遥感考试

第一章1.遥感的定义狭义：是一门新兴的科学技术，主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。

2.遥感技术系统4各方面：空间信息采集、地面接收与预处理、地面实况调查、信息的提取与应用3.遥感技术：从地面到高空各种对地球、天体观测的综合性技术系统的总称。

4.分辨率：包括空间分辨率（传感器瞬时视场可观察到的地面大小）和光谱分辨率（探测光谱辐射能量的最小波长间隔）5.遥感分类：按接收信息分：主动遥感和被动遥感6.遥感的特点：a宏观上空间特性：视域范围大；b光谱特性：多波段，没有可见光的限制，扩大了观测范围；c时相特性：可周期成像，有利于研究和动态监测7.中国国内的地面卫星接收站有3个，分别是北京密云站、新疆喀什站、海南三亚站。

覆盖我国全部领土和亚洲70%疆土的数据接收站网。

第二章1.电磁辐射是传感器与远距离物体之间联系的环节。

遥感技术得以实现的基础就是不同地物具有不同的吸收、反射和发射电磁辐射能力。

2.电磁波：在真空或物质中通过电磁场的振动而传输电磁能量的波。

3.多普勒效应：当波源与观测者之间有相对运动时，观测者接收到的频率和波源发出的频率是不同的一种现象。

当二者相互接近时，接收到的频率升高，反之则降低。

二者频率之差称为― 多普勒频移‖。

4.电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长（频率）按其长短，依次排列制成的图表5.遥感中常用的各光谱段的主要特征及其应用（能简单的说几句就行）A紫外线：0.01—0.4μm，太阳辐射含有紫外线，只有0.3-0.4μm波长的紫外线部分能够穿过大气层，且能量很小。

主要用于探测碳酸盐岩的分布和油污染的监测B 可见光：是遥感中最常用的波段。

尽管大气对它也有一定的吸收和散射作用，它仍是遥感成像所使用的主要波段之一。

C 红外：0.76—1000μm。

在遥感中主要利用3—15μm波段，更多的是利用3—5μm和8—14μm。

红外遥感是采用热感应方式探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），所以不仅白天可以进行，夜间也可进行，能进行全天时遥感。

D 微波: 1mm—1m。

分为：毫米波、厘米波和分米波。

微波辐射和红外辐射都具有热辐射性质。

由于微波的波长比可见光、红外线要长，能穿透云、雾而不受天气影响，所以能进行全天时全天候的遥感探测。

微波遥感可以采用主动或被动方式成像，另外，微波对某些物质具有一定的穿透能力，能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆盖物。

6.电磁波散射的三种类型：A瑞利散射:散射粒子大小比光波波长要小得多时（a<1/10λ)，粒子所引起的散射称为Rayleigh散射。

主要是大气分子对可见光的散射，所以又称为分子散射。

B米氏散射:当微粒的直径与辐射光的波长差不多时（D≈ λ）所发生的散射称为Mie 散射。

C非选择性散射:当微粒直径D> λ 时，则散射与波长的关系不大，即对任何波长的光，其散射强度基本相同，成为无选择的散射。

7.大气窗口：太阳辐射通过大气层时较少被反射、吸收和散射的那些透射率较高的波段。

0.3 ~ 1.3μm这个窗口包括紫外（0.3 ~0.38μm）、可见光全部（0.40 ~ 0.76μm）和部分近红外波段（0.76 ~ 1.3μm），属于地物的反射光谱。

1.3 ~2.5μm这个窗口位于近红外波段的中段，属于地物反射光谱，但不能用胶片摄影，仅能用光谱仪和扫描仪来记录地物的电磁波信息。

3.5 ~ 5.5μm这个波段属于中红外波段。

8 ~ 14μm这个窗口属于远红外波段，是热辐射光谱。

0.05 ~ 300cm这个窗口是微波窗口，属于发射光谱范围。

8.物体表面对电磁波的反射：镜面反射、漫反射、有向反射9.反射波谱：地物反射率随波长的变化规律。

10.黑体：入射的全部电磁波被完全吸收，既无反射也没有透射的物体。

自然界中，黑体是不存在的。

灯烟比较接近黑体的性质。

11.基尔霍夫辐射定律：一定温度下的物体，对某一波长的电磁波辐射的吸收能力和发射能力相对应。

吸收能力越强，发射能力也越强。

12.发射波谱曲线：同种地物，因发射的电磁波波长不同，发射率也不同。

某物体电磁波的发射率随波长而变化的曲线，称为该物体的发射波谱曲线。

13.地物发射光谱特征的特点：任何温度大于AZ的物体，都能发射红外线和微波，高温物体，还能发射可见光；. T恒定时，物体吸收和发射的电磁波波长一致；. 任何物体发射红外线的强度与温度有关，而发射微波的差别与物体性质有关；. 不同性质的物体具有不同的发射波谱曲线；. 一般而言，粗糙的物体发射系数较大14.地物的光谱特性：自然界的任何物体都具有吸收、反射和透射电磁波某些波段的特性，同时，任何温度高于绝对零度的物体，都具有发射红外线、微波的特性。

第三章1.光学图像：像普通像片那样的灰度及颜色连续变化的图像叫光学（模拟）图像。

2.多光谱图像——同一时间，在若干波段上测得的图像集合。

多时相图像——同一波段，在不同时间获得的图像集合。

3.数字图像：把模拟图像分割成同样形状的小单元，各个小单元的平均亮度值或中心亮度值作为该单元的亮度值进行数字化的图像叫数字图像。

4.图像数字化（重点大题）在图像处理前设法把连续的图像函数变成一组能代表它的数字，以便计算机接受。

图像数字化的步骤：1）像幅空间上的：采样2）函数取值上的：量化（归一化）采样一幅卫片主要是它所对应的地物反射的太阳电磁波谱能量的记录，单波段图象是一个二维光强函数f (x,y)，它是一个连续函数。

f (x,y) 的大小通常称为图像在点（x,y）的亮度（或灰度）。

因为光是能量的一种形式，故有0< f (x,y )<∞，点是无穷小的，在实际中我们所说的亮度总是指一定面积内各点f (x,y )的平均值，并且认为是在该面积的中心取该值。

将一张影像划分为M×N 个像元并分别取这些像元的亮度值f (x,y)的过程称为采样。

即，由一个连续函数按照一定的方案抽取离散点的数据，叫做采样。

采样实际上就是把图象的空间分布离散化——像素点。

一个样点（或叫像点）的几何意义是双重的。

相对于坐标系统以及在运算过程中，其空间位置（x,y）代表一个没有大小的点。

但是作为构成图像的一个最小单元来看，它是有面积的，一般代表一个在（x,y）点周围的矩形或正方形，因而又常称为像元。

采样时，在x,y方向所取的等距离（或不等距离）的点叫做采样点。

点间距离称为步距。

在实际中，为了处理方便，纵横向采样点常取为2的整次幂。

设纵向幂次为m，横向幂次为n，则有：M = 2 m ；N = 2 n （式中m，n均为整数）量化计算机处理前还需将亮度值f (x,y)数字化，即将f (x,y)分为若干级，使同一像元都取同一亮度值，这个过程称为量化。

量化使得连续的亮度值f (x,y)也离散化。

量化分为：均匀间隔（线性）量化；非均匀间隔（非线性的）量化。

量化使采样后的亮度值f (x,y )分为若干级。

设分为K级，则级的范围从0到K-1。

为了便于处理，K也常取为2的整次幂。

设幂次为k，则K = 2 k式中k为整数，通常取K=64，128，256（即k=6，7，8）。

量化后，各点的亮度值即以级来表示。

例如：亮度值f在级dj和dj+1之间，则以j表示，j =0，1，……，K-1。

量化后，亮度值的变化范围为0到K-1的K 个离散值。

经过采样和量化后的离散化的坐标和灰度值组成的数字矩阵，称为数字化影像，计算机所能处理的就是这种影像。

5.图像直方图：能表示出一组数据中每个量测值的出现频数（纵坐标）与其数值（横坐标）关系的图形。

6.图像直方图越靠近原点，地物反射率越低。

直方图越窄，反差越小，图像质量越差，直方图越宽，反差越大，图像质量越好。

7.几何分辨率：指区分图像上两个相邻近物体的能力，或者是图像上两个物体能清楚地区分开来的最小距离。

亦称空间分辨率8.几何校正：对变形图像按规定的投影系统进行校正。

9.几何配准：把不同类型的图像在位置和方位上完全匹配。

第四章1.图像恢复：又叫图像复原，是指改正或补偿在成像过程中造成的辐射失真、系统噪声随机噪声、几何畸变以及高频信息的损失。

图像恢复主要包括：辐射校正、几何校正、几何配准2.辐射校正：是指消除图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程。

3.辐射校正的内容：由传感器的灵敏度特性引起的畸变校正、由太阳高度角及地形等引起的畸变校正由大气的散射和吸收引起的辐射校正4.引起辐射畸变的因素：遥感器的灵敏度特性、太阳高度及地形、大气等。

5.大气校正：是清除卫星遥感图象在大气传输中所引起的退化因素的一种图像处理方法。

6.大气粗校正的两种方法：直方图最小值去除法、回归分析法直方图最小值去除法：基本思想在于一幅图像中总可以找到某种或某几种地物，其辐射亮度或反射率接近0，例如，地形起伏地区山的阴影处，反射率极低的深海水体处等，这时在图像中对应位置的像元亮度值应为0。

实测表明，这些位置上的像元亮度不为零。

这个值就应该是大气散射导致的程辐射度值。

一般来说由于程辐射度主要来自米氏散射，其散射强度随波长的增大而减小，到红外波段也有可能接近于零。

具体校正方法十分简单，首先确定条件满足，即该图像上确有辐射亮度或反射亮度应为零的地区，则亮度最小值必定是这一地区大气影响的程辐射度增值。

校正时，将每一波段中每个像元的亮度值都减去本波段的最小值。

使图像亮度动态范围得到改善，对比度增强，从而提高了图像质量。

7.遥感图像几何变形的原因：遥感器的内部畸变：由遥感器结构引起的畸变。

遥感平台位置和运动状态变化的影响。

地形起伏的影响。

地球表面曲率的影响。

大气折射的影响。

地球自转的影响。

8.几何校正：是指从具有几何畸变的图像中消除畸变的过程，即定量地确定图像上像元坐标（图像坐标）与目标物的地理坐标（地图坐标等）的对应关系（坐标变换式）。

9.图像几何校正的具体步骤：（大题重点）A、重采样a找到一种数学关系，建立变换前图像坐标（x，y）与变换后图像坐标（u，v）的关系，通过每一个变换后图像像元的中心位置（u代表行数，v代表列数，均为整数）计算出变换前对应的图像坐标点（x，y）。

分析得知，整数（u，v）的像元点在原图像坐标系中一般不在整数（x，y）点上，即不在原图像像元的中心。

b计算校正后图像中的每一点所对应原图中的位置（x，y）。

计算时按行逐点计算，每行结束后进入下一行计算，直到全图结束。

重采样的两种方法：（间接法和直接法）对输入图像的各个象元在变换后的输出图像坐标系上的相应位置进行计算，把各个象元的数据投影到该位置上。

对输出图像的各个象元在输入图像坐标系的相应位置进行逆运算，求出该位置上的象元数据。

该方法是经常采用的方法。