名词概念
遥感广义：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。
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。
遥感平台 :搭载传感器的载体。
传感器 :收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具，是遥感技术系统中数据获取的关键设备。
遥感过程 :遥感信息的获取、传输、处理、及其判读分析和应用的全过程。
空间分辨率 :又可称地面分辨率，前者就记录的图像而言，后者就地表而言，其意义相同。能够详细区分最小单元的尺寸或大小，直接影响图像质量
与清晰度。
像元:是将地面信息离散化而形成的网格单元，单位为米(m)。
辐射畸变: 当太阳辐射相同时，图像上像元亮度值的差异直接反映了地物目标光谱反射率的差异。但实际测量时，辐射强度值还收到其他因素的影响而
发生改变。这一改变的部分就是需要改变的部分，故称为辐射校正。
几何畸变 :遥感图像在获取过程中由于多种原因导致景物中目标物相对位置的坐标关系图像中发生变化。（几何位置上发生诸如行列不均匀、像元大小
与地面大小对应不准确、地物形状不规则变化等畸变）
电磁波谱: 按电磁波波长的长短，依次排列制成的一个连续的带谱叫电磁波谱。绝对黑体: 如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。
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、透射率较高的波段叫大气窗口。
反射率 :地物的反射能量与入射总能量的比。
扫描成像 :是依靠探测元件和扫描镜头对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的
图像。
摄影成像
瞬时视场角 :瞬时视场(IFOV)，指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度(mrad)。IFOV越小，最小可分辨单元(可分像素)越小，
空间分辨率越高。
趋肤深度 :电磁波通过介质时，部分被吸收，强度要衰减。故将电磁波振幅减少1/e倍（37%）的穿透深度定义为趋肤深度H
色调 :地物电磁辐射能量在像片上的模拟记录，在黑白像片上表现为灰度，在彩色像上表现为色彩。
饱和度:（彩度、纯度、色度）指彩色的纯净程度，即彩色相对于光谱色的纯洁度。亮度（明度、光度）指色彩本身的明暗程度。
主成分分析 :是设法将原来众多具有一定相关性（比如P个指标），重新组合成
一组新的互相无关的综合指标来代替原来的指标。
高光谱遥感狭窄波段的电磁波（波段宽度小于10nm）产生光谱连续的图像数据，几十至上几百个波段。（nm-纳米是长度单位，原称毫微米，就是10-9
米（10亿分之一米）
多光谱遥感波段宽度一般大于100nm ）：某一波段范围、不连续，几至上十几个波段的图像数据。
植被指数(NDVI)基于植被叶绿素在红色波段的强烈吸收以及在近红外波频段的强烈反射，通过红和近红外波段的比值或线性组合实现对植被信息
状态的表达。
遥感数据融合 :是一个对多遥感器的图像数据和其他信息的处理过程，它着重于把那些在空间或时间上冗余或互补的多源数据，按一定的规则（或
算法）进行运算处理，获得比任何单一数据更精确、更丰富的信息，
生成一幅具有新的空间、波谱、时间特征的合成图像。它不仅仅是
数据间的简单复合，而强调信息的优化，以突出有用的专题信息，
消除或抑制无关的信息，改善目标识别的图像环境，从而增加解译
的可靠性，减少模糊性（即多义性、不完全性、不确定性和误差）、
改善分类、扩大应用范围和效果。
中心投影 : 凡空间任意点A（物点）与一固定点S（投影中心）连成的直线或延长线（即中心光线）被一个平面（像平面）所截，则此直线与平面的
交点a（像点）称为A点的中心投影。
航天遥感: 以人造地球卫星、航天飞机或宇宙飞船等运行于太空的飞行器，作为工作平台的遥感。
航空遥感: 以中低空遥感平台为基础进行摄影（或扫描）成像的遥感方式。
反差增强: 是一种通过拉伸或扩展图像的亮度数据发布，使之占满整个动态范围（0~255），已达到扩大地物之间亮度差异，分出更多亮度等级的一种
处理技术。
总分类精度: 等于被正确分类的像元总和除以总像元数。被正确分类的像元数目沿着混淆矩阵的对角线分布，总像元数等于所有真实参考源的像元总
数。
监督分类和非监督分类（p257）
如果通过选择代表各类的已知样本（训练区）的像元光谱特征事先取得各类别的参数，确定判别函数，再进行分类，是监督分类；
如果根据事先指定的某一准则让计算机自动分类进行判别归类，无人干涉，则是非监督分类。
灰阶 :灰度分成若干个等级，每一等级称为一级灰阶。
亮度系数 :在相同照度下，某物体表面亮度与绝对白色的理想物体表面亮度之比。
表示地物发射（或反射）光的能力。
摄影传感器的原理：由物镜收集电磁波，并聚焦到感光胶片上，通过感光材料的探测与记录，在感光胶片上留下目标的潜像，然后经过摄影处理，得到可
见的影像。
简答题
? 遥感系统的组成。
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应用
五大部分。
? 遥感的分类
1.按平台分
地面遥感、航空遥感、航天遥感数据。
2.按电磁波段分
可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等。
3.按传感器的工作方式分:主动遥感、被动遥感数据。
4. 根据资料的获取方式：成像遥感与非成像遥感（图片、磁带）。
5. 根据波段宽度与波谱的连续性：高光谱遥感和常规遥感。
6. 根据应用领域：环境、城市、农业、林业、海洋、地质、气象、军事遥感
等。
7.其它分类（探测对象、应用领域、应用空间尺度等）
传感器的分类
1.按照数据记录方式分为：成像方式传感器（扫描、摄影）和非成像方式传感器
（记录地物的物理参数）。
2.按照传感器工作的波段分：可见光传感器、红外传感器（从可见光到红外统称
光学传感器）、微波传感器。
3.按照工作方式分: 主动传感器 侧视雷达（真实孔径雷达 合成孔径雷达）
全景雷达
被动传感器 光学摄影类型（框幅摄影机 缝隙摄影机
全景摄影机 多光谱摄影机）
光电成像类型（电视摄像机 扫描仪
电感耦合器件CCD ）
扫描方式（多光谱扫描仪 微波辐射计）
? 遥感特点有哪些？
1.大面积的同步观测：高效性
2.动态监测、更新---时效性、经济性
3、技术手段多样，信息海量（多光谱和高光谱）：信息量大
4、应用领域广泛、经济效益高（经济性）
5、数据的综合性和可比性
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。
? 维恩位移定律的内容和应用。
b : 常数，2.898*10-3m.k
黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。
黑体温度越高，其曲线的封顶就越往左移，即往波长短的方向移，这就是
位移的含义。
研究的重要意义：对于要探测的目标，选择最佳的遥感波段和传感器。
b T =?max λ
?中心投影的透视规律有哪些？
中心投影上，点的像还是点，线的像还是线，面的像还是面。
（地面物体上一个点，在中心投影上仍然是一个点，如果有几个点同在一投影线上，它的影像便重叠成一个点；与影面平行的直线，在中心投影上仍是直线，与地面目标的形态基本一致；平面上的曲线，中心投影仍为曲线；面状物体的中心投影相对于各种线的投影的组合。水平面的投影仍为一平面；垂直面的投影以其所处的位置而变化，当位于投影中心时，投影所反映的是其顶部的形状，呈一直线；在其他位置时除其顶部投影为一直线，其侧面投影呈不规则梯形。）
?举例说明植被、土壤地物反射波谱曲线特点。P49
植被的发射光谱曲线规律性明显而独特，分为三段：可见光波段0.4－0.76反射峰，0.55绿处，两侧0.45蓝和0.67红波段有两个吸收带；在近红外波段0.7－0.8有一反射陡坡，至1.1附近有一峰值，形成植被特有特征，植物叶细胞结构的高反射率；在中红外波段1.3－2.5受绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大降，特别以1.45、1.95、和2.7为中心是水的吸收带，形成低谷。
土壤自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲土质越细，反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低。
?遥感系统的组成。
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应用五大部分。
?遥感图像增强的方法有哪些？
对比度变换线性、非线性变换
空间滤波平滑锐化
彩色变换单波段、多波段彩色变换 HLS变换
图像运算差值运算比值运算
多光谱运算缨帽变换主成分变换融合
?微波遥感的特点。
能全天候、全天时工作；对某些地物具有特殊的波谱特征；对雪、冰、森林、土壤等具有一定的穿透力；对海洋遥感具有特殊意义；分辨率较低，但特性明显
?影响航空相片色调的因素有哪些？
1.地物表面亮度：其取决于摄影时照度和地物自身的亮度系数。
2.照度：太阳辐射到地表的强度，即像片上的灰度色调。
3.地物亮度系数：当照度一定时，地物亮度系数决定着地物在黑白航空像片上的相应影像的色调。亮度系数越大，色调越浅。
4.感光材料：感光度
5.摄影技术：曝光量的选择、感光片的冲洗及印像、放大技术等。
?色彩的基本类型和要素。
色彩（颜色）
消色（非彩色）：指白、灰、黑等。
一要素：亮度
彩色：除消色以外的各种色彩。
三要素：色调、亮度、饱和度
?遥感图像分类后处理的主要内容。
碎斑处理类别合并分类结果统计
类间可分离性分析（通过距离矩阵来实现）
栅矢转换结果验证
?什么是辐射畸变？产生原因是什么？简述辐射畸变校正的方法？
辐射畸变遥感传感器本身特性、地物光照条件（地形影响和太阳高度角影响）、大气作用
方法：1.系统辐射校正
（1）.光学摄影机内部辐射误差校正
（2）.光电扫描仪内部辐射误差的校正
2.大气校正（指消除主要由大气散射引起的辐射误差的处理过程）
（1）.公式法（2）.回归分析法 (3).直方图校正法?什么是几何畸变？简述产生的原因？校正的方法有哪些？
几何畸变的概念：遥感图像在获取过程中由于多种原因导致景物中目标物相对位置的坐
标关系在图像中发生变化，这种变化称为几何畸变。
几何畸变的原因：1.传感器成像方式影响2.传感器外方位元素变化畸变
3.地球自转的影响
4.地球曲率影响
遥感图像几何校正包括光学校正和数字纠正两种方法。
1.光学校正
2.数字纠正
a.像元坐标变换
b.输出图像的边界及大小
c.数字图像灰度值重采样：最近邻法 ；双线性内插法； 双三次卷积法
数字图像几何校正方法有多项式纠正法和共线方程纠正法。
? 简述中心投影下的位移量、地面高差、摄影高度、像主点的距离的关系。
1.位移量与地形高差h 成正比，即高程差越大引起的像点位移量也越
大。
2.位移量与像主点的举例成正比，即距主点越远的像点位移量越大，像
片中心部分位移量较小。 3.位移量与摄影高度（航高）成反比。 (r 为像点a 到像主点的距离；H 为摄影航高；h 为地面高差)
? 遥感图像地物识别特征有哪些？ 色调 颜色 阴影 形状 纹理 大小 位置 图型 相关布局
? 计算机辅助遥感制图的基本过程是什么？
遥感影像信息选取与数字化 地理基础地图的选取与数字化 遥感影像几
何校正与图像处理 遥感影像镶嵌于地理基础底图拼接 地理基础底图与
遥感影像复合 符号注记图层生成 影像地图图面配置 遥感影像地图制作
与印刷
? 制约遥感图像分类精度的原因和改进方法分别有哪些？
原因 遥感数据本身制约：光谱（相似性、时相与环境）空间分辨率
分类方法：单点分类 空间结构信息没有利用
方法 分类前预处理：校正、变换、会计、空间信息提取（纹理）
分类树与分层分类 一次分类不能满足精度要求时，进行多处分类
? 遥感图像分类的传统方法有哪些？新兴方法有哪些？
1.非监督分类：波谱图形识别分类；聚类分析
2.监督分类：最小距离法，线性判别分析，最大似然比分类，平行管道分类法
H
h r h ?=δ
3.新兴分类方法：专家决策树法，光谱角制图法，神经网络（NS），支持矢量机，模糊分类法，面向对象分类法
?遥感图像的计算机分类方法有那两大类？分别有哪些类型？
a.监督分类法：在研究区域选有代表性的训练场地作为样本，通过选择特征
参数（如亮度的均值、方差等），建立判别函数，对样本进行分类，依据样本的分类特征来识别样本像元的归属类别的方法。
最小距离分类法马氏距离法平行管道法最大似然比分类法
b.非监督分类法：没有先验的样本类别，根据像元间的相似度大小进行归类，
将相似度大的归为一类的方法。
K—均值聚类法 ISODATA算法
新方法（神经网络、支持矢量机、光谱角、专家决策树、模糊）
问答题
?以遥感图像处理软件ENVI4.6为例，说明有哪些主要模块和功能。
1）基础工具：裁剪、重采样、镶嵌、掩膜等功能。
2）分类模块：监督分类和非监督分类，以及分类后处理等。
3）转换模块：色彩变换、主成分分析、穗帽变换和图像锐化
4）滤波模块：平滑和锐化
5）光谱模块：光谱库和植被分析、波谱运算等
7）制图模块：几何校正、镶嵌等
8）矢量模块：打开矢量文件以及转换等
9）地形模块：3维动漫显示、DEM数据提取等
10）雷达模块。
?什么是遥感图像的四种分辨率？如何评价遥感图像的质量？
空间分辨率（Spatial resolution），又可称地面分辨率（Ground resolution），前者就记录的图像而言，后者就地表而言，其意义相同。
光谱分辨率传感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小（带宽）
时间分辨率对同一地区遥感影像重复覆盖的频率；也叫卫星的覆盖周期、重访周期。重复获得同一地区的最短时间间隔。（注意和卫星运行周期的区别）温度（辐射）分辨率传感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力。
空间分辨率:能够详细区分最小单元的尺寸或大小，直接影响图像质量与清晰度。光谱分辨率：所能记录的电磁波波长范围大小，识别地物类型具有重要应用。温度分辨率：分辨地表热辐射（温度）最小差异能力。影响图像清晰度。
时间分辨率：同一目标重复相邻探测的时间间隔，观察事物的动态变化。
评价遥感图像质量要求其感光度高、反差适中、有较高分辨率。
?以遥感图像处理软件ENVI4.6为例，遥感数字图像增强的目的和内容有哪些？
目的采取一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度和识别度；将图像转换成一种更适合于人或机器进行分析处理的形式；突出遥感图像中的
某些信息，削弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读；改变图像的灰度等级，提高图像的对比度；消除边缘和噪声，平滑图像；突出边缘或线状物体，锐化图像；合成彩色图像；压缩图像数据量，突出主要信息。
内容对比度变换线性、非线性变换
空间滤波平滑锐化
彩色变换单波段、多波段彩色变换 HLS变换
图像运算差值运算比值运算
多光谱运算缨帽变换主成分变换
融合
?遥感图像目视解译方法与基本步骤是什么？
目视判读:遥感图像是探测目标地物综合信息的最直观、最丰富的载体，人们运用丰富的专业背景知识，通过肉眼观察，经过综合分析、逻辑推理、验证检查把这些信息提取和解析出来的过程叫目视判读。
遥感图像的计算机分类原理和基本过程是什么？
计算机分类的基本原理：不同地物具有不同的波普特征，同类地物具有相同或相似的波普特征。特例：同物异普，异物同谱。
.基本过程：分类预处理；特征选择；分类；分类后处理；专题图制作
?举例说明遥感的应用领域。
林业：清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。
农业：作物估产、作物长势及病虫害预报。
水文与海洋：水资源调查、水资源动态研究、冰雪监控、海洋渔业。
国土资源：国土资源调查、规划和政府决策。
气象：天气预报、气候预报、全球气候演变研究。
环境监测：水污染、海洋油污染、大气污染、固体垃圾等及其预报。灾害预报测绘：航空摄影测量测绘地形图、编制各种类型的专题地图和影像地图。
城市：城市综合调查、规划及发展。
考古：遗址调查、预报。
地理信息系统：基础数据、更新数据。
军事：如海湾战争与伊拉克战争中，美军利用遥感技术迅速探知伊拉克军事人员及设施的部署，从而对其进行精确打击。
衡量一个国家遥感技术的四个方面:传感器，遥感平台，遥感技术应用广泛程度，遥感图像处理软件
目视判读包括：资料准备，影像增强处理，判读分析
现代遥感技术发展的趋势与展望:
1.多分辨率遥感平台并存，空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率普遍提高
2.新型传感器不断涌现，微波遥感、高光谱遥感快速发展
3.遥感的综合应用不断深化（单一信息→多源信息、定性→定量、专题→综合、与GIS结合、区域→全球、静态→动态等等）
4.商业遥感时代的到来
?现代遥感阶段迅速发展体现在哪些方面？
?常用的遥感数据有哪些？（传感器、分辨率）
?什么是高分辨率遥感数据，主要有哪些？
?遥感数据有哪些类型？比较其空间分辨率的差异。主要应用领域有哪些？
1.什么是遥感国内外对遥感的多种定义有什么异同点 定义：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。 平台：地面平台、航空平台、航天平台；传感器：各种光学、电子仪器 电磁波：可见光、红外、微波 根据你对遥感技术的理解，谈谈遥感技术系统的组成。 3.什么是散射大气散射有哪几种其特点是什么 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为散射；大气散射有三种：分别为瑞利散射：特点是散射强度与波长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱； 米氏散射：散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射 无选择性散射：特点是散射强度与波长无关。 4.遥感影像变形的主要原因是什么 （1）遥感平台位置和运动状态变化的影响；（2）地形起伏的影响； （3）地球表面曲率的影响；（4）大气折射的影响；（5）地球自转的影响。 5.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；（2）提高遥感图象分类精度受到限制：包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的
影响。 6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。 为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等，解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：目标地物与其相关指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征，是确定河流流向的间接解译标志；地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，“植物是自然界的一面镜子”，寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。 7. 何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统简要回答三者之间的相互
《遥感数字图像处理》习题与答案 第一部分 1.什么是图像？并说明遥感图像与遥感数字图像的区别。 答：图像（image）是对客观对象的一种相似性的描述或写真。图像包含了这个客观对象的信息。是人们最主要的信息源。 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分，图像可分为模拟图像和数字图像。模拟图像（又称光学图像）是指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像，它属于可见图像。数字图像是指被计算机储存，处理和使用的图像，是一种空间坐标和灰度都不连续的、用离散数字表示的图像，它属于不可见图像。 2.怎样获取遥感图像？ 答：遥感图像的获取是通过遥感平台搭载的传感器成像来获取的。根据传感器基本构造和成像原理不同。大致可分为摄影成像、扫描成像和雷达成像三类。 m= 3.说明遥感模拟图像数字化的过程。灰度等级一般都取2m（m是正整数），说明8时的灰度情况。 答：遥感模拟图像数字化包括采样和量化两个过程。 ①采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。空间采样可以将模拟图像具有的连续灰度（或色彩）信息转换成为每行有N个像元、每列有M个像元的数字图像。 ②量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到有M×N个像元点组合表示的图像，但其灰度（或色彩）仍是连续的，不能用计算机处理。应进一步离散、归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，称为量化。 m=时，则得256个灰度级。若一幅遥感数字图像的量化灰度级数g=256级，则灰当8 度级别有256个。用0—255的整数表示。这里0表示黑，255表示白，其他值居中渐变。由于8bit就能表示灰度图像像元的灰度值，因此称8bit量化。彩色图像可采用24bit量化，分别给红，绿，蓝三原色8bit，每个颜色层面数据为0—255级。 4.什么是遥感数字图像处理？它包括那些容？ 答：利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作，以求达到预期结果的技术，称作遥感数字图像处理。 其容有： ①图像转换。包括模数（A/D）转换和数模（D/A）转换。图像转换的另一种含义是为使图像处理问题简化或有利于图像特征提取等目的而实施的图像变换工作，如二维傅里叶变换、沃尔什-哈达玛变换、哈尔变换、离散余弦变换和小波变换等。 ②数字图像校正。主要包括辐射校正和几何校正两种。 ③数字图像增强。采用一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度、对比度，突出所需信息的工作称为图像增强。图像增强处理不是以图像保真度为原则，而是设法有选择地突出便于人或机器分析某些感兴趣的信息，抑制一些无用的信息，以提高图像的使用价值。 ④多源信息复合（融合）。 ⑤遥感数字图像计算机解译处理。 5.说明遥感数字图像处理与其它学科之间的关系。 答：应具备的基础理论知识有：数学、地学、信息论、计算机、GIS、现代物理学。 6.说明全数字摄影测量系统的任务和主要功能。目前，比较著名的全数字摄影测量系统有哪些？
南京信息工程大学复习参考资料—— 遥感影像判读 第一章绪论 遥感影像判读既是一门学科，又是图像处理的一个过程： 1.作为一门学科，遥感影像判读的目的是为了从遥感图像上得到地物信息所进行的基础理 论和实践方法的研究 2.作为一个过程，它完成地物信息的传递并起到揭示遥感图像内容的作用，其目的是取得 地物各组成部分和存在于其他地物的内涵的信息 分为计算机辅助判读和人工目视判读 遥感影像判读的任务与实施 任务 根据应用范围：巨型、大型、中型和小型地物与现象的判读 实施（组织方法）： 野外判读、飞行器目视判读、室内判读、综合判读 遥感信息的利用方式（5个） 1.瞬时信息的定性分析：确定相关目标是否存在 2.空间信息的定位：空间分布规律 3.瞬时信息的定量分析：定量反演目标参数 4.时间信息的趋势分析：地表物质能量迁移规律 5.多源信息的综合分析 遥感信息的技术支撑（6个） 1.观察与测量仪器的改变 2.产品形式的改变 3.生产工艺的改变 4.新一代传感器的研制 5.地理信息系统的支持 6.遥感应用模型的深化 遥感影像判读的质量要求：分为用户精度（正确分类/所有分为该类制图精度 ）和制图者精度（正确分类/参考数据中的该类） 1.判读结果的完整性（详细性）：与给定任务的符合程度，用质量指标评价 2.判读的可靠性：与实际的符合程度，用质量和数量指标评价 3.判读的及时性：资料及时；指定限期完成 4.判读结果的明显性：便于理解和应用 第二章遥感影像判读的理论基础 地物的电磁辐射特性—— 地物的电磁辐射特性概念： 1.从近紫外到中红外（0.3-6μm）波段区间能量最集中而且相对来说较稳定 2.被动遥感主要利用可见光、红外等稳定辐射 3.对流层：地表到平均高度12km处，航空遥感活动区，侧重研究电磁波在该层内的传输 特性;
<<<<<<精品资料》》》》》 第一章1、什么是遥感？有何特点？如何分类？有何应用？ 遥感：是一种远离目标，在不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的 综合性技术。 分类：☆按遥感平台分类：近地面遥感；航空遥感；航天遥感等。 ☆按传感器的探测波段分类： 紫外遥感：0.05 ~ 0.38 μｍ可见光遥感：0.38 ~ 0.76 μｍ 红外遥感：0.76 ~ 1000μｍ微波遥感： 1 mm ~ 10 m 多波段遥感：传感器由若干个窄波段组成 ☆按工作方式分类：主动遥感；被动遥感 ☆按应用领域分类：陆地遥感、海洋遥感；农业遥感、城市遥感…… 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 5.局限性 应用： A、土地资源、土地利用及其动态监测 B、农作物的遥感估产 C、重要自然灾害的遥感监测与评估 D、城市发展的遥感监测 E、天气与海洋 F、其他领域如军事、突发事件 2、什么是光谱特性？指地球上每种物质其反射、吸收、透射及辐射电磁波的固有特质，这种对电磁波固 有的波长特性。 3、遥感技术系统包括哪些内容？ ?1）被测目标的信息特征、2）信息的获取、3）信息的传输与纪录、4）信息的处理、5）信息的应用 ?第二章 ?1、电磁波及电磁波谱？ 电磁波：指电磁振源产生的电磁振荡在空间的传播 电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列成的图表 ?2、紫外线、可见光、红外线的波谱范围及特征（遥25页） ?3、大气成份与大气结构 ?大气成份：大气中主要包括N2、O2、H2O、CO、CO2、N2O、CH4、O3等 * 微粒有尘埃、冰晶、水滴等形成的气溶胶、云、雾等 * 以地表为起点，在80KM以下的大气中，除H2O、O3等少数可变气体外，各种气体均匀混合、比例不变，故称均匀层，在该层中大气物质与太阳辐射相互作用，是太阳辐射衰减的主要原因。 ?大气结构：大气层没有明显的界线，一般取1000KM。 ?1）对流层：经常发生气象变化，是RS活动的主要区域，是空气作垂直运动而形成对流的一层，在离地面7-19KM之间变化，厚度随纬度降低而增加。 2）平流层：没有明显对流，几乎没天气变化。因有O3层对太阳紫外线的强吸收，温度由下部向上升高。 3）电离层：由下向上分为中间层、热层和散逸层。中间层的气温随高度增加而减少，热层（增温层的气温随高度增加而急剧递增。电离层对可见光、红外甚至微波都影响较小，基本上是透明的，层中 大气十分稀薄，处于电离状态。 4）大气外层： ?4、大气对太阳辐射的影响（遥24~32页）：
第一章． 遥感概念 遥感（Remote Sensing，简称RS），就是“遥远的感知”，遥感技术是利用一定的技术设备和系统，远距离获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。 遥感技术的原理 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。 图像 人对视觉感知的物质再现。图像可以由光学设备获取，如照相机、镜子、望远镜、显微镜等；也可以人为创作，如手工绘画。图像可以记录、保存在纸质媒介、胶片等等对光信号敏感的介质上。随着数字采集技术和信号处理理论的发展，越来越多的图像以数字形式存储。因而，有些情况下“图像”一词实际上是指数字图像。 物理图像：图像是人对视觉感知的物质再现 数字图像：图像以数字形式存储。 图像处理 运用光学、电子光学、数字处理方法，对图像进行复原、校正、增强、统计分析、分类和识别等的加工技术过程。 光学图像处理 应用光学器件或暗室技术对光学图像或模拟图像(胶片或图片)进行加工的方法技术 数字图像处理 是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。图像处理能做什么？（简答） 是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理主要目的：提高图像的视感质量，提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，进行图像的重建，更好地进行图像分析，图像数据的变换、编码和压缩，更好图像的存储和传输。数字图像处理在很多领域都有应用。 遥感图像处理(processing of remote sensing image data )是对遥感图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理的方法。常用的遥感图像处理方法有光学的和数字的两种。
1.遥感技术系统有哪些部分组成？ 遥感技术系统：目标的信息特性目标信息的传输空间信息采集地面接收与预处理信息处理信息分析与应用 2.什么是遥感反演？ 根据地物电磁波特征产生的遥感影像特征，反推其形成过程中的电磁波状况的技术。遥感影像特征是由地面反射率，大气作用等过程形成的，如果以遥感影像为已知量，去推算大气中某个影响遥感成像的未知参数，即将遥感数据转变为人们实际需要的地表各种特性参数。这个过程就是遥感反演。遥感反演本质上是一个病态反演问题 3.什么是航天遥感？ 航天遥感是以卫星、飞船、空间站或火箭等作为传感器的运载工具。在地球大气层以外的宇宙空间，以人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、火箭等航天飞行器为平台的遥感。 4.什么是电磁波谱？ 将电磁波在真空中传播的波长或频率、递增或递减依次排列为一个序谱，将此序谱称为电磁波谱。次序为：γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波。 5.大气对电磁辐射有哪些影响？ 大气对电磁波的作用——吸收 <0.2um 的电磁波几乎被氮气或氧气吸收）。 对小于0.3 um的电磁波具有极强的吸收能力，所以到达地面的太阳短波辐射中，已不存在小于0.3 um 的短波辐射。 甲烷和水汽。 大气对电磁波的作用——散射 （3）大气对电磁波的作用——折射、反射 ，反射现象出要出现在云顶（云造成的噪声） （3）大气对电磁波的作用——大气窗口 透射率也各不相同。 率较高的波段称为大气窗口。（对地遥感要用的部分） 3）大气对电磁波的作用
6.什么是地物光谱曲线？ 地物波谱：地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律，称为地表物体波谱，简称地物波谱 反射波谱曲线 律。 7.从光谱机理解释为什么天空是蓝色的？ 大气层中气体分子的尺度要远远小于可见光的波长，这种尺度的微粒对不同颜色的光线具有不同的散射强度。其散射强度与入射光的波长的四次方成反比。红光的波长较长，被散射的红光强度就很弱，而蓝、紫光的波长较短，散射强度就强。所以，大气分子就好比一张滤网，把太阳光中长波的成分过滤掉，将剩下的蓝、紫光洒向大地。而我们人类的眼睛对紫色光非常不敏感，因此我们看到的天空就是蓝色的。 8.什么是黑体辐射？ 黑体辐射（Black Body Radiation）：黑体的热辐射称为黑体辐射。黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。 9.什么是大气窗口？ 在地球表面有一层浓厚的大气，由于地球大气中各种粒子与天体辐射的相互作用(主要是吸收和反射)，大部分波段范围内的天体辐射无法到达地面。人们把能到达地面的波形形象的称为大气窗口。 10.什么是地球同步卫星？ 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星， 11.陆地轨道的四个特点：与太阳同步，近极地，近圆形，可重复观测，分别有什么作用？ 1、近极地轨道卫星，轨道平面与地球赤道平面的夹角近90度，轨道倾角越大，覆盖地球表面的面积越大。 2、卫星轨道近圆形作用：获取图像有相近的比例尺；成像扫描仪具有固定的扫描频率。3太阳同步轨道作用：1）可使卫星通过同一纬度的平均地方时不变（2）有利于在最佳光照条件下获取高质量影像和多时相影像色调对比4、可重复观测地球资源卫星的按一定的周期运行，一个重复周期对地球扫描一次；然后，接着进行下一个重复周期。。。。实现可重复观测。 12.什么是主动式遥感？ 亦称“有源遥感”，是指由遥感器向目标物发射一定频率的电磁辐射波，然后接收从目标物返回的辐射信息进行的遥感技术。 13.什么是多光谱扫描仪？ 扫描仪安装在飞行器上。扫描仪的扫描镜旋转，使接收的瞬时视场作垂直于飞行方向的运动，从而实现行扫描。由于飞行器的向前运动，扫描仪遂完成二维扫描。地物景像被逐点扫过，并逐点分波段测量，从而
1．遥感的基本概念。 广义：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、重力场、声波、地震波的探测； 狭义：应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 2．结合P2图，阐述遥感系统的组成。 被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用. 3．按遥感平台、探测波段、传感器的工作方式来分，遥感可分成哪几种类型。 按遥感平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感 按探测波段分类：紫外遥感：探测波段在0.05-0.38微米； 可见光探测：探测波段为0.38-0.76微米； 红外遥感：探测波段在0.76-1000微米； 微波遥感：探测波段在1mm-1m，收集与记录目标物发射、散射的微波能量。 按工作方式分类：主动和被动遥感：二者主要区别在于传感器是否发射电磁波。被动式遥感是被动地接受 地表反射的电磁波，受天气状况的影响比较大。主动式遥感多为微波 波段，受天气和云层影响较小。 成像和非成像遥感：成像方式：把目标物发射或反射的电磁波能量以图像形式来表示。 非成像方式：将目标物发射或反射的电磁辐射的各种物理参数记录为 数据或曲线图形式，包括：光谱辐射计、散射计、高度计等。4．阐述遥感的特点。 ①大面积同步观测：传统地面调查实施困难，工作量大，遥感观测可以不受地面阻隔等限制。 ②时效性：可以短时间内对同一地区进行重复探测，发现地球上许多事物的动态变化，遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测，以及军事行动等都非常重要。 ③数据的综合性和可比性：综合性是指，可以根据地物在不同波段的光谱特性，选取相应的波段组合来判断地物的属性。可比性是指，可以将不同传感器得到的数据或图像进行对比。 ④经济性：遥感的费用投入与所获得的效益，与传统的方法相比，可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。 ⑤局限性：遥感技术所利用的电磁波有限，有待进一步开发，需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合，特别是地面调查和验证。 5．地物辐射和反射电磁波的特点有哪些。 6．什么叫电磁波谱。 按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。 7. 目前遥感所使用的电磁波有哪些波段（其波长范围、特点、应用）。 可见光波段：0.38-0.76 μm，作为鉴别物质特征的主要波段，是遥感中最常用的波段 红外波段：0.76—1000μm，采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），可进行全天时遥感。 微波波段：1mm—1m，能穿透云、雾而不受天气影响，能进行全天时全天候的遥感探测。能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。 紫外线波段：0.01—0.4μm，主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测。由于大气层中臭氧对紫外线的强烈吸收和散射作用，通常探测高度在2000米以下。 8.大气对太阳辐射的影响有哪些。 吸收、散射及反射作用、折射。 11.大气对太阳辐射的吸收带主要位于哪几个波段? 在紫外——微波之间，具明显吸收作用的主要是O3、O2、CO2和H20；此外NO2、CH4对电磁辐射也有吸收，多种成份吸收特定波和的电磁波，形成相应的吸收带。
遥感 第一章 1遥感数字图像；遥感数字图像的分类方式和对应类别。 （1）定义：遥感数字图像是数字形式的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。 （2）可见图像和不可见图像 单波段和多波段，超波段 数字图像和模拟图像 2遥感图像的成像方式（三大种：摄影、扫描、雷达）。 （1）摄影，扫描属于被动遥感 雷达属于主动遥感 （2）摄影：根据芦化银物质在关照条件下回发生分解这一机制，将卤化银物质均匀涂在片基上，制成感光胶片 扫描：扫描类遥感传感器逐点逐行地以时序方式获取的二维图像 雷达：由发射机向侧面发射一束窄波段，地物反射的脉冲，由无线接收后被接收机接收 3遥感图像的数字化（模数转换）过程——两大过程：采样、量化，名词解释。 采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样，即：图像空间位置的数字化。采样是空间离散。 量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到由Ｍ×Ｎ个像素点组合表示的图像，但其灰度（或彩色）仍是连续的，还不能用计算机处理。它们还要进一步离散并归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，这称之为量化，即：图像灰度的数字化。量化属于亮度属性离散。 遥感图像数字化过程两个特点：亮度和空 4遥感数字图像的存储空间大小的计算。 图像的灰度级有：2,64,128,256 存储一幅大小为M*N，灰度量化位数G的图像，所需要的存储空间（图像数据量）为M*N*G(bit) 1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB TM空间分辨：1,2,3,4,5,7为30米，6为120米 5遥感数字图像的分辨率（时间、空间、光谱、辐射分辨率）； （1）时间分辨率：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔即采样的时间频率，也称重访周期空间分辨率：指图像像素所代表的相应地面范围的大小，空间分辨率愈高，像素所代表的范围愈小 光谱分辨率：光谱分辨率是指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，光谱分辨率愈高 辐射分辨率：是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。高辐射分辨率可以区分信号强度的微小差异。 （2）常见传感器和空间分辨率书17-18页 6遥感数字图像的数据（数据级别、数据存储格式、元数据定义） （1）数据级别： 0级产品：未经过任何校正的原始图像数据 1级产品：经过了初步辐射校正的图像校正 2级产品：经过了系统级的几何校正，即根据卫星的轨道和姿态等参数以及地面系统中的有关参数对原始数据进行几何校正。产品的几何精度由上述参数和处理模型决定。 3级产品：经过几何精校正，即利用地面控制点对图像进行了校正，使之具有了更精确的地理坐标信息。产品的几何精度要求在亚像素量级上。 不同点：不同级别的产品使用条件不同，但是他们都是数据的集合，是信息量的汇总。一般来说，都是由元数据和图像基本数据两部分数据汇总的结果。
实验一植被覆盖度反演 一、实验目的 植被覆盖度是指植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比。通常林冠称郁闭度，灌草等植被称覆盖度。它是衡量地表植被覆盖的一个最重要的指标，被覆盖度及其变化是区域生态系统环境变化的重要指示，对水文、生态、全球变化等都具有重要意义。目前已有许多利用遥感技术测量植被覆盖度的方法，其中应用最广泛的方法是利用植被指数近似估算植被覆盖度，常用的植被指数为NDVI，本次实验完成植被覆盖度反演。 二、实验数据 实验选取两景覆盖北京市的Landsat8 OLI影像、土地覆盖类型图以及北京行政边界矢量数据为数据源。其中，土地覆盖类型图是作为掩膜文件使用，其目的是为了便于植被覆盖度的估算；北京行政边界矢量数据是裁剪出北京市行政区内的范围。Landsat8 OLI影像是从地理空间数据云网站上下载得到的，其成像时间为2013年10月份。与Landsat7的ETM+成像仪相比，OLI成像仪获取的遥感图像辐射分辨率达到12比特，图像的几何精度和数据的信噪比也更高。OLI成像仪包括9个短波谱段（波段1～波段9），幅宽185km，其中全色波段地面分辨率为15m，其他谱段地面分辨率为30m。 三、实验方法 本文反演植被覆盖度所采用的是像元二分模型方法，像元二分模型是一种简单实用的遥感估算模型，它假设一个像元的地表由有植被覆盖部分与无植被覆盖部分组成，而遥感传感器观测到的光谱信息(S)也由这2个组分因子线性加权合成，各因子的权重是各自的面积在像元中所占的比率，如其中植被覆盖度可以看作是植被的权重。因此，像元二分模型的原理如下：VFC = (S - Ssoil)/ ( Sveg - Ssoil) S为遥感信息，其中Ssoil 为纯土壤像元的信息, Sveg 为纯植被像元的信息。 改进的像元二分法——遥感信息选择为NDVI VFC = (NDVI - NDVIsoil)/ ( NDVIveg - NDVIsoil) 两个参数的求解公式 NDVIsoil=(VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax)/( VFCmax- VFCmin) NDVIveg=((1-VFCmin)*NDVImax- (1-VFCmax)*NDVImin)/( VFCmax- VFCmin) 当区域内可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0% VFC = (NDVI - NDVImin)/ ( NDVImax - NDVImin) 当区域内不可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%，当有实测数据的情况下，取实测数据中的植被覆盖度的最大值和最小值；当没有实测数据的情况下，植被覆盖度的最大值和最小值根据经验估算。 其中, NDVIsoil 为裸土或无植被覆盖区域的NDVI值, 即无植被像元的NDVI 值；而NDVIveg 则代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI 值, 即纯植被像元的NDVI 值。 四、实验处理步骤 1、实验处理流程如下图所示
遥感导论复习资料 1、遥感的概念：遥感是应用探测仪器，不与探测目标想接触，从远出把目标的电磁波特征记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质极其变化的综合性探测技术。 2、遥感系统包括：目标物的电磁波特征、信息的获取、信息接收、信息的处理和信息的应用。 3、遥感的类型：（1）按遥感平台分：地面遥感；航空遥感；航天遥感；航宇遥感（2）按传感器的探测波段分：紫外遥感（探测波段在0.05-0.38UM之间）；可见光遥感（0.38-0.76）；红外遥感（0.76-1000）；微波遥感（1MM-10M）；多波段遥感；（3）按工作方式分：主动遥感和被动遥感；成像遥感与非成像遥感。 4、遥感的特点：（1）大面积的同步探测；（2）时效性；（3）数据的综合性和可比性；（4）经济性；（5）局限性。 5、辐射测量 辐射通量：单位时间内通过某一面积的辐射能量，单位是W； 辐射通量密度（E）：单位时间内通过单位面积的辐射能量，单位：W/M2，S为面积； 辐照度（I）：被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量，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，单位是W/M2，S为面积。 6、斯忒潘－玻尔兹曼定律：绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。公式：维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。公式： 7、例题：P23 8、大气散射的三种情况：瑞利散射；米氏散射；无选择性散射。 9、大气窗口：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段。大气窗口的光谱段主要有： 0.3-1.3UM，即紫外、可见光、近红外波段。 1.5-1.8UM和 2.0- 3.5UM，即近、中红外波段。 3.5-5.5UM，即中红外波段。 8-14UM，即远红外波段。 0.8-2.5CM，即微波波段。 10、遥感平台根据运载工具的类型，可分为航天平台、航空平台和地面平台；根据航天遥感平台的服务内容，可以分为气象卫星系列、陆地卫星系列和海洋卫星系列。 11、低轨：近极地太阳同步轨道。高轨：指地球同步轨道，轨道高度36000KM左右，绕地球一周需24小时。 12、气象卫星系列：美国NOAA卫星、GMS日本葵花气象卫星、FY中国风云气象卫星。陆地卫星系列：陆地卫星(Landsat)：共发射7颗，5和7仍在运转工作，设计寿命6年。轨道是太阳同步的近极地圆形轨道。分为5个波段。主要成像系统有：MSS（多光谱扫描仪）、ETM（增强主题绘图仪）、TM（主题绘图仪）。 斯波特卫星（SPOT）：发射5颗，主要成像系统有高分辨率可见光扫描仪（高分辨扫描仪HRV、高分辨几何装置HRG、高分辨立体成像装置HRS）。轨道是太阳同步圆形近极地轨道。 中国资源一号卫星-中巴地球资源卫星（CBERS）：高分辨相机CCD、红外多谱段扫描仪IR-MSS、广角成像仪WFI。轨道是太阳同步近极地轨道。 快鸟卫星（Quickbied）：多光谱波段1（蓝色）：0.45-0.52，分辨率2.44M；波段2（绿色）：
遥感数字图像处理教程 第一章概论 1.1图像和遥感数字图像 1.1.1图像和数字图像 本书定义图像为通过镜头等设备得到的视觉形象 根据人眼的视觉可视性可将图像分为可视图像和不可视图像。可视图像有图片、照片、素描和油画等，以及用透镜、光栅和全息技术产生的各种可见光图像。不可见图像包括不可见光成像和不可测量值 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性，可将图像分为数字图像和模拟图像。数字图像是指用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度不连续、以离散数字原理表达的图像。在计算机，数字图像表现为二维阵列，属于不可见图像。模拟图像指空间坐标和明暗程度连续变化的、计算机无法直接处理的图像，属于可见图像。 利用计算机技术，可以实现模拟图像和数字图像之间相互转换。把模拟图像转化为数字图像成为模/数转换，记作A/D转换； 数字图像最基本的单位是像素。像素是A/D转换中国的取样点，是计算机图像处理的最小单位；每个像素具有特定的空间位置和属性特征。 1.1.2遥感数字图像 遥感数字图像时数字形式的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同长波的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。 遥感数字图像中的像素成为亮度值。亮度值的高低由遥感传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。由于地物反射或辐射电磁波的性质不同受大气的影响不同，相同地点不同图像的亮度值可能不同。 图像的每个像素对应三维世界中的一个实体、实体的一部分或多个实体。在太阳照射下，一些电磁波被这个实体反射，一些被吸收。反射部分电磁波到达传感器被记录下来，成为特定像素点的值。 1.2压感数字图像处理 1.2.1遥感数字图像处理概述 遥感数字图像处理是利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系列操作的过程。遥感数字图像处理主要包括三个方面 1.图像增强，使用多种方法，如：灰度拉伸、平滑、瑞华、彩色合成、主成分变换K-T变换、代数运算、图像融合等压抑、去除噪声、增强整体图像或突出图像中的特定地物的信息，是图像更容易理解、解释和判读、 图像增强着重强调特定图像特征，在特征提取、图像分析和视觉信息的显示很有用。 2.图像校正：图像校正也成图像回复、图像复原，主要是对传感器或环境造成的退化图像进行模糊消除、噪声滤除、几何失真或非线性校正。 信息提取：根据地物光谱特征和几何特征，确定不同地物信息的提取规则。 1.2.2 遥感数字图像处理系统 数字图像处理需要借助数字图像处理系统来完成。一个完整的遥感数字图像处理系统包括硬件系统和软件系统两大部分。 1.硬件系统 包括计算机、数字化设备、大容量存储、显示器和输出设备以及操作台 1）计算机 是图像处理核心，大的存和高的CPU速度有助于加快处理的进度。 2）数字化设备
第1章绪论 一、遥感地学分析 遥感地学分析是以地学规律为基础对遥感信息进行的分析处理过程。 地学分析方法与遥感图像处理方法有机地结合起来，一方面可扩大地学研究本身的视域，提高对区域的认识水平；另一方面可改善遥感分析、处理、识别目标的精度。 二、遥感的分类 1、以探测平台划分；（地面、航空、航天、航宇） 2、按探测的电磁波段划分； 3、按电磁辐射源划分；（被动、主动） 4、按应用目的划分。（地质、农业、林业、水利、海洋等） 二、按探测的电磁波段划分 1、可见光遥感 2、红外遥感 3、微波遥感 4、多光谱遥感 5、紫外遥感 6、高光谱遥感 三、遥感信息定量化的定义 遥感信息定量化是指通过实验或物理模型将遥感信息与观测目标参量联系起来，将遥感信息定量地反演或推算为某些地学、生物学或大气等测量目标参量。 四、遥感信息的定量化两重含义 1、遥感信息在电磁波不同波段内给出的地标物质定量的物理量和准确的空间位置。 2、从定量的遥感信息中，通过实验或物理模型将遥感信息与地学参量联系起来，定量地反演或推算某些地学或生物学的参量。 3、定量化模型：分析模型、经验模型、半经验模型。 第2章地物光谱特征与遥感数字图像信息提取 一、地物的反射光谱特性 反射率——用来表示不同地物对入射电磁波的反射能力的不一样。 反射——当电磁辐射到达两种不同介质的分界面时，入射能力的一部分或全部返回原介质的现象。 光谱反射率——Ρ(λ)=E R（λ）/E I(λ) ↓↓↓ 反射率反射能入射能 一般地说，当入射电磁波长一定时，反射能力强的地物，反射率大，在黑白遥感图像上呈现的色调就浅。反之，反射入射光能力弱的地物，反射率小，在黑白遥感图像上呈现的色调就深。 判读遥感图像的重要标志——在遥感图像上色调的差异。
1.什么是遥感？国内外对遥感的多种定义有什么异同点？ 定义：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。 平台：地面平台、航空平台、航天平台；传感器：各种光学、电子仪器 电磁波：可见光、红外、微波 //2. 根据你对遥感技术的理解，谈谈遥感技术系统的组成。 3. 什么是散射？大气散射有哪几种？其特点是什么？ 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为散射；大气散射有三种：分别为瑞利散射：特点是散射强度与波长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱； 米氏散射：散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射 无选择性散射：特点是散射强度与波长无关。 4. 遥感影像变形的主要原因是什么？ （1）遥感平台位置和运动状态变化的影响；（2）地形起伏的影响； （3）地球表面曲率的影响；（4）大气折射的影响；（5）地球自转的影响。 5.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；（2）提高遥感图象分类精度受到限制：包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的
影响。 6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。 为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等，解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：目标地物与其相关指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征，是确定河流流向的间接解译标志；地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，“植物是自然界的一面镜子”，寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。 7. 何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统？简要回答三者之间的相
2008—2009学年考试试题 课程名称：遥感数字图像处理 学号姓名成绩 一、单项选择题（2分×20=40分） 1.遥感技术是利用地物具有完全不同的电磁波（A）或（）辐射特征来判断地物目标和自然现象。 A.反射发射 B.干涉衍射 C.反射干涉 D.反射衍射 2.TM6所采用的10.4~12.6um属于（C ）波段。 A.红外 B.紫外 C.热红外 D.微波 3.彩红外影像上（ B）呈现黑色，而（ A）呈现红色。 A.植被 B. 水体 C.干土 D.建筑物 4.影响地物光谱反射率的变化的主要原因包括（A）。 A. 太阳高度角 B.不同的地理位置 C. 卫星高度 D.成像传感器姿态角 5.红外姿态测量仪可以测定（B）。 A. 航偏角 B. 俯仰角 C.太阳高度角 D. 滚动角 6.下面遥感卫星影像光谱分辨率最高的是（D）。 A. Landsat-7 ETM+ B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 7.下面采用近极地轨道的卫星是（A）。 A. Landsat-5 B. SPOT 5 C. 神州7号 D. IKONOS-2 8.下面可获取立体影像的遥感卫星是（ B）。 A. Landsat-7 B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 9.侧视雷达图像的几何特征有（A ）。 A.山体前倾 B.高差产生投影差 C.比例尺变化 D. 可构成立体像对 10.通过推扫式传感器获得的一景遥感影像，在（B）属于中心投影。 A.沿轨方向 B. 横轨方向 C. 平行于地球自转轴方向 D. 任意方向 11. SPOT 1-4 卫星上装载的HRV传感器是一种线阵（B）扫描仪。 A. 面阵 B. 推扫式 C. 横扫式 D. 框幅式 12.（A）只能处理三波段影像与全色影像的融合。 A.IHS变换 B.KL变换 C. 比值变换 D. 乘积变换 13.（B）是遥感图像处理软件系统。 A. AreInfo B.ERDAS C. AUTOCAD D. CorelDRAW 14.一阶哈达玛变换相当于将坐标轴旋转了（B）。 A.30° B. 45° C. 60° D.90° 15.遥感影像景物的时间特征在图像上以（C）表现出来。 A. 波谱反射特性曲线 B.空间几何形态 C. 光谱特征及空间特征的变化 D.偏振特性 16.遥感传感器的分辨率指标包括有（C）。 A.几何分辨率 B.光谱分辨率 C.辐射分辨率 D.时间分辨率 17.遥感图像构像方程是指地物点在图像上的（ C）和其在地物对应点的大地坐标之间的数学关系。 A.投影差 B. 几何特征 C.图像坐标 D. 光谱特征
电磁波：在真空或介质中通过传播电磁场的振动而传输电磁能量的波。 电磁波谱：按电磁波在真空中波长或频率依递增或递减顺序划分波段，排列成谱。 方向反射：实际地物表面由于地形起伏，在某个方向上反射最强烈，这种现象称为方向反射。水体的光谱反射特性： –蓝、绿波段为反射带 –近、中红外波段为完全吸收带 植被的光谱反射特性： –蓝（0.45um）、红（0.67um）波段为吸收带 –绿波段（0.55um）为弱反射带 –近红外波段0.7-0.8um反射陡坡，0.8-1.3um有强反射带,但含水量造成反射吸收（1.45um、1.95um、2.7um） 土壤的光谱反射特性： –自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值。 –土壤的反射波谱特性曲线与土壤质地组成有关 –土壤反射波谱特性曲线较平滑，因此在不同光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。
浑水与清水的光谱反射 ? 散射的方式随电磁波波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相 对关系而变, 主要有米氏(Mie)散射、均匀散射、瑞利（Rayleigh ）散射等。 ? 介质中不均匀颗粒的直径a 与入射波长λ同数量级时，发生米氏散射 ? 介质中不均匀颗粒的直径a>>入射波长λ时，发生均匀散射，无选择 性散射 ? 介质中不均匀颗粒的直径a 小于入射波长λ的十分之一时，发生瑞利 散射 有些波段的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利，这 些波段通常称为“大气窗口”。 辐射传输方程 地表反射率 气层外太阳辐射照度 遥感数字图像：是以数字形式表示的遥感图像。 几何校正：就是从具有几何畸变的图像中消除畸变的过程。其任务是定量地确定图像上的像元坐标（图像坐标）与目标物的地理坐标（地图坐标等）的对应关系（坐标变换式） 多项式校正过程中应注意以下问题： （1）多项式纠正的精度与地面控制点的精度、分布和数量及纠正的范围有关。地面控制点的精度越高、分布越均匀、数量越多，几何纠正的精度就越高。 （2）采用多项式纠正时，在GCP 处的拟合较好，但在其他点的误差可能会较大。平均误差小，并不能保证图像各点的误差都小。 （3）多项式阶数的确定，取决于对图像中几何变形程度的认识。如果变形不复杂，那么1阶多项式就可以满足要求了，并非多项式的阶数越高，纠正的精度越高。 ()()()()[]{}() ()↑+=↑+-?+↓+-=↑+-=λλ λλλλλλλλλλλλτθδεθδθλρθδd g d V e d g d V g s L L L W E E L L L sec exp sec exp cos sec exp 220λρg ()λ0 E
遥感复习资料 一、名词解释 1、遥感:是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 2、大气窗口：电磁波在大气中传输过程中吸收和散射很小，透射率很高的波段。绿色植物反射波谱特征，并作出相应植物反射波谱曲线。 3、电磁波（横波）：由振源发出的电磁振荡在空中的传播叫电磁波，如：光波、热辐射、微波、无线电波等。 4、电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长（或频率）的长短，依次排列制成的图表，叫做电磁波谱。 5、绝对黑体：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。 - 6、像点位移：在中心投影的像片上，地形的起伏除引起相片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片位置的移动，这种现象称为像点位移。 7、瞬时视场角：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角。即扫描仪的空间分辨率。 8、（遥感）数字图像：能够被计算机存储、处理和使用的影像。 9、辐射畸变：指从传感器得到的测量值与目标物的光谱反射率与光谱反射亮度等物理量不一致。 10、几何精校正：利用控制点的影像坐标和地图坐标的对应关系，近似的确定所给的影像坐标系和应输出的坐标系之间的变换公式。 11、多源信息复合：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。 12、程辐射度：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。 13、差值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相减就是差值运算。fd（x，y）=f1（x，y）- f2 （x，y） ， 14、比值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相除（除数不为0） 就是比值运算。 15、信息复合：指同一区域内遥感信息之间或遥感与非遥感信息之间的匹配复合。 16、正像素：把一个像素内只含有一种地物的称为正像素。 17、混合像素：像素内包括两种或两种以上地物的称为混合像素。 二、填空 1、… 2、遥感系统包括：信息源、信息的获取、信息的记录和传输、信息的处理、信息的应用 3、遥感的特点：大面积同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性、