地物的反射光谱与地物波谱特性
遥感试题汇总
中科院博士遥感入学考试1995年博士生(地学分析)入学试题一、简答题(40分)1．遥感地学评价标准。
2． LandsatTM 数据特征。
3．我国风云一号气象卫星主要通道及特征。
4．遥感信息处长合分析。
二、问答题(任选二题，60分)1．评述我国遥感应用的发展特点。
2．遥感在自然资源调查中的应用。
3．举例说明遥感在地学研究中应用与作用。
4．遥感监测在全球变化研究中的作用。
1996年博士生入学试题(遥感地学分析)(任选四题，每题25分)1．遥感地学分析及其意义2．遥感在资源调查中的应用特点3．论述遥感在全球变化研究中作用4．遥感信息增强方法5．专题遥感信息提取的方法与应用2000年中科院博士入学考试(RS)遥感概论一、简答与名词解释：1. 混合像元(98)2. 高光谱 (98)3. 监督与非监督分类(97)4. 最大似然法(97)5. 纹理特征用于信息提取 (98)6. 主成分分析 (99)7. TM 的七个波段(97)8. 高光谱遥感(99)9. 遥感影象的特征(99)二、论述1. 最小二乘法的原理、公式及应用。
(98)2. 结合工作，谈遥感的应用与发展前景。
(99)3. 遥感地学评价基础。
(97)2000年中科院遥感所博士生入学考试RS试题一、名词解释(每个 5 分，共 25 分)1. 高光谱遥感2. 空间分辨率3. 大气纠正4. 色度空间5. 小波变换二、论述题(任选三，每个 25 分，共 75 分)一、微波遥感的成像机理二、多源数据复合的方法及关键技术三、遥感的发展及前沿综述四、结合你的专业，谈谈遥感应用的关键技术2002 年中科院遥感所博士入学考试(RS)一、名词解释(20 分)五、波谱分辨率2. 密度分割3. 全球定位系统4. 遥感制图5. 监督分类二简答(40 分)1. 多源数据信息融合的基本原理2. 雷达遥感的主要特征3. 纹理特征提取的方法4. 遥感信息地学评价标准三问答(40 分)1. 成像光谱仪的基本原理2. 遥感影像解译的主要标志3. 结合您的专业,谈谈遥感应用的关键技术中国院遥感所XXXX年硕士研究生入学考试试题(遥感概论) 一、名词解释(每题 6 分,共 60 分)•地物反射波(光)谱• 双向反射率分布函数•基尔霍夫定律•瑞利散射• 大气窗口• 分辨率•辐射亮度• 维恩位移定律• 高光谱• 小波分析二、问答题(每题 12 分,共 60 分)：六、简述遥感数字影像增强处理的目的，例举一种增强处理方法，说明其原理和步骤。
典型地物反射波谱测量与特征分析
典型地物反射波谱测量与特征分析引言典型地物反射波谱测量与特征分析是遥感领域的重要研究内容之一、通过获取地物的反射光谱特性，可以深入了解地物的组成和性质，从而实现地物分类和变化监测等应用。
本文将介绍地物反射光谱测量的方法以及常见的特征分析方法。
一、地物反射光谱测量方法1.无人机航拍法无人机航拍法是一种比较常用的地物反射光谱测量方法。
通过搭载光谱仪等设备的无人机进行航拍，可以获取高分辨率的光谱数据。
这种方法适用于小范围的地物反射光谱测量，可以获取非常详细的地物光谱信息。
2.便携式光谱仪法便携式光谱仪法是一种简便易行的地物反射光谱测量方法。
通过使用便携式光谱仪，可以在不同地点采集地物的光谱数据。
这种方法适用于快速测量大面积范围的地物光谱信息，常用于农业、植被监测等领域。
3.卫星遥感法卫星遥感法是一种广泛应用于大区域地物光谱测量的方法。
通过卫星传感器获取的遥感数据，可以得到地物的反射光谱特性。
这种方法适用于大范围的地物光谱监测和研究。
二、地物反射光谱特征分析方法1.基于统计学的分析方法基于统计学的分析方法通过对光谱数据进行统计学分析，提取地物的光谱特征。
常见的方法有频率统计和概率分布分析。
这些方法能够揭示地物光谱的整体分布规律，帮助区分不同地物类型。
2.基于特征波长的分析方法基于特征波长的分析方法通过找到光谱数据中特定波长的峰值或谷值，来提取地物的光谱特征。
常见的方法有光谱指数法和比值法。
这些方法能够有效提取地物的光谱特征，突出地物的不同性质。
3.基于光谱反射率的分类方法基于光谱反射率的分类方法通过将地物反射光谱与已知地物光谱进行对比，实现地物的分类。
常见的方法有最大似然分类和支持向量机分类。
这些方法通过对光谱数据进行分析，可以将地物进行有效地分类。
三、应用实例1.植被监测通过地物反射光谱测量和特征分析，可以实现对不同植被的监测。
通过提取植被的光谱特征，可以了解植被的生长状况、叶绿素含量等指标，进而对植被进行分类和变化监测。
实验1——地物光谱的测试
实验1 可见光与近红外波谱测试1.1实习概述按照国家光谱数据库数据测试参考标准选择典型进行地物反射、发射光谱测试。
根据所测的光谱曲线特征选择最佳遥感波段和最佳遥感时间。
1.2实习目的①掌握地物反射、发射光谱特性的基本概念，特点；②掌握典型地物光谱的测试方法和实验数据分析处理的基本流程和方法；③分析影响地物波谱特性测定的因素；了解地物表面不同几何状况、含水状况、风化状况、粗糙程度对反射、发射光谱的影响；了解多种地物光谱随时间变化的特征与规律；了解入射和观测角度变化对地物光谱的影响。
④培养学生理论联系实际及知识的综合运用能力，为后续专业课程学习创造条件。
1.3实习任务测量试验区的植被、水、土壤、道路的光谱特性。
要求测定不同植被、水、土壤、道路的波谱特性曲线，即每类地物至少选择5个小类（或样本）。
①清水、营养化水、污染水反射光谱、发射光谱测试与特征分析；②不同覆盖度、不同长势植被覆盖反射光谱、发射光谱测试与特征分析；③城乡非自然目标反射光谱、发射光谱测试与特征分析；④土壤反射光谱、发射光谱测试与特征分析；⑤岩石反射光谱、发射光谱测试与特征分析。
要求：上述5个实验根据具体情况必作2个，选作1个。
1.4设备（软件）及资料准备1.4.1 实习设备及软件测定地物反射光谱特性的仪器是可见光、近红外光谱仪。
仪器由收集器、分光器、探测器和显示或记录器组成。
测定地物发射光谱特性的仪器是热红外波谱仪、热红外辐射计。
1.4.2 实习前准备工作1.4.2.1 光谱测试仪器的标定测量仪器在采集数据前必须通过指定的定标实验室的定标检测，检验仪器的工作性能。
仪器的定标在室定标和实验场地现场定标，并在提交数据时附上相应测量仪器的定标报告。
若对同一种典型地物（农作物、岩矿、水体等）的相同观测项目采用不同型号的测量仪器，则必须在观测实验前到指定的实验室或实验场进行统一校准和比对：即在相同的条件下，同时测量同一目标，进行归一化处理，分析各仪器的误差，以精度高的仪器为准，进行误差订正，并在提交数据时应附上相应测量仪器的比对报告。
遥感知识点
一、遥感的概念1、遥感（Remote Sensing)：不接触地物，从远处把目标地物的电磁波特征记录下来，通过分析揭示地物的特征性质及其变化的综合性探测技术。
2、遥感的定义广义遥感——无接触的远距离探测狭义遥感——不与探测目标接触，记录目标的电磁波特性遥感不同于遥测（telemetry）和遥控（remote control），但需要综合运用遥测和遥控技术。
3、几个重要的概念传感器：又名遥感器，是指远距离感测地物环境辐射或反射电磁波的仪器。
遥感平台：遥感中搭载传感器的工具称为遥感平台，按高度可分为地面平台、航空平台、航天平台。
二、遥感技术的特点宏观性、综合性、多波段性（全天候）、多时相性（动态分析）三、遥感的分类按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。
按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感四、遥感技术系统1、定义：是一个从地面到空中直至空间；从信息收集、存储、传输处理到分析判读、应用的完整技术系统。
包括被测目标的信息特征、信息的获取、信息的记录与传输、信息的处理和信息的应用五大部分2、遥感技术系统的组成遥感试验：对电磁波特性、信息获取、传输和处理技术的试验。
遥感信息获取：中心工作。
遥感平台和传感器。
信息的记录与传输：遥感信息处理：处理的原因遥感信息应用四、遥感技术系统1、遥感发展概况与展望Remote Sensing 的提出：美国学者布鲁伊特于1960年提出，1961年正式通过。
遥感发展的三个阶段：萌芽阶段、航空遥感阶段、航天遥感阶段（气球、风筝、信鸽姿态不定，均不是理想的遥感平台）航空遥感阶段1903年航天遥感阶段1957年2、我国遥感发展概况50年代航空摄影和应用工作。
60年代，航空摄影工作初具规模，应用范围不断扩大。
地物波谱特性及实例
地物波谱特性及实例王韶泽;姜乐平【期刊名称】《内江科技》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】2页(P136,133)【作者】王韶泽;姜乐平【作者单位】【正文语种】中文自然界中任何地物都具有反射和发射电磁辐射的能力，但物体在不同波长处其反射和发射电磁辐射的能力是不同的。
地面上各种物体由于组成物质的分子、原子性质和结构规模不同，因而各种地物对不同波长的电磁波的反射、发射及透射本领也有差异。
这种无物体反射、发射及透射电磁波的本领随入射波的改变而改变的特性，称为地物波谱特性，包括地物的反射波谱特性和地物的发射波谱特性。
1.1 同一地物的反射波谱特性地物的波谱特性一般随时间季节变化，这称为时间效应；处在不同地理区域的同种地物具有不同的波谱效应，称为空间效应。
如下图所示，同一春小麦在花期、灌浆期、乳熟期、黄叶期的光谱测试所得的结果。
灌浆期和乳熟期的春小麦反射率明显低于花期的春小麦。
黄叶期时由于植物不具备绿色特征，其反射波谱近似于一条斜线。
这是因为黄叶的水含量降低，导致在1.45微米、1.95微米、2.7微米附近的三个水吸收带的减弱。
当叶片有病虫害时，也有与黄叶期相同的反射率。
1.2 不同地物的反射波谱特性（1）土壤的反射波谱特性。
自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，土壤反射波谱曲线比较平滑。
一般来讲，土壤的光谱特性曲线与以下一些因素有关，即土壤类别、含水量、有机质含量、砂和土壤表面的粗糙度、粉砂相对百分含量等。
土质越细反射率越高；有机质含量越高、含水量越高反射率越低。
此外肥力对反射率也有一定的影响，因此可以利用土壤波谱特性定量分析土壤的含水量和肥力状况。
（2）水体的反射波谱特性。
水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收率很强，特别到近红外波段吸收就更强，反射率几乎等于零，所以在近红外遥感影像上，水体呈黑色，因此在遥感中常用近红外波段确定水体的位置和轮廓。
在此波段的黑白正片上，与周围的植被和土壤有明显的反差，很容易识别和判读。
西南大学《遥感概论》复习思考题及答案
（0785）《遥感概论》复习思考题名词解释：1、遥感2、电磁波谱（Electramagitic spectrum）3、太阳常数：4、地物光谱特性：5、地物反射光谱与地物反射光谱曲线：6、黑体：7、基尔霍夫定律：8、大气窗口：9、饱和度：10、传感器：11、反差contrast：12、乳剂分辨率：13、像对stereopair：14、航向重叠（longitudinal overlap）：15、旁向重叠（lateral overlap）：16、中心投影17、像点位移：18、投影差：19、倾斜差：20、航空相片的使用面积：21、判读标志：22、亮度系数：23、立体观察：24、主比例尺：25、平均比例尺：26、多光谱扫描仪MSS：27、专题制图仪TM：28、灰阶：29、卫片空间分辨率：30、卫片空间分辨率可辨性：31、监督分类：32、非监督分类：33、图象增强处理：34、密度分割：35、吸收率：36、透射率：37、反射率：38、灰体：39、维恩定律：40、斯特藩-玻耳兹定律：41、发射率：42、减色法原理43、加色法原理：二、简答及论述题1、简述遥感概念及特点2、遥感的分类3、简述微波电磁波的特性：4、试举例阐述研究地物反射光谱的意义：6、分析为什么晴朗的天空呈现兰色？云呈现白色？7、中心投影与垂直投影的关系8、像对的立体观察条件9、什么是航空相片判读标志？试举例说明常用判读标志。
10、举例阐述航空相片常用判读方法。
11、分析影响地物在黑白全色航空相片上成像色调的因素。
12、在黑白全色航空相片上，怎样区分铁路与公路？怎样区分田与土？13、简述航空相片的判读原则14、简述陆地卫星轨道运行特征，为什么设定这样的特征？15、陆地卫星轨道为什么与太阳同步？怎么实现？16、比较航空相片与卫星相片的航向、旁向重叠17、分析MSS、TM图象各波段图象的光谱效应。
（0785）《遥感概论》复习思考题答案一、名词44、遥感（Remote Sensing），从广义上说是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。
典型地物反射波谱测量与特征分析
典型地物反射波谱测量与特征分析一、实验目的与要求1.实验意义：（1）对光谱测量仪器的认识：ASD野外光谱分析仪FieldSpecPro是一种测量可见光到近红外波段地物波谱的有效工具，它能够快速扫描地物，光线探头在毫秒内得到地物的单一光谱。
FieldSpec分光仪主要由附属手提电脑，观测仪器，手枪式把手，光线光学探头以及连接数据线组成。
通过连接电脑，可实时持续显示测量光谱，使得测量者可以即时获取需要的测量数据。
（2）对课堂内容的认识：地物反射光谱是指某种物体的反射率或反射辐射能随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得到的曲线即为反射波谱特性曲线。
影响地物波谱变化的因素：太阳位置（太阳高度角和方位角）。
不同的地理位置，海拔高度不同。
时间、季节的变化。
地物本身差异、土壤含水量、植被病虫害。
2.实验目的：（1）地物波谱数据获取需要使用地面光谱仪，通过该实验学会地面光谱仪的原理与使用方法。
（2）通过对地物光谱曲线分析，比较相异与相似地物反射光谱特征。
认识并掌握典型地物反射光谱特征。
二、实验内容与方法1.实验内容（1）典型地物反射波谱测量选择典型地物类型，使用地物光谱仪，开展地物光谱测量，获得典型地物可见光近红外波段（0.4-2.5微米）的反射光谱曲线。
地物类型：植被（草地、灌丛），水体（不同水深，有无植被），土壤（裸土、有少量植被覆盖土壤），不透水地面（水泥地面、沥青路面、大理石地面）。
（2）地物波谱特征分析a)标准波谱库浏览b)波谱库创建c)高光谱地物识别●从标准波谱库选择端元进行地物识别●自定义端元进行地物识别2.实验方法（1）ASD光谱仪简介FieldSpec Pro型光谱仪是美国分析光谱设备(ASD)公司主要的野外用高光谱测量设备。
整台仪器重量7.2公斤，可以获取350~2500nm 波长范围内地物的光谱曲线，探测器包括一个用于350-1000nm的512像元NMOS硅光电二极管阵列, 以及两个用于1000-2500nm的单独的热电制冷的铟-镓-砷光电探测器。
遥感的物理基础
反射现象：电磁波在传播过程中，通过两种介 质的交界面时会出现反射现象，反射现象出要 出现在云顶（云造成噪声）。
遥感基础与应用
大气窗口
不同波段的电磁波受到大气的衰减作用轻重不 同。
电磁波通过大气层时较少被反射，吸收和 散射的，透射率较高的波段称为大气窗口。
遥感传感器选择的探测波段应包含在大气窗口 之内。
(2) 地物的发射光谱特性
同一地物，其表面粗糙或颜色较深的，发射率 往往较高，反之，发射率则较小。
比热大，热惯量大，以及具有保温作用的地物， 一般发射率大，反之发射率就小。
例如水体，在白天水面光滑明亮，表面反射强 而温度较低，发射率亦较低；而夜间，水的比 热大，热惯量也高，故而发射率较高。
遥感基础与应用
结果输出（图、表）
接收 预处理
用户处 理应用
遥感基础与应用
太阳辐射曲线
太阳辐射的能量主要集中 在可见光，其中0.38 ～ 0.76 µ m的可见光能量占太阳辐射 总能量的46%，最大辐射强 度位于波长0.47 µ m左右； 到达地面的太阳辐射主要 集中在0.3 ～ 3.0 µ m波段，
包括近紫外、可见光、近
土壤含水量增加，土壤的反射率就会下降，在 水的各个吸收带（1.4um、1.9um、2.7um处附近 区间），反射率的下降尤为明显。
遥感基础与应用
三种不同类型土壤在干燥环境下的光谱曲线
水的吸收带（1.4um、1.9um、2.7um） 干燥土壤的波谱特征主要 与土壤物质组成（成土矿 物和土壤有机质）有关。 土壤含水量增加，土壤的 反射率就会下降，
遥感基础与应用
不同地物的反射波谱特征
遥感基础与应用
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地物的反射光谱曲线
不同的地物在不 同波段反射率存在差 异。
右图为雪地、小
麦地的光谱曲线。
植物反射波谱特性
由于植物均进行光合 作用，因此各类绿色植物 具有很相似的反射波谱特 性： 在可见光波段 0.55μm（绿光）附近有 反射率为10%-20%的一个 波峰； 在近红外波段0.81.0μm间有一个反射的陡 坡，至1.1μm附近有一个 峰值，形成植被的独有特 征。
地物的反射光谱
物体是反射波谱限于紫外、可见光
和近红外，尤其是后两波段。
物体的反射波谱是特征主要取决于该
物体与入射辐射相互作用的波长选择，即：
对入辐射是反射、吸收和投射的选择性，其 中反射作用是主要的。
地物的反射光谱
地物的反射光谱有如下特征： （1）不同的地物在不同波段反射率存在差异 （如雪地、小麦地的光谱曲线） （2）相同地物光谱曲线有相似性，但是也存在 差异性（如患虫害的小麦与正常小麦的光谱曲线） （3）地物光谱特征具有事件性和空间性（不同 时间与空间光谱特征不同
完善等很多问题仍然缺乏一套系统的、规范的我
国典型地物的波普数据。
国外地物波谱库研究现状
美国NASA于70年代初就初步建立了地
球资源信息系统（ERSIS）。包括植被、土
壤、岩矿和水体等2000余种地物的实验室 反射波谱数据。
地物波谱仪
地物波谱仪
逐渐摆脱“看图识字”的阶段，越来越依赖于地
物波谱特性的研究和发展。
我国地物波谱特性发展现状
地物波谱特性是遥感探测的基础，遥感优
化组合的依据，是定量遥感的技术与应用发展的 先决条件，但我国在地物波谱特性研究中还存在 在很多问题，尽管我国近年引进了一大批代表国 际前沿的地物波谱测试的设备，但其辅助装置不
土壤的反射波谱特性
没有明显的波
粉砂
峰和波谷。
土质越细反射
沙 腐泥
率越高，有机质含 量越高含水越高， 反射率越低
地物的反射光谱特性
水
体 反射主要
是在蓝绿波段， 其他波段吸收
都很强，近红
外吸收更强。
地物的反射光谱特性
岩石
形态各特性 英文名称：object spectrum characteristics 定义：地物发射、反射和透射电磁波的强度 的特性。 所属学科：测绘学（一级学科） 摄影测量与遥感学（二级学科）
基础材料。
有效的进行遥感图像数字处理的前提之一，
用户判读，识别，分析遥感影像的基础。
地物波谱特性发展现状
遥感波谱范围不断拓宽，空间、波谱和时间 分辨率不断提高，遥感影像处理，地物识别和信 息提取技术不断完善，遥感数据获取由多光谱，
高光谱至超高光谱，信息挖掘由“粗糙”到“精
细”，遥感地物识别由间接到直接，遥感应用已
地物波谱特性
地物波谱也称地物光谱。 地物波谱特性是指各种地物各自所具有
的电磁波特性（发射辐射或反射辐射）。
在遥感技术中各国都十分重视地物波谱
特征的测定。
地物波谱特性
在遥感中，测量地物反射波普特性 曲线的作用：
选择遥感波谱段，设计遥感仪器的依据 在外业测量中，是选择合适的飞行时间的
地物的反射光谱与 地物波谱特性
遥感09-2班 李 楠
地物的反射光谱与地物波谱特性
地物的反射光谱
地物波谱特性
地物波谱的发展
地物的反射光谱
地物反射光谱 是指地物的反射率随入射波长而
变化的规律。
根据地物的反射光谱所绘制的曲线成为地 物反射光谱曲线 。 通过地物反射光谱曲线的不同辨别地物 是遥感识别地物性质的基本原理 。