《遥感原理与应用》习题答案解析

遥感原理与应用习题

第一章遥感物理基础

一、名词解释

1 遥感：在不接触的情况下，对目标或自然现象远距离感知的一门探测技术。

2遥感技术：遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。

3电磁波：电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、4电磁波谱：把各种电磁波按照波长或频率的大小依次排列，就形成了电磁波谱

5绝对黑体：能够完全吸收任何波长入射能量的物体

6灰体：在各种波长处的发射率相等的实际物体。

7绝对温度：热力学温度，又叫热力学温标，符号T，单位K（开尔文，简称开）

8色温：在实际测定物体的光谱辐射通量密度曲线时，常常用一个最接近灰体辐射曲线的黑体辐射曲线作为参照这时的黑体辐射温度就叫色温。

9大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段称。

10发射率：实际物体与同温度的黑体在相同条件下的辐射功率之比。

11光谱反射率：物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。

12波粒二象性：电磁波具有波动性和粒子性。

13光谱反射特性曲线：反射波谱曲线是物体的反射率随波长变化的规律，以波长为横轴，反射率为纵轴的曲线。

问答题

1黑体辐射遵循哪些规律？

（1 由普朗克定理知与黑体辐射曲线下的面积成正比的总辐射通量密度W随温度T的增加而迅速增加。

(2 绝对黑体表面上，单位面积发射的总辐射能与绝对温度的四次方成正比。

(3 黑体的绝对温度升高时，它的辐射峰值向短波方向移动。

(4 好的辐射体一定是好的吸收体。

(5 在微波段黑体的微波辐射亮度与温度的一次方成正比。

2电磁波谱由哪些不同特性的电磁波段组成？遥感中所用的电磁波段主要有哪些？

a. 包括无线电波、微波、红外波、可见光、紫外线、x射线、伽玛射线等

b. 微波、红外波、可见光

3 物体的辐射通量密度与哪些因素有关？常温下黑体的辐射峰值波长是多

少？

（1 与光谱反射率，太阳入射在地面上的光谱照度，大气光谱透射率，光度计视场角，光度计有效接受面积。

（2. b为常数2897.8

4 叙述沙土、植物、和水的光谱反射率随波长变化的一般规律。

1）沙土：自然状态下，土壤表面反射曲线呈比较平滑的特征，没有明显的峰值和谷值。干燥条件下，土壤的波谱特征主要与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

2）植物：在可见光波段绿光附近有一个波峰，两侧蓝、红光部分各有一个吸收带，近红外波段（0.8-1.0um）有一个有一个反射陡坡，至1.1um附近有一峰值。近红外波段（1.3-2.5um）吸收率大增反射率下降。

3）水：水体的反射主要在可见光中的蓝绿光波段，近红外和中红外波段纯净的自然水体的反射率很低，几乎趋近于零。水中含有泥沙，可见光波段反射率会增加，含有水生植物时，近红外波段反射增强。

5 地物光谱反射率受哪些主要的因素影响？

答：太阳位置，传感器位置，地理位置，地形，季节气候变化，地面温度变化，地物本身的变异，大气状况。

6 何为大气窗口？分析形成大气窗口的原因。

答：大气窗口：有些波段的电磁波的电磁辐射通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利。

原因：太阳辐射到达地面要穿过大气层，大气辐射.反射共同影响衰减强度，剩余部分才为透射部分，不同电磁波衰减程度不一样，透过率高的对遥感有利。

7 传感器从大气层外探测地面物体时，接收到哪些电磁波能量？

答：（1）太阳辐射透过大气并被地表反射进入传感器的能量（2）太阳辐射被大气散射后被地表反射进入传感器的能量（3）太阳辐射被大气散射后直接进入传感器的能量（4）太阳辐射被大气反射后进入传感器的能量（5）被视场以外地物反射进入视场的交叉辐射项(6)目标自身辐射的能量。

第二章遥感平台及运行特点

名词解释：

1遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称遥感平台。

2遥感传感器：测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具，是遥感技术的重要组成部分。

3卫星轨道参数：确定卫星轨道在空间的具体位置。由升交点，近地点角距，轨道倾角，卫星轨道长半轴，卫星轨道偏心率，卫星近地点时刻组成。

4升交点赤经：卫星轨道升交点与春分点间的角距。

5 卫星姿态角：以卫星质心为坐标原点，沿轨道前进的切线方向为x轴，垂直轨道面的方向为Y轴，垂直xy平面的方向为z轴，卫星姿态角有三种：绕x轴旋转的姿态角为滚动：绕y轴旋转的姿态角为俯仰；绕z轴旋转的为偏航。

6与太阳同步轨道：卫星轨道面与太阳地球连线之间在黄道面内的夹角不变，不随地球绕太阳公转而改变

7 LandSat：美国陆地观侧卫星系统。

8 SPOT：法国空间研究中心研制的一种地球观测卫星系统。

问答题：

1、遥感卫星轨道的四大特点是什么？这些特点有什么好处？

答：（1）近圆形轨道：使在不同地区获得的图像比例尺一致。便于扫描仪用固定扫描频率对地面扫描成像，避免造成扫描行之间不衔接现象。

（2）近极地轨道：有利于增大卫星对地面总的观测范围。（3）与太阳同步轨道：有利于卫星在相近的光照条件下对地面进行观测；有利于卫星在固定的时间飞临地面接收站上空，使卫星上的太阳电池得到稳定的太阳照度。

（4）可重复轨道：有利于对地面地物或自然现象的文化动态监测。

第三章遥感传感器

遥感传感器：获取遥感数据的关键设备。

探测器：将收集的辐射能变为化学能或电磁能的元件。

红外扫描仪：利用红外进行扫描成像的成像仪

多光谱扫描仪：利用光线机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器

推扫式成像仪：一种瞬间在像面上先形成一条图像甚至一副二维影像，以推扫描的方式获取沿轨道的连续图像条带，然后对影像景象进行扫描成像的成像仪

成像光谱仪：以多路，连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器

瞬时视场：形成多个像元的视场，决定地面分辨率