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遥感考研总结.docx
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遥感技术基础课后作业(一)
三、论述题 I love you so much congratulation
1、遥感的主要使命和任务。
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 遥感是利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性,通过观察目标的电磁波信
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 息以达到获取目标的几何信息和物理属性的目的。它主要应用于:农林、地质、
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 的采集以致全球范围内的环境变化监测,遥感技术都发挥着巨大的作用。它的
基系统)。 主要任务有:资源勘查、环境监测、植被监测、沙漠化监测、气象分析。
水文、海洋、气象、环境。从室内的近景摄影测量大大范围的陆地、海洋信息
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。 定性(是什么?)、定量(有什么?)、定位(在哪里?)、演变规律分析(变化
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 否?)
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。
2、遥感技术的主要特点和优势。
初级阶段遥感技术的特点:完善了地面到空中取得像片的手段;对像片的几何、
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 物理特性还没有深入的研究。
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。
发展阶段的特点:航空摄影测量的手段、方法、原理及多光谱、彩色摄影、机
载侧视雷达成像技术成熟;使用多样化平台(飞机、气球、火箭等)出现了判
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 读仪器,对像片的几何,物理特性有一定的认识;开始用于规模军事侦察和地
反射。 形测图。
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 飞跃时期遥感技术的特点:光机扫描、CCD 扫描仪成像技术、 星载SAR 技术
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 成熟;成像幅面大、覆盖范围广,基本全球成像;影像获取速度快,易于重复
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)
观测;用于资源勘查、军事侦察、地形测图;波段数目多,可用波谱范围宽。
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 遥感技术的优势?(自行解答)
射最强烈。
课件答案:效率高,效益好(特别大范围、宏观、境外等应用);客观性好(与
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 传统方法比较);适合动态监测、变化规律研究(传输型卫星可周期性观测)。
ρ=Eρ/E。
遥感技术基础课后作业(二)
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。
名词解释:
传感器:收集、探测、处理和记录物体电磁波辐射信息的设备
画幅式传感器:在空间摄站上摄影的瞬间,地面上视场范围内的目标的辐射信
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 息一次性地通过镜头中心后在焦平面上成像的成像装置。
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。
推扫式传感器:在城乡过程中,采取线阵列或面阵列的形式对地面垂直目标进
行推扫以获得电磁波信息的成像装置。
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 側扫式传感器:又称光学传感器,借助于遥感平台沿飞行方向运动和遥感器本
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
身光学机械横向扫描达到地面覆盖,得到地面条带图像的成像装置。
多光谱传感器:同一瞬间,对同一景物进行摄影,并分波段记录景物辐射来的
电磁波信息,形成一组多波段黑白图像的成像装置。
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。通过对目标进行探测,获 同轨立体观测:在同一条轨道的方向上获取立体影像的观测方法。
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 异轨立体观测:在不同轨道上获取立体影像的观测方法。
定位、定性、定量和变化规律的描述(即认识观测对象)。遥感的任务,是通过 黑白图像:只有亮度差别,无色彩差别的图像。
探测和记录观测对象反射或辐射的电磁波,并对其进行处理、分析和应用来实 彩色图像:具有色调、饱和度和亮度等色彩信息。彩色图像一般分为:真彩色
现的。
图像、假彩色图像。
遥感中的问题:1、观测对象(称为“地物”)的表现形式(色调或颜色)、2、 全色图像:黑白图像的一种,记录了所能探测到的景物所有电磁波信息(一般
传感器的设计;3、观测图像的识别与理解。这些问题与电磁波有关,所以需要 包括可见光和部分近红外)的黑白图像。
了解电磁波。
多光谱图像:对同一景物进行摄影时,分波段记录景物辐射来的电磁波信息,
形成的一组多波段黑白图像,不同波段图像在几何上是完全配准的,但记录的
2、电磁波有哪四个要素。
波长(相邻两个波峰(或波谷)之间的距离);振幅;传播方向;偏振面(包含 是景物在不同波段范围内的电磁波信息。
电场矢量的平面)。
3、晴朗的天空为什么呈蓝色?
热红外图像:记录的是地物热辐射信息的遥感图像。
微波图像:记录的是波长在1mm~1m 之间范围内的地物辐射信息的遥感图像。
当天空晴朗时,空气中的微粒(水分子、气体分子)尺寸远远小于可见光的波 画幅式图像:由画幅式相机拍摄的具有面中心对称特性的图像。
长,从而引发瑞利散射,并且微粒的散射能力与波长的关系为:γ∝ 1/λ4 。 面中心投影图像:地面上所有点均通过投影中心在投影平面上成像,图像几何
所以波长越短,散射能力越强。在三原色中,蓝色波段的波长最短,所以散射 关系稳定。
的能力最强。所以天空成蓝色。
4、云、雾为什么呈白色?
面阵图像:即面中心投影图像。
线中心投影图像:同一幅图像有多条扫描线构成,任意一条扫描线上的点都通
云雾是由大气中的气溶胶、液溶胶组成,所以它们的微粒半径尺大于可见光波 过某一投影中心成像,扫描线内几何关系稳定。
长,此时会发生米氏散射,而米式散射的强度几乎与波长无关,所以各波段的 线阵图像:即线中心投影。
散射几乎相同,云雾呈白色。
点中心投影图像:同一幅图像有许多扫描点构成,每一扫描点的几何关系都不
一样。
5、遥感是根据什么要选择大气窗口的?
大气窗口表示的是电磁波辐射在大气传输中透过率比较高的波段,所以选择大 立体图像:两幅同一地区不同角度的立体像对。
气窗口时要先考虑大气透过率;其次,因为遥感需要使用电磁波去分辨地物, 空间分辨率:图像上能够分辨的最小单元所对应地面尺寸。
所以该电磁波需要对不同的地物有不同的反射率,便于进行区分。
6、当太阳光入射到地面时,为什么会发生三种不同形式的反射?
光谱分辨率:反映了传感器的光谱探测能力。它包括传感器探测的波谱宽度、
波段数、各波段的波长范围和间隔。
由于不同地区的地物表面的粗糙程度是不一样的,并且电磁波入射到地面的波 辐射分辨率:反映了传感器对电磁波探测的灵敏度。对图像的色调和表面细节
长和入射角也有不同,所以导致产生的三种不同形式的散射。 有影响。
7、结合健康的绿色植被的反射特性曲线,说明在进行森林普查时为什么要选择 时相分辨率:是相邻两次对地面同一区域进行观测的时间间隔。
近红外波段进行遥感?监测森林病虫害的原理是什么? Landsat 卫星:美国发射的用于进行地球资源勘查的系列卫星,至今为止已经
8、试绘出一些常见的地物(雪地、阔叶树、针叶树、水体)在可见光和近红外 发射了7 颗(一颗失踪),现在正常运行的是4,5 号卫星。4、5 号卫星的轨道
波段的反射波谱特性曲线,并说明它们的差异对遥感图像色调的影响 。(课本 高度是 705 千米,轨道倾角是98 度,太阳同步准回归轨道,准回归周期是17
P21 页)
10、遥感为什么要使用近极轨道?
天,星体上分别携带了MSS(4 波段)、TM(7 波段)传感器。7 号卫星的轨道
高度705.3 千米,轨道倾角是98.2 度,准回归周期是16 天,星体上携带了ETM+
通过近极轨道,卫星可以观察到地面目标区域就越广,进而可以获得全球覆盖。 (7 波段、1 全色)、SEAWIFS传感器。
11、遥感为什么要使用太阳同步轨道?
SPOT 卫星:法国发射的高性能地球观测系列卫星,至今已经发射4 颗,现在
(1)能使卫星以同一地方时飞过成像区域上空,成像区域在每次成像时都处于 正常运行的有2、4、5 号卫星。卫星的高度统一为830 千米,轨道倾角为98.7
基本相同的光照条件,便于监测地物的变化情况。
(2)对卫星工程设计及遥感仪器工作非常有利
(3)有利于温度控制系统的设计
12、遥感平台的姿态及其对遥感成像的影响?
遥感平台的姿态主要有:滚动、俯仰、偏航三种姿态。
不同的姿态对遥感成像有不同的影响。
度,太阳同步准回归轨道,回归周期26 天,1、2、3 号卫星上携带了HRV(3
波段、1 全色)传感器,4 号卫星上携带HRVIR(4 波段、1 全色)传感器。
IKONOS 卫星:美国SpaceImaging 公司1999 发射的新一代高分辨率卫星中的
第一颗商业卫星,轨道高度为681 千米、轨道面倾角为98.1 度的太阳同步轨道。
星体上携带了SPACEIMAGING(4 波段、1 全色)传感器
Landsat 图像:由Landsa 卫星拍摄的图像,MSS 传感器所得到的图像的空间分
滚动和俯仰会导致遥感图像出现的非线性变形,而偏航会导致其发生线性变形。 辨率为80 米,TM 传感器的分辨率为30 米,ETM+传感器的分辨率为30 米,
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