2023年遥感面试题.docx

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1、1 .在几何精校正中，控制点选取的原则是什么？控制点的最少数目如何拟定?控制点应选取图像上易分辨且较精细的特性点，如道路交叉点、河流弯曲或分 义处、湖泊边沿等；特性变化大的地区应多选，图像边沿部分一定要选取控制点, 以免外推；尽也许满幅均匀选取，特性实在不明显的大面积区域可用延长线交点 的办法来填补。（6分）一次多项式最少需3个控制点，二次需6个，三次需10个，n次多项式，控 制点的最少数目为（n+l）（n+2）/2。（4分）2 .说明Laplace算子和梯度运算结果的不同之处。梯度运算检测了图像上的空间灰度变化率，因此，图像上只要有灰度变化就有 变化率。而Laplace算子检测的是变化率的变

2、化率，是二阶微分，在图像上灰度 均匀和变化均匀的部分，根据L叩lace算子计算出的值y）为（）。因此， 它不检测均匀的灰度变化，产生的图像更加突出灰度值突变的部分。3 .简述主成分（KL）变换的实际应用意义。数据压缩：主成分变换后的前几个主分量图像包含了绝大部分的地物信息，因 此可以只取前几个主分量，既获得了绝大部分的地物信息，又减少了数据量。如 TM图像，经主成分变换后可只取前三个主分量，波段数由7个减少到3个，数 据量减少了 57%,实现了数据压缩。图像增强：主成分变换的前几个主分量图像，信噪比大，噪音相对较少，突出 了重要信息，克制了噪音，达成了图像增强的目的。分类前预解决：特性选择是分

3、类前的一项重要工作，即减少分类的波段数并提 高分类效果，主成分变换即是特性选择最常用的方法。4 .在哪些情况下需要应用几何精校正的方法？试述遥感图像几何精校正的重要 原理和控制点的选取原则。合用情况如下：本地面平坦，不需要考虑高程信息，或地面起伏较大而无高程信息，以及传 analysis based on the need to determine the local characteristics of places, rather than universal generalities不同的GIS软件，地理信息在许多方面是特殊的，但一些更主线的没有在数字 系统中的操作。Anselin （1

4、989）认为，空间是特殊的在两个至关重要的方面。 第一次是在地理托卜勒著名的第一定律（托布勒1970）表达：“所有的事情都是 相关但附近的东西更多相关的遥远的事情空间依赖这个属性，或至少自相关， 是特有的地理数据，违反独立基础的经典记录学的原理，并基于任何表达地球表面的无限复杂 性甚至约也许。Anselin的第二特点是空间异质性，地理数据的“漂移”，在一个地方条件没有条 件同样的倾向。据记录，这一概念相应的非平稳性，是著名的地质记录学（如isaaks 斯利瓦斯塔瓦1989）O事实上，这意味着任何分析的结果往往取决于研究的边界 绘制-而往往是（错误地）认为地理研究区类似于记录样本，由一些随机过程

5、的 所有也许的研究领域，集得出的，因此，研究区选择对结果的影响最小。从这一 点上出现的许多参数可以在文献中找到的分形（例如曼德尔布罗特1982）。最近， Fothcringham （1997）, G和奥德（1992）,和其别人认为是一种新的方法,地理 分析的基础上，需要拟定的地方特色，而不是普遍的共性英译汉（30分）：Map projection are categorized in several ways （Monmonier and Schnell, 1988）. A primary differentiation of classes of projection is based on

6、 the geometrical model of the projection. In the simplest azimuthal projections, the map is constructed by placing a plane tangent to a point on the surface of the Earth. Features on the map are generated by systematically transferring the locations of these features from sphere to the plane. We can

7、 imagine a transparent Earth, with an azimuthal plane tangent to the north pole, and a point light source at the south pole. The rays of light from the source may be traced in a straight line through points on the Earths surface, to the tangent point. Distortions are minimal in the immediate vicinit

8、y of the tangent point. These maps are popular for air navigation and radio transmission, with the destination or origin placed at the tangent point, since great circles passing through the tangent will be straight lines on this map.Conic projections are based on a cone placed over the Earth, orient

9、ed so that the intersection of cone and the Earth forms one or two small circles. Polyconic projections involve the use of a series of cones, each used to map a small fraction of the surface of the globe. For cones oriented conventionally, the axis of the cone is the same as the axis of the Earths r

10、otation. In this case, the small circles at the intersection of the cone and the Earth correspond to latitude lines. This family of projections is commonly used for displaying areas that extend a greater distance in the east-west direction than in the north-south, to take advantage of the orientatio

11、n of the areas on the map of minimum deformation.Equivalent projections display relative areas correctly. Equivalence is an important consideration for data used as input to a geographic information system, so that inferences about areas are correct. By modifying the features on a map so that areas

12、are correct, directions become unreliable. Common equivalent projections are the Albers conic, a frequent choice for maps that cover a large east-west distance, and the Lambert azimuthal equal-area projection.地图投影的分类的几种方法（Monmonier和快，1988）。类的重要区别是基于投 影的投影几何模型。在最简朴的方位投影，地图是通过放置在地球表面上的点的 切平面构造。地图上的特点是

13、通过系统地将这些功能的位置从球面到平面产生 的。我们可以想象一个透明的地球，与方位用平面相切的北极，和一个点光源在 南极。来自光源的光线可追溯到在一个直线通过地球表面上的点，对切点。扭曲 立即在切点附近是最小的。这些地图是流行的空中导航和无线电传输，与目的或 源放置在切点，由于巨大的圆通过切线将在地图上的直线。圆锥投影是基于一个锥放在地上，定向使锥和地球的形成一个或两个小圆的交 点。多圆锥投影，涉及一系列视锥细胞的使用，每次使用地图的地球表面的一小 部分。锥型常规，圆锥体的轴线是同样的地球的自转轴。在这种情况下，小圆圈 相交的圆锥与地球相相应的经纬线。这个家庭的预测，通常用于显示区延伸更远 的

14、距离在东西方向上比在南北，运用基于最小变形的地图的区域的取向。等效投影显示相对对的的。等价是用来作为输入到一个地理信息系统数据的一个 重要的考虑因素，这样的推论方面是对的的。通过修改特性在地图上，地区的对 的方向，变得不可靠。常见的等效的预测是阿尔伯斯锥，一个地图，覆盖一个大 东西距离频繁的选择，和兰伯特方位角等面积投影。英译汉：(1) Around the clock collection of terrain data is possible through the use of remote sensing. Remote sensing has the potential of det

15、ecting and developing data for many fields: agriculture, forestry, hydrology, and site planning, to name a few. Remote sensing techniques are useful in ultraviolet, visible infrared, and microwave regions of the electromagnetic spectrum. Remote sensing is used to measure reflectance, emittance, diel

16、ectric constant, surface geometry, equivalent black-body temperature of plants, soils, and water with a minimum of ground sampling data. The signature is the distinguishing feature of an object. In the electromagnetic spectrum each object has its own signature that is picked up on the scene. In the

17、scene the detection (of the remote sensing device)9,seesw many signatures at once.(2) Terrain data is commonly regarded as the most important basis for most of geo-analysis. However, the automatic depiction of earths relief is one of the most difficult tasks in GIS. The earths surface is an irregula

18、r three-dimensional continuum, then it is impossible to be fully defined and fully depicted with an infinite number of points only. DEMs are a means of terrain representation in which elevation is recorded at specific horizontal positions. Burrough （1986） defines DEM as “Any digital representation o

19、f continuous variation of relief over space”. The methods are needed to capture and store elevation data over intermediate or large areas. DEMs can be grouped into the following basic approaches: regular grids （raster）, triangulated irregular networks （TIN） and contours. Each has its advantages and

20、limitations in different applications, but raster based on DEMs has got more popularity in applications.日以继夜地形数据的采集是也许通过使用遥感技术。遥感技术具有检测和开发的 数据潜力为许多领域：农业，林业，水利，和网站的规划，等等。遥感技术是有 用的在紫外，可见光和红外，电磁波频谱的微波区域。遥感技术是用来测量反射, 发射率，介电常数，表面的几何形状，等效黑体温度的植物，土壤，和最小的地 而采样数据的水。署名是一个对象的特性辨认。在电磁波频谱中的每个对象都有 其自己的署名被捡起在现场。在现

21、场检测（遥感设备）看到一次多的署名。地形数据通常被认为是最最重要的基础地质分析。然而，地球的安心的自动描述 是GIS中最困难的任务。地球的表面是不规则的三维连续体，那么就不也许得 到充足的定义和充足地描述与无数点只有。民主党人表达，地形高程是在特定的 水平位置的记录手段。伯勒（1986）定义为“在DEM的空间”的任何救济连续变 化的数字表达。该方法需要捕获和储存的高程数据中间或大区域。民主党可以分 为以下基本的方法：规则网格（光栅），不规则三角网（TIN）和轮廓。各有其 优势和局限性，在不同的应用程序，但基于DEM栅格有更多的普及应用。汉译英二十世纪以来，人们对地形图和地表的专题地图的需要量迅

22、速增长。但由于纸制 地图在收集、编码和重新运用地图包含的信息时产生了不良的后果：（1）原始数 据量必须大大压缩或分类，才干使地图易于理解和表达，因而综合、损失掉许多 碎部特性；(2)地图描绘必须极为精确；(3)信息的绝对容量意味着：比例尺一 定期，一个大面积制图区域需要用多幅地图描绘；(4) 一旦数据表达成地图后， 要从中恢复某些数据以便与其它空间数据组合分析时显得很困难且费用高；(5) 印刷地图是静态资料。由于以上因素，地理信息系统技术的出现为制图学带来了 新的革命。Since twentieth Century, demand of people thematic map of topog

23、raphy andsurface increases rapidly. But as the paper map to the map information contained in the collection, coding and produce adverse consequences: (l)the amount of raw data must be compressed greatly or classification, can make maps are easyto understand and express, so comprehensive, lost manyde

24、tail characteristics?) mappi ng mustbeextremely accurate (3;) absolute capacity information means: a certain scale, a large area of drawing area needs to be described with multiple map; (4) once the data is expressed as amap, to restore the data from to and analysis of other spatial data combination

25、is very difficult and costly; (5) the printed map is static data. Due to the abovereasons, geographicalinformation system technologybringsnew revolution forcartography.感器的位置和姿态参数无法获取的情况下。 根据遥感平台的各种参数已作过一次校正，但仍不能满足规定，可用该方法 作遥感影像相对于地面坐标的配准校正，影像相对于地图投影坐标系统的配 准校正。用该方法可作不同类型或不同时相的遥感影像之间的几何配准和复合分析， 以得到比较精

26、确的结果。（5分）基本原理为：建立校正前图像坐标（尤），）与校正后图像坐标（）之间的数学函数关系。通过校正后图像中的每一个像元的坐标点（）计算出校正前相应的图像坐标 点（为），）。通常，两图像之间的数学关系表达为二元次多项式，例如，采用二 元二次多项式时，在图像上找到6个已知坐标的相应点（即控制点），通过控制 点解方程组求出12个系数，建立两者间的数学关系。然后，逐行逐列计算校正 后图像中的每一点所相应原图中的位置（xj，），直到全图结束。计算每一点的 亮度值。计算后的（xj）多数不在原图像的像元中心处，因此必须重新计算新 位置的亮度值，采用内插的方法，通常有三种方法：最临近法、双线形内插法、

27、 和三次卷积内插法。控制点的选取原则：一次多项式最少需3个控制点，二次需6个，三次需10个，n次多项式，控 制点的最少数目为（n+1 ）（n+2）/2。控制点应选取图像上易分辨且较精细的特性点，如道路交叉点、河流弯曲或分 叉处、湖泊边沿等；特性变化大的地区应多选，图像边沿部分一定要选取控制点, 以免外推；尽也许满幅均匀选取，特性实在不明显的大面积区域可用延长线交点 的办法来填补。5 .比较监督分类与非监督分类的不同之处。监督分类与非监督分类的主线区别点在于是否运用训练场地来获取先验的类 别知识。训练场地的选择是监督分类的关键，训练场地规定有代表性，同时要有 足够书目的样本，这些不易做到，这是监

28、督分类的局限性之处。相比之下，非监 督分类不需要更多的先验知识，分类方法简朴，且分类有一定的精度。当光谱 特性与唯一的地物类型相相应时，非监督分类可取得较好分类效果。当两个地物 类型相应的光谱差异很小时，非监督分类效果不如监督分类效果好。6 .比较均值平滑和中值平滑解决效果的不同之处。中值滤波去掉了噪音，而原图像保持不变，阶梯保存；而均值平滑后阶梯消失， 边沿模糊，灰度值呈渐变趋势。7 .何为高光谱遥感，它与传统遥感手段有何区别？简述其重要应用领域？高光谱遥感是高光谱分辨率遥感的简称，它是在电磁波的可见光、近红外、中红 外和热红外波段范围内，获取许多非常窄的光谱连续的影像数据的技术。高光谱遥感

29、与一般遥感的重要区别：高光谱遥感的成像光谱仪可以分离成几十甚至数百个很窄的波段来接受信息，每 个波段宽度仅小于10mm；所有波段排列在在一起能形成一条连续的完整的光谱 曲线；光谱覆盖了从可见光到热红外的所有电磁辐射波谱范围。常规遥感的传感 器多数只有几个，十几个波段；每个波段宽度大于lOOnm：并且这些波段在电磁 波谱上不连续。因而，高光谱遥感的信息量大大增长。重要应用领域：高光谱遥感具有广阔的应用领域，重要有：地质调查、植被遥感研究、大气遥感、 水文与冰雪研究、环境与灾害、以及土壤调查与城市环境调查等等。8 .简述多波段遥感数字图像通常采用的三种数据格式。多波段数字图像的存储和分发，通常采用

30、三种数据格式：BSQ (Band sequential)：按波段顺序依次排列的数据格式。其数据排列如下：第 一波段位居第一，第二波段居第二，第n波段居第n位。在第一波段中，数据依 行号顺序依次排列，每一行内，数据按象素号顺序排列。其余波段依次类推。 BIP(Band interleaved by pixel)：该格式中每个像元按波段顺序交叉排列。其数据 排列如下：第一波段第一行第一个象素位居第一位，第二波段第一行第一个象素 位居第二位，第n波段第一行第一个象素位居第n位；然后为第一波段第一行第 二个象素，它位居第n+1位，第二波段第一行第二个象素，位居第n+2位，其 余数据排列位置依次类推。B

31、IL：其数据排列如下：第一波段第一行第一个象素位居第一位，第一波段第一 行第二个象素位居第二位，第一波段第一行第n个象素位居第n位；然后，第二 波段第一行第一个象素位居第n+1位，第二波段第一行第二个象素位居第n+2 位，其余数据排列位置依次类推。（各3分，写出三种格式名称1分）.根据传感器的成像原理，遥感分为几大类？试述其重要工作原理。根据传感器的成像原理，遥感可分为三大类：摄影成像、扫描成像、微波成像。 摄影成像：摄影是通过成像设备获取物体影像的技术。传统摄影通过光学透镜及放置在焦平 面上的感光胶片来纪律物体影像。数字摄影通过放置在焦平面上的光敏元件，经 光电转换，以数字信号来记录物体影像

32、。使用的传感器重要有：光学摄影机和数 码摄影机。扫描成像：扫描成像是依靠探测元件和扫描镜对目的地物以瞬时视场为单位进行的逐点扫 描。重要有三种：光学/机械扫描，依靠机械装置使扫描镜摆动形成对地物的逐 点逐行扫。固体自扫描成像，用固定的探测元件，通过遥感平台的运动对地物进 行扫描，常用的探测元件是电荷耦合器件CCDo高光谱成像光谱扫描，将光谱 范围划分为儿十或几百个很窄的波段，使扫描仪在获取图象的同时获得地物的光 谱组成，常用的传感器为成像光谱仪。微波成像：重要指积极微波遥感，即通过向目的物发射微波并接受其后向散射信号来实现对 地观测遥感。重要传感器是雷达、侧视雷达。9 .导致遥感图像几何畸变的

33、重要因素有哪些？导致遥感图像几何畸变的重要因素:遥感平台位置和运动状态变化的影响，重要有航高、航速、仰俯、翻滚、偏航 等变化引起的影像变形。地形起伏的影响。地球表面曲率的影响、大气折射的影响地球自转的影响1L遥感图像复合的前提是什么？举例说明复合图象的优越性。遥感图像的前提是对要复合的两幅图像进行配准，使两幅图像所相应的地物相吻 合。配准采用的是几何精校正的方法。（4分）以TM和SPOT影像的复合为例，TM影像有7个波段，光谱信息丰富：但其空 间分辨率较低（30米）；SPOT卫星的全色（Pan）波段数据的光谱分辨率较低，但 空间分辨率高，可达成10米。（3分）两者融合后的新图像既提高了空间分辨

34、率 （10米）又保持了丰富的光谱信息（7个波段）。（3分）12.什么是假彩色合成？简述TM标准假彩色合成图像上重要地物的色调特性。根据加色法彩色合成原理，选择遥感影像的某三个波段，分别赋予红、绿、蓝三 种原色，就可以合成彩色影像。由于原色的选择与本来遥感波段所代表的真实颜 色不同，因此生成的合成色不是地物真实的颜色，因此这种合成叫做假彩色合成。 陆地卫星的TM影像的7个波段中，第2、3、4波段被分别赋予红、绿、蓝色， 这一方案合成的图像被称为TM标准假彩色合成图像。在TM标准假彩色合成图像上，水体为蓝色或黑色；植被为深浅不同的红色，城 乡的色调偏暗，道路为白色条带，农田根据种植农作物的不同为色

35、调不同的斑块 状。一.名词解释（6x4分） 遥感数字图像的量化级数：遥感数字图像中每个象元的灰度值都被量化为一个整数值，其所允许的总灰度级 数是2的整数次累，即G=2m,称为遥感数字图像的量化级数。多光谱空间：多光谱空间是一个n维坐标系，每一个坐标轴代表多波段图像的一个波段，坐标 值表达该波段像元的灰度值，图像中的每个像元相应于坐标空间中的一个点。辐射校正：运用传感器观测目的的反射或辐射能量时，传感器得到的测量值与目的的光谱反 射率或光谱辐射亮度等物理量不一致，这是由于测量值中包含了太阳位置条件、 薄雾等大气条件、或因传感潜的性能不完备等条件引起的失真。消除图像数据中 依附在辐射亮度中的各种失

36、真的过程称为辐射量校正（radiometric calibration, 简称辐射校正）。伪彩色增强：伪彩色增强是把一幅黑白图像的不同灰度按一定的函数关系变换成彩色，得到一 幅彩色图像的方法。累积直方图：以横轴表达灰度级，以纵轴表达每一灰度级及其以下所具有的像元数或此像元数 占总像元数的比值，做出的直方图即为累积直方图。同物异谱：自然界的情况是复杂的，反映在图像像元亮度中的信息经常是多种影响的综合， 有时不同的地物具有相似或相同的光谱特性，即同一种光谱类别中有不同的信息 类别，称为同物异谱。二.计算（25分）.一景LandsatTM数字图像中，空间分辨率为30米的多光谱波段，每个波段 有616

37、6行，6166列。计算该分辨率的多光谱波段所需的存储空间。（10分） 一景Landsat TM数字图像中，30m分辨率的波段有六个，每个波段的存储空间为：6166X6166X Ibyte =38019556 bytes38MB （5-7 分）因此，6个波段所需的存储空间为：38 MB X 6=228 MB （3-4 分）. 1.对一幅图像进行分段线性拉伸，从起点算起，间断点取做（0, 0）, （2, 6）, （8, 16）, （18, 18）,共三个线段。列出每一段的直线方程并图示。（12分）评分标准：每个方程3分，图示3分。A： y=3x0,2, y 。6B： y= 5 x /3 + 8/3

38、 x 2,8, yE 6,16C： y= x/5 + 72/5xE8,18, ye16,18说明在哪一段图像被拉伸，哪一段被压缩。（3分）图像在A、B段被拉伸，在C段被压缩。三、简答题（26分）.在平滑解决中，为了即去掉锋利噪声，又保存图像的边沿和细节信息，采用 何种方法解决？（8分）为了保存图像的边沿和细节信息，可引入阈值7,将原图像灰度值/5 /）和均 值平滑图像灰度值g （f,7）之差的绝对值与选定的阈值进行比较，根据比较结 当|小力-以切 当|W4 一果决定像元（i，j）的最后灰度值G （/, 7）o当差小于阈值时取原值；差大于阈 值时取均值。其表达式为：或采用中值滤波方法，即中对以每

39、个像元为中心的MXN邻域内的所有像元按灰 度值大小排序，用其中值作为中心像元新的灰度值，在克制噪声的同时可以有效 地保存边沿。（4分）1 .试比较监督分类与非监督分类的优缺陷。（8分）监督分类与非监督分类的主线区别点在于是否运用训练场地来获取先验的类 别知识。训练场地的选择是监督分类的关键，训练场地规定有代表性，同时要有 足够书目的样本，这些不易做到，这是监督分类的局限性之处。相比之下，非监 督分类不需要更多的先验知识，分类方法简朴，且分类有一定的精度。（4分） 当光谱特性与唯一的地物类型相相应时，非监督分类可取得较好分类效果。当 两个地物类型相应的光谱差异很小时，非监督分类效果不如监督分类效

40、果好。（4 分）2 .在几何精校正中，控制点选取的原则是什么？控制点数目如何拟定？（10分） 控制点应选取图像上易分辨且较精细的特性点，如道路交叉点、河流弯曲或分 叉处、湖泊边沿等；特性变化大的地区应多选，图像边沿部分一定要选取控制点， 以免外推；尽也许满幅均匀选取，特性实在不明显的大面积区域可用延长线交点 的办法来填补。（6分）一次多项式最少需3个控制点，二次需6个，三次需1（）个，n次多项式，控 制点的最少数目为（n+l）（n+2）/2。在实际校正中，控制点的最少数目都要大于最 低数很多（有时为6倍）（4分）。四、论述题（25分）根据植被的光谱特性解释植被指数计算的原理；常用的植被指数有哪

41、些？试举 例说明植被指数的应用。绿色植物叶子的细胞结构在近红外具有高反射，其叶绿素在红光波段具有强吸 取。因此在多光谱图像中，用红外/红波段图像作比值（差值等）运算，在比值 （差值等）图像上植被区域具有高亮度值，甚至在绿色生物量很高时达成饱和，从而可以突出图像中植被的特性、提取植被信息。（8分）常用的算法有：比值植被指数（RVI）： RVI=NIR-R,其中NIR：遥感影像中近 红外波段的反射值；R：遥感影像中红波段的反射值，下同。归一化植被指数 （NVI）： NVI= （NIR-R） / （NIR+R）；差值植被指数（DVI）： DVI= NIR-R；正交植被指数(PVI ) ： PVI=

42、1.6225NIR-2.2978R+11.0656 ( AVHRR )或PVI=0.939NIR-0.344R+0.09 (Landsat)o (10 分)植被指数的应用：运用植被指数可监测某一区域农作物长势，在此基础上建立 农作物估产模型从而进行大面积的农作物估产植被类型划分与制图林业、草 场资源调查等。(7分)英译汉(30分)：Unlike GIS software, geographical information is special in many ways, but some of the more fundamental of these have little to do wi

43、th its manipulation in digital systems. Anselin (1989) has argued that spatial is spcciaf in two crucial respects. The first is expressed in Toblers famous First Law of Geography, (Tobler 1970): all things are related but nearby things are more related than distant things*. This property of spatial

44、dependence, or at least autocorrelation, is endemic to geographical data, violates the principle of independence that underlies much of classical statistics, and is the basis on which any representation of the infinite complexity of the Earths surface is even approximately possible.Ansclins second s

45、pecial characteristic is spatial heterogeneity, the propensity of geographical data to drift such that conditions at one place are not the same as conditions elsewhere. Statistically, this concept corresponds to non-stationarity, and is well-known in geostatistics (e.g. Isaaks and Srivastava 1989).

46、Practically, it means that the results of any analysis are always dependent on how the boundaries of the study are drawn - whereas it is often (erroneously) assumed that a geographical study area is analogous to a sample in statistics, drawn from the set of all possible study areas by some random pr

47、ocess, and thus that the choice of study area has minimal effect on the results. Many of the arguments that emerge from this point can be found in the fractal literature (e.g. Mandelbrot 1982). More recently, Fotheringham (1997), Getis and Ord (1992), and others have argued for a new approach to geographical