考博真题-RS.doc

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1、2012年中科院遥感所博士考题1. 论述可见光/近红外、热红外和微波遥感成像原理。大气对不同波段的遥感图像影响有什么异同。如何对不同波段遥感图像进行大气效应纠正。2. 论述利用热红外遥感监测干旱的原理与方法。3. 什么是定量遥感，论述定量遥感目前发展面临的主要问题以及遥感与GIS的关系。4. 论述GEOSS（全球综合地球观测系统）计划的发展潜力和前景，并选择某一应用领域，设计一个多源遥感综合监测应用系统框架（包括数据源，数据处理和定量遥感产品生产体系、遥感应用流程等）2011年中科院遥感所博士考题 1 典型地物的特性，图像上的特点。2 什么是辐射传输模型。与定量遥感结合，怎么反演地表反照率、温

2、度、土壤水分。定量遥感与模型结合，怎么估算地表蒸散、净初级生产力。3 用卫星遥感监测农作物大面积播种、长势、产量的途径与方法。4 遥感技术在碳源、碳汇中的意义与作用，面临的问题及发展趋势。2010年中科院遥感所博士考题2009年考博真题地学分析1光学遥感与微波遥感的特点、区别等。光学遥感与微波遥感影像的融合方法。植被、岩石、土壤、水体在光学遥感和微波遥感图像上的特点。2热红外遥感3结合土地遥感、海洋遥感、地质遥感中的某一个设计一个遥感系统。4在全球气候变化的背景下，怎么利用卫星遥感监测局部区域对全球气候变化的影响。2008.03遥感所-遥感地学分析原理(春季)一、遥感应用分析中往往需要地学信息

3、的参与，试说明遥感与地学信息（专题图和专题数据）复合的基本方法？二、大气遥感基本原理，论述大气成分与大气温湿度遥感反演的基本算法，目前大气环境监测面临那些关键问题？三、论述GIS基本原理，任选一应用领域，说明地理信息系统设计的原则和方法？四、分别说明可见光、近红外、热红外与微波遥感的原理及其图像特征，如何通过多源遥感数据的综合利用，提高全国土地资源调查的应用潜力。2007年地学分析1,植被土壤岩石水体的波谱特性,及其在tm影像上的表现,2,植被归一化指数及其影响因素,叶面积指数,3,谈谈对遥感未来发展的认识,4,即将发射3颗小卫星,具体题目忘了,反正是有关微波遥感原理及图象特点,成像光谱仪原理

4、,热红外成像方面的2004年地学分析1、比较光学遥感、红外遥感、微波遥感三者的波段范围、成像原理、图像特征和应用方面的异同点。（20）2、说明植被指数中各变量的意义，并分析影响植被指数不确定性的因素。（25）3、举例说明非遥感信息在定量遥感中的应用原理和方法等。（25）4、说明MODIS卫星的波段设置、空间分辨率和时间分辨率，并举一例子说明它的应用范围和方法。（30）2000年中科院遥感所博士生入学考试RS试题二、论述题（任选三，每个25分，共75分）一、 微波遥感的成像机理二、 多源数据复合的方法及关键技术三、 遥感的发展及前沿综述四、 结合你的专业，谈谈遥感应用的关键技术2002年中科院遥

5、感所博士入学考试（RS）二 简答(40分)1. 多源数据信息融合的基本原理2. 雷达遥感的主要特征3. 纹理特征提取的方法4. 遥感信息地学评价标准三 问答(40分)1. 成像光谱仪的基本原理2. 遥感影像解译的主要标志3. 结合您的专业,谈谈遥感应用的关键技术二、 简答题（共50分）1、简述关系数据模型的基本概念。（10分）2、列出中巴资源卫星及Landsat7各通道的波长范围。（10分）3、简述SPOT5遥感数字图像的特点。（15分）4、各种来源的空间数据如何准确匹配在一起？（15分）三、问答题（共60分，每题20分，任选三题）1、叙述如何利用GIS技术获取航空遥感图像上的地理信息。2、试

6、述遥感图像辐射误差的原因与校正方法。3、叙述Spot、landsat 和Noaa卫星的主要特点和适用领域。4、说明遥感、地理信息系统与全球定位系统的关系。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。地面起伏引起投影误差；中心投影有两个问题：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

7、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。大气窗口的位置、范围及有效性取决于大气中主要吸收气体的吸收光谱。目前在遥感中使用的一些大气窗口为：10.31.15m：包括部分紫外光、全部可见光和部分近红外光。其中： 0.30.4m：透过率约为70% 0.40.7m：透过率大于95% 0.71.1m：透过率约为80%21.41.9m：近红外窗口，透过率在60%95%之间，其中1.551.75m通过率较高32.02.5m：近红外窗口，透过率为80%43.55.0m：中红外窗口，透过率为60%70%58.014.0m：热红外窗口，透过率为80%61.01.8 mm：微波窗口，透过率约为

8、3540%左右72.0 5.0 mm：微波窗口，透过率在5070%之间88.01000 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。

9、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

10、。空间分辨率(地面分辨率): 是针对遥感器或图像而言的，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，or遥感器区分两个目标的最小角度或线型距离的度量。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:指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置及间隔的大小。即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。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。辐射分辨率：遥感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力。即探测器的灵敏度-遥感器感测元件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不

11、同辐射源的辐射量的分辨能力。一般用灰度的分级数来表示。空间分辨率增大，辐射分辨率降低。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,愈接近连续波谱曲线,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

12、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

13、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。在没有类别先验知识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，图像增强的目的是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

14、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

15、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到达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

16、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为合成图像中的红色分量

17、，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

18、减到1/e倍时的深度(或降至37%的深度).趋夫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

19、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

20、长减小，两者呈反比关系 maxA/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。辐射亮度：最大似然比分类法：求出像元数据对于各类别的似然度（likelihood），把该像元分到似然度最大的类别中去的方法。似然度是指，当观测到像元数据x时，它是从分类类别k中得到的（后验）概率。数字地形模型 静止卫星 瞬时视场角 亮度湿度 像点位移 灰度波谱独立变量 边缘检测 纹理特征 色度空间纹理特征用于信息提取遥感制图：遥感影像的特征主成分分析小波变换小波分析亮度温度多光谱摄影高光谱后向散射： 热红外遥感： 双

21、向反射率分布函数：选择性辐射体普朗克热辐射定律：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

22、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

23、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 1）大气环境背景噪声包括：米氏散射、瑞利散射噪声，这种噪声在可见光多光谱遥感中影响大，但在一定情况下，这种 噪声也表达为一种信息 2）系统本身传感器上热噪声误差小，因为只是接收传感器 3）太阳阴影（ 投影）造成图像辐射误差，这种误差在一定场合还有用

24、处 雷达遥感特点 1）大气环境背景噪声小 2) 系统本身噪音大，因为这个噪声是双程的、发射电磁波中就 带有噪声。 3）因地形造成的叠掩、顶点位移、压缩、拉伸、雷达盲区造成 对应象元亮度（灰度）不能完全反映地面单元的散射光能量。 光谱误差所谓光谱误差是指因工作光谱波段不稳定带来地物图像分类、判译的误差。 由于可见光多光谱遥感光谱误差要求严格，因为可见光、红外光谱区域地物反射率变化梯度大，这种遥感光谱分辨率要求甚至为几个 nm。 雷达遥感光谱误差要求低，其原因是地物散射系数对工作波长反映不敏感。 功能特点的差异可见光-多光谱遥感 长于观测获取生物性状、地物化学组成方面的信息可见光-多光谱遥感 可以

25、通过同一景影像的多波段对应象元灰度的差或比提取信息可见光-多光谱遥感 接近人肉眼观察的地物，可以制作自然色、假彩色合成影像。雷达遥感长于获取地物微几何起伏、物理状况信息，特别对金属地物十分敏感。利用雷达电磁波的谐振效应可以获取某些几何特征相同的特殊群体地物，比如河滩地的鹅卵石、蝗虫群等。雷达遥感影像可以制作伪彩色合成影像。卫星及波段特征andsatTM数据特征。我国风云一号气象卫星主要通道及特征。应用陆地卫星图像进行土地利用覆盖来解释制图的方法和步骤试述陆地卫星TM的波段划分及各波段的应用 TM1） 0.45 0.52 蓝色 土地利用、水体污染、大气污染TM2） 0.52 0.60 绿色 植被

26、反射峰、判别植被长势、生 长阶段TM3） 0.63 0.69 红色 植物光合作用吸收谷、判别植被 与其它地物 TM4） 0.76 0.90 近红外 植被反射高峰与 TM3 共同判别植 被长势、生物量TM5） 1.55 1.75 短波红外 作物类型、水分含量、土壤湿度TM6） 10.4 12.5 热红外 分辨率为 60 m 地表温度、湿度、夜间成象论述气象卫星的特点及其应用范围。（16分） 3.试述气象卫星NOAA-AVHRR的波段划分及各波段的应用 微波遥感微波遥感的成像机理雷达遥感的主要特征反射、辐射什么叫地物反射光谱？试述植被、水体、雪、岩石的反射光谱各有哪些特点？试述下列物体的波谱特性及

27、其在目视判读中的应用。（可以以TM片为例）：植被（阔叶与针叶）、水体、土壤、冰雪、岩石。遥感图像处理、解译简述遥感数字影像增强处理的目的，遥感图象增强处理有哪些方法？例举一种增强处理方法，说明其原理和步骤。专题遥感信息提取的方法与应用多源数据信息融合的基本原理、方法及关键技术比较非监督分类和监督分类方法。光机扫描成像与推帚扫描CCD成像的比较。晴空时大气对可见光遥感和红外遥感的影响有何特点？试述遥感影像目视解译的解译标志及目视解译的方法？ 设计一个遥感图像处理系统的框图，说明它的功能，并举一应用实例？ 试述可见光、热红外、微波遥感的物理基础及其数据的主要用途？ 遥感技术具有哪些特点？纹理特征提

28、取的方法遥感影像解译的主要标志请写出其中一种方法的算法。常用的遥感影像目视解译方法有哪些？试举例说明他们的应用？ 遥感图像分类方法有哪几类？它们各有何特点？如何运用形状特征、纹理特征和地物空间位置来提高遥感图象分类精度？试述可见光近红外、热红外及微波波段的遥感机理，并阐述它们各自的特点。大气对遥感数据（遥感图象）有什么影响？如何纠正？试述成像光谱仪基本原理，成像特点及图象信息提取特征。最小二乘法的原理、公式及应用。（98）什么叫遥感平台？按其高度不同可以分为那几种？各种遥感平台的作用是什么？何谓航空像片的比例尺、平均比例尺？引起像片比例尺变化的主要因素有哪些？什么是高分辨率遥感影像，简述高分辨

29、率遥感影像的具体应用？ 试述红外遥感中温度分辨率与空间分辨率的关系试述遥感、地理信息系统及全球定位系统之间的关系？（共10分） 遥感的发展及前沿综述结合你的专业，谈谈遥感应用的关键技术评述我国遥感应用的发展特点。遥感在自然资源调查中的应用。举例说明遥感在地学研究中应用与作用。遥感监测在全球变化研究中的作用。结合您的专业,谈谈遥感应用的关键技术阐述国内外遥感技术与遥感信息的发展方向。试述21世纪遥感技术的发展动向。何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统？试述三者之间的相互关系与作用举例说明遥感信息与GIS的关系。三、 论述题（30分）我国“风云一号”系列气象卫星是极轨气象卫星，其中“风云一号C星”及“风云一号D星”携带的多通道可见红外扫描辐射计(MVISR) 有10个通道，各通道波长如下表。请谈谈这些探测波段在陆地地表遥感中的用途。（30分）表1：风云1-C、D多通道可见红外扫描辐射计(MVISR)各个波段的波长范围通道号波长（微米）备注10.58-0.6820.84-0.8933.55-3.93410.3-11.3511.5-12.561.58-1.6470.43-0.48海洋水色80.48-0.5390.53-0.58100.90-0.965水汽