遥感课后习题

中周期时间分辨率：资源卫星系列（Landsat、SPOT、CBERS等），以“天”为单位，用来反映月、旬、年内的变化。如探测植物季相节律，反演关键农时的参数进行作物估产，农林牧等再生资源的调查，旱涝灾害监测，气候、大气、海洋动力学分析等
长周期时间分辨率：较长时间间隔的各类遥感信息，反映“年”为单位的变化。如湖泊消长、河道迁徙、海岸进退、城市扩展、灾情调查、资源变化等等
数据同化是一种多源数据和模型数据集成的数据处理技术，最初在大气、海洋科学领域建立并流行，近10年来在水文遥感、冰雪遥感、气候遥感等遥感应用领域开始发挥重要作用。
其目的一是通过遥感数据的辅助改善环境模型的模拟精度，二是改善遥感数据产品的精度。
2.4变化监测
（1）变化检测的影响因素
（2）变化检测的步骤
（3）光谱类型特征分析
线对数（LP）：摄影系统的空间分辨率通常用单位宽度内可识别的线对数表示（Line pairs per millimetre），单位为LP/mm。所谓线对指一对同等大小的明暗条纹或规则间隔的明暗条对
瞬时视场（IFOV）：指传感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度（mrad）。一个瞬时视场内的信息，表示一个像元。IFOV与传感器的高度有关，高度越高，分辨率越低；还与传感器的视角有关，视角越倾斜，观测面积越大，分辨率就越差。
因此在完成实际工作的时候，不但要收集遥感数据，更重要的是要注意收集地面实况资料，如各种基础地理数据、专题图、气象资料、水文资料等，掌握的先验知识越多，分类越准确。
2.3信息复合（PPT上数据同化部分有很多例子，注意看下）
（1）遥感图像的空间配准
（2）遥感信息的内容复合
（3）遥感信息与非遥感信息复合
（4）数据同化
2.分层分类与非监督分类、监督分类相比的优势是什么？
3.训练样本的哪些光谱特征图示可以帮助实现分层分类？
①光谱散布图：
②光谱响应曲线：光谱响应曲线显示了各波段、各类别的均值分布范围，均值离散度最大的波段，区分类别的可能性也最大，但各类别方差大小不同，故均值分布的离散度并不能完全表达类别的可分性。
③叠合光谱图：叠合光谱图将各波段各类别的光谱特征统计分析结果直观地表示在图表上。在图表中绘出每种类别在每个波段中的平均光谱响应，用不同字母分别表示不同类别，并计算出各类别相对于均值的标准偏差σ，以均值为中点的短线长度表示±σ，即该类别亮度值的离散程度。叠合光谱图直观地显示了不同类别在每一波段中的位置、分布范围、离散程度、可分性大小等，是一种以定量方式对类别数据的光谱特征进行分析与比较，选择最佳波段和波段组合，建立分类树的直观、简便、有效方法。
空间分辨率：针对图像或传感器而言，指图像上能够区分的最小单元的大小，或指传感器区分两个目标物的最小角度或线性距离的度量
空间分辨率的3种表示法：
像元：指单个像元对应的地面面积大小，常以边长表示，单位为m。如NOAA/AVHRR：1100m，Landsat/TM：28.5m，QuickBi，不如说是一种思想，它贯穿于整个遥感地学分析的始终，指导我们利用遥感和地学相关关系解决地学问题
主导因子相关分析法、多因子相关分析法、指示标志分析法的划分不是绝对的，在实际中需要灵活运用，而不是一一照搬。
2.2（该节内容很多，印象不深，多看几遍）
1.什么是分层分类？类似的称谓有哪些？
时间分辨率的大小，主要决定于
飞行器回归周期（影响因素：轨道高度、轨道倾角、运行周期、轨道间隔、偏移系数）
传感器设计特性（是否倾斜观测、多星观测）
16.根据遥感探测周期的长短可将时间分辨率分为哪些类型？分别用来解决哪些地学问题？
根据遥感探测周期的长短，可将时间分辨率分为三种类型：
超短或短周期时间分辨率：气象卫星系列（NOAA、FY等），以“时”为单位，可反映一天内的变化。如探测大气海洋物理现象、突发性灾害监测（地震、火山爆发、森林火灾等）、污染源监测等
9.进行地物分类时，参与分类的波段越多则分类越准确吗？为什么？
波谱分辨率是不是越高越好呢？
波段分得越细，各波段数据间的相关性可能越大，往往相邻波段数据相互交叉、重复，增加数据的冗余度，未必能达到预期的识别效果，而且给数据传输和处理带来困难
对于遥感应用而言，一般采用3个波段时的识别准确度最高
10.传感器光谱分辨率的设计应考虑到哪些因素？
4.相同时期的遥感传感器，设计的空间分辨率越高，
则光谱分辨率越低，这是为什么？
在遥感成像系统设计中，空间分辨率和光谱分辨率常常不可兼得，因为高光谱成像系统的光谱带宽很窄，必须用较大的IFOV才能收集足够多的光子以维持可接受的信噪比；同样，高空间分辨率系统的IFOV很小，因此必须以较宽的光谱通道才能捕捉足够的光能量。
遥感应用的本质是通过遥感观测数据来“反演”地表有价值的信息
第一章
1.1
1.遥感地学分析的含义是什么，对应的英文表述应该是什么样的？
2.遥感信息的物理属性可从哪些方面来描述？
遥感信息的这种多源、多维的特性，可以通过不同的分辨率进行度量和描述：
空间分辨率
光谱分辨率
辐射分辨率
时间分辨率
3.遥感图像的空间分辨率是指什么，有哪几种表达方式？
地理位置——它决定了水热条件的主要分配状况，作为分类的背景
土壤母质——如灰岩成壤多分布草地，花岗岩、砂页岩成壤多分布常绿阔叶林
人类活动——如人造林的树种比较单一，而天然林的树种比较多样
本节小节
分层分类是遥感图像分类方法应用到实际中的主要途径，因为遥感分类要达到实际应用精度，仅仅是通过非监督分类、监督分类的图像处理是远远不够的，必须结合地面实况资料，经过多次判别才能实现。
深入研究地物的总体规律和内在联系，理顺其主次或因果关系，建立一种树状结构的框架，即分类树/决策树，来说明它们的复杂关系，并根据分类树的结构分层次地把所研究的目标逐一区分、识别出来——分层分类法
建立分类树的基本方法：
遥感数据统计特征分析
光谱散布图、光谱响应曲线、叠合光谱图
基于知识的分层分类
目视解译中的分层分类
遥感的相关分析：充分认识地物间的相关性，并借助相关性在遥感图像上寻找目标识别的相关因子(即间接解译标志)，通过图像处理与分析，提取这些相关因子，从而推断和识别目标本身。
2.遥感地学相关分析有哪几类方法？
为了取得好的遥感综合分析效果，在地学相关分析中，首先要考虑与目标关系最密切的主导因子——主导因子相关分析法
四个分辨率相互之间存在紧密的联系，各个分辨率也不是越高就越好，它们同样存在适用性的问题。
第二章遥感综合分析方法
2.1相关分析（遥感信息与地学对象属性关联）
2.2分层分类（地学规律指导遥感逐层精确分类）
2.3信息复合（多源遥感、遥感与非遥感、遥感与模型复合）
2.4变化检测（从动态角度分析过程）
2.1
1.什么是遥感的相关分析？
当主导因子在遥感图像上反映不明显，或一时还难以判断时，则可以进一步寻找与目标有关的其他相关因子——多因子相关分析法、指示标志分析法
3.进行遥感地学相关分析时，选择的变量应该具备什么条件？
但无论是哪一种方法，选择的因子必须具备以下条件：
（1）与目标的相关性明显
（2）在图像上有明显的表征，或通过图像分析处理可以提取和识别
1.不同数据源的信息复合的关键，一是相互之间要能达到精确配准，二是非遥感信息源如何网格化的问题。
2.数据同化是在地学模型运行过程中融入最新的观测数据的过程，它是信息复合的高级阶段。
3.什么是遥感综合分析中的信息复合，复合的目的是什么？
信息复合是指同一区域内遥感信息之间、遥感与非遥感信息之间的匹配复合。包括空间配准和内容复合两方面。目的是突出有用的专题信息，消除或抑制无关的信息，以改善目标识别的精度。
（4）光谱变化向量分析
形状——如针叶林多为圆锥状，阔叶林多为椭圆形、卵形、半球形
大小——如乔木树冠颗粒大，灌木冠部颗粒小
高度——可以通过阴影来判断目标的高度，如乔木高、灌木低
间接解译标志：
海拔高度——如可把海拔1800m作为矮禾草与高禾草草地的分类界线，把海拔1600m作为双季稻与单季稻的分类界线
地貌部位——如可以根据阴坡和阳坡的分布，区分乔木和灌木
4.信息复合的关键问题是什么？
充分认识研究对象的地学规律
充分了解每种复合数据的特点和适用性
充分考虑不同遥感数据之间由于波谱信息的相关性引起的有用信息和噪声误差的增加，对多源遥感数据作出合理的选择
解决遥感图像的几何畸变，解决以几何纠正为基础的空间配准问题
5.什么是数据同化，同化的目的是什么？
数据同化（data assimilation）是在考虑数据时空分布和对模型、观测做出误差估计的基础上，在数值模型的动态运行过程中融合新的观测数据的方法，可以获得具有时间一致性、空间一致性和物理一致性的数据集。
8.遥感图像的光谱分辨率越高，识别地物目标的能力越强吗？为什么？？
可见，光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强，对物体的识别精度越高，遥感应用分析的效果也就越好。遥感图像分类的实质就是选择有效的判别函数来区分这些不同的点集，也就是把不同类型的地物目标区别开来。
多波段数据的利用，是进行专题特征提取和定量分析的前提，它大大提高了遥感应用分析的精度。
传感器光谱分辨率的设计必须综合考虑探测目的、光谱特性、大气窗口等多种因素，通过大量的试验和评价形成
11.遥感图像的辐射分辨率是指什么？
辐射分辨率指传感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力，即传感器探测元件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差
辐射分辨率一般用亮度的分级数表示，即最暗-最亮亮度值间分级的数目，称为量化级数
可以认为Landsat的时间分辨率为16天，SPOT为1~4天，NOAA为若干小时，FY-2为几十分钟，而航空摄影等则可以根据需求进行人为控制
17.传感器时间分辨率的设计应考虑到哪些因素？