 表示

20、方法：地形图上时按成图比例尺所规定的各种符号、注记和等高线来表示地物、地貌的，而航摄像片则表示为影像的大小、形状和色调。2 表示内容：在地形图上用相应的符号和文字、数字注记表示，如居民地的名称、房屋的类型、道路的等级、河流的宽深和流向，地面的高程等，这些在像片上是表示不出来的。另一方面，在地形图上必须经过综合取舍，只表示那些经选择的有意义的地物，而在像片上有所摄地物的全部影像。3 投影方法：地形图是正摄投影，比例尺处处一致，常以 1/M 表示。地形图上所有的图形不仅与实际形状完全相似，而且某相关方位也保持不变。航摄像片6是中心投影，由于存在像片倾斜和地形起伏两种误差的影响，致使航摄像片上的影像

21、有变化，各处比例尺也不一致，相关方位也发生变化。若利用航摄像片制作正摄影像图时必须消除倾斜误差和投影误差，使中心投影的航摄像片转化为正摄投影的影像。14 为什么资源卫星要选择中高度，近极地的近圆形轨道？中高度是为获取的图象分辨率中等，比例尺适中；近极地有利于增大卫星对地面总的观测范围；近圆形轨道是为不同地区获取的图像比例尺一致,以固定扫描频率对地面扫描成像,扫描行之间易于衔接15 为什么资源卫星要与太阳同步？有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测，还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。16 说明解译标志的可变性。同一种地质体，即便在同一地区，当

22、其出露面积、厚度、所处构造部位、岩层产状、覆盖程度不同时，也能表现出不同的色调、水系或地貌17 航高和焦距对象片比例尺有何影响？航高一定，焦距越长比例尺越大；焦距一定，航高越高比例尺越小18 说明不同太阳高度角成像的像片，对地物解译的利弊？太阳高度角较低时，根据得到的阴影，有助于获得地物的立体感，识别地物侧面的轮廓和判明地物高度。但是反射光太弱不利于成像，而且阴影区地物特征被掩盖了。太阳高度角较高时，反射光强烈利于成像，但是阴影太短立体感不强。一般以中 等 太 阳 高 度 角 (25一 30)的 上 午 成 像 为 最 佳19 资源卫星有几种周期，其涵义各是什么？轨道周期：指卫星绕地一圈所需要

23、时间，即从升交点开始运行到下次过升交点时的时间间隔。覆盖周期： 指卫星从某地上空开始运行，经过若干时间的运行后，回到该地上空时所需要的天数。20 热惯量与热红外图像上地物色调之间的关系如何？热惯量大的地物表面温度周日变化小，热惯量小的地物表面温度周日变化大。白天前者较后者冷，图像上色调较深；夜晚差异尤为明显，前者较后者暖，图像上色调较浅21 在不同遥感图像上，色调的含义各是什么？色调的深浅在不同类型遥感图像上其含义不同：在可见光黑白像片上，色调深浅反映反射能量大小，愈浅反射值愈高；热红外图像色调深浅表示地物温度不同，一般色调浅的温度高；雷达像片上色调深浅表示微波后向散射能力的大小，浅色调的后向

24、散射能力较强22 水系类型与岩性之间有何关系，举例说明。黄土，页岩， 泥岩等细粒结构岩性地区透水性不良，多为密集型树枝状水系；不易风化，裂隙发育的侵入岩、变质岩、 砂岩等坚硬岩石区多为粗疏型树枝状水系；钳状沟头树枝状水系为花岗岩类等球形风化形成的水系；似平行状树枝状水系即其支流略有定向的平行排列的水系，常发育在中等倾斜的细粒结构物质组成的岩石区23 水系类型与断裂之间有何关系，举例说明。倒钩状水系：其特点是支流与主流以钝角相交，即主与支流相交的锐角指向与流向相反。这种异常的水系是断裂控制的典型标志水系急转弯反向流动之后恢复原来主流方向，可能是断裂影响724 水系类型与褶皱之间有何关系，举例说明

25、。平行状水系特征是多条支流相互平行，并以近似的角度与主流相交汇，这类水系可常发育在褶皱的翼部，主流指示褶皱轴的走向，两侧水系的疏密反映两翼的陡缓程度四 论述题 （10 分1）1 试述发展遥感技术与国民经济之间的关系。从上个世纪六十年代提出“遥感”这个词，到 1972 年美国陆地卫星计划发射了第一颗对地观测卫星（LandSat）,经过几十年的发展，遥感技术已经广泛地应用在军事、国防、农业、林业、国土、海洋、测绘、气象、生态环境、水利、航天、地质、矿产、考古、旅游等领域，影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段，遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和

26、地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此，遥感技术已成为一门实用的，先进的空间探测技术，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度，能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据，为社会进步，环境改善和国防建设起到重大作用2 试述遥感技术在国民经济各行业的应用及其效果。地质：1、地质构造分析和矿产勘探，及时、具体、准确且经济地进行大面积的地质灾害调查环境：既可宏观观测空气、土壤、植被和水质状况，为环境保护提供决策依据，也可实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展，及时制定处理措施，减少污染造成的损失。林业：清查森林资源，监测森林火灾和病虫害。测绘：高速度、高质

27、量地制作、校正、更新地图，应用于农业、工业、城乡规划等领域军事：立体侦查、确定打击目标、发现水源和地下工事等农业：进行农业资源调查，土地资源利用现状分析，农业病虫害监测，农作物估产等遥感技术还应用于国防、海洋、气象、水利、航天、考古、交通、旅游等领域遥感技术影响了人类生活的方方面面,它为人类提供了从多维和宏观角度去认识世界的新方法与新手段，遥感技术能够全面、立体、快速有效地探明地上和地下资源的分布情况，其效率之高是以前各种技术无法企及的。因此，遥感技术已成为一门实用的，先进的空间探测技术，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度，能够给国家经济建设的飞跃提供强大的推动力和可靠的战略决策依据，为社会进步，环境改善和国防建设起到重大作用（注：老师强调答出“促进了其它学科的发展，如空间科学等，从而为国民经济建设做出了巨大贡献” ）