现代遥感导论思考题

遥感作业

1、太阳辐射穿过大气，导致其能量衰减的原因是哪些？

太阳辐射穿过大气与大气发生相互作用，主要有两种基本形式，即大气吸收和大气散射。

太阳辐射穿过大气层时，大气的某些成分具有选择吸收一定波长辐射能的特点。大气中吸收太阳辐射的成分主要有臭氧，二氧化碳，水汽，氧及固体杂志等。太阳辐射大气吸收后变成热能，因而使太阳辐射减弱。大气的吸收主要是发生在紫外和红外区。

太阳辐射穿过大气时能力将减弱的另一个原因是大气的散射作用。太阳辐射与大气中气体分子和微粒相互作用会发生散射现象，散射改变了电磁波传播的方向，使一部分电磁波不能到达地面。受大气散射的太阳辐射会到达地面，也会返回太空被传感器接收，称为叠加在目标地物信之上的噪音，降低了遥感数据的质量，造成影像的模糊，影响遥感数据的判读。大气散射主要发生在可见光区，因此大气的散射作用是造成太阳辐射衰弱的主要原因之一。

2、何为大气窗口？常用于遥感的大气窗口有哪些？

大气窗口是指太阳辐射通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的光辐射波段范围。太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有:微波波段（0.8~25cm），热红外波段（8~14um），中红外波段（3.5~5.5um），可见光和近红外波段（0.4~2.5um）。3、比较几种地物（植被、水、沙、雪）的反射光谱特征有何不同？

自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值.土壤的反射光谱特征主要受到土壤中的原生矿物和次生矿物、土壤水分含量、土壤有机质、铁含量、土壤质地等因素的影响.

水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定,同时又受到各种水状态的影响.地表较纯洁的自然水体对0.2.5μm 波段的电磁波吸收明显高于绝大多数其它地物.在光谱的可见光波段内,水体中的能量-物质相互作用比较复杂,光谱反射特性概括起来有一下特点：

（1）光谱反射特性可能包括来自三方面的贡献：水的表面反射、水体底部物质的反射和水中悬浮物质的反射.

（2）光谱吸收和透射特性不仅与水体本身的性质有关,而且还明显地受到水中各种类型和大小的物质——有机物和无机物的影响.

（3）在光谱的近红外和中红外波段,水几乎吸收了其全部的能量,即纯净的自然水体在近红外波段更近似于一个“黑体”,因此,在1.2.5μm 波段,较纯净的自然水体的反射率很低,几乎趋近于零.

植物的光谱特征可使其在遥感影像上有效地与其他地物相区别.同时,不同的植物各有其自身的波谱特征,从而成为区分植被类型、长势及估算生物量的依据.

4、什么是地物反射光谱曲线？它对影像分析有什么作用？

地物反射率随波长是变化的,我们以波长作为横坐标,反射率作为纵坐标,将地物反射率随波长的变化绘制成曲线,即地物的反射率随波长变化的曲线,叫地物的反射光谱曲线。不同地物的该曲线是不同的，地物反射率随波长变化的规律，为遥感影像的判读和分析提供了重要依据。

5、黑体的辐射特性？

①总辐射出射度M与曲线下的面积成正比,且随温度T的增加而迅速增加

②总辐射出射度M是在从零到无穷大的波长范围内（整个电磁波谱)的积分。

③辐射密度通量随波长连续性变化，每条曲线只有一个最大值。

④温度越高辐射通量越大，不同温度曲线不同。

⑤随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。

6、微波为什么具有穿透云层的能力？

微波波长比粒子的直径大得多,则又属于瑞利散射的类型,散射强度与波长的四次方成反比,波长越长散射强度越小,所以微波才可能有最小散射、最大透射。

7、说明扫描方式传感器的成像原理及获取数据的特点？

扫描成像是依靠探测元件和扫描镜头对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像。扫描方式的传感器采用专门的光敏或热敏探测器把收集到的地物电磁波能量变成电信号记录下来，然后可通过无线电频道向地面发送，从而实现遥感信息的实时传输。光机扫描仪获取数据主要是通过对目标地物逐点逐行扫描。

CCD固体扫描仪获取数据主要是通过呈线性排列方式装置的CCD探测元件沿卫星前进方向推帚式扫描成像，但其幅范有限度。

8、如何评价遥感图像的质量？

一、遥感图像的空间分辨率：指像素所代表的地面范围的大小。地面分辨率取决于胶片的分辨率和摄影镜头的分辨率所构成的系统分辨率，以及摄影机焦距和航高。

二、图象的光谱分辨率：波谱分辨率是指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高。传感器的波段选择必须考虑目标的光谱特征值。

三、辐射分辨率：辐射分辨率是指传感器接受波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。某个波段遥感图像的总信息量与空间分辨率、辐射分辨率有关。

四、图象的时间分辨率：时间分辨率指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。时间分辨率对动态监测很重要。