遥感原理与应用(高起专)2015年春季考试
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7. 写出监督分类中训练数据选择的步骤。(10分) 参考答案：（1）收集信息，包括分类地区的地图和航片等。 （2）进行野外调查获取研究区域的第一手信息。 （3）设计野外调查路线和内容。 （4）分类数字影像预分析。 （5）找出潜在的训练样区。 （6）定位和绘制训练样区。 （7）检查每个训练样区的各波段频率直方图。 （8）调整和去除双峰频率分布。 （9）合并训练数据信息并用于分类程序，进行计算机监督分类过程。
请以08年汶川地震为例，从遥感数据获取，滑坡体提取方法（分类指数的构建、自动分类方法 ）的方面分析遥感在公路滑坡监测中的作用及其优势所在。(12分) 参考答案：1）航空数据大面积快速获取。四川省多云多雨多雾，一般区域性的工作是利用卫星 遥感数据，然而，卫星遥感数据不是应急性的，运行周期一般是26天，无法满足突发事件需要
2. 简述摄影测量的基本原理。(8分)
参考答案：摄影测量的基本原理是：用立体像对来恢复三维物体的原始形状，即形成所谓的立体 模型，然后在立体模型中量测物体的三维空间坐标、形状和大小及其相互关系等信息。
解题思路：
3. LIDAR数据的特点有哪些？(8分) 参考答案：1）缺少光谱信息； 2）数据扫描带中数据分布不均匀； 3）扫描条带覆盖面积较小，不同扫描条带间存在着数据缝隙； 4）同名点获取困难，影响匹配等数据处理。
解题思路：
4. 根据不同的标准对遥感进行分类。(10分) 参考答案：1）按平台高度
按平台高度大致可分为航空、航天和地面测量。这里地面测量师基础性和服务（如：手机地物
光谱，为航空航天遥感器定标、验证航空航天遥感性能及结果）。平台高度包括手持（约1m） 、观测架（1.5~2m）、遥感车(10~20m)、观测塔(30~350m)等。航空遥感平台从数百米、数 千米、20km（高空侦察机）到35km（高空气球）。航天平台从低轨（<500km）、极轨（保持 太阳同步，随重复周期轨道高度可变，一般在700~900km）到静止卫星轨道（与地面自转同步 ，高度约为3.6万km），再到L—1轨道（此处太阳与地球对卫星引力平衡，离地约150万km）。 2） 按遥感波段
参考答案：
解题思路：
9. 2008年5月12日14时28分，四川汶川地震发生后，仅汶川、北川两县县城及周边山体崩塌与 滑坡19处；公路桥梁受损38处；至少还有6处50万~100万方体量具有隐患的滑坡体。导致很多
分布在山区的受灾村庄的进村线路受到的损坏，救援工作受到阻碍。因此需要借助航空或者卫星 遥感影像解译来定位滑坡地点，并重新规划救援路线。
解题思路：
8. 不同的地物具有不同的电磁波反射和辐射特性，因而表现在遥感图像上具有不同的灰度和
色调。正是这种特性，使我们可以利用遥感图像进行地物识别、提取所需要的信息，所以掌握地 物在不同状态不同波段下的反射、辐射或者散射特征是非常重要的。
自行举例说明4种以上不同地物的散射特征。(12分)
第2/4页
第3/4页
行确定。变化类型确定后，再进行遥感制图。 解题思路：
第4/4页
解题思路：
10. 2007年7月1日，我国正式启动了全国第二次土地调查工作，利用遥感技术对我国的国土资
源进行了历史上最为详细的土地调查，为国民经济发展做出了重要贡献。近年来根据国土资源调 查的总体要求以及遥感技术的发展水平，开始全面推进利用高分辨率卫星资料开展土地利用的遥 感动态监测工作。
请从遥感数据获取和处理方面叙述一下如何利用遥感手段进行土地利用的动态监测工作
航空遥感可以提供大面积鸟瞰图，可使我们看到空间脉络的地面特征。而通过地面观察得到这样 的图是非常困难的。此外，它能将地面观察到的各种特征同时记录在一张图上，不同专业的人可 以从同一张图上提取自己感兴趣的信息。
2）可以动态记录现象
航空遥感可以通过连续记录将动态现象用图像的形式记录下来。这个特点被广泛地用于洪水、 交通、滥油和森林火灾等动态现象的监测。
5. 雷达图像的几何畸变有哪些？并简单介绍之。(10分)
参考答案：近距离压缩、透视压缩、阴影、叠掩 近距离压缩：相同的地距，近距的斜距小于远距的斜距。斜距显示的图像上产生近距离压缩
。 透视压缩：在雷达图像上指在面朝雷达波束的一面出现的视界中地物被压缩的现象。
阴影：电磁波为直线传播，当雷达波束受山峰等高大目标阻挡时，这些目标的背面就接收不 到微波，因此，也就不会有雷达回波，结果在图像的相应位置上出现暗区，即为雷达阴影。 叠掩：顶部先成像，并向近射程方向位移。这种雷达回波的超前现象，便形成了雷达图像的顶底 位移，即叠掩现象。 解题思路：
遥感原理与应用(高起专)2015年春季考试
[2015年春季]
姓名 学号 学习中心 专业 年级 考试时间
总分： 100 分 得分： 0 分
一、问答题
1. 航空遥感是很常见的遥感形式，与地面观测相比，有哪些优点。(8分)
参考答案：航空遥感是很常见的遥感形式，与地面观测相比，有以下优点：
1）可以居高临下地观察
3）扩大了光谱感应范围
和肉眼相比，航空遥感通过特殊的胶片或雷达等其他传感器，可以记录更大波段范围地信息。如
红外感光胶片感光范围为0.3~0.9 ；经加石英透镜改善影像质量后可得到感光范围为0.3~0.4
的紫外摄影。
4）可以提高空间分辨率和几何保真
对航空摄影而言，如果对摄影机、胶片和飞行参数选用得当，在航空像片上可以得到更多的空间 细节。如果有合适的地面参照数据，从航片上海可以获取地物精确地位置、距离、方位、高度、 体积和坡度等量测数据。 解题思路：
。飞机航拍数据比较灵活，只要白天有好的时间点，可以随时起飞。航拍遥感数据可以对受灾地 区整体情况进行记录，包括地质灾害如滑坡、崩塌、泥石流等造成的损失形成系统的基础数据， 为灾后重建工作提供科学依据。
2）植被指数、水体指数、土壤调节指数和建筑指数的构建。滑坡体的土地覆盖类型较为复杂，
采用单一指数难以准确提取，因此需要采用多种指数综合提取。
3）确定指数阈值。阈值的选取结合目视解译来进行，以此步骤区分有植被覆盖区和无植被覆
盖区。
4）对无植被覆盖区域进行非监督分类，提取出滑坡体的类别。 （答题要点：采用航空数据5分、植被指数构建5分、水体指数5分、土壤调节指数5分、建筑指 数5分、确定指数阈值5分、非监督分类5分，如有其它合理的答案可酌情加分）
。(12分) 参考答案：1） 遥感资料获取。用卫星遥感方法作土地利用和土地覆盖监测，地面分辨率3 m的 资料可满足土地详查1：1万成图调查要求，分辨率15 m的资料可满足1：5万成图调查要求，分 辨率为30 m的资料能满足1：10万成图调查要求。在不同区域的土地利用和覆盖监测中，要根据
目的选取不同区域的图像。即使是相同区域，也要根据工程的研究要求，选取不同精度的遥感 图像，以便有效减少数据的冗余，提高信息处理的速度，节省人力、物力和财力。
6. 比较监督分类与非监督分类的优缺点。(10分)
参考答案：相比于非监督分类，监督分类的优点在于：①它不需要迭代计算，因而电脑的计算量 相对较小，速度较快；②由于其训练样本是人工选取的，类特征受到分析者先验知识的限制，因 而分类精度一般较高。监督分类的缺点在于：训练区的选取任务繁重且需要技巧，并要求分析者 具有对目标区域的地理及遥感的先验知识。 与监督分类相比，非监督分类的优势在于：①不需要人工的选择训练区，操作更为简便； ②不需要分析者具备相关的先验知识；③其数据的内在结构由算法决定，而不受外界知识的约束 。非监督分类的缺点则体现在：①分类结果的精度依赖于所提供或生产的初始分割参数，一般低 于监督分类的精度；②没有考虑空间关联信息，因此也对噪声更加敏感。 解题思路：
按遥感使用的波段大体可分为光学与微波。这里光学包括波长小于热红外左右的电磁波。由于波 长小于数十微米，可以认为地面物体的特征远大于波长，因而可以忽略衍射，用几何光学处理光 与地表的相互作用。 微波波长可以从亚毫米到米，此时衍射、干涉和极化已很难忽略，故与光学遥感在成像机理和仪 器制造上差别很大。
3） 按成像信号能量来源
以成像信号能量来源来分，遥感大体可分为被动式和主动式两种。被动式可分为反射式与发射式
两种；而主动式又可分为反射式（反射“闪光灯”的照射）与受激发射两种。
第1/4页
4） 按应用
以应用来分，这本身又是一个多维的分类问题。从空间尺度分类，有全球遥感、区域遥感、局地 遥感（如城市遥感）；从地表类型分类，有海洋遥感、陆地遥感、大气遥感；从行业分类，有环 境遥感、农业遥感、林业遥感、水文遥感、地质遥感等。 解题思路：
2） 数据预处理。运用遥感软件对影像进行几何校正、多源影像融合等工作。 3） 图像分类。利用遥感手段获得土地利用/土地覆盖信息的一个重要环节就是分类。依据土地 利用/覆盖的自然特征和人们对土地的开发使用活动，将同样或类似的空间现象划为一组。 4） 土地利用变化信息提取。土地利用/覆盖变化信息是指在确定的时间段内，土地利用和土地 覆盖发生变化的位置、分布、范围和类型等信息。土ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ利用/覆盖变化信息的提取一般是通过新
旧两时期遥感图像在经过几何纠正配准和分类后，利用遥感图像处理软件系统，发现变化位置， 并对变化区域提取，以确定变化类型，形成一系列专题图表示变化信息，常用的方法为影像差 值法。
5） 土地利用变化类型制图。对两个或多个时像的遥感图像的土地利用/覆盖在各波段的均值、 方差以及纹理、形状等主要特征的比较分析后，人工设定匹配规则，对土地/覆盖类型的变化进
请以08年汶川地震为例，从遥感数据获取，滑坡体提取方法（分类指数的构建、自动分类方法 ）的方面分析遥感在公路滑坡监测中的作用及其优势所在。(12分) 参考答案：1）航空数据大面积快速获取。四川省多云多雨多雾，一般区域性的工作是利用卫星 遥感数据，然而，卫星遥感数据不是应急性的，运行周期一般是26天，无法满足突发事件需要
2. 简述摄影测量的基本原理。(8分)
参考答案：摄影测量的基本原理是：用立体像对来恢复三维物体的原始形状，即形成所谓的立体 模型，然后在立体模型中量测物体的三维空间坐标、形状和大小及其相互关系等信息。
解题思路：
3. LIDAR数据的特点有哪些？(8分) 参考答案：1）缺少光谱信息； 2）数据扫描带中数据分布不均匀； 3）扫描条带覆盖面积较小，不同扫描条带间存在着数据缝隙； 4）同名点获取困难，影响匹配等数据处理。
解题思路：
4. 根据不同的标准对遥感进行分类。(10分) 参考答案：1）按平台高度
按平台高度大致可分为航空、航天和地面测量。这里地面测量师基础性和服务（如：手机地物
光谱，为航空航天遥感器定标、验证航空航天遥感性能及结果）。平台高度包括手持（约1m） 、观测架（1.5~2m）、遥感车(10~20m)、观测塔(30~350m)等。航空遥感平台从数百米、数 千米、20km（高空侦察机）到35km（高空气球）。航天平台从低轨（<500km）、极轨（保持 太阳同步，随重复周期轨道高度可变，一般在700~900km）到静止卫星轨道（与地面自转同步 ，高度约为3.6万km），再到L—1轨道（此处太阳与地球对卫星引力平衡，离地约150万km）。 2） 按遥感波段
参考答案：
解题思路：
9. 2008年5月12日14时28分，四川汶川地震发生后，仅汶川、北川两县县城及周边山体崩塌与 滑坡19处；公路桥梁受损38处；至少还有6处50万~100万方体量具有隐患的滑坡体。导致很多
分布在山区的受灾村庄的进村线路受到的损坏，救援工作受到阻碍。因此需要借助航空或者卫星 遥感影像解译来定位滑坡地点，并重新规划救援路线。
解题思路：
8. 不同的地物具有不同的电磁波反射和辐射特性，因而表现在遥感图像上具有不同的灰度和
色调。正是这种特性，使我们可以利用遥感图像进行地物识别、提取所需要的信息，所以掌握地 物在不同状态不同波段下的反射、辐射或者散射特征是非常重要的。
自行举例说明4种以上不同地物的散射特征。(12分)
第2/4页
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行确定。变化类型确定后，再进行遥感制图。 解题思路：
第4/4页
解题思路：
10. 2007年7月1日，我国正式启动了全国第二次土地调查工作，利用遥感技术对我国的国土资
源进行了历史上最为详细的土地调查，为国民经济发展做出了重要贡献。近年来根据国土资源调 查的总体要求以及遥感技术的发展水平，开始全面推进利用高分辨率卫星资料开展土地利用的遥 感动态监测工作。
请从遥感数据获取和处理方面叙述一下如何利用遥感手段进行土地利用的动态监测工作
航空遥感可以提供大面积鸟瞰图，可使我们看到空间脉络的地面特征。而通过地面观察得到这样 的图是非常困难的。此外，它能将地面观察到的各种特征同时记录在一张图上，不同专业的人可 以从同一张图上提取自己感兴趣的信息。
2）可以动态记录现象
航空遥感可以通过连续记录将动态现象用图像的形式记录下来。这个特点被广泛地用于洪水、 交通、滥油和森林火灾等动态现象的监测。
5. 雷达图像的几何畸变有哪些？并简单介绍之。(10分)
参考答案：近距离压缩、透视压缩、阴影、叠掩 近距离压缩：相同的地距，近距的斜距小于远距的斜距。斜距显示的图像上产生近距离压缩
。 透视压缩：在雷达图像上指在面朝雷达波束的一面出现的视界中地物被压缩的现象。
阴影：电磁波为直线传播，当雷达波束受山峰等高大目标阻挡时，这些目标的背面就接收不 到微波，因此，也就不会有雷达回波，结果在图像的相应位置上出现暗区，即为雷达阴影。 叠掩：顶部先成像，并向近射程方向位移。这种雷达回波的超前现象，便形成了雷达图像的顶底 位移，即叠掩现象。 解题思路：
遥感原理与应用(高起专)2015年春季考试
[2015年春季]
姓名 学号 学习中心 专业 年级 考试时间
总分： 100 分 得分： 0 分
一、问答题
1. 航空遥感是很常见的遥感形式，与地面观测相比，有哪些优点。(8分)
参考答案：航空遥感是很常见的遥感形式，与地面观测相比，有以下优点：
1）可以居高临下地观察
3）扩大了光谱感应范围
和肉眼相比，航空遥感通过特殊的胶片或雷达等其他传感器，可以记录更大波段范围地信息。如
红外感光胶片感光范围为0.3~0.9 ；经加石英透镜改善影像质量后可得到感光范围为0.3~0.4
的紫外摄影。
4）可以提高空间分辨率和几何保真
对航空摄影而言，如果对摄影机、胶片和飞行参数选用得当，在航空像片上可以得到更多的空间 细节。如果有合适的地面参照数据，从航片上海可以获取地物精确地位置、距离、方位、高度、 体积和坡度等量测数据。 解题思路：
。飞机航拍数据比较灵活，只要白天有好的时间点，可以随时起飞。航拍遥感数据可以对受灾地 区整体情况进行记录，包括地质灾害如滑坡、崩塌、泥石流等造成的损失形成系统的基础数据， 为灾后重建工作提供科学依据。
2）植被指数、水体指数、土壤调节指数和建筑指数的构建。滑坡体的土地覆盖类型较为复杂，
采用单一指数难以准确提取，因此需要采用多种指数综合提取。
3）确定指数阈值。阈值的选取结合目视解译来进行，以此步骤区分有植被覆盖区和无植被覆
盖区。
4）对无植被覆盖区域进行非监督分类，提取出滑坡体的类别。 （答题要点：采用航空数据5分、植被指数构建5分、水体指数5分、土壤调节指数5分、建筑指 数5分、确定指数阈值5分、非监督分类5分，如有其它合理的答案可酌情加分）
。(12分) 参考答案：1） 遥感资料获取。用卫星遥感方法作土地利用和土地覆盖监测，地面分辨率3 m的 资料可满足土地详查1：1万成图调查要求，分辨率15 m的资料可满足1：5万成图调查要求，分 辨率为30 m的资料能满足1：10万成图调查要求。在不同区域的土地利用和覆盖监测中，要根据
目的选取不同区域的图像。即使是相同区域，也要根据工程的研究要求，选取不同精度的遥感 图像，以便有效减少数据的冗余，提高信息处理的速度，节省人力、物力和财力。
6. 比较监督分类与非监督分类的优缺点。(10分)
参考答案：相比于非监督分类，监督分类的优点在于：①它不需要迭代计算，因而电脑的计算量 相对较小，速度较快；②由于其训练样本是人工选取的，类特征受到分析者先验知识的限制，因 而分类精度一般较高。监督分类的缺点在于：训练区的选取任务繁重且需要技巧，并要求分析者 具有对目标区域的地理及遥感的先验知识。 与监督分类相比，非监督分类的优势在于：①不需要人工的选择训练区，操作更为简便； ②不需要分析者具备相关的先验知识；③其数据的内在结构由算法决定，而不受外界知识的约束 。非监督分类的缺点则体现在：①分类结果的精度依赖于所提供或生产的初始分割参数，一般低 于监督分类的精度；②没有考虑空间关联信息，因此也对噪声更加敏感。 解题思路：
按遥感使用的波段大体可分为光学与微波。这里光学包括波长小于热红外左右的电磁波。由于波 长小于数十微米，可以认为地面物体的特征远大于波长，因而可以忽略衍射，用几何光学处理光 与地表的相互作用。 微波波长可以从亚毫米到米，此时衍射、干涉和极化已很难忽略，故与光学遥感在成像机理和仪 器制造上差别很大。
3） 按成像信号能量来源
以成像信号能量来源来分，遥感大体可分为被动式和主动式两种。被动式可分为反射式与发射式
两种；而主动式又可分为反射式（反射“闪光灯”的照射）与受激发射两种。
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4） 按应用
以应用来分，这本身又是一个多维的分类问题。从空间尺度分类，有全球遥感、区域遥感、局地 遥感（如城市遥感）；从地表类型分类，有海洋遥感、陆地遥感、大气遥感；从行业分类，有环 境遥感、农业遥感、林业遥感、水文遥感、地质遥感等。 解题思路：
2） 数据预处理。运用遥感软件对影像进行几何校正、多源影像融合等工作。 3） 图像分类。利用遥感手段获得土地利用/土地覆盖信息的一个重要环节就是分类。依据土地 利用/覆盖的自然特征和人们对土地的开发使用活动，将同样或类似的空间现象划为一组。 4） 土地利用变化信息提取。土地利用/覆盖变化信息是指在确定的时间段内，土地利用和土地 覆盖发生变化的位置、分布、范围和类型等信息。土ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ利用/覆盖变化信息的提取一般是通过新
旧两时期遥感图像在经过几何纠正配准和分类后，利用遥感图像处理软件系统，发现变化位置， 并对变化区域提取，以确定变化类型，形成一系列专题图表示变化信息，常用的方法为影像差 值法。
5） 土地利用变化类型制图。对两个或多个时像的遥感图像的土地利用/覆盖在各波段的均值、 方差以及纹理、形状等主要特征的比较分析后，人工设定匹配规则，对土地/覆盖类型的变化进