距离的量算方法与应用(武大遥感)

目录

一. 距离量算概述 (2)

二. 传统距离量测方法 (2)

2.1 利用地图比例尺进行距离量测 (2)

2.2 地图投影上进行距离量测 (2)

2.3 地图曲线量测两脚规法则 (3)

三. 传统计算方法的问题及局限性 (3)

四. 现代GIS系统中距离量算方法 (4)

4.1 算法概述 (4)

4.2 地球视为球体下的大地线 (4)

4.3 椭球面上的大地线计算 (4)

4.4归结大地线问题的计算步骤 (5)

五. 距离量算应用 (6)

一. 距离量算概述

所有空间分析的基础是使用距离计算。如果我们真实世界模型（根据调查的映射区域）被认为是一个平面（2D欧氏空间）或是一个完美的球体模型，那么，我们可以使用前面提供的简单距离公式De和Ds以进行两点之间的距离计算。但是，这两个公式对某些形式的空间分析有太多的局限性，需要另外的距离测量方法。在某些情况下，这些替代的计算方法可以直接从输入点对的坐标计算距离，但另外一些计算则是一个渐进的过程。事实上，渐进的计算方法是沿着指定的路径（之间的一系列紧密排列的点对），通过累加线段的长度计算的，这是计算距离最一般的方法。

二. 传统距离量测方法

2.1 利用地图比例尺进行距离量测

要想知道地面上两点之间的距离，除进行实地测量之外，大多数情况下，是运用地图进行量算的。在地图上量算两点间的距离，必须运用该地图的比例尺。例如在比例尺为1∶10 000的地图上，可以得知，图上1厘米，相当于实地距离10 000厘米或100米。如果其他条件相同，比例尺决定着地图内容的详细程度和精度，进而决定着一幅地图可能反映的区域大小。

当然，在大、中比例尺地图上计量相距不算太远的两点间的直线实地距离，只要用直尺量得图上距离，然后按比例尺计算即可。因为在这种情况下，地图的投影变形是极不明显的。此外，在普通小比例尺图上，特别是在等距投影的地图上，概略地运用图上所附的比例尺量算,也是可以的。

2.2 地图投影上进行距离量测

一般说来，在范围较小的大比例尺地图上，图面上各处的比例尺是一致的。但是在范围较大的小比例尺地图上，由于地图的投影变形，地图上的比例尺不可能处处一致。地图上普遍标注的比例尺，一般指地图上某个点或某条线附近的比例尺，也就是主比例尺。在有辅助几何面的投影中，离开这些点或线，图面上两点间的距离与实地距离之比，就会大于或小于这个比例尺。因此，为了准确地计量大范围内两点之间的距离，有的地图除表示出主比例尺外，还根据具体的变形和地图主比例尺绘制复式比例尺，也叫经纬线比例尺。不能简单地用主比例尺在地图的任何部位进行量算。

常用的海图，一般为墨卡托投影（圆柱投影的一种）。在这种图上，只有赤道符合主比例尺，没有变形。局部比例尺则随纬度增加而增大，例如在纬度60°附近，经线和纬线的长度都要扩大2倍左右；在纬度80°附近，经线和纬线长度能扩大将近6倍。在小比例尺地图上计量相距较远的两点的距离，必须充分了解地图投影的性质，而不能简单地应用主比

例尺进行量算。

2.3 地图曲线量测两脚规法则

在使用地图时，还常常需要量算地图上曲线的长度，例如河流的长度、道路的长度等。有了图面上的曲线长度，再用比例进行计算，即可求得实地的曲线长度。在图上量测曲线长度一般多用两脚规法。运用这种方法，首先要根据曲线的弯曲程度来确定两脚规的张度，例如,张度为2毫米，那么量取50次，就是图面的100毫米。用这种方法测得的长度，其精度主要取决于两脚规张度的大小。当曲线弯曲程度较小时，张度可以稍大一些；当曲线弯曲程度较大时，张度就要小些。通常使用的张度为1~4毫米。

量测曲线的长度,还可以用专门的仪器曲线计,但在常用的曲线量测法中，两脚规法则是一种比较精确的方法。

三. 传统计算方法的问题及局限性

大多数GIS软件在计算平面坐标点对之间的距离，且是局部距离时，使用标准的欧氏公式dE。重要的是要检查看看计算的距离是否是真正的距离，因为根据原始的经纬度数值计算的欧氏距离会产生不正确的结果。一些软件还提供了球面距离ds的计算方法，共选择使用。课堂上的例题——从美国波斯顿到英国布里斯托尔之间的便间接地证明了这个局限性。从美国波斯顿到英国布里斯托尔之间的一条大圆路径和一条恒间线。

图5-47大圆路径和恒间线距离的计算例子

计算的结果是大圆路径是5105.6 kms（球体半径取6371 kms），然而，恒间线距离是5283.4 kms。

四. 现代GIS系统中距离量算方法

4.1 算法概述

大地线为一曲面曲线,该曲线上每点的密切平面都包含该点的曲线法线。大地线是连接曲面上两点间的最短距离线。平面上的直线和球面上的大圆弧,分别是平面上和球面上的大地线。地球椭球面上两点的最短距离线即为大地线。在地球或椭球面几何空间上,两点之间的距离、方位应为大圆线或大地线的长度及方位。

4.2 地球视为球体下的大地线

在某些近似计算中,如忽略地球扁率,视地球椭球为球体,大地线即是大圆线。如图1,AB 为

球面上的一条大圆线,A、B两点的地理坐标分别为(φ1,λ1)、(φ2,λ2),解算球面三角形P1AB 得

式中,S、α1、α2分别为AB两点之间的大圆线长及该大圆线在A、B的方位角。

4.3 椭球面上的大地线计算

椭球面上的大地线计算远比球面复杂。根据大地线是最短距离线的极值条件,并引入欧拉方程,得到地球椭球面上的大地线微分方程为

方程(5)表明,地球椭球面的大地线上的各点纬线圈半径与大地线在该点的大地方位角的正弦的乘积等于常数,这便是著名的克莱劳(Clairaut)定理。式中的常数C称为大地常数。大地线方程是远距离大地问题解算的理论基础。

椭球面大地线计算可采用简化算法,其原理为:首先,将椭球面上的元素投影到球面上,并约

定在投影中,球面上点的纬度等于椭球面上相应点的归化纬度;椭球面上两点间的大地线投影到球面上为大圆弧;大地方位角之一保持不变。其次,将在球面上解算的球面元素按投影关系换算到椭球面上的相应元素。

如下图所示,设椭球面上大地线P1P2的长度为S,在P1、P2点的方位角为A1、A′2;对应于球面上的大圆线P′1P′2弧长为σ,在P′1、P′2点的方位角为A1、α′2。

由方程(5)并顾及归化纬度u的定义,得到以下方程

通过数值积分法求解方程(7)并取有限项,得到S与σ、l与λ的关系

上两式中

4.4归结大地线问题的计算步骤

1)将椭球面元素投影到球面上,计算归化纬度

2)解算球面三角形,由下式求得大圆线的方位角A1、α′2

3)将求得的球面元素换算到椭球面上,方位角不变,并由(8)式求得大地线长度，即

类似地,当已知P1点的大地坐标(B1,L1),P1至P2的大地线长S,方位角A1,则可计算P2点的大地坐标(B2,L2)和方位角A2。

五. 距离量算应用

距离的量算是GIS开发、数字地图应用等空间分析中最基本的计算。沿用传统的局部投影平面上的各种分析、量算方法难以在大型GIS或大区域数字地图的空间分析中准确实施,距离、方位的量算应基于(B,L)2维场所决定的地球椭球面几何参考系依据大地线进行。本文在论述传统方法的基础上，文中给出了距离的简化算法,计算精度高,展开级数收敛快,没有显著病态、停滞,对大型GIS及大区域数字地图的数据处理,对多分辨率、大区域或全球范围的数据无缝连续的定位分析有重要的实际应用价值。

采用现代GIS系统中距离量算方法，计算精度高。在椭球面上,即使是长距离,其方位精度仍在2″级、距离误差在十万分之一以内;且算法简便,展开级数收敛快,没有显著病态、停滞。该方法突破了传统的基于地图投影平面上的计算思路,以严密连续的地球椭球面空间定位系统为参考框架,对大型GIS及大区域数字地图的数据处理,对多分辨率、大区域或全球范围的数据无缝连续的定位分析有重要的实际应用价值。同时,对“数字地球”空间数学基础建立也有重要的指导意义。

武汉大学遥感专业攻读硕士学位研究生入学专业试题

2 0 0 1 年攻读硕士学位研究生入学专业试题 一、名词解释（5*2 ） 遥感平台p24 大气窗口p10 间接解译标志 特征平台 太阳同步轨道p33 二、判断正误（5*2） 1、所有的物体都是黑体 2、所有的几何分辨率与像素分辨率是一致的 3、冬天的影像有利于土壤分析 4、所有的微波传感器都是主动式传感器 5、按照某种方式确定类别中心初值，通过迭代搜索各类别均值向量的自动分类方法是监督分类 三、写岀成像数学模型表达式（2*8） -（Y）的方式写岀下列传感器影像中任二种影像的构像方程式 p100 1、试按（x） f 凶，（y） f （Z）（Z） 全景摄影机多光谱扫描仪CCD线阵推扫式传感器连续航带缝隙摄影机 侧视雷达 2、试写出遥感平台上传感器所接收的电磁波能量的表达式，用字母或文字学出均可，并作解释 四、简述题（6*8 ） 1、黑体是什么，为什么要讨论黑体？ 2、陆地卫星4号、5号与原来陆地卫星1-3号有什么不同？p36 3、试叙地物波谱特性曲线量测工作的意义 4、植被指数变换（又称生物量指标变换）为什么在卫星影像分析中得到广泛应用？ 5、等效中心投影是什么意思，为什么要引入这样一个概念？ 6、线形拉伸与直方图均衡的影像增强效果有什么不同？ 五、综述题（1*16 ） 1、试叙目前空间遥感技术发展中的几个特点。 2002年攻读硕士学位研究生入学考试试题 一名词解释（14*2 ） 1、反射光谱特性曲线p17 2、波谱响应曲线p169 3、全景畸变课件p264 4、仿射变形 5、空间分辨率 6、光谱分辨率 7、距离分辨率 8、方位分辨率 9、特征空间

10、特征选择 11、混淆矩阵 12、生物量指标 13、IKONOS 14、ZY ——1 二、简答题（4*18 ） 1、全面具体叙述LANDSAT TM 影像与RADARSAT 影像的不同点及产生的原因 2、列出中心投影影像、线阵CCD 推扫影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的构像方程。作图说明地形起伏引起这几种影像像点位移的规律 3、叙述最大似然法分类原理及存在的缺点 4、叙述遥感技术的现状和发展趋势 2003 年攻读硕士学位研究生入学考试试题 一、名词解释（18*3 ） 1、光谱反射率 2、辐射温度 3、大气窗口 4、太阳同步轨道 5、近极地轨道 6、成像光谱仪 7、INSAR 8、IKONOS 9、空间分辨率 10、光谱分辨率 11、线性拉伸 12、高通滤波 13、直方图均衡 14、重采样 15、双线性内插 16、特征选择 17、判别边界 18、监督法分类 二、问答题（1到4题每题20分第5题16分） 1、叙述光谱反射特性曲线与波谱响应曲线的区别和联系 2、叙述卫星遥感图像多项式拟合法精纠正处理的原理和步骤 3、叙述用30 米分辨率的TM4 、3、2 多光谱影像与同一地区10 米分辨率的SPOT 全色影像进行融合的原理和步骤 4、叙述最小距离法遥感图像自动分类的原理和步骤 5、叙述遥感技术的现状和发展趋势 2004 年攻读硕士学位研究生入学考试试题 一、名词解释（18*3 ） 1、光谱反射率 2 、发射率3、重复周期（卫星）4、卫星姿态5、辐射校正6、高光谱影像 7、ERS-1 8 Quick bird 9、ERDAS 10、光谱分辨率11、边缘增强12、多源影像融合 13、影像灰度直方图14 、重采样15、双三次卷积16、欧式距离17、混淆矩阵18、非监督分类 二、问答题（第1、2、3、5每题20分第4题16分） 1、全面具体叙述LADSAT TM 影像与RADARSAT 影像的不同点及产生的原因 2、叙述ISODATA 法非监督分类的原理和步骤

遥感原理与方法期末考试复习

遥感原理与方法期末考试复习 第一章绪论 ★遥感的定义？遥感对地观测有什么特点？ 广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场（磁力、重力）、机械波（声波、地震波）等的探测。实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探（物理探测）的范畴，只有电磁波探测属于遥感的范畴。 狭义：是指对地观测，即从不同高度的工作平台上通过传感器，对地球表面目标的电磁波反射或辐射信息进行探测，并经信息记录、传输、处理和解译分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 定义：遥感是指不与目标物直接接触，应用探测仪器，接收目标物的电磁波信息，并对这些信息进行加工分析处理，从而识别目标物的性质及变化的综合性对地观测技术。 英文定义：Remote Sensing 简写为RS(3S之一) 空间特点—全局与局部观测并举，宏观与微观信息兼取 时相特点—快速连续的观测能力 光谱特点—技术手段多样，可获取海量信息 经济特点—应用领域广泛，经济效益高 ★遥感技术系统有哪几部分组成？每部分的作用。 信息获取是遥感技术系统的中心工作 信息记录与传输工作主要涉及地面控制系统 信息处理通过各种技术手段对遥感探测所获得的信息进行各种处理 信息应用是遥感的最终目的，包括专业应用和综合应用 ☆遥感有哪几种分类方法及哪些分类？ 1）按遥感平台分：地面遥感、航空遥感和航天遥感 2）按工作方式分：主动式和被动式遥感.ps【主动式遥感是指传感器自身带有能发射电磁波的辐射源，工作时向探测区发射电磁波，然后接收目标物反射或散射的电磁波信息。被动式遥感是传感器本身不发射电磁波，而是直接接受地物反射的太阳光线或地物自身的热辐射。】 3）按工作波段分：紫外、可见光、红外、微波遥感、多光谱和高光谱遥感 4）按记录方式分：成像和非成像遥感 5）按应用领域分：外层空间、大气层、陆地、海洋遥感等，具体应用领域可分为城市遥感、环境、农业和林业遥感、地质、气象、军事遥感等。 遥感对地观测技术现状及发展展望？ 现状（国内）： 1）民用遥感卫星像系列化和业务化方向发展 2）传感器技术发展迅速 3）航空遥感系统日趋完善 4）国产化地球空间信息系统软件发展迅速 5）应用领域不断扩展 发展展望： 1）研制新一代传感器，以获得分辨率更高、质量更好的遥感数据 2）遥感图像信息处理技术发展迅速

【遥感原理与应用】复习期末考试整理

第一章 绪论 ? 什么是遥感？ 广义上：泛指一切无接触的远距离探测，实际工作中，只有电磁波探测属于遥感范畴。 狭义上：遥感探测地物基本原理：遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。现代遥感:特指在航天平台上，利用多波段传感器，对地球进行探测、信息处理和应用的技术。 ? 电磁波的传输过程 PxYBRXQ 。SOt0ure 。MDGVcH2。 ? 遥感技术系统 遥感技术系统是实现遥感目的的方法论、设备和技术的总称。MR4gQja 。im8FEKh 。l0lznrK 。 遥感技术系统主要有：①遥感平台系统②遥感仪器系统③数据传输和接收系统④用于地面波谱测试和获取定位观测数据的各种地面台站网；⑤数据处理系统。⑥分析应用系统。? 遥感应用过程 1.问题声明(分析问题、假设建模、指定信息需求） 2.数据收集（遥感、实地观测） 3.数据分析（目视解译、数字图像处理、可视化分析、测试假设） 4.信息表达（数据库、误差报告、统计分析、各类图件） ? 遥感的发展趋势 高分辨率、定量化、智能化、商业化 第二章 电磁波及遥感物理基础 ? 电磁波、电磁波谱（可见光谱） 遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象，是因为一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特征。电磁波是一种横波。 电磁波的几个性质： 一般的光探测器或感光材料只对光强度有响应，因而只能感受到光波场的振幅信息，对相位信息则无响应。 干涉（interfere ） 频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列光/波相遇时，使某些地方振动始终加强（显得明亮），或者始终减弱（显得暗淡）的现象，叫光/波的干涉现象。应用：雷达、InSAR 太阳辐射（solar radiation ） 发射（Emission ） 吸收（Absorption ） 散射 （Scattering ） 反射（Reflection ）

武汉大学11年遥感专业真题

武汉大学 2011年攻读硕士学位研究生入学考试试题（学术型学位） （满分150） 一、名词解释（每题5分，共8题） 斯奈尔—玻尔兹曼定律；线阵扫描成像；地球同步卫星；D-inSAR；多光谱影像；遥感反演；遥感影像的判读标志；遥感影像定标。 二、判断题（每题3分，共5题） 1、用红外姿态测量仪可以对地球资源卫星进行姿态测量，同样也可以用红外姿态测量 仪对月球卫星进行姿态测量。 2、地球卫星轨道在空间的具体位置和形状是由六个参数来确定，其中卫星轨道倾角是 决定卫星轨道形状的参数。 3、生物量指标变换表示了植被对近红外和红光的反射特点，从变换后的图像中很容易 得到植被的信息。 4、相同地物在影像上聚类，不同物体的聚类中心之间存在差别的特性是基于统计法遥 感影像分类的基础。 5、同轨立体和异轨立体的构像方程是相同的，不同的是，一个是在相同轨道上获得立 体像对，另一个是在不同的轨道上获取立体像对。 三、选择题（每题3分，共5题） 1、下面分类算法中不是用距离作为判别条件的方法是: A、ISODATA分类 B、最大似然法 C、最小距离法 D、K-均值聚类法 2、下列哪种传感器的成像空间分辨率理论上不受卫星高度影响的是： A、MSS B、HRV C、SAR D、TM 3、我国具有高光谱成像能力的卫星是： A、中-巴资源卫星1号 B、风云卫星2号 C、环境卫星1号 D、气象卫星2号 4、下面哪种卫星传感器由地形起伏引起的几何形变与其他传感器不同？ A、RADARSAT B、ERS C、COSMO D、MODIS 5、地球大气对太阳辐射的电磁波的散射很强的波段的是： A、近红外波段 B、可见光波段 C、紫外波段 D、热红外波段 四、简答题（每题8分，共6题） 1、下图是对某水域不同深度进行光谱测量得到的光谱曲线，试根据所得到的结果，简述本区域水体的光谱特点（注，图中最上面的曲线表示为在水面观测的光谱曲线，然后依次分别在深度10cm、25cm、35cm、50cm、65cm、75cm、85cm、100cm、125cm、150cm所得到的结果）。 2、简述多源遥感图像之间的匹配存在哪些特点？ 3、以HIS方法为例，简述SPOT影像与TM影像融合的主要步骤。 4、试分析大气对电磁波的影响，说明空间传感器所接收的能量组成。 5、简述机载热红外扫描仪图像的几何和辐射特点。 6、以最大似然分类为例，简述遥感图像自动分类的步骤，并提出你认为提高

武汉大学遥感课件整理

第一章 遥感的基本概念：广义的遥感: 泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探，只有电磁波探测属于遥感的范围。狭义的遥感: 应用探测仪器，不与探测目标接触，从远距离把目标物的电磁波记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 遥感系统：目标物的电磁波特征、信息的获取、信息的接收、信息的处理、信息的应用 遥感分类：按平台分：航天遥感（卫星太空站）航空遥感（飞机气球）地面遥感（高塔、车、船）按传感器探测波段分可见光/红外遥感、热红外遥感、微波遥感。按研究对象分：1资源遥感以地球资源为调查对象2环境遥感对自然与社会环境的动态变化监测。按工作方式分：主动遥感、被动遥感。按空间尺度分：1全球遥感全球性资源环境、2区域遥感区域资源开发3城市遥感城市规划土地利用/覆盖 遥感的特点：1大面积同步观测2时效性动态监测，快速更新监测范围数据3数据的综合性与可比性4经济性5局限性 遥感应用：一、遥感在资源调查方面的应用 1，在农业、林业方面的应用：农、林土地资源调查、土地覆盖调查、农林病虫害、土壤干旱、盐化、沙化的调查及监测，以及农作物长势的监测与估产、森林资源的清查、牧场草场资源，野生动物生态环境、农用水资源等。2，在地质矿产方面的应用：客观真实地反映各种地质现象，形象地反映区域地质构造,地质找矿工程地质、地震地质、水文地质和灾害地质3、在水文、水资源方面的应用：水资源调查、流域规划、水土流失调查、海洋调查等。青藏高原水资源调查夏威夷群岛淡水资源 第二章 电磁波：交互变化的电场和磁场在空间的传播。 电磁波谱：将整个电磁波按产生的方式和物理特性的不同可划分为不同的波谱区。 绝对黑体：能够吸收全部入射辐射能量的物体 斯忒藩-玻尔兹曼定律：1cm2 面积的黑体辐射到半球空间里的总辐射通量密度的表达式为：W = σT T的四次方 σ= 5.67Х10 W/ cm ? K 黑体辐射的特性： 1，斯忒藩-玻耳兹曼定律：辐射强度随温度升高而迅速高。2，维恩位移定律：随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。3，每根曲线不相交，温度越高所有波长上的波谱辐射通量密度也越大。 太阳辐射：太阳辐射包括了整个电磁波波谱范围，波长从短于1埃（1埃=10-10米）的γ射线到波长大于10KM的无线电波。各波长范围内辐射能量大小不同，可见光波谱段辐射强度最大。 大气散射的概念：电磁波与物质相互作用后电磁波偏离原来的传播方向的一种现象。 大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射，吸收和散射的，透射率较高的波段 地物反射波谱特性 地物反射波谱：是研究可见光至近红外波段上地物反射率随波长的变化规律。 表示方法：一般采用二维几何空间内的曲线表示，横坐标表示波长，纵坐标表示反射率。植被的波谱特性 在可见光波段 在0.45um附近（蓝色波段）有一个吸收谷； 在0.55um附近（绿色波段）有一个反射峰；

遥感原理与应用期末题库

一、选择与判断 1、遥感技术系统的组成。 包括遥感信息的获取、遥感信息传输和遥感信息提取应用三大部分 2、遥感按电磁波的波谱范围的分类 3、可见光的波长范围 可见光通常指波长范围为:390nm - 780nm 的电磁波。人眼可见范围为:312nm - 1050nm。 4、微波遥感的特点 波长1mm—1m。是一个很宽的波段。可分为毫米波（1—10毫米）、厘米波（1—10cm）和分米波（1—10分米）。 微波的特点是： （1）能穿透云雾和一定厚度的植被、冰层和土壤，可获得其它波段无法获得的信息；（2）具有全天候的工作能力； （3）可以主动和被动方式成像。 因此在遥感技术上是很有潜力的一个波段。 5、叶绿素的主要吸收波段 主要吸收红光及蓝紫光（在640-660nm的红光部分和430-450nm的蓝紫光强的吸收峰）。 6、异物同谱现象是什么 “同物异谱”说的是相同的地物由于周围环境、病虫害或者放射性物质等影响，造成的相同的物种但是其光谱曲线不同，“异物同谱”顾名思义也就是不同的地物由于生长环境的影响光谱曲线相同。这就给遥感分类造成了困难，遥感影像在分类时主要依靠的就是地物的光谱特征，尤其是非监督分类，它的前提就是不存在“同物异谱”和异物同谱“现象。 7、黑体的反射率与吸收率

黑体的反射率=0，吸收率=1（如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体就叫做黑体。） 8、黑体辐射通量密度与波长、温度的关系 辐射出射度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。 ?温度越高，辐射出射度越大，不同温度的曲线不相交。 ?随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。 即黑体总辐射出射度随温度的增加而迅速增加，它与温度的四次方成正比。温度的微小变化，就会引起辐射通量密度很大的变化。是红外装置测定温度的理论基础。 9、普朗克定律在全波段积分得到的定律 由普朗克公式可知，在给定的温度下，黑体的光谱辐射是随波长而变化；同时温度越高，辐射通量密度也越大，不同温度的曲线是不相交的。 10、维恩位移定律的主要结论 维恩位移定律：黑体辐射光谱中最强辐射的波长(λmax)与黑体绝对温度(T)成反比。随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长移向短波方向。 11、地物反射的三种类型 黑体或绝对黑体：发射率为1，常数。 灰体：发射率小于1，常数 选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。 12、朗伯面反射的特点 对于漫反射面，当入射照度一定时，从任何角度观察反射面，其反射亮度是一个常数，这种反射面称朗伯面。把反射比为1的朗伯面叫做理想朗伯面。 特点：其反射亮度是一个常数 13、决定大气散射的主要因素 散射的方式随电磁波长与大气分子直径、气溶胶微粒大小之间的相对关系而变化 大气粒子的成分；大气粒子的大小；大气粒子的含量；波长 14、瑞利散射的特点 （1）当大气中粒子的直径比波长小得多时发生，由分子与原子引起（分子散射） （2）散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长，散射越弱 （3）主要发生在可见光和近红外波段，波长＞1um可忽略 15、列举典型的光机扫描仪 机载红外扫描仪；气象卫星上携带的AVHRR传感器；MSS多光谱扫描仪；TM/ETM专题制图仪 16、列举典型的推帚（固体）扫描仪 1）SPOT卫星上的HRV传感器 2）美国Ikonos、Quikbird卫星传感器 17、遥感平台按距地高度的分类

武汉大学遥感院15年遥感考研出题重点、历年真题、答案

武汉大学遥感院15年遥感考研出题重点、历年真题、答案 一、考试范围和重点（地学考研中心提供） 题型方面：遥感院出题类型比较丰富，大体包括名词解释、判断题、选择题、简答题、论述题五种类型，题目比较多，相应每个题目所占分数较少。 出题方面：武大遥感院、国家重点实验室都考遥感，一个是《遥感》，一个是《遥感原理》，但考试风格截然不同。《遥感》侧重于对指定参考书的考查，内容全面、基础，某些时候还很突出细节。而《遥感原理》更侧重于大家对遥感的整体把握和理解。特别是孙家抦老师的《遥感原理与应用》这本书，考查的内容较多，部分内容在书中可以直接找到答案，如2012简答题的第5、6题；2011简答题第3题等。但越是考查的基础，越是考查细节，越要扩大知识面，特别是赵英时、梅安心的书，有时间都要看下，………… 考试范围：任何一门学科本身肯定是有重点和难点的，并且老师在出题的时候，也是不会随意而出，因为试卷本身一方面要保证一定的难点，另一方面也要保证考生对该专业真正掌握的程度，特别是一些老师所认为的重点和难点。通过对近十年真题进行认真研究和深度解析，我们将遥感院遥感科目内容分为几个方面，具体为： 1）遥感物理基础 主要是电磁辐射和地物波谱。具体为：电磁波、电磁波谱、电磁波常见概念、太阳辐射、 地球辐射；遥感概念、遥感特点、遥感的组成、遥感成像过程、大气对辐射的影响；地物 反射率、地物发射率，地物波谱特性及测定、地物定标等。 2）传感器成像原理及不同特征 主要是不同传感器成像原理及影像特点。具体为：传感器、遥感平台、卫星运行轨道、常见传感器的波段、分辨率等常识；可见光遥感、红外遥感、热红外遥感、微波遥感成像原理、影像特征及应用；摄影成像、扫描成像不同的成像方式、优缺点。 ……………… 6）遥感当前热门技术 最近两年，遥感院加大了对当前热门技术的考查力度，如高光谱、混合像元、定量反演等。这应该也算是2012年比以前年份的一个亮点。虽然考查的不多，但如果考虑到后续的复试和未来发展的话，还是会有用的，有时间，建议还是要看看。附录部分，我们也增加了遥感当前热点知识的补充。 考试重点： 以孙家抦《遥感原理与应用》为基础，《遥感》科目应掌握以下重点内容： 重点掌握内容： 第一部分：遥感物理基础，包括物体的反射辐射和发射辐射，地物的波谱特性及测定。 第二部分：遥感图像的几何处理，包括构像方程，变形误差，几何纠正。 第三部分：图像的自动分类，包括特征变换，特征选择，监督分类和非监督分类，分类后处理和误差分析。 第四部分，遥感应用，掌握遥感在某一方面的应用。 需要掌握的内容： 电磁波谱，陆地卫星的轨道特点，传感器及成像原理，图像的配准和镶嵌，图像特征，图像的辐射处理，图像融合，图像的目视判读。 需要了解的内容： 遥感的概念，特点，过程，发展趋势，遥感平台的种类，遥感图像的增强，平滑和锐化，图

遥感期末试卷1

一、填空题（每空1分，共20分） 1、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在①、②、③方面都比MSS图像有较大改进。 2、绝对黑体不仅具有最大的___① ____，也具有最大的_②______，却丝毫不存在__ ③_____。 3、、当电磁波能量入射到地物表面上，将会出现三种过程,一部分能量被地物① _ ，一部分能量被地物 ②，成为地物本身内能，一部分能量被地物③。 4、陆地卫星的轨道是①轨道，其图像覆盖范围约为②平方公里。SPOT卫星较之陆地卫星，其最大优势是最高空间分辨率达到③。 5、、按高度划分，遥感平台大致可以分为__① ______、_ ② ____、__③ _三种。 6、_①年，我国第一颗地球资源遥感卫星（中巴地球资源卫星）在太原卫星发射中心发射成功。 7、、引起辐射畸变的原因有两个，即① _ 和②。 8、遥感图象的数字化需要经过__① ____和___ ② __两个阶段。 二、选择题。(每小题2分，共20分。) 1、绝对黑体是指（） （A）某种绝对黑色自然物体 （B）吸收率为1，反射率为0的理想物体 （C）吸收率为0，反射率为1的理想物体 （D）黑色的烟煤 2、为什么晴朗的天空呈现蓝色？（） A、瑞利散射 B、米氏散射 C、择性散射 D、折射 3、大气对电磁辐射的吸收作用的强弱主要与下面哪一个有关。（） A.电磁辐射的波长 B.大气物质成分的颗粒大小 C.大气物质成分的密度 D.电磁辐射的强弱 4、当前遥感发展的主要特点中以下不正确的是：（） （A）高分辨率小型商业卫星发展迅速 （B）遥感从定性走向定量 （C）遥感应用不断深化 （D）技术含量高，可以精确的反映地表状况，完全可以代替地面的调查。 5、下面遥感传感器属于主动方式的是：( ) A、TV摄象机 B、红外照相机

距离的量算方法与应用(武大遥感)

目录 一. 距离量算概述 (2) 二. 传统距离量测方法 (2) 2.1 利用地图比例尺进行距离量测 (2) 2.2 地图投影上进行距离量测 (2) 2.3 地图曲线量测两脚规法则 (3) 三. 传统计算方法的问题及局限性 (3) 四. 现代GIS系统中距离量算方法 (4) 4.1 算法概述 (4) 4.2 地球视为球体下的大地线 (4) 4.3 椭球面上的大地线计算 (4) 4.4归结大地线问题的计算步骤 (5) 五. 距离量算应用 (6)

一. 距离量算概述 所有空间分析的基础是使用距离计算。如果我们真实世界模型（根据调查的映射区域）被认为是一个平面（2D欧氏空间）或是一个完美的球体模型，那么，我们可以使用前面提供的简单距离公式De和Ds以进行两点之间的距离计算。但是，这两个公式对某些形式的空间分析有太多的局限性，需要另外的距离测量方法。在某些情况下，这些替代的计算方法可以直接从输入点对的坐标计算距离，但另外一些计算则是一个渐进的过程。事实上，渐进的计算方法是沿着指定的路径（之间的一系列紧密排列的点对），通过累加线段的长度计算的，这是计算距离最一般的方法。 二. 传统距离量测方法 2.1 利用地图比例尺进行距离量测 要想知道地面上两点之间的距离，除进行实地测量之外，大多数情况下，是运用地图进行量算的。在地图上量算两点间的距离，必须运用该地图的比例尺。例如在比例尺为1∶10 000的地图上，可以得知，图上1厘米，相当于实地距离10 000厘米或100米。如果其他条件相同，比例尺决定着地图内容的详细程度和精度，进而决定着一幅地图可能反映的区域大小。 当然，在大、中比例尺地图上计量相距不算太远的两点间的直线实地距离，只要用直尺量得图上距离，然后按比例尺计算即可。因为在这种情况下，地图的投影变形是极不明显的。此外，在普通小比例尺图上，特别是在等距投影的地图上，概略地运用图上所附的比例尺量算,也是可以的。 2.2 地图投影上进行距离量测 一般说来，在范围较小的大比例尺地图上，图面上各处的比例尺是一致的。但是在范围较大的小比例尺地图上，由于地图的投影变形，地图上的比例尺不可能处处一致。地图上普遍标注的比例尺，一般指地图上某个点或某条线附近的比例尺，也就是主比例尺。在有辅助几何面的投影中，离开这些点或线，图面上两点间的距离与实地距离之比，就会大于或小于这个比例尺。因此，为了准确地计量大范围内两点之间的距离，有的地图除表示出主比例尺外，还根据具体的变形和地图主比例尺绘制复式比例尺，也叫经纬线比例尺。不能简单地用主比例尺在地图的任何部位进行量算。 常用的海图，一般为墨卡托投影（圆柱投影的一种）。在这种图上，只有赤道符合主比例尺，没有变形。局部比例尺则随纬度增加而增大，例如在纬度60°附近，经线和纬线的长度都要扩大2倍左右；在纬度80°附近，经线和纬线长度能扩大将近6倍。在小比例尺地图上计量相距较远的两点的距离，必须充分了解地图投影的性质，而不能简单地应用主比

遥感原理与应用复习重点整理 .doc

学习好资料欢迎下载 绪论 1、遥感的概念：在不直接接触的情况下，在地面，高空和外层空间的各种平台上，运用各 种传感器获取各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、 位置、性质、变化及其与环境的关系的一门现代应用技术学科。 遥感概念：在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。 2、遥感的分类：按照遥感的工作平台分类：地面遥感、航空遥感、航天遥感。 按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感等。 按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等。 按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式。 按照传感器工作方式分类：主动遥感、被动遥感。 3、遥感起源于航空摄影、摄影测量等。 第一章 1、电磁波：通过变化电场周围产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场之间的相 互联系传播的过程。电磁波的特性：具有二象性，即波动性（干涉、衍射、偏振现象）和粒 子性。 2、波长最长的是无线电波，最短的是γ 射线。 3、电磁波谱图：按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列制成的图案。 4、地物的反射率概念：地物对某一波段的反射能量与入射能量之比。反射率随入射波长变 化而变化。反射类型：漫反射、镜面反射、方向反射。 5、影响地物反射率的 3 个因素：入射电磁波的波长，入射角的大小，地表颜色与粗糙程度。 附：影响地物光谱反射率变化的因素： a 太阳的高度角和方位角。 B 传感器的观测角和方位角 c 不同的地理位置 d 地物本身的变异 e时间、季节的变化 6、地物反射光谱曲线：根据地物反射率与波长之间的关系而绘成的曲线。 1.不同地物在不 同波段反射率存在差异 2. 同类地物的反射光谱具有相似性，但也有差异性。不同植物；植 物病虫害 3. 地物的光谱特性具有时间特性和空间特性。（同物异谱，同谱异物）。 7、地物发射电磁波的能力以发射率作为衡量标准；地物的发射率是以黑体辐射作为参照 标准。 8、绝对黑体：对任何波长的电磁波辐射都全部吸收的物体。（灰体发射率小于1）。 9、黑体辐射的三个特性： a.辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。 b. 温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。（绝对黑体表面，单位面积发出的总 辐射能与绝对温度的四次方成正比） c.随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向 移动。（维恩位移定律） 10、大气的垂直分层：对流层（航空遥感活动区）、平流层、电离层和外大气层。在可见光波段， 引起电磁波衰减的主要原因是分子散射。在紫外、红外与微波区，引起衰减的主要原因是大气吸 收。引起大气吸收的主要成分是：氧气、水（ 0.7~1.95）、臭氧（ 0.3 以下）、二氧化碳 （ 2.6~2.8）。 11、散射作用：太阳辐射在长波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。 12、三种散射方式：米氏散射：当微粒的直径与辐射波长差不多时的大气散射。 均匀散射：当微粒的直径比辐射波长大得多时发生的散射。 瑞利散射：当微粒的直径比辐射波长小得多时发生的散射。 13、大气窗口的概念：通过大气而较少被反射、吸收或散射，衰减程度较小，透过率较高的

武汉大学遥感考研十年真题及答案

I

II 购买资料后，强烈建议登记QQ，以便享受GIS遥感地理学考研中心后续的资料解答、复试辅导等会员服务。另新的年份，包括真题、出题特点等都会有新变化，我们也会及时更新资料，大家多加关注。

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购买资料后，强烈建议登记QQ ，以便享受GIS 遥感地理学考研中心后续的资料解答、复试辅导等会员服务。另新的年份，包括真题、出题特点等都会有新变化，我们也会及时更新资料，大家多加关注。 IV

GIS遥感地理学全国考研中心，由GIS、遥感、地理学几个学长创办，专业为大家提供地学考研全套资料。用我们的劳动节省你复习的时间，用我们的知识提高你专业课的复习，用我们的人脉提供给你最详实的资料，用我们的经历告诉你怎样走过考研全过程。欢迎大家一起交流。淘宝：https://www.sodocs.net/doc/23788509.html,；拍拍：https://www.sodocs.net/doc/23788509.html,/771843105。 下为我们整理的武汉大学遥感考研手册的部分目录。 目录 序言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。资料使用说明................................................................................................. 错误！未定义书签。 1、重要版块介绍................................................................................... 错误！未定义书签。 2、资料使用方法................................................................................... 错误！未定义书签。 3、资料接受说明................................................................................... 错误！未定义书签。 一、学长眼中的遥感学院............................................................................. 错误！未定义书签。 1、学院实力........................................................................................... 错误！未定义书签。 2、研究生生活....................................................................................... 错误！未定义书签。 3、就业情况........................................................................................... 错误！未定义书签。 4、成就展示（复试有用）................................................................... 错误！未定义书签。 二、招录情况介绍......................................................................................... 错误！未定义书签。 1、招生目录........................................................................................... 错误！未定义书签。 2、参考书目........................................................................................... 错误！未定义书签。 三、常见问题问答......................................................................................... 错误！未定义书签。 1、武大学制是多少？........................................................................... 错误！未定义书签。 2、遥感院学费和公费比例如何？....................................................... 错误！未定义书签。 3、遥感院的奖学金政策？................................................................... 错误！未定义书签。 4、遥感院歧视外校或跨专业的学生吗？........................................... 错误！未定义书签。 5、专业学位与学术型学位的区别？................................................... 错误！未定义书签。 6、遥感院、国家重点实验室、资环院、测绘院的区别和联系？ ... 错误！未定义书签。 7、考试的整个流程是什么？............................................................... 错误！未定义书签。 8、要不要和导师联系，用什么样的方式最好？............................... 错误！未定义书签。 9、武大遥感院考研难度怎样？........................................................... 错误！未定义书签。 10、遥感跨专业考研注意事项？......................................................... 错误！未定义书签。 11、专业课该怎样复习？..................................................................... 错误！未定义书签。 12、遥感院研究生体检情况怎样？..................................................... 错误！未定义书签。 四、导师介绍及联系方式............................................................................. 错误！未定义书签。 五、遥感专业报录情况介绍......................................................................... 错误！未定义书签。 1、近三年复试比例及分数线............................................................... 错误！未定义书签。 2、近三年报录情况统计....................................................................... 错误！未定义书签。 六、研究生入学考试《遥感》考试大纲..................................................... 错误！未定义书签。 七、研究生学长对《遥感》考试科目的总结............................................. 错误！未定义书签。 1、考试范围和重点............................................................................... 错误！未定义书签。 2、出题特点和趋势............................................................................... 错误！未定义书签。 3、学长的复习建议............................................................................... 错误！未定义书签。 八、初试真题情况介绍（扫描打印版，另附）......................................... 错误！未定义书签。 V

武汉大学遥感概论试题

一、填空（20分） 1、按遥感平台不同可以分为_________ 、__________ 、__________ 、___________，按工作方式可分为 ________________和________________、________________和________________。 2、根据航天遥感平台的服务内容不同，可以将其分为____________________、_________________________ 和______________________三大系列。 3、目标地物的识别特征包括__________、__________、___________、__________、___________、 ___________、位置、___________和____________。 4、常见的遥感摄影相片包括_______________、黑白红外相片、______________、________________、多 波段摄影相片和____________________。 5、标准假彩色合成是TM的________、_____________、___________三个波段的合成 6、在彩红外航片上，清澈的水体一般为________色，健康的植被为________色，遭受严重病虫害的植被为 ________色。 7、现在常说的“3S”指________、________、________。 8、太阳辐射穿过大气层时会发生瑞利散射、_____________、_____________。 9、在彩色合成时，滤光片分别透光并照射到白色屏幕上利用_____________原理，若是滤光片叠合透光又 利用_____________原理。 10.飞机起飞后对机场进行热红外摄影，飞机在地面上留下的黯黑色轮廓为_____________、飞机喷气尾流 在地面形成的喷雾状白色为_____________。 11.遥感数字图象复原处理包括_____________和_____________。 二、选择题（10分） 1、描述颜色一般从明度、色调、饱和度三个性质来进行，黑白色只有 A 。 A 明度 B 色调 C 饱和度 2、两种基色光等量混合会产生一种补色光，红光和蓝光等量混合得到 C ，蓝光和绿光等量混 合得到 A A 青色 B 绿色 C 品红 D 黄色 3、减色法也是色彩生成的一种方法，青色是自然光（白光）中减去 A 生成的。 A 红光 B 绿光 C 蓝光 D 品红 4、陆地卫星携带的专题制图仪TM在不同的波段空间分辨率也不相同，TM3的空间分辨率为 B TM6的空间分辨率为 C A 79m B 30m C 120m D 20m 5、在热红外图象上，白天水体的色调比道路深，而夜间水体的色调又比道路浅，这是由于 D A 热红外图象的特性 B 水的热容比道路小 C 水是液体 D道路的热容比水小 6、1999年10月14日我国第一颗地球资源遥感卫星在太原卫星发射中心成功发射，该卫星的重返周期是 B A 16天 B 26天 C 5天 D 20天 7、下列对直方图的描述，哪一个是错误的。C A 从直方图可直观看到图象的亮度范围 B 如果直方图的包络线是正态分布曲线，说明图象反差适中，亮度均匀，层次丰富 C 如果直方图峰值偏左，那么图象偏亮，需要调整直方图形态来改善图象质量 D 直方图是表示图象中各亮度值像元出现频率的分布图 8、对于同样物质组成的土壤，下列叙述错误的是C A表面比较平滑，具有较高的反射率。 B 较粗的颗粒具有相对较低的反射率。 C含水率高，具有较高的反射率。 D有机质含量高，反射率降低。 结合地物光谱特征解释差值运算能够突出植被的原因。 从植被的反射光谱曲线可看出植被在近红外波段有一个很强的反射峰，其反射率远大于可见光波这 是绿色植被独有的特性，而其他地物如水、土壤等则曲线叫平缓，在近红外和可见光波段的反射率没有 太大差异，这样采用差值运算后的图像上植被的色调较亮，而其他地物色调较暗，就能把植被从其他地 物中提取出来。 问答题（10分）

《遥感原理与应用》期末复习重点.doc

绪论 1.1遥感的概念 丄狭义的遥感：应用探测仪器，不与探测目相接触，从远处把目标的电磁波特性纪录下來，通过分析，揭示出物 体的特 征性质及其变化的综合性探测技术。 丄 广义的遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁波、机械波（声波、地震波）、重力场、地磁场等的 探测。 遥感探测的基本过程 去 辐射源：目标的电磁辐射能量（自身发射，散射、反射） 丄 记录设备（传感器，或有效载荷）：扫描仪（多光谱扫描 仪），相机（CCD 相机、全景相机、高分辨率相机等）、 雷达、辐射计、 散射计等。 丄存储设备：胶片、磁带、磁盘 丄传送系统：人造卫星的信号是地血发送到卫星的，在卫星中经过放大、变频转发到地血，山地血接收站接收。 亠 分析解译（人工解译、计算机解译） 1）国外航天遥感的发展 第一代1G 1957年10B4U ，苏联第一颗人造地球卫星发射成功 1960年4月1H,美国发射第一颗气象卫星Tiros 1,为真正航天器对地球观测开始。 1960年Evelyn L. Pruitt 提出“遥感,，一词。1962年在美国密歇根大学召开的笫一次环境遥感国际讨论会上，美国海军研究 局的Eretyn Pruitt （伊?普鲁伊特）首次提出“Remote Sensing 词，会后被普遍采用至今。 1972年7月23 日第一颗陆地卫星ERTS-1 （Earth Resources Technology Satellite 1 ）发射（示改名为Landsat-1）,装有MSS 传感器，分辨率为79米。1975年1月22R, Landsat-2发射，1978年3月5日，Landsat-3发射。 1978年6月，美国发射了第一颗载有SAR （Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达）卫星的Seasat,以后不同国家陆续 发射 载有SAR 的卫星。 1982年7月16U, Landsat-4反射，装载MSS, TM 传感器,分辨率提高到30米。1985年3月1日,Landsat-5发射,1993年 1（）月，Landsat-6发射失败，1999年4月15日，Landsat-7发射，装载ETM+,分辨率提高到15米。 1986年2月，法国发射SFOT-1,装有PAN 和XS 遥感器，分辨率捉高到10米多光谱波段，SPOT-5全色波段分辨率达至l 」5m, 2.5m 。 2000年初美国发射MODIS 是Teira （EOS ?AMl ）卫星的主要探测仪器，地面分辨率较低（星下点离间分辨率为250米,500 米,1000米等o 2000年7月15H,笫一颗重力卫星CHAMP 发射成功，它是由德国GFZ 独口研制的,也是世界上首先采用SST 技术的卫星。 2002年，重力卫星GRACE 发射，它是美国（NASA ）和德国（GFZ 洪同开发研制的。 2） 中国航天遥感的发展 1970年4月24日发射笫一颗人造卫星“东方红1号”——通信卫星。 1988年9月7日中国发射第一颗气象卫星“风云1号二 1999年1（）月14日发射第一颗地球资源卫星“屮国?巴西地球资源遥感卫星” （CBERS-1） （China Brazil Earth Resources Satellite ）,最高空间分辨率：19.5米。 3） 小卫星 重量在1000公斤以下的卫星称为小卫星。小卫星质量小于500kg,占卫星总量的70%o 1.3遥感的类型 1）按遥感平台据地面的高低划分 丄 地面遥感:100m 以下平台与地面接触，平台冇：汽车、船舰、三角架、塔等。为航空和航天遥感作校准和辅 助工作。 丄航空遥感:100m-100km 以下的平台，平台有：飞机和气球。可以进行各种遥感实验和校正工作。特点：灵活 大、图像 《遥感》重点章节1.3.5.8 1.2遥感发展简史 * 无记录的地面遥感阶段（1608-1838年） * 有记录的地而遥感阶段（1839-1857年） 4 空中摄影遥感阶段（1858-1956年） 4 航天遥感阶段（1957-）