第2章 遥感作业

1. 遥感图像目视解译原理遥感图像解译（Imagery Interpretation）:是从遥感图像上获取目标地物信息的过程：即遥感图像理解（Remote Sensing Imagery Understanding）分为目视解译和计算机解译。

遥感图像目标地物的识别特征1.形状（shape）：目标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓.遥感图像上目标地物形状:顶视平面图. 解译时须考虑遥感图像的成像方式。

2.大小3色调（tone）：全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调（也叫灰度）。

如海滩的砂砾色调标志是识别目标地物的基本依据，依据色调标志，可以区分出目标地物。

4颜色（colour）：是彩色遥感图像中目标地物识别的基本标志。

日常生活中目标地物的颜色:遥感图像中目标地物的颜色:地物在不同波段中反射或发射电磁辐射能量差异的综合反映。

彩色遥感图像上的颜色:真\假彩色.真彩色图像上地物颜色能真实反映实际地物颜色特征，符合人的认知习惯。

目视判读前, 需了解图像采用哪些波段合成，每个波段分别被赋予何种颜色5.阴影（shadow）：遥感图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子,根据阴影形状、大小可判读物体的性质或高度。

不同遥感影像中阴影的解译是不同的.6水系水系标志在地质解译中应用最广泛，它可以帮助我们区分岩性、构造等地质现象。

这里所讲的水系是水流作用所形成的水流形迹，即地面流水的渠道。

它可以是大的江河，也可以是小的沟谷，包括冲沟、主流、支流、湖泊以至海洋等。

在图像上可以呈现有水，也可以呈现无水。

水系的级序，一般是从冲沟到主流，7. 纹理（texture）：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。

如航空像片上农田呈现的条带状纹理。

纹理可以作为区别地物属性的重要依据等八、位置(Location)是指地物的环境位置以及地物间的空间位置关系在像片中的反映。

也称为相关特征。

它是重要的间接判读特征。

九、土壤、植被标志通过对土壤、植被的相关分析，推断其下伏地物的性质。

遥感作业课后习题-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII长波，中波和短波，超短波，微波，红外波段，可见光，紫外线，X射线，r射线21投影距离的影响4：垂直投影图像的缩小和放大与投影距离无关，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H和焦距f有关。

2投影面倾斜的影响：垂直投影的影像仅表现为比例尺有所放大。

3地形起伏的影响：垂直投影时，随地形起伏变化，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0～50m范围内，三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台。

它通过地物光谱仪或传感器来对地面进行近距离遥感，测定各种地物的波谱特性及影像的实验研究。

航空平台：包括飞机和气球。

飞机按高度可以分为低空平台、中空平台和高空平台。

低空平台：2000米以内，对流层下层中。

中空平台：2000-6000米，对流层中层。

高空平台：12000米左右的对流层以上。

低空气球：凡是发放到对流层中去的气球称为低空气球；高空气球：凡是发放到平流层中去的气球称为高空气球。

可上升到12-40公里的高空。

填补了高空飞机升不到，低轨卫星降不到的空中平台的空白。

航天平台：包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。

高度在150km以上。

航天飞机240～350km高度。

卫星：低轨：150～300km，大比例尺、高分辨率图象；寿命短，几天到几周（由于地心引力、大气摩擦），用于军事侦察；中轨：700～1000km，资源与环境遥感；高轨：35860km，地球静止卫星，通信、气象。

航天平台目前发展最快，应用最广：气象卫星系列、海洋卫星系列、陆地卫星系列记录物体影像；数字摄影则通过放置在焦平面的光敏元件，经过光/电转换，以数字信号来记录物体影像。

图象特点：投影：航片是中心投影，即摄影光线交于同一点。

比例尺：航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺。

一、答：由于大气对电磁波的选择性吸收，使大气在不同波段对电磁波的衰减程度各不相同。

换句话说，大气对不同波段的电磁波有不同的透射率，即电磁波在一些波段能顺利透过去，而在另一些波段则透过困难，甚至完全不能透过。

大气对电磁波衰减较少、透射率较高的波段叫“大气窗口”。

①可摄影窗口.波长0.3um～1.3um。

这个窗口短波一端由于臭氧的强烈吸收而截止于0.3um，长波一端则终止于感光胶片最大感光波长1.3um处。

这个窗口包括了全部可见光（0.38um ～0.76um)和部分紫外线(0.3um ～0.38um)以及部分近红外波段(0.76um ～1.3um)。

这个窗口最大的特点是可以用摄影的方法来获取和记录电磁波信息。

此外，这个窗口对电磁波的透射率在90%以上，仅次于微波窗口。

因此，这个窗口是目前遥感上应用最广的窗口。

另外，在这个窗口除了用摄影方法外，还可以用扫描仪、光谱仪、射线仪等来探测记录地物的电磁波信息。

②近红外窗口波长1.5um ～2.4um。

这个窗口位于近红外波段的中段。

这个窗口的两端主要受大气中的水气和二氧化碳气体的吸收作用所控制，而且由于水气在1.8um处有一个吸收带，因而使本窗口又分为两个小窗口：1.5um ～1.75um和2.1um ～2.4um。

通过这个窗口的电磁波仍然属于地面目标的反射光谱，但已不能用胶片摄影，只可用扫描仪和光谱仪来测量和记录了。

该窗口目前应用不多。

③中红外窗口波长2.4um ～5um。

这个窗口位于中红外波段的前中段。

这个窗口的两端同样也主要受水气和二氧化碳气体的吸收带的控制，而且由于二氧化碳气体在4.3um处有一个强吸收带，又使本窗口分为两个小窗口：3.4um ～4.2um和4.6um ～5.0um。

通过这个窗口的电磁波信息可以是地面目标的反射光谱，也可以是地面目标的发射光谱。

这些信息也只能用扫描仪和光谱仪探测和记录。

该窗口目前应用很少。

④远红外窗口波长8um～14um。

第一章电磁涉及遥感物理基础名词解说：1、电磁波（变化的电场能够在其四周惹起变化的磁场，这一变化的磁场又在较远的地区内惹起新的变化电场，并在更远的地区内惹起新的变化磁场。

）变化电场和磁场的交替产生，以有限的速度由近及远在空间内流传的过程称为电磁波。

2、电磁波谱电磁波在真空中流传的波长或频次递加或递减次序摆列，就能获取电磁波谱。

3、绝对黑体关于任何波长的电磁辐射都所有汲取的物体称为绝对黑体。

4、辐射温度假如本质物体的总辐射出射度（包含所有波长）与某一温度绝对黑体的总辐射出射度相等，则黑体的温度称为该物体的辐射温度。

5、大气窗口电磁波经过大气层时较少被反射、汲取和散射的，透过率较高的电磁辐射波段。

6、发射率本质物体与同温下的黑体在同样条件下的辐射能量之比。

7、热惯量因为系统自己有必定的热容量，系统传热介质拥有必定的导热能力，因此当系统被加热或冷却时，系统温度上涨或降落常常需要经过必定的时间，这类性质称为系统的热惯量。

（地表温度振幅与热惯量 P 成反比，P越大的物体，其温度振幅越小；反之，其温度振幅越大。

）8、光谱反射率ρλ=Eρλ/ E λ ( 物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。

)9、光谱反射特征曲线依照某物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线。

填空题：1、电磁波谱按频次由高到低摆列主要由γ 射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波等构成。

2、绝对黑体辐射通量密度是温度Ｔ和波长λ 的函数。

3、一般物体的总辐射通量密度与绝对温度和发射率成正比关系。

4、维恩位移定律表示绝对黑体的最强辐射波长λ 乘绝对温度T是常数2897.8 。

当绝对黑体的温度增高时，它的辐射峰值波长向短波方向挪动。

5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为0.47μm选择题： ( 单项或多项选择 )1、绝对黑体的（②③ ）①反射率等于 1 ②反射率等于 0 ③发射率等于 1 ④发射率等于 0。

2、物体的总辐射功率与以下那几项成正比关系（②⑥）①反射率②发射率③物体温度一次方④物体温度二次方⑤物体温度三次方⑥物体温度四次方。

遥感原理与应用第一次作业一、名词解释遥感：遥感是指非接触的，远距离的探测技术。

一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。

电磁波谱：为了对各种电磁波有个全面的了解，人们将这些电磁波按照它们的波长或频率、波数、能量的大小顺序进行排列，这就是电磁波谱。

绝对黑体：投射到物体上的辐射热全被该物体吸收时，此物体称为绝对黑体。

灰体：如果某一物体的单色吸收率与投射到该物体的辐射能的波长无关，即=α=常数，则称为灰体。

色温：色温是照明光学中用于定义光源颜色的一个物理量。

即把某个黑体加热到一个温度，其发射的光的颜色与某个光源所发射的光的颜色相同时，这个黑体加热的温度称之为该光源的颜色温度，简称色温。

其单位用“K”（开尔文温度单位）表示。

大气窗口：电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段称为大气窗口。

通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。

发射率：发射率为该波长的一个微小波长间隔内，真实物体的辐射能量与同温下的黑体的辐射能量之比。

光谱反射率：被物体反射的光通量与入射到物体的光通量之比即光反射比。

波粒二象性：指的是所有的基本粒子或量子不仅可以部分地以粒子的术语来描述，也可以部分地用波的术语来描述。

光谱反射特性曲线：反射光谱曲线系指地物反射电磁辐射的能力，随所反射的电磁波波长而变化的特性。

如以横坐标表示波长的变化，纵坐标表示其反射率（或反射亮度系数）可构成反映反射光谱特性的曲线，称为反射光谱（特性）曲线。

二、问答题1、黑体辐射遵循哪些规律？答：（1 由普朗克定理知与黑体辐射曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W随温度T的增加而迅速增加。

(2 绝对黑体表面上，单位面积发射的总辐射能与绝对温度的四次方成正比。

(3 黑体的绝对温度升高时，它的辐射峰值向短波方向移动。

(4 好的辐射体一定是好的吸收体。

(5 在微波段黑体的微波辐射亮度与温度的一次方成正比。

2、电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成？遥感中所用的电磁波段主要有哪些？答：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

《利用遥感影像分析区域经济发展》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业旨在通过遥感影像分析，使学生掌握区域经济发展的基本特征和趋势，增强学生对地理信息系统及其应用的认识，培养其空间分析和综合运用能力。

同时，通过对具体区域的分析，增强学生对理论与实践相结合的学习方法的理解和应用。

二、作业内容作业内容主要围绕“利用遥感影像分析区域经济发展”这一主题展开。

1. 预习准备：学生需提前了解遥感技术的基本原理及其在地理分析中的应用，并收集目标区域的遥感影像资料。

2. 区域选择与分析：学生选择一个具体的区域（如某省市或经济开发区），利用收集的遥感影像资料，分析该区域的土地利用类型、交通状况、城市扩张等与经济发展相关的因素。

3. 数据处理与解读：学生需学习并掌握遥感影像的处理方法，如图像增强、分类等，并从处理后的影像中提取与经济发展相关的信息。

4. 经济发展特征分析：根据提取的信息，分析该区域的经济发展特征，如产业结构、发展速度等，并探讨其与地理环境的关系。

5. 报告撰写：学生需将上述分析过程和结果整理成一份报告，包括区域选择依据、数据处理方法、经济发展特征分析等内容。

三、作业要求1. 学生在选择区域时，应考虑其具有代表性的经济特点，以便更好地进行分析。

2. 在数据处理过程中，学生需严格按照所学方法进行操作，确保数据的准确性和可靠性。

3. 报告应条理清晰，分析深入，不仅要有对数据的解读，还要有对经济发展趋势的预测和原因分析。

4. 学生应充分利用互联网资源，查找相关资料，为报告提供充分的依据和支撑。

5. 作业提交前，学生需自行检查报告的格式、内容等是否符合要求。

四、作业评价教师将根据学生的报告内容、数据处理能力、分析能力等方面进行评价。

评价标准包括：报告的完整性、准确性、条理性、创新性以及学生对所学知识的综合运用能力。

五、作业反馈教师将对每位学生的作业进行批改，指出其中的优点和不足，并给出具体的改进建议。

同时，教师将在课堂上进行作业讲评，让学生了解自己在本次作业中的表现和不足之处，以便学生在今后的学习中加以改进。

遥感作业第⼀章遥感信息的地学评价1、本章内容概述（1）遥感信息的综合特征：基本概念、遥感信息的特征（2）遥感信息地学评价标准：空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率、辐射分辨率（3）地⾯特征的遥感信息分析：地学光谱特征分析、地物空间特征分析2、本章内容●遥感”(Remote Sensing)，即“遥远的感知”。

在⼀定距离以外感测⽬标物的信息，通过对信息的分析研究，确定⽬标物的属性及⽬标物之间的相互关系。

它是⼀种以物理⼿段、数学⽅法和地学分析为基础的综合性应⽤技术：●物理⼿段——传感器、平台及信息传输●数学⽅法——计算机图像处理、数理统、建模●地学分析——以地学规律为基础的地学处理过程（Geo-Processing）●遥感地学分析是建⽴在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，是结合物理⼿段、数学⽅法和地学分析等综合性应⽤技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论⽅法（陈述彭，1990）。

2.1遥感信息的综合特征（1）基本概念●讲到遥感信息的地学评价，是把遥感作为地学信息源来考虑的。

众所周知，地学信息源除遥感之外还有许多，如野外调查；定位观测、统计数据。

这就是说，遥感仅仅是采集地学信息源的⼀部分。

因⽽就提出了两个问题：⼀是遥感究竟能为地学提供哪些信息，今后是否可能提供更多的信息，⼆是从地学⾓度应如何更充分地利⽤遥感信源，这就是地学评价遥感信息的两个出发点。

为了说明这个问题，先讨论⼀下遥感信息●遥感信息，是指以光或电磁波为载体，经介质传输⽽由航空或航天遥感平台所收集到的反映地球表层系统现象的空间信息。

对⼀个连续、开放、完整、复杂的地球系统⽽⾔，遥感信息是地⾯⽬标离散化、特征化的信息，是通过遥感系统对地表的成像过程获得的反映地⾯物理、化学、⼏何、⽣物及相关地学特征等属性的信息。

●遥感信息中最基本的⼏何单元是像元（pixel），每⼀个像元所载的信息是灰度（gray）。

遥感导论课后习题答案第一章；1.遥感的基本概念是什么？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.遥感探测系统包括哪几个部分？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.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：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，传统调查，需要大量人力物力，用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。

因此，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。

（比较多，大家理解性的删除自己不需要的）③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。

由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计，使获得的数据具有同一性或相似性。

同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容，所以数据具有可比性。

与传统地面调查和考察相比较，遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。

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。

第二章：1.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浮透雾能力而可见光不能。

①瑞利散射（大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射）.②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）③无选择性散射（当大气中粒子的直径比波长大的多时发生的散射）.大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。

遥感技术基础课后作业(一)一、名词解释1、遥感：是一种远距离的、非接触的目标探测技术。

通过对目标进行探测，获取目标的观测数据，然后对获取的观测数据进行加工处理，从而实现对目标的定位、定性、定量和变化规律的描述（即认识观测对象）。

2、遥感技术系统：从空间分布的角度：空间部分（空基系统）、地面部分（地基系统）。

从功能的角度：观测系统、数据传输与接收系统、数据处理系统、应用系统。

3、电磁波谱：将电磁波在真空中按照波长或频率依大小顺序划分成波段并排列成谱。

4、瑞利散射：由尺寸远远小于电磁波波长λ的微粒引起的散射。

5、米氏散射：由尺寸与波长λ相当的微粒（水滴、烟尘、花粉、气溶胶）引起的散射。

6、大气层窗口：电磁波辐射在大气传输中透过率比较高的波段。

7、镜面反射：电磁波照射到光滑的表面上，引起的一种入射角和反射角相等的反射。

8、漫反射：电磁波照射到一定粗糙程度的表面上，引起的一种不论入射方向如何，各个方向都有反射光，并且从各个方向观察到的反射亮度是相同的的一种反射。

（在物体表面的各个方向上都有反射能量的分布的一种反射）9、方向反射：由于地形起伏和地面结构的复杂性，电磁波往往在某些方向上反射最强烈。

10、反射率：物体的反射通量（单位时间内的反射能量）与入射通量之比，即ρ＝Eρ/E。

11、波谱反射率：地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。

12、波谱反射特性：地物波（光）谱反射率随波长变化而变化的特性。

13、遥感平台：遥感过程中，搭载传感器（成像设备）的工具。

14、卫星轨道根数：用于确定轨道形状及卫星在某时刻的位置需要的参数。

（表示卫星运动轨道特征的参数）15、近极轨道：环绕地球两极并且轨道倾角约为90度附近的卫星轨道。

16、太阳同步轨道：卫星轨道面与太阳地球连线之间的夹角不随地球绕太阳公转而变化的轨道。

（太阳高度角不发生变化的卫星轨道）二、问答题1、遥感中为什么要讲电磁波知识？遥感是一种远距离的、非接触的目标探测技术。

课时作业12遥感技术及其应用时间：45分钟分数：100分一、选择题(每小题5分，共60分)“遥感”，顾名思义，就是“遥远的感知”。

传说中的“千里眼”“顺风耳”就具有这样的能力。

据此完成1～3题。

1．遥感的工作原理为(C)A．利用太阳辐射B．利用地面辐射C．利用物体反射或辐射的电磁波D．利用探照设备解析：遥感是指通过传感器记录目标物反射或辐射的电磁波并通过分析，揭示目标物的特征、性质等的综合探测技术。

2．遥感的关键装置是(A)A．传感器B．目标物C．计算机D．数据库解析：因遥感工作时主要是接收、记录目标物辐射、反射的电磁波，因此，传感器是关键装置。

3．人类目前常用的遥感平台有(A)①飞机②气球③卫星④火箭A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④解析：装载传感器的平台称为遥感平台，主要是承载传感器，火箭是指发射卫星等一些航天探测器的运载工具。

委内瑞拉遥感一号卫星是由中国研制、发射，以“在轨交付”的形式，完成项目合同规定的工作。

这颗卫星主要用于委内瑞拉国土资源调查、环境保护、灾害监测管理，农作物估产和城市规划等领域。

据此回答4～5题。

4．委内瑞拉遥感一号卫星将对生态环境和灾害进行动态监测，直接应用的技术是(D)A．数字地球B．地理信息系统C．全球定位系统D．遥感技术解析：遥感技术主要用于对生态环境和灾害进行大范围、全天候动态监测。

5．委内瑞拉遥感一号卫星不能直接监测的自然灾害是(C)A．台风B．洪涝C．地震D．森林病虫害解析：地震灾害具有突发性，且发生在地下，卫星不能直接监测。

6．不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越大，越容易区分。

下图反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的反射率。

在遥感影像上区分这两类植物，应该选择生长期内影像最合适的一天是(A )A．①——第30天B．②——第75天C．③——第100天D．④——第130天解析：应选择同一光谱波段上的反射率差异最大的时间段。

北京时间2015年11月27日5时24分，我国成功发射遥感卫星二十九号。