遥感导论。简答
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1. 遥感系统包括：被测目标的信息特征、信息获取、信息的传输与记录、信息的处理和信 息的应用。
2. 遥感的特点：①大面积的同步观测；②时效性；③数据的综合性和可比性；④经济性， 投入少、收益高；⑤局限性，遥感所利用的电磁波有限。
3. 电磁波的性质：①横波；②在真空中以光速传播；③满足 f*入=c, E=h*f。E为能量，单
位J; h为普朗克常数，h=6.626X 10 (-34) J/s； f为频率；入为波长；c为光速，c=3X 10
(8) m/s。④电磁波具有波粒二象性，即具有波动性和粒子性。
4.无云的天空呈现蓝色的原因： 因为蓝色波长短，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。
5. 朝霞和夕阳呈现橘红色的原因：日出和日落时，太阳高度角小，阳光斜射地面，通过的大 气层比阳光直射时要厚得多， 在过长的传播中，波长最短的蓝光几乎被散射掉， 波长次短的
绿光也大部分被散射掉， 只剩下波长最长的红光， 散射最弱，透过大气最多，加上剩余的极
少量绿光，最后合成呈现橘红色。
6. 云层呈白色的原因：云、雾粒子中水滴的直径比波长大得多，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。
7. 大气散射的三种类型：①瑞利散射，是当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射， 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。瑞利散射对红外辐射影响
较小，对可见光影响很大。 ②米氏散射，是当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的 散射，由大气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起。特点是散射强度与波长的二 次方成反比，散射在光线向前方向比向后方向更强，方向性比较明显。 ③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， 特点是散射强度与波长无关，即在符合无选
择性散射条件下的波段中，任何波长的散射强度相同。
8. 微波为什么具有穿云透雾的能力：微波波长比粒子的直径大得多，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， 所以微波透射能力强， 因而称其具
有穿云透雾的能力。
9. 电磁波穿过大气层时，会发生吸收、散射和折射等现象。
10. 大气窗口的主要光谱段有：① 0.3~1.3卩m,即紫外、可见光、近红外段；② 1.5~1.8卩m
和2.0~3.5卩m,即近、中红外波段；③ 3.5~5.5卩m,即中红外波段；④ 8~14卩m,即远红外
波段；⑤0.8~2.5 cm,即微波波段。
11. 物体的反射状况有三种：镜面反射、漫反射、实际物体反射。
12. 植被反射波谱曲线的光谱特征：①可见光波段( 0.4~0.76卩m)有一个小的反射峰，0.55 卩m绿处，两侧0.45卩m蓝和0.67卩m红有两个吸收带，这是由于叶绿素对蓝光和红光吸
收作用强，对绿光反射作用强。②近红外波段( 0.7~0.8卩m)有一反射陡坡，至 1.1卩m附
近有峰值，形成植被的独有特征，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。③在中红外波段（1.3~2.5卩m）受到绿色植物含水量的影响， 吸收率大增，
反射率大大下降，以 1.45卩m、1.95卩m和2.7卩m为中心是水的吸收带，形成低谷。
13•水体反射波谱曲线的光谱特征：水体反射主要在蓝绿色波段，其他波段吸收都很强，到 了近红外波段，吸收就更强。所以，在遥感影像上，近红外影响上水体呈黑色。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。
14. 气象卫星的特点：①气象卫星的轨道分为高轨和低轨；②短周期重复观测；③成像面积 大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量；④资料来源连续、实时性强、成本低。
15. 摄影机包括：分幅式摄影机、全景摄影机、多光谱摄影机和数码摄影机。
16. 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影响，像片比例尺与平台高度和焦距有 关。②投影面倾斜的影响，当投影面倾斜时， 垂直投影的影响比例尺有所放大，像点相对位
置保持不变，但像点与地面点相比， 比例有所夸大；中心投影像片上像点的比例关系有显著 变化，各点的相对位置和形状不再保持原来的样子，地面上 AO=BO，而像片上的ao>bo。
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，像上投影点水平位置的位移量就 越大，产生投影误差。
17. 摄影像片的几何特征：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。
18. 扫描成像的成像方式有三种：光机扫描成像、固体自扫描成像和高光谱成像光谱扫描。
19. 微波遥感的特点：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、森林、土壤等具有一定穿透能力；④对海洋遥感具有特殊意义；⑤分辨率较低，但 特性明显。
20. 微波遥感分为：主动微波遥感、被动微波遥感。
21. 通过遥感所获取的信息有：目标地物的大小、形状及空间分布特点；目标地物的属性特 点；目标地物的变化动态特点。
22. 遥感图像的三方面特征：几何特征、物理特征和时间特征，其表现参数即为空间分辨率、 光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率。
23. 颜色的性质：由明度、色调、饱和度来描述。①明度，即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，亮度越大，明度越高。②色调，即色彩彼此互相区分 的特性。③饱和度，即彩色纯洁的程度，就是光谱中波长段是否窄、频率是否单一的表示。
24. 数字量与模拟量的本质区别：模拟量是连续变量而数字量是离散变量。 25. 大气影响的粗略校正原理：纠正程辐射度，从而改善图像质量。方法有一一①直方图最 小值去除法。直方图以统计图的形式表示图像亮度值与像元数之间的关系；②回归分析法。
找红外波段一找待校正波段一作二维光谱空间一回归分析一值减去 b （截距）。即将波段 b
中每个像元的亮度值减去 a,来改善图像，去掉程辐射，然后依次完成其它较长波段的校正。
26. 几何校正原理及流程：确定校正后图像的行列数值，然后找到新图像中每一像元的亮度
值。具体步骤一一①用已知数据来建立模型； ②计算每一点的亮度值， 新点的亮度值介于邻
点亮度值之间。
控制点的选取：①数目确定，控制点数目的最低限是按未知系数的多少来确定的； 选取控制
点的最少数目来校正图像， 效果比较不好，在条件允许的情况下， 控制点数的选取都要大于
最低数很多。②选取原则，控制点的选择要以配准对象为依据。 以地面坐标为匹配标准的叫
做地面控制点，有时也用地图或遥感图像作为控制点标准。 无论用哪一种坐标系， 关键在于
建立待匹配的两种坐标系的对应点关系。
27. 几何校正计算亮度值的方法有三种：最近邻法、双向线性内插法、三次卷积内插法。
28•非线性变换的意义：包括指数变换和对数变换。①指数变换的意义一一在亮度值较高的 部分扩大亮度间隔， 属于拉伸；在亮度值较低部分缩小亮度间隔， 属于压缩。②对数变换的
意义是在亮度值较低的部分拉伸，而在亮度值较高的部分压缩。
29. 几何增强处理：平滑、锐化
30. 彩色变换包括：单波段彩色变换、多波段彩色变换、 HLS变换（色调、明度、饱和度）。
31. 图像运算：差值运算、比值运算。
32. 多光谱变换包括：①K-L变换，即主成分变换，特点一一变换后的主分量空间坐标系与变
换前的多光谱空间坐标系相比旋转了一个角度， 新坐标系的坐标轴指向数据信息量较大的方
向；变换后的新波段主分量所包括的信息量不同， 呈逐渐减少趋势，第一主分量集中了最大
的信息量，占80%以上。②K-T变换，即缨帽变换，是一种坐标空间发生旋转的线性变换， 旋转后的坐标轴指向的是与地面景物有密切关系的方向，其应用主要针对 TM数据和MSS数
据，它抓住了地面景物，特别是植被和土壤在多光谱空间中的特征，有利于扩大陆地卫星
TM影像数据分析在农业方面的应用。
33•遥感图像解译分为两种：目视解译、遥感图像计算机解译。
34•遥感图像目标地物特征：①色，目标地物的色调、颜色和阴影；②形，目标地物的形状、 纹理、大小、图形等；③位，目标地物分布的空间位置、相关布局等。
35•摄影像片的特点：①大部分为中小比例尺像片，像片中人造地物的形状特征与图型结构 清晰可辨；②绝大部分采用中心投影方式成像；③可看到地物顶部轮廓。 36•直接解译标志与间接解译标志：①直接判读标志，能够直接反映和表现目标地物信息的
遥感图像的各种特征，包括遥感摄影像片上的色调、 色彩、大小、形状、阴影、纹理、图型、
位置等。②间接解译标志，能够间接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征， 借助
它可判断与某地物属性相关的其他现象， 包括目标地物与其相关指示特征、 地物及环境的关
系、目标地物与成像时间的关系，间接判读标志因地域和专业而异。
37•①彩色像片上，清澈水体呈现蓝 -绿色，含有淤泥的水体为浅绿色。②彩色红外像片上， 正常生长的绿色植物呈红色，遭受病虫害的植物显现为暗红色， 甚至浅青色；生长正常的针
叶林呈红色到品红色， 枯萎的植被呈暗红色， 即将枯死的植被呈青色； 富营养化的水体呈棕 褐色至暗红色，含有泥沙或淤泥的水体呈青色至浅蓝色， 清洁的浅水呈青蓝色， 水体很深且
洁净时呈深蓝到暗黑色。 ③近红外像片上，用植物枝叶伪装的目标地物呈紫红色， 披盖绿色
伪装物的目标地物呈蓝色，正常植被呈红色。 ④热红外像片上，白天水体呈暗色调，道路呈
灰浅色至白色；夜晚，水体呈浅灰色至灰白色，道路呈现暗黑色； 白天树林呈暗灰色至灰黑
色，草地呈浅灰色至灰白色；夜晚，树林呈浅灰色调至灰白色，草地呈黑色调或暗灰色；夜 间土壤含水量高的呈灰色或灰白色调， 含水量低的呈暗灰色或深灰色； 裸露的岩石在夜间的
热红外影像上呈浅灰色，玄武岩一般呈灰色至灰白色，花岗岩呈灰色至暗灰色。
最佳解译时间：夜间的热红外航空像片比白天的解译效果好， 黎明前的热红外像片效果最佳，
这是因为夜间不受太阳辐射的干扰， 热红外像片色调差异主要取决于地物的温度和辐射热红
外线的能力。
38•目视解译方法：指根据遥感影像目视解译标志和解译经验，识别目标地物的办法和技巧。 常用的有：直接判读法、对比分析法、信息符合法、综合推理法、地理相关分析法。
39•遥感图像目视解译步骤：①准备工作阶段一一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一一初步解译的
主要任务是掌握解译区域特点， 确立典型解译样本，建立目视解译标志，探索解译方法，为
全面解译奠定基础； 在室内初步解译的工作重点是建立影像解译标准； 在野外调查中是为了
建立研究区的判读标志。 ③室内详细判读。④野外验证与补判 野外验证是再次到遥感影 像判读区去实地核实影像解译结果。 ⑤目视解译成果的转绘与制图一一手工转绘； 在精确几
