遥感复习思考题及要点

遥感复习题及要点第⼀章

⼀．主动遥感与被动遥感

主动遥感由探测器主动发射⼀定电磁波能量并接收⽬标的后向散射信号

被动遥感的传感器不向⽬标发射电磁波，仅被动接收⽬标物的⾃⾝发射和对⾃然辐射源的反射能量。⼆．遥感的基本概念是什么？

狭义理解:遥感是指从不同⾼度的平台（Platform）上，使⽤各种传感器（Sensor），接收来⾃地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进⾏加⼯处理，从⽽对不同的地物及其特性进⾏远距离探测和识别的综合技术。

⼴义理解:遥感泛指⼀切⽆接触的远距离探测，包括对电磁场、⼒场、机械波(声波、地震波)等的探测。只有电磁波探测属于遥感的范畴。

遥感定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，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。三、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。四．遥感探测系统包括哪⼏个部分？

包括五个部分：被测⽬标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应⽤。五．作为对地观测系统，遥感与常规⼿段相⽐有什么特点？1.⼤⾯积同步观测覆盖范围⼤、信息丰富。2时效性重复探测，有利于进⾏动态分析。

3.多波段性波段的延长使对地球的观测⾛向了全天候。

4.数据的综合性和可⽐性综合反映地质、地貌、⼟壤、植被、⽔⽂等⾃然信息和⼈⽂信息。不同的卫星传感器获得的同⼀地区的数据以及同⼀传感器在不同时间获得的同⼀地区的数据，均具有可⽐性。

5.经济性从投⼊的费⽤与所获取的效益看，遥感与传统的⽅法相⽐，可以⼤⼤地节省⼈⼒、物⼒、财⼒和时间，具有很⾼的经济效益和社会效益。

6.局限性：信息的提取⽅法不能满⾜遥感快速发展的要求。数据的挖掘技术不完善，使得⼤量的遥感数据⽆法有效利⽤。第⼆章

⼀．辐射出射度与辐照度？

辐照度(I)：被辐射的物体表⾯单位⾯积上的辐射通量，I=dФ/dS，单位是W/m2。S为⾯积。

辐射出射度(M)：辐射源物体表⾯单位⾯积上的辐射通量，dФ/dS，单位W/m2，S为⾯积。辐照度(I)与辐射出射度(M)都是辐射通量密度的概念，不过I为物体接收的辐射，M为物体发出的辐射。它们都与波长λ有关。电磁波的特性电磁波是横波在真空中以光速传播

电磁波具有波粒⼆象性：电磁波在传播过程中，主要表现为波动性；在与物质相互作⽤时，主要表现为粒⼦性，这就是电磁波的波粒⼆象性。

⼆．电磁波谱与⼤⽓窗⼝

电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长按其长短，依次排列制成的图表（短~长γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—

⽆线电波）

⼤⽓窗⼝：由于⼤⽓层的反射、散射和吸收作⽤，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作⽤轻重不同，因⽽各波段的透射率也各不相同。我们就把受到⼤⽓衰减作⽤较轻、透射率较⾼的波段称作⼤⽓窗⼝。遥感常⽤的电磁波波段的特性：

紫外线(UV)：0.01-0.4µm，碳酸盐岩分布、⽔⾯油污染。

可见光：0.4-0.76 µm，鉴别物质特征的主要波段；是遥感最常⽤的波段。

红外线(IR) ：0.76-1000 µm。近红外0.76-3.0 µm。中红外3.0-6.0 µm；远红外6.0-15.0 µm；超远红外15-1000 µm。（近红外⼜称光红外或反射红外；中红外和远红外⼜称热红外。

微波：1mm-1m。全天候遥感；有主动与被动之分；具有穿透能⼒；发展潜⼒⼤。地物的反射率（反射系数或亮度系数）：地物对某⼀波段反射的辐射能量Pρ占总⼊射能量P0的百分⽐。反射率随⼊射波长⽽变化。ρ=（Pρ/ P0）x 100%影响地物反射率⼤⼩的因素：

⼊射电磁波的波长 , ⼊射⾓的⼤⼩地表颜⾊与粗糙度根据物体表⾯的粗糙程度，反射分为哪三种？

1）镜⾯反射：满⾜反射定律。如平静的⽔⾯，平⾏⼊射时，只在反射⽅向上才能探测到电磁波。

2）漫反射（朗伯反射）不随⼊射⽅向变化的反射，且在任何⾓度探测的反射亮度是⼀常数。氧化镁、硫酸钡、碳酸镁表⾯在反射天顶⾓<=450时可近似看作朗伯⾯

3）⽅向反射（实际物体反射）介于镜⾯和朗伯⾯之间的反射

地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系⽽绘成的曲线。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。

三．维恩位移定律？

⿊体辐射光谱中最强辐射的波长λmax与⿊体绝对温度T成反⽐：λmax?T = b，b为常数，b=2.8*10￣3m?K。随着温度的升⾼，辐射最⼤值对应的峰值波长向短波⽅向移动。四．可见光的波长范围？

0.38-0.76 µm，鉴别物质特征的主要波段；是遥感最常⽤的波段。五．试述⼤⽓对太阳辐射的衰减作⽤。

⼤⽓对辐射的吸收作⽤：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转变为分⼦的内能，从⽽引起这些波段太阳辐射强度的衰减，甚⾄某些波段的电磁波完全不能通过⼤⽓。因此在太阳辐射到达地⾯时，形成了电磁波的某些缺失带。出每种分⼦形成吸收带的位置，分别讨论⽔的吸收带、⼆氧化碳的吸收峰、臭氧吸收带和氧⽓主要吸收带。此外⼤⽓中的其他微粒虽然也有吸收作⽤，但不起主导作⽤。

⼤⽓散射：辐射在传播过程中遇到⼩微粒⽽使传播⽅向改变，并向各个⽅向散开，称散射。散射使原传播⽅向的辐射强度减弱，⽽增加向其他各⽅向的辐射。尽管强度不⼤，但从遥感数据⾓度分析，太阳辐射在照到地⾯⼜反射到传感器的过程中，⼆次通过⼤⽓，在照射地⾯时，由于散射增加了漫⼊射的成分，使反射的辐射成分有所改变。返回传感器时，除反射光外还增加了散射光进⼊传感器。通过⼆次影响增加了信号中的噪声成分，造成遥感图像的质量下降。

散射现象的实质是电磁波在传输中遇到⼤⽓微粒⽽产⽣的⼀种衍射现象。因此，这种现象只有当⼤⽓中的分⼦或其他微粒的直径⼩于或相当于辐射波长时才发⽣。⼤⽓散射有三种情况：

瑞利散射：⼤⽓中粒⼦的直径⽐波长⼩得多时发⽣的散射。这种散射主要由⼤⽓中的原⼦和分⼦，如氮、⼆氧化碳，臭氧和氧分⼦等引起。特别是对可见光⽽⾔，瑞利散射现象⾮常明显，因为这种散射的特点是散射强度与波长的四次⽅成反⽐，即波长越长，散射越弱。

⽶⽒散射：当⼤⽓中粒⼦的直径与辐射的波长相当时发⽣的散射。这种散射主要由⼤⽓中的微粒，如烟、尘埃、⼩⽔滴及⽓溶胶等引起。⽶⽒散射的散射强度与波长的⼆次⽅成反⽐，云雾的粒⼦⼤⼩与红外线的波长接近，所以云雾对红外线的散射主要是⽶⽒散。潮湿天⽓⽶⽒散射影响较⼤。

⽆选择性散射：当⼤⽓中粒⼦的直径⽐波长⼤得多时发⽣的散射。这种散射的特点是散射强度与波长⽆关，也就是说，在符合⽆选择性散射的条件的波段中，任何波长的散射强度相同。如云、雾粒⼦直径虽然与红外线波长接近，但相⽐可见光波段，云雾中⽔滴的粒⼦直径就⽐波长⼤很多，因⽽对可见光中各个波长的光散射强度相同，所以⼈们看到云雾呈⽩⾊，并且⽆论从云下还是乘飞机从云层上⾯看，都是⽩⾊。

散射造成太阳辐射的衰减，但是散射强度遵循的规律与波长密切相关。⽽太阳的电磁波辐射⼏乎包括电磁辐射的各个波段。因此，在⼤⽓状况相同时，同时会出现各种类型的散射。对于⼤⽓分⼦、原⼦引起的瑞利散射主要发⽣在可见光和近红外波段。对于⼤⽓微粒引起的⽶⽒散射从近紫外到红外波段都有影响，当波长进⼊红外波段后，⽶⽒散射的影响超过瑞利散射。⼤⽓云层中，⼩⾬滴的直径相对其他微粒最⼤，对可见光只有⽆选择性散射发⽣，云层越厚，散射越强，⽽对微波来说，微波波长⽐粒⼦的直径⼤得多，则⼜属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次⽅成反⽐，波长越长散射强度越⼩，所以微波才可能有最⼩散射，最⼤透射，⽽被称为具有穿云透雾的能⼒。

六．阐述辐照度辐射出射度和辐射亮度的物理意义，其共同点和区别是什么？辐照度(I)：被辐射的物体表⾯单位⾯积上的辐射通量，I=dФ/dS，单位是W/m2。S为⾯积。

辐射出射度(M)：辐射源物体表⾯单位⾯积上的辐射通量，dФ/dS，单位W/m2，S为⾯积。辐射亮度（L）：假定有⼀辐射源呈⾯状，向外辐射的强度随辐射⽅向⽽不同，则L定义为辐射源在某⼀⽅向，单位投影表⾯，单位⽴体⾓内的辐射通量，即L=Ф/Ω(Acosθ)，L的单位：W/(sr?m2)。辐射源向外辐射电磁波时，L往往随θ⾓⽽改变。也就是说，接受辐射的观察者以不同θ⾓观察辐射源时，L值不同。

共同点：辐照度(I)与辐射出射度(M) 辐射亮度（L）都是描述辐射测量的概念。区别：辐照度(I)与辐射出射度(M)都是辐射通量密度的概念，描述的是辐射量的⼤⼩，不过I为物体接收的辐射，M为物体发出的辐射。它们都与波长λ有关。辐射亮度（L）描述的是辐射量的强弱。为单位⽴体⾓内的辐射通量，L随θ⾓的改变⽽改变。⿊体辐射的三个特性

辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有⼀个最⼤值。温度越⾼，辐射通量密度越⼤，不同温度的曲线不同。随着温度的升⾼，辐射最⼤值所对应的波长向短波⽅向移动。按照发射率与波长的关系，把地物分为哪三种类型？⿊体或绝对⿊体：发射率为1，常数。灰体(grey body)：发射率⼩于1，常数

选择性辐射体：反射率⼩于1，且随波长⽽变化。

基尔霍夫定律：在⼀定温度下，地物单位⾯积上的辐射通量W和吸收率之⽐，对于任何物体都是⼀个常数，并等于该温度下同⾯积⿊体辐射通量W⿊。

亮度温度：由于⾃然地物不是⿊体，当物体的辐射功率等于某⼀⿊体的辐射功率时，该⿊体的绝对温度即为亮度温度。发射光谱曲线：按照发射率和波长之间的关系绘成的曲线。什么是透射率，从可见光到微波举例说明哪些物体具有透射能⼒？⼊射光透射过地物的能量与⼊射总能量的百分⽐，⽤τ表⽰。

⽔体对0.45~0.56µm的蓝绿光波具有⼀定的透射能⼒，较混浊⽔体的透射深度为1~2m，⼀般⽔体的透射深度可达10~20m。⼜如，波长⼤于1mm的微波对冰体具有透射能⼒。⼀般情况下，绝⼤多数地物对可见光都没有透射能⼒。红外线只对具有半导体特征的地物，才有⼀定的透射能⼒。

微波对地物具有明显的透射能⼒，选择适当的传感器来探测⽔下、冰下某些地物的信息。⼤⽓的散射作⽤：

太阳辐射在传播过程中遇到⼩微粒⽽使传播⽅向改变，并向各个⽅向散开。改变了电磁波的传播⽅向；⼲扰传感器的接收；降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判读。

七．⼤⽓的散射现象有⼏种类型？根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别，说明为什么微波具有穿云透雾能⼒⽽可见光不能？

瑞利散射：当微粒的直径⽐辐射波长⼩得多时，此时的散射称为瑞利散射。散射率与波长的四次⽅成反⽐，因此，瑞利散射的强度随着波长变短⽽迅速增⼤。紫外线是红光散射的30倍，0.4微⽶的蓝光是4微⽶红外线散射的1万倍。瑞利散射对可见光的影响较⼤，对红外辐射的影响很⼩，对微波的影响可以不计。⽶⽒散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的⼤⽓散射。云、雾的粒⼦⼤⼩与红外线的波长接近，所以云雾对对红外线的⽶⽒散射不可忽视。潮湿天空⽶⽒散射影响较⼤。

⽆选择性散射：当微粒的直径⽐辐射波长⼤得多时所发⽣的散射。符合⽆选择性散射条件的波段中，任何波段的散射强度相同。⽔滴、雾、尘埃、烟等⽓溶胶常常产⽣⾮选择性散射。

对于⼤⽓分⼦、原⼦引起的瑞利散射主要发⽣在可见光和近红外波段。对于⼤⽓微粒引起的⽶⽒散射从近紫外到红外波段都有影响。⼤⽓云层中，⼩⾬滴的直径相对其它微粒最⼤，对可见光只有⽆选择性散射发⽣，云层越厚，散射越强，⽽对微波来说微波波长⽐粒⼦直径⼤得多，则⼜属于瑞利散射的类型，散射强度

与波长的四次⽅成反⽐，波长越长散射强度越⼩，所以微波才可能有最⼩散射，最⼤透射，⽽被称为具有穿云透雾的能⼒。⼋．对照书内卫星传感器表中所列波段区间和⼤⽓窗⼝的波段区间，理解⼤⽓窗⼝对于遥感探测的重要意义。

⼤⽓窗⼝：由于⼤⽓层的反射、散射和吸收作⽤，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作⽤轻重不同，因⽽各波段的透射率也各不相同。我们就把受到⼤⽓衰减作⽤较轻、透射率较⾼的波段称作⼤⽓窗⼝。

九．综合论述太阳辐射传播到地球表⾯⼜返回到遥感传感器这⼀整个过程中所发⽣的物理现象。物理过程：能源：太阳辐射能

⼤⽓传输：部分被⼤⽓中微粒散射和吸收⽽衰减。波长位于⼤⽓窗⼝的能量才能通过⼤⽓层，并经⼤⽓衰减后到达地表与地表相互作⽤：不同波长的能量到达地表后，被选择性反射，吸收，透射，折射。

再次通过⼤⽓层：包含不同地表特征波谱响应的能量，再次经⼤⽓吸收，散射衰减。不仅使传感器接收的地⾯辐射强度减弱，⽽且由于散射产⽣天空散射光使遥感影像反差降低并引起遥感数据的辐射，⼏何畸变，图像模糊，直接影像到图像的清晰度，质量和解译精度。

遥感系统：通过遥感系统记录辐射值。

⼗、传感器从⼤⽓层外探测地⾯物体时，接收到哪些电磁波能量？

对可见光到近红外波段（0.4-2.5um）来说，在卫星上传感器⼊瞳孔处的光谱辐射亮度是⼤⽓层外太阳光谱辐射照度、⼤⽓及⼤⽓与地⾯相互作⽤的之和。

在辐射传输过程中，到达地⾯的总辐射能量主要是太阳直射辐照和天空散射辐照之和。

由于地表⽬标反射是各向异性的，从遥感器观测⽅向的地物⽬标反射出来的辐射能量，经⼤⽓散射和吸收后，进⼊遥感器市场中含有⽬标信息。

从太阳发射出的能量，有⼀部分未到地⾯之前就被⼤⽓散射和吸收，其中⼀部分散射能量也进⼊到遥感器视场。但这⼀部分能量中却不含任何⽬标信息。

此外，由于周围环境的存在，⼊射到环境表⾯的辐射波被反射后，有⼀部分经⼤⽓散射进⼊遥感器视场内；还有⼀部分⼜被⼤⽓反射到⽬标表⾯，在被⽬标表⾯反射，透过⼤⽓进⼊遥感器视场。⼗⼀、简述太阳和地球作为⾃然辐射源的电磁辐射特性

太阳辐射：是可见光和近红外(0.3-2.5µm)的主要辐射源；常⽤5800K的⿊体辐射来模拟；其辐射波长范围极⼤；辐射能量集中-短波辐射。⼤⽓层对太阳辐射的吸收、反射和散射。太阳光谱相当于5800 K的⿊体辐射；

太阳辐射的能量主要集中在可见光，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0.47µm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。

地球的电磁辐射：⼩于3 µm的波长主要是太阳辐射的能量；地球⾃⾝发出的辐射主要集中在波长较长的部分，即6µm以上的热红外区段。3-6 µm之间，太阳和地球的热辐射都要考虑。第三章⽓象卫星的特点

轨道：低轨（800~1600km)和⾼轨(36000km)。

成像⾯积⼤(⾼轨卫星观测1/4地球⾯积），有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量。短周期重复观测：静⽌⽓象卫星30分钟⼀次；极轨卫星半天⼀次。利于动态监测。资料来源连续、实时性强、成本低。海洋遥感的特点：

需要⾼空和空间的遥感平台，以进⾏⼤⾯积同步覆盖的观测；以微波遥感为主；

电磁波与激光、声波的结合是扩⼤海洋遥感探测⼿段的⼀条新路。海⾯实测资料的校正。

传感器：是收集和记录地物反射或者发射电磁波能量的装置，是遥感技术的核⼼部分。按⼯作⽅式分类：

1）主动式：⼈⼯辐射源向⽬标地物发射电磁波，然后接收从⽬标地物反射回来的能量。如：侧视雷达、激光雷达、微波散射计等2）被动式：接受⾃然界地物所辐射的能量。

如：摄影机、多波段扫描仪、微波辐射计、红外辐射计等按照记录⽅式分类：

⾮成像⽅式：探测到地物辐射强度按照数字或者曲线图形表⽰，接收到地物的电磁波辐射信号不能形成图像。

如：近红外、热红外、微波辐射计、微波⾼度计、散射计、激光⾼度计等。2）成像⽅式（最常见）：传感器接收的地物电磁波（反射、发射或两个兼有）信号可转换成（数字或模拟）图像。⼜可分为：摄影⽅式传感器（摄影机）

扫描⽅式传感器（光学-机械扫描仪、成像雷达）

航空相⽚⽐例尺：航空像⽚上2点之间的距离与地⾯相应2点距离之⽐。

（1）平均⽐例尺：以各点的平均⾼程为起始⾯，并根据这个起始⾯计算出来的⽐例尺。（2）主⽐例尺：由像主点航⾼计算出来的⽐例尺，它可以概略地代表该张航⽚的⽐例尺。⼀．像点位移与投影误差

在中⼼投影的像⽚上，地形的起伏除引起像⽚⽐例尺变化外，还会引起平⾯上的

点位在像⽚上的位置移动，这种现象称为像点位移。其位移量就是中⼼投影与垂直投影在同⼀⽔平⾯上的“投影误差”（1）位移量与地形⾼差成正⽐，即⾼差越⼤引起的像点位移量也越⼤。当⾼差为正时，像点位移为正，是背离像主点⽅移动；⾼差为负时，像点位移为负，是朝向像主点⽅向移动。

（2）位移量与像点距像主点的距离成正⽐，即距像主点越远的像点位移量越⼤，像⽚中⼼部分位移量较⼩。像主点⽆位移。（3）位移量与摄影⾼度（航⾼）成反⽐。即摄影⾼度越⼤，因地表起伏的位移量越⼩。⼆．中⼼投影与垂直投影的区别是什么？

a. 投影距离的影响

正射投影:⽐例尺和投影距离⽆关

中⼼投影:焦距固定，航⾼改变，其⽐例尺也随之改变b. 投影⾯倾斜的影响

正射投影:表现为⽐例尺的放⼤

中⼼投影: 若投影⾯倾斜，航⽚各部分的⽐例尺不同c. 地形起伏的影响

地形起伏对正射投影⽆影响

对中⼼投影引起投影差航⽚各部分的⽐例尺不同

三．微波传感器的空间分辨率与可见光⾄红外遥感的空间分辨率有何区别？ 答：可见光⾄红外遥感的的传感器主要是摄影机、光机扫描仪和CCD ，其空间分辨率在平⾏于飞⾏⽅向和垂直于飞⾏的⽅向是相同的

⽽微波传感器的空间分辨率在平⾏于飞⾏⽅向和垂直于飞⾏的⽅向是不同的，分别表⽰为⽅位分辨率和距离分辨率：相邻两束脉冲之间，能够分辨两个⽬标的最. D 是天线孔径。

Pa=(⼊/D)/R, 发射波长越短、天线孔径越⼤、距离⽬标地物越近，则⽅位分辨⼒越⾼。但是，发射波长越短，穿透⼤⽓的能⼒越差。要提⾼⽅位分辨⼒，只有加⼤天线孔径、缩短探测距离和⼯作波长。

距离分辨⼒（垂直于飞⾏的⽅向）：脉冲发射⽅向上。能够分辨两个⽬标的最⼩距离。 俯⾓越⼤，距离分辨⼒越低；俯⾓越⼩，距离分辨⼒越⼤。要提⾼距离分辨⼒，必须降低脉冲宽度。但脉冲宽度过低则反射功率下降，实际应⽤采⽤脉冲压缩的⽅法。

合成孔径雷达基本思想：

遥感平台作匀速前进运动，⽤⼀根⼩孔径天线代替⼤孔径天线，移动中选择若⼲位置，每个位置上发射⼀个信号，天线在不同位置接收回波信号并记录（振幅和相位）。当辐射单元移动⼀段距离Ls 后将储存的信息合成处理（对同⼀⽬标不同强度的信号进⾏叠加），效果相当于⼀根长天线

（合成孔径雷达：指利⽤遥感平台的前进运动，将⼀个⼩孔径的天线安装在平台

的侧⽅，以代替⼤孔径的天线，提⾼⽅位分辨⼒的雷达。SAR的⽅位分辨⼒与距离⽆关，只与天线的孔径有关。天线孔径愈⼩，⽅位分辨⼒愈⾼。）

四．主要遥感平台是什么，各有何特点？

由服务内容分为：⽓象卫星系列、陆地卫星系列和海洋卫星系列。分述特点

光机扫描仪⼯作原理：扫描镜在机械驱动下，随遥感平台的前进运动⽽摆动，依次对地⾯进⾏扫描，地⾯物体的辐射波束经扫描镜反射，并经透镜聚焦和分光分别将不同波长的波段分开，再聚焦到感受不同波长的探测元件上。⾼光谱成像光谱仪：

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。按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。特点：⾼光谱成像仪是遥感进展的新技术，其图象是多达数百个波段的⾮常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。光谱仪成像时多采⽤扫描式和推帚式，可以收集200或200以上波段的收据数据。使图象中的每⼀像元均得到连续的反射率曲线，⽽不像其他⼀般传统的成像谱光仪在波段之间存在间隔。五、叙述可见光、热红外和微波遥感成像机理。

答：（1）可见光遥感成像机理：可见光遥感的探测波段在0.38—0.76µm 之间，⼀般采⽤被动遥感⽅式，光源为太阳，地物反射可见光，传感器的收集器接受地物反射的可见光，由探测器将可见光信号转换为化学能或者电能，再由处理器对信号进⾏各种处理以获取数据，通过输出器输出为需要的格式。成像⽅式常见有推扫式的和扫描式的。在⽩天⽇照条件好时的成像效果好。

（2）热红外遥感成像机理如下：热红外遥感的探测波段在0.76——1000µm之间，其基本成像原理和可见光遥感成像机理⼤致相同，只是热红外遥感时地物即可反射能量（主要在近中红外波段），⼜可⾃⾝发射热辐射能量，尤其是远红外波段主要透射地物⾃⾝辐射能量，适于夜间成像。

（3）微波遥感成像机理如下：微波遥感的探测波段在1mm——10m之间，有主动遥感和被动遥感两种⽅式，成像仪由发射机、接收机、转换开关和天线等构成，发射机产⽣脉冲信号，由转换开关控制，经天线向观测区域发射脉冲信号，地物则反射脉冲信号，也有转换开关控制进⼊接收机，接收的信号在显⽰器上显⽰或者记录在磁带上。由于微波穿透能⼒很强，可以全天候进⾏观测。常见的微波遥感成像⽅式有合成孔径雷达（SAR）和相⼲雷达（INSAR）。六、MSS、TM、ETM+影像各有何特点？

A、MSS多光谱扫描仪： MSS多光谱扫描仪常⽤于LANDSAT卫星系列。多光谱扫描仪的优点是：①⼯作波段宽，从近紫外、可见光到热红外波段，波长范围达0.35～20微⽶；②各波段的数据容易配准。这两个特点⾮其他遥感器所能具有，因⽽多光谱扫描仪是⽓象卫星和“陆地卫星”的主要遥感器。（2分）

B、TM专题制图仪：Landsat4,5上的TM专题制图仪是⼀个⾼级的多光谱扫描型的地球资源扫描仪器，与多光谱扫描仪MSS性能相⽐，它具有更⾼的空间分辨率，更好的频谱选择性，更好的⼏何保真度，更⾼的辐射准确度和分辨率。（2分）C、ETM+增强型专题制图仪（P65）：ETM+常⽤于Landsat6，7，它⽐TM灵敏度更⾼，与之相⽐，它做了三个⽅⾯的改进：

（1）增加了PAN（全⾊）波段，分辨率为15M，因⽽是数据速率增加；（1分）

（2）采取双增益技术使远红外波段6分辨率提⾼到60M，也增加了数据率；（1 改进后的太阳定标器使卫星的辐射定标误差⼩于5%，其精度⽐提⾼（1分）倍，辐射校正有了很⼤改进。七．如何评价遥感图像的质量？P80

⼀、遥感图像的空间分辨率：指像素所代表的地⾯范围的⼤⼩。地⾯分辨率取决于胶⽚的分辨率和摄影镜头的分辨率所构成的系统分辨率，以及摄影机焦距和航⾼。

⼆、图象的光谱分辨率：波谱分辨率是指传感器在接受⽬标辐射的波谱时能分辨的最⼩波长间隔。间隔愈⼩，分辨率愈⾼。传感器的波段选择必须考虑⽬标的光谱特征值。

三、辐射分辨率：辐射分辨率是指传感器接受波谱信号时，能分辨的最⼩辐射度差。在遥感图像上表现为每⼀像元的辐射量化级。某个波段遥感图像的总信息量与空间分辨率、辐射分辨率有关。

四、图象的时间分辨率：时间分辨率指对同⼀地点进⾏采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。时间分辨率对动态监测很重要。第四章

⼀．数字图像和模拟图像有什么区别？

遥感数字图像是以数字表⽰的遥感图像,其最基本的单元是像素.像素是成像过程的采样点,也是计算机处理图像的最⼩单元.像素具有空间特征和属性特征. 区别：数字图像是不可见图像，空间坐标和明暗程度都不连续，经计算机处理⽽成的。⽽模拟图像是可见图像，空间坐标和敏感程度是连续的，并且不能⽤计算机处理。⼆、多波段数字图像的数据格式有哪些？

BSQ数据格式：是⼀种按波段顺序依次排列的数据格式。BIP数据格式：BIP格式中的每个像元按波段次序交叉排列。BIL数据格式：是逐⾏按波段次序排列的格式三．⼤⽓影响的粗略校正⽅法有哪些？P100

⼤⽓影响的粗略校正：通过简单的⽅法去掉程辐射度（散射光直接进⼊传感器的那部分），从⽽改善图像质量。1、直⽅图最⼩值去除法

基本思路:每幅图像上都有辐射亮度或反射亮度应为0的地区，⽽事实上并

不等于0,说明亮度最⼩值必定是这⼀地区⼤⽓影响的程辐射度增值。

校正⽅法:将每⼀波段中每个像元的亮度值都减去本波段的最⼩值。使图像亮度动态范围得到改善，对⽐度增强，从⽽提⾼了图像质量。

2、回归分析法:校正的⽅法是将波段b中每个像元的亮度值减去a，来改善图像，去掉程辐射。

原理：蓝光波段散射最强，红外波段散射最⼩。深⼤⽔体和阴影如果没有受到散射影响，各波段都是⿊⾊的。选择最⿊的⽬标做回归分析。选择可见光和红外波段进⾏2维散点图，建⽴线性回归⽅程。四．什么是程辐射度？P99 相当部分的散射光向上通过⼤⽓直接进⼊传感器，这部分辐射称为程辐射度。

五．颜⾊的三个属性。明度、⾊调、饱和度。

（1）明度是⼈眼对光源或物体明亮程度的感觉。物体反射率越⾼，明度就越⾼。（2）⾊调：是⾊彩彼此相互区分的特性。（3）饱和度是⾊彩纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄，频率是否单⼀的表⽰。六．加⾊法与减⾊法的原理和适⽤条件。1、颜⾊相加原理：P87

①三原⾊：若三种颜⾊，其中的任⼀种都不能由其余⼆种颜⾊混合相加

产⽣，这三种颜⾊按⼀定⽐例混合，可以形成各种⾊调的颜⾊，则称之为三原⾊。红（R）、绿（G）、蓝（B）。②互补⾊：若两种颜⾊混合产⽣⽩⾊或灰⾊，这两种颜⾊就称为互补⾊。黄和蓝、红和青、绿和品红。油墨或颜料的三基⾊是黄、品红和青。简称为CMY。

③⾊度图：可以直观地表现颜⾊相加的原理,更准确地表现颜⾊混合的规律。

2、颜⾊相减原理：P90

实际⽣活中，如美术颜料的混合、彩⾊印刷、彩⾊相⽚的⽣成过程等，不遵循加⾊法原理，⽽是相反的减⾊法原理。减⾊过程:⽩⾊光线先后通过两块滤光⽚的过程。

颜⾊相减原理:当两块滤光⽚组合产⽣颜⾊混合时,⼊射光通过每⼀滤光⽚时都减掉⼀部分辐射，最后通过的光是经过多次减法的结果.

减法三原⾊:黄、品红、青

加⾊法与减⾊法的区别：颜⾊相减和颜⾊相加的区别主要是相减混合还是相加混合。如果⽤⼀束⽩光依次透过蓝、绿、红三个滤光⽚，当滤光⽚的透过率很低时，会发现⼏乎没有光线穿过三个滤光⽚，也就是呈现⿊⾊，因为所有的光辐射依次被减光了。

适⽤条件：从显⽰上：彩⾊合成——加⾊法，适⽤于图像显⽰上。减⾊法——黄品青，适⽤于印刷。

七．利⽤标准假彩⾊影像并结合地物光谱特性，说明为什么在影像中植被呈现红⾊，湖泊、⽔库呈蓝偏⿊⾊，重盐碱地呈偏⽩⾊。

标准假彩⾊即当4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝⾊时，即绿波段0.52~0.6µm赋予蓝，红⾊波段赋予绿，红外波段赋予红⾊时，这⼀合成⽅案称为标准假彩⾊合成。

植被：对于2、3波段为吸收，对4波段表现为⾼反射，因此植被呈现4波段所赋予的颜⾊红⾊。

⽔体：⽔体在2波段有弱的反射，3、4波段表现为强烈吸收，因此在影像上表现为2波段赋予的蓝⾊同时还偏⿊。重盐碱地：盐碱地在这个波段具为较好的反射，因此在图像上表现为三者的合成颜⾊，为⽩⾊。

⼋．引起遥感影像位置畸变的原因是什么？如果不作⼏何校正，遥感影像有什么问题？如果作了⼏何校正，⼜会产⽣什么新的问题？

1、辐射畸变：地物⽬标的光谱反射率的差异在实际测量时，受到传感器本

⾝、⼤⽓辐射等其他因素的影响⽽发⽣改变。这种改变称为辐射畸变。2、影响辐射畸变的因素：

传感器本⾝的影响：导致图像不均匀，产⽣条纹和噪⾳。⼤⽓对辐射的影响

3. ⼤⽓影响的定量分析：⼤⽓的主要影响是减少了图像的对⽐度，使原始信号和背景信号都增加了因⼦，图像质量下降。⼏何校正：遥感图像的⼏何位置上发⽣变化，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变形。

⼏何畸变是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲等作⽤的结果。若不做⼏何校正，引起遥感影像变形：

①遥感平台位置和运动状态变化的影响：航⾼、航速、俯仰、翻滚、偏航。②地形起伏的影响：产⽣像点位移。

③地球表⾯曲率的影响：⼀是像点位置的移动；⼆是像元对应于地⾯宽度不等，距星下点愈远畸变愈⼤，对应地⾯长度越长。④⼤⽓折射的影响：产⽣像点位移。⑤地球⾃转的影响：产⽣影像偏离。

⼏何畸变校正基本思路：把存在⼏何畸变的图像，纠正成符合某种地图投影的图像，且要找到新图像中每⼀像元的亮度值。⼏种采样⽅法的优缺点：

1）最近邻法：算法简单且保持原光谱信息不变；缺点是⼏何精度较差，图像灰度具有不连续性，边界出现锯齿状。2) 双线性插值：计算较简单，图像灰度具有连续性且采样精度⽐较精确；缺点是细节丧失3)三次卷积法：计算量⼤，图像灰度具有连续性且采样精度⽐较精确任何⼀种都会产⽣信息丢失产⽣新问题——信息的损失。

九、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第五章

⼆．遥感影像解译的主要标志是什么？(⾊形位)

⾊调与颜⾊：是地物波谱在像⽚上的表现。在⿊⽩像⽚上，据地物间⾊调的相对差异区分地物。在彩⾊像⽚上据地物不同颜⾊的差异或⾊彩深浅的差异来识别地物。

阴影：本影：是地物未被太阳照射到的部分在像⽚上的构像。有助于获得地

物的⽴体感。落影：是阳光直接照射物体时，物体投在地⾯上的影⼦在像⽚上的构像。

形状：⼈造地物具有规则的⼏何外形和清晰的边界，⾃然地物具有不规则的外形和规则的边界。

⼤⼩：不知道⽐例尺时，可以⽐较两个物体的相对⼤⼩；已知⽐例尺，可直接算出地物的实际⼤⼩和分布规模。

图型：是⽬标地物以⼀定规律排列⽽成的图型结构。揭⽰了不同地物间的内在联系。

纹理：通过⾊调或颜⾊变化表现的细纹或细⼩的图案。这种细纹或细⼩的图案在某⼀确定的图像区域中以⼀定的规律重复出现。可揭⽰地物的细部结构或内部细⼩的物体。位置：指⽬标地物在空间分布的地点。

三．对照⼀幅实际图像，指出⽬标地物识别特征在该图像中的表现，并说明你指出的特征是什么地物特征？⽬标地物识别特征

⾊调：全⾊遥感图像中从⽩到⿊的密度⽐例叫⾊调（也叫灰度）颜⾊：是彩⾊图像中⽬标地物识别的基本标志。

阴影：是图像上光束被地物遮挡⽽产⽣的地物的影⼦。据此可判读物体性质或⾼度。形状：⽬标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓。

纹理：也叫内部结构，指遥感图像中⽬标地物内部⾊调有规则变化造成的影像结构。⼤⼩：指遥感图像上⽬标物的形状、⾯积与体积的度量。图型：⽬标地物有规律的排列⽽成的图形结构。位置：指⽬标地物分布的地点。

相关布局：多个⽬标地物之间的空间配置关系。四、结合实例说明遥感图像⽬视解译⽅法

答：①直接判读法：依据判读标志，直接识别地物属性。如在可见光⿊⽩像⽚上，⽔体对光线的吸收率强，反射率低，⽔体呈现灰⿊到⿊⾊，根据⾊调可以从影像上直接判读出⽔体。

②对⽐分析法：与该地区已知的资料对⽐，或与实地对⽐⽽识别地物属性；或通过对遥感图像不同波段、不同时相的对⽐分析，识别地物的性质和发展变化规律。如解译某区域时可⽤相邻区域已经正确解译的影像作为参考以提⾼解译速度。③信息复合法：利⽤透明专题图或者透明地形图与遥感图像重合，根据专题图或者地形图提供的多种辅助信息，识别遥感图像上⽬标地物的⽅法。如等⾼线与卫星影像复合可以提供⾼程信息，有助于划分中⾼⼭地貌类型（前提是必须要严格配准）。

④综合推理法：综合考虑遥感影像多种解译特征，结合⽣活常识，分析、推断某种⽬标地物的⽅法。如铁路延伸到⼤⼭脚下突然中断可推出有铁路隧道通过⼭中。

⑤地理相关分析法：根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存，相互制约的关系，借助专业知识，分析推断某种地理要素性质、类型、状况与分布的⽅法。如可利⽤此法分析洪冲积扇各种地理要素的关系。⼭地河流出⼭后，因⽐降变⼩，动能减⼩，⽔流速度变慢，常在⼭地到平原过渡地带形成巨⼤的洪冲积扇，其物

质分布带有明显的分选性。冲积扇上中部主要由沙砾物质组成，呈灰⽩⾊和淡灰⾊，由于⼟层保肥与保⽔性差，⼀般⽆植物⽣长。冲积扇的中下段，因⽔流分选作⽤，扇⾯为粉沙或者黏⼟覆盖，⼟壤有⼀定保肥与保⽔能⼒，植物在夏季的假彩⾊图像上呈现红⾊或者粉红⾊。

什么是间接解译标志？举例说明摄影⽚常⽤的间接解译标志。

间接解译标志指能够间接反映和表现地物信息的遥感图像的各种特征，借助它可推断与某地物属性相关的其他现象。摄影⽚常⽤的间接解译标志

⽬标地物与其相关指⽰特征：线状延伸的陡⽴三⾓⾯（断层）地物及与环境的关系：寒带针叶林指⽰寒带

⽬标地物与成像时间的关系：⼟壤含⽔量、河流⽔位等变化与季节的关系微波影像的特点：

（1）侧视雷达采⽤⾮中⼼投影⽅式成像，与摄像机中⼼投影⽅式完全不同。（2）微波影像中的分辨率是由成像雷达的斜距分辨率和⽅位向分辨率决定的，它们分别由脉冲的延迟时间和波束宽度来控制的。

（3）随着地⾯由平滑表⾯向粗糙表⾯过渡，微波影像上的⾊调则逐渐由深变浅。复介电常数是描述物体表⾯电性能的。

（4）⽬标地物⼏何特征对微波影像的构像具有重要影响。阴影给微波带来很强的反差和⽴体感。（5）⽐例尺在横向上产⽣畸变；地形起伏位移：透视收缩、倒置叠掩、雷达阴影。五．微波影像的解译标志和判读⽅法。影像解译标志

（1）⾊调：雷达回波强度在微波影像上的表现。（2）阴影：微波影像上出现的⽆回波区。

（3）形状：⽬标地物轮廓或外形的雷达回波在微波影像上的构像。⾃然地物外形不规则，⼈造地物外形规则。（4）纹理：微波影像上的周期性或随机性的⾊调变化。（5）图型：是某⼀群体各个要素在空间排列组合的形状。微波影像的判读

（1）微波与⽬标地物相互作⽤规律。

随着地⾯由平滑表⾯向粗糙表⾯过渡，波影像上的⾊调则逐渐由深变浅。⽬标地物⼏何特征对微波影像的构像具有重要影响。阴影给微波带来很强的反差和⽴体感。复介电常数是描述物体表⾯电性能的。（2）微波影像的判读⽅法采⽤由已知到未知的⽅法；

对微波影像进⾏投影纠正；与TM复合对微波影响进⾏⽴体观察。

六．选择⼀幅遥感影像，按照书中介绍的基本步骤，试做遥感影像解译并作图，体会整个解译过程中的关键点。1.⽬视解译准备⼯作阶段明确解译任务与要求；收集与分析有关资料；

选择合适波段与恰当时相的遥感影像。2．初步解译与判读区的野外考察初步解译的主要任务

掌握解译区域特点，确⽴典型解译样区，建⽴⽬视解译标志，探索解译⽅法，为全⾯解译奠定基础。野外考察：

填写各种地物的判度标志登记表，以作为建⽴地区性的判度标志的依据。在此基础上，制定出影像判度的专题分类系统，建⽴遥感影像解译标志。3．室内详细判读全⾯观察、综合分析，统筹规划、分区判读，由表及⾥、循序渐进，去伪存真、静⼼解译。4．野外验证与补判

野外验证的⽬的：检验⽬视判读的质量和精度。

野外验证包括：检验专题解译中图斑的内容是否正确;检验解译标志.

疑难问题的补判：对室内判读中遗留的疑难问题的再次解译。5．⽬视解译成果的转绘与制图⼀种是⼿⼯转绘成图；利⽤透图台

⼀种是在精确⼏何基础的地理地图上采⽤转绘仪进⾏转绘成图。第六章

⼀．什么是数字图像、模拟图像？⼆者的区别？

遥感数字图像是以数字表⽰的遥感图像,其最基本的单元是像素.像素是成像过程的采样点,也是计算机处理图像的最⼩单元.像素具有空间特征和属性特征.模拟图像的概念：？

⼆者的区别：遥感数字图像属不可见图像，灰度值不连续，模拟图像属可见图像，灰度值是连续的

（应该说是图像的模拟信号和数字信号。为简单起见，仅粗略解释声⾳的模拟信号和数字信号的区别吧，图像类似。

声⾳被话筒拾⾳，声波变成电波，电波可以通过⽿机再还原为声波。这种声⾳的电⼦信号就是模拟信号。模拟信号的优点是⾃然、纯朴，缺点是在传输、保存等环节中容易受⼲扰和衰减。如早期的录像带翻录⼏代后，质量变差很多，甚⾄没有彩⾊、雪花（噪点）很⼤，就是这个缘故。

为解决这⼀问题，将模拟信号通过数学⽅法，⽤⽅格形数字信号去“逼近”曲线形模拟信号，就可以将模拟信号⼏乎全部的缺点都⼀扫⽽光，诸多数码产品的涌现就是这种技术优势的明证。

当然，模拟信号有⽐数字信号不可代替的优势。许多⾳响发烧友现在还在陶醉于唱盘、电⼦管功放，就是其淳朴⾃然之原⾳风格。再夸张⼀点：电⼦钢琴永远不能取代传统钢琴。）⼆．遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？1、未充分利⽤遥感图像提供的多种信息

只考虑多光谱特征，没有利⽤到地物空间关系、图像中提供的形状和空间位置特征等⽅⾯的信息。如湖泊中的岛屿；统计模式识别以像素为识别的基本单元,未能利⽤图像中提供的形状和空间位置特征,其本质是地物光谱特征分类.⽔体的分类，湖泊或河流⽆法区分。

2、提⾼遥感图像分类精度受到⼤⽓状况的影响：吸收、散射。

下垫⾯的影响：下垫⾯的覆盖类型和起伏状态对分类具有⼀定的影响。

其他因素的影响：云朵覆盖；不同时相的光照条件不同，同⼀地物的电磁辐射能量不同；地物边界的多样性。三．试述遥感图像的计算机解译过程。

根据图像分类⽬的选取特定区域的遥感数字图像，需考虑图像的空间分辨率、光谱分辨率、成像时间、图像质量等。根据研究区域，收集与分析地⾯参考信息与有关数据。

根据分类要求和图像数据的特征，选择合适的图像分类⽅法和算法。制定分类系统，确定分类类别。找出代表这些类别的统计特征

为了测定总体特征，在监督分类中可选择具有代表性的训练场地进⾏采样，测定其特征。在⾮监督分类中，可⽤聚类等⽅法对特征相似的像素进⾏归类，测定其特征。对遥感图像中各像素进⾏分类。分类精度检查。

对判别分析的结果进⾏统计检验。

四．多波段遥感图像像初分发时，通常采⽤哪三种数据存贮格式？P190

BSQ数据格式：是⼀种按波段顺序依次排列的数据格式。BIP数据格式：BIP格式中的每个像元按波段次序交叉排列。BIL数据格式：是逐⾏按波段次序排列的格式五．⽐较监督分类与⾮监督分类的优缺点。

监督分类法：选择具有代表性的典型实验区或训练区，⽤训练区中已知地⾯各类地物样本的光谱特性来“训练”计算机，获得识别各类地物的判别函数或模式，并以此对未知地区的像元进⾏分类处理，分别归⼊到已知的类别中。

⾮监督分类：是在没有先验类别（训练场地）作为样本的条件下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的⼤⼩进⾏归类合并（即相似度的像元归为⼀类）的⽅法。

根本区别在于是否利⽤训练场地来获取先验的类别知识。

监督分类的关键是选择训练场地。训练场地要有代表性，样本数⽬要能够满⾜分类要求。此为监督分类的不⾜之处。

⾮监督分类不需要更多的先验知识，据地物的光谱统计特性进⾏分类。当两地物类型对应的光谱特征差异很⼩时，分类效果不如监督分类效果好。

监督分类中常⽤的具体分类⽅法：(1).最⼩距离分类法：

以特征空间的距离作为像素分类的依据。

包括最⼩距离分类法和最近邻域（Nearest Neighbour）分类法。最⼩距离分类法原理简单，分类精度不⾼，但计算速度快，它可以在快速浏览分类概况中使⽤。

（2）、多级切割分类法(平⾏管道法）

通过设定在各轴上的⼀系列分割点，将特征空间划分成分别对应不同分类类别的互不重叠的特征⼦空间的分类⽅法。要求训练区样本的选择必须覆盖所有类型。

对于⼀个未知类别的像素来说，它的分类取决于它落⼊哪个类别特征⼦空间中。

多级分割法分类便于直观理解如何分割特征空间，以及待分类像素如何与分类类别相对应。（3）、特征曲线窗⼝分类法

特征曲线是地物光谱特征曲线参数构成的曲线。

以特征曲线为中⼼取⼀个条带，构造⼀个窗⼝，凡是落在此窗⼝内的地物即被认为是⼀类，反之，则不属于该类。（4）、最⼤似然⽐分类法(Maximum Likelihood)

通过求出每个像素对于各类别的归属概率，把该像素分到归属概率最⼤的类别中去的⽅法。假定训练区地物的光谱特征和⾃然界⼤部分随机现象⼀样，近似服从正态分布。⾮监督分类中常⽤的具体分类⽅法：

（1）、分级集群法过程（Hierarchical Clustering）确定评价各样本相似程度所采⽤的指标初定分类总数；

计算样本间的距离，据距离最近的原则判定样本归并到不同类别；

归并后的类别作为新类，与剩余的类别重新组合，然后再计算并改正其距离。（2）、动态聚类法

在初始状态给出图像粗糙的分类，然后基于⼀定原则在类别间重新组合样本，直到分类⽐较合理为⽌。

六．什么是专家系统？遥感图像解译的专家系统组成部分中，哪部分是专家系统的核⼼部分？

专家系统：把某⼀特定领域的专家知识与经验形式化后输⼊到计算机中，由计算机模仿专家思考问题与解决问题，是代替专家解决专业问题的技术系统。由

1.图像处理与特征提取⼦系统：包括图像处理、地形图数字化、精纠正、特征提取，结果存贮在遥感数据库内。2、遥感图像解译知识获取系统：获取遥感图像解译专家知识，并把专家知识形式化表⽰，存贮在知识库中组成。

推理机是遥感图像解译专家系统的核⼼，其作⽤是提出假设，利⽤地物多种特征作为证据，进⾏推理验证，实现遥感图像解译。推理机采⽤正向推理和反向推理相结合的⽅式进⾏遥感图像解译。第七章

⼀．⽐值植被指数与归⼀化植被指数？⽐值：RVI= 近红外/红如TM4/TM2

增强植被与⼟壤背景之间的辐射差异（⼟壤1，植被2），是植被长势、丰度的量度⽅法之⼀。

归⼀化（NDVI）：。即归⼀化差分植被指数：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R) （RVI=（近红外-红）/（近红外+红）），或两个波段反射率的计算。在植被遥感中， NDVI 应⽤最⼴泛，是植被⽣长状态及植被覆盖度的最佳指⽰因⼦，是反映⽣物量和植被监测的指标，主要⽤于检测植被⽣长状态、植被覆盖度和消除部分辐射误差等。⼆．岩⽯的反射光谱特征是什么？如何对沉积岩、岩浆岩、变质岩的影像进⾏识别？岩⽯的反射光谱特征：

与岩⽯本⾝的矿物成分和颜⾊密切相关。

组成岩⽯的矿物颗粒⼤⼩和表⾯粗糙度的影响，颗粒细⼩表⾯平滑，反射率⾼。岩⽯表⾯湿度的影响，表⾯湿⾊深。岩⽯表⾯风化程度的影响。覆盖物影响。

沉积岩的影像特征及其识别：

沉积岩最⼤特点是成层性沉积岩常常形成不同的地貌特点，较⼤范围呈条带状延伸；沉积岩的解译应着重标志性岩层的建⽴；疏松的陆相碎屑岩直接与形成的地貌有关。残积物：分布在分⽔岭

坡积物：⾼分辨率影像上坡麓地带坡积群洪积物：冲沟或暂时性⼩溪出⼝，扇形或锥形冲积物：河流沉积

湖泊堆积物：湿润⾊深有芦苇等，⼲燥⾊浅盐碱地冰积物：⼤⼩混杂，⽆分选，⾊深。风积物：沙丘和黄⼟岩浆岩的影像特征及其识别：

岩浆岩呈团块状和短的脉状,与沉积岩在形状结构上明显不同。

酸性岩以花岗岩为代表，⾊调浅,易与围岩区分,形态常显圆形,椭圆形和多边形.基性岩⾊调深容易风化剥蚀成负地形:⽅⼭,台地.中性岩介于⼆者之间。

新喷发的⽕⼭岩最易识别。变质岩的影像特征及其识别：

与原始母岩的特征相似，由于变质作⽤，使得影像特征更复杂。三．如何进⾏地质构造识别？

三个⽅⾯内容：识别构造类型；有条件测量产状要素；判断构造运动性质1、⽔平岩层的识别：

硬岩的陡坎与软岩的缓坡呈同⼼圆状分布（p231fig7.6)。2、倾斜岩层的识别：

在低分辨率遥感影像上，根据顺向坡有较长坡⾯，逆向坡坡长较短的特性判断岩层的倾向。在⾼分辨率的遥感影像上常出现岩层三⾓⾯，据此可确定岩层的产状(p232fig7.7,7.8,7.9,7.10)3、褶皱及其类型的识别

注意不同分辨率遥感影像的综合应⽤。

选择影像上显⽰最稳定、延续性最好的平⾏⾊带作为标志层。

标志层的⾊带呈圈闭的圆形、椭圆形、橄榄形、长条形或马蹄形等，是确定褶皱的重要标志。4、断层及其类型的识别：

断层在遥感影像上有两种表现：⼀是线性的⾊调异常；⼆是两种不同⾊调的分界⾯呈线状延伸(p234fig7.11)。地质构造标志、地貌标志、⽔系标志等影像特征也是判断断层存在的重要标志。5、活动断层的确定

除了具备断层的影像特征外，还具有以下特征：⼭形、沟⾕的明显错位和变形；⼭形⾛向突然中断；⼭前现代或近代洪积扇错开；震中呈线形排列，活动频繁。

四．⽔体的光谱特征是什么？⽔体识别可包括哪些内容？

⽔体的光谱特征：传感器所接受的辐射包括⽔⾯反射光、悬浮物反射光、⽔底反射光和天空散射光。

不同⽔体的⽔⾯性质、⽔中悬浮物的性质和数量、⽔深和⽔底特性的不同，传感器上接收的反射光谱特性存在差异,为遥感探测⽔体提供了基础。

五．植物的光谱特征是什么？如何区分植物类型，监测植物长势？植被的光谱特征：

1、健康植物的反射光谱特征：两个反射峰、五个吸收⾕。

2、影响植物光谱的因素：植物叶⼦的颜⾊；叶⼦的组织结构；叶⼦的含⽔量；植物的覆盖度不同植物类型的区分：

1、不同植物由于叶⼦的组织结构和所含⾊素不同，具有不同的光谱特征。在近红外光区，草本植物的反射⾼于阔叶树，阔叶树⾼于针叶树。2、利⽤植物的物候期差异来区分植物。

3、根据植物的⽣态条件区别植物类型（树⽊阴坡，草地阳坡，海拔⾼度温湿组合与植被类型p224）。

植物⽣长状况的解译：健康的绿⾊植物具有典型的光谱特征。遭受病⾍害的植物其反射光谱曲线的波状特征被拉平。六．简述近红外遥感特点及其在植被监测中的应⽤。

答: (1)近红外遥感机理：在近红外波段，地表物体⾃⾝的辐射⼏乎等于零。

地物发出的波谱主要以反射太阳辐射为主。太阳辐射到达地⾯之后，物体除了反射作⽤外，还有对电磁辐射的吸收作⽤。电磁辐射未被吸收和反射的其余部分则是透过的部分，即：到达地⾯的太阳辐射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量传感器主要接收经过衰减后的反射能量成像。（3分）

(2)在植被监测中的应⽤：植被的反射波谱曲线在近红外波段(0.7µm—0.8µm)有⼀反射的”陡坡”,⾄1.1µm附近有⼀峰值,形成植被的独有特征。

利⽤此特征可⽤于植物监测和植物⽣物量评估。通常利⽤各种植被指数作为监测指标,即近红外波段与红外波段的各种组合运算:

①⽐值：RVI= 近红外/红如TM4/TM2

②归⼀化：RVI=（近红外-红）/（近红外+红）③差值：DVI= 近红外-红

④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 6LANDSAT数据： PVI=0.939（NIR）-0.344（R）+0.09（3分）七．作物估产的原理和⽅法是什么？

1、根据作物的⾊调、图形结构等差异⼤的物候期的遥感时相和特定的地理位置等的特征，将其与其他植被分开。获得植被分布图。

2、利⽤⾼时相分辨率的卫星影象对作物⽣长的全过程进⾏动态监测，得到植被指数：⽐值植被指数、归⼀植被指数、差值植被指数、正交植被指数。

3、建⽴农作物估产模式，⽤选定的植物灌浆期植被指数与某⼀作物的单产进⾏回归分析，得到回归⽅程。⼋．⼟壤的光谱特征是什么？如何进⾏⼟类的识别？

⼟壤的光谱特征：地表植被稀少的情况下，⼟壤的光谱曲线与其机械组成和颜⾊密切相关.如颜⾊深浅、颗粒的粗细、有机质含量、含⽔量。

⼟壤表⾯有植被覆盖时,覆盖度⼩于15%,光谱特征与裸⼟相似;在15%-70%,表现为混合光谱.⼤于70%，表现为植被的光谱特征。

⼟壤类型的确定：确定⼟类；确定亚类；⼟属的的确定；⼟种的确定；⼟壤类型综合分析和间接解译。九．何为⾼光谱遥感？它与传统遥感⼿段有何区别？

⾼光谱遥感：在可见光、近红外、中红外和热红外波段范围内，获取许多⾮常窄的光谱连续的影像数据的技术。⾼光谱成像光谱仪可以收集到上百个⾮常窄的光谱波段信息。⾼光谱遥感与⼀般遥感的区别：

①⾼光谱遥感从⼏⼗到数百很窄波段；⼀般遥感从⼏个到⼗⼏个波段②⾼光谱遥感每个波段⼩于10nm；⼀般遥感每个波段⼤于100nm

③⾼光谱遥感从可见光到热红外范围电磁波谱连续；⼀般遥感电磁波谱不连续第⼋章

⼀．什么是“3S”集成技术？

在“3S”技术集成中， GIS是核⼼，RS和GPS为GIS提供快捷⾼效的数据源。三者之间的相互作⽤形成了\"⼀个⼤脑，两只眼睛\"的框架。GPS主要是实时、快速的提供⽬标的空间位置，RS⽤于实时、快速的提供⼤⾯积地表物体及其环境的⼏何与地理信息及各种变化，GIS则是多种来源时空数据的综合处理和应⽤分析的平台。他们既可以是三种技术的集成，也可以是其中两种技术的集成。

1.RS与GIS的集成：遥感数据作为GIS的信息来源。地理信息系统为遥感提供空间数据管理和分析的技术⼿段。

2.GPS与GIS集成：作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与地理信息系统进⾏集成，以实现不同的具体应⽤⽬标。1）定位 2）测量 3）监控导航3.RS和GPS的集成：从GIS的⾓度看，GPS和RS都可看作为数据源获取系

统，然⽽GPS和RS既分别具有独⽴的功能⼜可以互相补充完善对⽅，这就是GPS和RS结合的基础。