1、一個完整的遙感技術系統應包括地物電磁輻射信息的收集、傳輸、處理、存貯直至分析與解譯（應用）。由空間信息收集系統、地面接收和預處理系統和信息分析應用系統等三大系統構成。3遙感技術按照遙感平臺不同可分為航天遙感、航空遙感、地面遙感:根據遙感工作波長分類可分為紫處遙感、可見光遙感、紅外遙感、微波遙感和多波段遙感等；根據輻射源分類可分為被動遙感和主動遙感。遙感技術主要的特點有哪些。1、空間特性（探測范圍大）一一視野遼闊，具有宏觀特性2、波譜特性（信息豐富）探測波段從可見光向兩側延伸，大大擴展了人體感官的功能3、時相特性（周期短）高速度，周期性重復成像4、收集資料方便，不受地形限制5、經濟特性工作效率高

2、，成本低，一次成像，多方受益6、數字處理特性使其與計算機技術融合在一起，實現了多元信息的復合遙感地質學作為遙感技術與地球科學結合的一門邊緣學科，其理論是建立在物理堂的電磁輻射與地質體相互作用的機理基礎之上的：技術方法則是建立在“多”技術基礎上的。研究對象是是地球表面和表層地質體（如巖石、斷裂）、地質現象（如火山噴發）的電磁輻射的各種特性。研究的目的是為了有效識別地質體的物性與運動狀態，在此基礎上為地質構造研究、礦產資源勘杳、區域地質調杳、環境和災害地質監測等丁作服務遙感地質學研究的主要內容是什么？研究各類地質體的電磁輻射特性及其測試、分析與應用研究遙感數據資料的地學信息提取原理與方法研究遙感圖

3、像的地質解譯與編圖研究遙感技術在地質各領域中的具體應用和實效評估10.世界遙感技術的形成與發展主要經歷了早期階段（航空攝影階段）階段、中期階段（彩色攝影和非攝影方式）階段和近期階段（航天遙感）階段。地質遙感的主要應用領域有哪些？基礎地質遙感區域地質遙感填圖構造地質遙感研究資源勘查遙感遙感礦產勘查能源勘查地質災害遙感地震地質遙感火山活動與遙感邊坡地質災害遙感地面塌陷選擇下列不是遙感的優勢的一項：D宏觀性好人為因素少，能客觀地反映地表狀況與傳統資源調查方法相比工作效率高，費用成本低技術含量高，可以精確的反映地表狀況，完全可以代替地面的調查。關于遙感技術系統下列說法正確的是：一C空間信息獲取系統就是

4、遙感器遙感平臺是用于遙感的航天航空飛行器遙感技術系統可以分為軟件系統和硬件系統兩大類軟件不屬于遙感技術系統的組成部分下面關于遙感的說法不正確的是：一D遙感是新興的一門技術，它已經被廣泛的應用于國民生產的各個領域人的視覺行為就是遙感的過程，人的眼睛是世界上最好的遙感器遙感探測的媒介質主要是電磁波遙感的歷史起源于美國1972年發射LANDSAT根據Maxwell電磁場理論：變化的由場能夠在它的周圍激起磁場的變化，同樣，變化的磁場也能夠在它周圍激起電場的變化，這種交變的由磁場在空間由近及遠的傳播過程稱為電磁波。按照由磁波的波長(頻率的大小)長短，依次排列成的圖表，在物理學上稱為電磁波譜。電磁波譜按頻

5、率由高到低排列主要由一射線、X射線、紫外線(UV)、可見光(Visiblelight)紅外線(Infrared.IR)、微波(Microwave)、無線由波(Radiowave)等纟組成。電磁波的內在本性是具有波粒二象性。在傳播過程中它主要表現波動性，當輻射與其它物質相互作用時，主要表現為粒子性。電磁輻射能與地表的相互作用，主要有三種基本的物理過程：反射、吸收、透射。物體對電磁波的反射有三種形式：鏡面反射、角反射、方向反射。當當微粒直徑小于波長時，出現瑞利散射：當質點直徑和由磁波波長差不多時，出現米氏散射：當質點直徑大于由磁波波長時，岀現無選擇性散射。熱輻射是指同時任何物體只要其溫度高于絕對零

6、度，都會不斷向外界發射由磁波。地物的電磁波發射能力主要與它的溫度有關太陽輻射主要為短波輻射，即太陽輻射總能量的40%集中于一的可見光范圍內,51%在紅外部分：地球輻射能量集中在中紅外(36um)及熱紅外(615um)譜段。太陽輻射波譜曲線與地球的輻射曲線在約3um處相交。大氣作為一種傳輸介質，對電磁輻射的影響主要表現為散射與選擇性吸收，致使電磁輻射強度減弱，其光譜成分也發生一定的變化。大氣吸收電磁輻射的主要物質是：水、二氧化碳和臭氧。其中，二氧化碳主要在紅外區,臭氧主要在紫外線。目前遙感技術中所用的可見光波段，近紅外波段的能量來源主要來自太陽。而地球是目前熱紅外遙感的主要輻射源。黑體指能夠在熱

7、力學定律所允許的范圍內，最大限度地把熱能轉變成輻射能的理想輻射體。或者說能全部吸收外來電磁波輻射而毫無反射和透射能力的理想物體。自然界中并不存在這種絕對的黑體。25.維恩定律表明：黑體輻射的峰值波狀與絕對溫度溫度T成反比。即隨著溫度的增加，其峰值輻射波長向短波方向移動。什么叫大氣窗口？常用的大氣窗口有哪些？電磁波在大氣中傳輸過程中吸收和散射很小，透射率很高的波段。1）：包括全部可見光（95），部分紫外光（70），部分近紅外光（80）。攝影和掃描成像的方式在白天感測和記錄目標電磁波輻射信息。2）：近紅外窗口，6095，掃描成像，白天記錄3）：中紅外窗口，6070，白天夜間，掃描成像記錄4）814

8、um：遠紅外窗口，超過80，白天夜間，掃描記錄5）300mm：微波窗口，白天夜間，掃描記錄。14.彩色三要素分別指色調（H）、飽和度（S）、強度（I）。若三種顏色，其中任何一種都不能由其余兩種混合相加產生，這三種顏色按一定比例混合，可以形成各種色調的顏色，則稱之為三原色。28按照發射率（恒等于吸收率）的大小及其與波長的關系，可以把物體分為三類：絕對黑體：在任何溫度下對任何波長的電磁波的光譜發射率恒等1的物體、灰體：在任何溫度下對任何波長的電磁波的光譜發射率都小于1,且不隨波長而變化的物體和選擇性輻射體：光譜發射率隨波長而變化的物體。29.選擇（1）大氣中的氣體分子02、N2等對可見光的散射屬于

9、A_瑞利散射B米氏散射C.無選擇性散射（2）大氣窗口是指C沒有云的天空區域電磁波能穿過大氣層的局部天空區域電磁波能穿過大氣的電磁波譜段沒有障礙物阻擋的天空區域大氣瑞利散射_C與波長成正比關系與波長的四次方成正比關系與波長的四次方成反比關系與波長無關大氣米氏散射B-與波長的一次方成正比關系與波長的二次方成反比關系與波長的四次方成反比關系與波長無關。瑞利散射：當d入時出現。大氣中的氣體分子02、N2等對可見光的散射屬此類。其散射強度與波長的4次方成反比。波長越短、散射越強。當波長1um時瑞利散射可以忽略不計。紫外線是紅光散射的30倍微米的藍光是4微米紅外線散射的1萬倍。瑞利散射對可見光的影響較大對

10、紅外輻射的影響很小對微波的影響可以不計。它多在910km的晴朗高空發生(“蘭天”正是瑞利散射的一種表現)米氏散射：當d入時出現。主要是由大氣中的氣溶膠引起。對近紫外紅外波段的影響都存在。云、霧的粒子大小與紅外線的波長接近所以云霧對紅外線的米氏散射不可忽視。米氏散射多在大氣低層05km其強度受氣候影響較大。它疊加于瑞利散射之上使天空變得陰暗。散射系數與波長的負二次方成正比無選擇性散射：當d入時出現無選擇性散射其散射強度與波長無關。大氣中云、霧、水滴、塵埃(一般直徑5100um)的散射屬此類。它大約同等的散射所有可見光、近紅外波段。因而云、霧呈白色、灰白色。絕對黑體的C反射率等于1反射率等于0發射

11、率等于1發射率等于0作業題：1、圖像根據明暗程度和空間坐標的連續性可劃分為數字圖像和模擬圖像。2、遙感圖像實質上是一幅反映地物目標電磁輻射的能量分布圖，考慮一系列因素，可綜合表達為：L(x,y;入，t,p)二P(x,y;入，t.p)I(x,y：入.t)+1-P(x,y;入，t,p)e(入)。式中L-(x,y)點的波譜輻射量；x,y圖像的空間位置坐標；t圖像的成像時間；入一傳感器電磁波工作波段的波長；p-電磁波段極化性質：P(x,y)點的波譜反射率；(x,y)點的入射輻射量；ed)黑體的波譜發射本領3、下列不是遙感圖像函數g(x,y)的特點的是：(C)圖像函數的連續性圖像函數定義域的限定性圖像函

12、數的離散性圖像函數數值物理意義的明確性遙感圖像函數g(x,y)有以下三個基本特點：函數值物理意義的明確性。函數定義域的限定性。(視域)函數值的限定性。(電磁輻射能非負有界)圖像函數的連續性。(幾何空間和灰度空間連續)4、遙感圖像的數字化可包括空間取樣(抽樣)和灰度量化兩個步驟。5、儲存一幅大小為MXN,灰度級為G的圖像，所需的存儲空間或稱圖像的數據量為:MXNXG(bit)。6、遙感數字圖像的分辨率一般從哪幾個方面來衡量？u空間分辨率u光譜分辨率u時間分辨率u亮度（灰度、輻射）分辨率u溫度分辨率7、試簡要闡述遙感圖像數字處理的一般流程。P689、下圖為一ETM+影像的幾個波段圖像，試分別從候選

13、波段中選出下列灰度圖像對應的波段10、簡要闡述ETM+影像各波段的波譜范圍、空間分辨率及解譯特點。ETM+波段波長（S）SNR分辨率（m）主要作用全色波段增強分辨率Band1水體穿透，分辨土壤植被藍綠波段Band2分辨植被綠色波段Band3紅色波段葉綠素吸收區Band4近紅外估算生物量Band5中紅外分辨道路水體裸土，較好的穿透大氣能力Band6熱紅外感應發出熱輻射的目標Band7中紅外巖石、礦物、濕潤土壤的分辨11、補充完成以下主要衛星傳感器的相關參數。衛星傳感器波段數空間分辨率/m全色波段多光譜波段ETM+81530，60（Band6）SPOT551020CBers2CCD相機5Ikono

14、s514QuickBird512、遙感圖像的CCT磁帶記錄格式主要有三種，即BIP、BIL和BSQ,其中BIP有利于作子區處理，BSQ便于單波段處理和提取，而皿適用于多波段運算和分類。13、請根據以下波譜曲線分析該地物的波譜曲線特征（結合ETM+）,并從候選地物中選出其分別代表何種地物特征（候選地物：干的土壤、植被、水體）。14、圖像的基本統計量主要有均值、中值、眾數、方差及標準差、數值域和反差等，其中，均值是反映地物的平均反射強度；眾數是一幅圖像中最大地物類型反射能量的反映；方差及標準差描述了像元值與圖像平均值的離散程度。15、下列影像直方圖分別反映低反射率景物/高反射率景物/低反差景物/高

15、反差景物的是（）（A）（B）（C）（D）16、在TM的7個不同波段中，TM1、2、3相關系數較大，屬于一組；TM5、L均為紅外波段,相關系數較大，成為一組；TM4與其它波段的相關性都很小，單獨成為一組；TM&因其幾何分辨率較其它波段都低，無法與其它波段進行相關分析，也單獨為一組。17、試簡要闡述TM7個不同波段的相關分組性。TM1、2、3相關系數較大，屬于一組TM5、7均為紅外波段，相關系數較大，成為一組TM4與其它波段的相關性都很小，單獨成為一組TM6因其幾何分辨率較其它波段都低，無法與其它波段進行相關分析，也單獨為一組。波段相關系數大小受自然地理條件、氣候、地質環境變化等因素的影響。18、

16、以下哪一個不是輻射畸變產生的原因：（A）（A）傳感器的成像方式（B）光學鏡頭的非均勻性引起的邊緣減光現象（C）太陽位置的不同（D）大氣的散射和吸收19、大氣散射的影響主要在短波波段，為處理問題的方便，把近紅外圖像當作無散射影響的標準圖像，通過對不同波段的對比分析計算出大氣干擾值。一般有兩種方法：回歸分析法和直方圖法。20、簡述輻射校正的定義、主要目的及輻射畸變產生的原因。消除影像中依附在輻射亮度中的各種失真的過程稱為輻射校正。目的是盡可能恢復圖像的本來面目，為遙感圖像的識別，分類，解譯等后續工作打下基礎。輻射畸變產生的原因傳感器的靈敏度特性產生的誤差光學鏡頭的非均勻性引起的邊緣減光現象光電變換

17、系統的靈敏度特性引起的輻射誤差光照條件的差異太陽高度角的不同(太陽位置)地面的傾斜(地形起伏)大氣的散射和吸收21、以下不是遙感影像幾何變形產生的主要影響因素的是：(B)傳感器的成像方式大氣的散射和吸收地形起伏大氣的折射22、簡要闡述遙感影像幾何變形的主要影響因素。一、傳感器成像方式引起的圖像變形二、傳感器外方位元素變化的影響三、地形起伏引起的像點位移四、地球曲率引起的圖像變形五、大氣折射引起的圖像變形六、地球自轉的影響七、運行速度變化引起的變形八、衛星運行所引起的掃描行傾斜九、其它變形誤差23、簡要闡述遙感影像幾何校正的原理及步驟。原理：遙感圖像的數字糾正是通過計算機對圖像每個像元逐個地解析

18、糾正處理完成的，所以能夠精確地改正線性和非線變形誤差。它一般包括兩方面：一是像元坐標變換，二是像元灰度值重新計算(重采樣)步驟：21步驟：21(C)(C)2級產品(D)3級產品25、以下關于控制點選擇原則不正確的是：(D)般先在圖像的四角和對角線交點處選擇控制點，然后逐漸加密，保證均勻分布。盡可能選在固定的地物交叉點上，無精確定位的標志情況下，利用半固定的地形地物交叉點(山頂、河流交叉處)。如道路交叉點，標志物，水域的邊界，山頂，小島中心，機場等。(特征明顯)在ENVI軟件中，一般要求控制點數量(n+l)2,每景宜在2535個左右，山區或丘陵區適當增加。(n為多項式次數)(數量足夠)數量應當超

19、過多項式系數的個數(n+l)*(n+2)/2)。當控制點的個數超過多項式的系數個數時，采用平均值法進行系數的確定，使得到的系數最佳。(n為多項式次數)(當控制點的個數超過多項式的系數個數時，釆用最小2乘法進行系數的確定，使得到的系數最佳。ENVI:(degree+1廠2)26、以下關于多項式糾正法注意事項不正確的是：(B)多項式糾正法的精度與地面控制點(GCP)的精度、分布、數量及糾正范圍有關oGCP的位置精度越高，則幾何糾正精度越高。對于一般齊次多項式，GCP的個數至少不得低于多項式的系數個數。而且越多越好。GCP應盡可能在整幅圖像內均勻分布，否則會在GCP密集區幾何糾正精度較高，而在GCP

20、分布稀疏區將出現較大的擬合誤差。適當增加GCP的數量，可以提高幾何糾正的精度，但過多地增加GCP的數量，不僅不會顯著提高糾正精度，而且會增大選擇GCP的工作量，有時甚至難以選出大量的GCPo27、遙感數據產品一般分為四級，其中經過輻射校正，但未經過幾何校正的產品級別是(B)0級產品(B)1級產品(C)2級產品(D)3級產品28、遙感數據產品一般分為四級，其中經過系統級的幾何校正，即利用衛星所提供的軌道和姿態等參數、以及地面系統中的有關處理參數對原始數據進行過幾何校正的產品級別是(C)0級產品(B)1級產品29、遙感數據產品一般分為四級，其中經過幾何精校正，即在幾何校正過程中利用地面控制點對系統

21、幾何校正模型進行修正，使之更精確地描述衛星與地面位置之間的關系。該幾何校正的產品級別是(D)0級產品(B)1級產品(C)2級產品(D)3級產品u0級產品：未經過任何糾正；u1級產品：經過輻射校正，但未經過幾何校正；u2級產品：經過系統級的幾何校正，即利用衛星所提供的軌道和姿態等參數、以及地面系統中的有關處理參數對原始數據進行幾何校正。產品的幾何精度由上述參數和處理模型決定。u3級產品：經過幾何精校正，即在幾何校正過程中利用地面控制點對系統幾何校正模型進行修正，使之更精確地描述衛星與地面位置之間的關系。產品的幾何精度在亞象元量級上。31、下列關于遙感影像數字鑲嵌的說法中不正確的是(A)在遙感影像

22、鑲嵌的灰度調整中，對于多波段的圖像文件，一般方法是選擇一個信息量相對豐富的波段作為匹配“標準波段”，對其它所有波段進行統一的“直方圖匹配”處理。鑲嵌要有足夠寬的重疊區，最好不少于圖像的l/5如果過于狹窄會影響鑲嵌精度，特別是圖像邊緣會出現扭曲。鑲嵌時相鄰的圖像往往色調(對彩色圖像)或灰度值不一致(對灰度圖像)，此時需要其中一幅圖像進行諸如“直方圖匹配”等處理。對于彩色圖像，需要從紅綠藍三個波段分別進行灰度的調整；對于多波段的圖像文件，需要進行一一對應的多個波段的灰度調整。要參加拚接的圖像必須具有統一的坐標系，即首先進行圖像的幾何糾正。此外具有相同的波段數(像元大小可以不一樣)。如果鑲嵌后需要某

23、種地圖投影變換，最好依據該地圖投影方式先分幅校正，然后再鑲嵌，這樣精度會更高些。32、ENVI軟件中提供了哪些影像裁剪方法？u查詢框裁切出規則的遙感影像3737、試簡要闡述波譜信息增強的主要方法。6uAOI工具裁切出規則或不規則遙感影像u矢量格式的界線文件裁切33、下列不屬于ENVI軟件中影像裁切方式的是（D）（A）查詢框規則裁切方式（B）AOI規則裁切方式（C）鍵盤輸入坐標范圍規則裁切方式（D）坐標ascii文本文件方式（E）其他圖像文件范圍方式（F）矢量界線裁切方式34、試簡要闡述遙感影像增強的目的和類型。目的：突出圖像中的有用信息，擴大不同影像特征（亮度值）之間的差別，以提高對圖像的解譯

24、和分析能力，使之更適合實際應用。類型：按照主要增強的信息內容可分為：波譜特征增強：突出不同地物之間波譜特征的差別空間特征增強：突出空間形態特征、邊緣、線條、紋理結構特點時間信息增強：提取多時相圖像中波譜與空間特征隨時間變化的信息按照參加處理運算的波段影像數目可分為：單波段圖像增強：對單一波段數據處理，如反差擴展多波段圖像增強：對多個波段數據處理，如彩色合成從作用域出發，可分為空間域增強和頻率域增強兩種。空間域增強是在圖像的空間變量范圍內進行的局部計算，使用空間二維卷積方法，直接對圖像各像素進行處理；頻率域增強是采用傅立葉分析方法，通過修改原圖像的傅立葉變換實現濾波，即對圖像經傅立葉變換后的頻譜

25、成分進行處理，然后逆傅立葉變換獲得所需的圖像。從圖像處理的數學形式看：點處理（點運算）和鄰域處理36、針對右圖圖像數據，請分別根據以下空間卷積模板寫出卷積濾波后的結果圖像數據。77（a）（b）（圖像）波譜信息增強方法有單波段運算和多波段運算兩類，前者包括反差擴展、密度分割等，后者有比值法、差值法、主組分分析及其它線性變化。38、下列反差擴展函數中屬于擴展影像直方圖暗區（對數擴展）/影像直方圖亮區（指數擴展）/影像直方圖中部（正弦擴展）/影像直方圖兩端（正切擴展）的是（）（A）（B）（C）（D）39、試簡要闡述反差擴展或調整的目的、定義及原理。目的：主要是充分利用顯示設備的能力，使人的視覺能力從

26、影像中分辨出盡可能多的亮度等級。定義：是一種通過拉伸或擴展圖像的亮度數據分布，使之占滿整個動態范圍（0255）,以達到擴大地物之間亮度差異，分出更多亮度等級的一種處理技術。原理：在反差擴展中，輸出的像元值y,是輸入的像元值x的函數：y=f（x）0yr65r65、r75、r64、r74值的大小與植被發育程度成反比。地形是影響相關程度的一個重要因素。地形起伏較大的地區，波段之間的相關系數普遍增大。圖像中含有較大面積水體時，r65、r75、r64顯著降低，時相的變化，也常常引起相關系數的變化。5）、TM圖像的相關特點（1）TM數據相關分組性TM1、2、3相關系數較大，屬于一組TM5、7均為紅外波段，

27、相關系數較大，成為一組TM4與其它波段的相關性都很小，單獨成為一組TM6因其幾何分辨率較其它波段都低，無法與其它波段進行相關分析，也單獨為一組。（2）波段相關系數大小受自然地理條件、氣候、地質環境變化等因素的影響。圖像的增強處理在很大程度上是為了壓縮或排除，不同波段之間的相關性和信息的重復。遙感圖像預處理主要內容包括輻射校正和幾何校正輻射校正的定義當太陽輻射相同時，像元亮度值的差異直接反映了地物目標反射率的差異。但是在實際測量的時候，輻射強度值還受到各種因素的影響而發生改變，引起圖像的失真。消除影像中依附在輻射亮度中的各種失真的過程稱為輻射校正。1）輻射畸變產生的原因傳感器的靈敏度特性產生的誤

28、差光照條件的差異大氣的散射和吸收2）輻射校正方法-大氣校正為處理問題的方便，把近紅外圖像當作無散射影響的標準圖像，通過對不同波段的對比分析計算出大氣干擾值。一般有兩種方法：回歸分析法和直方圖法幾何校正原理遙感圖像的數字糾正是通過計算機對圖像每個像元逐個地解析糾正處理完成的，所以能夠精確地改正線性和非線變形誤差。它一般包括兩方面：一是像元坐標變換，二是像元灰度值重新計算（重采樣）。步驟如下選擇控制點時，應遵循以下原則：均勻分布：一般先在圖像的四角和對角線交點處選擇控制點，然后逐漸加密，保證均勻分布。特征明顯：盡可能選在固定的地物交叉點上，無精確定位的標志情況下，利用半固定的地形地物交叉點（山頂、

29、河流交叉處）。如道路交叉點，標志物，水域的邊界，山頂，小島中心，機場等。足夠數量：控制點數量每景宜在2535個左右，山區或丘陵區適當增加。數量應當超過多項式系數的個數（n+l）*（n+2）/2）。當控制點的個數超過多項式的系數個數時，采用最小2乘法進行系數的確定，使得到的系數最佳。遙感數據產品選擇級別0級產品：未經過任何糾正；1級產品：經過輻射校正，但未經過幾何校正；2級產品：經過系統級的幾何校正，即利用衛星所提供的軌道和姿態等參數、以及地面系統中的有關處理參數對原始數據進行幾何校正。產品的幾何精度由上述參數和處理模型決定。3級產品：經過幾何精校正，即在幾何校正過程中利用地面控制點對系統幾何校

30、正模型進行修正，使之更精確地描述衛星與地面位置之間的關系。產品的幾何精度在亞象元量級上。遙感圖像數字鑲嵌實際工作中時常需要將多幅衛片或相鄰航片鑲嵌在一起，早年通過裁切光學像片拼接在一起，誤差自然很難避免。現在通過數字鑲嵌方法可以較好地實現“無縫”拼接。數字鑲嵌在理論和方法上與幾何校正類似，有幾點需要注意：第一，鑲嵌要有足夠寬的重疊區，最好不少于圖像的1/5如果過于狹窄會影響鑲嵌精度，特別是圖像邊緣會出現扭曲。第二，鑲嵌時相鄰的圖像往往色調（對彩色圖像）或灰度值不一致（對灰度圖像），此時需要其中一幅圖像進行諸如“直方圖匹配”等處理。第三，如果鑲嵌后需要某種地圖投影變換，最好依據該地圖投影方式先分

31、幅校正，然后再鑲嵌，這樣精度會更高些。航空像片掃描進計算機后也可以進行數字鑲嵌，但由于中心投影方式（特別是大比例尺航片）帶來的邊緣變形導致鑲嵌很難滿足精度要求，此時可考慮先進行正射投影變換再進行鑲嵌遙感圖像數字裁切裁切方法：查詢框裁切出規則的遙感影像；AOI工具裁切出規則或不規則遙感影像；矢量格式的界線文件裁切圖像增強的目的和類型目的：突出圖像中的有用信息，擴大不同影像特征（亮度值）之間的差別，以提高對圖像的解譯和分析能力，使之更適合實際應用。類型：按照主要增強的信息內容可分為：波譜特征增強：突出不同地物之間波譜特征的差別空間特征增強：突出空間形態特征、邊緣、線條、紋理結構特點時間信息增強：提

32、取多時相圖像中波譜與空間特征隨時間變化的信息按照參加處理運算的波段影像數目可分為：單波段圖像增強：對單一波段數據處理，如反差擴展多波段圖像增強：對多個波段數據處理，如彩色合成從作用域出發，可分為空間域增強和頻率域增強兩種。空間域增強是在圖像的空間變量范圍內進行的局部計算，使用空間二維卷積方法，直接對圖像各像素進行處理；頻率域增強是采用傅立葉分析方法，通過修改原圖像的傅立葉變換實現濾波，即對圖像經傅立葉變換后的頻譜成分進行處理，然后逆傅立葉變換獲得所需的圖像。方法：從圖像處理的數學形式看：點處理(點運算)鄰域處理(局部運算)點處理：點運算公式：g(x,y)=Ig(x,y)I為與(x,y)位置無關

33、的線性或非線性變換。點運算就是將原圖像中每一個像元的灰度值，通過變換轉換成輸出圖像中一個新的灰度值，其圖像中各個像元的位置并不改變。波譜信息增強波譜信息增強方法有單波段運算和多波段運算兩類，前者包括反差擴展、密度分割等，后者有比值法、差值法、主組分分析及其它線性變化。以下分別說明這些方法的原理、基本算法及應用效果。反差擴展或調整彩色增強比值法及差值法主組分分析纓帽變換反差擴展或調整Contraststretching目的：主要是充分利用顯示設備的能力，使人的視覺能力從影像中分辨出盡可能多的亮度等級。定義：是一種通過拉伸或擴展圖像的亮度數據分布，使之占滿整個動態范圍(0255),以達到擴大地物之

34、間亮度差異，分出更多亮度等級的一種處理技術。例如：原始的一幅MSS圖像，亮度范圍集中在1040范圍內，我們可以將其擴展到0255，擴大了相鄰亮度值之間的差別，提高了分辨能力(但不能增加亮度等級)。原理：在反差擴展中，輸出的像元值y,是輸入的像元值x的函數：y=f(x)0y255這個函數可以是線性的，也可是非線性的。1）線性擴展：用直線方程來擴展圖像y=f(x)斜率=45即y=x無變化45如y=2x擴展2）基本函數非線性擴展是用一些基本數學函數進行變換，對于要進行擴展的灰度范圍是有選擇性的。常用的非線性擴展方法如下：對數擴展（暗區）、指數擴展（亮區）正弦擴展（中部）、正切擴展（二端）（1）正弦擴

35、展（2）對數擴展（3）指數擴展（4）正切擴展直方圖的調整及統計函數擴展定義：通過改善圖像的總體亮度結構(直方圖形態)來達到圖像增強目的。原理：以一變換函數，作用在原圖像的直方圖p(Z)上，使之變成具有某種特定亮度分布形態的直方圖q(Z)，并根據q(Z)變更原圖像各像元的亮度值。p(Z)變換函數q(Z)產生輸出圖像Z為亮度值或像元值目的：是使概率密度大(直方圖上柱子高)的部分相鄰像元值的間隔加大，而使概率密度小的部分(直方圖兩端)像元值差別縮小，往往兩個或幾個相鄰的亮度值歸并為同樣的值。1)拉平擴展：直方圖均一化、直方圖平衡化是將隨機分布的圖像直方圖修改成均勻分布的輸出直方圖(每一亮度等級所包含

36、的像元數相同)。擴展后輸出圖像的q(Z)成為一個常數。、高斯擴展(直方圖規定化或歸一化)：是使擴展后的直方圖接近于高斯分布或正態分布。、直方圖匹配直方圖匹配是通過非線性變換使得一個圖像直方圖與另一個圖像類似。直方圖匹配對在不同時間獲取的同一地區的圖像或鄰區地區的圖像，或者由于太陽高度角或大氣影響引起差異的圖像很有用，特別是對圖像鑲嵌或變化檢測。為了使圖像直方圖匹配獲得好的結果，兩幅圖像應有相似的特性：圖像直方圖總體形狀應類似；圖像中黑與亮特征應相同；對某些應用，圖像的空間分辨率應相同；圖像上地物分布應相同，尤其是不同地區的圖像匹配。如果一幅圖像里有云，而另一幅沒有云，那在直方圖匹配前，應將其中

37、一幅里的云去掉。為了進行直方圖匹配，同樣可以建立一個查找表，作為將一個直方圖轉換成另一個直方圖的函數。30彩色增強目的：將黑白圖像變換為彩色圖像，用不同的色彩代替不同的灰度，以提高解譯效果。方法：1)、彩色合成(1)真彩色合成：(Naturalcolorcomposition)圖像上顯示的色調與地物的真實顏色相同或相近。(2)假彩色合成(Falsecolorcomposition;Pseudocolor)任意三個波段或者經過處理產生的三個分量圖像分別用紅、綠、藍顯示而合成彩色合成方案：7R4G1B水體：0R+0G+2B=2B植被：15R+50G+9B=9W+6R+41G=9W+6Y+35G土壤

38、：50R+32G+18B=18W+32R+14G=18W+14Y+18R2）、偽彩色增強將一個波段或單一的黑白圖像變換為彩色圖像。從而把人眼不易區分的微小灰度差別顯示為明顯的彩色差異，使之更便于解譯和提取有用信息比值法適用于對多波段圖像或多日期圖像進行增強處理，突出不同地物的波譜特征差別或不同時相影像特征的變化。（一）比值法同一地區不同波段（兩個波段或幾個波段組合）對應像元亮度值相除，用所得新值構成一幅比值增強圖像。目的是擴大相鄰兩個像元的差別。在一張比值圖像上，灰階中最黑和最白的色調代表兩個多光譜波段間光譜反射率的最大差異值。最黑的色調代表比值的分母大于分子。反之，最白的色調代表分子大于分母

39、。1）、基本比值：兩個波段的數值相比作用：擴大不同地物亮度值的微小差別消除地形影響識別和區分蝕變礦物2、）、差組合比值：由兩個波段的和與差構成的比值3、）交叉組合比值：由三個或更多波段構成的比值，其中分子和分母所包含的波段是不同的。4、）標準化比值：以單個波段為分子，以所有波段的和為分母得出的比值。常用的植被指數比值運算常用于突出遙影像的植被特征、提取植被的類型或估算植被生物量，這種算法的結果稱為植被指數（VI,VegetationIndex）。即從遙感圖像中提取的植被發育程度和生長態勢的定量參數.常用的植被指數有：比值植被指數（RVI,RatioVegetationIndex）定義為RVI=

40、NIR/R式中，NIR為遙感影像中近紅外波段的反射值。R為遙感影像中紅光波段的反射值。歸一化植被指數(NDVI,NormalizedDifferenceVegetationIndex)NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)差值植被指數(DVI,DifferenceVegetationIndex)DVI=NIR-R正交植被指數(PVI,PerpendicularVegetationIndex)上城噸度軸的僭冗晝度fit：PVI=(NIR)(R)+此式適用于AVHRRI:;.T:hIN嚨商軸；PVI=(NIR)(R)+適用于Landsat纓帽變換又稱K-T(Kanth-Thoms變換)變換，是一

41、種經驗性的多波段圖像的線性變換，它是Kanth和Thoms(1976)通過MSS圖像反映農作物或植被生長過程的數據結構后，提出的一種正交線性變換。1)、遙感圖像的數據結構特征：土壤與植被的光譜特征互不相關。穗帽變換綠度植被指數2)、TM圖像的纓帽變換TM圖像六個波段經過纓帽變換處理后每個組分圖像所代表的特征意義分別是亮度、綠度、濕度,三個特征內容具有明顯差別：亮度是TM圖像六個波段數據的加權和代表總的反射比的差異。綠度反映了可見光波段與近紅外波段之間的差異，反映了綠色生物量的特征。濕度反映了1、2、3、4波段與5、7波段之間的對比，主要是可見光近紅外(1-4波段)與較長的紅外(5、7波段)的差

42、值。定義為濕度的根據是5、7波段對土壤濕度與植被濕度最為敏感。穗帽變換(TasseledCap)特殊的線性變換；與主成分變換的區別是，變換以后還有殘余的相關，并將波譜特征和自然景觀屬性聯系起來。第一特征為亮度，反應總體輻射率的綜合效果，并僅僅與影響總體反射率的物理過程有關第二特征為綠度，可見光植被吸收和近紅外植被反射的綜合響應；第三特征為濕度，是可見光、近紅外的反射能量總和與兩個中紅外波段反射量的差值，反應水分條件，特別是土壤的濕度狀態。主組分分析在數學上稱KL變換，是在統計特征基礎上的多維正交線性變換。多波段圖像經過這種變換后產生出一組新的組分圖像，組分圖像的數目可以等于或少于原來的波段數。

43、目的：是將原來各波段圖像中的有用信息集中到數目盡可能少的新的組分圖像中，并使各組分圖像互不相關，即各自包含不同的地物信息，大大減少總的數據量，便于遙感信息的提取。主組分變換多用于多變量數據壓縮。表達式：Y=TXX原圖像的p個波段的像元值向量qWpY變換后產生的q個組分的像元值向量T實現這一線性變換的變換矩陣在p=4,q=3的情況下，相當于：原理：T是由各個變量（波段）之間的協方差矩陣所產生的由特征向量所組成的矩陣。T中每一行是方差矩陣C的一個特征向量。這些向量的順序按照對應的特征值入的大小而排列的。變換后方差總和相等變換后的組分圖像彼此不相關從幾何意義上，相當于空間坐標的旋轉。主組分變換，相當

44、于把原來的數據變換到一個新的坐標系統。特點變換前后方差總和不變，而是把原來的方差不等量地再分配到新的組分圖像中。各個組分之間相關系數為0或近于0，假彩色合成效果更好。第一組分取得方差的絕大部分（一般占80%以上），即信息量最大，其余各組分方差值依次減少，包含的信息也劇減，但可能沒有重要信息。是一種數據壓縮技術，即把原來的多變量數據在信息損失最小的前提下，變換為盡可能少的新的變量，以減少數據的維數。討論第一組分相當于原來各波段的加權和，而權值又與該波段的方差大小成正比，反映了地物總的反射程度。其余組分相當于不同組分的加權差值圖像。對第一組分進行高通濾波，有利于細部特征的增強和分析。多數情況下第一

45、組分主要包括的是植被和地形方面的信息。由于TM圖像具有分組特性，TM1、TM2、TM3為一組，TM4為一組，TM5、TM7為一組，TM6為一組，利于K-L變換組分圖像進行彩色合成處理時，可以首先分別對TM1、TM2、TM3和TM5、TM7兩個波段組進行K-L變換，然后用TM4和這兩個波段組K-L變換后的組分圖像進行彩色合成處理。空間域空間信息增強空間信息增強一般主要是指高頻信息及方向性特征的增強。高頻信息主要反映的是邊緣及線條特征。方法包括邊緣增強、線條增強、傅氏濾波增強、局部特征增強及圖像平滑化。一、邊緣增強又稱“銳化”，其作用在于提高邊緣灰度值的變化率，使界限更加清晰。如：方向差分法、梯度

46、法和方向模塊增強等圖像含義：方向模塊增強圖像的定向濾波又稱為圖像的卷積運算，如用33的模塊和相同的加權系數組合，可以構成一組共八個不同方向的邊緣增強算子。方向模板分為零和模板與非零和模板，零和模板是一個邊緣檢測器。對圖像進行卷積濾波是同時增強所有方向的邊緣和線條信息的簡單而有效的方法。邊緣增強和線條增強的區別邊緣增強：只增強不同地物之間的邊緣，而地質體內部影像由于亮度接近而大幅度減弱。其卷積算子有“零值”行、列或斜向“零值”。線條增強：主要增強線性地質體影像，使其在背景中突出出來，擴大與背景的反差，即背景值單一化，它不一定是地質體之間的邊界。圖像平滑方法及應用是使圖像中高頻成分消退，即平滑圖像

47、的細節，使其反差降低，保存低頻成分，在頻率域中稱為低通濾波。目的：為了消除或壓制隨機噪聲，突出圖像基本結構。在平滑噪聲時應盡量不損害圖像中邊緣和各種細節。1)、均值平滑原理：在空間域處理中，是對鄰區窗口內的圖像區域積分(根據一定準則計算窗口內所有像元均值，然后賦予中心像元)數學表達：對于離散的數字圖像其平滑公式為：式中：g(x,y)為點(x,y)平滑后的灰度值；f(n,m)為S集合中各像元的灰度值；x=0,l,2,Nl;y=0,l,2,NT;S是點(x,y)鄰域中的坐標的集合(可不包括(x,y)M是集合S中坐標點的總數.在鄰區窗口中加權可根據需要來賦給，可以有如下幾種加權法：(1)(2)(3)

48、可消除圖像中的孤立噪聲消除孤立的行的條帶噪聲消除孤立的列的條帶噪聲討論：均值平滑算法簡單，計算速度快，但在去除尖銳噪聲的同時造成圖像模糊，特別是對圖像的邊緣和細節消弱很多。而且隨著鄰域范圍的擴大，在去噪能力增強的同時模糊程度越嚴重。為了保留圖像的邊緣和細節信息，可對上述算法進行改進，引入閾值滑動平均法，將原圖像灰度值和平均值之差的絕對值與選定閾值T進行比較來取舍均值。2)、中值濾波是將每個像元在以其為中心的鄰域內取中間亮度值來代替該像元值，以達到去尖銳“噪聲”和平滑圖像的目的。具體計算方法與模板卷積方法類似，仍采用活動窗口的掃描方法。取值時，將窗口內所有像元按亮度值的大小排列，取中間值做為中間

49、像元的值。所以M*N取奇數為好。中值濾波以中值替代平均值，起到濾波器的作用，在抑制噪聲的同時能夠有效地保留邊緣，減少模糊。上例表示一幅5X5的圖像，采用1X3的模板對其做中值濾波，令最左和最右兩列保留原值。從中值濾波的結果可以看出，在噪聲點10和12被去除的同時，圖像中間部分的灰度變化趨勢保守。一般來說，圖像亮度為階梯狀變化時，取均值平滑比取中值濾波要明顯得多，而對于突出亮點的“噪聲”干擾，從去“噪聲”后對原圖的保留程度看取中值要優于取均值。從上圖可以看出，（a）中值濾波后圖像保持不變，階梯保留，而均值平滑后階梯消失，邊緣模糊、灰度值呈漸變趨勢；（b）經過中值濾波和均值平滑后都和原圖像一樣，說

50、明兩種處理對此類圖像的效果類似；（c）用中值濾波去掉了噪聲而原圖像保留，經過均值平滑后圖像灰度值產生了起伏。討論;它對脈沖干擾及椒鹽噪聲的抑制效果好，在抑制隨機噪聲的同時能有效保護邊緣少受模糊。但它對點、線等細節較多的圖像卻不太合適。對中值濾波法來說，正確選擇窗口尺寸的大小是很重要的環節。一般很難事先確定最佳的窗口尺寸，需通過從小窗口到大窗口的中值濾波試驗，再從中選取最佳的。一維中值濾波的概念很容易推廣到二維。一般來說，二維中值濾波器比一維濾波器更能抑制噪聲。二維中值濾波器的窗口形狀可以有多種，如線狀、方形、十字形、圓形、菱形等（見多種信息源的遙感數據融合是指多種空間分辨率、輻射分辨率、波譜分

51、辨率和時間分辨率的遙感數據之間以及遙感數據與非遙感數據之間的信息進行多層次有機組合匹配的技術，包括空間幾何配準和數據融合兩個方面，從而在統一地理坐標系統下，構成一組新的空間信息和合成圖像。它以特征信息優化為原則，目的是將單一傳感器的多波段信息或不同類別傳感器所提供的信息加以綜合，消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾，融合后的數據將更有利于綜合分析，提高遙感數據的可應用性和多地物的識別能力。該方法能夠更好的發揮不同遙感數據源的優勢互補，彌補單一遙感數據的不足，是解決多源海量數據集成表示的有效途徑。數據融合基本涵義在遙感中，數據融合屬于一種屬性融合，它是將同一地區的多源遙感影像數據加以智能化合

52、成，產生比單一信息源更精確、更完全、更可靠的估計和判斷。其實質是：在統一地理坐標系中將多幅遙感圖像采用一定的算法，生成一幅新的、更能有效表示該目標信息的圖像。多源遙感數據具有以下三種特點：1).冗余性：表示多源遙感影像數據對環境或目標的表示、描述或解譯結果相同；2).互補性：指信息來自不同的自由度且相互獨立3.)合作性：不同傳感器在觀測和處理信息時對其它信息有依賴關系；融合的目的：因此多源遙感數據融合可以充分利用各種數據的互補性和合作性。將單一傳感器的多波段信息或不同類別傳感器所提供的信息加以綜合，消除多傳感器信息之間可能存在的冗余和矛盾，加以互補，改善遙感信息提取的及時性和可靠性，提高數據的

53、使用效率。基于IHS變換的圖像融合IHS變換將圖像處理常用的RGB彩色空間變換到IHS空間。IHS空間用亮度(Intensity)、色調(Hue)、飽和度(Saturation)表示。IHS變換可以把圖像的亮度、色調和飽和度分開，圖像融合只在亮度通道上進行，圖像的色調和飽和度保持不變。基于IHS變換的融合過程如下：(1)待融合的全色圖像和多光譜圖像進行幾何配準，并將多光譜圖像重采樣與全色分辨率相同；將多光譜圖像變換轉換到IHS空間；對全色圖像I和IHS空間中的亮度分量I進行直方圖匹配；用全色圖像I代替IHS空間的亮度分量，即IHS；將【HS逆變換到RGB空間，即得到融合圖像。通過變換、替代、逆

54、變換獲得的融合圖像既具有全色圖像高分辨的優點，又保持了多光譜圖像的色調和飽和度。基于主分量變換的圖像融合(K-L變換法首先對多光譜圖像進行主分量變換，變換后的第一主分量含有變換前各波段圖像的相同信息，而各波段中其余對應的部分，被分配到變換后的其他波段。然后將高分辨率圖像和第一主分量進行直方圖匹配，使高分辨率圖像與第一主分量圖像有相近的均值和方差。最后，用直方圖匹配后的高分辨率圖像代替主分量中的第一主分量和其余分量一起進行主分量逆變換，得到融合影像。也可以將高分辨率圖像作為一個波段和多光譜圖像組合一起進行KL變換，變換后圖像信息的再分配達到高分辨率圖像和多光譜圖像的融合。目視解譯與計算機解譯的優

55、缺點對比目視判讀：以圖像的空間特征（地物的幾何特征和光譜特征的空間反映）為判讀依據。計算機判讀：以圖像像元的灰度（地物光譜特征的直接反映）為判讀依據，即通過對圖像灰度級的統計、運算、對比和歸納來實現地物的判讀和分類。監督分類和非監督分類1、監督分類先在圖像中選擇有代表性的訓練區（應是波譜特征比較均一的地區），由訓練組數據得出各個類別的統計數據，然后根據這些統計數據對整個圖像進行分類，即把圖像中各個像元點歸劃到給定類中。2、非監督分類根據圖像數據的本身統計特征及自然點群的分布情況劃分類別，各類別的統計特征是未知的，一般是提供少數閾值對分類過程給以部分控制。監督分類與非監督分類的最大區別在于，監督

56、分類首先給定類別，而非監督分類由圖像數據的統計特征來決定。監督分類和非監督分類方法比較監督分類和非監督分類的根本區別點在于是否利用訓練場地來獲取先驗的類別知識，監督分類根據訓練場提供的樣本選擇特征參數，建立判別函數，對待分類點進行分類。因此，訓練場地選擇是監督分類的關鍵。由于訓練場地要求有代表性，訓練樣本的選擇要考慮到地物光譜特征，樣本數目要能滿足分類的要求，有時這些還不易做到，這是監督分類不足之處。相比之下，非監督分類不需要更多的先驗知識，它根據地物的光譜統計特性進行分類。因此，非監督分類方法簡單，且分類具有一定的精度。影像特征是在遙感圖像上識別物體、區分物體的依據。那些能直接或間接識別、區

57、分各種地物，并能表明它們的特點、性質的影像特征，稱為解譯標志。解譯標志有直接標志和間接標志.直接標志是地物本身的有關屬性在圖像上的直接反映。如形狀、大小、色調、陰影等。間接標志是指與地物的屬性有內在聯系,通過相關分析能夠推斷其性質的影像特征。一、形狀(Shape)形狀是指地物外部輪廓的形狀在影像上的反映。不同類型的地面目標有其特定的形狀，因此地物影像的形狀是目標識別的重要依據。二、大小(Size)大小是指地物在像片上的尺寸，如長、寬、面積、體積等。地物的大小特征主要取決于影像比例尺。有了影像的比例尺，就能夠建立物體和影像的大小聯系。色調(Tone)和色彩(Color)色調是物體的電磁波特性在圖

58、像上的反映，在黑白像片上指黑白深淺程度。地物的形狀、大小都要通過色調顯示出來，所以色調特征是最基本的解譯標志。色調的深淺以灰階來表示。在解譯中，人們根據眼睛的分辨能力將灰階從白到黑分為十級：白、灰白、淡灰、淺灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、淺黑、黑。應用時，歸為五級：白、灰白、灰、深灰、黑。在地質解譯時，常用下列術語描述黑白像片的色調特征：1、色調深淺：指地質體的灰度大小淺色調:指白淡灰之間的色調變化。如排水性良好、干燥的、有機質成分低的土壤；中酸性巖漿巖、松散堆積物、大理巖、石英巖等一般具有淺色調。深色調:指淡黑黑色之間的色調變化。如潮濕的、有機質成分高的土壤、煤層、基性、超基性巖漿均具有較深色調

59、。中等色調:指淺灰深灰之間的色調變化。如石灰巖、白云巖、砂巖以及中基性巖漿巖等，變質巖中的變粒巖具有灰色色調。2、色調均勻性：指地質體內部色調的均勻程度色調均勻:反映土壤和巖石物質比較均一、穩定，地質體的物質成分和結構變化不大,土壤含水量變化不大。色調有規律性變化:有一些地質體，當其出露面積較大時，內部色調有時會出現規律性變化，如巖漿巖的環帶狀色調變化，可能反映巖體內部的分帶現象.斑狀色調(色調不均勻)：在小范圍內地層或地表物質成分，含水狀況有很大變化，結果出現一片暗，一片亮的斑塊狀色調3、邊界清晰程度：指不同地質體之間色調的差異程度邊界清晰反映地質體之間界限分明，是截然的、突變的關系。邊界模

60、糊反映地質體之間的界限不甚分明，呈過渡的關系。水系(RiverSystem)水系標志在地質解譯中應用最廣泛，它可以幫助我們區分巖性、構造等地質現象。這里所講的水系是水流作用所形成的水流形跡，即地面流水的渠道。它可以是大的江河，也可以是小的溝谷，包括沖溝、主流、支流、湖泊以至海洋等。在圖像上可以呈現有水，也可以呈現無水。水系的級序，一般是從沖溝到主流，依次由小到大（1、2、3）排列。地質解譯中水系分析，就是通過對水系的形態、密度、均勻性、方向性等的分析，間接地推斷該地區的巖性和構造特征。1、密度水系密度是指在一定范圍內各級水道發育的數量。一般以支溝間距來衡量。小于100m稱密度大，100500m