遥感复习思考题答案 第一章绪论： 1. 遥感（狭义）：

是指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描方式，对电磁波辐射能量的感应、传输和处理，从而识别地面物体和运动状态的现代化技术系统。 2. 遥感地质学：以遥感技术为手段，通过对地球表面影像特征的获取、处理、分析和解译，来探测研究地质现象、地质资源和地质环境的技术学科。 3. 电磁波谱各波段波长范围：

紫外线：0.01-0.38μm（碳酸盐岩分布，水面油污染）

可见光：0.38-0.76μm（鉴别物质特征的主要波段，是遥感最常用的波段） 红外线：0.76-1000μm（监测热污染、火山、森林火灾） 微波：1mm-1m（全天候遥感，具有穿透力，发展潜力大）

1题：地学遥感，遥感地质学的研究对象，研究内容及研究方法

遥感地质学作为一门边缘学科，其研究对象是地球表面和表层的地质体（如岩石、 （1）遥感地质学的研究对象

断裂），地质现象（如火山喷发）的电磁辐射的各种特征。 （2）遥感地质学的研究内容

·各类地质体的电磁辐射（反射、吸收、发射）特征及其测试、分析与应用； ·遥感数据资料的地学信息提取原理与方法； ·遥感图像的地质解译与编图；

·遥感技术在地质各个领域的具体应用和实效评估。 （3）遥感地质学的研究方法 ·地物波谱测试方法，

·数据统计相关分析的方法， ·模拟试验的方法，

·模式识别与视觉效应的方法，

·地学（地质、地理、地貌、地图学）的有关研究分析方法。 2题：遥感学的发展历史分为几个阶段？各自特点如何？ 3题：遥感的技术系统和技术特点？

技术系统：遥感器和运载工具、信息的接收和预处理、分析解译系统

技术特点：①宏观观测，大范围获取数据资料；②动态监测，快速更新监控范围数据；③技术手段多样，可获取海量信息；④应用领域广泛，经济效益高。 第二章：遥感物理基础

1.描述电磁波的四个基本物理量是什么？

波长、强度、传播方向、偏震面是 描述电磁波的四个基本物理量 2.电磁波叠加、相干、衍射、散射、偏振的概念；

叠加：相遇点的复合震动等于各列波在该点的矢量和，而在其它位置每一列波仍保持原有特征（震动方向、频率保持不变）波的传播是独立的，这就是叠加 原理。

相干 ： 两列频率、震动方向、相位都相同或相位差恒定的 电磁波叠加时，某些部位处于震动永远加强，而另一些部位则处于震动永远减弱或完全抵消的现象，称为 电磁波的相干。

衍射： 电磁波通过障碍物边缘所引起的一些辐射量发生方向改变的现象称为电磁波的衍射。

散射：电磁波在真空中传播时，波速与波长、频率无关，但当进入介质时，不同波长的电磁波在同一介质中的波速就会产生差异，例如， 太阳光通过棱镜时分解成七色光。这就是色散现象。

偏震：电磁波是交变电磁场在空间的传播。在传播过程 中，电场强度、磁场强度、和传播方向之间始终保持垂 直，通常电场强度在各个方向（垂直于传播方向的平面 上）是相等的，若其总在固定的某个方向上震动，则称 电磁波在该方向上被极化（偏震） 3.什么是电磁波的波粒二象性，各自表现特征；

电磁波具有波动性和粒子性两方面的特征，即具有波粒二向性 ，波动性就是它的时空周期性，可以用波长、速度、周期、和频 率来表征，主要表现为电磁波有干涉、衍射、偏震、色散等现象 ，粒子性是指电磁波是由密集的光子微粒流组成的，电磁波实质 上是光子微粒流的有规律的运动，主要表现为电磁辐射的光电效 应，康普顿效应等，用统计的观点把波和粒子的二向性联系到一 起，波是粒子流的统计平均，而粒子是波的量子化。

4：.什么是电磁波谱；

不同辐射源产生的电磁波的波长各不相同，其变化范围也很大，将各种电磁波按其波长（或频率）的大小，依次排列成图表，就叫做电磁波谱。 5.地球大气对电磁波辐射传输有何影响？

太阳发射的电磁波以及地物反射和发射的电磁波，都要在大气中传播，都必然要和大气发生相互作用，受到大气的影响和干扰。 一、大气散射

电磁波在穿越大气时，遇到各种微粒（气体分子尘埃等）时会发生散射现象 二、大气吸收

大气的主要成份—氮几乎不吸收太阳辐射，氧仅吸收波长小于0.2微米的紫外线，而次要成份水气、臭氧和二氧化碳对太阳辐射有明显的吸收作用 三、大气反射

太阳电磁辐射通过大气时，在某一界面上引起的反射作用与其它界面反射相似，也满足相应的规律和定律。可以有镜面反射和漫反射两种主要类型。大气反射主要是云层反射，大气中直径大于10-6米的微粒也会产生反射作用。 四、大气折射

电磁波通过大气层时，会出现传播方向的改变，称作折射，其大小与天顶距有关，90度时最大为35′

6.什么叫大气窗口、遥感中目前常用的大气窗口有哪些？各有什么特点？

课本：电磁辐射与大气相互作用产生的效应，使的能够穿透地球大气的辐射局限在某些波长范围内，通常把这些透射率高的电磁辐射波段称为大气窗口 1.可摄影窗口（0.3—1.3μm）

即紫外、可见光、近红外波段。这一波段是摄影成像的最佳波段，也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段。

1. 近红外窗口（1.5-1.8μm，2.0-2.5μm） 在白天光照条件好时扫描成像常用此波段。 3.中红外窗口（3.52-5.5μm）

这一窗口除了地物反射太阳辐射外，还有地物自身的发射能量。 4.远红外窗口（8-14μm）

此窗口主要来自物体热辐射能量，适应于白天、夜间成像。 5.微波窗口（8-1000mm）

此窗口透射率达100%，是目前遥感技术应用的主要窗口之一，可以全天候工作。 PPT：

电磁辐射与大气相互作用产生的效应，使的能够穿透地球大气的辐射局限在某些波长范围内，通常把这些透射率高的电磁辐射波段称为大气窗口

7.什么叫热辐射，黑体辐射定律的表述内容如何？

热辐射：任何温度高于绝对零度（0K=—273.16℃）的物体都存在着分子的热运动，并能产生中远红外的电磁辐射 ，由于物体内部粒子的热运动，所引起的电磁辐射叫做热辐射

黑体辐射定律：在同一温度下，任何物体发射某一波长电磁波的能力与它对该波长电磁波的吸收能力成正比。

8.黑体的概念，物体热惯量的定义；

黑体：发射辐射与波长无关，发射辐射最大，发射率为1。

热惯量（P）：是物体对环境温度变化的热反应灵敏性的一种 量度，热惯量越大，对环境温度变化的热反应越迟钝。热惯 量与物体的密度、比热、热扩散系数有关。 9.什么叫反射波谱和发射波谱？

反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波 长变化的规律，用一曲线来表示，此曲线即称为该物 体的反射波谱。用曲线表示某物体的辐射发射率随波长变化的规律，此曲线称为该物体的发射波谱 10.地物波谱曲线和波谱分析:

地物的电磁波谱是遥感的一种基本信息—波谱信息，物体在同一时间空间条件下，其发射、反射、吸收和透射电磁波的特性是波长的函数。 以横坐标代表波长，纵坐标代表光谱反射率或光谱亮度系数做出的相关曲线，叫做地物的反射波谱曲线。 不同物体由于其组成成份，内部结构，表面状态，以及时间、空间环境的不同，电磁波的辐射性能也不同，即有不同的波谱曲线形态，同类地物具有相似的波谱曲线形态，因此，地物波谱是识别地物的主要依据，为了识别地物，必须掌握各种地物波谱曲线上的某些重要特征。

11.水体、植被、岩石、土壤的波谱特征:

水体和陆地的反射、吸收和透射特征不同，在遥感图像上的影像特征也迥然不同，水陆界限异常清楚。水体的反射波谱主要受水的混浊度、微生物含量、叶绿素含量、水深及水波浪情况等因素的影响。水体的反射率（除镜面反射外）在各个波段内都较低，一般3%左右，在近红外部分更为突出，清水的反射率一般在可见光部分为4—5% ，在0.6微米处下降至2—3%，到0.75微米以后的近红外波段，水成了全吸收体。浑浊水体的波谱曲线随着悬浮泥沙浓度的增加而增高。由于水具有比热大、热惯量大、对红外线几乎是全吸收、自身辐射率高等特点，所以红外波段上水体几乎呈现均一的黑色，夜间成像时，水体因温度高呈现浅色调，固体雪在可见光波段均呈浅色调。

植被是地面最广布的地物，植被对自然环境的依赖性很大，所有植物都含有叶绿体，叶绿体及植物的细胞结构有特殊的光谱效应，因而植被在遥感图像上较易识别，并且成为指示自然地理环境（如气候、水分等）的最好指标。尽管植物的种类不同，但仍有相似的反射波谱曲线，基本的特征是,在可见光绿波段0.55微米附近有10—20%的反射峰，近红外波段0.8—1.0微米间有60%的强反射峰，直至3.0微米部分是衰减曲线，在红波段0.7微米和近红外1.5微米及1.9微米附近具有强烈吸收谷，其原因是，红波段的吸