《遥感原理与应用》题库20251231(1)_在线真题试卷与模拟练习_《遥感原理与应用》题库20251231(1)_考试宝

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请简述常规制作遥感影像图步骤影像地图的设计；遥感影像的选择、处理和数字化；地理基础底图的选取与数字化；影像几何纠正与图像处理；遥感影像镶嵌与地理基础地图拼接地理基础底图与遥感影像复合符号注记图层生成；遥感影像地图图面配置与制印六、论述题（每题10分，共20分）第六章（遥感数字图像计算机解译）（指标点5-3）一、名词解释（每题3分，共15分）遥感影像地图是一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。计算机辅助遥感制图指在计算机系统支持下，根据地图制图原理，应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。正像素（纯像元）：一个像素内只包含一种地物。混合像素（混合像元）：一个像素内包含两种或两种以上地物。全局统计特征变量：全局统计特征变量是将整个数字图像作为研究对象，从整个图像中获取或进行变换处理后获取变量。局部统计特征变量：局部统计特征变量是将数字图像分割成不同识别单元，在各个单元内分别抽取的统计特征变量。特征：在多波段图像中，每个波段都可看作一个变量，称为特征变量。特征变量构成的空间称特征空间。特征提取：从所有特征变量中找出反映地物类别差异的特征变量用于分类的过程。硬分类：图像上的一个像素只能被分到一个类的分类方法称为硬分类。传统的统计分类方法都是硬分类。软分类：图像上的每一个像素可以同时被分到两个或两个以上类别的分类方法，称为软分类，这时每个像素除了被分类外，还同时允许它在不同的两个或多个类中具有隶属概率或部分隶属值。监督分类：选择具有代表性的典型实验区或训练区，用训练区中已知地面各类地物样本的光谱特性来“训练”计算机，获得识别各类地物的判别函数或模式，并以此对未知地区的像元进行分类处理，分别归入到已知的类别中。非监督分类：是在没有先验类别（训练场地）作为样本的条件下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的大小进行归类合并（即相似度的像元归为一类）的方法。多波段遥感图像的数据记录格式有：BIP、BSQ、BIL 常用的距离判别函数有：绝对值距离、欧氏距离、马氏距离分类后处理主要包括分类重编码、聚类、过滤、去除常用于衡量相似度的指标：欧氏距离、绝对距离、马氏距离、相关系数常用的监督分类方法：最小距离分类法；多级切割分类法；特征曲线窗口法；最大似然分类法三、不定项选择题（每题2分，共10分）当遥感图像中混合像元较多时，最好采用哪一种分类方法(　　)

遥感发展的几个阶段：无记录地面遥感阶段、有记录地面遥感阶段、空中摄影遥感阶段、航天遥感阶段。三、不定项选择题（每题2分，共10分）遥感技术按传感器的工作方式分类为(　　):

2 发展前景：（1）遥感影像的空间分辨率和时间分辨率愈来愈高（例如，民用遥感影像空间分辨率达到米级，光谱分辨率达到纳米级，波段数已增加到数十个数百个；军用侦察卫星空间分辨率达到厘米级；（2）可获取遥感立体影像；（3）微波遥感迅速发展，未来诸多领域倾向于合成孔径雷达、成像光谱仪的广泛应用；（4）高光谱遥感迅速发展；（5）遥感的综合应用不断深化，表现为从单一信息源分析向包含非遥感数据的多源信息的复合分析的方向发展；从定向判读向信息系统应用模型及专家系统支持下的定量分析；从静态研究向多时相的动态研究发展；（6）商业遥感时代的到来；（7）建立高速、高精度和大容量的遥感数据处理系统，3S一体化；（8）和人工智能深度融合，对遥感数据实现实时处理和分析，不断深化遥感的应用领域。第二章（电磁辐射与地物光谱特征）（指标点2-2，指标点4-2）一、名词解释（每题3分，共15分）电磁波谱：把不同波长或频率的电磁波按顺序排列，就组成了电磁波谱。辐射通量Φ：单位时间内通过某一面积的辐射能量，单位是瓦（W），表示为：Φ=dｗ/dt 辐射通量密度(　　)：单位时间内通过单位面积的辐射能量，单位：W/m2，表示为：E=dΦ/dS 辐照度I：被辐射物体单位面积上所接收的辐射通量，单位：W/m2，辐射出射度M：辐射源物体表面单位面积上辐射出的辐射通量，单位W/m2，辐射亮度L：用来确定面辐射源的辐射强度，具有方向性，指辐射源在某一方向的单位投影表面在单位立体角内的辐射通量，单位：W/（sr·m2），发射率ε（比辐射率）：指地物的辐射出射度（即地物单位面积发出的辐射总通量）M与同温度的黑体辐射出射度（即黑体单位面积发出的辐射总通量）M黑的比值维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体的绝对温度成反比。黑体的温度越高，其曲线的峰顶就越往左移，即往短波方向移动。太阳常数：在日地距离上（指大气层顶部平均日—地距离处），垂直于太阳入射光线的单位面积上，单位时间内接收到的太阳辐射的总能量。瑞利散射：当大气中粒子的直径比波长小得多时（a<1/10λ）发生的散射。由大气中的原子和分子引起（氮、二氧化碳等）。散射强度与波长的四次方成反比。波长越短，散射越强。瑞利散射减弱了太阳投射到地表的能量，使地面的紫外线极弱而不能作为遥感可用波段。瑞利散射对可见光的影响较大，而对红外的影响很小，对微波基本没有影响。当电磁波波长大于1微米时，瑞利散射可以忽略不计。米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时（a ≈ λ）发生的散射。由大气中的微粒引起（烟、尘埃、气溶胶等）。散射强度与波长的二次方成反比。大气中云、雾等悬浮粒子的大小与0.76-15 µm的红外线的波长差不多，因此，潮湿天气云、雾对红外线的米氏散射是不可忽视的。大气窗口：大气的衰减作用相对较轻、透射率较高、能量较易通过的电磁波段。只有位于大气窗口的波段才能被用于生成遥感图像。反射率等于地物的反射能量与入射的总能量的比值，通常用百分数表示。地物的发射率是指地物单位面积上辐射能量W与同一温度下同面积黑体辐射能量之比值地物反射光谱特征：地物反射率与入射光波波长密切相关，地物反射率是入射电磁波波长的函数，这种函数关系称之为地物反射光谱特征。地物反射光谱曲线：将地物光谱反射率与波长的关系在直角坐标系中描绘出的曲线称为地物反射光谱曲线（以波长为横坐标，反射率为纵坐标）地物发射光谱：地物的发射率随波长变化的函数关系，称为地物发射光谱。遥感常用的电磁波波段：紫外线波段、可见光波段、红外波段、微波波段大气对电磁波传输过程的影响：吸收、散射及反射作用在可见光波段，引起电磁波衰减的主要原因是分子散射。在紫外、红外与微波波段，引起电磁波衰减的主要原因是大气吸收。实际工作中，通常把散射分为以下两种类型：选择性散射（包括瑞利散射和米氏散射）。无选择性散射。地物对电磁波的反射有三种形式：镜面反射、漫反射、方向反射。地物存在“同物异谱”和“异物同谱”现象。 “同物异谱”是指同一类型的地物，具有不同的波谱特征； “异物同谱”是指不同类型的地物具有相同的波谱特征。物体根据吸收率的大小分为：黑体、灰体、选择性辐射体。黑体：其ελ＝ε=1，不随波长变化。灰体：其ελ＝ε=常数＜1，因而吸收率α＜1，ε不随波长变化。选择性辐射体：其ελ随波长而变化，而且ελ＜1，因而吸收率a也随波长变化，并且a＜1。维恩位移定律表明绝对黑体的 λmax 与 T 相乘的结果是一个值为0.002898m.K的常数。当绝对黑体的温度增高时它的辐射峰值波长向左（短波）方向移动。散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象，按散射粒子与波长的关系，可以分为三种散射：瑞利散射、米氏散射、无选择性散射热红外图像上的亮度与地物的性质和温度有关，温度比性质影响更大。三、不定项选择题（每题2分，共10分）热红外图像上的亮度与地物的(　　)

水体的光谱特征是什么？影响因素有哪些？水在可见光、近红外、热红外、微波图像上的色调特征？水体识别包括哪些内容？水体的光谱特征是：水体的反射主要在蓝绿光波段，其他波段吸收都很强，特别在近红外波段，吸收更强。但当水中含有其他物质时，反射光谱曲线会发生变化。水中含泥沙时，可见光波段反射率会增加，峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时，近红外波段明显抬升。影响因素：水体水面性质、水体中悬浮物的性质和含量（如同一波段下，泥沙含量越大，反射率越高）、水深（水越深，色调越深）和水底特性。水体色调特征：可见光：反射率总体比较低，一般为4%-5%，且随波长增大逐渐降低，所以水体呈黑色。近红红外：水体几乎全为吸收体，清澈水体呈深黑色。热红外：白天，水体将太阳辐射吸收存储，升温比陆地慢，呈暗色调；夜间，水温比周围地物温度高，热辐射高，呈浅色调。微波：反射率低，平坦水面后向散射很弱，所以影像上水体呈黑色。水体识别的内容包括：（1）水体界限的确定；（2）水体悬浮物质的确定（泥沙的确定和叶绿素的确定）；（3）水温的探测；（4）水深的探测；（5）水体污染的探测。第三章（遥感成像原理与遥感图像特征）（指标点4-2）一、名词解释（每题3分，共15分）遥感平台：遥感中搭载传感器的工具统称为遥感平台，常见的有气球、飞机、人造地球卫星和载人航天器。像片比例尺：像片上两点之间的距离与地面上相应两点实际距离之比，称为像片比例尺。扫描成像是依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐步取样，以得到目标地物电磁辐射特性信息，形成一定谱段的图像。光/机扫描成像：依靠机械传动装置使光学镜头摆动，形成对目标地物逐点逐行扫描。探测元件把接受到的电磁波能量能转换成电信号，在磁介质上记录或再经电/光转换成为光能量，在设置于焦平面的胶片上形成影像。瞬时视场角：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时，接受到的目标物的电磁波辐射，限制在一个很小的角度之内，这个角度称为瞬时视场角。即扫描仪的空间分辨率。总视场角：扫描带的地面宽度称总视场。从遥感平台到地面扫描带外侧所构成的夹角，叫总视场角。微波遥感指利用某种传感器接收地面各种地物发射或者反射的微波信号，籍以识别、分析地物，提取所需的信息。常用有SAR和INSAR两种方式。侧视雷达是在飞机或卫星平台上由传感器向与飞行方向垂直的侧面，发射一个窄的波束，覆盖地面上这一侧面的一个条带，然后接收在这一条带上地物的反射波，从而形成一个图像带。随着飞行器前进，不断地发射这种脉冲波束，又不断地接收回波，从而形成一幅一幅的雷达图像。空间分辨率，又称地面分辨率，前者是针对遥感器或者图像而言的，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小；后者是针对地面而言的，指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小，空间分辨率愈高，像素所代表的范围愈小。两者均反映对两个非常靠近的物体的识别、区分能力。光谱分辨率是指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置及波长间隔的大小。即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。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，即探测器的灵敏度—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，或指对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力。一般用灰度的量化级数来表示，如6bit, 7bit, 8bit, 11bit, …… 时间分辨率指对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的最小时间间隔（重访周期）。遥感卫星大致可划分为：气象卫星系列、陆地卫星系列、海洋卫星系列。扫描成像的成像方式有三种：光/机扫描成像、固体自扫描成像、高光谱成像光谱扫描摄影机的类型可分为：分幅式摄影机、全景式摄影机、多光谱摄影机、数码摄影机摄影机从飞行器上对地摄影时，根据摄影机主光轴与地面的关系，可分为垂直摄影和倾斜摄影。在电磁波谱中，波长在1mm-1m的波段范围称微波。 1999年，我国第一颗地球资源遥感卫星中巴地球资源卫星在太原卫星发射中心发射成功。固体自扫描成像是用固定的探测元件，通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。目前常用的探测元件是CCD，它是一种用电荷量表示信号大小，用耦合方式传输信号的探测元件。三、不定项选择题（每题2分，共10分）扫描成像的传感器包括： (　　)

中心投影与垂直投影的区别？投影距离的影响：垂直投影图像的缩小和放大与投影距离无关，并有统一比例尺；中心投影则受距离影响，相片比例与平台高度H和焦距f有关。投影面倾斜的影响：投影面倾斜时，垂直投影的影像比例尺有所放大，但是想点的相对位置不变；中心投影时，比例尺明显变化，且各点的相对位置和形状也发生变化。地形起伏的影响：垂直投影时，随地面起伏的变化，投影点之间的距离与地面实际水平距离成比例缩小，相对位置不变；中心投影时，地面起伏越大，像上投影点水平位置的唯一量就越大，产投影误差。第四章（遥感图像处理）（指标点5-3）一、名词解释（每题3分，共15分）图像数字化：光学图像转化为数字图像的过程称为图像数字化。灰度直方图表示一幅数字图像像元灰度分布状态。横轴表示灰度级，纵轴（Pi=mi/M)表示灰度级为gi的像元个数mi占像元总数Ｍ的百分比。将2n个Pi绘于图上，所形成的统计直方图叫灰度直方图。颜色相减原理：当两块滤光片组合产生颜色混合时，入射光通过每一滤光片时都减掉一部分辐射，最后通过的光是经过多次减法的结果。辐射畸变：地物目标的光谱反射率在实际测量时，受到传感器本身、大气辐射等其他因素的影响而发生改变。这种改变称为辐射畸变。大气校正：消除由大气散射引起的辐射误差的处理过程。几何畸变：当遥感图像在几何位置上发生了变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对应不准确，地物形状不规则变化等畸变时，即说明遥感影像发生了几何畸变。像点位移：航空像片是地面的中心投影，根据中心投影的原理，无论是带有起伏状态的地形，还是高出地面的任何物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，这种像点位置的移动，叫做像点位移。对比度变换是一种通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。因为亮度值是辐射强度的反映，所以也称之为辐射增强。空间滤波：中心像元与周围相邻像元间的运算，用于去噪声、图像平滑、锐化和相关运算。也叫邻域增强。均值平滑（滤波）：每个像元在以其为中心的邻域内取平均值来代替该像元值。中值滤波是一种最常用的非线性平滑滤波器，它将窗口内的所有像素值按大小排序后，取中值作为中心像素的新值。窗口的行列数一般取奇数。由于用中值替代了平均值，中值滤波在抑制噪声的同时能够有效地保留边缘，减少模糊。密度分割：将连续的灰度值转换为少量的灰度区间，并用不同的颜色表示，增强了图像的目视解译效果。也叫伪彩色合成。假彩色合成：根据加色法彩色合成原理，选择遥感影像的某三个波段，分别赋予红、绿、蓝三种原色，就可以合成彩色影像。由于原色的选择与原来遥感波段所代表的真实颜色不同，因此生成的合成色不是地物真实的颜色，因此这种合成叫做假彩色合成。标准假彩色合成：多波段影像合成时，方案的选择很重要，它决定了彩色影像能否显示较丰富的地物信息或突出某一方面的信息。以陆地卫星Landsat的TM影像为例，第4、3、2波段被分别赋予红、绿、蓝色时，即绿波段赋蓝，红波段赋绿，红外波段赋红时，这一合成方案被称为标准假彩色合成，是一种最常用的合成方案。多源信息复合：将多种遥感平台，多时相遥感数据之间以及遥感数据与非遥感数据之间的信息组合匹配的技术。 NDVI 即归一化差分植被指数：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)，或两个波段反射率的计算。主要用于检测植被生长状态、植被覆盖度和消除部分辐射误差等。所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其他波长吸收的结果。颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。加色法三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由其余二种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色，则称之为三原色。红、绿、蓝。互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色，这两种颜色就称为互补色。黄和蓝、红和青、绿和品红。减色法三原色：黄、品红、青光学图像转化为数字图像的过程称为图像数字化。图像数字化包含两个步骤：采样和量化。大气校正常用方法：回归分析法、直方图最小值去除法。对比度变换常用的方法有两类，即线性变换和非线性变换。常用于图像锐化的算子或梯度有：罗伯特(Roberts)梯度、索伯尔(Sobel)梯度、拉普拉斯（Laplace）算法、定向检测。光学图像是一个连续函数；数字图像是一个离散函数。遥感数据与非遥感数据复合的步骤一般包括：地理数据网格化、最优遥感数据的选取、配准复合数字图像增强的主要方法有：对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算、多光谱变换 HLS彩色空间中，HLS分别指：色度、亮度、饱和度常见的图像灰度重采样方法有：最近邻法、双向线性内插法和三次卷积内插法平滑的主要方法：均值平滑、中值平滑彩色增强的方法有：伪彩色增强、假彩色增强、彩色变换几何纠正的一般过程：准备工作、输入原始图像、建立纠正变换函数、像元几何位置变换、灰度重采样、输出纠正影像。缨帽变换又叫K－T变换，K-L变换也叫做主成分变换遥感数字图像特点：便于计算机处理与分析；图像信息损失低；抽象性强三、不定项选择题（每题2分，共10分）以下颜色中不属于加色法最优三原色的是(　　)

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。植被反射波谱曲线规律性明显而独特。可见光波段（0.4～0.76μm）有一个小的反射峰，两侧有两个吸收带。这是因为叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿光反射作用强。在近红外波段（0.7～0.8μm）有一反射的“陡坡”，至1.lμm附近有一峰值，形成植被的独有特征。在中红外波段（1.3～2.5μm）受到绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降，特别是在水的吸收带形成低谷。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。该运算常用于突出遥感影像中的植被特征、提取植被类型或估算植被生物量。第五章（遥感图像目视解译与制图）（指标点4-2）一、名词解释（每题3分，共15分）解译标志：遥感图像上能帮助人们识别不同目标的那些影像特征。直接解译标志：能在遥感影像上直接看到可供判读的影像特征称为直接判读标志，如形状、大小、阴影、纹理、色调等。间接解译标志：指运用某些直接解译标志，根据地物的相关属性等地学知识，间接推断出的影像标志，如根据道路与河流相交处的特殊影像特征，可以判断渡口；根据植被、地貌与土壤的关系，来识别土壤类型和分布（如温带针叶林区多为灰化土）遥感影像上目标地物的特征可归纳为三类，即色、形、位。遥感图像解译标志：色调/颜色、形状、大小、阴影、图型（样式）、纹理、位置、布局。遥感影像地图按其表现内容分为：普通影像地图和专题影像地图。三、不定项选择题（每题2分，共10分）目视解译方法包括: (　　)

不同地物在不同波段反射率存在差异：雪、沙漠、湿地、小麦的光谱曲线。

同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。并且地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。

同一物体的波谱曲线反映出不同波段的不同反射率，将此与遥感传感器的对应波段接收的辐射数据相对照，可以得到遥感数据与对应地物的识别规律。

同一物质，不同存在形态，反射率不同。

绝大部分地物的波谱值具有一定的变幅，它们的波谱特征不是一条曲线，而是具有一定宽度的曲带。

地物存在“同物异谱”和“异物同谱”现象。

“同物异谱”是指同一类型的地物，具有不同的波谱特征；

“异物同谱”是指不同类型的地物具有相同的波谱特征。

任何地物当温度高于绝对温度0度时，就存在着分子热运动，都向周围空间辐射能量。地物发射电磁波的能力是以发射率作为测量标准，而地物的发射率又是以黑体辐射作为基准。

不同温度下，有不同的发射光谱；

辐射能量随波长连续变化，曲线只有一个最大值；

温度愈高，辐射通量密度也愈大；

随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。

一定的温度下，任何地物的发射率，在数值上等于该温度下的吸收率。亦即地物的吸收率愈大，发射率也愈大。