遥感大学期末考试重点
1、遥感的特性
(1)空间特性:视域范围大,具有宏观特性。
(2)光谱特性:探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围(目前用于遥感的电磁波段有紫外线、可见光、红外线和微波)。
(3)时相特性:周期成像,有利于进行动态研究和环境监测。
3、遥感平台名词解释:
遥感平台是装载传感器的运载工具,按高度分为:
地面平台:为航空和航天遥感作校准和辅助工作。
航空平台:80 km以下的平台,包括飞机和气球。
航天平台:80 km以上的平台,包括高空探测火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机。
4、可见光范围(每一个波段的范围都要知道)
5、遥感系统的组成(图要掌握能够画出,必考题8分,英文要写出全称及对应汉字)
光学信息为模拟信号在胶片上成像;A/D 模拟信号转换为数字信号
HDDT high density digital tape 高密度数字磁带;
CCT Computer compatible tape计算机兼容磁带
5、大气发生的散射主要有三种:
瑞利散射:当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射称为瑞利散射
米氏散射:这种散射是指当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射
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称为无选择性散射
与大气散射有关的各种解释题(强调波段):
(1)大气瑞利散射解释天空蔚蓝与朝霞夕阳的橘红(考研):
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(λ4)成反比,即波长越长,散射越弱。无云的晴空呈现蓝,就是因为蓝光波长短,散射强度较大,因此蓝光向四面八方散射,使整个天空蔚蓝,使太阳辐射传播方向的蓝光被大大削弱。在日出和日落时,因为这时太阳高度角小,阳光斜射向地面,通过的大气层比阳光直射时要厚得多。在长距离的传播中,蓝光波长最短,几乎被散射殆尽,波长次短的绿光散射强度也居其次,大部分被散射掉了。只剩下波长最长的红光,散射最弱,因此透过大气最多。加上剩余的极少量绿光,最后合成呈现橘红,所以朝霞和夕阳都偏橘红。
(2)云雾均为白
如云、雾粒子直径与红外线波长接近,所以云雾对红外线的散射主要是米氏散射。因此,潮湿天气米氏散射影响较大。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,符合无选择性散射,散射强度与波长无关。因而对可见光中各个波长的光散射强度都相同,混合为白,所以人们看到云雾呈白,并且无论从云下还是乘飞机从云层上面看,都是白。
(3)微波能够穿云透雾
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,因而被称为具有穿云透雾的能力。
6、大气窗口名词解释
对于地物遥感有价值的波段是那些透过率高的波段区域,这些波段区域称为大气传输窗口,简称大气窗口。
大气窗口的光谱段主要有(其对应的功能,考研考):
~μm,即紫外、可见光、近红外波段,这一波段是摄影成像的最佳波段,也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段。
~ μm和~μm,即近、中红外波段是白天日照条件好时扫描成像的常用波段,用以探测植物含水量以及云、雪,或用于地质制图等。
~ μm,即中红外波段该波段除了反射外,地面物体也可以自身发射热辐射能量。
~
μm,即远红外波段主要通透来自地物热辐射的能量,适于夜间成像。
直方图均衡化英文~,即微波波段由于微波穿云透雾能力强,这一区间可以全天候观测,而且是主动遥感方式,如侧视雷达。
7、反射波谱曲线的名词解释:反射率随波长变化的曲线。
8、电磁波谱中,可见光和近红外波段(0.3—2.5μm)是地表反射的主要波段,多数传感器使用这一区间,其地物光谱的测试有三方面作用:
①传感器波段选择、验证、评价的依据;
②建立地面、航空和航天遥感数据的关系;
③将地物光谱数据直接与地物特征进行相关分析并建立应用模型。
9、微波遥感特性:
能全天候、全天时工作(解释:(1)主动遥感,不需要太阳辐射的作用(2)穿云破雾);
对某些地物具有特殊的波谱特征;
对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力;
对海洋遥感具有特殊意义;
分辨率较低,但特征明显。
10、绿植被反射波谱曲线(曲线画出来,且能分3段对图像进行解释)
植被的反射波谱曲线(光谱特征)规律性明显而独特,主要分三段。
可见光波段(0. 4 ~ 0. 76μm)有一个小的反射峰,位置在0. 55μm(绿)处,两侧μm (蓝)和μm(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强,而对绿光反射作用强。
在近红外波段(0. 7~ 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。(区分植被与非植被,如绿漆、迷彩服)这是由于植被叶细胞结构的影响,除了吸收和透射的部分,形成的高反射率。
在中红外波段(1. 3~ 2. 5μm)受到绿植物含水量的影响,吸收率大增,反射率大大下降,特别以1. 45μm,1. 95μm和2. 7μm为中心出现水的吸收带,形成低谷。
11、摄影机从飞行器上对地摄影时,根据摄影机主光轴与地面的关系,可分为垂直摄影和倾斜摄影。(填空)
垂直摄影名词解释:摄影机主光轴垂直于地面或偏离垂线在3o以内。
倾斜摄影名词解释:摄影机主光轴偏离垂线大于3o。
12、中心投影与垂直投影的区别
(1)投影距离的影响:垂直投影图像的缩小和放大与投影距离无关,并有统一的比例尺。中心投影则受投影距离(遥感平台高度)影响,像片比例尺与平台高度H和焦距f有关。(2)投影面倾斜的影响:当投影面倾斜时,垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大,像点相对位置保持不变。在中心投影的像片上比例关系有显著的变化,各点的相对位置和形状不再保持原来的样子。
(3)地形起伏的影响:垂直投影时,随地面起伏变化,投影点之间的距离与地面实际水平距离成比例缩小,相对位置不变。中心投影时,地面起伏越大,像片上投影点水平位置
的位移量就越大,产生投影误差。这种误差有一定的规律。
13、摄影系统与扫描系统的区别(传感器)
(1)摄影系统的波谱区域仅局限在微米的光学摄影波段内;多波段扫描系统运用电子探测器,可将感应波段扩展到微米,包括紫外、可见光、近红外、中红外、热红外谱区,且可以感应很窄的光谱波段。
(2)摄影系统以回收胶片方式为主,而胶片一图像的转换,需由地面完成;扫描系统是数字记录形式,能根据要求迅速地发送、记录、分析或处理输出的电信号,并可实时显示。
(3)摄影系统的图像是由胶片光化学过程获得,辐射定标困难;扫描系统的数据是由电子产生,更适于定标,可给出定量的辐射数据。
(4)扫描系统的电子格式允许记录很宽范围的值,即探测器的动态范围,通常比摄影胶片大,且在探测过程中,探测器并不损耗。
(5)多光谱摄影系统,用多个分离的光学系统独立地采集每个波段图像,这导致各分波段图像在空间和辐射方面的可比性问题;多光谱扫描系统用同一光电系统同时采集整个光谱波段的数据,再经分光系统分解成不同波长的光。
14、推帚式扫描仪与光机扫描仪的优劣势
线性阵列系统可以为每个探测器提供较长的停留时间,以便更充分地测量每个地面分辨单元的能量。因此,它能够有更强的记录信号和更大的感应范围〔动态范围)增加了相对信噪比,从而得到更高的空间和辐射分辨率。
由于记录每行数据的探测器元件间有固定的关系,且它消除了因扫描过程中扫描镜速度变化所引起的几何误差,具有更大的稳定性。因此,线性阵列系统的几何完整性更好、几何精度更高。
由于CCD是固态微电子装置,一般它们体积小、重量轻、能耗低。
由于没有光机扫描仪的机械运动部件,线性系统稳定性更好,且结构的可靠性高,使用寿命更长。
推扫式扫描系统也有它固有的间题,如大量探测器之间灵敏度的差异,往往会产生带状噪声.需要进行校准;目前长于近红外波段的CCD探测器的光谱灵敏度尚受到限制;推扫式扫描仪的总视场一般不如光机扫描仪。
15、遥感数据的分辨率(4种):空间分辨率;光谱分辨率、辐射分辨率;时间分辨率(图片和空间分辨率的名词解释背过)
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。
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