1、第一节1. 遥感：是一种远距离的、非接触的目标探测技术。通过对目标进行探测，获取目标的观测数据，然后对获取的观测数据进行加工处理，从而实现对目标的定位、定性、定量和变化规律的描述（即认识观测对象）。2. 遥感技术系统：将遥感技术和方法应用到某个专业领域便构成了一个遥感系统。一个完整的遥感技术系统经常有三部分组成：空机系统，地基系统和研究技术系统。3. 遥感的主要使命和任务？答：遥感主要通过对目标进行探测，获取目标的观测数据，然后对获取的观测数据进行加工处理，从而实现对目标的定位、定性、定量和变化规律的描述。具体来说，遥感是利用地面目标反射或辐射电磁波的固有特性，通过观察目标的电磁波信息已达到获
2、取目标电磁波的几何信息和物理属性的目的，最终应用到农林、地质、水文、气象、环境的领域。4. 遥感技术的主要特点和优势？ 答：1、（能完成的主要任务：定性，定量，定位,演变规律分析。是什么？有多少？在哪里？变化否？）遥感技术可以对物体的属性、数量、位置、变化情况进行监测，从而实现对目标进行定位、定性、或定量的描述。 2、（效率高，效益好（特别大范围、宏观、境外等应用）利用遥感技术获取目标信息效率高、效果好。目前，遥感技术已实现全天候，可以不受天气的环境因素影响，并且可利用不同的遥感技术又针对性的获取目标信息。 3、（客观性好（与传统方法比较）与传统方法相比，遥感技术的客观性更好。目前遥感技术可获
3、得研究对象的宏观信息，减少了传统方法中由于信息不足而带来的主观因素影响。 4、（适合动态监测、变化规律研究（传输型卫星可周期性观测）适合动态监测、变化规律研究。现代遥感技术已经进入了一个能够动态、快速、准确、多手段提供多种对地观测数据的新阶段，可以在不同的航天、航空遥感平台上获得不同空间分辨率、时间分辨率的遥感图像。第二节：1. 电磁波谱：将电磁波在真空中按照波长或频率依大小顺序划分成波段，排列成谱即称为电磁波谱。2. 瑞利散射：由尺寸远远小于电磁波波长的微粒引起的散射3. 米氏散射：由尺寸与波长相当的微粒（水滴、烟尘、花粉、气溶胶）引起的散射4. 大气层窗口：电磁波辐射在大气传输中透过率比较
4、高的波段5. 遥感中为什么要讲电磁波知识？答：遥感是一种远距离的、非接触的目标探测技术。通过对目标进行探测，获取目标的观测数据，然后对获取的观测数据进行加工处理，从而实现对目标的定位、定性、定量和变化规律的描述（即认识观测对象）。遥感的任务，是通过探测和记录观测对象反射或辐射的电磁波，并对其进行处理、分析和应用来实现的。遥感中观测对象的表达形式、传感器设计、图像的识别都和电磁波有关。由以上可知，遥感的实现过程是和电磁波分不开的，因此，遥感中要讲电磁波知识。6. 电磁波有哪四个要素？答：1 波长；2 振幅；3 传播方向；4 偏振面7. 晴朗的天空为什么呈蓝色？答：天空晴朗时，空气中微粒尺寸较小，
5、远小于可见光的电磁波波长，此时主要产生瑞利散射，散射能力 1/4 ，而蓝光的波长最短，故对蓝光的散射能力最强，因而，晴朗的天空回呈蓝色。8. 云、雾为什么呈白色？答：天空有云雾时，空气中的微粒主要为小水滴，它的尺寸与可见光的波长相当，此时主要产生米氏散射，散射强度几乎与波长无关，在可见光各波段基本一致，因而，云雾呈白色。9. 遥感是根据什么要选择大气窗口的？答：要点：1 探测的是什么目标，它的电磁波辐射范围2 辐射的电磁波在空气中传播、散射、吸收特性3 传感器的探测能力第三节1. 镜面反射：对电磁波反射时反射角等于入射角，反射能量集中在反射方向上的反射。2. 漫反射：在物体表面上的各个方向上都
6、有反射能量分布且分布基本一致的反射。3. 方向反射：电磁波在物体表面产生反射时在某些方向上反射最为强烈的反射。4. 反射率：物体的反射通量（单位时间内的反射能量）与入射通量之比。5. 波谱反射率：地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。6. 波谱反射特性：地物波谱反射率随波长变化而改变的特性。7. 当太阳光入射到地面时，为什么会发生三种不同形式的反射？答：地物表面一般都是粗糙的，粗糙程度与入射电磁波的波长和入射角有关。地物表面的光滑与粗糙是相对于入射电磁波的波长和入射角而言的。当地物表面光滑时，入射到其表面的电磁波产生镜面反射；否则会产生漫反射或方向反射。 8. 结合健康的绿色植被的反射
7、特性曲线，说明在进行森林普查时为什么要选择近红外波段进行遥感？监测森林病虫害的原理是什么？答：因为森林中阔叶林在绿光波段有一个反射小峰，峰值在约15%，而在近红外波段反射率很大，可达60%70%；针叶树与阔叶树反射光普相似，只是小峰峰值不到10%，近红外强反射为30%左右。因为总体上讲，森林在近红外波段反射率比较大，所以选择近红外波段进行遥感监测。森林发生病虫害时，在相同波段较健康森林的反射率会发生较大变化，这就是监测森林病虫害的原理。9. 试绘出一些常见的地物（雪地、阔叶树、针叶树、水体）在可见光和近红外波段的反射波谱特性曲线，并说明它们的差异对遥感图像色调的影响？答：见课本页图。由图可以看
8、出，不同的地物有不同的反射率，同一地物在不同的波段也有不同的反射率，因此，在同一幅图象上，不同的地物会有不同的色调，同一地物在不同波段的图像上也会有不同的色调。第四讲1. 遥感平台：遥感过程中，搭载传感器（成像设备）的工具。2. 卫星轨道根数：用于确定轨道形状及卫星在某时刻的位置需要的参数。3. 近极轨道：指卫星轨道面倾角在度附近的轨道。4. 太阳同步轨道：卫星轨道面与太阳地球连线之间的夹角不随地球绕太阳公转而变化的轨道。5. 六个卫星轨道根数的定义？答：轨道长半径 a：卫星轨道远地点到椭圆中心的距离 轨道偏心率 e： 轨道面倾角 i：卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角 升交点赤经：卫星轨道的升
9、交点向径与春分点向径之间的夹角 近地点角距：升交点向径于近地点向径之间的夹角 卫星过近地点时刻 t 及周期 T：卫星过近地点的时间称为近地点时刻，卫星从升交点通过时刻到下一个升交点通过时刻之间的平均时间称为卫星轨道周期。6. 遥感为什么要使用近极轨道？答：近极轨道可以获取包括南、北极在内的全球遥感图像。另外，考虑到光照条件等因素对遥感摄影的影响。7. 遥感为什么要使用太阳同步轨道？答：见课本P37页“卫星轨道应采用太阳同步轨道”8. 遥感平台的姿态及其对遥感成像的影响？答：遥感平台通常用滚动、俯仰和偏航表示。参见页变形第五讲1. 传感器：收集、探测、处理和记录物体电磁波辐射信息的工具。2. 画
10、幅式传感器：?3. 推扫式传感器：?4. 側扫式传感器：?5. 多光谱传感器：对同一地区，在同一瞬间摄取的多个波段影像的摄影机。6. 同轨立体观测：在同一条轨道的方向上获取立体影像。7. 异轨立体观测：在不同轨道上获取立体影像。8. 画幅式传感器的特点及成像过程。?9. 推扫式传感器的特点成像过程。?10. 側扫式传感器的特点成像过程。?11. 多光谱传感器的特点成像过程。?第六讲1. 黑白图像：只有亮度差别，无色差差别的图像。2. 彩色图像：具有色调、饱和度和亮度等色彩信息的图像。3. 全色图像：记录了所能探测到的景物所有电磁波信息的黑白图像。4. 多光谱图像：对同一地面区域进行摄影时，分波
11、段记录地面景物反射来的电磁波信息，形成的一组多波段黑白图像。5. 热红外图像：记录地物热辐射信息的图像。热红外遥感的大气窗口常选用3m5m和8m14m两个区间。热红外图像上的色调越亮，表示温度越高，色调越暗，表示温度越低。6. 微波图像：记录的是波长在之间范围内的地物辐射信息的图像。7. 画幅式图像：由画幅式传感器所获得的图像。8. 面中心投影图像：地面上各点的反射光线通过一固定点（摄影机构物镜中心）到达以平面（像平面）上形成的影像。9. 面阵图像：即面中心投影图像10. 线中心投影图像：地面上与飞机或卫星飞行方向垂直的一定宽度的地面点的反射光通过物镜中心在图像平面上形成的影像。11. 线阵图
12、像：即线中心投影图像12. 点中心投影图像：同一幅图像由许多扫描点构成，每一个扫描点的几何关系都不一样。13. 立体图像：在不同摄站摄取的，具有一定影像重叠的两张图像。 14. 空间分辨率：指图像上能够分辨的最小单元所对应的地面尺寸。15. 光谱分辨率：传感器的光谱探测能力。它包括传感器探测的波谱宽度、波段数、各波段的波长范围和间隔。16. 辐射分辨率：传感器对电磁波探测的灵敏度。17. 时相分辨率：相邻两次对地面同一地区进行观测的时间间隔。18. 遥感图像的空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率、时相分辨率分别与哪些因素有关？答：空间分辨率主要与传感器的瞬时视场角、观测高度有关。光谱分辨率与传感
13、器特性有关，取决于传感器对光谱成分的灵敏度。辐射分辨率与传感器特性有关，取决于传感器对电磁波能量的敏感度。时相分辨率与卫星和传感器的设计能力（如卫星高度、传感器的视场角大小、传感器的观测角度等）星载传感器的视场角所扫过的地面细长条带的重叠度、观测对象的维度等因素有关。第七讲1. Landsat卫星，SPOT卫星，IKONOS卫星，2. Landsat图像，SPOT图像，IKONOS图像。第八讲1. 微波遥感具有哪些优势？答：微波遥感技术是靠地面目标反射从雷达发射来的电磁波成像的，由于它采用主动式的向目标发射电磁波的探测方法，因此可以在阴雨天和夜晚成像，是一种全天候的遥感技术。2. 什么叫真实孔
14、径雷达？答：真实孔径雷达的工作原理如下：天线装在飞机或卫星的侧面，雷达发射天线向平台行进方向的侧面发射一束宽度很窄的脉冲电磁波束，然后接收从目标反射回来的后向散射波，进而从接受的信号中提取地表的图像。由于地面各点到平台的距离不同，地物后向反射信号被天线接收的时间也不同，依它们到达天线的先后顺序记录，即距离近者先记录，距离远者后记录，这样根据距离方向扫描。通过平台的前进，扫描面在地面上移动，进而实现方位方向上的扫描。3. 什么叫合成孔径雷达？答：对在平台前进方向的不同位置上所接收的包含相位信息的信号进行记录和处理，得到比采用实际天线更长的假设天线进行观测的同样结果的雷达就是合成孔径雷达，它的特点
15、是在距离方向上采用脉冲压缩来提高非分辨率，在方位方向上通过合成孔径原理来提高分辨率。4. RAR图像的方位向分辨率、距离向分辨率的表达式及其含义？答:方位向分辨率：，式中为雷达的波束宽度，L为雷达天线的孔径，R为雷达天线到地面目标的距离。可知，要提高方位分辨率，需采用较短波长的电磁波，或加大天线孔径，或缩短观测距离，但通常难以实现，为此采用通过合成孔径原理来改善分辨率。距离向分辨率：，为脉冲宽度，为光速，为雷达波侧视角。R与距离无关，要提高R ，需要减小，但是减小会使雷达的发射功率下降，从而使回波信号的信噪比（S/N）下降，造成图像质量下降。为此，采用脉冲压缩技术来提高R。5. SAR图像的方
16、位向分辨率、距离向分辨率表达式及其含义？答：方位向分辨率：，为在方位方向上能分辨的最小目标的尺寸，l为天线的孔径。可知，方位分辨率与距离无关，仅与实际天线的孔径有关，天线愈短，分辨率愈高。 距离向分辨率：，为脉冲宽度，为光速，为雷达波侧视角。R与距离无关，要提高R ，需要减小，但是减小会使雷达的发射功率下降，从而使回波信号的信噪比（S/N）下降，造成图像质量下降。为此，采用脉冲压缩技术来提高R。6. 简述雷达图像的几何变形规律？答：1 投影方式为斜距投影，斜距比地面距离小，而且同样大小的地面目标，离天线正下方越近，在相片上的尺寸越小；2 像点与地面点依据斜距条件和零多普勒条件推导满足F.Leb
17、erl构象模型。按平距投影的SAR图像模型为Konecny构象模型。3 距离方向的比例尺主要与侧视角有关。随着侧视角的增大图像比例尺变大，所以在图像上有近地点被压缩，远地点被拉伸的感觉。飞行方向上比例尺是固定的，他取决于平台飞行的速度和胶片记录的速度。4 透视收缩和顶底位移；当雷达波束照射到位于雷达天线同一侧的斜面时，雷达波束到达斜面顶部的斜距和到达底部的斜距之差要比斜面对应的地面距离小。所以在图像上的斜面长度被缩短了，这种现象称为透视收缩(foreshortening)，对于背向天线的地面斜坡也存在透视收缩，只不过斜面看起来被拉长。当雷达波束到斜坡顶部的时间比雷达波束到斜坡底部的时间短的时候
18、，顶部影像被先记录，底部影像被后记录，这种斜坡顶部影像和底部影像被颠倒显示的现象称顶底位移。5 出现雷达阴影。由于地物背后雷达波束不能到达，因此地面上该部分没有回波返回到雷达天线，从而在图像上形成阴影，呈黑色。7. 简述雷达图像透视收缩、顶底位移形成原因？答：当雷达波束照射到位于雷达天线同一侧的斜面时，雷达波束到达斜面顶部的斜距和到达底部的斜距之差要比斜面对应的地面距离小。所以在图像上的斜面长度被缩短了，这种现象称为透视收缩(foreshortening)，对于背向天线的地面斜坡也存在透视收缩，只不过斜面看起来被拉长。当雷达波束到斜坡顶部的时间比雷达波束到斜坡底部的时间短的时候，顶部影像被先记
19、录，底部影像被后记录，这种斜坡顶部影像和底部影像被颠倒显示的现象称顶底位移。第九讲1. 雷达图像：采用雷达技术获取的图像。2. 斜距投影方式：侧视雷达在记录目标的影像位置时依照目标与天线之间距离大小按顺序记录的投影方式。3. 透视收缩：当雷达波束照射到位于雷达天线同一侧的斜面时，雷达波束到达斜面顶部的斜距和到达底部的斜距之差要比斜面对应的地面距离小。所以在图像上的斜面长度被缩短了，这种现象称为透视收缩。顶底位移：当雷达波束到斜坡顶部的时间比雷达波束到斜坡底部的时间短的时候，顶部影像被先记录，底部影像被后记录，这种斜坡顶部影像和底部影像被颠倒显示的现象称顶底位移。4. 雷达阴影：由于地物背后雷达
20、波束不能到达，因此地面上该部分没有回波返回到雷达天线，从而在图像上形成阴影，呈黑色，形成雷达阴影。5. 复介电常数、：表示物体导电、导磁性能的一个参数。6. 极化方式：指电磁波的偏振方式。7. 雷达图像具有哪些几何特点？答：1 投影方式为斜距投影，斜距比地面距离小，而且同样大小的地面目标，离天线正下方越近，在相片上的尺寸越小；2 像点与地面点依据斜距条件和零多普勒条件推导满足F.Leberl构象模型。按平距投影的SAR图像模型为Konecny构象模型。3 距离方向的比例尺主要与侧视角有关。随着侧视角的增大图像比例尺变大，所以在图像上有近地点被压缩，远地点被拉伸的感觉。飞行方向上比例尺是固定的，
21、他取决于平台飞行的速度和胶片记录的速度。4 透视收缩和顶底位移；当雷达波束照射到位于雷达天线同一侧的斜面时，雷达波束到达斜面顶部的斜距和到达底部的斜距之差要比斜面对应的地面距离小。所以在图像上的斜面长度被缩短了，这种现象称为透视收缩(foreshortening)，对于背向天线的地面斜坡也存在透视收缩，只不过斜面看起来被拉长。当雷达波束到斜坡顶部的时间比雷达波束到斜坡底部的时间短的时候，顶部影像被先记录，底部影像被后记录，这种斜坡顶部影像和底部影像被颠倒显示的现象称顶底位移。5 出现雷达阴影。由于地物背后雷达波束不能到达，因此地面上该部分没有回波返回到雷达天线，从而在图像上形成阴影，呈黑色。8
22、. 影响雷达图像色调的主要因素有哪些？答：除雷达本身的发射功率和天线特性外，影响雷达图像色调的主要因素有：平台高度、侧视角、雷达波长、复介电常数、表面粗糙度、目标类型、极化方式等。第十讲1. 图像判读特征有哪些？答：形状特征(Shape)、 大小特征(Size)、色调/色彩特征、纹理特征(Texture)、阴影特征(Shadow)、模式特征(Pattern)、相互关系特征(Association)、活动特征(Activity)形状特征是地面物体的外部轮廓在像片上反映出的影像标志，受影像形状受地物本身形状、相对于传感器的位置、传感器姿态(垂直,斜视)、成像方式等因素的影响；大小特征是地面目标在像
23、片上反映出的影像尺寸，受像片比例尺（地面分辨率）背景反差、地物相对于镜头的位置等因素影响；色调/色彩特征是地物在图像上反映的灰度或颜色，影响色调的因素（可见光和近红外）:物表面照度(太阳高度角、天气、坡向)、地物亮度系数(含水量、粗糙度)、反射类型(镜面反射、漫反射、方向反射)；影响色彩的因素有地物的颜色、感光材料的类型、颜色的组合方式等；纹理特征是细小物体有规律的重复出现在图像上反映的纹理或图形，受地物形状和布局、图像比例尺等因素影响；阴影特征是地物阴影在图像上反映的深色调影像，阴影的属性有形状、色调、长度、方向等；模式特征是集团目标内部要素的相互配置关系在图像上反映的影像标志，主要受地物布
24、局影响；相互关系特征是地面目标之间的相互关系在图像上的反映，主要受地物布局影响；活动特征是地面目标的活动痕迹在图像上的反映。2. 在可见光、近红外黑白图像上，目标影像的色调受哪些因素的影响？平静水体的色调与哪些因素有关？答：在可见光、近红外黑白图像上，目标影像的色调与地物本身色调、成像机理、地物表面照度、地物的亮度系数、反射类型等因素有关。 平静水体的色调与水体本身的颜色、成像机理、镜头相对于水体位置、水体表面照度等因素有关。3. 根据你的生活经验，描述一类组合目标所包含的设施种类、分布特点、判读要点。答：参考：例如火力发电厂，它由燃料场、主厂房、变电所和供水设备等组成，在分布上符合地物的地面
25、布局特征，可根据燃料场、烟囱、变电所等作为判读要点。4. 简述目视判读的基本过程。答：1 了解像片的性质，即了解像片取得的方式，响应波段，比例尺，地面分辨率，取得的时间和季节。2 了解判读区域情况，即了解不同地区，其人文、地形特点等不同，从而会衍生出不同的地物和不同的地物配置关系。 3 综合运用判读特征：判读时要按照先大后小，先明显后一般，先易后难的顺序判读。 先运用主要特征提出假设,再用其它特征推理和验证。 第十一讲1、遥感图像处理系统分为数字摄影测量系统、通用遥感影像处理系统两大类，简述它们的组成、功能和特点。2、典型数字摄影测量系统有哪些？3、通用遥感影像处理系统有哪些？第十二讲 1、遥感图像处理功能可以分为哪几类？ 2、遥感图像预处理主要解决什么问题？ 3、遥感图像增强主要解决什么问题？ 4、遥感图像变换主要解决什么问题？ 5、遥感图像分类主要解决什么问题？6、遥感图像几何处理主要解决什么问题？基本原理是什么？第十三讲 1、举例说明遥感技术（遥感图像）在军事侦察、打击效果（毁损程度）评估、重要目标动态监中的应用。最好收集一些课堂上没有讲到的实例。
