一、名词解释
1、 （1）太阳常数：一个描述太阳辐射能流密度的物理量。它指在日地平均距离处，单位时间内，
垂直于太阳射线的单位面积上，所接收到的全部太阳辐射能，其数值为1.36×10-3W/m2。 2、 （1）黑体：一个假设的理想郎伯源，既是完全的吸收体，又是完全的辐射体
3、 （1）维恩位移定律：描述了物体辐射的峰值波长与温度的定量关系，表示为λmax = A/T。A
为常数，取值为2898μm·K。
4、 （1）大气窗口：大气吸收较弱，透过率较高的波段。
5、 （1）瑞利散射：当引起散射的离子直径远小于入射电磁波波长（d<<λ）时产生的散射，是
一种各向同性散射，且波长越短，散射越强。
6、 （1）地表粗糙度：用以描述地面几何形态对入射电磁波反射特性影响的参数，是入射波长的
函数。
7、 （1）光学厚度：描述介质对入射电磁波吸收强弱的物理量。定义辐射强度衰减到1/e时的光
学厚度为1。
8、 （1）漫反射：当入射能量在所有方向均匀反射，即入射能量以入射点为中心，在整个半球空
间内向四周各向同性的反射能量的现象。又称为郎伯反射。
9、 （1）双向反射率分布函数：来自i方向地表辐照度的微增量与其所引起的r方向上反射辐射
亮度增量之间的比值。它描述了地物方向性反射的这一特性。
10、 （2）地物反射波谱：用以表示地物反射、吸收、发射电磁波的特征的一种二维曲线。
11、 （3）太阳同步轨道：卫星以某一特定周期以经线轨道运行，这个周期使得卫星到达每一地区
上空时的太阳高度角都相同。
12、 （3）高光谱：指成像光谱仪能获得整个可见光，近红外、短波红外、热红外波段的多而很窄
的连续光谱波段，波段数多至几十甚至数百个，波段间隔在纳米级内。
13、 （4）辐射温度：Radiant Temperature，又称表征温度，即Trad = ε1/4Tkin，是物体自身由于热
辐射现象而表现出的物体能量状态的一种“外部”表现形式.
14、 （4）亮度温度：Brightness Temperature，即Tb = ε1/4Tkin，指辐射出与观测物体相等的辐射能
量的黑体温度，是衡量物体温度的一个指标，但不是物体的真实温度。
15、 （4）热传导率：又称热导系数，是对热量通过物体的速率的量度。指单位时间内通过单位面
积的热量与垂直于表面方向上的温度梯度的负值之比。
16、 （4）热扩散率：物体内部温度变化的量度。指单位时间没沿法线方向通过单位面积的热量与
物质的比热、密度、法向上温度梯度三者的成绩之比。
17、 （４）热容量：是物体储存热能力的量度。即在一定条件下，物体温度升高１o所需要吸收的
热量。
18、 （4）热惯量：是物质对温度变化的热反应的一种综合量度指标，即量度物质热惰性（阻止物
体温度变化）大小的物理量。
19、 （4）比辐射率：又称反射率，是物体在温度T、波段λ出的辐射出射度Ms(T，λ)与同温度、
同波长下的黑体辐射出射度MB(T，λ)的比值。
20、 （4）基尔霍夫定律：在热平衡条件下，物体的光谱发射率等于它的光谱吸收率。即物体在温
度不变的情况下，吸收多少能量必然要发射多少能量。
21、 （5）体散射：指在介质内部产生的散射，为经多路径散射后产生的总有效散射。
22、 （5）多普勒效应：观察者和辐射源的相对运动所引起的电磁发射频率与回波频率的变化。 23、 （5）透视收缩：入射角与地面坡角的不同组合，引起的雷达图像上的地面斜坡被明显缩短的
现象。
24、 （5）合成孔径雷达：为了提高雷达的方位分辨率，在方位上采用“合成天线”技术的雷达。 25、 （6）图象判读：可以说是遥感成像过程的逆过程。即从遥感对地面实况的模拟影响中提取遥
1
感信息、反演地面原型的过程。它有两种方法，一种目视解译，一种计算机的数字图像处理。 26、 （6）几何纠正：纠正因系统及非系统因素引起的图像变形，从而使之与标准图像或地图的几
何整合。
27、 （6）监督分类：又称训练分类法，即用被确认类别的样本像元去识别其他未知类别像元的过
程。
28、 （6）非监督分类：也称聚类分析或点群分析，即在多光谱图像中搜寻、定义其自然相似光谱
群集组的过程。
29、 （6）主成分分析：一种除去波段之间的多余信息，将多波段的图像信息压缩到比原波段更有
效的少数几个转换波段的方法。
30、 （6）小波分析：数字图像处理的一种方法。它提供了将图像分解成不同尺度组成的一种数学
框架，主要用于决定卷积的特定窗口函数。
31、 （6）大气校正：是遥感影像辐射校正的主要内容，主要是为了消除大气对遥感影像的影响。 32、 反射因子
33、 （6）直方图：遥感图像统计采用的一种方法，它描述了遥感图像中每个亮度值的像元数量的
统计分布。
34、 （6）直方图均衡化：对遥感图像进行对比度增强时采用的一种非线性拉伸方法。它根据原图
像各量度指出现的频率，使输出的图像中亮度都有相同的频率。
35、 （7）地学相关分析：指的是充分认识地物之间以及地物与遥感信息之间的相关性，并借助这
种相关性，在遥感图像图像上寻找目标识别的间接解译标志，通过图像处理与分析，提取出这些相关因子，从而推断和识别目标本身。
36、 （7）叠合光谱图：又称多波段响应图表，建立在光谱数据统计分析基础上，直观的显示了不
同类别在每一波段中的位置、分布范围、离散程度、可分性大小等。是一种以定量方式对类别数据的光谱特征进行分析与比较，选择最佳波段的波段组合，建立分类树的直观、简便、有效方法。
37、 （8）图像融合：是一个对多遥感器的图像数据和其他信息的处理过程。着重于把那些在空间
或时间上荣誉或互补的多源数据，按一定规则或算法进行运算处理，获得比任何单一数据更精确、更丰富的信息，生成一幅具有新的空间、波谱、时间特征的合成图像。
38、 （12）植被指数：仅用光谱信号，在无其他辅助资料和任何假设条件的情况下，来实现对植物
状态信息的表达，以定性和定量的评价植被覆盖、生长活力及生长量等。
39、 （12）红边：是指红光波段叶绿素吸收减少部位（约<0.7μm）到近红外波段的高反射肩（>0.7
μm）之间，健康植物的光谱响应陡然增加（亮度增加约10倍）的这一窄条带区。
40、 （14）地表静辐射通量：又称辐射平衡或辐射差额。它指地表面静得的短波辐射与长波辐射的
和，即地表辐射能量收支的差额。
41、 （14）土壤热通量：土壤内部的热交换，与热流方向的土温梯度、土壤热容量、热扩散成正比，
对土壤蒸发、地表能量交换均有影响。
42、 （14）显热通量：又称感热通量，他表示在土壤—植被—大气系统内各种，当把土壤、植被简
单的处理为同一层界面时，用于表征下垫面与大气间湍流形式的热交换。
43、 （14）潜热通量：又称蒸散，即指下垫面与大气间水分的热交换，即地表吸收热辐射能与蒸发
耗热的热交换，包括地面蒸发或植物蒸腾、蒸发的能量。
二、简答题
1、 （1）为什么日出、日落时天空呈橙或红色，而通常是蓝色？为什么通常农村比城市的天空更
“蓝”？
瑞利散射是由于大气中的气体分子对可见光的影响而产生的现象。波长越短，瑞利散射越
2
2、
3、
4、
5、
6、
7、
强。当日光与大气相互作用时，可见光中的蓝光散射比其他可见光中其它波段的散射都要强，因此天空呈现蓝色。农村的天空比城市天空更蓝，是因为城市大气污染比农村大，空气中的悬浮颗粒引起米氏散射。米氏散射叠加到瑞利散射之上，会使天空变得阴暗。
（1）简述二向性反射率分布函数和二向反射因子的区别。
二向性反射分布率函数BRDF被定义为来自i方向地表辐照度的微增量与其所引起的r方向上反射辐射亮度增量之间的比值。而双向反射率是指在相同的辐照条件下，地物向r方向的反射辐射亮度与一个漫反射体在该方向上的反射辐射量度之比值。
（2）绿色叶子的光谱反射（0.4~2μm）主要受哪些因素的影响？如何影响？
0.4~2μm波段包括可见光（0.4~0.74μm）、近红外（0.74~1.3μm）波段和短波红外（1.3~2μm）波段。
在可见光波段，主要受叶绿素含量的控制。叶绿素吸收红光和蓝光，反射绿光。 在近红外波段，主要受叶内细胞结构的控制。主要是由于叶子的细胞壁和细胞空隙间折射率不同，导致多重反射而引起的近红外波段的高反射率。
在短波红外波段，主要受叶细胞内水分含量的控制。叶子的反射率与叶内总水分含量约呈负相关，即水分含量越少，反射率越高。
（2）什么是图像的数字化？数字化时应注意什么问题？
图像的数字化指模数变换的抽样与量化过程的结合。抽样指在连续变化的模拟信号的变化轴上，按均匀或非均匀的空间间隔读取或测量连续信号值。量化指按一定规则将模拟样本值转换为一系列离散点值的离散化处理、编码过程。
数字化过程中要注意：采样速率必须至少高于原始信号最高频率出现的2倍；量化等级n的取值不应低于6以尽量减小量化引起的误差。
（2）简述多波段遥感图像的三类存贮方式。
1、BSQ格式：即Band Sequential Format格式，它按波段顺序记录图像数据。
2、BIL格式：即Band Interleaved by Line格式，它按扫描行顺序记录图像数据；既行间按波段顺序记录。
3、BIP格式：即Band Interleaved by Pixel格式，它按像元顺序记录图像数据，即在一行中按每个像元的波段顺序排列，属个波段数据间（按像元）交叉记录方式。
（3）简述可能会影响到航空相片比例尺的原因。
相片比例尺表示相片上的单位距离所代表的地面实际距离。
影响相片比例尺最主要的原因是像点位移，即采用地面中心投影时，航空像片以像主点为中心呈辐射状，越往边远变形越大，地形起伏越大变形越大，正地形向外移，负地形向内移。
另外，飞行高度、飞行姿态不可避免的会有变化，造成相机光轴的轻微倾斜，使所成的相片也有微弱倾斜。这也可能会影响到航空像片的比例尺。
（3）什么是黑白全色片和黑白红外片？简述天然草地和人造草皮在这两种照片中的色调差异。
黑白全色片是对整个摄影波段（0.3~0.9μm）的各感光乳胶层均可能有响应的航空相片；而黑白红外片是仅对近红外波段的感光乳胶层有响应的航空相片。
人造草皮和天然草地在可见光波段的光谱反射曲线很相似，而在近红外波段，人造草皮为
3
低反射率，而天然草皮为高反射率。因此，在黑白全色片中，天然草地和人造草地的色调差异很小，很难分辨；而在黑白红外片中，人造草皮呈现暗色调，而天然草地呈现亮白色，两者区分十分明显。
8、 （3）植物在红外彩色合成（标准假彩色合成）的图像中是什么颜色？为什么？
植物在红外彩色合成的图像中呈现红色系。这是因为绿色植物在光合作用中吸收红光、蓝光，反射绿光（约20%）和近红外光（约50%）。在正片上，绿光呈蓝色，红外光呈红色，两者叠加合成品红色影像。但由于红外光的反射率远大于绿光反射率，则正片上的红色远强于蓝色。因而健康绿色植物在红外彩色合成图像中多呈突出的红色系列。
9、 （3）陆地卫星（Landsat）采用什么类型的轨道？进行解释说明。
陆地卫星采用与太阳同步的近极地圆形轨道。所谓太阳同步近极地轨道是指卫星以某一特定周期以经线轨道运行，这个周期使得卫星到达每一地区上空时的太阳高度角都相同。它保证了北半球中纬度地区获得中等太阳高度角（25o~30 o）的上午成像，而且卫星以同一地方时、同一方向通过统一地点，保证遥感观测条件的基本一致。
10、 （3）要提取山体背阴处的地表信息，相比之下，采用TM数据的近红外波段还是蓝光波段的
遥感图像更好？
采用TM数据的近红外波段更好。这是因为山体背阴处光照不足，导致反射辐射能减少。而蓝波段太短，散射会殆尽，而近红外则可以经得住路径更长的散射。
11、 （3）简述推扫式扫描仪的成像原理。
推扫式扫描仪利用广角光学系统，在整个视场内成像。它所记录的多光谱图像数据是沿着飞行方向的条幅。推扫式扫描仪借助把探测器按扫描方向（垂直于飞行方向）陈列式排列来感应地面响应，以替代机械的真扫描，并利用飞行器的前向运动，来获得二维图像
12、 （3）光机扫描成像与CCD成像的比较。
光机扫描成像和CCD成像，均是利用飞行器的前向运动，借助于飞行方向垂直的“扫描”线记录而构成二维图像。
两者不同的是，光机扫描成像是通过旋转扫描镜，沿扫描线方向逐点轮流采光，扫描成像。而CCD是把探测器按扫描方向阵列式排列来感应地面响应，在扫描方向上所有点同时采光。
13、 （3）SPOT卫星采用把数据记录在卫星上再间接传送到接收站的方式。请问，为什么SPOT
卫星要在高纬度设立接收站？
这是因为SPOT卫星采用了与太阳同步的近极地圆形轨道。所谓太阳同步近极地轨道是指卫星以某一特定周期以经线轨道运行，这个周期使得卫星到达每一地区上空时的太阳高度角都相同。因此，在高纬度地区，SPOT重复感测的周期相对较短。如果在高纬度设立接收站，可大大提高数据接收的及时性。
14、 （3）成像光谱仪的特点是什么？对其基本原理和扫描种类进行简要说明。
成像光谱仪的特点在于它把成像技术和分光谱技术有机结合了起来。它由完成空间成像的前光学系统和光谱仪组成，两者通过视场光缆连接。前者是把地面目标的光能量采集并汇聚到视场光缆上，后者将地物的辐射能量分离成不同波长的谱能量，再聚焦投射于焦平面的探测元件上直接成像。它按所采用的成像和分光谱技术的不同，可分为四种类型：
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1、线性探测器 + 光机扫描型：波段全、总视场大，但光谱及辐射分辨率的再提高有难度。 2、面阵探测器 + 空间推扫型：灵敏度高、空间分辨率高、体积小、性能稳定，但仅限于可见光-近红外谱段。
3、光谱扫描型-傅里叶变换成像光谱仪：集光能力强、信噪比高、光谱分辨率高（试验中） 4、光谱、空间交叉扫描型-渐变滤光片成像扫描仪：设计简单、易于实现（试验中）
15、 （3）简述光谱角度匹配法。
光谱角度匹配法又称光谱角度填图法，即以实验室测量的标准光谱或从图像上提取的已知点的平均光谱为参考，求算图像中每个像元矢量（将像元n个波段的光谱响应作为n维空间的矢量）与参考光谱矢量之间的广义夹角。该广义夹角表征两光谱的匹配程度，夹角越小，两者相似性越大。
16、 （4）天空晴朗时，对于0.4~14μm的所有波长，在野外利用不同波段的遥感设备观测理想的
常温黑体和同等温度的灰体表面，观测到的黑体表面的数值总比灰体的大吗？为什么？
0.4~14μm的这一波段是可见光和红外波段。这一波段内的各种遥感设备记录的都是物体的辐射出射度，即物体的辐射温度而非真实温度。
对于黑体而言，物体的辐射温度（Trad）等于它的真实温度（Tkin），但对于真实物体，Trad =ε1/4Tkin。这说明由于发射率这一热学性质的存在，灰体的辐射温度总小于他的真实温度。也即，对于相同温度的黑体和灰体来说，遥感设备记录的黑体温度总是大于灰体的温度。
17、 （4）判断“在同样的光照和大气环境下，利用8~14μm波段的红外测温仪测量空旷地面上两
个物体的亮度温度，该波段范围内总的比辐射率高的物体总是拥有高的亮温”陈述的正误，并说明理由。
8~14μm属于热红外波段。利用这一波段的红外测温仪实质上测量的是物体的亮度温度。对于真实物体，亮度温度Tb =ε1/4Tkin（Tkin为物体的真实温度）。可见，亮温不仅与物体的比辐射率有关，还与物体的真实温度有关。所以，题中的陈述是不正确的。只有当在物体真实温度相同的情况下，题中陈述才是正确的。
18、 （5）遥感实验中，利用脸盆装水，忽略表面反射，是否可以直接测量出水的体散射？为什么？
不可以。体散射是指在介质内部产生的散射，为经多路径散射后产生的总有效散射。而用脸盆装水，虽然忽略了水的表面反射，但脸盆对透射光的反射并没有考虑。只有排除了脸盆的影响之后，才能间接的测量出水的体散射。
19、 （5）利用雷达探测地物的机理及其优势。
雷达天线发射雷达信号照射地物，再通过天线接收地面返回的能量。后向散射能是发射脉冲与地面相互作用的产物，带有大量的地物特征信息。雷达利用返回能量波的时间差异何来区分地物和生成图像。
其优势在于：雷达系统是主动遥感，它不依赖于太阳光，具有很强的穿透能力，可以全天时、全天候的工作。而且可获得高空间分辨率的影像，利用影像特定的几何特性进行立体观察。
20、 （5）雷达图像在距离方向的亮度如何变化，为什么？
雷达图像在距离方向上亮度从中间（飞行方向与距离方向的交点）向两边逐渐减弱。这是因为雷达图像亮度依赖于雷达回波的强弱。回波越强，亮度越大。而雷达回波强度取决于后向散射强度。在垂直入射时，后向散射强度达到最大。
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遥感真题(师大考研)
