【正文】 前遙感技術(shù)的重要發(fā)展方向。版本二隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光譜信息成像化，雷達(dá)成像多極化，光學(xué)探測多向化，地學(xué)分析智能化，環(huán)境研究動態(tài)化以及資源研究定量化，大大提高了遙感技術(shù)的實(shí)時(shí)性和運(yùn)行性，使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標(biāo)發(fā)展。人們希望通過高光譜遙感數(shù)據(jù)對礦物、巖石的類型，農(nóng)作物、森林的種類，環(huán)境中各種污染物質(zhì)的成份進(jìn)行遙感定量分析。系統(tǒng)本身是在國 際先進(jìn)的超圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (HBDS)理論基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)遙感 (RS)、全球定位系統(tǒng) (GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、智能系統(tǒng) (IS)和多媒體系統(tǒng) (MMS)即五“S”的聯(lián)合。從這個(gè)意義上說，可用于自然災(zāi)害遙感監(jiān)測的數(shù)據(jù)還是比較匱乏的。　　3）缺乏統(tǒng)一的組織　　在這次汶川地震科技救災(zāi)中，遙感隊(duì)伍可謂浩浩蕩蕩。不足：現(xiàn)在遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測應(yīng)用中還存在不少問題，突出表現(xiàn)在基礎(chǔ)地理信息不充分、遙感應(yīng)急速度比較慢、組織還有待加強(qiáng)、可用的數(shù)據(jù)源匱乏以及遙感科技力量儲備不足等問題。城鎮(zhèn)和工程選址時(shí)要充分考慮災(zāi)害綜合區(qū)劃，既防止類似的災(zāi)害重復(fù)發(fā)生，也要防御其他自然災(zāi)害的侵襲。利用我國的資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、環(huán)境和災(zāi)害衛(wèi)星及其他衛(wèi)星提供的多種遙感信息，通過地質(zhì)災(zāi)害遙感解譯，可以對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)和地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)全面的調(diào)查，查明各種地質(zhì)災(zāi)害的分布、發(fā)生規(guī)模、形成原因、發(fā)育特點(diǎn)、發(fā)展趨勢以及危害性和影響因素。⑶陸地應(yīng)用，MODIS提供了地表反射比、地表溫度、葉面積指數(shù)等10種陸地產(chǎn)品，為陸地自然資源監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境評估以及其他環(huán)境相關(guān)學(xué)科的研究做出了重要貢獻(xiàn)。MODIS探測儀在對地掃描的同時(shí)，都對冷空和黑體進(jìn)行探測，有較高的校正精度和靈敏度。的變化，此變化與緯度、季節(jié)有關(guān)。藍(lán)光波段對平靜、清澈的水體有較大的透射能力，并且水底反射波也較強(qiáng)。水體的熱容量大，在熱紅外波段有明顯特征。因此，在近紅外的遙感影像上，清澈的水體呈現(xiàn)黑色。B10 ，用于區(qū)分植物類型、覆蓋度，判斷植物生長狀況、健康狀況等，空間分辨率為250米。 中巴資源衛(wèi)星攜帶三種傳感器，CCD相機(jī)、紅外多光譜掃描儀（IRMSS）及寬視場成像儀（WFI）。②幾何精校正，利用地面控制點(diǎn)和多項(xiàng)式糾正模型校正影像。主動遙感一般使用的電磁波是微波波段和激光，多用脈沖信號，有的用連續(xù)波束，普通雷達(dá)、測試?yán)走_(dá)、合成孔徑雷達(dá)、紅外雷達(dá)、激光雷達(dá)等都屬于主要遙感系統(tǒng)。光譜分辨率指遙感器所選用的波段數(shù)量的多少、各波段的波長，及波長間隔的大小，即選擇的通道數(shù)、每個(gè)通道的中心波長、帶寬這三個(gè)因素共同決定光譜分辨率。2011年3月RS真題一、名詞解釋成像光譜儀 通常的多波段掃描儀將可見光和紅外波段分割成幾個(gè)到十幾個(gè)波段，對遙感而言，在一定的波長范圍內(nèi)，被分割的波段數(shù)愈多，及波段取樣點(diǎn)愈多，愈接近于連續(xù)波譜曲線，一次可以使掃描儀在取得目標(biāo)地物圖像的同時(shí)獲得該地物的光譜組成，這種既能成像又能獲取目標(biāo)光譜曲線的“譜像合一”的技術(shù)，稱為成像光譜技術(shù)，按該原理制成的掃描儀稱為成像光譜儀。光譜分辨率越高，專題研究的針對性越強(qiáng)，對物體的識別精度越高，遙感應(yīng)用分析的效果越好，記錄了同一物體在7個(gè)不同波段的光譜響應(yīng)特性的差異，而航空可見、紅外成像光譜儀AVIRIS，可以捕捉到各種物質(zhì)特征波長的微小差異。植被指數(shù)影像匹配 影像匹配是通過對影像內(nèi)容、特征、結(jié)構(gòu)、關(guān)系、紋理及灰度等地對應(yīng)關(guān)系，相似性和一致性分析，尋求相同影像目標(biāo)的方法。步驟為先選擇地面控制點(diǎn)，其次選擇合適的坐標(biāo)變換函數(shù)式（即數(shù)學(xué)糾正模型），最后重采樣，選擇合適的內(nèi)拆方法。掃描幅度為113公里，在可見、近紅外光譜范圍內(nèi)有4個(gè)波段和1個(gè)全色波段，具有側(cè)視功能，側(cè)視范圍為+32176。B11 ，用于植物識別分類、生物量調(diào)查及作物長勢測定，空間分辨率為250米。為區(qū)分水陸界線，確定地面上有無水體覆蓋，應(yīng)選擇近紅外波段的圖像。白天，水體在遙感影像上表現(xiàn)為熱紅外波段輻射低，呈暗色調(diào)，夜間，在熱紅外影像上呈淺色調(diào)。這時(shí)藍(lán)光波段上的灰度可反映水深。由于太陽目標(biāo)遙感器之間幾何關(guān)系的變化、大氣和目標(biāo)的方向反射特征，使后向散射較前向散射有更大的太陽天頂角。應(yīng)用：modis數(shù)據(jù)不僅直接用于火災(zāi)、沙塵暴、冰、雪、洪澇、干旱等多種災(zāi)害的研究和監(jiān)測，還可以短期氣象監(jiān)測和中長期氣候預(yù)報(bào)，主要分為大氣、陸地和海洋三個(gè)方面。①自然災(zāi)害監(jiān)測：MODIS提供的多種陸地表面觀測產(chǎn)品為自然災(zāi)害和監(jiān)測提供了良好的數(shù)據(jù)支持。在此基礎(chǔ)上結(jié)合GIS技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃，劃分地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域，評價(jià)易發(fā)程度，建立災(zāi)害要素?cái)?shù)據(jù)庫，構(gòu)建災(zāi)害預(yù)測評估和災(zāi)后災(zāi)害快速評估運(yùn)行系統(tǒng)。利用遙感技術(shù)開展地震災(zāi)害損失調(diào)查評估，可以獲得地質(zhì)、土地、氣象、水文、環(huán)境等基礎(chǔ)資料，這是編制地震災(zāi)后恢復(fù)重建規(guī)劃的依據(jù)?！　?）基礎(chǔ)地理信息不充分　　這次汶川地震災(zāi)害遙感監(jiān)測暴露出我國的基礎(chǔ)地理信息不充分。但是這次遙感大會戰(zhàn)缺乏一個(gè)統(tǒng)一的組織，很多工作比較混亂和重復(fù)?！　?）遙感科技力量儲備不夠　　雖然我國近幾年在遙感技術(shù)研發(fā)和教育方面都有較快的發(fā)展，但是在大災(zāi)面前仍顯得遙感科技力量儲備嚴(yán)重不足。在電子地圖的支持下可對光盤 CD ROM進(jìn)行檢索，采用分層技術(shù)，為用戶提供自定義、多層次目標(biāo)庫，用戶可自己定義起點(diǎn)、終點(diǎn)、繞行點(diǎn)、必經(jīng)點(diǎn)。高光譜和超高光譜傳感器的研制和應(yīng)用將是未來遙感技術(shù)發(fā)展的重要方向。（1）隨著高性能新型傳感器研制開發(fā)水平以及環(huán)境資源遙感對高精度遙感數(shù)據(jù)要求的提高，高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感影像獲取技術(shù)的總發(fā)展趨勢。不確定性遙感信息模型和人工智能決策支持系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用也有待進(jìn)一步研究。，環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫是國家環(huán)境資源信息系統(tǒng)的核心。常用的算法有平行算法、最小距離法及最大似然法等。彩色編碼系統(tǒng)YIQ（Y指圖像亮度，I指紅色減去青色，Q指品紅色減去綠色），YIQ的三成分間比RGB三成分間相關(guān)性減小，因而YIQ變換更能增強(qiáng)圖像。②相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，是基于對被融合圖像之間波譜特性的相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析。柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)采用不同數(shù)據(jù)格式的復(fù)合和不同數(shù)據(jù)層的復(fù)合。大氣中幾種主要分子對電磁輻射的的吸收帶位置為，57um，；；，；。這種散射主要由大氣中的原子和分子，如氮、二氧化碳、臭氧和氧分子等引起的。⑶大氣折射，電磁波經(jīng)過大氣時(shí)，還會出現(xiàn)傳播方向的改變，即折射。合成孔徑雷達(dá)的工作原理為：遙感平臺在勻速前進(jìn)運(yùn)動中，以一定的時(shí)間間隔發(fā)射一個(gè)脈沖信號，天線 在不同位置上接收回波信號，并記錄和貯存下來。它簡便易行，被廣泛應(yīng)用，但適普性差、要有先驗(yàn)知識，且不考慮非植被因素（土壤背景特征、地形、大氣特征）。；（2012010）。 地物反射的特征也可表示為反照率（albedo），又稱為半球反射率，可定義為目標(biāo)物的出射度與入射度之比（即單位時(shí)間、單位面積上各個(gè)方向出射的總輻射能量M與入射的總輻射能量E之比），常用ɑ表示為ɑ=M/E，以太陽光作為入射光的地表半球反射率，成為地表反照率（即自然物體的半球反射率）。目標(biāo)物與電磁波的相互作用，構(gòu)成了目標(biāo)物的電磁波特性，它是遙感探測的基礎(chǔ)。90時(shí)代以來，衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全新的介紹，各國在發(fā)展衛(wèi)星遙感系統(tǒng)過程中更多考慮經(jīng)濟(jì)和風(fēng)險(xiǎn)因素，質(zhì)量小而又滿足特殊需求的小衛(wèi)星遙感系統(tǒng)備受青睞。RVI=，DN為近紅外、紅波段的灰度值。轉(zhuǎn)換型土壤調(diào)整植被指數(shù)TSAVI=[a(NIRaRb)]/(aNIR+Rab),a和b分別為土壤背景先（土壤背景的亮度變化線）的斜距和截距。正因?yàn)樗鼫p弱和消除了大氣、土壤的干擾，所以被廣泛應(yīng)用于大面積作物估產(chǎn)。①固定閾值分割法，是設(shè)原圖像為f(x,y)，以閾值T或某個(gè)合適的區(qū)域空間作為該圖像的特征值，將圖像分割成兩個(gè)部分或多個(gè)部分。②模板匹配法，利用選定幾何特征的模板與圖像卷積來檢測圖像是否具有該種幾何特征結(jié)構(gòu)的方法。；，淺談多源遙感數(shù)據(jù)的綜合處理和分析。⑵結(jié)構(gòu)分析方法，⑶模型方法，4．影像正射糾正 正射校正是一個(gè)對影像空間和幾何畸變進(jìn)行校正，從而生成平面正射影像的處理過程。共線方程式由以上兩步，并協(xié)同數(shù)字高程模型（DEM）共同建立生成的。對于綠色植物葉綠素引起的紅光吸收和葉肉組織引起的近紅外強(qiáng)反射，使其R與NIR值有較大的差異，RVI值高；而對于無植被的地面包括裸土、人工特征物、水體及枯死或受脅迫植被，不顯示這種特殊的光譜響應(yīng)，RVI值低。由于考慮了（裸土）土壤背景的有關(guān)參數(shù)，TSAVI比NDVI對低植被蓋度有更好地指數(shù)意義，適用于半干旱地物的土地利用制圖。 應(yīng)用：①反演生物物理參數(shù)。通過建立NDVI與降水之間的統(tǒng)計(jì)性關(guān)系，說明NDVI可以識別氣候干旱程度；通過提取NDVI與亮度溫度及表面溫度梯度之間的線性關(guān)系，可研究不同地表類型表面溫度的植被效應(yīng)；NDVI能夠反映植被狀況，而植被狀況與植被蒸發(fā)量、土壤水分是有關(guān)的。這種掃描式的高光譜成像儀主要用于航空遙感探測，較慢的飛行速度使空間分辨率的提高成為可能。由于像元的攝像時(shí)間長，系統(tǒng)的靈敏度和空間分辨率的提高可以實(shí)現(xiàn)。常用的分類算法有：平行算法、最小距離法、最大似然法。 根據(jù)分類過程中人工參與程度分為監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類以及兩者結(jié)合的混合分類等。特點(diǎn)：算法簡明、直接，能將大多數(shù)像元?jiǎng)澐值揭粋€(gè)類別。2004年中科院地理所遙感概論博士考題一、簡答題ETM影像的各波段特征B1 ：對葉綠素和葉色素濃度敏感，對水體穿透強(qiáng)，用于區(qū)分土壤與植被、落葉林與針葉林、近海水域制圖，有助于判別水深及水中葉綠素分布以及水中是否有水華等。位于水的吸收帶，受兩個(gè)吸收帶控制。屏幕選擇是通過參考其他或根據(jù)分析者對該區(qū)的了解，在屏幕上數(shù)字化每一類別有代表性的像元或區(qū)域，或者用戶指定一個(gè)中心像元，機(jī)器自動評價(jià)器周圍像元，選擇與其相似的像元。3)最大似然法，是經(jīng)常使用的監(jiān)督分類方法，它是通過求出每個(gè)像素對于各類別的歸屬概率，把該像素分到歸屬類別最大的類別中去的方法。成像光譜儀在可見光和近紅外光譜區(qū)內(nèi)有數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)波段。高光譜影像通常三種描述模型：圖像模型、光譜模型與特征模型。這種彩色影像層次分明，可定量計(jì)算和顯示某一級密度影像所占的百分比，有助于識別那些具有均衡密度的面狀地物性質(zhì)、空間分布和數(shù)量特征，如作物分類、水體污染等，也應(yīng)用于非遙感領(lǐng)域如影像醫(yī)學(xué)等。⑤地理基礎(chǔ)底圖與遙感影像復(fù)合；⑥符號注記圖層生成；⑦影像地圖圖面配置；⑧遙感影像地圖制作與印刷。⑴遙感攝影像片，但大多數(shù)為大比例尺像片，在像片中各種人造地物的形狀特征與圖型結(jié)構(gòu)清晰可辨，這為解譯提供了更多的依據(jù)。解譯標(biāo)志分為直接判讀標(biāo)志和間接判讀標(biāo)志。這一點(diǎn)對于經(jīng)常有云，雨日多的熱帶雨林地區(qū)更有意義。密度分割時(shí)，分級的數(shù)量以及每級的密度范圍，要根據(jù)各種地物的波譜特性、空間分布、相互關(guān)系以及判讀要求來確定。二、論述題遙感信息融合方法及其比較遙感圖像分類的方法遙感分辨率及其地學(xué)意義2002年中科院地理所遙感概論博士考題一 、名詞解釋波譜分辨率密度分割 密度分割是一種用于影像密度分層顯示的彩色增強(qiáng)技術(shù)。成像光譜儀響應(yīng)的電磁波長從可見光延伸到近紅外，甚至到中紅外。這種方法的計(jì)算量較大，對不同類別的方差變化比較敏感。②選擇合適的分類方法。B8 , 得到的是黑白圖象, 分辨率為15m, 用于增強(qiáng)分辨率, 提供分辨能力. 以上波段除8外分辨率均為30m。 B3 ,紅波段：葉綠素的主要吸收波段,反映不同植物葉綠素吸收,植物健康狀況,用于區(qū)分植物種類與植物覆蓋率,其信息量大多為可見光最佳波段,廣泛用于地貌,巖性,土壤,植被,水中泥沙等方面。⑶最大似然法，是經(jīng)常使用的監(jiān)督分類方法，它是通過求出每個(gè)像素對于各類別的歸屬概率，把該像素分到歸屬類別最大的類別中去的方法。首先需要從研究區(qū)域選取有代表性的訓(xùn)練場地作為樣本，根據(jù)已知訓(xùn)練區(qū)提供的樣本，通過選擇特征函數(shù)（如像素亮度均值、方差等），建立判別函數(shù)，據(jù)此對樣本像元分類，依據(jù)樣本類別的特征來 非樣本像元的歸屬類別。 缺點(diǎn)：①其分類系統(tǒng)的確定、訓(xùn)練樣本的選擇，人為主管因素較強(qiáng)，分析者定義的類別也許并不是圖像中存在的自然類別，導(dǎo)致多維數(shù)據(jù)空間中各類別并非獨(dú)一無二，而是有重疊；分析者所選擇的訓(xùn)練樣本也可能并并代表圖像中的真實(shí)情形。CASI可以以兩種工作方式工作，既可以用多光譜工作又可以用高光譜方式工作。其工作原理就是掃描式。對遙感而言，在一定波長范圍內(nèi)，被分割的波段數(shù)愈多，即波譜取樣點(diǎn)愈多，愈接近于連續(xù)波譜曲線，因此可以使得掃描儀在取得目標(biāo)地物圖像的同時(shí)也能獲取該地物的光譜組成。目前利用遙感數(shù)據(jù)來估算植被生物物理參數(shù)，主要采用兩種方法，一是統(tǒng)計(jì)模型—即建立植被指數(shù)與植被生物物理參數(shù)的回歸方程。⑤垂直植被指數(shù)（PVI）,在R、NIR地二維坐標(biāo)系內(nèi)，土壤的光譜響應(yīng)表現(xiàn)為一條斜線即土壤亮度線，土壤在R、NIR波段均顯示較高的光譜響應(yīng)，隨著土壤特性的變化，其亮度值沿土壤線上下移動；而植被一般在紅波段光譜響應(yīng)低，而在近紅外波段光譜響應(yīng)高。②歸一化植被指數(shù)（NDVI），NDVI= ，歸一化植被指數(shù)被定義為近紅外波段與可見紅波段數(shù)值之差和這兩個(gè)波段數(shù)值之和的比值，實(shí)際上，NDVI是簡單比值RVI經(jīng)非線性的歸一化處理所得。 健康植被，在近紅外波段（）通常反射40%50%的能量，而在可見光范圍內(nèi)（）只能反射10%20%的能量，因?yàn)橹脖恢械娜~綠素吸收多數(shù)的可見光。 正射校正需要幾步完成，不考慮采集數(shù)字影像數(shù)據(jù)的傳感器和相片的類型，處理步驟是一樣的。⑴統(tǒng)計(jì)方法，統(tǒng)計(jì)方法包括灰度共生矩陣法、灰度游程長度法等。③邊界跟蹤算法，先根據(jù)某些嚴(yán)格的跟蹤準(zhǔn)則找出目標(biāo)物輪廓或邊界上的像素點(diǎn)，然后根據(jù)這些像素點(diǎn)用同樣地跟蹤準(zhǔn)則找到下一個(gè)像素點(diǎn)，以此類推，直到閉合或最后一個(gè)像素點(diǎn)不滿足跟蹤準(zhǔn)則為止。③最大類間方差法，是一種自適應(yīng)的閾值確定的方法，它是按圖像的灰度特性，將目標(biāo)分成背景和目標(biāo)兩部分，背景和目標(biāo)之間的類間方差越大，說明構(gòu)成圖像的兩部分的差別越大，使類間方差最大的分割意味著錯(cuò)分概率最小。與普通雷達(dá)相比，激光雷達(dá)是傳統(tǒng)微波雷達(dá)向光學(xué)頻段的延伸，微波雷達(dá)工作波長在11000mm，兩者相差45個(gè)數(shù)量級，電磁波工作波長的大大縮短和光束指向性的提高