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1、遥感地学分析复习资料整理注：此文档不是权威资料，由于时间仓促等原因，文档难免有遗漏、错误，此文档仅供参考 题型：填空题：10*2=20 选择题：10*2=20 判断题：10*2=20 名词解释：4*5=20 解答题：2*10=20 名词解释：1、遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，其结合物理手段、数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法。2、叶面积指数LAI：单位土地面积上的柱体内全部植物叶子面积（仅叶片向上半面）之和。3、植被覆盖度：植被冠层的垂直投影面积与土壤总面积之比，即植土
2、比。4、“红边”：反射光谱的一阶微分最大值所对应的光谱位置，对应红光区外叶绿素吸收减少部位到近红外高反射肩之间，健康植物的光谱响应陡然增加的（量度增加约10 倍）的这一窄条区。5、比辐射率：物体在温度T，波长 处的辐射出射度M1（T，）与同温度，同波长下的黑体辐射出射度M2（T，）的比值。6、热惯量：由于系统本身有一定的热容量，系统传热介质具有一定的导热能力，所以当系统被加热或冷却时，系统温度上升或下降往往需要经过一定的时间，这种性质成为系统的热惯量。7、感热通量：即显热通量物质发生温度变化而未发生相变时向大气传输的热量通量。8、水体富营养化：当大量的营养盐进入水体后，在一定条件下引起藻类的大
3、量繁殖，而后在藻类死亡分解过程中消耗大量溶解氧，从而导致鱼类和贝类的死亡。这一过程称为水体的富营养化。解答题：1、单张叶片的反射、吸收和透射特性？答：1）绿色叶片反射和透射光谱非常相似；2）叶片对紫外线吸收很大，达90%-99%；3）叶片对可见光以吸收为主（约90%），且蓝-紫光（0.38-0.47um）和橙-红光（0.62-0.68um）的光合有效辐射吸收最大，约90%，绿光吸收最少，吸收率为50%-90%。4）从 0.69um 始，叶片对近红外辐射的吸收迅速减小，在0.76 和 1.2um 间有最小吸收率，5-25%，故反射和透射最大。5）超过 1.2um，又以吸收为主，且在1.4、1.9
4、 和 2.7um 出现液态水吸收带，吸收作用增强，达到70-95%。6）1.3um 的短波红外，入射能基本均被吸收或反射，透射极少。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -植物叶片的反射、透射和吸收特性随种类、生长期、病害及入射波长不同而变化，故可依据此识别植被、诊断病害及估产。可根据此图回答该题2、答：0.44 m处有吸收峰。0.4-0.48m反射辐射随浓度加大而降低；0.52 m处出现“节点”，即该处辐射值不随叶绿素含量而变化；0.55 m处出现反射峰值，并随着叶绿素含量增加，反射率上升；0.685m附近有明显荧光峰。荧光峰随叶绿素A浓度的增长，荧光峰呈现一
5、个增长变化。从图中可知，波峰-波谷带宽较窄，为获取有指示意义的信息，需选择波段间隔不宜宽，最好小于或等于5nm。3、详细阐述用叶绿素a 的方法监测海洋赤潮的原理和方法？答：在赤潮形成过程中，表层海水叶绿素a 浓度呈持续或螺旋状上升，而总的趋势都是较快地上升到赤潮峰值,非赤潮海水的叶绿素a 浓度虽然也会增加,其含量也比无赤潮形成的冬季高,但增加速度缓慢,而且只增加到一个相对较低水平,二者变化方式,即变化速率有明显差别。赤潮遥感算法:其中，avrs为根据卫星叶绿素a 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -数据产品计算的前后两幅图像的叶绿素a 变化速率，avt为海水
6、叶绿素a 浓度变化速率阈值，ars为卫星叶绿素a 浓度，a-r 为赤潮时叶绿素a 的浓度。4、海表温度法遥感监测赤潮的原理与方法？答：赤潮和海表面水温是相辅相成的:赤潮生物的生长需要海水温度达到一定的范围才能顺利进行,赤潮形成后,海表面聚集的生物细胞、细胞分泌的黏液形成一道易于吸收太阳辐射、又阻隔辐射能发散的屏障,使赤潮水体的表面温度高于非赤潮水体,利用这种特性,可以根据卫星的海表面温度数据产品进行赤潮遥感。利用海面温度绝对值提取赤潮信息需要对具体海区海面温度场有深刻了解,还要考虑诸如上升流(其水温比正常水团的表面温度低)等因素的干扰,此时正常水团的海表水温可能被误译为赤潮温升,导致错误结果,
7、利用温度变化速率则是更有效的途径,这和叶绿素a 赤潮遥感算法是类似。对于正常海水,其表层温度变化是一个相对缓慢的过程,一年中表层海水温度变异也就20左右,逐日温度变化很小,发生赤潮的海区海水温度变异则大大超过日温差,所 以 当 表 层 海 水 温 度 日 变 化 率 达 到 一 定 数 值 时 即 可 判 断 赤 潮 形 成,即：其中，SSTvrs为根据卫星温度产品数据计算得到的前后两幅图像海表面温度变化速率，SSTvt为海表面温度变化速率阈值，SST为若干天内遥感海面温度上升值，几天内（一般5-7d）海水表面温度变化达2以上时，该水体很可能发生了赤潮。判断、选择、填空1、叶片生化组分包括水、
8、叶绿素、胡萝卜素、纤维素和蛋白质等，它们决定了叶片的吸收特性。2、植物的光谱特性受叶子总含水量 的控制，反射率与总含水量呈相关关系。3、在可见光谱段内，植物光谱特性主要受叶内各种色素（叶绿素和胡萝卜素等）的支配，其中 叶绿素 起最主要的作用。（填空、选择、判断）4、叶绿素 a、b，导致 0.45 m与 0.67 m为中心形成两个强烈的吸收带；（填空）5、判断叶绿素、叶红素、叶黄素、胡萝卜素分别为那条曲线6、随着植物生长，叶绿素减少、其它色素增加、红光附近 反射率上升。（选择、判断）7、蛋白质、纤维素+木质素 的吸收在波长 大于 1.9um 后有增加趋势，即该类化学成分在可见光-近红外区对植物反
9、射率影响很小，但在短波红外影响增大。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -8、在 0.7 m-1.3 m近红外谱段，植物光谱特性主要取决于叶片内部的细胞结构，叶片反射与透射能各占4550%左右，吸收则很少。因为，透入叶子内部的光线，因细胞壁与细胞孔腔的折射率有明显差异，造成光线在叶子内部的多次反射与折射。由于植物类别间的叶片结构差异很大，故不同植物在近红外区的反射差异比在可见光区大的多，用近红外谱段进行植物类型区分。（填空、选择、判断）9、10、11、叶片表面发丝状物和蜡状物也是影响叶片反射率的重要因素。12、一般情况下 冠层的反射率高于单叶片。13、根据遥感
10、研究需要，采用简化的结构特征，分为：水平均匀植被（连续植被）和离散植被两种。（填空）14、红边通常位于0.680.75 m 之 间。当绿色植物叶绿素含量高，生长旺盛 时，“红边”会向波长增加的方向偏移，称“红移”。当植物由于 受金属元素“毒害”、感染病虫害、污染受害或者缺水缺肥等原因而“失绿”时，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -则“红边”会向波长短的方向移动，称“蓝移”。15、比值植被指数RVI：它与叶面积指数（LAI）、叶干生物量（DM）、叶绿素含量相关性高，被广泛用于估算和监测绿色植物生物量。在植被高密度覆盖情况下，它对植被十分敏感，与生物量的相关性
11、最好。但当植被覆盖度小于 50%时，它的分辨能力显著下降。RVI 对大气状况很敏感，大气效应大大地降低了它对植被检测的灵敏度，尤其是当 RVI 值 高时。16、NDVI 的局限：NDVI 对土壤背景的变化较为敏感。实验证明：低植被覆盖度时（15%），植被 NDVI值高于裸土NDVI 值，植被可被检测出来，但因植被覆盖度很低（如干旱、半干旱地区），其 NDVI 很难指示区域生物量；中植被覆盖度时（2580%），NDVI 值随生物量的增加呈线性迅速增加；高植被覆盖度时（80%），NDVI 值 增加延缓而呈现饱和状态，对植被检测灵敏度下降。实验表明，作物生长初期NDVI将过高估计植被覆盖度，而作物生
12、长结束季节，NDVI值偏低。NDVI 更适用于植被发育中期或中等覆盖度植被检测。17、土壤修正植被指数SAVI：L 是一个土壤调节系数，它由实际区域条件所决定的常量，用来减小植被指数对不同土壤反射变化的敏感性；L 取值介于0-1 之间，植被覆盖度越大，L取值越大；L=1 表示土壤背景对植被信息的提取没有影响，这是一种理想状态，实际中几乎不会出现，只有在冠层覆盖密度很大的情况下才有可能出现；一般情况下，L 取值为 0.5；L 为 0 时，SAVI就是 NDVI；中等植被盖度区，L 一般接近于0.5；因子（1+L）主要是用来保证最后的SAVI 值与 NDVI值一样介于-1 和+1 之间。SAVI
13、降低土壤背景的影响，改善植被指数与LAI 的关系。但可能丢失部分植被信号，使植被指数偏低；“L”取值随植被盖度变化的规律是植被盖度越大，L 取值越大；对低密度植被（LAI=0 0.5），L 取值较小，且随 L 增加，土壤对植被的影响越小；当 L=1 时，土壤的影响几乎消失；对较高密度植被（LAI=1），最佳调节系数 L=0.75；一般 L=0.5时，对较宽幅度的LAI 值，具有较好地降低土壤噪声的作用。同一副影像的植被指数计算出来的 S(SAVI)/N(NDVI)存在以下变化趋势：S/N 越大，植被指数消除土壤影响的效果越好。S/N 最大时的L 值是研究区最合适的 L值。18、水中可见光反射包
14、含水表面反射、水体底部物质反射及水中悬浮物质的反射3 方面的贡献。（选择）1）水的光谱特征：对于清水（H2O），无任何溶解或悬浮物质：A.浅层表现为无色，水深为浅蓝色。B.反射波谱从可见光到近红外波段呈递减的趋势：b1、在蓝-绿光波段反射率4%-5%；b2、0.6um 以下的红光部分反射率降到2%-3%；b3、近红外部分几乎吸收全部的入射能量，因此水体在这两个波段的反射能量很小。在热红外，晚上比陆地地物亮，白天则相反。在微波雷达中回波强度因镜面反射而很小。20、对于 自然水体，反射波谱受水自身光学特性影响外，还受水体内组分，如浮游生物、叶绿素、泥沙及其他物质的影响，这些不同组分浓度的增加，往往
15、使水体反射率升高。含泥沙的浑浊水体在可见光-近红外整体反射率增加，在红光附近出现反射峰，且增长幅度随悬浮泥沙的浓度与粒径而增加。随泥沙含量增加，峰值波长向长波方向移动，但因其在 0.93um 处存在近红外的强吸收，峰值波长位置不越过该值。因此，0.6 m0.7m左右是定量分析悬浮泥沙的最佳波段之一。21、对水体的反射波谱影响最大的组分：纯水、浮游植物、悬浮物、黄色物质。（填空、选择）22、水深遥感估计只能探测一些清洁、水深小于30 米的水体。23、影响水深探测的因素主要包括波长及水体浑浊度。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -24、水体浑浊度是影响光在水中穿
16、透能力的主要因素。1）不同水体，因所含物质不同，在可见光波段有不同的衰减系数。2）当水体足够清澈时，水体衰减系数减小，太阳光辐射穿透能力增强。3）当水体浑浊时，衰减系数增大，光线在水中穿透能力减弱；A）水体浑浊度增大到一定程度时，水体中悬浮粒子的后向反射分量就会大于水底的反射分量，此时传感器无法接收到水底部反射信息。B）含沙量越大，可见光在水中穿透性受到影响越大，所能探测的深度越小。C）随着水深的增加，传感器接受到水底反射光越来越弱，直到趋于零。25、随着海水中悬浮物质浓度增加，0.52 m附近的 叶绿素光谱“节点”会向 长波方向移动。26、富营养化水体遥感特性：对于富营养化的两个不同阶段藻类
17、大量繁殖阶段和藻类大量死亡分解阶段（耗氧阶段），水体有不同的光谱特征。由于浮游植物中的叶绿素对近红外光具有明显的“陡坡效应”，因而这种水体兼有水体和植物的光谱特征在红光区特别是在近红外区具有高的反射率。因此，在赤潮发生时，水体在彩色红外像片上（或标准假彩色图像上）呈现红色斑块，在彩色红外图像上，富营养化水体呈红褐色或紫红色；当藻类大量死亡后，水中含有丰富的消光性有机分解物，在上述两种图像上水体会呈现近于蓝黑的暗色调。27、反射：常温下，油膜可见光波段的反射率较水体高，且污油浓度越高，反射率越高。发射：油膜的发射率远低于水体，故可以利用热红外图像进行遥感监测。在热红外图像上，夜晚未污染水区呈白色
18、条带，排油区呈黑色条带。另外灰阶不同，还可计算出石油覆盖的含量，而且可以追踪污染源。（选择、判断）28、在侧视雷达和合成孔径雷达图像上，油膜成暗色调。29、城市遥感NDBI=（TM5-TM4）/（TM5+TM4），图像上 NDBI值大于 0 的地物则认为是城镇用地。30、这种城市气温高于四周郊区气温的现象称为城市“热岛效应”，有时也统称为 城市热岛。（填空）31、城市气温与郊区同期（瞬时、日平均、月平均、年平均等）气温差值大小，则称为城市热岛强度。（填空）32、维恩位移定律：是反演地表物体温度时波长的选择依据。由于地面物体的温度一般在300k 左右，根据维恩位移定律我们就可以得出温度300k
19、时，辐射峰值波长在9.7um 附近。（填空）33、亮度温度、地表比辐射率、大气透射率（水汽含量）是进行地表温度反演主要考虑的三大参数。34、劈窗算法 是利用相邻两个热红外通道来进行地表温度反演的方法。（填空、选择、判断）35、土壤光谱反射特性：反射率从可见光的短波段起随波长的增加而逐渐抬升。36、随着 土壤含水量的提高，任意波长的 反射率均会降低，而且其 差异随波长的增加而加大；但当 土壤含水量超过田间持水量时，由于 土壤表面膜水层形成镜面反射，反而会 提高反射率。37、氧化铁含量对土壤光谱影响：土壤在可见光波段的许多吸收特征都是铁氧化物 引起，铁氧化物的存在导致土壤在整个波段范围的反射率下降
20、。38、有机质含量对土壤光谱的影响：通常颜色愈深的土壤,其光谱反射率愈低,而其相对肥力则愈高。39、不能笼统地说,土壤颗粒越细,反射率越高。40、我国土壤反射光谱曲线的基本类型：平直型、缓斜型、陡坎型和波浪型四大类。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -41、在实际应用时,通常使用 表观热惯量(A TI)来代替 真实热惯量(P)。42、反照度，即地表光谱反照率ABE，与地表方向反射率 不同，是地物波长从0 到的反射比。地表光谱反照率具有全波段、半球视场及各向异性的特点；地表方向反射率 具有非连续、窄波段、窄视场。（选择、填空）43、热惯量法的局限：1、随着土层
21、深度的增加,表观热惯量与土壤含水量之间的相关性逐渐降低.2、热惯量法反演土壤含水量需要对研究区昼夜两幅遥感图像进行严格配准,通过亮温得到昼夜温差；由于遥感图像受到云的影响,很难得到同一研究区昼夜无云的图像,因而计算昼夜温差的精度很难保证；3、当土壤植被覆盖度高时,由于受到植被蒸腾及土壤水分交换的影响,反演土壤含水量时的精度会大大降低。因此,表观热惯量仅适用于裸土或低植被覆盖的土壤,有植被覆盖的干旱遥感监测,主要使用基于蒸散量的遥感监测方法。44、植被供水指数的定义式为：VSWI NDVITs 45、TVDI的值越大，土壤湿度越低，表明 干旱越严重。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -