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(完整版)遥感原理与应用答案完整版.docx
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第一章 电磁波及遥感物理基础
名词解释:
1、 电磁波
(变化的电场能够在其周围引起变化的磁场,这一变化的磁场又在较
远的区域内引起新的变化电场,并在更远的区域内引起新的变化磁
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传播的
过程称为电磁波。
2、 电磁波谱
电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列,就能得到电
磁波谱。
3、 绝对黑体
对于任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体称为绝对黑体。
4、 辐射温度
如果实际物体的总辐射出射度(包括全部波长)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
电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的,透过率较高的电磁
辐射波段。
6、 发射率
实际物体与同温下的黑体在相同条件下的辐射能量之比。
7、 热惯量
由于系统本身有一定的热容量,系统传热介质具有一定的导热能力,
所以当系统被加热或冷却时,系统温度上升或下降往往需要经过一定
的时间,这种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
ρ =E / E (物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。)
λ
ρλ
λ
9、 光谱反射特性曲线
按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、电磁波谱按频率由高到低排列主要由 γ射线 、X 射线、紫外线、
可见光、红外线、微波、无线电波 等组成。
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、维恩位移定律表明绝对黑体的 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 方向移动。
5、大气层顶上太阳的辐射峰值波长为 0.47 μm
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。
3、 大气窗口是指( ③ )
①没有云的天空区域 ②电磁波能穿过大气层的局部天空区域
③电磁波能穿过大气的电磁波谱段 ④没有障碍物阻挡的天空区域。
4、 大气瑞利散射( ⑥ )
①与波长的一次方成正比关系 ②与波长的一次方成反比关系
③与波长的二次方成正比关系 ④与波长的二次方成反比关系
⑤与波长的四次方成正比关系 ⑥与波长的四次方成反比关系 ⑦与
波长无关。
5、 大气米氏散射( ② )
① 与波长的一次方成正比关系 ②与波长的二次方成反比关系 ③与
波长无关。
问答题:
1、 电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成?它们有哪些不同点,
又有哪些共性?
电磁波组成:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线。
不同点:频率不同(由低到高)。
共性:a、是横波;b、在真空以光速传播;c、满足 f*λ=c
d、具有波粒二象性。
E=h*f;
遥感常用的波段:微波、红外、可见光、紫外。
2、 物体辐射通量密度与哪些因素有关?常温下黑体的辐射峰值
波长是多少?
有关因素:辐射通量(辐射能量和辐射时间)、辐射面积。
常温下黑体的辐射峰值波长是 9.66μm 。
3、 叙述植物光谱反射率随波长变化的一般规律。
植物:分三段,可见光波段(0.4~0.76μm)有一个小的反射峰,位
置在 0.55μm(绿)处,两侧 0.45μm(蓝)和 0.67μm(红)处有
两个吸收带;在近红外波段(0.7~0.8μm)有一反射的“陡坡”,
至 1.1μm 附近有一峰值,形成植被的独有特征;在中红外波段(1.3~
2.5μm)受到绿色植物含水量的影响,吸收率大增,反射率大大下降,
特别以 1.45μm、1.95μm 和 2.7μm 为中心是水的吸收带,形成低谷。
4、 地物光谱反射率受哪些主要的因素影响?
太阳位置,传感器位置,地理位置,地形,季节气候变化,地面温度
变化,地物本身的变异,大气状况。
5、 何为大气窗口?分析形成大气窗口的原因,并列出用于从空间
对地面遥感的大气窗口的波长范围。
大气窗口:有些波段的电磁波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。
原因:太阳辐射到达地面要穿过大气层,大气辐射.反射共同影响衰
减强度,剩余部分才为透射部分,不同电磁波衰减程度不一样,透过
率高的对遥感有利。
6、 传感器从大气层外探测地面物体时,接收到哪些电磁波能量?
(1)太阳辐射透过大气并被地表反射进入传感器的能量
(2)太阳辐射被大气散射后被地表反射进入传感器的能量
(3)太阳辐射被大气散射后直接进入传感器的能量
(4)太阳辐射被大气反射后进入传感器的能量
(5)被视场以外地物反射进入视场的交叉辐射项
(6)目标自身辐射的能量。
第二章 遥感平台及运行特点
名词解释:
1、 遥感平台
遥感中搭载传感器的工具。
2、 遥感传感器
测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具。
3、 卫星轨道参数
升交点赤经 Ω 、 近地点角距 ω 、 轨道倾角 i、 轨道长半轴 a、
轨道偏心率(扁率) e、 卫星过近地点时刻 T 。
4、 升交点赤经
卫星轨道升交点与春分点间的角距。
5、 轨道倾角
i 角是指卫星轨道面与地球赤道面之间的两面角。
6、 近地点角距
ω 是指卫星轨道的近地点与升交点之间的角距。
7、 卫星姿态角
以卫星质心为坐标原点,沿轨道前进的切线方向为 x 轴,垂直轨道面
的方向为 Y 轴,垂直 xy 平面的方向为 z 轴,卫星姿态角有三种:绕
x 轴旋转的姿态角为滚动:绕 y 轴旋转的姿态角为俯仰;绕 z 轴旋转
的为偏航。
8、 重复周期
指卫星从某地上空开始运行,经过若干时间的运行后,回到该地上空
时所需要的天数。
9、 近圆形轨道
实际轨道高度变化在 905~918km 之间,偏心率为 0.0006。
10、与太阳同步轨道
卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角不变,不随地球绕
太阳公转而改变 。
11、近极地轨道
卫星的轨道倾角为 99.125°。
12、小卫星
根据卫星的质量,通常将小于 1000 公斤的卫星称为广义的小卫星,
其中,将 500-1000 公斤的卫星称为小卫星,100-500 公斤的卫星称
为微小卫星,10-100 公斤的称为显微卫星,小于 10 公斤的称为纳米
卫星。
填空题:
1、遥感卫星轨道的四大特点 近圆性轨道 近地性轨道 与太阳同
步轨道 可重复轨道 。
2、卫星轨道参数有升交点赤经 Ω 、近地点角距 ω 、轨道倾角 i、
轨道长半轴 a、 轨道偏心率(扁率) e、卫星过近地点时刻 T 。
3、卫星姿态角是 滚动(绕 x 轴旋转)、俯仰(绕 y 轴旋转) 、 航
偏(绕 z 轴旋转) 。
4、遥感平台的种类可分为 航天平台 、 航空平台 、 地面平台 三
类。
5、卫星姿态角可用 红外线测量、 恒星摄影机 、 GPS 等方法测定。
6、与太阳同步轨道有利于 卫星在相近条件下对地面进行观测,有
利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空,使卫星上的太阳电池得
到稳定的太阳照度 。
7、LANDSAT 系列卫星带有 TM 探测器的是 Landsat4 和 Landsat5;带
有 ETM+探测器的是 Landsat6 。
8、SPOT 系列卫星可产生异轨立体影像的是 SPOT1~5 ;可产生同轨
立体影像的是 Spot 5 。
9、ZY-1 卫星空间分辨率为
19. 5m
。
10、美国高分辨率民用卫星有 IKONOS、 Quick Bird、 Orbview-3、
GeoEye-1 。
11、小卫星主要特点包括 卫星重量轻, 功能单一, 使用小型火箭
或搭载便可以入 。
12、可构成相干雷达影像的欧空局卫星是
ENVISAT
。
选择题:(单项或多项选择)
1、 卫星轨道的升交点和降交点是卫星轨道与地球( ② )
①黄道面的交点 ②地球赤道面的交点 ③地球子午面的交点。
2、 卫星与太阳同步轨道指(③ )
①卫星运行周期等于地球的公转周期 ②卫星运行周期等于地球的自
转周期
③卫星轨道面朝向太阳的角度保持不变。
3、 卫星重复周期是卫星( ② )
①获取同一地区影像的时间间隔 ②经过地面同一地点上空的间隔时
间
③卫星绕地球一周的时间。
4、 以下哪种仪器可用作遥感卫星的姿态测量仪( ①④⑤ )
①AMS②TM③HRV④GPS⑤星相机。
问答题:
1、 以 Landsat-1 为例,说明遥感卫星轨道的四大特点及其在遥感
中的作用。
(1)近圆形轨道:使在不同地区获得的图像比例尺一致。便于扫描
仪用固定扫描频率对地面扫描成像,避免造成扫描行之间不衔接现
象。
(2)近极地轨道:有利于增大卫星对地面总的观测范围。
(3)与太阳同步轨道:有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行
观测;有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空,使卫星上的太
阳电池得到稳定的太阳照度。
(4)可重复轨道:有利于对地面地物或自然现象的文化动态监测。
2、 LANDSAT 系列卫星、SPOT 系列卫星、RADARSAT 系列卫星传感
器各有何特点?
Landsat 系列卫星上装载的是 MSS 多光谱、TM 专题制图仪、ETM+传感
器。通过扫描镜的摆动,获取垂直飞行方向上两边共 185km 范围内的
来自景物的辐射能量,配合卫星的往前飞行获得地表的二维图像。
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春哥111
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