中科院历年RS考博试题及相关知识点
1995年博士生(地学分析入学试题
一、简答题(40分
1. 遥感地学评价标准。
2. LandsatTM数据特征。
3. 我国风云一号气象卫星主要通道及特征。
4. 遥感信息处长合分析。
二、问答题(任选二题,60分
1. 评述我国遥感应用的发展特点。
2. 遥感在自然资源调查中的应用。
3. 举例说明遥感在地学研究中应用与作用。
4. 遥感监测在全球变化研究中的作用。1996年博士生入学试题(遥感地学分析
(任选四题,每题25分
1. 遥感地学分析及其意义
2. 遥感在资源调查中的应用特点
3. 论述遥感在全球变化研究中作用
4. 遥感信息增强方法
5. 专题遥感信息提取的方法与应用
2000年中科院博士入学考试(RS
一、简答与名词解释:
1. 混合像元(98
2. 高光谱(98
3. 监督与非监督分类(97
4. 最大似然法(97
5. 纹理特征用于信息提取 (98
6. 主成分分析(99
7. TM的七个波段(97
8. 高光谱遥感(99
9. 遥感影象的特征(99
二、论述
1. 最小二乘法的原理、公式及应用。(98
2. 结合工作,谈遥感的应用与发展前景。(99
3. 遥感地学评价基础。(97
一、简答题(10分/题
1、ETM影像的各波段特征
2、监督分类的过程
3、高光谱遥感及其特点
4、植被指数及其计算方法
5、干涉雷达遥感
二、论述题(25分/题
1、遥感信息融合的方法及它们比较
2、遥感图像分类的方法
3、遥感分辨率及其地学意义
一、简答每个10分共5个
1.几何校正的主要方法
2.光谱成像仪的成像机理
3.监督分类及其优缺点
4.水体的光谱特征
5.图像融合有哪些技术方法
二、论述体 3选2
1.遥感信息地学评价的标准及应用意义
2.微波技术的发展现状及趋势
3.光学影像的分类方法及特点
2008年中科院地理所博士考题
总分:100分时间:180分钟
一、名词解释(2*5 10分
1.波谱反射率
2.地面反照率
3.辐射能量
4.合成孔径雷达
5.水色遥感
二、简述题(6*5 30分
1.中巴资源卫星光谱成像特征
2.影像数据几何纠正方法
3.小卫星遥感系统
4.植被指数计算方法
5.激光雷达成像原理
三、论述题(20*3 60分
1.影像分割基本原理及方法
2.高空间分辨率处理分析及其趋势
3.结合您专业,浅谈多源遥感数据心综合处理和分析
复习总结
中心投影:投影面是平面、投影中心S在有限远处的投影称作中心投影。摄影照相机就是中心投影。中心投影有两个问题:地面起伏引起投影误差;投影面P与地面E不平行也引起投影误差。
正射投影:投影面平行于地面、投影线垂直于地面(S于无穷远处的投影。实际上的正射投影——二次投影,即将起伏地面正射投影于一个基准平面上,再进行中心投影,且投影面与基准面平行。
大气窗口:由于大气对电磁波散射和吸收等因素的影响,使一部分波段的太阳辐射在大气中透过率很小或根本无法通过,电磁波辐射在大气传输中透过率较高的波段称为大气窗口。目前在遥感中使用的一些大气窗口为:
1.0。3~1。15μm:包括部分紫外光、全部可见光和部分近红外光。其中:
0。3~0。4μm:透过率约为70%
0。4~0。7μm:透过率大于95%
0。7~1。1μm:透过率约为80%
2.1。4~1。9μm:近红外窗口,透过率在60%~95%之间,其中1。55~1。75μm通过率较高
3.2。0~2。5μm:近红外窗口,透过率为80%
4.3。5~5。0μm:中红外窗口,透过率为60%~70%
5.8。0~14。0μm:热红外窗口,透过率为80%
6.1。0~1。8 mm:微波窗口,透过率约为35~40%左右
7.2。0~ 5。0 mm:微波窗口,透过率在50~70%之间
8.8。0~1000 mm:微波窗口,透过率为100%
地物反射波(光谱:指地物反射率随波长的变化规律。
基尔霍夫定律:一个物体的波谱发射率等于它的波谱吸收率,即好的吸收体也是好的发射体。瑞利散射:由半径小于波长的1/10以下的微粒引起的散射叫瑞利散射
(Reyleigh Scattering漫反射:在物体表面的各个方向上都有反射能量的分布,这种反射称为漫反射。
波粒二象性:电磁波既表现出波动性,又表现出粒子性,即所谓的波粒二象性。连续的波动性和不连续的粒子性是相互排斥、相互对立的;但二者又是相互联系的,在一定条件下可以相互转化。
电磁波谱:按电磁波在真空中波长或频率依顺序划分成波段,排列成谱即为电磁波谱。
地物反射波谱特性:地物波谱反射率随波长而改变的特性称之为地物反射波谱特性。
电磁辐射:当电磁振荡进入空间,变化的磁场激发了涡旋电场,使电磁振荡在空间传播,这就是电磁波,近代物理中,电磁波也称为电磁辐射。电磁波是横波,在真空中以光速传播,满足:频率(f×波长λ=光速(c能量H=普朗克常数(h *频率(f,电磁波具有波粒二象性。
程辐射(Path radiance:遥感传感器中接收到的入射光中,除了在视场内地表反射光和地面热辐射外,大气的散射与自身辐射的光也进入传感器,这部分的光能量称作程辐射。程辐射是背景噪声的主要来源。
空间分辨率(地面分辨率::指象素能代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场,或地面物体能分辨的最小单元。
波谱分辨率:指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的的最小波长间隔。间隔越小,分辨率越高。
光谱分辨率:即遥感工作波段的宽窄。原则上希望其越窄越好。
辐射分辨率:即遥感传感器将截获的光能量能够分出的等级。反映为图像的灰阶数,如 64 灰阶、128 灰阶、256 灰阶等。
时间分辨率:指对同一地点进行遥感采样的时间间隔,即采样的时间频率,也称重访周期。辐射传输方程:是指辐射源经大气层到达传感器的过程中电磁波能量变化的数学模型。
高光谱遥感:高分辨率遥感,它是在电磁波谱的可见光、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。其成像光谱仪可以收集到上百个非常窄的光谱波段信息。
成象光谱仪:通常的的多波段扫描仪将可见光和红外波段分割成几个到十几个波段。对遥感而言,在一定波长范围内,被分割的波段数越多,即波谱取样点越多,愈接近联系波谱曲线,因此可以使得扫描仪在取得目标地物图像的同时也能获得该地物的光谱组成。这种既能成像又能获取目标光谱曲线的“谱象合一”的技术,称为成像光谱技术。按该原理制成的扫描仪称为成像光谱仪。
监督分类:监督分类包括利用训练区样本建立判别函数的学习过程和把待分像元代入判别函数进行判别的过程。
监督分类的思想是:首先根据类别的先验知识确定判别函数和相应的判别准则,其中利用一定数量的已知类别的样本(称为训练样本的观测值确定判别函数中待定参数的过程称之为学习或训练,然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数,再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。
非监督分类:非监督分类的前提是假定遥感影像上同类物体在同样条件下具有相同的光谱信息特征。非监督分类方法不必对影像地物获取先验知识,仅依靠影像上不同地物光谱信息进行特征提取,再统计特征的差别来达到分类的目的,最后对已分出的各个类别的实际属性进行确认。
在没有类别先验只是的情况下将所有样本划分为若干个类别的方法称之为非监督分类,也称聚类(clustering。
最大似然分类:是经常使用的监督分类方法之一,它是通过求出每个象素对于各类别的归属概率,把该象素分到归属概率最大的类别中去的方法。
图像增强:传感器获取的遥感图像含有大量地物特征信息,在图像上这些地物特征信息以灰度形式表现出来,当地物特征间表现的灰度很小时,目视判读就无法辨认,而图像增强的方法可以突出显示这种微小灰度差的地物特征,图像增强的目的时为了改善遥感图像目视判读的视觉效果,以提高目视判读能力,它也是计算机自动分类的一种预处理方法。图像增强的实质时增强感兴趣地物和周围地物图像间的反差。图像增强的方法分为光学增强和数字增强方法两种。
混合像元:遥感图像像元记录的是探测单元的瞬时视场角所对应的地面范围内的目标的辐射能量的总和。如果探测单元的瞬时视场角所对应的地面范围包含了多类不同性质的目标,则该像元记录的是多类不同性质的地面目标的辐射能量的总和,这样的像元称为混合像元。全球定位系统:是利用多颗导航卫星的无线电信号,对地球表面某地点进行定位、报时和对地表移动物体进行导航的技术系统。
遥感平台:遥感中搭载传感器的工具称为遥感平台,按高度可分为地面平台、航空平台、航天平台。
大气纠正:太阳光在到达地面目标之前,大气会对其产生吸收和散射作用。同样,来自目标地物的反射光和散射光在叨叨传感器之前也会被吸收和散射。入射到传感器的电磁波能量除了地物本身的辐射以外还有大气引起的散射光,消除这些影响的处理过程称为大气校正。校正的方法有:利用辐射方程进行大气校正;利用地面实况数据进行大气校正;利用辅助数据进行大气校正。
密度分割:在一张黑白遥感图像上,随地物的反射(或发射电磁波强度的不同将有所不同的密度分布。如果在图像的最大密度和最小密度之间,人为地分成许多区间,并且将某一区间用同一种密度或同一种颜色表示,不同区间则用不同密度或不同颜色表示,我们称之为密度分割。
中心投影:地物任一点A与空间固定点S的连线被某一平面 p 截获,其交点 a 即称为 A 在平面p上的投影。注意:平面p称为投影面,s称为投影中心,AS为投影线。
星下点:卫星与地心连线经过地球表面的点为星下点。
升交点与降交点:卫星轨道由北向南(下行穿过赤道平面的星下点为降交点,反之由南向北(上行穿过赤道平面的星下点为升交点。
注意:太阳同步轨道决定着降交点可以保持永远是白天某一地方时的固定时刻;而升交点为夜晚某一地方时的固定时刻。
近极地轨道:卫星星下点进入南北极圈内的卫星轨道为近极地轨道。
真彩色合成图像:真彩色图像上影像的颜色与地物颜色基本一致,利用数字技术合成真彩色图像时,是把红色波段的影像作物合成图像中的红色分量,把绿色波段的影像作为合成图像中的绿色分量、把蓝色波段的影像作为合成图像的蓝色分量进行合成的结果。用地物基本相同的颜色表示地物,符合人们的视觉习惯,便于目视识别。
假彩色合成图像:假彩色图像是指图像上影像的色调与实际地物色调不一致的图像。如彩色红外合成图像,他是在彩色合成时,把近红外波段的影像作为合成图像的红色分量、把红色波段的影像作为合成图像中的绿色分量、把绿色波段的影像作为合成图像中的蓝色分量进行合成的结果。
太阳同步回归轨道:卫星运行太阳同步轨道是指卫星轨道平面与太阳入射光的角度保持一定固定的角度
色调:颜色彼此相互区分的特性。
趋肤深度skin depth:是指雷达信号功率从介质表面衰减到1/e倍时的深度(或降至37%的深度。趋肤深度提供了一种指示雷达信号随着物质穿透能力变换的方法。
遥感影像信息融合(fusion:是将多源遥感数据在统一地理坐标系中,采用一定的算法生成一组新的信息或合成图像的过程。不同的遥感数据具有不同的空间分辨率、波谱分辨率和时相分辨率,如果能将他们的优势综合起来,可以弥补单一图像上
信息的不足,不仅扩大了各自信息的应用范围,而且大大提高了遥感影像分析的精度。
合成孔径雷达:合成孔径侧视雷达是利用遥感平台的前进运动,将一个小孔径的天线安装在平台的侧方,以代替大孔径的天线,提高方位分辨力的雷达。
真实孔径雷达:以实际孔径天线进行工作的侧视雷达,称为真实孔径侧视雷达。要提高这种雷达的方位分辨率,只有加大天线孔径、缩短探测距离和工作波长。侧视雷达(Side Looking Radar的天线不是安装在遥感平台的正下方,而是与遥感平台的运动方向形成角度,朝向一侧或两侧倾斜安装,向侧下方发射微波,接受回波信号的。
植被指数:对于复杂的植被遥感,仅用个别波段和多个单波段数据分析对比来提取植被信息是相当局限的。因而选用多光谱遥感数据经分析运算,产生某些对植被长势、生物量等有一定指示意义的数值,即所谓的植被指数。主要用于突出遥感影像中的植被特征、提取植被类别和估算植被生物量。
维恩位移定律:给出了黑体的发射峰波长与温度的定量关系,指出随着黑体温度的增加、发射峰波长减小,两者呈反比关系λmax=A/T。
近极轨卫星:当卫星轨道面与地轴接近重合时,称为即轨卫星。
黑体辐射:能够全部吸收入射能量的物体叫作绝对黑体。绝对黑体必然是一个最有小的辐射体。
问答题:可见光-多光谱遥感与雷达遥感的异、同分析?
———工作光源
?可见光-多光谱遥感用自然光源,包括太阳、大地辐射
特点:波长短、太阳光能量大
优点:无噪声、稳定、直接反映植被光合作用、地表温度
缺点:受制于自然提供的条件,选择余地小
?雷达遥感用人造光源
特点:波长长、瞬间能量大、可调节
优点:利用镜面反射、散射可识别地物几何形状、有四种极化方式
缺点:噪声大、信息提取复杂
———成象机制
?相同点:1基本上都是在垂直于航迹方向上条带扫描成象
(航空遥感一般用框幅式成象除外
2都可以数字成象
3都是反映地物面状信息
?不同点:可见光-多光谱是以分割视场立体角成像,投影为中心或多中心投影;
雷达遥感是以严格区分电磁波回波的时序成像,投影为斜距投影,象元纵横尺寸受制于不同因素。
———遥感平台
?相同点:1都使用航空、航天飞行器平台
2卫星轨道参数设置两者基本相同
3对平台姿态都有严格要求
?不同点:可见光-多光谱遥感对卫星轨道要求严格,通常必须太阳同步、近极地;
雷达遥感可以不使用太阳同步、近极地,因为主动、侧视角可调节,不强调成象重复周期。
———几何误差来源
?共同误差来源:1遥感平台姿态三个方位:俯仰、航向、滚翻
2大气湍流折射偏差
3地表起伏
?可见光-多光谱遥感特点:
1天气作用因素影响大
2地表起伏、遥感平台姿态作用因素影响小,其原因是直视正射
3镜头屈光度不线性,造成成象误差
?雷达遥感特点:
1天气作用因素影响小
2地表起伏、遥感平台姿态作用因素影响大,其原因是斜视、变形复杂
3成象机理本身造成:入射角不同、脉冲调制不稳定、解调数据处理误差等因素,雷达遥感几何误差校正较困难
———辐射误差来源
?共同误差:1大气环境背景噪声误差
2系统本身噪声误差
?可见光-多光谱遥感特点