遥感图像处理B思考题总结由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“遥感图像处理总结”。
思考题-1 1.理解遥感基本过程(辐射源——大气——地面——大气——传感器接收——传输——接收与处理等基本环节)书P1-3 2.结合自己的专业简述开展一项遥感应用研究工作的基本步骤(思路)。遥感应用的基本步骤:
A.根据研究的目标选择合适的遥感数据源 考虑空间分辨率、时间分辨率、光谱波段等因素; 目标不同、尺度不同、时相要求不同、光谱特点不 同,需要全面考虑。B.进行图像的(预)处理
根据研究工作的需要,进行多时相图像配准、几何 纠正、图像镶嵌、数据融合 注意:几何配准和纠正的关系? C.特征参数选择
波段选择、特征提取(通过一定的数学方法对原始波段进行 处理,得到能反映目标地物特性的新的参数,如植 被指数、主成分等等)。D.建立分类系统
各类及亚类分类指标(定性、定量)E.专题信息提取(分类)与综合分析
分类,并对分类结果进行分析(数量、质量、分 布、发展变化特点与趋势、产生的原因)
F.结果检验与成果输出
对结果进行验证(直接验证、间接验证),满足 需要则输出结果,反之,返回第三步、第四步,进行相关的修改、调整。3.了解航天对地观测系统。
EOS航天观测系统:EOS航天观测系统主要由大型极轨平台EOS-a, EOS-b组成,分别约于1998年,2000年用大力神IV发射到极地轨道上。另外还有欧空局有一个平台,日本的一个平台和载人太空站。由于各个平台是按5年寿命设计的,为了完成15年的连续观测计划,美国的平台由三组6座平台组成。中途采用任务舱的置换等技术来完成。这类平台都是搭载多种遥感器的组合平台。突出的遥感器为高光谱分辨率成像光谱仪、合成孔径雷达、高空间分辨率微波辐射计等等。一般一个组合平台搭载20多种遥感器。各遥感器之间尚有互为修正,不同的观测周期互补等特点。** 航天对地观测系统框架: 运载系统:火箭
平台系统:卫星、导航定位、稳定平台等,搭载有效载 荷。发射场系统:如酒泉卫星发射中心、西昌卫星发射中心、太原卫星发射中心。测控系统:对卫星轨道、姿态进行测控,“测”就是测量,“控”就是通过发送指令进行姿态控制。
地面系统:数据接收、预处理、运行管理(卫星运行管理、处理系统之间的运行管理)、产品生成、数据及产品存档、分发、共享…… 4.通道与波段一样吗?
通道就是特定的波谱范围的抽象,不同的地物在对于相同的波谱范围反射特性不同,相同的地物在不同的波段也表现出不同的特性。将遥感影像的不同波段的值(灰度值)用来控制不同的通道(RGB),就能得到不同的假彩色合成效果。5.黑白图像和全色图像一样吗?
(1)灰度图像:反应的是亮度,是每个像素只有一个采样颜色的图像,这类图像通常显示为从最暗的黑色到最亮的白色的灰度,在黑色与白色之间还有许多级的颜色深度。灰度图像经常是在单个电磁波频谱如可见光内测量每个像素的亮度得到的,用于显示的灰度图像通常用每个采样像素8位的非线性尺度来保存,这样可以有256级灰度。
(2)黑白图像:在计算机图像领域中黑白图像只有黑色与白色两种颜色。(3)彩色图像:每个像素通常是由红(R)、绿(G)、蓝(B)三个分量来表示的,分量介于(0,255)。
(4)二值图像:即图像上的每一个像素只有两种可能的取值或灰度等级状态,人们经常用黑白、B&W、单色图像表示二值图像。6.地面遥感、航空遥感、航天遥感的关系是什么?
(1)地面遥感:传感器设置在地面平台上,如车载,船载,手提,固定或活动高架平台等。
(2)航天遥感:泛指利用各种空间飞行器为平台的遥感技术系统。它以地球人造卫星为主体,包括载人飞船、航天飞机和空间站,有时也把各种行星探测器包括在内。
(3)航空遥感:泛指从飞机、气球、飞艇等空中平台对地面感测的遥感技术系统,是由航空摄影侦察发展而来的一种多功能综合性探测技术。
** 这些具有不同技术性能、工作方式和技术经济效益的遥感平台,组成一个多层、立体化的现代化遥感信息获取系统,为完成专题的或综合的、区域的或全球的、静态的或动态的各种遥感活动提供了技术保证。
** 航天遥感和航空遥感的区别主要是:一是使用的遥感平台不同,航天遥感使用的是空间飞行器,航空遥感使用的是空中飞行器,这是最主要的区别;二是遥感的高度不同,航天遥感使用的极地轨道卫星的高度一般约1000公里,静止气象卫星轨道的高度约3600公里,而航空遥感使用的飞行器的飞行高度只有几百米、几公里、几十公里。
7.热红外遥感属于被动遥感还是主动遥感?
是应用红外遥感器(如红外摄影机、红外扫描仪)探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息,以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。
思考题-2 1.单波段如何变为彩色图像? 彩色合成2.为什么用假彩色合成?
人眼对黑白密度的分辨能力有限,大致只有10个灰度级,而对彩色图像的分辨能力则要高得多。如果以平均分辨率的 计算,人眼可察觉出数百种颜色差别。这还仅仅是色调一个要素,如果加上颜色的其他两个要素:饱和度和亮度,人眼能够辨别彩色差异的级数要远远大于黑白差异的级数。为了充分利用色彩在遥感图像判读中的优势,常常首先对多波段图像进行彩色合成得到彩色图像,然后再进行其他的处理。
彩色合成包括伪彩色合成、真彩色合成、假彩色合成和模拟真彩色合成四种方法。
3.如何提高图像分类精度?
一方面从地物本身的复杂性着手,另一方面从分类方法着手。提高分类前预处理的精度,面向对象的遥感图像分类 决策树分类,所谓的分层分类 与GIS集成
精度取决于训练区的选择、图像本身的质量、分类方法、对分类的再处理
思考题-3 1.低通滤波器、高通滤波器的概念和用途。
(1)图像滤波:即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制,是图像预处理中不可缺少的操作,其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。
(2)低通滤波器:是容许低于截止频率的信号通过,但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置,主要用于平滑图像、去除噪音。
(3)高通滤波器:是一个使高频率比较容易通过而阻止低频率通过的系统。它去掉了信号中不必要的低频成分或者说去掉了低频干扰。其特性在时域及频域中可分别用冲激响应及频率响应描述。它保留高频,抑制低频,是图像锐化的一种方式,用于图像边缘增强与边缘提取。
2.掌握计算空间坐标的向前映射法和向后映射法的概念。
(1)向前映射法:只要给出图像上任意像素的坐标,都能通过对应的映射关系获得几何变换后的像素坐标位置。这种将输入映射到输出的过程称为“向前映射”。通过向前映射能够确定源图像在经过变换后各像素的坐标。
(2)向后映射法:与向前映射刚好相反,它是由输出图像像素坐标来推算该像素在源图像的坐标位置。这样,输出图像的每个像素都能通过映射找到对应的位置,而不会产生映射不完全和映射重叠的现象了。
3.掌握最近邻插值、双线性插值、空间卷积(三次卷积)三种基本重采样方法的特点。
(1)最邻近法(Nearest Neighbor)
最邻近法直接将与某像元位置最邻近的像元值作为该像元的新值。该方法的优点是方法简单,处理速度快,且不会改变原始栅格值,但该种方法最大会产生半个像元大小的位移。适用于表示分类或某种专题的离散数据,如土地利用,植被类型等。
(2)双线性内插法(Bilinear Interpolation)
双线性内插法取采样点到周围4邻域像元的距离加权计算栅格值。先在 Y方向进行内插(或X方向),再在X方向(或Y方向)内插一次,得到该像元的栅格值。使用该方法的重采样结果会比最邻近法的结果更光滑,但会改变原来的栅格值,丢失一些微小的特征。适用于表示某种现象分布、地形表面的连续数据,如 DEM、气温、降雨量分布、坡度等,这些数据本来就是通过采样点内插得到的连续表面。(3)三次卷积法(Cubic Convolution)
三次卷积内插法是一种精度较高的方法,通过增加参与计算的邻近像元的数目达到最佳的重采样结果。使用采样点到周围16邻域像元距离加权计算栅格值,方法与双线性内插相似,先在Y方向内插四次(或X方向),再在X方向(或Y方向)内插四次,最终得到该像元的栅格值。该方法会加强栅格的细节表现,但是算法复杂,计算量大,同样会改变原来的栅格值,且有可能会超出输入栅格的值域范围。适用于航片和遥感影像的重采样。
思考题-4 1.几何纠正的概念及方法。
几何纠正:一般指通过一系列的数学模型来改正和消除遥感影像成像时因摄影材料变形、物镜畸变、大气折光、地球曲率、地球自转、地形起伏等因素导致的原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的变形。
2.掌握不同遥感平台(地面、航空、航天)的特点和作用。
(1)地面遥感:传感器设置在地面平台上,如车载,船载,手提,固定或活动高架平台等。
(2)航天遥感:泛指利用各种空间飞行器为平台的遥感技术系统。它以地球人造卫星为主体,包括载人飞船、航天飞机和空间站,有时也把各种行星探测器包括在内。
(3)航空遥感:泛指从飞机、气球、飞艇等空中平台对地面感测的遥感技术系统,是由航空摄影侦察发展而来的一种多功能综合性探测技术。
** 这些具有不同技术性能、工作方式和技术经济效益的遥感平台,组成一个多层、立体化的现代化遥感信息获取系统,为完成专题的或综合的、区域的或全球的、静态的或动态的各种遥感活动提供了技术保证。
** 航天遥感和航空遥感的区别主要是:一是使用的遥感平台不同,航天遥感使用的是空间飞行器,航空遥感使用的是空中飞行器,这是最主要的区别;二是遥感的高度不同,航天遥感使用的极地轨道卫星的高度一般约1000公里,静止气象卫星轨道的高度约3600公里,而航空遥感使用的飞行器的飞行高度只有几百米、几公里、几十公里。
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