试卷A_遥感原理与应用

武汉大学2005—2006学年下学期

《遥感原理与应用》试卷（A）

学号：姓名：院系：专业：得分

一、名词解释：（15）

1．绝对黑体 2．大气窗口

3．图像融合 4．距离分辨力

5．特征选择

二、简答题（45）

1．分析植被的反射波谱特性。说明波谱特性在遥感中的作用。

2．遥感图像处理软件的基本功能有哪些？

3．遥感图像目视判读的依据有哪些，有哪些影响因素？

4．写出ISODATA的中文全称和步骤。

5．比较多光谱TM图像与SAR图像的异同点？

6．写出MODIS中文全称，指出其特点。

7．写出与遥感有关的书和专业杂志（至少各3种），遥感的应用领域（至少5个）。

8．描述像点和地物点之间关系的主要模型有哪些，写出其通用数学模型，指出各自

适用的传感器。

9．根据你所学本课程的知识，你认为影响遥感技术发展的主要因素是什么，你有何

见解？

三、论述题（40）

1．若用R代表地学的真实信息，R′代表从遥感图像上提取的信息，我们利用遥感技术的目的之一就是要实现ΔR=R—R′=min，试分析导致ΔR的因素，如何使其min？

2．叙述遥感图像监督法分类的基本原理，请你设计一个完整的框架以实现遥感图像的监督法分类，指出每一步的功能。

A卷参考答案要点

名词解释

1．绝对黑体：指能够全部吸收而没有反射电磁波的理想物体。

2．大气窗口：大气对电磁波有影响，有些波段的电磁波通过大气后衰减较小，透过率较高的波段。3．图像融合：由于单一传感器获取的图像信息量有限，难以满足应用需要，而不同传感器的数据又具有不同的时间、空间和光谱分辨率以及不同的极化方式，因此，需将这些多源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，这个过程即图像融合。

4．距离分辨力：指测视雷达在发射脉冲方向上能分辨地物最小距离的能力。它与脉冲宽度有关，而与距离无关。

5．特征选择：指从原有的m个测量值集合中，按某一规则选择出n个特征，以减少参加分类的特征图像的数目，从而从原始信息中抽取能更好的进行分类的特征图像。即使用最少的影像数据最好的进行分类。

二、简答题（45）

1．分析植被的反射波谱特性。说明波谱特性在遥感中的作用。

由于植物进行光合作用，所以各类绿色植物具有相似的反射波谱特性，以区分植被与其他地物。

（1）由于叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿色反射作用强，因而在可见光的绿波段有波峰，而在蓝、红波段则有吸收带；

（2）在近红外波段（0.8-1.1微米）有一个反射的陡坡，形成了植被的独有特征；

（3）在近红外波段（1.3-2.5微米）受绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降；但是，由于植被中又分有很多的子类，以及受到季节、病虫害、含水量、波谱段不同等影响使得植物波谱间依然存在细部差别。

波谱特性的重要性：

由于不同地物在不同波段有着不同的反射率这一特性，使得地物的波谱特性成为研究遥感成像机理，选择遥感波谱段、设计遥感仪器的依据；在外业测量中，它是选择合适的飞行时间和飞行方向的基础资料；有效地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；定量遥感的基础。

2．遥感图像处理软件的基本功能有哪些？

1）图像文件管理——包括各种格式的遥感图像或其他格式的输入、输出、存储以及文件管理等；2）图像处理——包括影像增强、图像滤波及空间域滤波，纹理分析及目标检测等；

3）图像校正——包括辐射校正与几何校正；

4）多图像处理——包括图像运算、图像变换以及信息融合；

5）图像信息获取——包括直方图统计、协方差矩阵、特征值和特征向量的计算等；

6）图像分类——非监督分类和监督分类方法等；

7）遥感专题图制作——如黑白、彩色正射影像图，真实感三维景观图等地图产品；

8）三维虚拟显示——建立虚拟世界；

9）GIS系统的接口——实现GIS数据的输入与输出等。

3．遥感图像目视判读的依据有哪些，有哪些影响因素？

地物的景物特征：光谱特征、空间特征和时间特征。

影响因素包括：地物本身复杂性，传感器的性能以及目视能力。

4．写出ISODATA的中文全称和步骤。

迭代自组织数据分析算法

步骤：

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。

5．比较多光谱TM图像与SAR图像的异同点？

⏹成像方式不同；

⏹地形起伏的影响不同；

⏹分辨率不同；

⏹光源：TM是利用多光谱成像，SAR利用微波成像；

⏹抗干扰能力：由于SAR使用微波段，使其抗干扰能力强，具有全天候的工作能力；

⏹应用目的不同。

6．写出MODIS中文全称，指出其特点。

MODIS即中等分辨力成像光谱仪，其特点是：

波段不连续,数量少（36个），地面分辨率较低（星下点离间分辨率为250M，500M，1000M），每1-2天可覆盖全球一遍，主要用于大气、海洋和陆地探测。

7．写出与遥感有关的书和专业杂志（至少各3种），遥感的应用领域（至少5个）。

《微波遥感原理》《遥感原理、方法和应用》《摄影测量与遥感概论》；

《遥感学报》《测绘学报》《武汉大学学报信息版》；

应用领域：地质调查、农作物估产、土壤解译、臭氧层检测。

8描述像点和地物点之间关系的主要模型有哪些，写出其通用数学模型，指出各自适用的传感器。

1）共线方程模型：适用于所有参数已知的传感器；

2）通用模型：适用于地形起伏较小的图像；

3）PFM模型：适用于高分辨力的传感器。

9．根据你所学本课程的知识，你认为影响遥感技术发展的主要因素是什么，你有何见解？

遥感技术发展目前的存在问题有以下几个：

1）遥感的时效性：实时检测与处理能力不足； 2）遥感的定量反演：精度不能达到实用要求。

产生以上问题的原因有如下两条：

1）遥感技术本身的局限性； 2）人们认识上的局限性。

三、论述题

1．若用R代表地学的真实信息，R′代表从遥感图像上提取的信息，我们利用遥感技术的目的之一就是要实现ΔR=R—R′=min，试分析导致ΔR的因素，如何使其min？

由于在遥感图像获取信息的过程中存在着各种几何变形和辐射变形，在图象变换、特征选择过程以及信息提取等方面也存在误差，使得ΔR的出现不可避免。但是通过分析误差成因，我们可以尽可能的减少这些误差，使得ΔR=R—R′=min。

几何变形主要来源于以下：

（1）传感器成像方式引起的图像变形（2）传感器外方位元素变化的影响（3）地形起伏引起的像点位移（4）地球曲率引起的图像变形（5）大气折射所引起的图像变形（6）地球自转的影响对于几何变形，可通过几何处理来进行误差纠正，包括粗纠正和精纠正。