遥感原理与应用期末复习资料

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黑体辐射波谱曲线是什么？ 通量密度 900K 700K 15 500K 射通量之比 ������������ =
������������ ‘ ������������
某一波长下， 普通地物的辐射通量密度与同温下黑体的辐
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波长为 λ 的绝对黑体的辐射通量密度=“波长”与“绝对 温度”的函数
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黑体辐射特性是什么？ 1) 辐射通量密度随曲线连续变化，每条曲线只有一 个峰值 2) 温度越高，辐射通量密度越大，不同温度曲线不 相交 3) 随温度升高，辐射通量密度峰值所对应的波长向 短波方向移动 4) 任何绝对温度大于 0K 的物体，都会发生辐射 玻乐兹曼定律是什么？ 把普朗克辐射定律进行波长上的 0 ~ +∞积分， 推导出的公 式显示：绝对黑体表面上，单位面积的总辐射能与绝对温 度的 4 次方成正比 什么是维恩位移定律？ 微分普朗克定律公式，求极值，可得公式： ������������������������ ∙ ������ = 2897.8(������������ ∙ ������) 该式说明：黑体温度升高时，其最大辐射峰值所对应的波 长向短波方向移动 维恩位移定律的应用 若知道某物体温度， 就可以推算出它辐射峰值的对应波段 在遥感技术上， 常用这种方法选择传感器和确定对目标物 体进行热红外遥感的最佳波段 太阳辐射的能量分布 1) 总体上，太阳辐射光谱从 X 射线一直延伸到无线 电波 2) 绝大部分能量集中在短波波段，99%能量集中在 0.2~0.4μm 之间，可见光部分集中了 38%的能量 一般物体的辐射与黑体辐射的区别 1) 黑体：吸收多少就辐射多少，不反射，自身温度 也不变 2) 一般物体 A. 会反射一部分辐射 B. 会吸收一部分辐射，用来给自己增加温度 故，自然界中实际物体的发射和吸收的辐射量都比 相同条件下的绝对黑体低。 什么是地物光谱发射率？
波长
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什么是灰体？什么是选择性辐射体？ 发射率在各个波段各不相同的，叫选择性辐射体 发射率在各个波段都相同的，叫灰体 黑体 ε
灰体
选择性吸收体 16
λ
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什么是基尔霍夫定律？ 在任一给定温度下， 辐射通量密度与吸收率之比对任何物 体都是一个常数，并等于该温度下的黑体辐射通量密度 ������′ = W (α 为吸收率，定义与发射率类似) ������ 理解： 当物体不利用吸收来的辐射能量增加自身温度的时候， 物 体则是把吸收来的所有能量都用来辐射，也就是说，吸收 的量与辐射的量是相同的。 基尔霍夫定律说明，对任何物体而言，其发射率都等于吸 收率 遥感应用中的红外波段， 太阳辐射与地物发射谁占主导地 位？ 1) 近红外|0.76-3.0μm| 来自太阳辐射 不反映地物热辐射，仅能在白天成像 2) 中红外|3-5μm| 两者兼有，但都很小，太阳/地物=10/1。该波段 在地物辐射与太阳辐射的峰值之间 昼夜均可成像，白天的影像几乎是废物，夜晚对 地面上高温物体效果较好 3) 热红外|8-14μm| 来自地物辐射 主要响应地表本身的热辐射 4) 远红外|15-30μm| 尽管地热辐射较大，但由于大气透过率不高，所 以基本是个废物，不能用于远距离遥感 什么是大气窗口？ 有些波段的电磁辐射在通过大气后衰减较小， 透过率较高， 对遥感十分有利，这些波段通常被称为“大气窗口”
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彩色变换的常用方法有哪些？ 1) 真彩色增强处理 2) 伪彩色密度分割 3) 假彩色合成 4) HIS 变换（I:明度 H:色调 S:饱和度） 图像运算方法有哪些？各有什么意义？ 1) 加法运算：同场景多幅图求平均，削弱加性随机 噪声 2) 差值运算：提取地面目标变化信息 3) 乘运算：保留、削弱、抹去图像的某些部分 4) 比值运算：增强区分不同波段比值差异较大的地 物 5) 植被指数：突出植被特征，提取植被类别，估算 绿色生物量 什么是植被指数？ 根据植被光谱反射率的差异作比值运算可以突出图像中 植被的特征、提取植被类别或估算绿色生物量，通常把这 种能够提取植被信息的算法称为植被指数 什么是多光谱特征空间？ 所谓多光谱特征空间就是一个 n 维坐标系， 每一个坐标轴 代表一个波段，坐标值为灰度值，坐标系中的每一个点代 表一个像元 多光谱变换的主要变换方法有哪些？ 1) 主成分变换（K-L 变换） 2) 缨帽变换（K-T 变换） 图式说明遥感图像分类的一般原理 课本 167 页图 6-3 遥感图像的分类方式都有哪些？ 1) 监督分类 从图像中选择有代表性的训练区，选取所有要区 分的各类地物的样本，用于建立训练分类器（建 立判别函数） 。 根据所选定的判别规则对像元进行 分类。 2) 非监督分类 非监督分类是按照灰度值向量或波谱样式在特征 空间聚焦的情况进行分类。 监督分类与非监督分类之间的异同 训练样本 分类成本 精度 监督分类 需要 高 高 非监督分类 不需要 低 低 什么是辐射畸变？ 从传感器得到的测量值与目标物的真实光谱反射率或光 谱辐射亮度不一致，这种差异就叫做辐射畸变 辐射畸变的来源都有哪些？ 1) 来自传感器的因素： 光学、光电变换系统 2) 来自太阳的因素： 太阳高度 3) 来自大气的因素：
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主要的大气窗口光谱段有哪些？ 1) 0.30-1.15μm 短波区，可见光、部分紫外与部分近红外 收集目标成像信息 2) 1.3-2.5μm 近红外 地质遥感 3) 3.5-5.0μm 中红外 探测高温目标 4) 8-14μm 热红外 反映地物发射率及温度 5) 1mm-1m 微波波段 主动遥感 遥感传感器的组成 收集器、探测器、处理器、输出器 遥感探测器在成像系统上的分类 1) 面阵：中心投影变形 2) 线阵：飞行方向上接近正射投影，线阵方向还是 中心投影 3) 点阵：中心与边缘有比例尺差异 卫星轨道参数都是什么？ 1) 升交点赤经 Ω 2) 近地点角距 ω 3) 轨道倾角 i 4) 卫星轨道的长半轴 α 5) 卫星轨道的偏心率（扁率）e 6) 卫星经过近地点的时刻 T 陆地卫星轨道的类别及特点 1) 近圆形轨道：比例尺一致 2) 近极地轨道：探测范围最大 3) 与太阳同步轨道：光照条件相近 4) 重复探测轨道：动态监测 图像几何畸变的来源都有哪些？ 1) 传感器成像方式引起的图像变形（全景畸变与斜 距投影变形） 2) 传感器外方位元素变化的影响 3) 地形起伏的影响 4) 地表曲率的影响 5) 大气折射的影响 6) 地球自转的影响 遥感图像几何校正的主要步骤及内容 1) 选择控制点： 在遥感图像上选择同名控制点位置，以建立图像 与地面坐标系之间的关系 2) 建立整体映射函数： 根据图像的几何畸变性质及控制点的多少来确定 校正的数学模型，建立起图像与地面坐标系之间
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经典一阶 1 0 1 −1 ������ = −1 0 2 0 0 Roberts 梯度 1 0 0 −1 ������ = 0 −1 2 1 0 Prewitt 梯度
−1 −1 −1 −1 0 1 0 0 0 ������2 = −1 0 1 1 1 1 −1 0 1 d) Sobel 梯度
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的空间变换关系 校正模型求解： 根据地面控制点与对应像点坐标进行平差计算变 换参数，评定精度，并对原始图像进行几何变换 计算 4) 像元灰度值重采样： 由于校正前后图像的分辨率可能变化，像元点相 对位置变化等原因，需要重新计算新像元上的灰 度值 灰度值重采样有哪些常用方法？ 1) 最邻近法 2) 双线性内插法 3) 三次卷积内插法 掌握双线性内插法 掌握卷积运算与常见的空域滤波算子 1) 平滑（低通滤波） A. 均值平滑 1/9 1/9 1/9 1/8 1/8 1/8 1/9 1/9 1/9 或 1/8 0 1/8 1/9 1/9 1/9 1/8 1/8 1/8 B. 中值平滑 2) 锐化（高通滤波） （梯度锐化法） 3) A. 一阶梯度 梯度 = a) ������1 = b) ������1 = c) ������1 = ������1 2 + ������2 2 ≈ |������1 | + |������2 |
1Fra Baidu bibliotek
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遥感的基本概念是什么？ 即遥远的感知，广义上泛指从远处探测、感知物体或事物 的技术。狭义上的遥感特指在航天平台上应用传感器对地 球进行探测的科学技术 遥感探测的特点 1) 宏观观测：大范围获取数据资料 2) 动态监测：快速更新监控范围数据 3) 技术手段多样：可获取海量信息 4) 应用领域广泛，经济效益高 5) 多波段探测：使信息分类，或具有良好的针对性 电磁波谱 γ 射线-X 射线-紫外线-可见光-红外线-微波-超声波-短波-中 波-长波 可见光（紫-蓝-青-绿-黄-橙-红） 红外线（近红外-中红外-远红外-超远红外） 遥感应用的各波段及特性 1) 紫外线|0.01-0.4μm| 来自太阳辐射 在大气中散射严重，臭氧对其吸收严重 主要用于石油普查勘探 2) 可见光|0.38-0.76μm| 来自太阳辐射 大气对其有一定的吸收和散射作用 主要用于遥感成像 3) 红外线|0.76μm-1mm| A. 近红外主要源于太阳辐射 B. 中红外主要源于太阳辐射及地物辐射 C. 热红外主要源于地物热辐射 4) 微波|1mm-1m| 主要源于传感器主要发射，受大气干扰最小 不受光照，全天候的主动遥感 什么是黑体与白体？ 黑体只吸收和辐射，不反射 白体只反射，不吸收，不辐射 什么是普朗克辐射定律？ ������������ = 2������ℎ������ 2 1 ∙ ������ℎ /������������������ ������5 e −1
������1 =
−1 −2 −1 −1 0 1 0 0 0 ������2 = −2 0 2 1 2 1 −1 0 1 B. 二阶 Laplace 梯度 二阶导数算子不检测均匀的灰度变化，而检测变化 的变化率。 0 −1 0 卷积模板 = −1 4 −1 0 −1 0
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电离层/对流层的吸收、散射等 来自地形的因素： 地形倾斜