遥感简答论述.docx

1. 简要说明微波遥感的特点能全天候、全天时工作 对某些地物具有特殊的波谱特征 对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力 对海洋遥感具有特殊意义分辨率低，但特征明显1. 利用标准假彩色影像并结合地物光谱特征，说明为什么在影像中植被呈现红色，湖泊水库 呈现蓝偏黑色，重盐碱地偏白色？答：标准假彩色即当4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝色时，即绿波段0.52〜0.6um 赋予蓝，红色波段赋予绿，红外波段赋予红色时，这一合成方案称为标准假彩色合成植被：对于2、 3波段为吸收，对4波段表现为高反射，因此植被呈现4波段所赋予的 颜色红色水体：水体在2波段有弱的反射， 3、 4波段表现为强烈吸收，因此在影像上表现为2波段 赋予的蓝色同时还偏黑重盐碱地：盐碱地在这个波段具为较好的反射，因此在图像上表现为三者的合成颜色，为白 色2. 结合地物光谱特征解释比值运算能够突出植被覆盖的原因 答：比值运算可以检测波段的斜率信息并加以扩展，以突出不同波段间地物光谱的差异，提 高对比度对于植被来说，可以选用(TM4—TM3) / (TM4+TM3),可以增大比值，突出 植被特征，提取植被类别或估算植被生物量3•根据陆地卫星LandSat的TM影像和SPOT卫星的影像的波谱特征和空间分辨率，分 析TM与SPOT影像复合的优越性，说明复合方法；除了书中所讲方案，请再设计其他复 合方案。

答：来自不同传感器的信息源有不同的特点， TM 影像的光谱特征信息丰富， SPOT 数据就 没有，但其分辨率高，全色波段可达10m，两者复合即可以提供较高新图像的空间分辨率， 又可以保持较丰富的光谱信息将TM和SPOT复合，选取TM的三个波段4、3、2和SPOT全色波段共4个波段复合：每幅TM图像均与SPOT图像作逐点运算，如相加、相减或相乘，生成三幅图像，进 行彩色合成，生成复合图像其他方法：也可以通过找两幅图像活动窗口内的亮度相关之和平均值，以此来调整原来三个 波段的灰度值2、简述可见光、热红外和微波遥感成像机理 （20分）答：（1）可见光遥感成像机理如下：可见光遥感的探测波段在0.38—0.76 um之间，一般 采用主动遥感方式，光源为太阳，地物反射可见光，传感器的收集器接受地物反射的可见光 由探测器将可见光信号转换为化学能或者电能，再由处理器对信号进行各种处理以获取数 据，通过输出器输出为需要的格式成像方式常见有推扫式的和扫描式的在白天日照条件 好时的成像效果好2） 热红外遥感成像机理如下：热红外遥感的探测波段在0.76——1000 um之间，其基本 成像原理和可见光遥感成像机理大致相同，只是热红外遥感时地物即可反射能量（主要在近 中红外波段），又可自身发射热辐射能量，尤其是远红外波段主要透射地物自身辐射能量 适于夜间成像。

3） 微波遥感成像机理如下：微波遥感的探测波段在1mm——10m之间，有主动遥感和被动 遥感两种方式，成像仪由发射机、接收机、转换开关和天线等构成，发射机产生脉冲信号 由转换开关控制，经天线向观测区域发射脉冲信号，地物则反射脉冲信号，也有转换开关控 制进入接收机，接收的信号在显示器上显示或者记录在磁带上由于微波穿透能力很强，可 以全天候进行观测常见的微波遥感成像方式有合成孔径雷达（SAR）和相干雷达（INSAR）3、设计一个遥感图像处理系统的结构框图，说明硬件和软件各自的功能，并举一应用 实例30分）答：遥感图像处理系统的结构框图如下输入设备：把遥感数据输入计算机输出设备：将遥感数据输出到显示器上或者打印出来系统操作平台：遥感图像处理系统的核心，决定处理速度的快慢及处理效果的好坏 存储设备：存储遥感影像数据图像文件管理模块：对图像文件进行输入、输出、存储和管理图像处理模块：对遥感影像进行增强、滤波、纹理分析和目标检测等处理 图像校正模块：对影像进行辐射校正和几何校正多影像处理模块：进行图像运算、图像变换和图像信息融合 图像信息获取模块：包括直方图统计、特征向量计算、图像分类特征统计等等。

图像分类模块：包括监督分类、非监督分类和混淆矩阵等专题图制作模块：主要是4D产品的制作接口模块：如和GIS数据库建立接口等常见的遥感图像处理系统有：ENVI、ERDAS、Idris、Er-mapper、PCI等4．遥感图像目视解译方法主要有哪些?列出其中5种方法并结合实例说明它们如何在遥感 图像解译中的应用30分)答：①直接判读法：依据判读标志，直接识别地物属性如在可见光黑白像片上，水体对光 线的吸收率强，反射率低，水体呈现灰黑到黑色，根据色调可以从影像上直接判读出水体② 对比分析法：与该地区已知的资料对比，或与实地对比而识别地物属性；或通过对遥感图 像不同波段、不同时相的对比分析，识别地物的性质和发展变化规律如解译某区域时可用 相邻区域已经正确解译的影像作为参考以提高解译速度③ 信息复合法：利用透明专题图或者透明地形图与遥感图像重合，根据专题图或者地形图提 供的多种辅助信息，识别遥感图像上目标地物的方法如等高线与卫星影像复合可以提供高 程信息，有助于划分中高山地貌类型(前提是必须要严格配准)④ 综合推理法：综合考虑遥感影像多种解译特征，结合生活常识，分析、推断某种目标地物 的方法如铁路延伸到大山脚下突然中断可推出有铁路隧道通过山中。

⑤ 地理相关分析法：根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存，相互制约的关系，借助 专业知识，分析推断某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法如可利用此法分析洪冲 积扇各种地理要素的关系山地河流出山后，因比降变小，动能减小，水流速度变慢，常在 山地到平原过渡地带形成巨大的洪冲积扇，其物质分布带有明显的分选性冲积扇上中部主 要由沙砾物质组成，呈灰白色和淡灰色，由于土层保肥与保水性差，一般无植物生长冲积 扇的中下段，因水流分选作用，扇面为粉沙或者黏土覆盖，土壤有一定保肥与保水能力，植 物在夏季的假彩色图像上呈现红色或者粉红色1、近红外遥感机理与在植被监测中的应用答: (1)近红外遥感机理：在近红外波段，地表物体自身的辐射几乎等于零地物发出的波 谱主要以反射太阳辐射为主太阳辐射到达地面之后，物体除了反射作用外，还有对电磁辐 射的吸收作用电磁辐射未被吸收和反射的其余部分则是透过的部分，即：到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量 传感器主要接收经过衰减后的反射能量成像⑵在植被监测中的应用：植被的反射波谱曲线在近红外波段(0.7um—0.8um)有一反射 的”陡坡”，至l.lum附近有一峰值，形成植被的独有特征。

利用此特征可用于植物监测和 植物生物量评估通常利用各种植被指数作为监测指标,即近红外波段与红外波段的各种组 合运算:① 比值：RVI=近红外/红如TM4/TM2② 归一化：RVI=(近红外-红)/ (近红外+红)③ 差值：DVI=近红外-红④ 正交植被指数(对NOAA数据和LANDSAT数据分别为)：NOAA 数据：PVI=1.622 5 (NIR) -2.297 8 (R) +11.065 6LANDSAT 数据：PVI=0.939 (NIR) -0.344 (R) +0.092、近极地太阳同步准回归轨道卫星的特点及其在对地观测中的作用答: （1）近极地太阳同步准回归轨道卫星的特点:① 卫星轨道平面与太阳始终保持相对固定的取向，卫星轨道的倾角接近90°,卫星几乎在同 一地方时经过各地上空轨道平面随地球公转的同时，为了保持与太阳的固定取向，每天要 自西向东作大约1°的转动② 轨道近似为圆形，轨道预告，资料接收和资料定位都方便；可以观测全球，尤其可以观测 两地极地区，观测时有合适的照明，可以得到充足的太阳能③ 虽然可以观测全球，但是观测间隔长，对某一地区，一颗卫星在红外波段可以取得两次资 料，但是可见光波段只能取得一次资料。

为了提高观测次数，只能增加卫星的数目由于观 测数目少，不利于分析变化快、生命短的小尺度过程，而且相邻两条轨道的资料也不是同一 时刻的④ 卫星高度高，视野广阔，一个静止卫星可以对地球南北70°，东西140个经度，约占地 球表面1/3的面积进行观测2）在对地观测中的作用：此类卫星主要应用于陆地资源和环境探测，如Landsat系列、 SPOT系列等等三．论述题（每题20分，共40分）1、遥感图像解译标志（判读标志）有那些？结合实例说明它们如何在图像解译中的应用答：遥感图像解译标志（判读标志）及其实际应用如下：① 色调：即灰度判读前通过反差调整和彩色增强后，成为目视判读的重要标志如海滩的 沙砾因含水量不同在遥感黑白像片中的色调也不同，干燥的沙砾色调发白，而潮湿的沙砾发HZI黑② 颜色：是目视判读最直观的标志如在真彩色影像中，森林和农作物看上去同为绿色，由 于存在微小色差，有经验的的目视解译人员仍然能够判别出树种及作物的种类③ 大小：根据地物间的相对大小，区分地物根据物体的大小可以推断物体的属性，有些地 物如湖泊和池塘主要依据它们的大小来区别④ 阴影：可判读地物的高度，但也遮挡部分地物信息如航空像片判读时利用阴影可以了解 铁塔及高层建筑物等的高度及结构。

⑤ 形状：目标地物在影像上呈现的外部轮廓如飞机场和港湾设施在遥感图像中均具有特殊 形状⑥ 纹理：指目标地物内部色调有规则变化造成的影像结构如航空像片上农田呈现条带状纹 理⑦ 位置：目标地物分布的地点例如水田临近沟渠，位于沼泽地的土壤多数为沼泽土⑧ 图型：目标地物有规律排列而成的图形结构如住宅区建筑群和农田与周边防护林都构成 特殊的图型，在影像上很容易判出⑨ 相关布局：多个目标地物之间的空间配置关系如学校教室与操场，货运码头与货物存储 堆放区都有很强的相关性2、什么是计算机图像处理，它包含那些内容，如何运用计算机图像处理方法来提高遥感图 像的解译效果？答：（1）计算机图像处理指利用计算机对数字图像进行系列操作，从而获得某种预期结果 的技术根据其抽象程度可分为三个层次：图像处理、图像分析和图像理解在系统实现层 次上其结构图如下：在具体处理时其主要内容有：图像变换，图像增强，图像复原与重建，图像编码与压缩, 图像分割，二值图像处理与形状分析，图像纹理分析和模板匹配等等2）对于一副遥感图像，用计算机图像处理的方法提高其解译效果的常用方法如下：① 图像变换：既可简化图像处理问题又有利于图像特征提取。

常用的有傅立叶变换、沃 而什变换和小波变换等等② 图像增强：既能改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度，又可抑制无用信息，提高 图像的使用价值可分为空间域变换和频域变换两种常用的有直方图修正法、中值滤波、 锐化、高通滤波、Laplace增强算子、假彩色增强等等③ 图像复原与重建：尽可能恢复或者重建图像的本来面目常用的有代数恢复法、频域 恢复法和几何校正等等④ 图像编码与压缩：用尽可能少的数据表示尽可能多的影像信息，以节省存储空间，提 高处理速度和传输速度常见的有霍夫曼编码、费诺编码、香农编码、游程编码和四叉树编⑤ 图像分割：把图像分为互不重叠的区域并提取出感兴趣的目标常用的方法有边缘检 测法、Hough变换法、区域分割法和区域增长法等等。