2010-2011第二学期遥感地学分析与应用试题一、简述电磁波的干涉、衍射、偏振等现象在遥感中的应用。（10分）二、什么是遥感图像的空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率？这三种分辨率的改善对地物遥感监测有何作用？（10分）三、大气纠正中的‘大气辐射传输模型’主要描述了电磁波在大气中传输的哪几个物理过程，它们各取决于哪些因素？（10分）四、什么叫推扫式扫描？它与光机扫描相比有何特点？热红外遥感中波段选择的依据是什么？（15分）五、环境因素对变化检测的影响有哪些？列举并说明变化检测的方法。（10分）六、如何选择图像数据融合以及图像融合的关键技术问题。（10分）七、如何利用光谱叠合图进行土地利用的决策树分类，试举例说明。（15分）八、结合个人的专业背景，试举例说明遥感的应用及前景。（20分）一、答：（1）光的干涉：有两个（或两个以上）频率振动方向相同，相位相同或相位差恒定的电磁波在空间叠加时，合波波振幅为各个波振幅的矢量和，因此会出现交替区某些地方振动加强，某些地方振动减弱或完全抵消的现象。电磁波具有干涉性，一般的凡是单色波都是干涉波。取得时间和空间相干波，对于利用干涉进行测量是相当重要的。激光就是相干波，它是光波测距仪的理想光源。例：雷达中通过相干波探测信号，雷达先发射一列波，然后接收信号，收到反射信号时；若相干，就在雷达上显示，若不相干，则不显示。（2）光的衍射：光通过有限大小的障碍物偏离直线路径续传播的现象称为光的衍射。研究电磁波的衍射现象对于设计遥感仪器和提高遥感图像分辨率具有重要的意义。另外，在数字影像的处理中也要考虑光的衍射现象。例：在遥感中传递信息要用到衍射现象，对于某些波，如果遇到障碍物不发生衍射或不明显，那就不能用这种波传递信息。（3）光的偏振：波的振动方向对于波的传播方向的不对称性叫偏振，它是横波区别于纵波的一个最明显的标志，只有横波才有偏振现象。通过波的传播方向的所有平面内的运动情况都相同，其中没有一个平面显示出比其他任何平面都特殊，这通常称为波的振动对传播方向具有对称性。纵波一般是对称的。通过波的传播方向且包含振动矢量的那个平面显然和其他不包括振动矢量的任何平面有区别，这通常称为波的振动方向对传播方向没有对称性。横波一般是不对称的。电磁波是横波，它具有偏振性。许多散射光，反射光，透射光都是部分偏振光。偏振在微波技术中称为“极化”。遥感技术中的偏振摄影和雷达成像就用到这一特征。例：雷达波发射后，与目标平面而反射，其极化（偏振）状况在反射时会发生改变，根据传感器发射和接受的反射波的极化状况，可以得到不同的极化图像。同一种地物在不同极化图像中往往表现出不同的亮度，不同地物也会表现出不同对比度，利用不同的极化特征图像有可能解译出更多信息。二、答：遥感图像的空间分辨率是针对传感器或图像而言，可以区别的最小单元的尺寸或大小；不同的自然现象有不同的空间分辨率和尺度，并不一定是空间分辨率越大越好，观测越细微越好这并不是否定系统的高精度的实地观测，而是说明需要适当的距离和空间分辨率，才能有效、完整地观察。时间分辨率：对同一地区遥感影像重复覆盖的频率，是指重复观测的最小时间间隔，可用于动态监测与预报，自然历史变迁和动力学分析、利用时间差提高遥感的成像率和解像率，更新数据库等。光谱分辨率：指传感器所选用的波段数量的多少，各波段的波长位置、及波长间隔的大小。用于开拓遥感应用领域等。光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强，对物体的识别精度越高，遥感应用分析的效果也就越好。但是，面对大量多波段信息以及它所提供的这些微小的差异，要直接地将他们与地物特征联系起来，综合解译是比较困难的。而多波段的数据分析，可以改善识别和提取信息特征的概率和精度。三、答：大气辐射传输模型中，主要描述了大气传输过程中的以下过程：电磁波直接入射到地面并经过地面直接反射到遥感器中的部分；电磁波经大气散射到达地面并经过地面直接反射进入遥感器中的部分；电磁波直接入射到地面并经地面反射和大气散射到遥感器的部分；电磁波经大气散射到地面，并经地面反射和大气散射到遥感器的部分，以及地面与大气经多次相互散射达到遥感器的部分。在这些过程中，对其有影响的因素有许多方面，简单来说，有水汽含量，气溶胶浓度我，卫星轨道参数，太阳高度角等等。四、答：推扫式扫描系统又称为“像面”扫描系统，用广角光学系统，在整个视场内成像。它所记录的多光谱数据时沿着飞行方向的条幅，是与飞行方向垂直的扫描线记录。线性阵列的推扫式扫描系统较镜扫描的光机扫描系统有许多优点：线性阵列系统可以为每个探测器提供较长的停留时间，以便更充分地测量每个地面分辨单元的能量。因此，它能够有更强的记录信号和更大的感应范围（动态范围），增加了信噪比，从而得到更高的空间和辐射分辨率。