遥感与地理信息系统遥感与地理信息系统模拟一模拟一一、名词解释 1GPS（先写出英文全称，再作解释） GPS 是英文 Global Positioning System（全球定位系统）的简称。利用 GPS 定位卫星，在全 球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称 GPS。2GIS（先写出英文全称，再作解释） 地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和 空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用 以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。3Metadata 元数据（Meta Data）是关于数据仓库的数据，是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能 多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。 元数据的内容包括对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据 转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。其最本质、最抽象的定义为：data about data （关于数据的数据） 。4伽利略计划伽利略计划，实际上是一个欧洲的全球导航服务计划。它是世界上笫一个专门为民用目的设计的全球性卫星导航定位系统，与现在普遍使用的 GPS 相比，它将更显先进、更加有效、更为可靠。它的总体思路具有四大特点：自成独立体系；能与其它 的 GNSS 系统兼容互动；具备先进性和竞争能力；公开进行国际合作。5空间数据模型以计算机能够接受和处理的数据形式，为了反映空间实体的某些结构特性和行 为功能，按一定的方案建立起来的数据逻辑组织方式，是对现实世界的抽象表 达。分为概念模型、逻辑模型、物理模型。6空间插值算法空间插值算法常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其它空间现象的分布模式进行比较，它包括了空间内插和外推两种算法。空间内插算法：通过已知点的数据推求同一区域未知点数据。空间外推算法：通过已知区域的数据，推求其它区域数据。二、简答题 1简述等高线转成格网 DEM 的方法。 利用等高线生成 DEM 的方法很多。等高线数据既可直接生成不规则三角网( TIN) ,又可 直接生成规则格网(grid)。（1）等高线生成不规则三角网( TIN)逐点插入法三角网生长法将等高线作为特征线（2）等高线生成规则格网 等高线离散化法等高线直接内插法等高线生成TIN 法2说说 TM 影像概念及影像各波段特征。 指美国陆地卫星 45 号专题制图仪（thematic mapper）所获取的多波段扫描影像。分为 7 个波段。主要特点为具较高空间分辨率、波谱分辨率、极为丰富的信息量和较高定位精度。各波段特征： TM1 为 0.450.52 微米为蓝波段，该波段位于水体衰减系数最小的部位，对水体的穿透力 最大，用于判别水深，研究浅海水下地形、水体浑浊度等，进行水系及浅海水域制图； TM2 为 0.520.60 微米为绿波段，该波段位于绿色植物的反射峰附近，对健康茂盛植物反 射敏感，可以识别植物类别和评价植物生产力，对水体具有一定的穿透力，可反映水下地 形、沙洲、沿岸沙坝等特征； TM3 为 0.630.69 微米为红波段，该波段位于叶绿素的主要吸收带，可用于区分植物类型、 覆盖度、判断植物生长状况等，此外该波段对裸露地表、植被、岩性、地层、构造、地貌、 水文等特征均可提供丰富的植物信息； TM4 为 0.760.90 微米，为近红外波段，该波段位于植物的高反射区，反映了大量的植物 信息，多用于植物的识别、分类，同时它也位于水体的强吸收区，用于勾绘水体边界，识 别与水有关的地质构造、地貌等； TM5 为 1.551.75 微米，短波红外波段，该波段位于两个水体吸收带之间，对植物和土壤 水分含量敏感，从而提高了区分作物的能力，信息量大，应用率较高。 TM7 为 2.082.35 微米，为中红外波段，是专为地质调查追加的波段； TM6 为 10.4012.50 微米，为热红外波段，该波段对地物热量辐射敏感。3简述空间数据质量的主要控制方法。 a)传统的手工方法：将数字化数据与数据源进行比较，图形部分的检查包 括目视方法、会知道透明图上与原图叠加比较，属性部分的检查采用与 原属性逐个对比； b)源数据方法：数据集的源数据中包含大量有关数据质量的信息，通过它 可检查数据质量， 同时通过跟踪源数据可以了解数据质量的状况和变化； c)地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质 量。4简述地理信息系统的功能，并谈谈当前 GIS 的发展趋势。 GIS 的主要功能：（）空间数据的采集和输入；（）空间数据的编辑与管理；（） 空间数据的处理与转换；（）空间查询与空间分析；（）空间数据的显示与输出。 发展趋势：随着地理信息系统产业的建立和数字化住处产品在全世界的普及,GIS 将深人到 各行各业以至千家万户，成为人们生产、工作、学习和生活中不可缺少的工具和助手。数 据管理方面： (1) 多比例尺、多尺度和多维空间数据的表达；三库一体化的数据结构方向；利用数据挖 掘技术进行知识发现 （2）技术集成方面：“3S”集成即将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测技 术有机地集成在一起；GIS 与虚拟现实技术的结合；分布式技术、万维网与 GIS 的结合；三、问答题 1谈谈遥感图像几何校正的原因、思路、步骤、方法及控制点的选取。 原因：为消除影像中的几何变形，产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新影像。 引起遥感图像几何畸变的因素主要有以下 3 个方面: 传感器方面的原因, 包括扫描镜线速不均匀、扫描镜起止采样时间不同造成扫描长度的不 一致、检测器采样延迟造成各个波段间的不配准与同一波段扫描之间的错动, 以及全景畸 变。 遥感平台(卫星) 方面的原因, 包括卫星的高度变化、速度变化、卫星运动造成图像歪斜以 及卫星姿态变化造成图像的畸变。 地球本身的原因, 包括地球的自转、高程变化以及地球曲率等引起图像的畸变。 思路、步骤、方法： 第一步：打开待被校正的影像和基准影像 依次分别打开有误差的待被校正的影像（tm 影像） 、基准影像（spot 全色影像） 第二步：调用 Slect GCPs：Image to Image 命令，选择控制点 在主菜单上，选择 mapRegistrationselect GCPs：image to image 加点：（将两边的影像十字线焦点对准到自己认为是同一地物的地方后，选择 ADD POINT 添加点，看不清时别忘记放大缩小） 选好 5 个点后就可以预测：把十字叉放在参考影像某个地物，点选 predict 则待校正影像就 会自动跳转到与参考影像相对应的位置，而后再进行适当的调整并选点。 第三步：选点结束后保存控制点 在 ground control points 对话框中，单击 file-save gcp as ASCII 第四步：调用 Warp File （as Image to Map）命令，进行校正 在 ground control points 对话框中，单击 Options，选择 Warp File （as Image to Map） 。在出 现的 imput warp image 中选中你要校正的影像，点 ok 进入 registration parameters 对话框： 首先点 change proj 按钮，选择坐标系；然后更改象素的大小；最后选择重采样方法 （resampling）,一般都是选择双线性的（bilinear） ，最后选择保存路径。 控制点的选取：控制点的分布情况对于遥感影像纠正精度的影响也很大。通常我们要求的 分布均匀, 并且影像的四角附近均要有一个, 这样才能充分控制成图区域的精度。对于山地 地形较复杂的情况, 也要根据实际情况多布置一定的。一定要布置在影像纹理清晰易于定 位的地方, 切不可胡乱猜测, 宁缺毋滥。应该选择能准确判点的位置上, 如线状地物的交角或地物拐角上, 交角必须良好一。道路交叉处、桥梁, 花坛都是适于布点的地方的。在老图 选, 不要选择易于变化的地物点, 比如林地的边界, 田埂, 江河中沙洲的拐角。由于房屋存 在投影差, 如果选择房屋上的角点, 应该考虑其高程值。在很多成熟的软件中, 如果从已有 地图上选点,应尽量使用自动查找和高程点自动读取功能,有助于加快选点速度和质量2地理信息系统中空间数据有两种主要数据结构，请分别描述这两种数据结构和它们的优 缺点。 两种数据结构主要包括矢量数据结构和栅格数据结构。矢量数据结构: 利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地里实体空间 分布的一种数据组织方式。是通过记录坐标的方式来表示点、线、面及其组合体等地理实 体。点：用空间坐标来表示；线：由一串坐标对组成；面：是由线所形成的闭合多边形。 特点：定位明显，属性隐含. 栅格数据结构指基于栅格模型的数据结构，将空间分割成有规则的网格，然后在各个网格 单元内赋予空间对象相应的属性值的一种数据组织方式。地物的栅格表示：点是一个像元；线由一定方向上连接成串的相邻像元组成；面由聚集在一起的相邻像元集合来表示。 特点：属性明显，定位隐含。 栅格模型优点： 1、数据结构简单 2、叠加操作易实现 3、能有效表达空间可变性 4、栅格图象便于做图象的有效增强 缺点： 1、数据结构不严密不紧凑，需要用压缩技术解决这个问题 2、难以表达拓扑关系 3、图形输出不美观，线条有锯齿，需要增加栅格数量来克服，但会增加数据量 4、数据存储量大 矢量模型优点： 1、提供更严密的数据结构 2、提供更有效的拓扑编码，因而对需要拓扑信息的操作更有效，如网络分析 3、图形输出美观，接近于手绘 4、数据存储量小 缺点： 1、比栅格数据结构复杂 2、叠加操作没有栅格有效 3、表达空间变化性能力差 4、不能象数字图形那样做增强处理遥感与地理信息系统遥感与地理信息系统模拟二模拟二一、名词解释一、名词解释 1TIN（先写出英文全称，再作解释） TIN 即不规则三角网（Triangulated Irregular Network） ，是一种表示数字高程模型的方法。 TIN 模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面 的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得 到。2DEM（先写出英文全称，再作解释） 数字高程模型（Digital Elevation Model),简称 DEM。它是用一组有序数值阵列形式表示地 面高程的一种实体地面模型，DEM 是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及 坡度变化率等地貌特性可在 DEM 的基础上派生。3Digital Earth 数字地球是用数字化的形式对地球表层及其空间甚至于地表以下某些特征的一种抽象描述 的模型，是地球诸要素信息的数字集合4 元数据 元数据（Meta Data）是关于数据仓库的数据，是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能 多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。 元数据的内容包括对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据 转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。其最本质、最抽象的定义为：data about data （关于数据的数据） 。5缓冲区分析 即邻近度分析，是对空间点线面实体周围形成范围的一种距离空间的分析技术，主要描述 地理实体目标的影响范围和服务范围。6栅格数据结构 1、 基于栅格模型的数据结构，将空间分割成有规则的网格，然后在各个网格单元内赋予 空间对象相应的属性值的一种数据组织方式。点是一个像元；线由一定方向上连接成 串的相邻像元组成；面由聚集在一起的相邻像元集合来表示。二、简答题二、简答题 1地理信息系统的构成和五大基本功能。地理信息系统的构成和