下载文档原格式
1. 定量遥感反演中的若干数学问题定量遥感的本质在于反演,而反演问题通常却是病态的. 一方面,地球表面的多变性导致反演模型复杂,求解困难,
另一方面,目前遥感获取技术的限制,遥感反演中的信息量远远不足.因此,解决病态反演问题的关键在于引入新的知识源-先验知识,增加反演所要求的信息量,保证反演结果的稳定和可靠.
基于先验知识的定量遥感反演的框架只是一个新的理论的雏形,其完善完美还有许多工作要
做.
简而言之,有这样三类问题需要解决: 信息的表达与度量,不均衡分布信息的分析与利用,反演过程的信息变迁.
定量遥感反演策略与算法的几个问题前向建模和基于模型的反演一直是定量遥感研究的两个主要方面。反演理论研究的不足是制约定量遥感发展的一个主要原因，遥感反演的根本问题在于用少量观测数据来估计非常复杂的地表系统的当前状态，因而遥感反演在本质上是病态的。
制订合适的反演策略、运用合理的反演算法对解决这一病态问题是至关重要的。
指出定量遥感的四个研究方向:
第一,在像元尺度上对基本物理定律进行检验及修正,开展尺度转换研究,提高定量遥感精度.
第二,开展遥感与非遥感信息数据融合的模拟试验,探索地表时空多变要素的尺度转换规律.
第三,进行多角度、多时相、多光谱相结合的混合像元分解和亚像元信息提取;运用多阶段的
反演策略,提高反演的精度.
第四,基础研究和应用示范相结合,估算高难度的地表时空多变要素,推动相关学科的发展.
2. 遥感监测雾霾雾霾，雾和霾的统称，是雾和霾的混合物。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小
水滴或冰晶组成的气溶胶系统，它本身也是一种污染物，但是二者都能使空气能见度降低，视野模糊，主要区别在于空气湿度的不同。一般相对湿度小于80%时的大气混浊导致视野模糊能见度恶化是霾造成的，相对湿度大于90%时的大气混浊导致视野模糊能见度恶化是雾造成的。
雾霾的主要组成是二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是，而其中造成雾霾的罪魁祸首是细颗粒物(主要是PM2.5和PM10),雾霾中的组成成分对人体都会形成一定的危害。
目前，国内外现存的利用图像变换法来监测雾霾的方法主要有TC法和HOT法两种。
1) TC是一种经验性的多光谱图像正交变换，又称为KT变换。
TC 变换后使植被生长状况的时间轨迹和土壤亮度轴相互垂直, 通过变换使植被与土壤特征
分离，从而排除了土壤背景值对植物光谱或植被指数的影响。Crist 通过TC
变换的3个特征值，对有雾霾影响的LandsatMSS数据作归一化处理，通过分析发现气溶
胶散射量的变化会使MSS数据朝“黄度”方向有预期地转变。用空间滤波消除其他噪声的
影响，发现“黄度”信息可以作为揭示大气雾霾污染程度的一个因子，雾霾程度越严重，
MSS数据向“黄度”转变越多。
2) HOT 法
通过辐射传输模型模拟及LandsatTM 数据分析，晴朗天气TM 的蓝色波段与红色波段DN
值(灰度值)高度相关。因此，在蓝色与红色波段散点图上，任何地物的像元点均集中分布在
一条直线上，该直线称为“晴空线”
3. 热红外遥感( infrared remote sensing )是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。探测
波段一般在0.76-1000 微米之间。是应用红外遥感器(如红外摄影机、红外扫描仪)探测远距离外
的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息，以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。
热红外遥感对研究全球能量变换和可持续发展具有重要的意义，在地表温度反演、城市热岛效应、林火监测、旱灾监测、探矿、探地热，岩溶区探水等领域都有很广泛的研究。
4. 微波遥感技术的发展趋势
1) 多种遥感器联合技术
2) 多频多极化微波遥感技术
3) 静止平台高分辨率成像技术
4) 新型遥感机理
5) 先进的数据处理技术
5. 图像融合的主要目的和常用方法是什么？试举例说明融合过程。
(1) 主要目的：
①提高图像空间分辨率，改善图像几何精度，增强特征显示能力，改善分类精度，提供变化检
测能力，替代或修补图像数据的缺陷等。
②发挥不同遥感数据源的优势，弥补某一种遥感数据的不足，提高遥感数据的可应用性。
③在仅用遥感图像难以解决问题的时候，加入非遥感数据进行补充，使更综合、更深入的
分析得以进行，为进一步应用地理信息系统技术打下基础。
(2) 常用方法：
①彩色变换：指采用不同的彩色坐标系统，把不同的遥感器数据或不同性质的数据融合起
来，产生彩色合成图像。常用的彩色变换有RGB彩色合成和HIS变换。
②图像运算：两幅或多幅单波段影像完成空间配准后，通过一系列运算，可以实现图像增
强，达到提取某些信息或去掉某些不需要信息的目的。常用的图像运算方法有差值运算、
比值运算和混合运算。
③图像变换：常用的图像变换方法有主成分分析、相关统计分析(又称相关系数法)、空间滤
波分析、回归变量代换(RVS-Regression Variable Substitutio n)、小波变换等。
(3) 例如将TM与SPOT复合，选取TM三个波段4、3、2和SPOT全色波段，共4个波段，
复合过程如下：
①空间配准：采用几何校正分别在SPOT和TM图像上选取控制点，以高空间分辨率
的SPOT全色图像为基础，用双线性内插或三次卷积内插运算对TM图像进行重采
样，完成几何空间配准。
②图像复合：每幅TM图像均与SPOT图像做逐点运算，生成三幅图像，进行假彩色合成，
生成复合图像。通过以上图像融合既保留了多光谱图像较高的光谱分辨率，又保留了全色图
像较高的空间分辨率。
6. 几何校正：遥感成像的时候，由于飞行器的姿态、高度、速度以及地球自转等因素的影响，造成
图像相对于地面目标发生几何畸变，这种畸变表现为像元相对于地面目标的实际位置发生挤压、扭曲、拉伸和偏移等，针对几何畸变进行的误差校正就叫几何校正。
遥感影像的变形误差，大体分为两类：静态误差和动态误差。静态误差是在成像过程中，传感器相对与地球表面呈静止状态时所具有的各种形变误差。动态误差主要是在成像过程中由于地球旋转等因素造成的图像变形误差。而变形误差又可分为内部误差和外部误
差两类。
几何校正分为两种：
几何粗校正：针对引起畸变原因而进行的校正。
几何精校正：利用控制点进行的几何校正，它是用一种数学模型来近似描述遥感图像的几何畸变
