中国矿业大学《遥感原理与应用》试题2

《遥感原理与应用》试卷（B）
一、名词解释（15）：
1．大气窗口 2．监督法分类
3．传感器定标 4．方位分辨力 5．特征变换二、简答题（45）
1．遥感的基础是什么，其重要性体现在哪些方面？
2．影响遥感图像目视判读的因素有哪些，有哪些判读方法？
3．为何要进行图像融合，其目的是什么？
4．叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势？
5．写出SPOT多光谱，ETM，MODIS三类传感器获取图像的植被指数计算公式。

6．写出SPOT图像的共线方程（旁向倾斜θ角），在其纠正模型中涉及到的未知参数有哪些？
7．写出ISODATA的中文全称和步骤。

8．写出MODIS中文全称，指出其特点。

9．请你说出与遥感有关的书和专业杂志（至少各3种）？
三、论述题（40）
1．写出利用多时相图像来进行变化检测的流程图，写出相应的步骤和方法。

2．比较SPOT多光谱CCD，LANDSAT的ETM以及SAR三类传感器以及获取的图像的特点。

B卷参考答案要点
一、名词解释：
1.大气窗口：太阳辐射透过大气时，要发生反射、散射、吸收，从而使辐射强度发生衰减。

对传感器而言，某些波段的电磁辐射通过大气衰减较小，透过率高，对遥感十分有利，成为遥感的重要探测波段，这些波段就是大气窗口。

2.监督法分类：根据已知的样本类别和类别的先验知识，确定判别函数和相应的判别准则，其中利用一定数量的已知类别函数中求解待定参数的过程称之为学习或训练，然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数，再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。

3.传感器定标：指传感器探测值的标定过程方法，用以确定传感器入口处的准确辐射值。

4.方位分辨力：在航向上所能分辨出的两个目标的最小距离称为方位分辨率。

5.特征变换：将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像，这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上。

二、简答题
1.遥感的基础是什么，其重要性体现在哪些方面？
答：遥感的基础是地物发射或反射电磁波的性质不同。

根据地物的发射或反射电磁波特性的不同，可以传感器成像获取图像，利用遥感图像来进行地物分类、识别、变化检测等。

2.影响遥感图像目视判读的因素有哪些，有哪些判读方法？
答：影响遥感图像目视判读的因素有：
1）地物本身的复杂性，如存在同谱异物和同物异谱现象及地物纹理特性的复杂性。

2）传感器特性的影响，如几何分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率和时间分辨率等。

3）目视能力的影响，不同的人视力和色彩分辨力不同，影响目视判读。

为了很好的克服上述问题，有这么些常用判读方法：直接判读法、对比分析法、事项动态对比分析法、信息复合法、综合推理法和地理相关分析法。

3.为何要进行图像融合，其目的是什么？
答：单一传感器获取的图像信息量有限，往往难以满足应用的需求，通过图像融合可以从不同的遥感图像中获取的更多的有用的信息，补充单一传感器的不足。

图像融合是指将多元遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像的过程。

图像融合可以分成像素级，特征级和决策级。

像素级融合对原始图像及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处理，以增加图像中的有用信息成分，改善图像处理效果。

特征级融合能以高的置信度来提取有用的图像特征。

决策级融合允许来自多元数据在最高抽象层次上被有效利用。

4.叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势？
答：遥感是在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。

具体是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变幻和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系得一门现代应用技术科学。

遥感有如下特点：
1）波谱辐射量化性；2）宏观性：探测范围大，可以进行大面积同步观测；3）多源性：多平台、多时性、多波段（多尺度）；4）周期性、时效性，可以及时发现问题以及变化情况；5）综合性和可比较性；6）经济性；7）获取信息的手段灵活；8）应用广泛；9）遥感信息的复杂性遥感的发展趋势：
1）传感器分辨率的大幅提高；2）遥感平台有遥感卫星、宇宙飞船、航天飞机有一定时间间隔的短中期观测发展为以国际空间站为主的、多平台、多层面、长期的动态观测；3）光谱探测能力急剧提高，成像谱段范围拉大，光谱分辨率提高；4）遥感图像处理硬件系统从光学处理设备全面转向数字
处理系统。

处理软件不断翻新，向自动化、智能化、与GIS 集成一体化和可视化方向发展。

5.写出SPOT 多光谱，ETM ，MODIS 三类传感器获取图像的植被指数计算公式。

答：归一化差分植被指数用以使植被从水和土中分离出来，ETM 、MODIS 和SPOT 获取植被指数计算公式如下：
ETM ：3
434B B B B I NDVI +−= MODIS ：1212B B B B I NDVI +−=
SPOT ：2
323B B B B I NDVI +−= 6. 写出SPOT 图像的共线方程（旁向倾斜θ角），在其纠正模型中涉及到的未知参数有哪些？ 答： 了解成像的几何关系，能推导其共线方程，并掌握纠正模型所须的参数。

7． 写出ISODATA 的中文全称和步骤。

中文全称：迭代自组织数据分析算法。

(1).初始化；(2).选择初始中心；(3).按一定规则(如距离最小)对所有像元划分；
(4).重新计算每个集群的均值和方差；按初始化的参数进行分裂和合并；
(5).结束，迭代次数或者两次迭代之间类别均值变化小于阈值；
(6).否则，重复3-5；(7).确认类别，精度评定.
8． 写出MODIS 中文全称，指出其特点。

全称：中等分辨力成像光谱仪。

特点：
波段36个：光谱范围0.4—14.5μm ；地面分辨率：250m,500m,1000m ；
宽视域：扫描角55°，宽2330公里；快速：1-2天获全球数据；
高辐射分辨力:12bit 。

三、论述题（40）
1．写出利用多时相图像来进行变化检测的流程图，写出相应的步骤和方法。

本题考核学生根据所学内容来综合分析，要点包括：
根据成图比例尺选择图像；
进行图像的预处理：几何处理和辐射处理，目的是使图像具有一致的几何关系和相近的色调； 选择合适的算法进行变化检测；
评定变化检测的精度。

2．比较SPOT 多光谱CCD ，LANDSAT 的ETM 以及SAR 三类传感器以及获取的图像的特点。

本题考核学生对传感器的以及获取图像的特点的了解情况。

从仪器元件，成像过程，波谱范围，构像方程，投影方式，成像方式，空间分辨率，扫描方式，外方位元素变化引起的像点位移，地形起伏引起的像点位移，比例尺，立体成像能力，应用目的等方面去比较。