遥感导论期末复习资料

一.名词解释

1.遥感：广义的遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测；狭义的遥感是指应用探测仪器，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.电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。

3.辐照度：即被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量。

4.辐射亮度：辐射源在某一方向的单位投影面积在单位立体角内的辐射通量，称为辐射亮度。

5.朗伯源：辐射亮度与观测角无关的辐射源，称为朗伯源。

6.反照率：是把太阳光作为入射光时的反射率。

7.地物反射波谱：地物的反射波谱指地物反射率随波长的变化规律。

8.反差：指胶片的明亮部分与阴暗部分的密度差。

9.反差系数：是指拍摄后负片影像与景物亮度差之比，即特征曲线上的斜率。

10.扫描成像：扫描成像是依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像。

11.标准假彩色合成：绿波段赋蓝，红波段赋绿，红外波段赋红时，这一合成方案被称为标准假彩色合成。

12.植被指数：比值运算常用于突出遥感影像中的植被特征、提取植被类别或估算植被生物量。这样算法的结果称为植被指数。

13.目视解译：又称目视判读，或目视判译，它指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。

14、光谱模式识别：是指根据这种像元到像元的光谱信息来自自动划分土地覆盖类型的分类过程的总称。

二.知识要点

1.遥感系统的组成：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分。

2.遥感的优缺点

⑴大面积的同步观测 ⑵时效性 ⑶数据的综合性和可比性 ⑷经济性 ⑸局限性

3.大气窗口的组成

  通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段称为大气窗口。

大气窗口的光谱段主要有：0.3～1.3um，即紫外、可见光、近红外波段。

                          1.5～1.8um和2.0～3.5um，即近、中红外波段。

                          3.5～5.5um，即中红外波段。

                          8.0～14um，即远红外波段。

                          0.8～2.5cm,即微波波段。

4.植物的反射波谱

  植物的反射波谱曲线（光谱特征）规律性明显而独特，主要分三段：可见光波段（0.4～0.76um）有一个小的反射峰，位置在0.55um（绿）处，两侧0.45um（蓝）和0.67um（红）则有两个吸收带。这个特征是由于叶绿素的影响，叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿光反射作用强。在近红外波段（0.7～0.8um）有一反射的“陡坡”，至1.1um附近有一峰值，形成植被的独有特征。这是由于植被叶细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成的高反射率。在中红外波段（1.3～2.5um）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1.45um、1.95um和2.7um为中心是水的吸收带，形成低谷。

         绿色植物反射波谱曲线

5.水体的反射波谱

水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别到了近红外波段，吸收就更强。正因为如此，在遥感影像上，特别是近红外影像上，水体呈黑色。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，由于泥沙散射，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，这些都成为影像分析的重要依据。

6.微波雷达的空间分辨率

  距离分辨率和方位分辨率

7.遥感图像的辐射分辨率

    辐射分辨率是指传感器接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。

某个波段遥感图像的总信息量Im由空间分辨率（以像元数n表示）与辐射分辨率（以灰度量化级D表示）有关，以bit为单位，可表达为Im=n·log2D。

在多波段遥感中，遥感图像总信息量还取决波段数K。

8.引起几何畸变的原因（遥感影像变形的原因）

⑴遥感平台位置和运动状态变化的影响：航高、航速、俯仰、翻滚和偏航。

⑵地形起伏的影响：产生像点位移

⑶地球表面曲率的影响：一是像点位置的移动，二是像元对应于地面宽度的不等。

⑷大气折射的影响：产生像点位移。

⑸地球自转的影响

9.几何校正中这样选择地面控制点？（P111）

10.目视解译的解译标志

遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。

⑴直接判读标志：直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图型等，解译者利用直接解译标志可以直观识别遥感像片上的目标地物。

⑵间接解译标志：间接解译标志是指能够间接反映和表现目标地物的遥感图像的各种特征，借助它可以推断与某地物属性相关的其他现象。

11.目视解译方法与基本步骤

㈠目视解译方法：直接判读法、对比分析法、信息复合法、综合推理法、地理相关分析法

㈡遥感图像目视解译步骤：

⑴目视解译准备工作阶段

⑵初步解译与判读区的野外考察

⑶室内详细判读

⑷野外验证与补判

⑸目视解译成果的转绘与制图

12.监督分类和非监督分类方法

⑴监督分类方法：首先需要从研究区域选取有代表性的训练场地作为样本。根据已知训练区提供的样本，通过选择它指参数，建立判别函数，据此对样本像元进行分类，依据样本类别的特征来说识别非样本像元的归属类别。

⑵非监督分类方法：是在没有先验类别作为样本的条件下，即事先不知道类别特征，主要根据像元相似度的大小进行归类合并的方法。

13.计算机分类的基本过程

⑴首先明确遥感图像分类的目的及其需要解决的问题，在此基础上根据应用目的选取特定区域的遥感数字图像，图像选取中应考虑图像的空间分辨率、光谱分辨率、成像时间、图像质量等。

⑵根据研究区域，收集与分析地面参考信息与有关数据。

⑶对图像分类方法进行比较研究，掌握各种分类方法的优缺点，然后根据分类要求和图像数据的特征，选择合适的图像分类方法和算法。

⑷找出代表这些类别的统计特征。

⑸为了测定总体特征，在监督分类中可以选择具有代表性的训练场地进行采样，测定其特征。在无监督分类中，可用聚类等方法对特征相似的像素进行归类，测定其特征。

⑹对遥感图像中各像素进行分类。包括对每个像素进行分类和对预先分割均匀的区域进行分类。

⑺分类精度检查。

⑻对判别分析的结果统计检验。

14.根据陆地卫星LandSat的TM影像和SPOT卫星的影像的波谱特征和空间分辨率，分析TM与SPOT影像复合的优越性，（课后习题P133 14）

答：来自不同传感器的信息源有不同的特点，TM影像的光谱特征信息丰富，SPOT数据就没有，但其分辨率高，全色波段可达10m，两者复合即可以提供较高新图像的空间分辨率，又可以保持较丰富的光谱信息。

15监督分类和非监督分类方法的区分

答：监督分类是基于对遥感图像上样本区内地物的类别已知，利用样本类别的特征来识别非样本数据的类别，是先学习后分类的。

其基本思想是：首先根据已知的样本类别的先验知识，确定判别函数和判别准则，然后将未知类别的样本的观测值带入判别函数，再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。

非监督分类是指人们先对分类过程不施加任何先验知识，而仅凭遥感影像地物的分布规律，即自然聚类的特性进行盲目的分类。

其分类的结果只是对不同类别达到了区分，但不能确定类别的属性。其类别的属性是通过分类

结束后目视判读或实施调查确定的。

非监督法是边学习边分类，通过学习找到相同的类别，最后将该类与其他类分开。