最新3S技术重点复习资料

1、3s期末复习资料题型：填空20%0.5分/空、名词解释20%2分/题、简做题30%56题、论述题20%10分/题、计算或证实10%第一章绪论1、地球信息科学Geoinformatics或Geomatics:又译为地理信息科学,是测绘学、摄影测量与遥感学、地图学、地理科学、计算机科学、卫星定位技术、专家系统技术与现代通讯技术等的有机集成,即多种学科的综合.是用各种现代化方法采集、量测、分析、存储、治理、显示、传播和应用与地理和空间分布有关数据的一门综合的计算机信息科学、技术和产业实体.2、地球信息科学的特点：动态性、系统化、实时性、空间特征、信息科学.6、遥感的分类：1按遥感平台分：航天遥感平台

2、处于海拔高度大于80km的空中,如火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等.航空遥感平台处于海拔高度小于80km的空中,如飞机、气球等.地面遥感平台处于地面.如三脚架、遥感车、塔、船等.2按传感器工作方式分：被动遥感：传感器本身不发射任何人工探测信号,只能被动地接受来自对象的信息.如不用闪光灯的摄影.主动遥感：传感器本身带有电磁波的辐射源,工作时向目标发射信号,接收目标物反射这种辐射波的强度.如使用闪光灯的摄影和侧视雷达.7、遥感的特性：空间特性、时间特性、光谱特性.这三大特性构成了遥感信息地学评价的三个根本标准空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率.11、地理信息系统GIS-Geographical

3、InformationSystem：在计算机软件和硬件的支持下,以一定的格式输入、存贮、检索、显示和综合分析现实世界的各类空间数据及属性特征的技术系统.12.全球定位系统gps：以卫星为根底的无线电授时、定位、测距导航系统实现精确的定位.第二章空间信息技术根底2、黄道面：地球绕地轴地球旋转轴自转的同时也绕太阳公转,地球绕太阳公转的平面即称为黄道面.3、我国常用的国家大地坐标系有：BJ541954年北京坐标系、GDZ801980年国家大地坐标系、WGS-84全球公用的地球坐标系.4、地图投影：将椭球面上各点的大地坐标,按着一定的数学法那么,变换为平面上相应点的平面直角坐标.地图投影变换：由于球面

4、的不可展示性,为了用平面坐标来表示球面上目标的空间位置,必须进行球面坐标到平面坐标的转换,这就是地图的投影变换.5、 我国的地图投影主要采用高斯一克吕格投影.在大比例尺时大于100万,采用高斯一克吕格投影横轴等角切椭圆柱投影,在中小比例尺时1:100万,采用兰勃特投影正轴等角割圆锥投影.6、 高斯投影的特征：1中央经线和赤道投影后为互相垂直的直线,且为投影的对称轴；2投影具有等角的性质投影后经纬线相垂直；3中央经线投影后保持长度不变.7、高斯-克吕格投影的优点：1等角性适合系列比例尺地图的使用与编制；2经纬网和直角坐标的偏差小,便于阅读使用；3计算工作量小,直角坐标和子午收敛角值只需计算一个带

5、.8、我国高斯投影的分带方法：在1:2.5万至1:50万的地形图,采用6.带,全球共分为60个投影带我国位于东经72°到136.间,共含11个投影带；1:1万及更大比例尺图采用3°带,全球共120个带.学习-好资料9、地形图的分幅与编号计算题1我国根本地形图的分幅和编号是按国际规定的在1:100万地形图根底上,按经纬度进行.1:100万地形图的分幅和编号：按纬差4度,经差6度分,J-50;2） 1:50万,1:20万,1:10万地形图的分幅和编号,这三种图在1:100万地形图根底上,按经纬度划分.1:50万按纬差23度分,4幅图J-50-A;1:20万按纬差40',

6、经差1度分,分36幅图,J-50-A-1;1:10万按纬差20',经差30'分,分144幅图,J-50-144.3） 1:5,1:2.5万,1:1万地形图的分幅和编号,这三种图在1:10万地形图根底上,按经纬度划分.1:5万按纬差10',经差15',分4幅图,J-50-144-A;1:2.5万按纬差5',经差7.5',分16幅图J-50-144-A-10;1:1万按纬差2.5',经差3.75',分64幅图,J-50-144-A-1.8、地形图的公里网：在大于1:10万的地形图上绘有高斯一克吕格投影平面直角坐标网,其方格为正方形,以

7、公里为单位,故又称公里网.9、公里网在地图上的间隔是随地图比例尺大小不同而不同的.在1：1万地形图中,公里网间隔10cm,实地距离1km.在1:2.5万地形图中,公里网间隔4cm,实地距离1km.在1:5万地形图中,公里网间隔2cm,实地距离1km.在1：10万地形图中,公里网间隔2cm,实地距离2km.第三章GPS的构成1、GPS定位系统由三局部组成,即空间星座局部、地面监控局部和用户设备局部.4、地面监控局部包括有：一个主控站监测站、三个注入站监测站、一个监测站.5调制：将低频信号不仅是二进制数字码序列信号,也可以是不规那么的人的声音信号、音乐信号"装载到高频电磁波的过程.7随机

8、码：但凡具有3个特点的二进制数字码序列的码称之.9伪距：将接收机中GPS复制码对准所接收的GPS码所需要的时间偏移并乘以光速化算的距离.此时间偏移是信号接收时刻接收机时间系列和信号发射时刻卫星时间系列之间的差值.7、GPS定位的特点：1全球地面连续覆盖,从而保证全球、全天候连续、实时、动态导航、定位.2功能多,精度高,可为各类用户连续提供动态目标的三维位置、三维航速和时间信息.3实时定位速度快,可在1秒内完成.4抗干扰性能好,保密性强.5操作简单.6两观测点间不需通视.7可同时提供三维坐标.8全天候作业.8、GPS定位原理单点定位原理：设有i=1,2,3,4四颗卫星,在某一时刻tj的瞬时坐标为

9、iXi,Yi,Zi,欲确定地面上某点P的三维坐标Xp,Yp,Zp,通过GPS接收机测得P点到各卫星的空间距离Sii=1,2,3,4o误差方面：由于接收机钟为质量较低的石英钟,故其测时误差bT不可忽略；至于卫星钟,均配有原子钟,因而,可得到方程:其测时精度较高,在阐述单点定位原理时可忽略；另外,对流层、电离层对测距的影响,卫星星历等误差对测距的影响可以忽略.S=_(Xp-X)2(Yp-Y)2(Zp-Zi)2其中,i=1、2、3、4；C为光速.式中有Xp、Yp、Zp、ST共计4个未知数,4颗卫星测距恰好能确定,解上式4个四元二次方程可得之,当多于4颗卫星或观测历元tj更多时,可用最小二乘原理解之.

10、第四章全球定位系统定位方法和测量1、定位方法根据定位分为：单点定位、静态相对定位、差分定位.2、差分定位或动态相对定位的根本原理：是在两个测站上安置接收机同步观测,其中一个测站的空间位置是点,通过对点的观测得到数据与观测数据之间的差值,然后用此差值对未知点的观测数据进行改正.学习-好资料3、差分定位主要有伪距差分、位置差分、载波相位差分等根本定位模式.4、差分定位按时间状态可分为实时差分和后处理差分,包括：RTD:以码相位为观测值的实时差分GPS定位技术.RTK:以载波相位为观测值的实时动态差分技术.5.SA技术：主要包括以下两个内容有意识地在播送星历中参加误差,在1式中起始计算数据Xi,Yi

11、,Zi中参加误差,使星历精度降低,称之为£技术.有意识地在卫星钟的钟频信号中参加误差,使钟频相对于标准频率10.20MHz产生土2Hz的抖动,变化周期约10分钟,从而使1式中Si有误差,即降低观测值精度,称之为8技术.第五章遥感系统和遥感技术的物理根底4、电磁波谱：根据波长的长短顺序将各种电磁波排列制成的一张图表叫做电磁波谱.5、可见光、红外线、微波是RS中常用的三大波段.7、根据辐射的波长与散射微粒的大小之间的关系,可将散射作用分为三种：瑞利散射d入、米氏散射d=入和非选择性散射即d入.8、大气窗口：电磁波在大气中传输时,通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段范围.10

12、、地物的反射光谱特性：地物的反射率随入射波长变化而变化的规律.地物反射光谱曲线：以波长为横坐标,反射率为纵坐标,绘成的曲线图.11、植物的发射光谱曲线的绘制及其影响因素1规律：在蓝光波段0.380.50pm反射率低,绿光波段0.500.60m的中点0.55m左右,形成一个反射率小峰,这就是植物叶子呈绿光的原因.在红光波段0.600.76Wm,起先反射率甚低,在0.65科m附近到达一个低谷,随后又上升,在0.700.80科m反射率陡峭上升,至U0.80科m附近到达最顶峰.详见以下图2影响植物反射率的主要因素包括叶绿素、细胞结构和含水量等.t子色本L维也构含水._限制叶子反射率II*的主要国案&a

13、mp;Q一70-山时举褰吸收水欠媵收主要吸收带&U1品青长A/pm第六章遥感技术体系1、航空摄影的种类：1按象片倾斜角分类象片倾斜角：是航空摄影机主光轴与通过镜头中央的铅垂线间的夹角S：垂直摄影：33口,得到水平象片,各局部比例尺大致相同,可量测距离.倾斜摄影：23二得到倾斜象片,变形大,但摄取面积大.2按摄影的实施方式分类：单片摄影、航线摄影、面积摄影.单片摄影：为特定目标或小地块进行的摄影,一般获得一张象片.航线摄影：沿一条航线对地面上狭长地带或线状地物进行连续的摄影.一般地,航线的长度限制为学习-好资料30-120km.面积摄影：沿数条平行航线对广阔区域进行的连续的摄影.对于航线

14、摄影和面积摄影而言,象片之间存在着一定的重叠,包括：航向重叠纵向重叠：在同一条航线上相邻两张象片间的重叠；重叠度为53%60%;用于相邻象片地物的互相衔接和立体观察.旁向重叠横向重叠：相邻航线间相邻象片的重叠；重叠度为15%30%;用于象片镶嵌等.2、航空象片的几何特性：中央投影和垂直投影.中央投影：空间任意点A均通过一固定点投影中央投影到一平面上,投影中央S、投影平面P和空间点A三者之间的关系任意.航片是地面的中央投影.垂直投影：所以投影光线互相平行且垂直地投影到投影面上.6、航空象片由于地形起伏产生的投影差为：,hr计算题hH'证实：4Saa0sSA0A0aao=WAoH又SavA

15、A0A0haA.'A0=aoffhahaaao=.ao=*aoHfH同理,那么有:r.；以6h表示aa0、bb0,hbbbo=bo其中ao、bo为象点到象王点的距离,即H、：h7、投影差规律对于水平象片：1投影差大小与象点距离象底点的距离成正比,距象底点愈远,6h愈大,象底点无象点位移.2） M与h成正比,h>0时,M>0,象点离开中央点向外移动；h<0时,6h<0,象点向着象底点移动.3加与H成反比,H愈大,街愈小.8、航空象片判读1判读标志：形状、大小、色调、阴影、纹理组合图案.2判读过程：准备工作资料准备、工具准备、圈定使用面积、熟悉地理概况、建立判读标准

16、、室内判读、野外校核、转绘成图.9、陆地卫星：1 Landsat-5为双向扫描共七个通道.TM1-5和TM7为30mM30m的地面分辨力,TM6为120mM120m.2 Landsat-7ETM+有八个通道,增加的全色波段分辨率为15m,TM6提升至U60mx60m.回归周期重复周期：Landsat1-3为18天,Landsat4-7为16天.扫描宽度：185kmM185km.11、卫星传感器：快鸟QuickBird共有五个波段,其中四个多谱段,一个全色波段,光谱范围为450mm-900mm,空间分辨率最高可达0.61米.第七章遥感图像处理技术1、遥感数据：对模拟图象进行采样获得数字图象.1模

17、拟图象：灰度和颜色连续变化；2数字图象：模拟图象经采样和量化后成为一幅由一系列灰度值不连续的、按行列有规律地排列的像元组成的图象.2、模拟图象到数字图象的转化A/D转换：包括采样和量化两个过程.1采样：位置离散化,将模拟图象按纵横两方向分割为假设干个形状、大小相同的像元,即等间隔取样成离散值,各像元的位置其所在的行和列表示,一幅图象可以表示成一个矩阵.2采样周期：相邻两个像元中央的间距.3量化：以每个像元的平均灰度或中央局部的灰度作为该像元的灰度值的处理过程.数字图象中的像元灰度值可以是整型、实型和字节型.为了节省存储空间,字节型最常用,即每个像元亮度记录为一个字节.4、信息源与最正确时相的选

18、择：1选择依据4个：遥感数据的空间分辨力、时间分辨力、光谱分辨力以及一次成像的覆盖范围和价格.2选择根本原那么：能够识别不同类型的信息；提取的信息满足应用所需的精度并且反映准确的空间位置和特征；对于动态监测,能够获得与监测周期相一致的时间序列信息.5、彩色图象合成的根本原理：选择适宜的三个波段分别作为红、绿、蓝RGB三个通道合成一幅彩色图像,以利于地物的识别.6、最优波段组合应遵循以下原那么：具有最大信息量.组合波段间具有最小相关性的原那么.8、几何校正的原因、目的和步骤：1原因：卫星图像的几何性能受卫星轨道与成像姿态的稳定性、扫描偏差、地形起伏等等多种因素影响而发生几何畸变.2目的：经运算处

19、理把处于两个坐标空间的原图像变换到新的图像坐标空间,得到某种归正的投影图,使没有任何实际地理坐标信息的图象变换到特征的地理坐标空间,满足不同类型或不同时相的遥感影像之间的几何配准和复合分析,以及遥感图象与其它来源的信息的匹配.3步骤：几何校正分两步.粗校正：由接收部门根据遥感平台、地球、传感器的各种参数进行；精校正：用户根据使用目的的不同由投影及比例尺进行.9、遥感解译可分为：目视解译、计算机自动分类.与目视判读解译不同的是计算机自动解译的主要依据是地物的光谱特性进行统计判别,具体方法包括有监分类和无监分类方法,分类结果的可靠性需通过严格的分类精度统计分析以及野外调查进行验证.10、计算机自动

20、分类的一般方法有：有监分类、无监分类.有监分类：有监分类方法是通过练习区内样本的光谱数据计算各类别的特征参数,作为各类型的度量标准,然后根据判别规那么将图像的各个象元分到一定的类别中.无监分类：无监分类是直接利用象元灰度值的统计特征进行类别划分,常用无监分类方法有逐步骤类方法、系统聚类法等.第八章GIS的组成和功能1、地理信息系统的组成：计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据库和系统治理应用人员.2、地理信息系统的功能：1数据的采集、检验与编辑.2数据处理.3空间数据库的治理.4根本空间分析.5应用模型的构建方法.6结果显示与输出.3、空间数据表达主要有两种数据格式：1网格格式又称栅格格

21、式：假想用一个细密的网格蒙在一张图件上,每一格点都属于图件的一个区域.假设某位置有一点E,那么该点所在网格标为E即可.线F,那么在线所途经的所有网格全部标为F.2矢量格式：在图件设置一个X-Y平面坐标系,图件上任意一点都有X,Y坐标值.对于点状地物,就用该点所在的坐标X,Y表示它的空间位置.对于线状地物,就用该线上经采点采出的一连串坐标点的连线来表达.4、两种数据格式的优缺点：1便于面向对象如土壤类型、土地利用单兀等的数据表示1数据结构复杂2数据结构紧凑、冗余度低2软件和硬件技木要求比拟局3有利于网络分析3多边形叠置分析比拟困难4图形显示质量高、精度好4显示与绘图本钱比拟高5图形运算效率高,投

22、影转换容易5实现数据共享不易实现册格"据卜勾1数据结构简单1图形数据量大、冗余度高2空间分析和地理现象的模拟均比拟容易2投影转换比拟困难3有利于同遥感数据的匹配应用和分析3图形显示质量比拟低4输出方法快速、本钱比拟低廉4现象识别的效果不如矢量方法5易于实现数据共享5图形运算效率低5、GIS数据源类型：地图数据、遥感数据、测量数据、野外采集数据、调查统计数据、法律文档数据、已有系统数据等等.6 .地理信息的特征：空间性、专题性、动态性.7 .GIS数据源类型：地图数据、遥感数据、测量数据、野外采集数据、调查统计数据、法律文档数据、已有系统数据等等8 .遥感数据白获取：1.目视法获取遥感

23、影像数据.2.将RS影像作为根底层输入到GIS中,实现栅格影像和GIS线画图的叠置,从中获取信息.叠置前必须进行几何校正.3.将RS直接进入GIS系统,利用RS实现对GIS空间数据和属性数据的更新.9 .屏幕跟踪扫描矢量化：将扫描仪获取的图像数据经过配准后显示在计算机屏幕上,用鼠标跟踪做屏幕矢量化,获取矢量型数据,方式分完全手工跟踪和半自动跟踪.第九章空间数据的结构4、矢量结构：通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体,坐标空间设为连续,允许任意位置、长度和面积的精确定义,即用点、线、面表现地理实体,其空间位置由所在的坐标参考系中的坐标定义.8、数据库系统的数据模型及开展阶段

24、1传统数据库系统的数据模型：1层次模型树数据结构2网络模型图数据结构3关系模型表数据结构2面向对象数据模型10 .数据模型分类：概念模型、逻辑模型、物理模型链码游程长度编码块码第十章空间数据分析3、距离量算1长度计算d=摄2-jfflfly2-yi21矢量数据的长度计算|Axo+Byo+C|,A2B2两点x1,y1、x2,y2之间距离D的计算：点x0,y0到直线Ax+By+C之0欧氏距离的计算:更多精品文档线目标的长度:Ldi表示组成线目标的线段数.2面积的计算：空间数据的自动量算是GIS的重要功能,也是进行空间分析的定量化根底.矢量格式下面积的量算通常用辛普森公式S=12"f+yi

25、)(XfXi)nJS八Si(ynyi)(X1-Xn)/2i45、视觉信息复合是将同一地区的同一上nS=i/2Ey(x+-x)il匕例尺的不同含意图象进行叠合,从而获取更多的空间信息,以便X0=Xnxn1=Xi用户判断不同地理实体的空间关系,地理信息系统中视觉信息复合通常包括以下几种类型：1.点、线和面状图之间复合2.专题图和数字高程复合生成立体专题图3.遥感信息和专题图的视觉复合6.视觉信息复合和叠置分析的关系与区别：1视觉信息复合后,参加复合的各图均不改变数据结构,也不形成新的数据,只给用户带来视觉效果.2而叠置分析,叠置的结果不仅产生视觉效果,更主要形成一新的目标.其中,对空间数据的区域进行了重新划分,属性数据中包含了参加叠置的多种数据项.