2022 高光谱遥感(成都理工大学)1466875442 最新满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2022-02-21到2022-06-30

【作业】第2章 地物光谱数据的获取与分析 第2章 线上作业

1、 问题:1、简述植被的光谱特性。
评分规则: 【 植被具有明显的光谱特征。在0.55um（绿色）附近有一个小的反射峰，0.45um（蓝色）和0.65um（红色）附近有两个吸收谷。在近红外波段，0.7-0.8um处反射率急剧上升，形成所谓的红边，这就是植被曲线最明显的特点。0.8-1.3um，1.45um，1.95um，2.6-2.7um附近有三个吸收谷。
】

2、 问题:2、简述水体的光谱特征。
评分规则: 【 水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定，同时又受到各种水状态的影响。在光谱的可见光波段内，水体中的能量-物质相互作用比较复杂，光谱反射特性概括起来有一下特点:(1)光谱反射特性可能包括来自三方面的贡献:水的表面反射、水体底部物质的反射和水中悬浮物质的反射。(2)光谱吸收和透射特性不仅与水体本身的性质有关，而且还明显地受到水中各种类型和大小的物质–有机物和无机物的影响。(3)在光谱的近红外和中红外波段，水几乎吸收了其全部的能量，即纯净的自然水体在近红外波段更近似于一个“黑体”，因此，在 1.1~2.5 u m波段，较纯净的自然水体的反射率很低，几乎趋近于零。
】

3、 问题:3、简述推扫式成像光谱仪的优缺点。
评分规则: 【 优点：像元凝视时间大大增加，有利于提高系统的空间分辨率和光谱分辨率；没有光机扫描机构，仪器体积小。缺点：FOV增大困难；面临CCD器件标定困难；大面阵的短波和红外探测器研制依旧是一个技术难点。
】

4、 问题:4、探测器凝视时间的含义。
评分规则: 【 探测器的瞬间视场角扫过地面分辨单元的时间。
】

5、 问题:5、简述土壤的光谱特征。
评分规则: 【 自然状态下，土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值,一般来说,土质越细反射率越高。有机质和含水量越高反射率越低,土类与肥力也对土壤反射率有影响。但由于其波谱曲线较平滑，所以在不同光谱段的遥感影像上土壤亮度区别并不明显。
】

第2章 地物光谱数据的获取与分析 第2章 测验

1、 问题:以下哪一个是我国的成像光谱仪系统。
选项：
A:OMIS 
B:HYMAP   
C: AVIRIS
D:TASI
答案: 【OMIS 】

2、 问题:AVIRS的波段数是（）个。
选项：
A: 224  
B:256  
C:132 
D:300
答案: 【 224  】

3、 问题:光谱分辨率被严格定义为仪器在达到（）光谱响应时的波长宽度。
选项：
A:25%  
B:50% 
C: 75% 
D:100%
答案: 【50% 】

4、 问题:水，对一定波长的电磁波则透射能力较强，特别是波长为（）的蓝、绿光波段。
选项：
A:0.3～0.4μm
B:0.25～0.36μm
C:0.45～0.56μm
D:0.6～0.76μm
答案: 【0.45～0.56μm】

5、 问题:下面说法错误的是：
选项：
A:一般，大多数物体对可见光不具备透射能力
B:土壤光谱特征与土壤质地、含水量等有关
C:典型绿色植被在可见光-近红外波段具有独特的光谱特征
D:水中的叶绿素浓度对水的光谱特征曲线没有影响
答案: 【水中的叶绿素浓度对水的光谱特征曲线没有影响】

6、 问题:自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

7、 问题: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。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

8、 问题:铁镁质等深色矿物组成的岩石，总体反射率较低，在影像上表现为浅色调。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

9、 问题:相邻波段通道的光谱峰值响应点间的波长间隔称为光谱采样间隔。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

10、 问题:信噪比是遥感器采集到的信号和噪声的比，信噪比和图像的空间分辨率、光谱分辨率是相互制约的。
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

11、 问题:物体反射、吸收、透射等物理性质中，使
用最普遍最常用的仍是____这一性质。
答案: 【反射】

12、 问题:地物光谱特征指该地物对太阳辐射的反射、散射能力随___而变化的规律。
答案: 【波长】

13、 问题:在可见近红外波段，地物自身的热辐射几乎为___。
答案: 【0】

14、 问题:在某一个谱段区间，由于时空环境变化的影响，相同类型的地物呈现不同的光谱特征，这种现象称为____。
答案: 【同物异谱】

15、 问题:”纯净”水体在_____波段相当于一个“黑体“。
答案: 【近红外】

【作业】第1章 概论 第1章 线上作业

1、 问题:1、为什么遥感能根据接收到的电磁波信号来判断地物目标和自然现象？
评分规则: 【 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的发射或者反射辐射特性。
】

2、 问题:2、简述高光谱成像特点。
评分规则: 【 光谱分辨率高；波段数量多，在某一光谱段范围内连续成像；图谱合一。
】

3、 问题:3、高光谱遥感成像关键技术。
评分规则: 【 探测器焦平面技术；各种新型的光谱仪技术和精密光学技术；高速数据采集、传输、记录和实时无损数据压缩技术；成像光谱仪的光谱与辐射定标技术；成像光谱信息处理技术。
】

4、 问题:4、举例一些典型的高光谱成像仪。
评分规则: 【 上海技术物理研究所研制的OMIS和PHI；美国JPL实验室的机载可见近红外成像光谱仪(Airborne    Visible/InfraRed    Imaging Spectrometer, AVIRIS)；芬兰 Spe-cim公司的AISA Eagle；加拿大Itres公司的CASI/SASI/MASI/TASI等。
】

5、 问题:5、举例说明高光谱应用的领域。
评分规则: 【 海洋遥感；植被分析；植被类型识别、森林树种识别、荒漠化研究、生物物理生物化学参数分析；精细农业：水分含量、有机质含量、土壤粗糙度、农作物生长状态分析、病虫害预警 ；  地质调查；大气和环境监测；军事-去除伪装等。
】

【作业】第4章 高光谱降维技术 第4章 线上作业

1、 问题:1、什么是光谱特征提取？主要有那些方法？
评分规则: 【 光谱特征提取也是光谱特征空间的减维过程。与光谱特征选择相比，它是建立在各光谱波段间的重新组合和优化基础上的。在经过特征提取后的光谱特征空间中，其新的光谱向量应该是反映特定地物某一性状的一个光谱参量，或者是有别于其他地物的光谱参量。方法：①基于K-L变换的特征提取②基于可分性准则的特征提取③基于非线性准则的特征提取④基于光谱重排的特征提取。
】

2、 问题:2、光谱特征选择的概念
评分规则: 【 光谱特征选择（Feature Selection）就是针对特定对象选择光谱特征空间中的一个子集，这个子集是一个缩小了的光谱特征空间，但它包括了该对象的主要特征光谱，并在一个含有多种目标对象的组合中,该子集能够最大限度地区别于其它地物。
】

3、 问题:3、光谱特征提取的意义。
评分规则: 【 （1）数据量急剧增加即使不考虑量化因素.由于波段的增加,在相同地面分辨率和覆盖区城的情况下，高光谱数据量将比传统多光光谱数据量多出1-2个数量级，这为数据的存贮与管理带来了压力:同时超多波段的图像序列使图像显示相当素项。因此研究数据压缩技术对成像光谱信息存贮与管理尤其重要，而既能减少特征数量又能保存主要信息的特征提取方法对数据显示也具有很重要的意义。(2) 计算量增大数据的膨胀子致计算机处理载荷大幅度增加。虽然硬件与软件技术的发展能缓解这一问题,但是追求更为快速有效的实时数据处理是人们的愿望。由于计算量随波段数的增加成四次方增加( Jia 19999，寻找有效的降维空间是必要的。(3)统计参数的估计偏差增大随着波段数增多,样本的统计参数也越多。为达到比较精确的参数估计，训练样本数应当是所用波段数的10倍以上，达到100倍时方能得到满意的效果(Swain,1978)。然而训练样本数在遥感图像的监督分类中往往是有限的，样本的选择既费时又昂贵,难以获得足够的训练样本以保证对参数的精确估计,采用统计分类方法的可靠性大为下降。
】

4、 问题:4、光谱特征的选择策略
评分规则: 【 （1）单独选择法根据各个独立特征的可分性大小排序。（2）扩充最优特征子集计算每个特征对所有类别的可分性，每增加一个新特征，其组合均构成最优特征子集。（3）根据分类贡献度进行由大到小的特征添加计算对最难分的类对的可分性大小，每增加一个新特征，其组合均构成最优特征子集。(4)根据分类贡献度进行由小到大的特征去除计算各个特征对于最难分的类对的可分性，构成一个全集，逐步减少特征，每次减少均构成最优特征子集。
】

5、 问题:5、为什么要进行光谱特征选择与特征分析?
评分规则: 【 （1)数据量大:（2)波段数增多，统计参数的估计偏差增大。
】

【作业】第3章 光谱重建 第3章 线上作业

1、 问题:地物光谱重建的定义、目的、核心是什么？
评分规则: 【 定义：地物光谱重建是指恢复地物在自然界中本来光谱辐射特性的过程。目的：①大气条件影响;②太阳高度角影响;③地形影响;④传感器本身的性能影响等。核心：光谱重建模型的建立。
】

2、 问题:成像光谱仪的定标包括哪些？它们在不同阶段各自的作用是什么？
评分规则: 【 仪器实验室定标：     ①光谱定标：用于确定系统各个波段的光谱响应函数     ②辐射定标：用于确定系统各个波段对辐射量的响应能力机上（星上）定标：用于确定波段的漂移和系统辐射响应率的变化场地定标：主要用于星载成像光谱仪的辐射定标
】

3、 问题:不同地表过程的大气校正模型有哪些，分别有什么特点？
评分规则: 【 不考虑地-气间多次反弹模型特点：不考虑多次反弹，适合在大气非常晴朗以及地表反射比较低的情况基于地表均匀、朗伯面的模型特点：1.解释了光在地表和大气的多次反弹作用2.是近几十年大气校正的主要理论基础基于地表均匀、非朗伯面的模型特点：1.考虑了地表BRDF和多次反弹作用2.该类模型以6S为代表，并在MODIS大气校正中得到实现基于地表非均匀、朗伯面的模型特点：考虑了交叉辐射项，即地表的临近效应。基于地表非均匀、非朗伯面的模型特点：1.同时考虑了几个扇入扇出参数与交叉辐射项2.是一个包括四流的地表大气辐射传输方程3.模型类似于6S的前项模型
】

4、 问题:简述辐射校正的几种统计学模型。
评分规则: 【   ①经验线性法②内部平均法③平场域法④自动平场域法⑤对数残差法
】

5、 问题:在大气辐射传输方程中，遥感器所能接收的太阳辐射能量有哪些？
评分规则: 【 在可见光-短波红外光谱区（0.4 – 2.5um）内，地球本身的辐射可以忽略1.地表反射直射太阳光的辐射，2.地表反射天空光辐射能量，3.大气的上行散射辐射，即程辐射。在中红外和热红外光谱区（3 – 14um）内，遥感器接收的能量主要来源于地球的热辐射1.地表热发射辐射，2.大气下行热发射辐射被地表反射后的辐射，3.大气上行热发射辐射。
】

【作业】第5章 高光谱遥感影像分类 第5章 线上作业

1、 问题:1、基于包络线去除的图像分类有哪些特点？
评分规则: 【 1.经过包络线去除后的高光谱图像，有效的抑制了噪声，突出了地物光谱的特征信息，便于图像光谱的特征匹配，提高了图像的分类运算效率和精度，尤其是对不同植被的识别更加有用。2.对于光谱相似、平缓的地物，比如图像中的水泥地和裸地，由于去包络线后的光谱曲线相似，同时在分类时忽略的原图像的灰度值，因此导致分类精度降低。
】

2、 问题:2、基于目标分解的神经网络分类方法应用于高光谱遥感图像分类有哪几个方面的优点？
评分规则: 【 1.可以较好的解决“同物异谱”在高光谱遥感图像分类时造成的困难明显改善分类效果，提高分类精度。2.可以使具有多峰分布特性的地物分割成简单的单峰分布的“亚类”地物，使模式类划分变得简单，同时也提高了神经网络的学习速度和图像的分类精度。3.实现方法简单易行。只需在分类算法的输入端加上分割目标的步骤，在输出端加上“亚类”归并步骤即可。
】