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2025年测绘师无人机航测热红外相机成像原理与应用专题试卷及解析1

2025年测绘师无人机航测热红外相机成像原理与应用专题

试卷及解析

2025年测绘师无人机航测热红外相机成像原理与应用专题试卷及解析

第一部分：单项选择题（共10题，每题2分）

1、在热红外成像中，物体自身辐射的能量主要取决于其哪个物理属性？

A、反射率

B、温度

C、比热容

D、导热系数

【答案】B

【解析】正确答案是B。热红外成像的物理基础是普朗克黑体辐射定律，该定律指

出任何温度高于绝对零度的物体都会向外辐射电磁波，且辐射能量的强度与物体的温

度直接相关。温度越高，辐射出的总能量越强，峰值波长越短。因此，物体温度是决定

其自身辐射能量的核心因素。A选项反射率影响的是物体对环境辐射的反射，而非自身

辐射；C选项比热容是物体温度变化难易程度的度量，不直接决定辐射能量；D选项导

热系数影响物体内部热量传递速度，与自身辐射能力无直接关系。知识点：热辐射基本

定律。易错点：容易混淆物体自身辐射与环境反射辐射，误将反射率当作主要因素。

2、无人机搭载的热红外相机通常工作在哪个大气窗口，以减少大气对红外辐射的

衰减？

A、0.40.7m

B、35m

C、814m

D、13m

【答案】C

【解析】正确答案是C。地球大气中的水汽、二氧化碳等气体对特定波段的电磁波

有强烈的吸收作用，而有些波段则吸收较弱，能够透过大气，这些波段被称为“大气窗

口”。对于探测常温目标（约10℃至50℃）的热红外相机而言，其辐射峰值波长主要集

中在814m的长波红外波段。该波段恰好是一个重要的大气窗口，大气透过率高，非常

适合地表温度遥感。A选项是可见光波段；B选项35m是中波红外窗口，更适合探测

高温目标（如数百摄氏度的目标）；D选项13m属于近红外，受太阳反射影响大，不适

用于热成像。知识点：大气窗口与热红外波段选择。易错点：容易忽略探测目标的温度

范围，误认为所有红外波段都适用，从而错选B。

3、在热红外影像中，水体通常呈现为怎样的色调？

A、亮白色

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B、浅灰色

C、暗色或黑色

D、杂色

【答案】C

【解析】正确答案是C。在白天，由于水的比热容大，吸收同样热量后温度上升缓

慢，且存在蒸发冷却效应，因此水体的表面温度通常低于周围的陆地和植被。在热红外

影像上，温度越低的区域，辐射的能量越少，影像上表现为越暗的色调。因此，水体（如

湖泊、河流）在热红外影像上通常呈现为暗色或黑色。A、B选项对应的是高温区域；D

选项杂色通常表示地表覆盖复杂或温度分布不均。知识点：典型地物的热红外特性。易

错点：容易将可见光影像中水体的表现（如蓝色）与热红外影像混淆，或误认为水体吸

热多所以温度高。

4、非制冷焦平面阵列（UFPA）是当前无人机热红外相机的主流探测器技术，其主

要优点是什么？

A、测温精度极高

B、响应速度快

C、无需低温制冷，成本低、体积小

D、光谱分辨率高

【答案】C

【解析】正确答案是C。热红外探测器分为制冷型和非制冷型。非制冷焦平面阵列

（UFPA）技术利用材料的热效应（如电阻变化）来探测红外辐射，其最大的优势在于不

需要复杂的低温制冷系统，这使得相机的成本、功耗、体积和重量都大大降低，非常适

合对载荷有严格限制的无人机平台。A、B选项通常是制冷型探测器的优势；D选项光

谱分辨率高是高光谱相机的特点，与热红外相机的类型无关。知识点：热红外探测器类

型与特点。易错点：容易将不同类型探测器的优缺点混淆，误认为非制冷型在性能上全

面优于制冷型。

5、在进行无人机热红外航测时，为了获得地物的真实温度，必须进行的一项关键

辐射校准是什么？

A、几何校正

B、大气校正

C、辐射定标

D、图像融合

【答案】C

【解析】正确答案是C。热红外相机记录的原始影像是灰度值（DN值），它仅仅代

表了探测器接收到的辐射强度，并不直接等