兰州大学地理信息系统考研真题及答案

12002 地理信息系统名词解释、 （5”x5）1. 地理信息系统(02,03)Geographic Information System 简称 GIS。GIS 是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统是管理和分析空间数据的科学技术，它的主要职能是向管理和生产部门提供有关区域综合、方案优化、战略决策等方面可靠的地理信息或空间信息。2. 数据库管理系统 02,03)(database management system)是 一 种 操 纵 和 管 理 数 据 库 的 大 型 软 件 ， 是 用 于 建 立 、使 用 和 维 护 数 据 库 ， 简 称 DBMS。 能 够 对 介 质 上 存 储 的 数 据 进 行 语 义 和 逻 辑 上 的 定 义 ，并 提 供 对 数 据 的 查 询 检 索 和 存 取 功 能 ， 以 及 能 够 对 数 据 进 行 有 效 的 维 护 和 更 新 的 一 套 软件 系 统 。它 对 数 据 库 进 行 统 一 的 管 理 和 控 制 ， 以 保 证 数 据 库 的 安 全 性 和 完 整 性 。 用 户 通 过dbms 访 问 数 据 库 中 的 数 据 ， 数 据 库 管 理 员 也 通 过 dbms 进 行 数 据 库 的 维 护 工 作 。 它提 供 多 种 功 能 ， 可 使 多 个 应 用 程 序 和 用 户 用 不 同 的 方 法 在 同 时 或 不 同 时 刻 去 建 立 ， 修 改和 询 问 数 据 库 。 它 使 用 户 能 方 便 地 定 义 和 操 纵 数 据 ， 维 护 数 据 的 安 全 性 和 完 整 性 ， 以 及进 行 多 用 户 下 的 并 发 控 制 和 恢 复 数 据 库 。3. GPS02,03,04)GPS 是 英 文 Global Positioning System（ 全 球 定 位 系 统 ） 的 简 称 。 是 一 种 采 用 距离 交 会 法 的 卫 星 系 统 。 分 为 空 间 部 分 、 地 面 控 制 系 统 、 用 户 设 备 部 分 。 GPS 的 空 间部 分 是 由 24 颗 工 作 卫 星 组 成 ,它 位 于 距 地 表 20 200km 的 上 空 ,均 匀 分 布 在 6 个 轨 道面 上 (每 个 轨 道 面 4 颗 ) 。GPS 是 美 国 海 陆 空 三 军 联 合 研 制 的 全 球 性 、 全 天 候 和 实 时 性 导 航 、 定 位 和 定 时 系 统 . 该 系 统 从 1973 年 12 月 开 始 研 制 , 20 世 纪 80 年 代 试 运 行 , 90 年 代 成 熟 . GPS 由 卫 星系 统 、 地 面 控 制 系 统 和 用 户 接 收 机 三 个 部 分 组 成 . 与 其 他 定 位 技 术 相 比 , GPS 具 有 全天 候 全 球 覆 盖 、 高 精 度 、 多 用 途 、 定 位 速 度 快 、 自 动 化 程 度 高 、 抗 干 扰 性 能 好 、 保 密 性强 和 经 济 效 益 高 等 特 点 。 该 技 术 正 沿 着 卫 星 系 统 性 能 改 进 、 接 收 机 性 能 改 进 和 导 航 定位 方 法 完 善 三 个 方 向 发 展 。轨 道 倾 角 为 55。 此 外 ,还 有 3 颗 有 源 备 份 卫 星 在 轨 运 行 。 卫 星 的 分 布 使 得 在 全 球 任 何地 方 、 任 何 时 间 都 可 观 测 到 4 颗 以 上 的 卫 星 ,并 能 在 卫 星 中 预 存 的 导 航 信 息 还 可 用 一段 时 间 ,但 导 航 精 度 会 逐 渐 降 低 。 地 面 控 制 系 统 由 监 测 站 (Monitor Station)、 主 控 制 站(Master Monitor Station)、 地 面 天 线 (Ground Antenna)所 组 成 。 用 户 设 备 部 分 即GPS 信 号 接 收 机 。 其 主 要 功 能 是 能 够 捕 获 到 按 一 定 卫 星 截 止 角 所 选 择 的 待 测 卫 星 ， 并跟 踪 这 些 卫 星 的 运 行 。 当 接 收 机 捕 获 到 跟 踪 的 卫 星 信 号 后 ， 就 可 测 量 出 接 收 天 线 至 卫 星的 伪 距 离 和 距 离 的 变 化 率 ,解 调 出 卫 星 轨 道 参 数 等 数 据 。 根 据 这 些 数 据 ， 接 收 机 中 的 微处 理 计 算 机 就 可 按 定 位 解 算 方 法 进 行 定 位 计 算 ， 计 算 出 用 户 所 在 地 理 位 置 的 经 纬 度 、 高度 、 速 度 、 时 间 等 信 息 。4. 地图投影 02,03,04)就 是 依 据 一 定 的 数 学 法 则 将 气 球 曲 面 映 射 到 平 面 或 者 可 以 展 开 成 平 面 的 曲 面 （ 如 圆 柱 ，圆 锥 ） ， 以 此 建 立 地 表 面 点 与 平 面 点 之 间 的 一 一 对 应 关 系 。2地 图 投 影 ,Map Projection.把 地 球 表 面 的 任 意 点 ， 利 用 一 定 数 学 法 则 ， 转 换 到 地 图 平 面上 的 理 论 和 方 法 。 地 图 投 影 就 是 指 建 立 地 球 表 面 （ 或 其 他 星 球 表 面 或 天 球 面 ） 上 的 点 与投 影 平 面 （ 即 地 图 平 面 ） 上 点 之 间 的 一 一 对 应 关 系 的 方 法 。 即 建 立 之 间 的 数 学 转 换 公 式 。它 将 作 为 一 个 不 可 展 平 的 曲 面 即 地 球 表 面 投 影 到 一 个 平 面 的 基 本 方 法 ， 保 证 了 空 间 信 息在 区 域 上 的 联 系 与 完 整 。 这 个 投 影 过 程 将 产 生 投 影 变 形 ， 而 且 不 同 的 投 影 方 法 具 有 不 同性 质 和 大 小 的 投 影 变 形 。(1)按 变 形 方 式 可 分 等 角 投 影 、 等 (面 )积 投 影 和 任 意 投 影 三 类 。(2）按 转 换 法 则 ， 分 几 何 投 影 和 条 件 投 影 。(3） 按 投 影 轴 与 地 轴 的 关 系 ， 分 正 轴 （ 重 合 ） 、 斜 轴 （ 斜 交 ） 和 横 轴 （ 垂 直 ） 三 种 。（ 4） 几 何 投 影 中 根 据 投 影 面 与 地 球 表 面 的 关 系 分 切 投 影 和 割 投 影 。5. 元数据 02,03)data about data (关于数据的数据 )。是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多反映数据自身特征规律，以便用户对数据集准确，搞笑充分的开发与利用。不同领域的数据，其元数据的内容会有很大的差异，通过元数据可以检索访问数据库，可以有效的利用计算机系统资源。可以对数据进行加工处理和二次开发等，实现空间信息共享的核心标准。它 是 一 种 广 泛 存 在 的 现 象 ， 在 许 多 领 域 有 其 具 体 的 定 义 和 应 用 。 元数据（Metadata） ，又称元数据、中介数据，为描述数据的数据（data about data） ，主要是描述数据属性（property）的信息，用来支持如指示储存位置、历史资料、资源寻找、文件纪录等功能。元数据算是一种电子式目录，为了达到编制目录的目的，必须在描述并收藏数据的内容或特色，进而达成协助数据检索的目的。论述题(25”x3)1. 比较矢量数据与栅格数据的优缺点（02 ，03，04）矢量和栅格数据结构总体比较矢量结构和栅格结构是利用计算机形象表现客观世晃的两种基本方式，二者互相补充，相辅相成。矢量结构力图精确而简明地表达人类对地理空间事物简化抽象的结果，即点、线和多边形空间对象的轮廓，具有天然的精练性，以及为了保证准确、精练而带来的结构复杂性。栅格结构的基点是从某种(属性)角度，用简单规整的格网来模拟空间景观的整体形象，数据量大而结构简单，但抽象和简明地表达主要空间对象及空间关系的能力不够强。矢量和栅格数据结构的表现手法和总体效果也正好相反：矢量结构的数据的空间位置坐标取值可以是任意的、连续的，但表达的空间形象是分立空间对象组成的画面，即总体效果是不连续的；而栅格结构的数据取值方式是不连续的、分立的，但总体表达效果却可以是连续的，表现为照片般的空间图像。矢量数据优点：数结构紧凑，冗余度低 拓扑关系易于空间分析，查询 图形显示质量好 精度高 便于面向实体的数据表达 缺点：软件实现的技术要求比较高 多边形叠置分析相对困难 数据结构复杂 不能像遥感图像那样做增强处理 栅格数据优点：数据结构简单 空间分析较易实现 有利于遥感数据的匹配应用和分析 输出快速成本低廉 缺点：数据冗余度高 拓扑关系难以表达 定位精度比矢量低 投影转换难。3通过以上的分析可以看出，矢量数据结构和栅格数据结构的优缺点是互补的（图 2-4-1）为了有效地实现 GIS 中的各项功能(如与遥感数据的结合，有效的空间分析等)需要同时使用两种数据结构，并在 GIS 中实现两种数据结构的高效转换。在 GIS 建立过程中，应根据应用目的和应用特点、可能获得的数据精度以及地理信息系统软件和硬件配置情况，选择合适的数据结构一般来讲，栅格结构可用于大范围小比例尺的自然资源、环境、农林业等区域问题的研究。矢量结构用于城市分区或详细规划、土地管理、公用事业管理等方面的应用。2. 试述 GIS 的基本构成及 GIS 在地理学中的地位地理信息系统主要由四部分组成：即计算机硬件系统，计算机软件系统，空间数据及系统的组织和使用维护人员即用户。地理信息系统与地理学有着密切的关系，可以说地理信息系统是一个以新的技术手段和思想解决地理学问题，是地理学研究上一次质的飞跃。而地理学是地理信息系统的理论依托。Parker，把地理学称之为地理信息系统之父。离开地理学，gis 处理的空间数据只是一堆毫无意义的数据，同样，离开地理学模型，计算机也无法建立起真正的地理信息系统。另外，gis 是地理学的许多分支，特别是地理学，大地测量学，地形学，遥感技术有着密切的关系。3. 谈谈 GIS 空间数据的共享途径（02，03）GIS 空间数据共享的实现模式 由于地理信息系统的图形数据格式各异，给信息共享带来了极大的不便，解决多格式数据源集成一直是近年来 GIS 应用系统开发中需要解决的重要问题。目前，实现多源数据集成的方式大致有四种，即：数据格式转换模式、数据互操作模式、直接数据访问模式、开放式数据库互接模4式。1、数据格式转换模式 格式转换模式是传统 GIS 数据集成方法。顾名思义，在这种模式下，其他数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后，复制到当前系统中的数据库或文件中。这是目前 GIS 系统数据集成的主要办法。目前得到公认的几种重要的空间数据格式有：ESRI 公司的 Arc/Info Coverage、ArcShape Files、E00 格式；AutoDesk 的 DXF 格式和 DWG 格式；MapInfo 的 MIF 格式；Intergraph 的 dgn 格式等等。 2、数据互操作模式 数据互操作模式是 OpenGIS consortium(OGC)制定的规范。OGC 是为了发展开放式地理数据系统、研究地学空间信息标准化以及处理方法的一个非盈利组织。GIS 互操作是指在异构数据库和分布计算的情况下，GIS 用户在相互理解的基础上，能透明地获取所需的信息。OGC 为数据互操作制定了统一的规范，从而使得一个系统同时支持不同的空间数据格式成为可能。根据 OGC 颁布的规范，可以把提供数据源的软件称为数据服务器（Data Servers） ，把使用数据的软件称为数据客户（Data Clients） ，数据客户使用某种数据的过程就是发出数据请求，由数据服务器提供服务的过程，其最终目的是使数据客户能读取任意数据服务器提供的空间数据。OGC 规范基于 OMG 的 CORBA、Microsoft 的 OLE/COM 以及 SQL 等，为实现不同平台间服务器和客户端之间数据请求和服务提供了统一的协议。OGC 规范正得到 OMG 和 ISO的承认，从而逐渐成为一种国际标准，将被越来越多的 GIS 软件以及研究者所接受和采纳。目前，还没有商业化 GIS 软件完全支持这一规范。 数据互操作为多源数据集成提供了崭新的思路和规范。它将 GIS 带入了开放式的时代，从而为空间数据集中式管理和分布存储与共享提供了操作的依据。OGC 标准将计算机软件领域的非空间数据处理标准成功地应用到空间数据上。3、直接数据访问模式 直接数据访问指在一个 GIS 软件中实现对其他软件数据格式的直接访问，用户可以使用单个 GIS 软件存取多种数据格式。直接数据访问不仅避免了繁的数据转换，而且在一个 GIS 软件中访问某种软件的数据格式不要求用户拥有该数据格式的宿主软件，更不需要该软件运行。直接数据访问提供了一种更为经济实用的多源数据集成模式。 目前使用直接数据访问模式实现多源数据集成的 GIS 软件主要有两个，即： Intergraph 推出的 GeoMedia 系列软件和中国科学院地理信息产业发展中心研制的SuperMap。GeoMedia 实现了对大多数 GIS/CAD 软件数据格式的直接访问，包括：MGE、Arc/Info、 Frame、Oracle Spatial、SQL Server、Access MDB 等。SuperMap 2.0 则提供了存取 SQL Server、Oracle Spatial、ESRI SDE、 Access MDB、SuperMap SDB 文件等的能力，在以后的版本中将逐步支持对 Arc/Info Coverage、AutoCAD DWG、MicroStation DGN、ArcView 等数据格式的直接访问。 直接数据访问同样要建立在对要访问数据的数据格式的充分了解的基础上，如果要访问的数据的格式不公开，就非破译该格式不可，还要保证破译完全正确，这样才能真正与该格式的宿主软件实现数据共享。如果宿主软件数据格式发生变化，各数据集成软件不得不重新研究该宿主软件数据格式，提供升级版本，而宿主软件的数据格式发生变化时往往不对外声明，这样，其他数据集成软件对基于这种 GIS 软件数据格式的数据的处理必定存在滞后性4开放式数据库互接模式 该模式基于这样一个事实：现在尽管各个数据库存储数据的数据格式不同，但几乎每个数据库系统都支持开放式数据库互接（ODBC） ，都按照 ODBC 的要求提供接口一致的驱动程序。而一般的 GIS 数据都具有一些空间数据的特性，因袭可以定义一个包含各种数据的元数据文件，在此基础上，采用面向对象的思路，定义一个包含纯虚函数、不可实例化的抽象基类，这个基类应具备 GIS 空间数据读写的基本接口。在定义好面向抽象 GIS 数据格式的抽象基类和统一接口的基础上，由各 GIS 软件厂商完成存取自己格式数据的子类的动态连接库（类似于 ODBC 中各数据库系统的驱动程序） 。实现厂商一次编程，其他开发者拿来就用，省却大量的重复劳动，加快开发进程。 该模式的优点就是，由于各 GIS 软件开发商提供的派生类是继承统一的抽象基类，各函数接口一致，可集成到自己开发的 GIS 软件中，提供对其他软件强有力的支持，并且不会产生数据丢失。而且各 GIS 软件开发商在不暴露其底层文件格式的情况下，最大程度地方便其他软件的开发者，一旦其内部数据格式有所变动，则只需提供相应的升级过的动态连接库，二次开发人员和其他利用其动态连接库的软件不需作任何变动和重新编译程序。如何保证数据共享：1. 数据格式：根本途径是制定一个全球统一的数据格式，通过将这一个格式作为转换标准，使之成为5GIS 数据交换的主流。2. 体系结构：为了实现这个全球统一的数据格式，要求制定出全面的数据结构，尽量囊括全空间对象的描述方法，为不同领域和不同层次提供有效的，方便的统一标准3. 政策方面：各国政府应加以宏观政策的引导和调控，制定和完善地理信息产业政策和法规。以改变个部门之间数据共享改价过高的问题。4. 你对 GIS 和遥感的关系有何了解，请加以说明简述 GIS 和遥感的关系，遥感和 GIS 集成的关键技术。 （03 ）简述遥感与 GIS 之间的关系。 （04）试述“3s”集成的概念，理论，关键技术。(08)遥感 (R em o te Sen sing , R S ) 一词本身具有广义和狭义两种理解。 当然, 我们所指的 R S自然是狭义的遥感, 它是指从远距离、高空及外层空间的平台上 , 利用可见光、红外、微波等探测仪器, 通过摄影或扫描方式, 对电磁波辐射能量的感应、传输的处理, 从而识别地面物体的几何影像、性质及运动状态的现代化技术系统。地理信息系统 (Geog rap h ica l Info rm ation) 则是一种综合处理和分析空间数据的技术系统, 它是在计算机软件、硬件支持下，对描述外部客体的空间及属性数据按一定的地理坐标进行输入、存储、更新、运算、分析处理、图形显示, 为地学研究与科学决策服务的技术系统。 它具有空间性, 动态性, 区域空间分析、综合分析、动态预测及决策服务的能力。GPS是美国海陆空三军联合研制的全球性、全天候和实时性导航、定位和定时系统. 该系统从1973年12月开始研制, 20世纪80年代试运行, 90年代成熟. GPS由卫星系统、地面控制系统和用户接收机三个部分组成. 与其他定位技术相比, GPS 具有全天候全球覆盖、高精度、多用途、定位速度快、自动化程度高、抗干扰性能好、保密性强和经济效益高等特点.该技术正沿着卫星系统性能改进、接收机性能改进和导航定位方法完善三个方向发展RS与GIS关系：（1 ）R S 作为一种高效的信息采集手段, 其应用价值和效益不仅发挥在资源调查和环境监测上, 还表现在遥感信息综合开发和利用的研究已广泛应用于其它领域。 将 R S 作为一项信息工程, 形成从信息的获取和处理直到预测、规划和决策的综合信息流程。 显然, 要做到这一点, 只有实现 R S 与 G IS 技术的结合, 即把 R S 信息作为 G IS 的信息源与数据更新手段, 把 G IS 作为支持 R S 信息综合开发和应用的理想工具。（2）遥感是 GIS重要的数据源，有效的数据更新手段。GIs之所以有效是因为它的数据时时势的有效的。遥感能准确迅速综合大范围采集和资料数据。同时，遥感具有多光谱多时相的特点，它为gIs数据更新提供了全方位的收单的动态数据源。 G IS 的建立, 首先问题是收集信息。 R S 技术具有宏观性动态性、及时性，高分辨率、多波谱、多时相、动态的特点。 它的数字影像处理又是基于图像数据库的操作与管理 , 经过计算机图像处理技术所获取的大量图形图像信息数据为 G IS 提供了丰富的信息源, 将 R S 信息应用于 G IS , 可以大大降低 G IS 中数据获取的成本, 加快数据更新的步伐。（3）GIS 为遥感提供有用的辅助信息和手段，GIS中确定的实体位置以及DEM可以显著提高遥感的定位精度和分类精度，从而提高整个遥感的应用水平。G IS 是 R S 的合理“延伸”G IS 引入到 R S 图像处理和 R S 应用分析中, 大大提高了 R S, 图像的可识别性。 例如, 在 R S 图像的分类处理中 , 将 G IS 中的地形信息与陆地卫星图像处理结合起来, 可在很大程度上提高 R S 数据的自动分类精6度及应用价值。集成：由英文/ Integration0一词翻译而来,包含有/ 使完整、整合、融合、合而为一等含义, 其核心含义是要在不同的部分之间建立一种有机的联系. 笔者认为, 这种联系有多种实现方式, 不同实现方式之间联系的紧密程度和性质会有差异, 实现的代价和针对的应用目的也不同. 这种联系的差异可以从广度、深度和同步性三个方面来探讨. 广度指建立了联系的子系统或要素的多少, 包括三种两要素集成方式( RS+GIS/ RS+GPS/ GIS+GPS)和一种3 要素集成方式( RS+ GIS+GPS) . 深度是指联系的紧密程度, 包括三个层次, 即数据层次的集成、平台层次的集成和功能层次的集成. 所谓数据层次的集成, 是通过数据的传递来建立子系统之间的联系, 此时平台处于分离状态, 数据传递要通过网络或人工干预完成, 故效率较低. 平台层次的集成是在一个统一的平台中分模块实现两个以上子系统的功能, 各模块共用同一用户界面和同一数据库, 但彼此保持相对的独立性. 功能层次的集成是一种面向任务的集成方式. 此种集成方式同样要求平台统一, 数据库统一, 界面统一, 不同的是, 它不再保持子系统之间的相对独立性, 而是面向应用设计菜单、划分模块, 往往在同一模块中包括了属于不同子系统的功能实现. 同步性是指系统处理数据的时效与现势性, 即数据获取与数据处理的时间差, 包括完全同步、准同步和非同步三种方式. 完全同步是指数据获取与数据处理同时进行, 此方式下数据采集是一个连续的不间断过程, 并且要求数据处理的速度与数据采集的速度严格匹配. 准同步是在数据获取与数据处理之间存在一定的时间差, 造成该时间差的原因是数据处理的速度与数据采集的速度不能严格匹配, 进而使得数据采集不是连续进行而是在两次采集之间存在一定的时间间隔. 非同步是指数据获取与数据处理之间存在较长的时间间隔, 造成这种间隔的原因是因为数据获取与传递的过程太长( 如统计资料和RS 影像) , 有时是因为目前尚不能克服的技术上的一些限制( 如用载波相位法解算的定位数据) . 应该指出, 同步与准同步方式不仅要求数据处理平台集成, 同时也要求数据采集台集成, 故实现的代价较高, 通常只用于需要实时监控和快速反应的紧急事件如救灾抢险、交通或战场指挥等. 在大多数情况下, 非同步方式都能满足应用要求, 且成本远低于同步、准同步方式,是一种恰当的选择。RS与GIS集成关键技术RS与 GIS的集成是3S中最重要也最核心的内容，对于各种GIS，RS是其重要的外部信息源 是其数据更新 的重要手段 。反之GIS 亦可为RS的图像处理提供所需要的一切辅助数据。两者结合的关键技术在于栅格数据和矢据的接口问题。遥感系统普遍采用栅格格式其信息是以像元存储的而GIS 主要是采用图形矢量格式是 按线面多边形存储的 因而由于数据结构的差异 图像数据库和图形数据库之间的集成也是两者集成的难点现阶段其解决方式如图所示。因为早期的GIS大多采用矢量数据结构, 而RS采用栅格数据结构记录. 绝大部分GIS 中现已能够处理矢量、栅格两种数据格式, 此问题基本解决. 集成的另一难点是RS影像信息的自动识别和提取, 该问题仍未能彻底解决.GIS与GPS 集成： GPS和GIS 集成是利用 GIS中的电子地图结合GPS 的实时定位技术为用户提供一种组合空间信息服务方式, 通常采用实时集成方式. 从严格的意义上说, GPS提供的是空7间点的动态绝对位置, 而GIS 提供的是地球表面地物的静态相对位置. 二者通过同一个大地坐标系统建立联系. 在实际应用中, 在非集成方式下使用GIS和GPS技术常常产生以下两方面的问题. 其一, 在实地位置和图上位置之间建立联系只能靠目测估计, 速度慢、准确性差. 其二 , 在动态定位或者缺乏参照物的场合 , 由于不能确定实地位置和图上位置之间的对应关系, 只能靠目测来获得测点周围地物的相对位置,受人眼视野窄、不能定量等因素的影响, 靠目测获得的测点周围地物相对位置在信息量、准确性等方面存在严重不足. 所以, 在电子导航、自动驾驶、公安侦破、实时数据采集和更新等既需要空间点动态绝对位置又需要地表地物静态相对位置的应用领域, GIS 与GPS集成几乎是一种必然的选择. 具体的说, 存在以下几种集成模式( 1) GPS单机定位+栅格式电子地图 ; ( 2) GPS单机定位+矢量电子地图; ( 3) GPS差分定位+矢量/ 栅格电子地图。RS与GPS 集成GPS和RS 集成的主要目的是利用GPS 的精确定位功能解决RS定位困难的问题, 既可以采用同步集成方式, 也可以采用非同步集成方式. 传统的遥感对地定位技术主要采用立体观测、二维空间变换等方式, 采用地空_模式先求解出空间信息影像的位置和姿态或变换系数, 再利用它们来求出地面目标点的位置, 从而生成DEM和地学编码图像. 但是 , 这种定位方式不但费时费力 , 而且当地面无控制点时更无法实现 ,从而影响数据实时进入系统.PS强大的定位功能为RS影像的实时处理与快速编码提供了可能, 其基本原理是采用GPS/ INS方法, 将传感器的空间位置(Xs, Ys, Zs)和姿态参数(fai.w.k)记录下来, 通过相应软件 , 快速产生直接地学编码.“ 3S”整体集成: 3S整体集成包括以 GIS为中心的集成方式和以GPS/RS为中心的集成方式. 前者的目的主要是非同步数据处理, 通过利用GIS作为集成系统的中心平台, 对包括RS和GPS在内的多种来源的空间数据进行综合处理、动态存贮和集成管理, 同样存在前文所说的数据、平台( 数据处理平台) 和功能三个集成层次, 可以认为是RS与GIS集成的一种扩充. 后者以同步数据处理为目的, 通过RS 和GPS提供的实时动态空间信息结合GIS的数据库和分析功能为动态管理、实时决策提供在线空间信息支持服务. 该模式要求多种信息采集和信息处理平台集成, 同时需要实时通讯支持,故实现的代价较高. 加拿大的车载/ 3S0 集成系统(VISAT) 和美国的机载/ 星载/ 3S0集成系统是后一种集成模式比较成功的两个实例.“3S”集成的应用及其关键问题： 由于RS 、GIS和GPS在功能上的互补性, 各种集成方案通过不同的组合取长补短, 不仅能充分发挥其各自的优势, 而且能够产生许多新的功能. 如果说RS、GIS和GPS 三种技术的单独应用提高了空间数据获取和处理的精度、速度和效率, 那么3S 集成除了在以上三方面更进一步以外 , 其优势还表现在其动态性、灵活度和自动化等方面. 所谓动态性是指数据源与现实世界的同步性、不同数据源之间的同步性以及数据获取与数据处理的同步性. 灵活度是指用户可以根据不同的应用目的来决定相应数据采集和数据处理, 建立二者之间的联系及反馈机制, 从而以最恰当的方式完成指定的任务. 自动化是指集成系统能够自动完成从数据采集到数据处理的各个环节, 不需要人工干预. 以上的三种优势不同程度地反映在各种具体的集成模式中.3S集成已经在测绘制图、环境监测、战场指挥、救灾抢险、公安消防、交通管理、精细农业、地学研究、资源清查、国土整治、城8市规划、和空间决策等一系列领域获得了广泛的应用, 可以肯定, 在未来其应用领域还将进一步拓展. 但无论其应用领域如何广泛, 也无论其应用领域在未来如何拓展,3S集成本质上是三种对地观测技术的集成, 它所能提供的是不同层次的空间信息服务, 服务内容会随具体的应用场合不同而改变, 但不会超出以下五个层次的组合. ( 1) 直接信息服务, 包括原始遥感影像、 GPS定位信息和GIS数据库中存贮了的信息;( 2) 复合信息服务, 包括带有 RS影像或地图背景的解算好的GPS定位信息, 经过处理带有地学编码的遥感影像或同时包含RS和GIS信息的影像地图. ( 3) 查询信息服务, 包括从空间位置到空间属性的双向查询以及二者的联合查询, 此处空间位置可由RS、GPS 或GIS 任意一种方式指定. ( 4) 计算信息服务, 包括由GIS 计算所得的空间目标本身的长度、面积和体积或其相互之间的距离和空间关系等. ( 5) 复杂信息服务, 包括利用空间分析和模型得到的各种结果, 如: 最短路径或交通堵塞时的替代路线、污染物泄漏或管线断裂影响范围、自然灾害灾情实时估算等等. 显然, 上述五种信息的实时或非实时组合可以应用于但不限于上文所提到的12个领域.应该指出, 尽管 3S集成获得了广泛的应用,但仍有许多尚未彻底解决的问题, 在对3S集成及其关键技术的理解上也存在不同的意见. 李德仁强调技术上的可行性, 认为3S集成需要解决的关键问题是 : ( 1) 系统的实时空间定位; ( 2) 系统的一体化数据管理; ( 3) 语义和非语义信息的自动提取理论方法 ; ( 4) 基于GIS 的航空, 航天遥感影像的全数字化智能系统及对GIS数据。除了以上几个方面以外3S集成关键技术还包括多源多时相多尺度信息的获取与集成技术空间信的动态管理与综合分析技术。3S 集成的技术与交换技术以及虚拟现实和可视化技术等以下着重从多源空间数据的集成数据挖掘模型库管理系统和虚拟现实可视化技术几个方面简述集成技术的研究现状。1. 多源空间数据的集成由于不同地理信息系统平台的数据并没有一个统一的数据表达的标准规范，所以各GIS应用软件都使用各自的数据定义方式。当需要建立一个标准的地理信息数据库的时候就需要将来自不同gis应用软件的数据进行数据格式的转换操作，以实现数据的 整合主要的集成模式有数据格式转换模式 数据互操作模式和直接数据访问模式。不同数据格式之间的转换会造成部分信息的丢失 而且数据转换一般通过交换格式进行转换过程较复杂。2.数据挖掘数据挖掘是指把人工智能，机器学习与数据库等技术结合起来由计算机自动地从数据库或数据仓库中的大量数据中揭示出隐含的先前未知的并具有潜在价值的信息或模式 以解决数据量大而知识贫乏这一困扰专家系统的知识瓶颈问题的非平凡过程 尽管专家系统中在知识表达和知识应用的研究取得了不少进展，但知识获取仍然主要依赖于专家和知识工程师 离知识自动生成还有相当大的差距 因 此知识获取问题成了专家系统发展的瓶颈，也成了建立智能化遥感与地理信息系统的瓶颈。3.模型库系统gis应用的相关领域都已有了许多具有实用价值的应用分析模型。这些模型为空间辅助管理决策提供了强有力的支持 然而这些模型一般都缺乏友好的交互界面模型的分析结果不形象不直观，相反gis在人机交互可视化等方面则具备强大的功能。鉴于此将专业应用模型集成到gis系统中不仅能增强的gis分析功能同时也能提高已有模型的重用率。 实现gis与应用模型的无缝集成挖掘gis在各领域的应用已受到诸多学者9专家密切关注。4.虚拟现实可视化技术虚拟现实（VR），三维仿真（ 3D）是近年来发展比较快且十分活跃的技术领域之一。gis与虚拟现实技术和三维仿真技术相结合，将虚拟地理环境带入gis可以模拟反映地学特征，处理与地学相关的属性要素。使得gis用户在处理三维客观世界的虚拟环境中能更有效的管理，分析空间实体数据。2003 地理信息系统名词解释(5”x10)1. 地理信息系统2. 监督与非监督分类（03,08）监 督 分 类 （ supervised classification） 又 称 训 练 场 地 法 ， 是 以 建 立 统 计 识 别 函 数 为理 论 基 础 ， 依 据 典 型 样 本 训 练 方 法 进 行 分 类 的 技 术 。 即 根 据 已 知 训 练 区 提 供 的 样 本 ， 通过 选 择 特 征 参 数 ， 求 出 特 征 参 数 作 为 决 策 规 则 ， 建 立 判 别 函 数 以 对 各 待 分 类 影 像 进 行 的图 像 分 类 ， 是 模 式 识 别 的 一 种 方 法 。 要 求 训 练 区 域 具 有 典 型 性 和 代 表 性 。 判 别 准 则 若 满足 分 类 精 度 要 求 ， 则 此 准 则 成 立 ； 反 之 ， 需 重 新 建 立 分 类 的 决 策 规 则 ， 直 至 满 足 分 类 精度 要 求 为 止 。 常 用 算 法 有 ： 判 别 分 析 、 最 大 似 然 分 析 、 特 征 分 析 、 序 贯 分 析 和 图 形 识 别等 。非 监 督 分 类 (Unsupervised Classification ) 是 以 不 同 影 像 地 物 在 特 征 空 间 中 类 别 特征 的 差 别 为 依 据 的 一 种 无 先 验 （ 已 知 ） 类 别 标 准 的 图 像 分 类 ， 是 以 集 群 为 理 论 基 础 ，通 过 计 算 机 对 图 像 进 行 集 聚 统 计 分 析 的 方 法 。 根 据 待 分 类 样 本 特 征 参 数 的 统 计 特 征 ， 建立 决 策 规 则 来 进 行 分 类 。 而 不 需 事 先 知 道 类 别 特 征 。 把 各 样 本 的 空 间 分 布 按 其 相 似 性 分割 或 合 并 成 一 群 集 ， 每 一 群 集 代 表 的 地 物 类 别 ， 需 经 实 地 调 查 或 与 已 知 类 型 的 地 物 加 以比 较 才 能 确 定 。 是 模 式 识 别 的 一 种 方 法 。 一 般 算 法 有 ： 回 归 分 析 、 趋 势 分 析 、 等 混 合 距离 法 、 集 群 分 析 、 主 成 分 分 析 和 图 形 识 别 等 。3. GPS（0203,04 ）4. 地图投影5. 元数据6. 遥感图像地形纠正如果 地 形 不 平 坦 ， 受 坡 度 和 坡 向 的 影 响 ， 传 感 器 会 的 的 能 量 也 会 发 生 变 化 ， 如 一 个 区域 获 得 能 量 会 随 着 阴 影 而 有 所 减 少 从 而 减 少 图 像 的 亮 度 值 ， 对 于 高 山 峡 谷 地 区 的 图 像 ，地 形 校 正 是 非 常 有 必 要 的 ， 通 常 可 选 用 TM 图 像 进 行 纠 正 。利 用 遥 感 器 观 测 目 标 物 辐 射 或 反 射 的 电 磁 能 量 时 ， 从 遥 感 器 得 到 的 测 量 值 与 目 标 物 的光 谱 率 或 光 谱 辐 射 亮 度 等 物 理 量 是 不 一 样 的 ， 遥 感 器 本 身 的 光 电 系 统 特 征 、 太 阳 高 度 、地 形 以 及 大 气 条 件 等 都 会 引 起 光 谱 亮 度 的 失 真 。 为 了 正 确 反 映 地 物 目 标 的 反 射 或 辐 射的 特 性 ， 清 除 图 像 数 据 中 依 附 在 辐 射 亮 度 中 的 各 种 失 真 的 过 程 。7. 数据库管理系统8. 地理信息地 理 信息(Geographic Information)是指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数据、质量、分布特征，联系和规律