期中遥感地质复习题
一、基本感念 遥感技术：是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线结目标进行探测和识别的技术。 遥感地质学：在遥远的空间不与目标物接触，通过信息系统去获取有关目标物的信息，从而对目标物的性质（属性）和运动状态进行识别称遥感。
狭义遥感：为获取目标物的电磁辐射信息而选择的手段，从而识别目标物的性质。
广义遥感：除包括狭义遥感的内容外，还包括过去的地球物理场的测量、航空重力、磁力以及机械波的探测。
主动遥感：指从遥感台上的人工辐射源，向目标物发射一定形式的电磁波，再由传感器接收和记录其反射波的遥感系统。
被动遥感：被动接收自然辐射源发射电磁波信息，然后通过处理来据此判断地物的属性。 成像遥感：是指所获得的电磁辐射信息可以被转换成图像的形势。
非成像遥感：对目标的一度空间的测定（如测量距离、测量温度）只能获得曲线或数据。
遥感技术系统：是指从远距离或高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外光和微波等探测仪器，通过摄像或扫描方式，对电磁辐射能进行感应、传输和处理，从而识别地物的性质和运动状态的现代化技术系统称遥感技术系统。
电磁辐射：在遥感中常指电磁波，实际上是电磁波通过空间或者媒质传递能量的物理现象，即电磁能量以波的形势发射的过程。
紫外遥感：用摄影的方式探测目标的紫外波段。
可见光遥感：利用太阳辐射的可见光波进行航空摄影。 红外遥感：探测目标物的红外波段。
多波段遥感：用多波段传感器对同一目标物进行多波段同步成像。 微博遥感：侧视雷达
传（遥）感器：是指搜集、检测和记录电磁辐射信息的工具（仪器）。
水平极化和垂直极化：通常电场强度在各个方向是相等的，若总是固定在某个方向振动，则称电磁波在该方向被极化。依电场强度与入射面的关系分为水平极化和垂直极化，水平极化两者互相垂直，垂直极化两者互相平行。
电磁波的波粒二象性：电磁波具有波动性和粒子性。
多普勒效应：由观察者和辐射源的相对运动所引起的电磁辐射的频率改变。
电磁波普：将各种电磁波按其波长的大小，依次排列成图表，这个图表就叫电磁波谱。 光度测量：对可见光波段的辐射量测量是光度测量。
辐射测量：对红外到无线电波段的辐射量测定是辐射测量。
黑体：在任何温度下，对任何波长的入射辐射的吸收系数恒等于1的物体。 灰体：其发射率与波长无关，但它的发射辐射比黑体小。
选择辐射体：其发射率随波长而改变，这是原子和分子的辐射吸收效果都比较强的物体。 物体的热惯量：是物体对环境温度变化的热反应灵敏性的一种度量。（热惯量越大，对环境温度变化的热反应越迟钝）
辐照度：是在某一指定表面上单位面积上所接受的辐射能量。 若为投射到一平表面上的辐射通量密度，则称为辐照度。
辐射源：能发射电离辐射的物质或装置。
地物波普的时间效应和空间效应：时间效应指同一地点的相同地物，其波普特征会随时间而产生一定的变化，这种由于时间推移而导致的地物电磁波普特征的变化，称为地物波普的时间效应。空间效应是在同一时刻、同一类地物，由于其所处的地理位置不同，其波普特征可能存在一定差异，这种由于空间位置不同导致同类地物之间波普特征的变化，叫做地物波普特征的空间效应。
消色体：对入射光各种波长的单色光都是非选择性吸收与反射的物体称消色体。 彩色体：对入射光进行选择性吸收与反射的物体称彩色体。 感光材料：是指凡经曝光后能发生光化学变化，经一定的化学、物理方法处理产生固定影像的材料的总称。（分黑白和彩色感光材料）
光电转换：将电信号转换为便于传输、显示、记录、处理的光信号。 磁带：是指具有磁表面的柔软带状记录介质。
遥感影像：通过安装在遥感平台上的遥感器对地球表面摄影或扫描获得的影像称遥感影像。 遥感图像：遥感影像经过处理或再编码后产生的与原物相似的形象称遥感图像。
假彩色：遥感影像采用截止滤光技术、假彩色胶片摄影或经彩色合成后形成颜色，它并非该物体的天然颜色。
真彩色：是指图像中的每个像素值都分成R、G、B三个基色分量，每个基色分量直接决定其基色的强度，这样产生的色彩称为真彩色。
像点位移：由中心影像造成，在地面上平面坐标相同但高程不同的点，在像片面上的像点坐标不同，这种像点位置的移动，称像点位移（投影差）。
影像分辨率：指用显微镜观察影像时，1mm宽度内所能分辨出的相间排列的黑白线对数（线对/mm）。 地面分辨率：指遥感影像上能分辨的两个地物间的最小距离。 色调：即颜色的类别。
灰阶：地物电磁波辐射强度表现在黑白影像上的色调深浅的等级，是划分地物波谱特征的尺度。 饱和度：是指彩色的纯洁程度、白色的数量。 明亮度（强度）：指颜色在视觉上引起的亮暗程度。
像片：在投影中心与地物之间的投影面（P2）上的影像称正像，P2又称正片（像片）。(或者，为区别不同成像方式的遥感影像，常称为光学摄影成像的二维连续的影像为像片。) 图像影像重叠： 航向重叠：为保证连续覆盖和像对立体观察，相邻像片间需要有部分影像重叠，沿航线方向的称航向重叠。 旁向重叠：两条相邻航线间的影像重叠称旁向重叠。
天线扫描成像遥感器：主要指工作在微波波段、有源主动、天线侧向扫描、能产生高分辨率影像的成像雷达。
方位向分辨率和距离向分辨率：成像雷达图像的地面分辨率是指在距离方向和方位方向上能分辨有相同反射特征性两个邻近目标间距的能力，或同时出现在影像上两个能够区分的目标见的最小距离，分别称为航向方向的方位向分辨率和垂直航向的距离向分辨率。
帧辐式航空像片：是航空摄影获取的反映地面特征的影像像片。
全景式航空像片：全景像片由于扫描缝隙只允许透镜中心视场的光在胶片上曝光，影像分辨率极高，整幅影像光强相同，但两侧边缘几何畸形较大，畸形特征也与帧辐像片有很大不同，地物影像几何形状严重失真。
瞬时视场角：是指遥感系统在某一瞬间，探测单元对应的瞬时视场。 瞬时视场：实际是扫描镜在某一位置时，反射到探测器单元上的那一束光线的立体角，所包含的地面面积。 多时相效应：由于不同时期太阳辐射、气候、植被等环境因素的变化，造成地物电磁辐射的差异，地物在不同季节或日期的同波段影像色调也会有差别，这就是遥感图像的多时相效应。
热图像热晕效应：受空气、风等因素影响，一个很小的热目标，特别是一些高温地物，其热图像会比原物大许多倍，这就是热图像的热晕效果。
热阴影：在太阳落山后一段时间内的热图像上仍然有阴影存在，称为热阴影。
光化学转换：就是将太阳辐射能转化为氢的化学自由能，通称太阳能制氢，属于另一类太阳能利用途径。(百度百科)
暖信息，暖色调，冷色调，冷色调：热图像上，其实温度高或发射率大的强辐射体为浅色调。常称为：暖
信息，暖色调。反之则为深色调，称：冷信息，冷色调。
雷达近距离压缩：雷达是一个测距系统，直接测量的是雷达到目标的斜距，许多雷达图像沿距离向都用斜距显示。斜距显示的图像上，原来等长度的目标长度将被压缩，且近距离端比远距离端压缩的多，造成距离向的几何失真，这种现象称近距离压缩。 透视收缩：雷达波辐照到地面的斜坡的时间长短，决定了斜坡在雷达图像上的长短，所有面对雷达的斜坡。其雷达图像长度都比实际长度短，这种现象称为雷达的透视收缩。
雷达叠掩：一些坡度很大的目标，比如说陡峭的山峰等，在大俯角情况下，顶部比底部雷达天线近，顶部先于底部成像，产生目标倒置的视觉效果，这种现象称为雷达叠掩。
遥感图像处理：在遥感技术中，通常把有遥感器接受到的原始遥感信息作适当的技术加工，制作成有一定精度和质量的图像，以及从中提取有用信息的过程，称之为遥感图像处理。
光学图像处理：光学图像处理是指以胶片方式记录的遥感影像或由数字产品转换来的影像胶片为处理对象，通过光学或电子——光学仪器的加工改造，对遥感图像进行变换和增强的一种图像处理技术。
密度分割：任何一幅遥感图形都可以看作是地物电磁波辐射强度的二维分布函数。与地形等高线相仿，照例可按一副图像中密度（或灰度）值的变化范围，将其划分为若干个等级，以等值面对影像密度（或灰度）函数进行分层。用等值线图来表示图像各部分的密度（灰度）差异变化。在遥感图像处理中称此为密度分割。
加色法：它通常是将二个或三个波段的很白图像分别赋以红、绿、蓝三原色或黄、品红、青三补色，并使之精确叠合，从而声称色彩丰富的彩色图像。其中属于加色法合成的主要有光学投影法和照相放大法。 减色法：多波段遥感胜策划功能不同光谱段的黑白图像是色光分离的过程，彩色合成则反过来，是色光相混复原的过程。通过减色法合成的主要有染印法、印刷法和重氮法。
差值增强：通常是利用高反差的感光材料和冲洗液作反复拷贝，来扩大原模片中的影像密度差异。它有利于增强一些低反差的地物影像，突出大的轮廓。
边缘增强：取同一母片的正、负拷贝，使之精确重叠，当二片的冲印处理条件相同，由于密度相反，影像相互抵消；若将二者作微笑错位，再作曝光冲印，地物边缘部分因密度差改变，不再相互抵消而实现出来，呈现为一条亮线。
影像相减:同一地区前后两个时相、同波段但符号相反的模片相掩，假设两次成像的光照水准相同，则正负相叠，影像相互抵消。
图像恢复处理：图像恢复处理的目的是为进一步作增强或分类处理提供高质量的可供使用的图像数据。故也称预处理。
图像增强处理：对经过恢复处理的数据通过某种数学变换，扩大影像间的灰度差异，以突出目标信息或改善图像的视觉效果，提高可解译性。
图像复合处理：对同一地区各种不同来源的数字图像按统一的地理坐标坐空间配准叠合，以进行不同信息源之间的对比或综合分析。
图像分类处理：对多重遥感数据，根据其在像元在多维波谱空间的特征（亮度值向量），按一定的统计决策标准，由计算机划分和识别出不同的波谱集群类型，据以实现地质体的自动识别分类。有监督和非监督两种分类方法。 二、简答题
1、遥感技术系统包括哪些部分组成？期功用是什么？
1）a传感器：多光谱照相机、红外线扫描仪、多光谱扫描仪、微波雷达 功能：将地物电磁信息集中，经过分光处理获得所需的波段。 b运载工具
功能：装载遥感工具的平台
2）地面系统：地面接收站的工具，遥感信息的接收、记录、处理和储存的系统。
3）遥感资料的分析解译系统：对接收到的系统进行分析及解译。分为：目视解译、计算机解译、自动化
解译。不同的领域有不同的解译系统。 2、遥感技术的特点是什么？ 1）视域广，居高临下。
2）信息量丰富：多波段、综合信息。 3）定时定位观测。
4）可以引进计算机处理，建立数据库。 5）资料获得及时。
3、遥感地质学的理论基础是什么？你是如何理解的？
理论基础：理论是建立在物理学的电磁辐射与地质体相互作用的机理基础之上的。 4、遥感地质研究的内容和对象是什么？
内容：1）研究地质体和地质现象的电磁辐射特征，以及分析测试和应用。 2）遥感信息提取的原理和方法。 3）遥感资料地学的解译和成图。
4）遥感技术在地质各个领域的应用与评估
对象：研究地表及地表地质体和地质现象的电磁辐射信息特征。 5、遥感地质学的研究方法是什么？
1）传统地学研究方法。2）数字统计学和相关分析。3）模拟实验。4）图像解译。5）综合地质分析 6、电磁波的叠加、相干、衍射、偏振（极化）、多普勒效应、波粒二相性的遥感地质学意义是什么？
7、按顺序写出电磁波谱？ 紫外波段：0.01—0.38um 可见波段：0.38—0.76um 红外波段：0.76—1000um 微波波段：1mm---1m
8、你怎么理解“地球的长波辐射主要是由太阳短波辐射转化而来”这句话？
9、你怎样理解太阳辐射源和大地辐射源？它们的各自的波谱段是什么？ 答：自然界的一切物体在一定温度下都具有发射电磁波的特性，能够向外辐射电磁波的物体都称为辐射源。太阳辐射源和大地辐射源均属于自然辐射源。
太阳辐射的能量主要集中在可见光，最大辐射强度位于波长0.47 μm左右。大地辐射的能量分布在从近红外到微波这一范围内，峰值波长为9.7μm。
10、什么是大气窗口？大气散射、吸收、反射的遥感意义是什么？
答：电磁辐射与大气相互作用产生的效应，使得能够穿越地球大气的辐射，局限在某些波长范围内，通常将这些透射率高的电磁辐射波段称为大气窗口。 大气的吸收作用：
A.氧气：小于0.2 μm；0.155为峰值。高空遥感很少使用紫外波段的原因。 B.臭氧：数量极少，但吸收很强。0.2-0.36μm，0.6μm，两个吸收带；对航空遥感影响不大。
C.水：吸收太阳辐射能量最强的介质。到处都是吸收带。主要的吸收带处在红外和可见光的红光部分。因此，水对红外遥感有极大的影响。
D.二氧化碳：量少；吸收作用主要在红外区内。可以忽略不计。
散射作用：太阳辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开。改变了电磁波的传播方向；干扰传感器的接收；降低了遥感数据的质量、影像模糊，影响判读。大气散射集中在太阳辐射能量最强的可见光区。因此，散射是太阳辐射衰减的主要原因。
大气的反射作用：电磁波传播过程中的反射现象发生在云层顶面，取决于云量。波段不同影响不同，削弱了太阳到达地面的太阳辐射的强度。
11、你对本教材P13表2-4是如何解读的？它们的遥感意义是什么？ 答：
12、你怎样解读地物的反射波谱和发射波谱的遥感地质学意义？
答：1、反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规律，用一曲线表示，此曲线即称为该物体的反射波谱。反射波谱可以在实验室内对采回来的样品进行测试，也可以到野外实地测试，还可以在地面和空中同步测定地物的反射波谱，进行对比，分析大气对反射辐射的影响。
2、用曲线表示某物体的辐射发射率随波长变化的规律，此曲线称为该物体的发射波谱。发射波谱对描述和分析物体表面或材料的电磁辐射特征具有和反射率同等重要的作用。 13、地物特别是地质体的反射和发射波谱的遥感地质学意义你是怎么理解的？
答：1：反射波谱-是物体的反射率随波长变化的规律。1）反射波谱曲线-按地物反射率与波长之间的关系绘成的曲线。地物电磁波光谱特征的差异是遥感识别地物性质的基本原理。2）不同地物在不同波段反射率存在差异。3）同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。4）地物的光谱特征具有时间特性和空间特性。
2：地物的发射波谱： 用曲线表示某物体的辐射率随波长变化的规律。 地物的发射率取决于地物的物质成分、表面的粗糙度、颜色、形态。
通常通过测定物体的温度来区分物体的发射率。而温度又和物体的热惯量密切相关。 14、什么是三基色，三间色和互补色？你怎样理解三基色原理的遥感意义？为什么说色度学是遥感地质的基本知识？
答：把红、绿、蓝三色称为三基色。红、绿、蓝色光两两相加即可合成三种间色光。两种色光相加成为白色的，称为互补色。
15、什么是地物波谱的时间效应和空间效应？其遥感地质学意义是什么？
答：1、在同一时刻、同一类地物，由于其所处的地理位置不同，其波谱特征可能存在一定差异，这种由于空间位置不同导致同类地物之间波谱特征的变化，叫做地物波谱特征的空间效应。2、指同一地点的相同地物，其波谱特征会随时间而产生一定的变化，这种由于时间推移而导致的地物电磁波特征的变化，称为地物波谱的时间效应。
16、遥感器的特征参数是指什么？各代表什么意义？
答：1、空间分辨率，表示按地物几何特征和空间分布，即在形态学基础上识别目标的能力。2、波谱分辨率，指遥感器在接收目标辐射的波谱时，能分辨的最小波长间隔，即遥感器的工作段数目、波长及波长间隔。3、辐射分辨率，遥感器探测元件在接收波谱辐射信号时，能分辨的最小辐射度差。4、时间分辨率，遥感器成像间隔的一项性能指标。
17、遥感器的基本组成及工作原理是什么？你怎样理解其工作过程？
遥感器的基本组成：1.收集系统 2.探测系统 3.信号转换系统 4.记录系统
工作原理：收集系统接收电磁波并将其聚焦成像，探测系统对电磁辐射敏感、能将辐射能转换成电信号，信号转换系统将电信号转换为便于显示、记录、处理的光信号，记录系统将探测系统或信号转换系统输出的电磁波信息（光信号）记录、存储到遥感信息载体，以影像或数字形式输出。 18、你是如何理解摄影方式和扫描方式遥感器的成像原理?
摄影方式遥感：指经过透镜，把几何光学的成像原理聚焦构像，用感光材料，通过光化学反应直接感测和记录目标反射的可见光和摄影红外波段电磁辐射能，在胶片或像纸上形成目标物固化影像的遥感器。它是各类摄影机，按结构及胶片曝光方式可分为帧幅式、全景式和条幅式摄影机。
扫描方式遥感器：指能探测0.3-14um的从紫外波知道远红外波段，天线扫描遥感器还可探测微波；可以同时获取数个乃至数百个窄波段（10-100nm）的多波段、超多波段数据，大大提高了波谱分辨率，输出为电信号，并能实时传输。
19、遥感图像的基本属性是指什么？各种特性的涵义是什么？ （一）波谱特性
波谱特性差异在遥感图象上为影象灰度（色调）或色彩的差异。各种遥感图像的灰度或色彩都是其响应波段内电磁辐射能量大小的反映。遥感图像波谱特性分析，包括遥感器的波谱分辨率和辐射分辨率。 （二）空间（几何）特性
遥感图像的空间特性，是从形态学方面识别地物、测绘地图、建立解释标志、图像几何纠正及增强处理等的重要依据。遥感图像空间特性分析，主要有成像遥感器的空间分辨率、图像投影性质、比例尺、几何畸变等。
（三）时间特性
遥感影像是成像瞬间地物电磁辐射能量的记录，而地物都具有时相变化，一是自然变化过程，即其发生、发展和演化过程；二是节律，即事物的发展在时间序列上表现出某种周期性重复的规律，亦即地物的波谱特性随时间的变化而变化。 20、遥感图象有哪些种类？
21、你如何理解明亮度和饱和度这一概念？
明亮度是指颜色在视觉上引起的亮暗感觉，是判断物体表面反射率大小的感觉属性量化后得到的数值。
饱和度是指色彩的纯洁程度，是颜色感觉的鲜艳程度对于无彩色偏离的感觉属性量化后的数值。 22、天线扫描成像遥感器原理是什么？
23、TM1-7，MSS1-8波段的波谱分辨率与波普效应？
24.什么是遥感图像的多时相效应？
由于不同时期太阳辐射、气候、植被等环境因素的变化，造成地物电磁辐射的差异，地物的不同季节或日期的同波段影像色调会有差别。 25.热图像的色调的涵义是什么？
热图像的色调表示地物的温度不同，一般色调浅的温度高。 26.光阴影、热阴影、雷达阴影各代表什么涵义？
光阴影：物体未被太阳直射的阴暗部分和地物投落在地面的阴影。
热阴影是太阳落山后，虽然光照消失，但地物阴阳面的温差并未马上消失，在太阳落山后的一段时间内，热图像上仍然有阴影存在。
雷达阴影是雷达沿直线传播，当受到高大目标阻挡时，目标背面将有雷达波照射不到的盲区，因不会有回波返回雷达，在图像的相应位置形成黑色调的暗圈。
27.热图像的波谱分辨率是多少？
28.热图像的温度分辨率是0.01℃
29.图像处理的目的、原理与功用是什么？
目的：为了消除由于成像系统、地球大气干扰和地面环境条件等复杂因素影响，强化目标信息显示放映，增进对遥感图像的认识理解，使其能满足于实际工作需要。
原理：
功用：消除遥感图像中的失真、缺陷和误差，使遥感图像能够得到准确地反映、提取和利用，发挥出最好的应用效果。
30.试述假彩色等密度分割的地学应用?
1.长江河口演变与泥沙扩散: 作假彩色等密度分割处理,根据不同色彩显示的影像密度差异,很容易将清水.浊水.浑水舌.沉积羽流等区分出来,并解译出它们的分布范围.
2.琼州海峡的水下地形: 作假彩色等密度分割处理,在处理结果图像上,水下地形的特征得到十分清晰的显示,色彩的变化与水深之间呈现良好的对应关系. 31.光学彩色合成的方法有哪些？
减色法合成:染印法、重氮法、印刷法。 加色法合成：光学投影法，照相放大法。 32.简述数字图像处理的基本概念？
以数字图像为信息源，以图像信息应用为目标，按照确定的数学-物理模型，通过计算机软、硬件所进行的信息处理。
33.数字图像处理包含哪些内容，其功用和原理是什么？
1.图像恢复处理：旨在改正或补偿成像过程中的辐射失真、几何畸变、各种噪声以及高频信息的损失等。 2.图像增强处理：对经过恢复处理的数据通过某种数学变换，扩大影像间的灰度差异，以突出目标信息或改善图像的视觉效果，提高可解读性。
3.图像复合处理：对同一地区各种不同来源的数字图像按统一的地理坐标作空间配准叠合，以进行不同信息源之间的对比或综合分析。
4.图像分类处理：对多重遥感数据，根据其像元在多维波谱空间的特征，按一定的统计决策标准，有计算机划分和识别出不同的波谱集群类型，据以实现地质体的自动识别分类。
