遥感课后习题

遥感应用的本质是通过遥感观测数据来“反演”地表有价值的信息第一章

1.1

遥感信息的这种多源、多维的特性，可以通过不同的分辨率进行度量和描述：

空间分辨率光谱分辨率辐射分辨率时间分辨率

3. 遥感图像的空间分辨率是指什么，有哪几种表达方式？

空间分辨率：针对图像或传感器而言，指图像上能够区分的最小单元的大小，或指传感器区

分两个目标物的最小角度或线性距离的度量

空间分辨率的3种表示法：

像元：指单个像元对应的地面面积大小，常以边长表示，单位为m。如NOAAA VHRR : 1100m, Landsat/TM : 28.5m，QuickBird : 0.61m

线对数（LP）:摄影系统的空间分辨率通常用单位宽度内可识别的线对数表示（Line pairs per millimetre），单位为LP/mm。所谓线对指一对同等大小的明暗条纹或规则间隔的明暗条对瞬时视场（IFOV）:指传感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位为毫弧度（mrad）。一个瞬时视场内的信息，表示一个像元。IFOV与传感器的高度有关，高度越高，分辨率越

低；还与传感器的视角有关，视角越倾斜，观测面积越大，分辨率就越差。

4. 相同时期的遥感传感器，设计的空间分辨率越高，则光谱分辨率越低，这是为什么？

在遥感成像系统设计中，空间分辨率和光谱分辨率常常不可兼得，因为高光谱成像系统的光

谱带宽很窄，必须用较大的IFOV才能收集足够多的光子以维持可接受的信噪比；同样，高

空间分辨率系统的IFOV很小，因此必须以较宽的光谱通道才能捕捉足够的光能量。

计算：若IFOV为2mrad，传感器高度为10000m，则星下点像元对应的地面面积为多少？

5. 遥感图像的空间分辨率越高，识别地物目标的能力越强吗？为什么？一般来说，遥感系统的空间分辨率越高，贝U识别地物目标的能力越强

但是，特定目标在图像上的可分辨程度，并不完全取决于空间分辨率的值，而是和它的形状、

大小，以及它与周围物体的亮度、结构差异有关。例如，Landsat TM的空间分辨率为30m,

但是10~20m宽的铁路甚至10m宽的公路通过沙漠、水域、草原、耕地等背景光谱较单调的地区时，往往清晰可辨。

可见，空间分辨率的大小仅表明图像细节的可见程度；而真正的识别效果，还要考虑环境背

景复杂性等因素的影响。

扩展：经验证明，遥感系统空间分辨率的选择，一般应小于被探测目标最小直径的1/2（Jensen, 1996）。例如，若要识别公园内的松树，则可以接受的最低空间分辨率应是最小

松树的直径的一半。而且，若松树与环境背景之间的光谱响应差异很小，则需要更高的空间

分辨率才能成功识别

6. 遥感主要利用的电磁波范围是哪些？是如何划分的?

光学渋段

短波红外和中红外有时也一起统称为中红外

多光谱扫描仪可以感应从可见光到中红外多个波段区的能量 在热红外区的两个大气窗口，可利用热扫描仪探测地表辐射能量差异 主动和被动微波遥感使用 1mm~1m 的大气窗口 按照波长划分

7•遥感图像的光谱分辨率是指什么？

光谱分辨率指传感器选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、波长间隔的大小 8•遥感图像的光谱分辨率越高，识别地物目标的能力越强吗？为什么？

？

可见，光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强， 对物体的识别精度越高， 遥感应用分析的 效果也就越好。遥感图像分类的实质就是选择有效的判别函数来区分这些不同的点集， 也就

是把不同类型的地物目标区别开来。

多波段数据的利用，是进行专题特征提取和定量分析的前提， 它大大提高了遥感应用分析的

精度。

9•进行地物分类时，参与分类的波段越多则分类越准确吗？为什么？ 波谱分辨率是不是越高越好呢？ 波段分得越细，各波段数据间的相关性可能越大， 往往相邻波段数据相互交叉、重复，

增加

数据的冗余度，未必能达到预期的识别效果，而且给数据传输和处理带来困难 对于遥感应用而言，一

般采用

3个波段时的识别准确度最高

10•传感器光谱分辨率的设计应考虑到哪些因素？ 传感器光谱分辨率的设计必须综合考虑探测目的、 光谱特性、大气窗口等多种因素， 通过大

量的试验和评价形成

11. 遥感图像的辐射分辨率是指什么？

辐射分辨率指传感器对光谱信号强弱的敏感程度、 区分能力，即传感器探测元件在接收光谱 信号时能分辨的最小辐射度差

辐射分辨率一般用亮度的分级数表示，即最暗

-最亮亮度值间分级的数目，称为量化级数

12. 遥感图像的辐射分辨率越高，识别地物目标的能力越强吗？为什么？

紫外

可见光 Hur

Ciirm

Rrd

近红外短波红外

1&|jm 远红外 1mm 1m

反肘垃段

发射红外故段 〔热红外波段）

微波

某IKONOS 图像的直方图

13•传感器辐射分辨率的设计应考虑到哪些因素? 14. 遥感图像的时间分辨率是指什么？

时间分辨率是关于遥感图像时间间隔的一项性能指标。 传感器按照一定的时间周期重复采集

数据，这种重复观测的最小时间间隔称为时间分辨率

15. 遥感图像的时间分辨率除了受飞行器的回归周期影响以外，还会受到传感器的哪些设计 特性的影响？

- 时间分辨率的大小，主要决定于

- 飞行器回归周期（影响因素：轨道高度、轨道倾角、运行周期、

轨道间隔、偏移系数）

传感器设计特性（是否倾斜观测、多星观测）

16•根据遥感探测周期的长短可将时间分辨率分为哪些类型？分别用来解决哪些地学问题？ 根据遥感探测周期的长短，可将时间分辨率分为三种类型：

超短或短周期时间分辨率：气象卫星系列（ NOAA 、FY 等），以“时”为单位，可反映一天 内的变化。如探测大气海洋物理现象、突发性灾害监测（地震、火山爆发、森林火灾等） 、

污染源监测等

中周期时间分辨率：资源卫星系列（

Landsat 、SPOT 、CBERS 等），以“天”为单位，用来

反映月、旬、年内的变化。如探测植物季相节律，反演关键农时的参数进行作物估产，农林 牧等再生资源的调查，旱涝灾害监测，气候、大气、海洋动力学分析等 长周期时间分辨率：较长时间间隔的各类遥感信息，

反映“年”为单位的变化。如湖泊消长、

河道迁徙、海岸进退、城市扩展、灾情调查、资源变化等等

可以认为Landsat 的时间分辨率为 16天，SPOT 为1~4天，NOAA 为若干小时， FY-2为几

十分钟，而航空摄影等则可以根据需求进行人为控制 17•传感器时间分辨率的设计应考虑到哪些因素？ 18.遥感系统的分类

2,5X 1O E

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2.0x10 1,5X10' 0X10

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