福建师范大学网络学院《遥感导论》期末考试
一、解释下列名词
1遥感遥感是指非接触的，远距离的探测技术
2传感器能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成
3数字图像数字图像是指可用矩阵或数组表示的图像
4加色法是以红、绿、蓝三原色的两种以上色光按一定比例混合，产生其他色彩的方法。遥感导论课程辅导
5波谱分辨率是指传感器探测器件接收电磁波辐射所能区分的最小波长范围
6辐射畸变指遥感传感器在接收来自地物的电磁波辐射能时，电磁波在大气层中传输和传感器测量中受到遥感传感器本身特性、地物光照条件（地形影响和太阳高度角影响）以及大气作用等影响，而导致的遥感传感器测量值与地物实际的光谱辐射率的不一致。
7辐射分辨率是指传感器能分辨的目标反射或辐射的电磁辐射强度的最小变化量
8间接判读标志是指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征，借助它可以推断与某地物属性相关的其他现象。例如地物与其相关指示特征、地物及与环境关系、地物与成像时间的关系等。
9图像重采样通过改变像元大小，进而改变图像特征的数字图像处理技术。
10减色法混合色光或白光中的部分色光被吸收，使得原颜色变成一种补色。11发射光谱曲线系指地物自身发（辐）射电磁波的能力，随其波长变化的特性。
12大气窗口电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段称为大气窗口
13纹理指遥感图像中目标地物内部色调有规律变化造成的影像结构，即图像上目标物表面的质感。
14空间分辨率是指图像中可辨认的临界物体空间几何长度的最小极限，即对细微结构的分辨率。
15图像卷积运算是在空间域上对图像作局部检测的运算，以实现平滑和锐化的目的。
16颜色对比是指被看成的颜色包括灰色向着它周围颜色的对立方向变化的现象
17中值虑波中值滤波是一种非线性的信号处理方法，因此中值滤波器也就是一种非线性的滤波器
18均值平滑在数字图像中开一窗口，比如3*3的，在计算机中把九个像元的数值取平均值作为中间像元的数值，（所以叫均值）再将窗口向右平移，直至整幅图像都做完。
19偏斜像片摄影机主光轴偏离垂线大于3度，取得的像片称倾斜像片。
20模拟图像就是利用数码合成技术将几幅甚至数十幅真实图像的部分图像信息经过技术合成后生成一副人工雕琢后的图像
21维恩位移定律维恩位移定律（Wien'sdisplacementlaw）是物理学上描述黑体电磁辐射能流密度的峰值波长与自身温度之间反比关系的定律
22假彩色合成又称彩色合成。根据加色法或减色法，将多波段单色影像合成为假彩色影像的一种彩色增强技术。
23辐射通量又称辐射功率，是以辐射形式发射、传播或接收的功率，单位为W（瓦），即1W1J/s（焦耳每秒）。它也是辐射能随时间的变化率
24差值运算两景相同行列数的图像，对应像元亮度值相减就是差值运算。
25植被指数利用卫星不同波段探测数据组合而成的，能反映植物生长状况的指数。
26监督分类又称训练场地法，是以建立统计识别函数为理论基础，依据典型样本训练方法进行分类的技术。
27辐射增强是遥感软件ERDAS的一种图像处理功能，用来改善视觉效果
28程辐射即路径辐射，指一部分太阳辐射在到达地表目标物前就直接被大气散射到太空并被传感器接收。
29NDVI即归一化差值植被指数，是近红外和红波段反射率的差与和的比值，该指数部分消除了大气程辐射和太阳-地物-卫星社会主义国家相对应的影响，增强了对植被的响应能力，具有简单易操作的特点，是目前应用最广的植被指数。
30光谱吸收系数紫外吸收光谱一般用波长范围在200～400nm的光谱照射物质分子,分子吸收紫外线,引起分子价...有时也以吸收系数的对数值作纵坐标。吸收曲线的峰称为吸收峰，它所对应的波长称为最大吸收波长，常用λman标示。
二、回答如下问题
1．请分别按遥感平台、探测波段、传感器工作方式等对遥感进行分类。
答：按遥感平台分：地面（近地面）、航空、航天遥感；按探测波段分：紫外、可见光、红外、微波；按传感器工作方式分：主动和被动、成像和非成像；按应用领域分：农业、林业、海洋、军事、地质、地貌等（也可以是其它方面应用类型）。
2．简述遥感系统的组成。
答：要点：目标物电磁波特性、信息的获取、信息的接收、信息的处理、信息的应用五大部分组成。每个要点需适当展开说明。
3．什么是差值运算和比值运算，差值运算和比值运算的实用价值是什么？
答：差值运算：两幅同样行列数的图像完成空间配准后，对应像元的亮度值相减就是差值运算。其作用是：有利于目标与背景反差较小的信息提取、有利于同一研究区的时相变化、行列各移一位后与原图像相减突出边缘。比值运算：两幅同样行列数的图像完成空间配准后，对应像元的亮度值相除（被除数不能为0）就是比值运算。其作用是：检测波段的斜率信息，提高对比度（具体包括计算植被指数、去除地形影响、土壤含水量差异、微地貌变化等）。
4．什么是K-T变换，K-T变换的实用价值是什么？
答：K-T变换—Kauth-Thomas变换—缨帽变换Y=BX，实质是标轴旋转，旋转后坐标轴指向地物，即Y1指向亮度、Y2指向绿度、Y3指向湿度；Y1-Y2构成植被视面、Y3-Y1构成土壤视面、Y3-Y2构成过渡区视面，从植被视面可看出植物生长变化引起的地表亮度和绿度相应变化情况；从土壤视面可看出植物生长变化引起的地表亮度和湿度相应变化情况；从过渡区视面可看出植物生长变化引起的地表绿度和湿度相应变化情况。
5．遥感影像目视判读的直接判读标志有哪些？
答：三个方面——色、形、位。色指目标地物在遥感影像上的颜色包括，色调、颜色和阴影。形指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大小、图型。位指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括位置和相关布局。每个判读标志要适当展开说明。
6．什么叫地物波谱特征和地物反射波谱特征，为什么能利用地物反射波谱特征判定地物？
答：一种物质所产生的自身辐射（发射），或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特别标识，即地物的波谱特征；在可见光与近红外波段（0.38-2.5?m），地表物体的自身热辐射几乎为零；而且在这些物体中，对外来辐射能产生透射作用的只有清澈水体等少数几种。所以，从遥感应用的角度，对遥感波谱特征的研究主要集中在对地物反射波谱特征的研究；同一物体对不同波长的电磁波有不同的反射系数，这种反射系数随波长的变化特征称为该物体的反射波谱特征；这种特征的图示表达称为反射波谱曲线，根据不同地物反射波谱曲线的差异可以区分这些地物；对于确定的遥感图像，对比光谱上不同地物相应波段处光谱曲线的差异，有助于选择合适方法进行图像处理与分类。
7．遥感影像的几何畸变是怎样产生的，怎样进行纠正？
答：
8．简述大气对被动遥感的作用？
答：辐射作用：叠加在地物辐射能量中，对地球辐射起干扰作用；吸收作用：对于强吸收的谱段起障碍作用，对通透的谱段起削弱作用；散射作用：不同的散射类型，使得辐射传播方向和强度发生改变，尤其程辐射干扰了地物辐射亮度；反射作用：使得地物变得不清晰甚至不可见；折射作用：改变电磁波传播方向，使遥感影像发生几何畸变。
9．什么是线性变换，举例说明线性变换的过程和作用。
答：为了改善图像的对比度，必须改变图像像元的亮度值，并且这种改变需符合一定的数学规律，即在运算过程中有一个变换函数。如果变换函数是线性的或分段线性的，这种变换就是线性变换。例如某图像亮度值范围在0-15，采用y=2x这一变换函数逐像元对图像进行计算，获得新的图像亮度值拉伸为0-30。使得新图像视觉效果更好，像元间的差异也能更好地体现。
10．做图像几何纠正时，控制点的选取原则是什么？
答：要点：位置准确、容易分辨、变化较大、分布均匀。对每条要适当展开说明。
11．为什么有必要进行遥感与非遥感信息复合，怎样进行遥感与非遥感信息复合？
答：必要性：遥感信息来源于地球表面物体对太阳辐射的反射(被动遥感)，某些波段还具有一定的穿透能力，由此可得到具有一定地表深度的信息。通过不同地物的相关性，还可间接地获得信息，例如植被和土壤相关，通过覆盖在土壤上的植被信息，可间接地分析出土壤的情况。还可通过不同遥感信息源的优势互补，进行复合增加信息量。尽管如此，仅通过遥感手段获取信息仍感到不够，不能解决遇到的全部问题，因此将地形、气象、水文等专题信息，行政区划、人口、经济收入等人文与经济信息作为遥感数据的补充，可有助于综合分析问题，发现客观规律，提高解译的效果，因此遥感数据与地理数据的复合也是遥感分析过程中不可缺少的手段。必要性要点：遥感信息尽管丰富，但仍需要其它信息辅助，才能更好地揭示地物特征性质变化。怎样进行：遥感数据是以栅格格式记录的，而地面采集的地理数据常呈现出多等级，多量纲的特点，数据格式也多样化。因此，为了使各种地理数据能与遥感数据兼容，首先需要将获取的非遥感数据按照一定的地理网格系统重新量化和编码，以完成各种地理数据的定量和定位，产生的新的数据格式。甚至可以将其制作成与遥感数据类似的若干独立的波段，以便和遥感数据复合。这样，遥感数据与非遥感数据可在空间上对应一致，又可在成因上互相说明，以达到深入分析的目的。怎样进行要点：地理数据的网格化（包括网格数据生成、与遥感数据配准），最优遥感数据的选取，配准复合等步骤。
12、什么是空间增强，空间增强包含哪些内容？
答：空间增强也叫空间滤波，是通过局部的卷积运算来实现的，通常采用N行N列矩阵算子作为卷积函数对原图像进行逐行逐列扫描计算完成，主要包括平滑和锐化。平滑是用来去除各种原因造成的干扰和噪声，主要有均值平滑和中值滤波。锐化为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分采用的处理方法，结果形成边缘图像，不再保留原图像的特征。
13．什么是对比度变换？什么是线性变换及非线性变换？各举一例说明。
答：对比度变换是通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元的对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。这种改变是通过一个变换函数进行的，如果该变换函数是线性的或分段线性的，则为线性变换，其它为非线性变换。线性变换例子=2x+1，非线性变换例子，指数变换、对数变换等。
14．什么是像点位移，像点位移主要由哪些因素引起的?
答：中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片上的移动，这种现象称为像点位移。像点位移量与高差成正比，与像主点距离成正比，与摄影高度（航高）成反比，位移量还与像片倾斜程度成正相关。
15．什么是植被指数？举例说明植被指数及其应用。
答：根据地物光谱反射率的差异作比值、差值等运算以突出图像中植被的特征的算法称为植被指数，是图像代数运算增强的典型应用，在增强植被信息、提取植被类别或估算绿色生物量等方面具有广泛应用，例如差值植被指数、比值植被指数、归一化植被指数等。
一、解释下列名词
1遥感遥感是指非接触的，远距离的探测技术
2传感器能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成
3数字图像数字图像是指可用矩阵或数组表示的图像
4加色法是以红、绿、蓝三原色的两种以上色光按一定比例混合，产生其他色彩的方法。遥感导论课程辅导
5波谱分辨率是指传感器探测器件接收电磁波辐射所能区分的最小波长范围
6辐射畸变指遥感传感器在接收来自地物的电磁波辐射能时，电磁波在大气层中传输和传感器测量中受到遥感传感器本身特性、地物光照条件（地形影响和太阳高度角影响）以及大气作用等影响，而导致的遥感传感器测量值与地物实际的光谱辐射率的不一致。
7辐射分辨率是指传感器能分辨的目标反射或辐射的电磁辐射强度的最小变化量
8间接判读标志是指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征，借助它可以推断与某地物属性相关的其他现象。例如地物与其相关指示特征、地物及与环境关系、地物与成像时间的关系等。
9图像重采样通过改变像元大小，进而改变图像特征的数字图像处理技术。
10减色法混合色光或白光中的部分色光被吸收，使得原颜色变成一种补色。11发射光谱曲线系指地物自身发（辐）射电磁波的能力，随其波长变化的特性。
12大气窗口电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段称为大气窗口
13纹理指遥感图像中目标地物内部色调有规律变化造成的影像结构，即图像上目标物表面的质感。
14空间分辨率是指图像中可辨认的临界物体空间几何长度的最小极限，即对细微结构的分辨率。
15图像卷积运算是在空间域上对图像作局部检测的运算，以实现平滑和锐化的目的。
16颜色对比是指被看成的颜色包括灰色向着它周围颜色的对立方向变化的现象
17中值虑波中值滤波是一种非线性的信号处理方法，因此中值滤波器也就是一种非线性的滤波器
18均值平滑在数字图像中开一窗口，比如3*3的，在计算机中把九个像元的数值取平均值作为中间像元的数值，（所以叫均值）再将窗口向右平移，直至整幅图像都做完。
19偏斜像片摄影机主光轴偏离垂线大于3度，取得的像片称倾斜像片。
20模拟图像就是利用数码合成技术将几幅甚至数十幅真实图像的部分图像信息经过技术合成后生成一副人工雕琢后的图像
21维恩位移定律维恩位移定律（Wien'sdisplacementlaw）是物理学上描述黑体电磁辐射能流密度的峰值波长与自身温度之间反比关系的定律
22假彩色合成又称彩色合成。根据加色法或减色法，将多波段单色影像合成为假彩色影像的一种彩色增强技术。
23辐射通量又称辐射功率，是以辐射形式发射、传播或接收的功率，单位为W（瓦），即1W1J/s（焦耳每秒）。它也是辐射能随时间的变化率
24差值运算两景相同行列数的图像，对应像元亮度值相减就是差值运算。
25植被指数利用卫星不同波段探测数据组合而成的，能反映植物生长状况的指数。
26监督分类又称训练场地法，是以建立统计识别函数为理论基础，依据典型样本训练方法进行分类的技术。
27辐射增强是遥感软件ERDAS的一种图像处理功能，用来改善视觉效果
28程辐射即路径辐射，指一部分太阳辐射在到达地表目标物前就直接被大气散射到太空并被传感器接收。
29NDVI即归一化差值植被指数，是近红外和红波段反射率的差与和的比值，该指数部分消除了大气程辐射和太阳-地物-卫星社会主义国家相对应的影响，增强了对植被的响应能力，具有简单易操作的特点，是目前应用最广的植被指数。
30光谱吸收系数紫外吸收光谱一般用波长范围在200～400nm的光谱照射物质分子,分子吸收紫外线,引起分子价...有时也以吸收系数的对数值作纵坐标。吸收曲线的峰称为吸收峰，它所对应的波长称为最大吸收波长，常用λman标示。
二、回答如下问题
1．请分别按遥感平台、探测波段、传感器工作方式等对遥感进行分类。
答：按遥感平台分：地面（近地面）、航空、航天遥感；按探测波段分：紫外、可见光、红外、微波；按传感器工作方式分：主动和被动、成像和非成像；按应用领域分：农业、林业、海洋、军事、地质、地貌等（也可以是其它方面应用类型）。
2．简述遥感系统的组成。
答：要点：目标物电磁波特性、信息的获取、信息的接收、信息的处理、信息的应用五大部分组成。每个要点需适当展开说明。
3．什么是差值运算和比值运算，差值运算和比值运算的实用价值是什么？
答：差值运算：两幅同样行列数的图像完成空间配准后，对应像元的亮度值相减就是差值运算。其作用是：有利于目标与背景反差较小的信息提取、有利于同一研究区的时相变化、行列各移一位后与原图像相减突出边缘。比值运算：两幅同样行列数的图像完成空间配准后，对应像元的亮度值相除（被除数不能为0）就是比值运算。其作用是：检测波段的斜率信息，提高对比度（具体包括计算植被指数、去除地形影响、土壤含水量差异、微地貌变化等）。
4．什么是K-T变换，K-T变换的实用价值是什么？
答：K-T变换—Kauth-Thomas变换—缨帽变换Y=BX，实质是标轴旋转，旋转后坐标轴指向地物，即Y1指向亮度、Y2指向绿度、Y3指向湿度；Y1-Y2构成植被视面、Y3-Y1构成土壤视面、Y3-Y2构成过渡区视面，从植被视面可看出植物生长变化引起的地表亮度和绿度相应变化情况；从土壤视面可看出植物生长变化引起的地表亮度和湿度相应变化情况；从过渡区视面可看出植物生长变化引起的地表绿度和湿度相应变化情况。
5．遥感影像目视判读的直接判读标志有哪些？
答：三个方面——色、形、位。色指目标地物在遥感影像上的颜色包括，色调、颜色和阴影。形指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大小、图型。位指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括位置和相关布局。每个判读标志要适当展开说明。
6．什么叫地物波谱特征和地物反射波谱特征，为什么能利用地物反射波谱特征判定地物？
答：一种物质所产生的自身辐射（发射），或对外来辐射所产生的反射和透射，形成了该物质的一种特别标识，即地物的波谱特征；在可见光与近红外波段（0.38-2.5?m），地表物体的自身热辐射几乎为零；而且在这些物体中，对外来辐射能产生透射作用的只有清澈水体等少数几种。所以，从遥感应用的角度，对遥感波谱特征的研究主要集中在对地物反射波谱特征的研究；同一物体对不同波长的电磁波有不同的反射系数，这种反射系数随波长的变化特征称为该物体的反射波谱特征；这种特征的图示表达称为反射波谱曲线，根据不同地物反射波谱曲线的差异可以区分这些地物；对于确定的遥感图像，对比光谱上不同地物相应波段处光谱曲线的差异，有助于选择合适方法进行图像处理与分类。
7．遥感影像的几何畸变是怎样产生的，怎样进行纠正？
答：
8．简述大气对被动遥感的作用？
答：辐射作用：叠加在地物辐射能量中，对地球辐射起干扰作用；吸收作用：对于强吸收的谱段起障碍作用，对通透的谱段起削弱作用；散射作用：不同的散射类型，使得辐射传播方向和强度发生改变，尤其程辐射干扰了地物辐射亮度；反射作用：使得地物变得不清晰甚至不可见；折射作用：改变电磁波传播方向，使遥感影像发生几何畸变。
9．什么是线性变换，举例说明线性变换的过程和作用。
答：为了改善图像的对比度，必须改变图像像元的亮度值，并且这种改变需符合一定的数学规律，即在运算过程中有一个变换函数。如果变换函数是线性的或分段线性的，这种变换就是线性变换。例如某图像亮度值范围在0-15，采用y=2x这一变换函数逐像元对图像进行计算，获得新的图像亮度值拉伸为0-30。使得新图像视觉效果更好，像元间的差异也能更好地体现。
10．做图像几何纠正时，控制点的选取原则是什么？
答：要点：位置准确、容易分辨、变化较大、分布均匀。对每条要适当展开说明。
11．为什么有必要进行遥感与非遥感信息复合，怎样进行遥感与非遥感信息复合？
答：必要性：遥感信息来源于地球表面物体对太阳辐射的反射(被动遥感)，某些波段还具有一定的穿透能力，由此可得到具有一定地表深度的信息。通过不同地物的相关性，还可间接地获得信息，例如植被和土壤相关，通过覆盖在土壤上的植被信息，可间接地分析出土壤的情况。还可通过不同遥感信息源的优势互补，进行复合增加信息量。尽管如此，仅通过遥感手段获取信息仍感到不够，不能解决遇到的全部问题，因此将地形、气象、水文等专题信息，行政区划、人口、经济收入等人文与经济信息作为遥感数据的补充，可有助于综合分析问题，发现客观规律，提高解译的效果，因此遥感数据与地理数据的复合也是遥感分析过程中不可缺少的手段。必要性要点：遥感信息尽管丰富，但仍需要其它信息辅助，才能更好地揭示地物特征性质变化。怎样进行：遥感数据是以栅格格式记录的，而地面采集的地理数据常呈现出多等级，多量纲的特点，数据格式也多样化。因此，为了使各种地理数据能与遥感数据兼容，首先需要将获取的非遥感数据按照一定的地理网格系统重新量化和编码，以完成各种地理数据的定量和定位，产生的新的数据格式。甚至可以将其制作成与遥感数据类似的若干独立的波段，以便和遥感数据复合。这样，遥感数据与非遥感数据可在空间上对应一致，又可在成因上互相说明，以达到深入分析的目的。怎样进行要点：地理数据的网格化（包括网格数据生成、与遥感数据配准），最优遥感数据的选取，配准复合等步骤。
12、什么是空间增强，空间增强包含哪些内容？
答：空间增强也叫空间滤波，是通过局部的卷积运算来实现的，通常采用N行N列矩阵算子作为卷积函数对原图像进行逐行逐列扫描计算完成，主要包括平滑和锐化。平滑是用来去除各种原因造成的干扰和噪声，主要有均值平滑和中值滤波。锐化为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分采用的处理方法，结果形成边缘图像，不再保留原图像的特征。
13．什么是对比度变换？什么是线性变换及非线性变换？各举一例说明。
答：对比度变换是通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元的对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。这种改变是通过一个变换函数进行的，如果该变换函数是线性的或分段线性的，则为线性变换，其它为非线性变换。线性变换例子=2x+1，非线性变换例子，指数变换、对数变换等。
14．什么是像点位移，像点位移主要由哪些因素引起的?
答：中心投影的像片上，地形的起伏除引起像片比例尺变化外，还会引起平面上的点位在像片上的移动，这种现象称为像点位移。像点位移量与高差成正比，与像主点距离成正比，与摄影高度（航高）成反比，位移量还与像片倾斜程度成正相关。
15．什么是植被指数？举例说明植被指数及其应用。
答：根据地物光谱反射率的差异作比值、差值等运算以突出图像中植被的特征的算法称为植被指数，是图像代数运算增强的典型应用，在增强植被信息、提取植被类别或估算绿色生物量等方面具有广泛应用，例如差值植被指数、比值植被指数、归一化植被指数等。
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