高光谱遥感课程复习题+答案

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1、第一章《高光谱遥感的理论基础》复习题�1�简述高光谱遥感与全色、多光谱遥感的区别�答�高光谱分辨率遥感�HyperspectralRemoteSensing��用很窄�10-2λ�而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在可见光到短波红外波段其光谱分辨率高达纳米(nm)数量级�通常具有波段多的特点�光谱通道数多达数十甚至数百个以上�而且各光谱通道间往往是连续的�因此高光谱遥感又通常被称为成像光谱�ImagingSpectrometry�遥感。比较�高光谱全色多光谱波段范围可见光到短波红外可见光可见光

2、到热红外0.38-2.50.38-0.760.38-3波段数几十个至几百个一个几个到十几个波段宽度纳米级�连续可见光波段主要颜色的波段范围�如蓝0.43-0.47�绿0.50-0.56�红0.62-0.76等。�2�什么叫光谱反射率�地表反射包括哪几种形式�答�波长为λ的入射辐射�打到物体的表面�一部分或全部能量反射�反射能量占入射能量的比例�成为此波长λ的光谱反射率ρ(λ)�ρ(λ)=ER(λ)/EI(λ)*100%�物体的光谱反射率随波长变化的曲线称为光谱反射率曲线�其形状反映了地物的波谱特征。地

3、物反射包括三种类型�镜面反射�漫反射�方向反射。�3�图示并论述典型植被光谱的主要特征和影响因素?答�植被光谱�由植被化学和形态学特征决定�而这种特征与植被的发育、健康状况以及生长条件密切相关。植被具有独特的叶片结构�它主要包括四层物质�A�植物上皮组织�B�栅栏叶肉细胞,它包含大部分叶绿素�C�海绵状叶肉细胞�它带有大面积的细胞壁�D�有叶孔的下皮组织。光子与叶片的相互作用包括5种作用��1�叶片光谱反射��2�叶片的漫反射��3�光合作用下的光能吸收��4�来自叶片背面的透射光��5�叶片背面的反

4、射和散射光�它增加了叶片的透光率。对植被光谱特征的影响因素可概括为以下几个方面�1.植被是由有限的一些光谱敏感成份所组成�2.植被自身生长状态及其环境变化导致植被组成部分含量的变化�并进而影响植被光谱�3.植被的外形结构对其反射光谱特征有强烈的影响�4.植被的光谱特征与光谱测量的空间尺度有很大的关系�5.植被可见光和近红外�350�800nm�反射光谱特性差异主要来源于植物体内叶绿素和其它色素成份�6.植被近红外�800�1000nm�反射光谱特性差异主要来源于植物细胞组织散射�7.植被短波红外�10

5、00�2500nm�光谱特性主要由植物细胞组织内的液态水吸收决定�8.植被短波红外�800�2500nm�光谱的其它影响因子还包括与淀粉(Starches)、蛋白质(Proteins)、油质(Oils)、糖(Sugars)、木质素(Lignin)和纤维素(Cellulose)有关的C�H、N�H等�9.植被中红外波段对入射能量的吸收程度�是叶子水分百分含量和叶子厚度的函数。10.就单一植被叶片光谱而言�它们均具有非常相似的光谱吸收特征�但却具有不同的吸收深度。�4�地面光谱辐射计包括哪几种类型�它们在

6、遥感技术与应用中的主要作用有哪些?答�单通道和双通道地面光谱仪�能够在电磁波紫外到近红外�300-2500nm�的太阳反射波谱段内获取地物点状的连续光谱辐射量曲线。�利用分光光度计�地面光谱仪/野外光谱仪�可以分别测量目标地物与标准白板的光谱辐射能量�其比值就是地物的光谱反射率。�地面光谱辐射计在高光谱遥感中的作用:(1)航空或航天高光谱遥感试验�同步野外观测获取下行太阳辐射�用于遥感器定标�(2)一些图像反射率转换模型需要地面光谱测量数据的支持�(3)建立地物的标准光谱数据和建立地物光谱数据库�(4

7、)为高光谱遥感器的性能指标设立提供分析依据�(5)地面光谱辐射计可直接用于地面矿物填图�(6)建立目标的方向性光谱反射特性�(7)建立目标地面光谱数据与目标特性�生物物理和生化参量�间的基本定量关系。第二章《高光谱遥感成像机理与成像光谱仪》复习题�1�概念解释�光谱响应函数、光谱分辨率、探测器凝视时间、光谱采样间隔、对比度、调制传递函数、空间分辨率、遥感器瞬时视场角�IFOV�、遥感器视场角�FOV�、信噪比�max答�光谱响应函数�L�L(�)f(�)d��f称为光谱响应函数�r�i�min光谱分辨

8、率�仪器在达到50%光谱响应时�在波长方向的宽度。凝视时间�探测器瞬时视场角扫过地面分辨单元的时间称为�凝视时间。光谱采样间隔�相邻波段通道的光谱峰值响应点的波长间隔�对比对�最大亮度与最小亮度之比�调制传递函数(���)�空间频率�线对�毫米(lp/mm)。调制度定义为�M=(Imax-Imin)/(Imax+Imin)�正弦信号通过镜头后�它的调制度的变化是信号空间频率的函数�这个函数称为调制传递函数�原来为M,后为M’,则MTF值=M’/M.系统总