遥感导论考查试题

《遥感导论》课程考查题目

论述题（每题10分，必选题5道，自选题选5道，共100分）。

（一）、必选题

1、遥感的基本概念是什么？结合全课程内容，简要阐述你对该概念的理解。

广义：

广义理解，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、立场、机械波（声波、地震波）等的探测。

实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探（物理探测）的范畴。因而，只有电磁波探测属于遥感的范畴。

狭义：应用探测仪器（传感器），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。

遥感不同于遥测和遥控。遥测是指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术，分接触测量和非接触测量。遥感是指远距离控制目标物运动状态和过程的技术。

遥感，特别是空间遥感过程的完成往往需要综合运用遥测和遥控技术。如卫星遥感，必须有对卫星运行参数的遥测和卫星工作状态的控制等。

当读者读文字时，其实就在进行遥感。读者的眼睛像一个传感器在活动，对本页反肘的光产生响应。眼睛获取的“数据”就是从这一页黑巴相间的纸上反射出的脉冲。

2、综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象，了解这些物理现象对遥感有什么意义？

太阳辐射主要包括近紫外、可见光、近红外和中红外这四种光，其中主要的能量集中在可见光，遥感常利用可见光和近红外波段。

当太阳辐射经过大气层时会受到很大程度的衰减，其中被反射的约30%，被吸收的约17%，被散射的约22%，真正到达地面的约占31%。其中吸收的主要包括水，二氧化碳，氧气，臭氧对太阳辐射的吸收，不同波段吸收量不同;散射是太阳辐射衰减的主要原因，不同于吸收作用，它只改变传播方向，不转变为内能；反射与天空的云量，云量越大发射程度越大。

有31%的太阳辐射到达地面，这时太阳辐射会被发射出去，另外一部分太阳辐射会吸收和透射，但地表反射的太阳辐射是遥感记录的主要辐射能量。被地面反射后的太阳辐射再次通过大气层时依然会再次经大气吸收，散射衰减。最终到达遥感器。

返回到遥感传感器的主要包括:

一是大气本身的辐射（不包含地物的信息）

二是地面目标对遥感器的贡献，包含四个部分：

（1）光直接入射到地面并经地面反射到遥感器的部分

（2）光线经大气散射到达地面并经地面直接反射到遥感器的部分

（3）光线直接入射到地面并经地面反射和大气散射到遥感器的部分

（4）光线经大气散射到地面，并经地面反射和大气散射到遥感器的部分，以及地面与大气经多次相互散射到达遥感

意义：可以进行测定各种地物的波谱特性及影像的实验研究。可以认知目标的光谱特征值从而选择传感器的波段。

3、从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解地物反射波谱特性？举例说明几类常见地物的反射波谱特性。 当太阳辐射到达地表后，就短波而言，地表反射的太阳辐射成为地表的主要辐射来源，而来自地球本身的辐射，几乎可以忽略不计。地球自身的辐射主要集中在长波，即bum以上的热红外区段，该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计，因此只考虑地表物体自身的热辐射。两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分，在2. 5-6um，即中红外波段，地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略。

比辐射率(发射率)彼谱特性曲线的形态特征可以反映地面物体本身的特性，包括物体本身的组成、温度、表面粗糙度等物理特性。特别是 曲线形态特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体，尤其在夜间，太阳辐射消失后，地面发出的能量已发射光谱为主，单侧起红外辐射及微波 辐射并与同样温度条件下的比辐射率(发射率)曲线比较，是识别地物的重要方法之一。地物反射波普曲线除随不同地物(反射率)不同外，同种地 物在不同内部结构和外部条件下形态表现(发射率)也不同。一般说，地物发射率随波长变化有规律可循，从而为遥感影像的判读提供依据。

几类常见地物反射波谱特性.

1．植物：a.在可见光的0.55μm（绿）附近有一个小反射峰，在0.45μm（蓝）和0.67μm（红）附近有两个明显的吸收带。

b.在0.7～0.8μm是一个陡坡，反射率急剧增高，在近红外波段0.8～1.3μm之间形成一个高的，形成反射峰。

c.以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带。

2.土壤：没有明显的波峰波谷，土质越细反射率越高，有机质含量越高含水量越高，反射率越低

3. 水体：反射主要在蓝绿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。水中含泥沙时，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。

4. 岩石：形态各异，没有统一的变化规律。岩石的反射波谱曲线受矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等影响

4、结合实验和课程介绍的基本步骤，试阐述遥感影像解译的步骤。

1.目视解译准备工作阶段

（1）判读员的训练

1）判读知识、专业知识的学习（土地利用分类体系）

2）实践训练

多阅读别人已判读过的遥感图像，以及遥感图像与实地对照，并参与一些典型实验区的判读和分类等。

（2）搜集充足的资料

（3）了解图像的来源、性质和质量

2.初步解译与判读区的野外考察

初步解译的主要任务是掌握解译区域的特点，确立典型解译样区，建立目视解译标志，探索解译方法，为全面解译奠定基础。

野外考察：填写各种地物的判读标志登记表，以作为建立地区性的判读标志的依据。在此基础上，制定出影像判读的专题分类系统，建立遥感影像解译标志。

野外考察准备：a.方案和路线的制定 b.准备的资料和工具（遥感图像，地形图，土地利用现状图，判读目标特征一览表，GPS，数码相机）

3.室内详细判读

统筹规划、分区判读，由表及里、循序渐进，去伪存真、静心解译。

4.野外验证与补判

野外验证包括：检验专题解译中图斑的内容是否正确；检验解译标志。

疑难问题的补判：对室内判读中遗留的疑难问题的再次解译。

5、结合自己的专业设计一个遥感应用的实例（包括遥感数据获取、处理及结果）。

1998年夏秋，我国长江流域发生了罕见的大洪水，洞庭湖及荆江地区受灾严重。这时我们就要利用遥感在短时间内获取全面的资料，便于安排防灾、救灾工作。在洪水期的时候，我们用飞机和卫星对该地区进行遥感，形成遥感影像图。飞机飞行高度为8400米，检测面积为28000平方千米，由飞机检测而形成的飞机遥感图像镶嵌而成的a图中，湖、河等水域呈黑色，居民点呈浅灰色。对a图信息经过处理后，可以清楚的显示出淹没区的分布。由卫星检测形成的遥感图像b图，图中蓝色为水体，城市呈灰白色。对b图信息进行处理后，可以看出1个月来该地淹没地区的变化。两图中水体和城市清晰可见，通过黑白程度的对比，还能判定被洪水淹没地区的分布情况。通过计算机处理后制作的淹没地区分布图，图中淹没地区的分布及各淹没区的范围，更是一目了然。

（二）、自选题

1、作为对地观测系统，遥感与常规手段相比有什么特点？结合所学专业和课程知识，简要论述你对这些特点的理解。

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。

2、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。

大气散射有瑞利散射、米氏散射和无选择性散射三种。可见光的波长短，散射相对来说较强，当向四面八方散射光线较强时，原传播方向上的透过率便越弱。当太阳辐射垂直穿过大气层时，可见光波段损失的能量可达10%。而微波波长长，散射强度较弱，可认为几乎不受影响。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，如云雾的粒子大小与红外线的波长相接近，所以潮湿天气米氏散射影响红外线穿透较强，而对微波和可见光影响较少。大气云层中，小雨滴的直径相对其他微粒最大，对可见光有无选择散射发生。微波拥有最小散射，最大投射，而具有穿云透雾的能力。

3、扫描成像的基本原理是什么？扫描图像与摄影图像有何区别？

4、如何评价遥感图像的质量？

5、简要论述通用的几何畸变校正的基本思路与步骤。

6、结合地物光谱特征解释比值运算能够突出植被覆盖的原因（可以合理假设数据，结合数据进行说明）。

比值植被指数RVI=NIR/R，式中NIR、R分别为遥感图像中近红外波段与红光波段的反射值。

对于由绿色植物叶肉组织引起的近红外强反射和由叶绿素引起的红光吸收，使其NIR与R值有较大的差异，RVI值高，色调较浅。而对于无植被的地面因不显示这种特殊的光谱响应则RVI值低，色调较深。因此，比值植被指数能增强植被与土壤背景之间的辐射差异。一般土壤有近于1的比值，而植被则会表现出高于2的比值，从而能够突出植被覆盖

7、对照一幅实际图像，指出目标地物识别特征在该图像中的表现，并说明你指出的特征是什么地物特征？

8、水体的光谱特征是什么？水体识别包括哪些内容？

水体的光谱特征是：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别在近 红外波段，吸收更强。但当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。水中含泥沙 时，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。

水体识别的内容包括：（１）水体界限的确定；（２）水体悬浮物质的确定（泥沙的确 ； （5）水深的探测； 定和叶绿素的确定）（4）水温的探测； （6）水体污染的探测。

9、什么是“3S”？试阐述各“S”的作用，并结合所学及所了解的领域，举一应用实例。

10、遥感影像增强处理的目的，列举一种增强处理方法，说明其原理和步骤。

增强处理的目的就是加强图像的对比度，以取得更好的视觉效果(更容易辨别事物），最简单的数据拉伸处理，假设一个图像的亮度值都在0-10之间那么显示的时候会黑乎乎的一片什么也看不出来，我们把它拉伸到0-255即0对应着0 ，10

拉伸后对应着255 这样子它们的差距大了（对比度大了）我们在图像上就能看出一些边界轮廓等等，人眼更容易识别目标。

目的：突出遥感图像中的某些信息，消弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。