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遥感期末复习资料

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遥感导论

DL 斯加洛其

选择:30分判断:10分填空20分简答20分综合题20

第一章绪论

1、遥感:是指应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,

通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。

2、遥感系统包括:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理、

信息的应用。

3、按遥感平台分:地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感

4、按工作方式分:

A、主动遥感---由探测器主动发射一定电磁波能量并接受目标的后向散射信号。

B、被动遥感---传感器不向目标发射电磁波,仅被动接收目标物的自身发射和对自然

辐射源的反射能量。如:摄影机

C、成像遥感---传感器接受的目标电磁辐射信号可转换成(数字或模拟)图像。

D、非成像遥感---传感器接受的目标电磁辐射信号不能形成图像。

5、遥感的特点:

(1)大面积的同步观测:遥感范围大,可实施大面积的同步观测;

(2)时效性:获取信息快,更新周期短,具有动态监测的特点;

(3)数据的综合性和可比性:具有手段多,技术先进的特点;

(4)经济性:能节省大量的经费、时间和劳动力。

(5)局限性:遥感技术的局限性。

第二章电磁辐射与地物光谱特征

1、波---振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。

2、纵波:质点的振动方向与波的传播方向相同。

3、横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直。电磁波是典型的横波

4、电磁波谱---按电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减顺序,就构成了电磁波谱。

5、波谱以频率从高到低排列为:γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—无线电波。

6、电磁波性质

①是横波;②在真空以光速传播;③满足:

其中:E-能量,单位J;

h-普朗克常数,h=6.626×10 J/s;

f-频率;

-波长;

c-光速,c=3×10 m/s

④电磁波具有波粒二象性

7、绝对黑体:对任何波长的电磁辐射都全部吸收的物体。(或:在任何条件下吸收系数恒等

于1的物体,简称黑体。)

8、黑色的烟煤,因其吸收系数接近99%,被认为是最接近绝对黑体的自然物质。

9、灰体:没有显著的选择吸收,吸收率虽然小于1,但基本不随波长变化,这种物体叫灰

体。

大气层次与成分:对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。

10、散射:辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变,并向各个方向散开。

11、大气散射三种情况及条件:

(1)瑞利散射:条件—当大气中粒子的直径比波长小得多时。

(2)米氏散射:条件—当大气中粒子的直径与辐射的波长相当。

(3)无选择性散射:条件---大气中粒子的直径比波长大得多时。

12、大气窗口:通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段,

称为大气窗口。

13、大气窗口的光谱段

14、反射率:物体反射的辐射能量P占入射能量P的百分比,称为反射率ρ

反射率的范围总是ρ≤1

15、物体的反射分为

(1)镜面反射:是指物体的反射满足反射定律。入射波和反射波在同一平面内,入射角与反射角相等。

(2)漫反射:指不论入射方向如何,虽然反射率P与镜面反射一样,但反射方向却是“四向八方”,也就是把反射出来的能量分散到各个方向因此从某一方向看反射

面,其亮度一定小于镜面反射的亮度。

(3)朗伯面:对漫反射面,当入射辐照度I一定时从任何角度观察反射面,其反射辐射亮度是一个常数,这种反射面就叫朗伯面。

(4)实际物体反射:﹙方向反射﹚多数都处于两种理想模型之间即介于镜面和朗伯面(漫反射向)之间。

16、地物反射波谱曲线:地物反射波谱曲线除随不同地物(反射率)不同外,同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现(反射率)也不同。

第三章遥感成像原理与遥感图像特征

1、气象卫星:是指从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造地球卫星。

2、气象卫星的特点

(1)轨道:

低轨:近极地太阳同步轨道,简称极地轨道。

高轨:地球同步轨道,轨道高度36000Km,与地球保持同步运行,相对地球是不动的,又称地球同步卫星或静止气象卫星。

(2)短周期重复观测。

(3)成像面积大,有利于获得宏观同步信息,减少数据处理容量。

(4)资料来源连续、实时性强、成本低。

3、气象卫星资料的应用领域:(1)天气分析和气象预报;(2)气候研究和气候变迁研究;

(3)资源环境其它领域;

4、海洋遥感的特点

(1)需要高空和空间的遥感平台,以进行大面积同步覆盖的观测。

(2)以微波为主:微波可以在各种天气条件下,透过云层获取全天候、全天时的世界海洋信

息,并且微波还可以较好地获得海水温度、盐度和海面粗糙度等信息;

(3)电磁波与激光声波的结合是扩大海洋遥感探测手段的一条新路。

(4)海面实测资料的校正。

5、像点位移:在中心投影的像片上,地形的起伏除引起像片比例尺变化外,还会引起平面

上的点位在像片位置上的移动,这种现象称为像点位移。其位移量就是中心投影与垂直投影在同一水平面上的“投影误差”。

6、引起像点位移的因素:地面高差、像点到像主点的距离、摄影高度

(1)位移量与地形高差h成正比,即高差越大引起的像点位移量也越大。

当地面高差为正时(地形凸起),h为正.为正值,像点位移是背离像点方移动;

高差为负时(地形低洼),为负值,像点朝向像主点方向移动。

(2)位移量与像主点的距离r成正比,即距主点越远的像点位移量越大,像片中心部分位移量较小.像主点处r=0,无位移。

(3)位移量与摄影高度(航高)成反比。即摄影高度越大,因地表起伏引起的位移量越小。

7、扫描成像:是依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬时视场为单位进行的逐点、逐行取

样,以得到目标地物电磁辐射特性信息,形成一定谱段的图像。

8、瞬时视场角:扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态,此时,接受到的目标物的电磁波

辐射,限制在一个很小的角度之内,这个角度称为瞬时视场角。即扫描仪的空间分辨率。

9、微波的范围:在电磁波谱中,波长在1mm一1m的波段范围

10、微波遥感的特点:

(1)能全天候、全天时工作。

(2)对某些地物具有特殊的波谱特征。

(3)对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力。

此式只适用于简单地表

(4)对海洋遥感具有特殊意义。微波对海水特别敏感,其波长很适合于海面动态情况(海面风、海浪等)的观测。

(5)分辨率较低,但特性明显。

11、微波遥感分有源(主动)和无源(被动)两大类

12、成像雷达分为

A、真实孔径侧视雷达:以实际孔径天线进行工作的测试雷达。

B、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。

13、侧视雷达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,向侧下发射微波,接收回波信号(包括振幅、位相、极化)。

14、遥感图像特征表现参数即为:空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率。

第四章遥感图像处理

1、颜色的性质

(1)明度---是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。

(2)色调,是色彩彼此相互区分的特性。

(3)饱和度----是彩色纯洁的程度,也就是光谱中波长段是否窄,频率是否单一的表示。

2、互补色:若两种颜色混合产生白色或灰色.这两种颜色就称为互补色。如黄和蓝,红和

青,绿和品红均为互补色

3、三原色:若三种颜色,其中的任一种都不能由其余二种颜色混合相加产生,这三种颜色

按—定比例混合,可以形成各种色调的颜色,则称之为三原色。红、绿、蓝三种颜色是最优的三原色。

4、减法三原色:指加法三原色的补色,即黄、品红和青色。

5、光学增强处理:相关掩膜处理方法、改变对比度、显示动态变化、边缘突出

6、数字图像:指能够被计算机存储、处理和使用的图像。像元是数字图像中的最小单位。

7、引起辐射畸变有两个原因:一是传感器仪器本身产生的误差;二是大气对辐射的影响。

8、遥感影像变形的原因:

(1)遥感平台位置和运动状态变化的影响。航高、航速、俯仰、翻滚、偏航

(2)地形起伏的影响。当地形存在起伏时,会产生局部像点的位移,使原来本应是地面点的信号被同一位置上某高点的信号代替。

(3)地球表面曲率的影响。地球是球体,严格说是椭球体,因此地球表面是曲面。这一曲面的影响主要表现在两个方面:一是像点位置的移动,二是像元对应于地面宽度的不等。

(4)大气折射的影响。大气对辐射的传播产生折射。由于大气的密度分布从下向上越来越小,折射率不断变化。因此折射后的辐射传播不再是直线而是一条曲线,从而导致传感器接收的像点发生位移。

(5)地球自转的影响。卫星前进过程中,传感器对地面扫描获得图像时,地球自转影响较大,会产生影像偏离。

10、几何畸变校正:各类遥感图像都存在在几何校正的问题。由于人们已习惯使用正射投影

的地形图,因此对各类遥感影像的畸变都必须以地形图为基准进行几何校正。几何校正步骤大致如下:

(1)选择控制点:在遥感图像和地形图上分别选择同名控制点,以建立图像与地图之间的投影关系,这些控制点应该选在能明显定位的地方,如河流交叉点等。

(2)建立整体映射函数:根据图像的几何畸变性质及地面控制点的多少来确定校正数学模型,建立起图像与地图之间的空间变换关系,如多项式方法、仿射变换方法等。(3)重采样内插:为了使校正后的输出图像像元与输入的未校正图像相对应,根据确定的校正公式,对输入图像的数据重新排列。在重采样中,由于所计算的对应位置的坐标不是整数值,必须通过对周围的像元值进行内插来求出新的像元值。

11、空间滤波则以重点突出图像上的某些特征为目的的,因此通过像元与其周围相邻像元的

关系,采用空间域中的邻域处理方法,也叫做“空间滤波”。他仍属于一种几何增强处理.主要包括平滑和锐化。

12、彩色变换分为:

(1)单波段彩色变换:单波段黑白遥感图像可按亮度分层,对每层赋予不同的色彩,使之成为一幅彩色图像。这种方法又叫密度分割,即按图像的密度进行分层,每一层所包含的亮度值范围可以不同。

(2)多波段色彩变换

由于原色的选择与原来遥感波段所代表的真实颜色不同,因此生成的合成色不是地物真实的颜色,因此这种合成叫做假彩色合成。

标准假彩色合成,即4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝色,获得图像植被成红色,由于突出表现了植被的特征,应用十分的广泛,而被称为标准假彩色。

(3)HLS变换

K—L变换是离散变换的简称,又被称作主成分变换

K—T变换是Kauth—Thomas变换的简称,也称缨帽变换

14、多种信息源的复合:将多种遥感平台,多时相遥感数据之间以及遥感数据与非遥感数据

之间的信息组合匹配的技术。

第五章遥感图像目视解译与制图

1、遥感图像解译分为两种:

A、目视解译:指专业人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物

信息的过程。

B、遥感图像计算机解译:以计算机系统为支撑环境,利用模式识别技术与人工智能技术

相结合,根据遥感图像中目标地物的各种影像特征,结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行分析和推理,实现对遥感图像的理解,完成对遥感图像的解译。

2、目标地物的特征:

色:指目标地物在遥感影像上的颜色,包括色调、颜色和阴影。

形:指目标地物在遥感影像上的形状,包括形状、纹理、大小、图形等。

位:指目标地物在遥感影像上的空间位置,包括目标地物分布的空间位置、相关布局等。

3、阴影:是像片上阳光被地物遮挡产生的影子。阴影在像片上表现为地物背光面形成的深

色或黑色的色调。在航空像片上阴影分为:

本影:是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像。有助于获得地物的立体感。

落影:是阳光直接照射物体时,物体投在地面上的影子在像片上的构像。

4、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用

A、MSS影象:多光谱扫描仪获取的影像,影象上每个像元可以具有0-63级亮度值。

B、TM影象:专题绘图仪获取的图像,以256级辐射亮度来描述不同地物的光谱特性。

C、SPOT图像:具有高的地面分辨率;另一个特点是可以同时利用两个线性阵列探测器

分别从不同角度对目标地物观测,获取同一地区的立体图像。有256个亮度级。

5、遥感扫描影像特征

(1)宏观综合概括性强:空间分辨率越低,对地面景观概括性越强,对景物细节的表现力越差。

(2)信息量丰富:遥感扫描影像采用多波段记录地物的电磁波信息,每个波段都提供了丰富的信息。

(3)动态观测:资源卫星进入太空,就一刻不停地绕地球运转,以一定周期重复扫描地球表面,并及时向地面发送最新所获扫描影像。

6、成像雷达:真实孔径雷达RAR、合成孔径雷达SAR

7、微波影像的特点:

(1)侧视雷达采用非中心投影方式成像,与摄像机中心投影方式完全不同。

(2)微波影像中的分辨率是由成像雷达的斜距分辨率和方位向分辨率决定的,它们分别由脉冲的延迟时间和波束宽度来控制的。

(3)比例尺在横向上产生畸变。

(4)地形起伏位移。

8、雷达影像可应用于以下领域:海洋环境调查、地质制图和非金属矿产资源调查、洪水动态监测与评估、地貌研究与地图测绘、军事侦察

8、遥感图像目视解译步骤:

(1)目视解译准备工作阶段

A、明确解译任务与要求;

B、收集与分析有关资料;

C、选择合适波段与恰当时相的遥感影像。

(2).初步解译与判读区的野外考察:

A、初步解译的主要任务是掌握解译区域特点,确立典型解译样区,建立目视解译

标志,探索解译方法,为全面解译奠定基础。

B、野外考察:填写各种地物的判度标志登记表,以作为建立地区性的判度标志的

依据。在此基础上,制定出影像判度的专题分类系统,建立遥感影像解译标志。(3).室内详细判度

统筹规划、分区判度,由表及里、循序渐进,去伪存真、静心解译。

(4).野外验证与补判

A、野外验证包括:检验专题解译中图斑的内容是否正确;检验解译标志.

B、疑难问题的补判:对室内判读中遗留的疑难问题的再次解译。

(5).目视解译成果的转绘与制图:遥感图像目视判读成果,一般以专题图或遥感影像图的形式表现出来。一种是手工转绘成图;一种是在精确几何基础的地理地图上采用转绘仪进行转绘成图。

9、遥感影像地图:是一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环

境状况的地图。

10、遥感影像地图的发展趋势:

(1)电子影像地图

(2)多媒体影像地图:直观、形象的影像信息再配以生动的声音解说等。

(3)立体全息影像地图:是利用从不同角度摄影获取的区域重叠的两张影像,构成像对。

第六章遥感数字图像计算机解译

1、遥感数字图像最基本的单位是像素。像素是成像过程中的采样点,也是计算机图像处理

的最小单元。像素具有空间特征和属性特征。

2、正像素:指一个像素内只包含一种地物。如水体,它的亮度值代表了水体的光谱特征。

混合像素:像素内包括两种或两种以上地物。如出苗不久的麦田,它的一个像素亮度值内包含麦苗和土壤的光谱特征。

3、遥感数字图像的特点

(1)便于计算机处理与分析:计算机是以二进制方式处理各种数据的,而遥感数字图像正是以二进制数字形式存储的,所以非常适合计算机处理。

(2)图像信息损失低:遥感数字图像是以二进制形式表示,所以在获取、传输和分发过程中,不会因长期存储而损失信息,也不会因多次复制和传输而产生图像的失真。(3)抽象性强:以数字形式表示,便于建立分析模型,进行计算机解译和运用遥感图像专家系统。

4、按照图像波段数量来分

(1)二值数字图像(黑白图像):图像中每个像素由0或1构成,代表图像上的灰度值只有两个值,即0和1,在计算机屏幕上表示为黑白图像。

(2)单波段数字图像:指在某一波段范围内工作的传感器获取的遥感数字图像。

(3)彩色数字图像:由红、绿、蓝三个数字层构成的图像。

(4)波段数字图像:传感器从多个波段获取的遥感数字图像。

5、多波段数字图像的存储与分发,通常采用三种数据格式:

A、BSQ(Band sequential)

B、BIP(Band interleaved by pixel)

C、BIL(Band interleaved by line)

6、遥感图像分类的主要依据是地物的光谱特征,即地物的辐射亮度值,这些亮度值就是遥

感图像分类的原始特征变量。

7、比较监督分类与非监督分类的优缺点

(1)监督分类法:又称训练场地法或先学习后分类法。首先需要从研究区域选取代表各类别的已知样本作为训练场地(训练区)。根据已知训练区提供的样本,在样本上选择提取特征参数(如像素亮度均值、方差等),建立判别函数,据此对样本像元进行分类,依据样本类别的特征来识别非样本像元的归属类别。

(2)非监督分类法:是在没有先验类别(训练场地)作为样本的条件下,即事先不知道类别特征,主要根据像元间相似度的大小进行归类合并(将相似度大的像元归为一类)的方法。(3)两者的根本区别点在于是否利用训练场地来获取先验的类别知识,监督分类根据训练场提供的样本选择特征参数,建立判别函数,对待分类点进行分类,因此,训练场地选择是监督分类的关键。

(4)比较:对于不熟悉区域情况的人来说,选择足够数量的训练场地带来很大的工作量,操作者需要将相同比例尺的数字地形图叠在遥感图像上,根据地形图上的已知地物类型圈定分类用的训练场地。由于训练场地要求有代表性,训练样本的选择要考虑到地物光谱特征,样本数目要能满足分类的要求,又是这些还不易做到,这是监督分类不足之处。相比之下,非监督分类不需要更多的先验知识,它根据地物的光谱统计特性进行分类。因此,非监督分类方法简单,且分类具有一定的精度。严格说来,分类效果的好坏需要经过实际调查来检验。当光谱特征类能够和唯一的地物类型(通常指水体、不同植被类型、土地利用类型、土壤类型等)相对应时,非监督分类可取得较好分类效果。当两个地物类型对应的光谱特征类差异很小时,非监督分类效果不如监督分类效果好。

8、遥感图像计算机分类算法设计的主要依据是地物光谱数据。因此,存在着如下的问题:(1)未充分利用遥感图像提供的多种信息

(2)提高遥感图像分类精度受到限制

①大气状况的影响

②下垫面的影响

③其他因素的影响

9、不同地物之间的空间关系

(1)方位关系(2) 包含关系﹙3﹚相邻关系(4) 相交关系(5) 相贯关系

10、包含关系特征提取与描述(分点、线、面)

提取点状地物与面状地物的包含关系,关键是判明点状地物是否为面状地物所包含,有两种方法可以判断点状地物是否在区域内:

(1)铅垂线法:设一个多边形F= (P1,P2,…,Pn)由有序个点P1, P2 ,…,Pn联接构成其多边形边界。因为区域闭合,有P1 = Pn设一个点状地物为P,由P作一条铅垂线,如果铅垂线与多边形相交的边数为偶数,则该点在多边形之外,否则在多边形之内。

(2)射线法:

①若点状地物在多边形内部,由该点向任意方向作射线,必然与面状地物边界相交,据此

可以判断点状地物在多边形内部,否则点状地物不被该面状地物包含。

②假设线状地物为面状地物所包含,此时组成线段的各点也必然为面状地物所包含,这样

可以将提取线状地物与面状地物的包含关系的运算简化,可以利用铅垂线法或射线法检测“线”上的一点是否在多边形部。

③一个面状物体是否包含另一个面状物体,只需要判明这个面状物体的边界是否在另一个

面状物体内部,此时把一个面状物体是否包含另一个面状物体的问题简化为线状地物与面状地物的包含关系,进一步简化为点状地物与面状地物的包含关系。这仍然可以采用铅垂线法或射线法来检测。

11、遥感图像解译专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水

平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就

是说,专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。

12、专家系统的核心是:推理机

13、岩石的反射光谱特征是什么?如何对沉积岩、岩浆岩、变质岩的影像进行识别?(1)岩石的反射光谱特征

①岩石的反射光谱特征与岩石本身的矿物成分和颜色密切相关。

②其次,岩石光谱反射率受组成岩石的矿物颗粒大小和表面糙度的影响。

③岩石表面湿度对反射率也有影响。

④岩石表面风化程度的影响,主要决定于风化物的成分、颗粒大小等因素。

(2)沉积岩的影像特征及其识别

①沉积岩最大特点是成层性,沉积岩常常形成不同的地貌特点;

②沉积岩的解译应着重标志性岩层的建立;

③疏松的陆相碎屑岩直接与形成的地貌有关。

(3)岩浆岩的影响特征及其识别

①岩浆岩呈团块状和短的脉状,与沉积岩在形状结构上明显不同。

②酸性岩以花岗岩为代表,色调浅,易与围岩区分,形态常显圆形,椭圆形和多边形。

③基性岩色调深,容易风化剥蚀成负地形.

④中性岩介于二者之间。常形成环状负地形。

(4)变质岩的识别

A、正变质岩的光谱特征及色调特征与岩浆岩相似;副变质岩的光谱特征及色调与沉积

岩相似。

B、变质岩的图形,由于原岩不同也有明显差异:正变质岩在遥感图像上具备岩浆岩和

变质作用产物综合纹理特征,其内部由于片理、片麻理的发育或混合岩化作用,形成具有模糊的片麻理的块状纹形特征。

C、副变质岩在遥感图像上具备沉积岩与变质作用产物的双重纹行特征,即副变质岩在

整体轮廓上保留了沉积岩的条纹、条带图形特征。由于变质作用这些条带条纹显示出高度塑性流动的曲状,在图像上具有模糊的条带状纹行。

水体界线的确定:

为区分水陆界线,确定地面上有无水体覆盖,应选择近红外波段的影像。必须指出,水体在微波1mm-30cm范围内的发射率较低,约为0.4%。平坦的水面,后向散射很弱,因此测试雷达影像上,水体呈黑色。故用雷达影像来确定洪水淹没的范围也是有效地手段。

14、叶绿素的确定

(1)水体叶绿素浓度增加,蓝光波段的反射率下降,绿光波段的反射率增高;

(2)水面叶绿素和浮游生物浓度高时,近红外波段仍存在一定的反射率,该波段影像中水体不呈黑色,而呈灰色,甚至浅灰色。

16、影响植物光谱的因素:

⑴叶子的颜色。

⑵叶子的组织构造。

⑶叶子的含水量。植物叶子含水量的增加,将使整个光谱反射率降低,反射光谱曲线的波状形态变得更为明显。特别是在近红外波段,几个吸收谷更为突出。

⑷植物覆盖程度也对植物的光谱曲线产生影响

17、不同植物类型的区分

(1)不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同,具有不同的光谱特征。在近红外光区,草本植物的反射高于阔叶树,阔叶树高于针叶树。

(2)利用植物的物候期差异来区分植物,也是植被遥感重要方法之一。图像多时相的优越性,选取各种植物光谱特性相差最大的时间和不同物候期的图像进行对比,这对判读非常有利。例如:利用植物生长季节图像和冬季图像对比,可以清楚的判读落叶林和常绿林。

(3)根据植物生态条件区别植物类型。草本植物在高分辨率遥感影像上表现为大片均匀的色调,由于草本植物比较低矮因而看不出阴影。

18、土壤的光谱特征:

A、随着土壤颜色的加深,反射率降低。

B、土壤颗粒物变大,反射率降低。

C、有机质含量增加,反射率降低。

D、随着水分的增加,反射率降低。

19、高光谱遥感:是高光谱分辨率遥感的简称。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。

高光谱遥感的特征:

A、波段多

B、光谱范围窄

C、波段连续

D、数据量大

20、高光谱遥感的应用:

1、高光谱遥感在地质调查中的应用。

地质是高光谱遥感应用中成功的一个领域。

(1)光谱微分技术;

(2)光谱匹配技术;

(3)混合光谱分解技术;

(4)光谱分类技术;

(5)光谱维特征提取方法;

(6)模型方法。

2、高光谱遥感在植被研究中的应用

(1).多元统计分析技术

(2).基于光谱波长位置变量的分析技术

(3).光学模型方法

(4).参数成图技术

3、高光谱遥感在其他领域中的应用

(1)大气遥感;

(2)水文与冰雪;

(3)环境与灾害;

(4)土壤调查;

(5)城市环境。

12-遥感动态监测

第12章遥感动态监测 本章主要介绍以下内容: (1)遥感动态监测技术 (2)图像直接比较法工具 (3)分类后比较法工具 (4)林冠状态遥感状态监测实例 (5)农业用地变化监测实例 12.1 遥感动态监测技术 遥感动态监测过程一般可分为三个步骤, 1.数据预处理 (1)在进行变化信息检测前,需要考虑以下因素对不同时相图像产生的差异信息。 ●传感器类型的差异: ●采集日期和时间的差异: ●图像像元单位的差异: ●像素分辨率的差异: ●大气条件的差异: ●图像配准的精度: 2.变化信息检测 根据处理过程可分为以下三类: (1)图像直接比较法 (2)分类后比较法 (3)直接分类法 3.变化信息提取 变化信息提取可以归纳为从图像上提取信息,有以下方法供选择: ●手工数字化法 ●图像自动分类 ●监督分类 ●非监督分类 ●基于专家知识的决策树分类 ●面向对象的特征提取法 ●图像分割

12.2 图像直接比较法工具 ENVI中的图像直接比较法工具包括Compute Different Map工具和Image Difference工具。 12.2.1 Compute Different Map工具 Compute Different Map工具对两个时相的图像作波段相减或者相除,设定的阈值对相减或相除的结果进行分类。 这个工具的详细操作过程如下: 在ENVI主菜单中,选择Basic Tools→Change Detection-→Compute Difference Map。在Select the Initial State Image文件选择对话框中,从前一时相图像中选择一个波段,单击OK 按钮;在Select the Final State Image文件选择对话框中,从后一时相图像中选择一个与前面 12.2.2 Image Different工具 Image Different工具可以检测两个时相图像中增加和减少两种变化信息,适合获取地表绝对变化信息。它集成在ENVI EX视图下,采用流程化操作方式。首先通过以下方式启动ENVI Zoom视图。 第一步启动Image Difference (1)在ENVI Zoom中,选择File→Open打开july_00_quac.img和 july_06_quac.img图像。 (2)在工具栏中,单击按钮,利用Portal功能浏览这两个图像相同区域地表变化 情况。 (3)在Toolbox列表中,双击Image Difference 选项,打开File Selection 对话框,分 别为Time 1 File选择july_00_quac.img和Time 2 File选择july_06_quac.img。单 击Next按钮,打开Image Difference对话框。

遥感复习资料

1.遥感:应用探测仪器,不与探测目标接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 2.遥感的系统包括:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用五大部分。 3.遥感的分类:按遥感平台分-地面遥感、航空遥感、航天遥感、航宇遥感;按传感器的探测波段分-紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感;按工作方式分-主动遥感和被动遥感;按遥感的应用领域分-大体研究领域可分为外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等,具体应用领域资源遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、水文遥感、城市遥感等。 4.遥感的特点:①大面积的同步观测;②时效性;③数据的综合性和可比性;④经济型;⑤局限性。 5.电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长和频率,递增或递减排列,则构成了电磁波谱。 该波谱以频率从高到低排列,可以划分成γ射线、Χ射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。6.遥感中较多使用可见光、红外和微波波段。 7.?电磁波性质:①是 横波;②在真空以光 速传播;③满足f·λ =c E=h·f E 为能量,单位:j;h 为普朗克常数;f为频 率;λ为波长;c为 光速;④电磁波具有 波粒二象征。 8.?发射率或比辐射 率:记作ε,表示实 际物体辐射与黑体辐 射之比,M=εM0. 9.太阳常数:是指不 受大气影响,在距太 阳一个天文单位内, 垂直于太阳光辐射方 向上,单位面积时间 黑体所接收的太阳辐 射能量。太阳辐射 的光谱室连续的光 谱,且辐射特性与绝 对黑体辐射特性基本 一致,能量各个波段 的比例不同。 10.地表接收的太阳 辐射度曲线与大气层 外的曲线不同,差异 主要是地球大气引起 的。 11.大气层次自下而 上:对流层、平流层 (飞机)、(中间层、 热层、散逸层)电离 层、(氮层、质子层) 外大气层。 12.散射现象的实质 是电磁波在传输中遇 到大气微粒而产生的 一种衍射现象。 13.?大气散射有三种 情况:①瑞利散射, 特点是散射强度与波 长的四次方(λ4)成 反比,I∝λ-4,即波长 越长,散射越弱;② 米氏散射③无选择性 散射,特点是散射强 度与波长无关,任何 波长的散射强度相 同。 14.大气窗口:通常把 电磁波通过大气层时 较少被反射、吸收或 散射的,透过率较高 的波段称为大气窗 口。 15.?植被的反射波谱 曲线分为三段:可见 光波段(0.4~0.76μ m)有一个小的反射 峰,位置在0.55μm (绿)处,两侧0.45 μm(蓝)和0.67μm (红)则有两个吸收 带。在近红外波段 (0.7~0.8μm)有一 反射的“陡坡”,至 1.1μm附近有一峰 值,形成植被的独有 特征。在中红外波段 (1.3~2.5μm)受到 绿色植物含水量的影 响,吸收率大增,反 射率大大下降,特别 以1.45μm、1.95μm 和 2.7μm为中心是 水的吸收带,形成低 谷。 16.轨道倾角=90°极 轨卫星,接近90°近 极轨卫星。 17.遥感平台是搭载 传感器的工具。根据 运载工具的类型,可 分为航天平台、航空 平台和地面平台。 18.?气象卫星特点: ①轨道,分为两种, 低轨和高轨,低轨就 是近极地太阳同步轨 道,简称极地轨道; 高轨是指地球同步轨 道,轨道高度 36000km左右,绕地 球一周需24小时。② 短周期重复观测;③ 成像面积大,有利于 获得宏观同步信息, 减少数据处理容量; ④资料来源连续、实 时性强、成本低。 19.气象卫星资料的 应用领域:天气分析 和气象预报、气候研 究和气候变迁的研 究、资源环境其他领 域。 20.海洋遥感的特点: (1)需要高空和空间 的遥感平台,以进行 大面积同步覆盖的观 测;(2)以微波为主; (3)电磁波与激光、 声波的结合是扩大海 洋遥感探测手段的一 条新路;(4)海面实 测资料的校正。 21.?摄影机有分幅式 和全景式摄影机、多 光谱、数码摄像机。 22.光机扫描的几何 特征取决于它的瞬时 视场角和总视场角。 (1)瞬时视场角(2 θ)扫描镜在一瞬时 时间可以视为静止状 态,此时,接受到的 目标地物的电磁波辐 射,限制在一个很小 的角度之内,这个角 度称为瞬时视场角, 即扫描仪的空间分辨 率 (2)总视场角(2Φ) 扫描带的地面宽度称 总视场。从遥感平台 到地面扫面带外侧所 构成的夹角,成总视 场角,也为总扫描角。 23.成像光谱仪:即能 成像又能获取目标光 谱曲线的“谱像合一” 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。 24.?微波遥感是指通 过微波传感器获取从 目标地物发射或反射 的微波辐射,经过判 读处理来识别地物的 技术。 特点:1>能全天候、 全天时工作;2>对冰、 雪、森林、土壤等具 有一定穿透能力;3> 对海洋遥感具有特殊 意义;4>对海洋遥感 具有特殊意义;5>分 辨率较低,但特征明 显。 ②微波遥感份有源 (主动)和无源(被 动)两大类。(1)主 动微波遥感是指通过 向目标地物发射微波 并接收其后向散射信 号来实现对地观测遥 感方式,主要是雷达、 侧视雷达、合成孔径 侧视雷达。(2)?被 动微波遥感,通过传 感器,接收来自目标 地物发射的微波,而 达到探测目的的遥感 方式。微波辐射计和 微波散射计。 25.?遥感图像是遥感 探测目标的信息载 体。将遥感图像归纳 为三方面特征,即几 何特征、物理特征和 时间特征。这三方面 特征的表现参数即为 空间分辨率、光谱分 辨率、辐射分辨率和 时间分辨率。 (1)图像的空间分 辨率指像素所代表的 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(像元)。 (2)波谱分辨率是 指传感器在接收目标 辐射的波谱时能分辨 的最小波长间隔。间 隔愈小,分辨率愈高。 它的选择必须考虑目 标的光谱特征值。 (3)辐射分辨率是 指传感器接收波谱信

遥感原理与方法期末考试复习

遥感原理与方法期末考试复习 第一章绪论 ★遥感的定义?遥感对地观测有什么特点? 广义遥感:泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场(磁力、重力)、机械波(声波、地震波)等的探测。实际工作中,重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探(物理探测)的范畴,只有电磁波探测属于遥感的范畴。 狭义:是指对地观测,即从不同高度的工作平台上通过传感器,对地球表面目标的电磁波反射或辐射信息进行探测,并经信息记录、传输、处理和解译分析,对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 定义:遥感是指不与目标物直接接触,应用探测仪器,接收目标物的电磁波信息,并对这些信息进行加工分析处理,从而识别目标物的性质及变化的综合性对地观测技术。 英文定义:Remote Sensing 简写为RS(3S之一) 空间特点—全局与局部观测并举,宏观与微观信息兼取 时相特点—快速连续的观测能力 光谱特点—技术手段多样,可获取海量信息 经济特点—应用领域广泛,经济效益高 ★遥感技术系统有哪几部分组成?每部分的作用。 信息获取是遥感技术系统的中心工作 信息记录与传输工作主要涉及地面控制系统 信息处理通过各种技术手段对遥感探测所获得的信息进行各种处理 信息应用是遥感的最终目的,包括专业应用和综合应用 ☆遥感有哪几种分类方法及哪些分类? 1)按遥感平台分:地面遥感、航空遥感和航天遥感 2)按工作方式分:主动式和被动式遥感.ps【主动式遥感是指传感器自身带有能发射电磁波的辐射源,工作时向探测区发射电磁波,然后接收目标物反射或散射的电磁波信息。被动式遥感是传感器本身不发射电磁波,而是直接接受地物反射的太阳光线或地物自身的热辐射。】 3)按工作波段分:紫外、可见光、红外、微波遥感、多光谱和高光谱遥感 4)按记录方式分:成像和非成像遥感 5)按应用领域分:外层空间、大气层、陆地、海洋遥感等,具体应用领域可分为城市遥感、环境、农业和林业遥感、地质、气象、军事遥感等。 遥感对地观测技术现状及发展展望? 现状(国内): 1)民用遥感卫星像系列化和业务化方向发展 2)传感器技术发展迅速 3)航空遥感系统日趋完善 4)国产化地球空间信息系统软件发展迅速 5)应用领域不断扩展 发展展望: 1)研制新一代传感器,以获得分辨率更高、质量更好的遥感数据 2)遥感图像信息处理技术发展迅速

遥感导论复习题及答案

1.什么是遥感国内外对遥感的多种定义有什么异同点 定义:从不同高度的平台(Platform)上,使用各种传感器(Sensor),接收来自地球表层的各种电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。 平台:地面平台、航空平台、航天平台;传感器:各种光学、电子仪器 电磁波:可见光、红外、微波 根据你对遥感技术的理解,谈谈遥感技术系统的组成。 3.什么是散射大气散射有哪几种其特点是什么 辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变,并向各个方向散开称为散射;大气散射有三种:分别为瑞利散射:特点是散射强度与波长的四次方成反比,既波长越长,散射越弱; 米氏散射:散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射 无选择性散射:特点是散射强度与波长无关。 4.遥感影像变形的主要原因是什么 (1)遥感平台位置和运动状态变化的影响;(2)地形起伏的影响; (3)地球表面曲率的影响;(4)大气折射的影响;(5)地球自转的影响。 5.遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么 (1)未充分利用遥感图像提供的多种信息;(2)提高遥感图象分类精度受到限制:包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的

影响。 6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。 为了提高摄影像片解译精度与解译速度,掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志,它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征,这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征,它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等,解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征,借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有:目标地物与其相关指示特征。例如,像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形,是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征,是确定河流流向的间接解译标志;地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物,通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境,“植物是自然界的一面镜子”,寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候;目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻,有助于对目标地物的识别。例如,东部季风区夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,土壤含水量因此具有季节变化,河流与水库的水位也有季节变化。 7. 何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统简要回答三者之间的相互

遥感复习资料

名词解释: 1、遥感:是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 2、地理信息系统:它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表面空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 3、电磁波:当电磁震荡进入空间,变化的磁场激发了涡旋电场,变化的电场又激发了涡旋磁场,使电磁震荡在空间传播,这就是电磁波。 4、电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减,则构成了电磁波谱。 5、大气窗口:电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段。 6、遥感图像目视解译:指专业人员通过直接观察或借助铺助仪器判读在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。 7、遥感数字图像:以数字形式表示的遥感影像。 8、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。 9、非监督分类:不必对影像地物获取先验知识,仅依靠影像上不同类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。 10、地理实体:是地理数据库中的实体,是指在现实世界中再也不能划分为同类现象的现象。 11、拓扑关系:用来描述实体间相邻、连通、包含和相交等关系。 12、矢量数据:计算机对地理实体的隐式描述。 13、栅格数据:计算机对地理实体的显式描述。 14、数据库:为了一定目的,在计算机系统中以特定的结构组织,存储和应用相关联数据的集合。 15、空间数据库:是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和。 16、关系模型:是根据数学概念建立的,它把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表形式。 17、叠置分析:是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面。

遥感期末考试试卷

一、名词解释 1、遥感技术系统: 2、航天平台 3、电磁波 4、电磁辐射 5、大气窗口 6、感光度 7、三基色 8、分辨率 9、黑体 10、亮度系数 1.遥感: 3.地物波谱特性: 4.图像数字化: 5.采样: 6.构像方程: 7.辐射校正: 8.图像镶嵌: 9.灰度直方图: 10.图像融合 1.多波段遥感 2.维恩位移定律 3.瑞利散射与米氏散射 5. 多源信息复合 6.空间分辨率与波谱分辨率 7.辐射畸变与辐射校正 8.平滑与锐化 9.多光谱变换 2、主动遥感与被动遥感 3、电磁波与电磁波谱 4、垂直摄影与倾斜摄影 5、光机扫描成像与固体自扫描成像 9、影像变形与几何校正 10、监督分类与非监督分类 二、填空题(10分) 1、年我国第一颗地球资源遥感卫星(中巴地球资源卫星)在太原卫星发射中心发射成功。

2、陆地卫星的轨道是轨道,其图像覆盖范围约为平方公里。SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达到。 3、热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的,可分为和两种。 4、TM影像为专题制图仪获取的图像。其在方面都比MSS图像有较大改进。 5、遥感图像解译专家系统由三大部分组成,即、、。 6、全球定位系统在3S技术中的作用突出地表现在两个方面,即。 7、固体自扫描是用固定的探测元件,通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式 目前常用的探测元件是,它是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信号的探测元件。 8、按照传感器的工作波段分类,遥感可以分为、、、、。 9、散射现象的实质是电磁波在传输中遇到大气微粒而产生的一种衍射现象。这种现象只有当大 气中的分子或其他威力的直径小于或相当于辐射波长时才会发生。大气散射的三种情况 是、、。 10、Landsat的轨道是轨道,SPOT卫星较之陆地卫星,其最大优势是最高空间分辨率达 到。 11、TM影像为专题制图仪获取的图像。其、、、方面都比MSS图像有较大改 进。 12、遥感图像解译专家系统由三大部分组成,即、、。 13、固体自扫描是用固定的探测元件,通过遥感平台的运动对目标地物进行扫描的一种成像方式。 目前常用的探测元件是,它是一种用电荷量表示信号大小,用耦合方式传输信 号的探测元件。 1.物体对电磁波的反射有三种形式,即镜面反射、_____和_____。 2.遥感平台分类中按遥感平台距地面的高度可分为_____、_____和_____。

遥感导论复习题及答案

1.什么是遥感?国内外对遥感的多种定义有什么异同点? 定义:从不同高度的平台(Platform)上,使用各种传感器(Sensor),接收来自地球表层的各种电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。 平台:地面平台、航空平台、航天平台;传感器:各种光学、电子仪器 电磁波:可见光、红外、微波 //2. 根据你对遥感技术的理解,谈谈遥感技术系统的组成。 3. 什么是散射?大气散射有哪几种?其特点是什么? 辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变,并向各个方向散开称为散射;大气散射有三种:分别为瑞利散射:特点是散射强度与波长的四次方成反比,既波长越长,散射越弱; 米氏散射:散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射 无选择性散射:特点是散射强度与波长无关。 4. 遥感影像变形的主要原因是什么? (1)遥感平台位置和运动状态变化的影响;(2)地形起伏的影响; (3)地球表面曲率的影响;(4)大气折射的影响;(5)地球自转的影响。 5.遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么? (1)未充分利用遥感图像提供的多种信息;(2)提高遥感图象分类精度受到限制:包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的

影响。 6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。 为了提高摄影像片解译精度与解译速度,掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志,它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征,这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征,它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等,解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征,借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有:目标地物与其相关指示特征。例如,像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形,是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征,是确定河流流向的间接解译标志;地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物,通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境,“植物是自然界的一面镜子”,寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候;目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻,有助于对目标地物的识别。例如,东部季风区夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,土壤含水量因此具有季节变化,河流与水库的水位也有季节变化。 7. 何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统?简要回答三者之间的相

河南大学遥感期末复习资料

第一讲作业:1.遥感的概念以及狭义遥感的特点 广义的遥感:即遥远的感知,泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等的探测。 狭义的遥感:运用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处记录目标的电磁波特性,通过分析,揭示物体的物理特性及变化的综合性探测技术。 狭义的遥感具有以下三个特点: 1.运用探测仪器进行探测 2.仅记录物体的电磁波特性 3.揭示物体的物理特性及变化 2.遥感系统的组成 总的来说,遥感系统的组成可以分为四个部分。 1.信息源。信息源是指遥感需要对其探测的目标物。 2.信息获取。信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。 3.信息处理。信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分 析和解译处理的技术过程。

4.信息应用。信息应用是根据不同的目的将遥感信息应用于各个领域的过程。 3.遥感的工作波段以及它们具有的特性 遥感中较多地使用可见光、红外、微波波段以及紫外线的一部分。 特性:1.可见光:鉴别物质特征的主要波段,以光学摄影或扫描方式接收和记录反射特征。 2.红外线:近红外的性质与可见光相似,红外遥感主要采用热感应方式探测地物本身的 辐射,可以全天时遥感。 3.微波:分为毫米波、厘米波、分米波,具有热辐射性质,可以全天候全天时遥感探测, 可采用主动和被动方式成像,具有一定的穿透能力。 4.紫外线:用于探测碳酸盐分布和油污染的监测,一般高空遥感不宜采用。 4.遥感平台的种类 地面遥感平台、航空遥感平台以及航天遥感平台。 5.遥感器的成像方式 遥感器:搭载在遥感平台上,接收、记录目标物电磁波特性的仪器,包括照相机、扫描仪、成像雷达等。 遥感器成像方式: 摄影成像类型(光学/电成像类型)

【遥感原理与应用】复习期末考试整理

第一章 绪论 ? 什么是遥感? 广义上:泛指一切无接触的远距离探测,实际工作中,只有电磁波探测属于遥感范畴。 狭义上:遥感探测地物基本原理:遥感是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。现代遥感:特指在航天平台上,利用多波段传感器,对地球进行探测、信息处理和应用的技术。 ? 电磁波的传输过程 PxYBRXQ 。SOt0ure 。MDGVcH2。 ? 遥感技术系统 遥感技术系统是实现遥感目的的方法论、设备和技术的总称。MR4gQja 。im8FEKh 。l0lznrK 。 遥感技术系统主要有:①遥感平台系统②遥感仪器系统③数据传输和接收系统④用于地面波谱测试和获取定位观测数据的各种地面台站网;⑤数据处理系统。⑥分析应用系统。? 遥感应用过程 1.问题声明(分析问题、假设建模、指定信息需求) 2.数据收集(遥感、实地观测) 3.数据分析(目视解译、数字图像处理、可视化分析、测试假设) 4.信息表达(数据库、误差报告、统计分析、各类图件) ? 遥感的发展趋势 高分辨率、定量化、智能化、商业化 第二章 电磁波及遥感物理基础 ? 电磁波、电磁波谱(可见光谱) 遥感之所以能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象,是因为一切物体,由于其种类、特征和环境条件的不同,而具有完全不同的电磁波反射或发射辐射特征。电磁波是一种横波。 电磁波的几个性质: 一般的光探测器或感光材料只对光强度有响应,因而只能感受到光波场的振幅信息,对相位信息则无响应。 干涉(interfere ) 频率相同、振动方向相同、相位差恒定的两列光/波相遇时,使某些地方振动始终加强(显得明亮),或者始终减弱(显得暗淡)的现象,叫光/波的干涉现象。应用:雷达、InSAR 太阳辐射(solar radiation ) 发射(Emission ) 吸收(Absorption ) 散射 (Scattering ) 反射(Reflection )

遥感导论复习资料终极版!!

遥感导论复习资料 1.遥感( Remote Sensing )应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 a 主动遥感:传感器主动发射一定电磁波能量并接受目标物的后向散射信号。 b 被动遥感:传感器不向目标物发射电磁波,仅被动接受目标物自身发射和对自然辐射的反射能量。 2.遥测:是指对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术,分接触测量和非接触测量。 3.遥控:是指远距离控制运动状态和过程的技术。 4.遥感系统 1)遥感信息源;2)空间信息的获取;3)遥感数据传输与接受;4)遥感图像处理;5)遥感信息提取、分析与应用 5.遥感技术分类 1)按遥感平台分: 地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感。 2)按电磁波段分:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感等。 3)按传感器的工作方式分:主动遥感、被动遥感数据(光学摄影、扫描成像)。 4)按遥感信息获取方式分:成像方式、非成像方式。 5)按遥感应用领域分: 从大的研究领域分为:外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感和海洋遥感。 从具体应用领域可分为:资源环境遥感、农业遥感、林业遥感、渔业遥感、地质遥感、气象遥感、灾害遥感、军事遥感等。 6.遥感技术的特点 1)宏观特性:居高俯视,探测范围大 2)多时相性:获取资料速度快、周期短、 能反映动态变化 3)信息丰富:进行探测的波段包括可见光、红外光、微波等,雷达遥感可以全天时、全天候工作、穿透地下一定深度,多级分辨率、多时相、多波段、高光谱遥感图像的获取 4)经济性:5)局限性: 7.电磁波谱:按电磁波在真空中传播的波长或频率,递增或递减排列,则构成了电磁波谱。 8.电磁波特性:①是横波②在真空中以光速传播③满足 f ·λ=c 、E=h ·f ④具有波粒二象性。 9绝对黑体:对于任何波长的电磁辐射都全部性吸收的物体。 (黑色的烟煤被认为是最接近绝对黑体的自然物质。) 10.黑体辐射三个规律:a 辐射通量密度随波长连续变化, 每条曲线只有一个最大值。b 温度越高辐射通量密度越大, 不同的温度有不同的曲线。c 随温度的升高。辐射最大值 所对应的波长向短波方向移动。 11.斯忒藩-玻耳兹曼定律:M=σ·T ∧4绝对黑体的总辐射出射度与40 )(T d M M σλλλλ==?∞ 黑体的温度的四次方成正比。所以,温度的微小变化就会引起辐射通量密度很大的变化。 12.维恩位移定律:b T =?max λ随着温度的升高,辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。 13.辐照度I 单位W/m2被辐射的物体表面单位面积的辐射通量

基于遥感技术的土地利用动态监测

基于遥感技术的土地利用动态监测 刘 义,于克蛟,于凤荣 (黑龙江省农垦科学院科技情报研究所,哈尔滨150036) 摘要:遥感技术是以航空摄影技术为基础,在20世纪60年代初兴起的一门新兴技术。分析了利用遥感技术进行土地利用动态监测的优势,简述了利用遥感技术进行土地利用动态监测的技术路线以及数据与特点,并阐述了利用遥感技术进行土地利用动态监测的主要方法。 关键词:遥感技术;土地利用;动态监测 1 引言 遥感(Remote Sensing,简称RS)技术在我国农业领域的应用始于20世纪70年代末。根据当时全国农业资源区划工作的要求,在国家原计委、财政部和联合国粮农组织、联合国开发计划署等的支持下,我国农业领域的RS技术应用工作经历了“六五”期间的技术与设备引进和人才培养,“七五”、 “八五”期间的技术攻关、实验研究,到“九五”期间的实用化、运行服务系统的基本建立,已经成为初具规模,能够承担农业资源调查及动态监测、农业灾害监测等多种任务的农业RS应用主力军之一。多年来,RS技术在农业领域的应用越来越广泛,完成了大量的基础性工作,取得了很大的进展。1993~1996年,全国农业资源区划办公室组织相关技术单位,利用美国最新陆地卫星影像连续4年开展了全国耕地变化RS监测工作;“十五”期间农业RS应用领域重点建设主要是农作物RS监测系统、国家农业资源监测系统、数字农业和精确农业示范系统,通过这些系统可以为建立农产品预警系统、农业结构战略性调整、农业资源区域优势分析和优势农产品区域布局规划提供基础性和支持性信息。土地利用动态监测内容主要包括耕地、林地、草地、水面、交通、城市用地等各类生产建设用地面积的变化和各种自然灾害对土地利用所造成的破坏和影响。 2 应用卫星RS技术进行土地利用动态监测的优势 a.卫星的轨道一般在距离地面150~3000km 广阔的空间领域,能在太空俯视地面很大的范围,并将大范围的地面物的形态和特征囊括在一张很小的RS影像上。通过影像可以覆盖400多km长、40多km宽的广袤区域。在影像上可以找到这个地区的详收稿日期:2007208210细地物,方便快捷地观察地物的变化情况。 b.利用卫星RS技术克服了因地形复杂和气候条件极度恶化给人类实地调查监测造成的困难。 c.卫星RS技术采用的是信息自动采集汇总分析系统,大大提高了监测的精度。那是因为其中有大量的数据处理工作在计算机中进行,减少了很多的调查环节,消除了大量的因测量工具和各种人为技术等因素造成的误差。 d.计算机应用技术、解译分析、影像融合和影像增强处理技术的发展利用,使人们可以在很短的时间和较少投入的情况下,得到大量丰富、珍贵的信息资料,配合完成各种动态监测任务。 e.利用卫星RS技术进行土地利用监测既节约了时间,又提高了效率。 3 土地利用动态监测的技术路线 土地利用动态RS监测利用最新时相的卫星RS资料和3S技术对土地变化情况进行动态监督分类。RS技术在土地利用动态监测的应用通过与地理信息系统的有机集成,将推向一个向多时相和多数据源的最佳融合技术、计算机辅助的定量自动制图、分析和计量探索等方面的技术突破。土地利用动态RS监测是以土地变更调查数据、图为本底,利用地理信息系统的空间数据处理和RS影像处理分析等技术,从RS影像上利用处理分析软件提取变化信息。其工作流程是,以RS技术获得的多光谱多时相的RS数据为依据,借助地理信息系统的相关软件(如MA P GIS、SU PERMA P、ENV I、ER2 DAS等)进行影像纠正、配准、镶嵌、多源数据融合、变化信息的取得,与以前的土地变更调查资料进行对比分析,再通过全球定位系统引导外业实地调查,进行样方验证和数据核查,最后完成土地利用的动态监测工作。 4 土地利用动态监测的数据和特点

(完整版)摄影测量与遥感期末中级考试习题题库

摄影测量与遥感习题-2011-07 一、单项选择题(每题的备选答案中只有一个最符合题意,不答或答错不得分) 1.航摄像片的内方位元素包括(A )。 A. 航摄像机主距和像主点的像平面坐标值 B. 航摄像机主距和摄影姿态参数 C. 像主点的像平面坐标值和摄影中心位置 D. 航摄像机主距和摄影中心位置 2. 一张航摄像片有(D )个外方位元素。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 6 3. 在兼顾设计精度和设计工作量的同时,保证设计用图比例尺和航摄比例尺的倍率在(A )之间。 A. 2-5 倍 B. 3-6 倍 C. 1-3 倍 D. 4-7 倍 4.航摄像片上一段距离与地面相对应距离之比为( C )。 A. 成图比例尺 B. 地形图比例尺 C. 摄影比例尺 D. 制图比例尺 5.若需测绘1:5000 的地形图,则航摄比例尺为( B ) A. 1 : 7000?1 : 14 000 B. 1 : 10 000 ?1: 20 000 C. 1 : 20 000 ?1 : 40 000 D. 1 : 25 000 ?1: 60 000 6. 同一条航线上,相邻像片之间的影像重叠称为(D)重叠。 A. 垂直 B. 旁向 C. 水平 D. 航向 7. 相邻航线像片之间的影像重叠称为(B)重叠。 A. 垂直 B. 旁向 C. 水平 D. 航向 8. 常用光学航摄像片为( C )投影 A. 平行 B. 正射 C. 中心 D. 斜 9. 摄影中心与像片平面的垂线的交点为( A )。 A. 像主点 B. 像底点 C. 地底点 D. 主合点 10. 航摄仪有效使用面积内镜头分辨率的要求( B)。 A. 每毫米内不少于20 线对 B. 每毫米内不少于25 线对 C. 每毫米内不少于30 线对 D. 每毫米内不少于40 线对 11. 高程注记点依据地形类别及地物点和地形点的多少,其密度大约控制在图上每100cm2 内( D )个。 A. 10~30 B.20~40 C. 5~ 10 D. 5 ?20 12. 立体像对相对定向元素有(C )个。 A. 3 B. 4 C. 5 D.6

遥感导论复习资料

遥感导论复习资料 1、遥感的概念:遥感是应用探测仪器,不与探测目标想接触,从远出把目标的电磁波特征记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质极其变化的综合性探测技术。 2、遥感系统包括:目标物的电磁波特征、信息的获取、信息接收、信息的处理和信息的应用。 3、遥感的类型:(1)按遥感平台分:地面遥感;航空遥感;航天遥感;航宇遥感(2)按传感器的探测波段分:紫外遥感(探测波段在0.05-0.38UM之间);可见光遥感(0.38-0.76);红外遥感(0.76-1000);微波遥感(1MM-10M);多波段遥感;(3)按工作方式分:主动遥感和被动遥感;成像遥感与非成像遥感。 4、遥感的特点:(1)大面积的同步探测;(2)时效性;(3)数据的综合性和可比性;(4)经济性;(5)局限性。 5、辐射测量 辐射通量:单位时间内通过某一面积的辐射能量,单位是W; 辐射通量密度(E):单位时间内通过单位面积的辐射能量,单位:W/M2,S为面积; 辐照度(I):被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量,单位是W/M2,S为面积; 辐射出射度(M):辐射源物体表面单位面积上的辐射通量,单位是W/M2,S为面积。 6、斯忒潘-玻尔兹曼定律:绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比。公式:维恩位移定律:黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。公式: 7、例题:P23 8、大气散射的三种情况:瑞利散射;米氏散射;无选择性散射。 9、大气窗口:通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的,透过率较高的波段。大气窗口的光谱段主要有: 0.3-1.3UM,即紫外、可见光、近红外波段。 1.5-1.8UM和 2.0- 3.5UM,即近、中红外波段。 3.5-5.5UM,即中红外波段。 8-14UM,即远红外波段。 0.8-2.5CM,即微波波段。 10、遥感平台根据运载工具的类型,可分为航天平台、航空平台和地面平台;根据航天遥感平台的服务内容,可以分为气象卫星系列、陆地卫星系列和海洋卫星系列。 11、低轨:近极地太阳同步轨道。高轨:指地球同步轨道,轨道高度36000KM左右,绕地球一周需24小时。 12、气象卫星系列:美国NOAA卫星、GMS日本葵花气象卫星、FY中国风云气象卫星。陆地卫星系列:陆地卫星(Landsat):共发射7颗,5和7仍在运转工作,设计寿命6年。轨道是太阳同步的近极地圆形轨道。分为5个波段。主要成像系统有:MSS(多光谱扫描仪)、ETM(增强主题绘图仪)、TM(主题绘图仪)。 斯波特卫星(SPOT):发射5颗,主要成像系统有高分辨率可见光扫描仪(高分辨扫描仪HRV、高分辨几何装置HRG、高分辨立体成像装置HRS)。轨道是太阳同步圆形近极地轨道。 中国资源一号卫星-中巴地球资源卫星(CBERS):高分辨相机CCD、红外多谱段扫描仪IR-MSS、广角成像仪WFI。轨道是太阳同步近极地轨道。 快鸟卫星(Quickbied):多光谱波段1(蓝色):0.45-0.52,分辨率2.44M;波段2(绿色):

矿山遥感动态监测系统

矿山遥感动态监测系统 内蒙古阿拉善盟是一个矿产资源较为丰富的地区,矿产资源开发给当地经济带来了繁荣,同时也对生态环境造成一定的破坏,特别是一些地区特定的矿产资源乱采滥挖引起环境污染、资源破坏等一系列问题。如何及时发现这些问题,并对其实施有效监管,是当前进行矿产资源开发管理所面临的重要课题。 国遥万维公司应用遥感技术、地理信息技术和全球定位技术搭建可视化平台,以矿产资源的非法开采监测为主题,利用遥感技术手段,采用形象的图形图像语言和简便的计算机表达方式,可以为阿拉善盟市国土资源部门进行矿产资源的开发管理、低成本快速高效地打击非法采矿行为提供科学执法依据。 利用多种遥感平台获取的多种类、多时相遥感数据,或者是高分辨率的无人机航拍数据,采用多种遥感图像处理方法,通过室内对比,提取出矿产资源开发地采矿活动痕迹的影像信息,发现其不同时段采矿活动痕迹的变化信息。然后在野外实地建立采矿活动痕迹遥感解译标志,再对影像进行全面解译分析。以采矿权登记信息为合理开发依据,将采矿活动痕迹解译成果与采矿权登记范围进行叠合分析,以便筛选、界定出非法盗采区域。最终形成监测成果图像、图件、统计分析成果,提供进一步执法检查,并能通过矿产遥感动态监测系统展示给相关管理部门。 “阿拉善盟市矿产资源开采状况遥感动态监测系统”是以由图形、图像、统计数据及调查研究成果等数据所构成的数据库为基础,在地理信息系统的平台上建立的可视化监测系统。该系统的基础数据主要包括地形数据、多时相和多比例尺的遥感数据(航飞、卫星遥感)、基础地质矿产图、矿产开发利用现状图、矿产资源规划图、探矿权和采矿权登记范围图和登记表等。主要功能包括系统初始化、查询浏览、对比监测、专题制图、滥采预警、虚拟现实、系统维护等功能。 1、矿山属性查询 在遥感解译结果的基础上,采用面向对象方法,以矿井(坑)为对象建立数据库属性表包括采矿范围、采矿许可证号、矿产种类、矿山建筑名称及尾矿种类等内容,以用户的采矿许可证为主键,把其它解译内容的采矿许可证字段作为外键关联到矿山数据库中。在矿山遥感监测信息系统中就可以通过点查询、多边形

遥感资料

第一章概论 1、按视觉可视性可将图像分为可见图像和不可见图像。 2、按图像的明暗程度和空间坐标的连续性,可将图像分为数字图像和模拟图像。 ①按图像明暗程度和空间坐标的连续性,可将图像分为()图像和()图像。 ②根据人眼的视觉可视性,可将图像分为()图像和()图像。 ③数字图像最基本的单位是(),其具有()和()特征。 ④遥感数字图像中,像素值称为()。 ⑤把模拟图像转变成数字图像称为()。 ⑥相同地点的任意图像,其亮度值一定相同。() ⑦像素的亮度值是绝对的。() ⑧遥感数字图像中的0是数值,不表示没有数据。() ⑨遥感数字图像一旦获取,颜色就是确定的。() ⑩遥感数字图像处理是多学科相互渗透的产物。() 1.名词解释 图像,数字图像,遥感,遥感数字图像 2. 问答 ①遥感数字图象处理系统的主要构成有哪些? ②常用的遥感数字图像处理系统有哪些? ③什么是3S技术,简述其关系及应用? ④遥感有哪些应用? 第二章遥感数字图像的获取与存储 1、遥感系统包括遥感试验、信息获取、信息传输、信息处理、信息应用。 2、传感器的分辨率辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率、亮度分辨率、角 度分辨率。 3、数字化包括两个过程:采样和量化 4、元数据是关于图像数据特征的表述,是关于数据的数据。 元数据与图像数据同时发布或者嵌入到图像文件中,或者是单独的文件。 5、通用遥感图像数据格式:1、BSQ格式(按照波段顺序依次记录各波段的图像)2、BIL 格式(每个像元按波段次序交叉排序)3、BIP格式(逐行按波段次序排列) ①遥感系统主要包括遥感试验、()、信息传输、()、信息应用五个部分。 ②按工作方式是否有人工辐射源,遥感分为()和()。 ③多光谱扫描仪()和专题制图仪()属于目标面扫描方式。 ④对于传感器的波长范围,()只能在晴朗的白天使用;()具有昼夜工作能力;()有 一定的穿透能力。 ⑤传感器的分辨率主要包括辐射分辨率、()、()和时间分辨率。 ⑥数字化包括两个过程:()和()。 ⑦()是关于数据的数据。 ⑧可见光和近红外光谱波段常用来增强或分离植被或水域。() ⑨电荷耦合器件即是CCD。() ⑩辐射分辨率是传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量。()

遥感导论复习资料_梅安新版

第一章; 1.遥感的基本概念是什么?应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 2.遥感探测系统包括哪几个部分?被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用. 3.作为对地观测系统,遥感与常规手段相比有什么特点?①大面积同步观测:传统地面调查实施困难,工作量大,遥感观测可以不受地面阻隔等限制。②时效性:可以短时间内对同一地区进行重复探测,发现地球上许多事物的动态变化,传统调查,需要大量人力物力,用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。因此,遥感大大提高了观测的时效性。这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测,以及军事行动等都非常重要。(比较多,大家理解性的删除自己不需要的)③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计,使获得的数据具有同一性或相似性。同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容,所以数据具有可比性。与传统地面调查和考察相比较,遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。④经济性遥感的费用投入与所获得的效益,与传统的方法相比,可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。⑤局限性遥感技术所利用的电磁波有限,有待进一步开发,需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合,特别是地面调查和验证。 第二章: 1.大气的散射现象有几种类型?根据不同散射类型的特点分析可见光遥感与微波遥感的区别,说明为什么微波具有穿云浮透雾能力而可见光不能。①瑞利散射(大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射).②米氏散射(当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射)③无选择性散射(当大气中粒子的直径比波长大的多时发生的散射).大气散射类型是根据大气中分子或其他微粒的直径小于或相当于辐射波长时才发生。大气云层中,小雨滴的直径相对其他微粒最大,对可见光只有无选择性散射发生,云层越厚,散射越强,而对微波来说,微波波长比粒子的直径大很多,则又属于瑞利散射的类型,散射强度与波长四次方成反比,波长越长散射强度越小,所以微波才有可能有最小散射,最大透射,而被成为具有穿云透雾的能力。 3.综合论述太阳辐射传播到地球表面又返回到遥感传感器这一整个过程中所发生的物理现象。(一)大气的吸收作用;(二)大气的散射作用;大气的反射、折射、散射、透射(提供者原答案) 4.从地球辐射的分段特性说明为什么对于卫星影像解译必须了解地物反射波谱特性。当太阳辐射到达地表后,就短波而言,地表反射的太阳辐射成为地表的主要辐射来源,而来自地球本身的辐射,几乎可以忽略不计。地球自身的辐射主要集中在长波,即6um以上的热红外区段,该区段太阳辐射的影响几乎可以忽略不计,因此只考虑地表物体自身的热辐射。两峰交叉之处是两种辐射共同其作用的部分,在2.5~6um,即中红外波段,地球对太阳辐照的反射和地表物体自身的热辐射均不能忽略。 波段名称可见光与近红外中红外远红外 波长0.3~2.5um 2.5~6um >6um 辐射特性地表辐射太阳辐射 为主 地表辐射太阳辐射 和自身的热辐射 地表物体自身热辐 射为主 比辐射率(发射率)波谱特性曲线的形态特征可以反映地面物体本身的特性,包括物体本身的组成、温度、表面粗糙度等物理特性。特别是曲线形态特殊时可以用发射率曲线来识别地面物体,尤其在夜间,太阳辐射消失后,地面发出的能量已发射光谱为主,单侧起红外辐射及微波辐射并与同样温度条件下的比辐射率(发射率)曲线比较,是识别地物的重要方法之一。地物反射波普曲线除随不同地物(反射率)不同外,同种地物在不同内部结构和外部条件下形态表现(发射率)也不同。一般说,地物发射率随波长变化有规律可循,从而为遥感影像的判读提供依据。 4、几类常见地物反射波谱特性.1.植物:a.在可见光的0.55μm(绿)附近有一个小反射峰,在0.45μm(蓝)和0.67μm(红)附近有两个明显的吸收带。b.在0.7~0.8μm是一个陡坡,反射率急剧增高,在近红外波段0.8~1.3μm之间形成一个高的,形成反射峰。c.以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带。2.土壤:没有明显的波峰波谷,土质越细反射率越高,有机质含量越高含水量越高,反射率越低3. 水体:反射主要在蓝绿波段,其它波段吸收都很强,近红外吸收更强。水中含泥沙时,可见光波段反射率会增加,峰值出现在黄红区。水中含叶绿素时,近红外波段明显抬升。4. 岩石:形态各异,没有统一的变化规律。岩石的反射波谱曲线受矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等影响 第三章:

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