第3章　遥感成像原理与遥感图像特征

1．主要遥感平台是什么，各有何特点？

答：主要的遥感平台有以下三种，遥感平台简述和其特点为：

（1）地面平台

高度在0～50m范围内，与地面接触的平台称为地面平台或近地面平台。它通过地物光谱仪或传感器来对地面进行近距离遥感，测定各种地物的波谱特性及影像的实验研究。

（2）航空平台

航空平台包括飞机和气球，按高度可以分为低空平台、中空平台和高空平台。

（3）航天平台

航天平台包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。卫星包括气象卫星系列、海洋卫星系列、陆地卫星系列，可应用于获取大比例尺、高分辨率图像，军事侦察，资源与环境遥感，通信和气象等方面。航天平台目前发展最快，应用最广。

2摄影成像的基本原理是什么？其图像有什么特征？

答：（1）基本原理

传统摄影依靠光学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像，数字摄影则通过放置在焦平面的光敏元件，经过光/电转换，以数字信号来记录物体影像。

（2）图像特征

①投影

航片是中心投影，即摄影光线交于同一点。

②比例尺

航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比，称为像片比例尺。

a．平均比例尺：以各点的平均高程为起始面，并根据这个起始面计算出来的比例尺。

b．主比例尺：由像主点航片高计算出来的比例尺，它可以概略地代表该张航片的比例尺。

③像点位移

a．位移量与地形高差成正比，即高差越大引起的像点位移量也越大。当高差为正时，像点位移为正，是背离像主点方移动；高差为负时，像点位移为负，是朝向像主点方向移动。

b．位移量与像点距离像主点的距离成正比，即距像主点越远的像点位移量越大，像片中心部分位移量较小。像主点无位移。

c．位移量与摄影高度（航高）成反比。即摄影高度越大，因地表起伏的位移量越小。

3扫描成像的基本原理是什么？扫描图像与摄影图像有什么区别？

答：（1）扫描成像的基本原理

扫描成像是依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬间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的方法。

（2）扫描成像与摄影图像的区别

摄影图像通过对感光材料曝光得到的潜像进行摄影处理得到，相片上所有像点共用一个摄影中心和同一个像面，摄影图像一般记录在感光胶片上，感光技术所传感的辐射波段仅限于可见光及其附近。摄影图像照相一次成型，图像存储、传输和处理都不方便。

扫描图像由光电探测器得到，可由各种波长辐射成像，它是一种电学图像数据，可十分方便地存储、传输和处理。高光谱成像光谱扫描图像是多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成，光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。

4微波成像与摄影、扫描成像有何本质的区别？

答：（1）应用技术

微波成像即微波遥感方式，摄影、扫描成像即可见光遥感可见光遥感属于光学遥感，可见光遥感使用光学技术，微波遥感则是采用无线电技术。

（2）探测波段

可见光遥感探测波段范围0.38～0.76um，微波遥感探测波段范围通常大于1mm，但其中的激光雷达波段范围在可见光与红外波段。

（3）采集的信息

可见光遥感只能够采集地表信息，而微波却具有穿透性，能够探测地表以下一定深度范围内的信息。

（4）受大气状况的影响程度

可见光遥感对大气状况有要求，天气因素影响大。微波遥感则能够实现全天时、全天候探测，具有穿透云雾的能力。

5如何评价遥感图像的质量？

答：（1）遥感图像的空间分辨率

遥感图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小。地面分辨率取决于胶片的分辨率和摄影镜头的分辨率所构成的系统分辨率，以及摄影机焦距和航高。

（2）图像的光谱分辨率

光谱分辨率是指传感器在接受目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔，波长间隔愈小，光谱分辨率愈高。传感器的波段选择必须考虑目标的光谱特征值。

（3）辐射分辨率

辐射分辨率是指传感器接受波谱信号时能分辨的最小辐射度差，在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。某个波段遥感图像的总信息量与空间分辨率、辐射分辨率有关。

（4）图像的时间分辨率

时间分辨率，又称重访周期，是指对同一地点进行采样的时间间隔，即采样的时间频率。时间分辨率对动态监测很重要。