【正文】 ①直接判讀標志，直接判讀標志是指能夠直接反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感圖像的各種特征，它包括遙感攝影像片上的色調(diào)、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖型等，解譯者利用直接解譯標志可以直觀識別遙感像片上的目標地物。紋理特征提取的方法遙感信息地學評價標準三、問答成像光譜儀的基本原理遙感影像解譯的主要標志 遙感影像解譯標志主要從三種不同的遙感影像介紹：遙感攝影像片、熱紅外影像、微波影像。(2)對某些地物具有特殊的波譜特征：許多地物間微波輻射能力差別較大，因而可以較容易地分辨出可見光和紅外遙感所不能區(qū)別的某些目標物的特征?；具^程包括：①遙感影像信息選取與數(shù)字化；②地理基礎(chǔ)底圖的選取與數(shù)字化；③遙感影像幾何糾正與圖像處理；④遙感影像鑲嵌與地理基礎(chǔ)底圖拼接。全球定位系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)是利用多顆導航衛(wèi)星的無線電信號，對地球表面某地點進行定位、報時或地表移動物體進行導航的技術(shù)系統(tǒng)。如電子光學密度分割儀，利用電視攝像對單色影像進行掃描，把每個像點密度轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)線性或?qū)?shù)分級后，把影像密度分割成132或64級，再用不同顏色顯示在屏幕上。原理是將具有連續(xù)色調(diào)的單色影像按一定密度范圍分割成若干等級，經(jīng)分層設(shè)色顯示出一種新彩色影像。⑤數(shù)據(jù)描述模型多，分析更加靈活。成像光譜儀采樣的間隔小，光譜分辨率達到納米級，一般為10nm左右，精細的光譜分辨率反映了地物光譜的細微特征。 特點：①波段多，波段寬度窄。高光譜遙感及其特點 高光譜遙感是高光譜分辨率遙感的簡稱。但缺點是類別是當類別較多時，各類別所定義的區(qū)域容易重疊。1)最小距離法，最小距離法是以特征空間中的距離作為像素分類的依據(jù)，包括最小距離判別法和最近領(lǐng)域分類法。實地收集是通過GPS定位，實地記錄的樣本。監(jiān)督分類的過程 監(jiān)督分類分為兩個步驟：①選擇訓練樣本和提取統(tǒng)計信息。B7 ,中紅外波段,為地質(zhì)學家追加波段,處于水的強吸收帶,水體呈黑色,可用于區(qū)分主要巖石類型,巖石的熱蝕度,探測與交代巖石有關(guān)的粘土礦物。B4 ：對無病害植物近紅外反射敏感，對綠色植物類別差異最敏感,為植物通用波段,用于目視調(diào)查,作物長勢測量,水域測量，生物量測定及水域判別。非監(jiān)督分類不需要人工選擇訓練樣本，僅需極少的人工初始輸入，計算機按一定規(guī)則自動地根據(jù)像元光譜或空間等特征組成集群組，然后分析者將每個組和參考數(shù)據(jù)比較，將其劃分到某一類別中區(qū)，已發(fā)展的算法有ISODATA、鏈狀方法等。特征：最大似然法使用的前提是假設(shè)訓練區(qū)地物的光譜特征和自然界大部分隨機現(xiàn)象一樣，近似服從正態(tài)分布，當總體分布不符合正態(tài)分布時，其分類可靠性將下降，此時不宜采用最大似然比分類法。⑵平行算法，又稱為盒式?jīng)Q策規(guī)則，是根據(jù)訓練樣本的亮度值范圍形成一個多維數(shù)據(jù)空間，其他像元的光譜值如果落在訓練樣本的亮度值隨對應(yīng)的區(qū)域，就被劃分到其對應(yīng)的類別中。監(jiān)督分類可分為兩個步驟：選擇訓練樣本和提取統(tǒng)計信息、選擇合適的分類算法。另一種則不僅考慮像元的光譜亮度值，還利用像元與其周圍像元之間的空間關(guān)系，如圖像紋理、特征大小、形狀、方向性、復雜性和結(jié)構(gòu)，對像元進行分類。②由于圖像中同一類別的光譜差異，如同一森林類，由于森林密度、年齡、陰影等地差異，其森林類的內(nèi)部方差大，造成訓練樣本沒有很好的代表性；③訓練樣本的選取和評估需花費較多的人力、時間。監(jiān)督分類可分為兩個步驟：選擇訓練樣本和提取統(tǒng)計信息、選擇合適的分類算法。中國的推掃式高光譜成像儀(PHI)也屬于這種類型的儀器。光電探測器采用CCD或汞鎘蹄/CCD混合器件，空間掃描由器件的固體掃描完成。②推帚式面陣列成像光譜儀，為二維面陣列，一維是線性陣列，另一維作光譜儀。因而來自地面瞬時視場的輻射強度被分色記錄下來，其光譜通道數(shù)與線陣列元件數(shù)相同，在逐行逐個像元掃描過程中，產(chǎn)生了上百個窄波段組成的連續(xù)光譜的圖像。這種既能成像又能獲取目標光譜曲線的“譜像合一”的技術(shù)，成為成像光譜技術(shù)。以NDVI為例，NDVI常被認為是氣候、地形、植被/生態(tài)系統(tǒng)和土壤/水分變量的函數(shù)。它簡便易行，被廣泛應(yīng)用，但適普性差、要有先驗知識，且不考慮非植被因素（土壤背景特征、地形、大氣特征）。正因為它減弱和消除了大氣、土壤的干擾，所以被廣泛應(yīng)用于大面積作物估產(chǎn)。在這二維坐標系內(nèi)植被多位于土壤線的左上方，不通知唄與土壤亮度線的距離不同，把植物像元到土壤亮度線 的垂直距離定義為垂直植被指數(shù)。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。在植被遙感中，NDVI應(yīng)用最為廣泛。RVI=，DN為近紅外、紅波段的灰度值。而枯萎及干死植被中葉綠素含量大量減少，因此在可見光波段，其反射率比健康植被高，在近紅外波段，反射率比健康植被低。校正過程中將使用定向文件、衛(wèi)星位置參數(shù)，以及共線方程。包括：①進行內(nèi)定向，只針對航空相片而言，內(nèi)定向?qū)⒔⑾鄼C參數(shù)和航空相片之間的關(guān)系，它將使用航片間的條狀控制點、相機框標和相機的焦距，來進行內(nèi)定向。常用于提取遙感圖像中紋理信息的特征統(tǒng)計量有：發(fā)差、熵、逆差距、灰度相關(guān)、能量、角二階距以及協(xié)方差等?；叶瓤梢哉J為是在局部窗口內(nèi)，影像灰度級之間的空間分布及空間相互關(guān)系。②分裂合并算法，先把圖像分成任意大小且不重疊的區(qū)域，然后再合并或分裂這些區(qū)域以滿足分割的要求，基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為圖像的四叉樹結(jié)構(gòu)。④邊界擬合算法，采用曲線或折現(xiàn)表示不同區(qū)域之間的圖像邊界線，是通過擬合方法把邊緣連接成曲線邊界或折線邊界，從而得到分割不同區(qū)域的目的。主要有高斯拉普拉斯算子（LOG）、Canny算子。 ④統(tǒng)計最優(yōu)閾值法，把背景誤分割為目標區(qū)域或者把目標誤分割為背景區(qū)域的情況出現(xiàn)的概率最小。常見的方法有固定閾值分割法、直方圖法、最大類間方差法、統(tǒng)計最優(yōu)閾值法。 成像原理為：激光器發(fā)出的激光經(jīng)整形和擴束后由發(fā)射掃描系統(tǒng)向目標發(fā)射，返回信號經(jīng)接收掃描進入接收系統(tǒng)，隨后被送往探測器，光信號在這里轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并到達計算機進行處理，經(jīng)處理的信號可以適當方式存儲或顯示，計算機除進行數(shù)據(jù)處理外，還對激光發(fā)射和探測器門電路實行時序控制。它的特點主要是較好的濾除了土壤背景的影響，且對大氣效應(yīng)的敏感程度小于其他植被指數(shù)。⑤垂直植被指數(shù)（PVI）,在R、NIR地二維坐標系內(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。乘法因子（1+L）主要是用來保證最后的SAVI值與NDVI值一樣介于1和+1之間。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)值之差和這兩個波段數(shù)值之和的比值，實際上，NDVI是簡單比值RVI經(jīng)非線性的歸一化處理所得。 常用的植被指數(shù)：①比值植被指數(shù)（RVI），由于可見光紅波段（R）與近紅外波段（NIR）對綠色植物的光譜響應(yīng)十分不同，兩者之間的數(shù)值比能充分表達兩反射率之間的差異。 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，因為植被中的葉綠素吸收多數(shù)的可見光。小衛(wèi)星可以快速實現(xiàn)從設(shè)計、制造、發(fā)射、在軌運行全過程，一般不到十二個月，價格低廉，風險小，一般壽命大于十年。③信息的接收，傳感器接收到目標物的電磁波信息，記錄在數(shù)字磁介質(zhì)或膠片上，膠片由人或回收艙送回地面，數(shù)字磁介質(zhì)記錄的信息通過衛(wèi)星微波天線傳輸?shù)降孛娴男l(wèi)星接收站。①目標物的電磁波特性，任何目標物都有發(fā)射、反射和吸收電磁波的性質(zhì)，這是遙感的信息源。不同輻射源可以向外輻射不同強度和不同波長的輻射能量，利用遙感探測物體，實際上是對物體輻射能量的測定與分析。對遙感應(yīng)用而言，任何物體的反射性質(zhì)是揭示目標本質(zhì)的最有用信息，地物反射波譜特征的研究，對遙感來說十分重要。2007年9月19日，02B在中國太原衛(wèi)星反射中心發(fā)射，2011年12月29“資源一號”02C星成功發(fā)射。三、綜合題（任選二題，每題20分，共40分）； 遙感根據(jù)探測能量的波長和探測方式、應(yīng)用目的分為可見光反射紅外遙感、熱紅外遙感、微波遙感三種基本形式，其中前兩者可統(tǒng)稱為光學遙感，屬于被動遙感。植被指數(shù)與氣候參數(shù)（降水、氣溫和日照）、植物蒸散及土壤水分有關(guān)。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。它用一種簡單而有效的形式—僅用光譜信號，不需要其他輔助資料，也沒有任何假設(shè)條件，來實現(xiàn)對植被狀態(tài)信息的表達，以定性和定量地評價植被覆蓋、生長活力及生物量等。三、論述：Modis特點及應(yīng)用（2011）遙感在自然災害中的監(jiān)測評估中的作用及不足（2011）遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢（2011）2009年中科院地理所遙感概論博士考題一、 名詞解釋（4分*5 共20分）（2012010）（2012010） （2012010） 合成孔徑雷達是利用雷達與目標的相對運動把尺寸較小真實天線孔徑用數(shù)據(jù)處理的方法合成一較大等效天線孔徑的雷達，合成孔徑雷達的特點是分辨率高，能全天候工作，能有效識別偽裝和穿透掩蓋物，所得到的高方位分辨力相當于一個大孔徑天線所能提供的方位分辨力。反射主要發(fā)生在云層頂部，取決于云量，且各波段均受到不同程度的影響，消弱了電磁波的強度?？偟膩碚f，由大氣分子、原子引起的瑞利散射主要發(fā)生在可見光和近紅外波段；大氣微粒引起的米氏散射從近紫外到紅外波段都有影響，當波長進入紅外波段后，米氏散射的影響超過瑞利散射；大氣云層中，小雨滴對可見光只有無選擇性散射發(fā)生。這種散射主要由大氣中的微粒，如煙、塵埃，小水滴及氣溶膠等引起。①瑞利散射，當大氣中粒子的直徑比波長小的多時發(fā)生的散射。輻射在傳播過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各個方向散開，稱散射。電磁輻射經(jīng)過大氣層時，大氣分子對電磁波的某些波段有吸收作用，吸收作用使電磁波的強度衰減，甚至有些波段完全不能通過大氣。特征：不同遙感數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢互補，進行復合增加信息量。柵格數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)之間采用兩種方法：非遙感數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)組成三個波段，實行假彩色合成；兩種數(shù)據(jù)也可直接疊加，波段之間可作加法或其他數(shù)學運算，也可做適當?shù)牟紶栠\算。⑤小波變換，具有變焦性，信息保持性和小波基選擇的靈活性等優(yōu)點，可用于以非線性的對數(shù)方式融合不同類型的數(shù)據(jù)，是融合后的圖像既保留原高分辨率遙感影像的結(jié)構(gòu)信息，又融合多光譜影像豐富的光譜信息，提高影像的解譯能力、分類精度。變換后的主分量空間坐標系統(tǒng)的坐標軸指向數(shù)據(jù)信息量較大的方向，變換后的新波段主分量，包含的信息量逐漸較少。差值與比值圖像對于變化檢測很有效，尤其是比值方法對微弱的信號變化有更強的增強能力。HIS彩色變換把標準RGB圖像有效地分離為代表空間信息的明度（I）和代表波譜信息的色別（H）、飽和度（S），對顏色屬性易于識別和量化，色彩的調(diào)整（數(shù)學變換）方便、靈活。它不僅僅是數(shù)據(jù)間的簡單復合，而強調(diào)信息的優(yōu)化，以突出有用的專題信息，消除或抑制無關(guān)的信息，改善目標識別的圖像環(huán)境，從而增加解譯的可靠性，減少模糊性（即多義性、不完全性、不確定性和誤差）、改善分類、擴大應(yīng)用范圍和效果。監(jiān)督分類可分為兩個步驟：選擇訓練樣本和提取統(tǒng)計信息、選擇合適的分類算法。環(huán)境遙感地理信息系統(tǒng)是其支撐系統(tǒng)，在各種應(yīng)用軟件的輔助下實現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的存儲、處理和管理；環(huán)境遙感專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)是其應(yīng)用平臺，在環(huán)境專業(yè)模型的支持下實現(xiàn)環(huán)境遙感數(shù)據(jù)的環(huán)境應(yīng)用；環(huán)境遙感決策支持系統(tǒng)是其最上層系統(tǒng)，在環(huán)境預測評價和決策模型的驅(qū)動下進行環(huán)境預測評價分析，制定環(huán)境保護的輔助決策方案；數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是其數(shù)據(jù)輸入和輸出的開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實現(xiàn)環(huán)境海量數(shù)據(jù)的快速流通。認真總結(jié)專家知識，建立知識庫，尋求研究定量精確化算法，發(fā)展快速有效的遙感數(shù)據(jù)壓縮算法，建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在環(huán)境模擬分析中，遙感與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合可實現(xiàn)環(huán)境分析結(jié)果的可視化。多平臺、多層面、多傳感器、多時相、多光譜、多角度以及多空間分辨率的融合與復合應(yīng)用，是目前遙感技術(shù)的重要發(fā)展方向。干涉雷達技術(shù)、被動微波合成孔徑成像技術(shù)、三維成像技術(shù)以及植物穿透性寬波段雷達技術(shù)會變得越來越重要，成為實現(xiàn)全天候?qū)Φ赜^測的主要技術(shù)，大大提高環(huán)境資源的動態(tài)監(jiān)測能力（3）開發(fā)和完善陸地表面溫度和發(fā)射率的分離技術(shù)，定量估算和監(jiān)測陸地表面的能量交換和平衡過程，將在全球氣候變化的研究中發(fā)揮更大的作用。版本二隨著科學技術(shù)的進步，光譜信息成像化，雷達成像多極化，光學探測多向化，地學分析智能化，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)的實時性和運行性，使其向多尺度、多頻率、全天候、高精度和高效快速的目標發(fā)展。利用這一特性對解決我國海況監(jiān)測，惡劣氣象條件下的災害監(jiān)測，冰雪覆蓋區(qū)、云霧覆蓋區(qū)、松散層掩蓋區(qū)及國土資源勘查等將有重大作用。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)的成份進行遙感定量分析。甚至幾百個波段，光譜分辨率將達到 5ｎｍ10ｎｍ。系統(tǒng)本身是在國 際先進的超圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (HBDS)理論基礎(chǔ)上，實現(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。衛(wèi)星遙感的技術(shù)的發(fā)展趨勢。從這個意義上說，可用于自然災害遙感監(jiān)測的數(shù)據(jù)還是比較匱乏的。　　4）可用的遙感數(shù)據(jù)很匱乏　　很多大的自然災害發(fā)生時，天氣都不是很好，像今年發(fā)生的南方雪災和汶川地震災害。　　3）缺乏統(tǒng)一的組織　　在這次汶川地震科技救災中，遙感隊伍可謂浩浩蕩蕩?！　?）遙感應(yīng)急相應(yīng)速度比較慢　　從地震發(fā)生后到5月13日上午第一顆遙感衛(wèi)星過境并下傳遙感數(shù)據(jù)，整整用了21個小時；一直到地震發(fā)生后的第四天，5月14日國內(nèi)才出現(xiàn)了震區(qū)震后的遙感分析圖。不足：現(xiàn)在遙感在自然災害監(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、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。我國破壞性地震頻繁發(fā)生，損失極為慘重。城鎮(zhèn)和工程選址時要充分考慮災害綜合區(qū)劃，既防止類似