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3S集成技术复习资料卷一一、 单选高斯克吕格投影：高斯克吕格投影是一种横轴等角切椭圆柱投影。设想一个椭圆柱横切与地球椭球某一经线，根据等角条件，将中央经线两侧一定经差范围内地球椭球体面上的经纬网投影到椭圆柱面上，并将次椭圆柱面展开为平面所得到的一种等角投影。DTM和DEM:DTM是数字地形模型，在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图，制作正射影像图以及地图的修测，在遥感应用中可作为分类的辅助数据，它还是地理信息系统的基础数据，可用于土地利用现状的分析、合理规划及洪水险情预报等；DEM是数字高程模型或称数字地形模型，DEM是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述，DEM中地形属性为高程时称为数字高程模型。几何校正：纠正各种原因引起的畸变是几何校正。N= (n+1)(n+2)/2,N为控制点数，n为方程最高次数GPS三大部分：分为空间部分GPS卫星星座；地面控制部分地面监控系统；用户设备部分GPS信号接收机。GIS数据特征：一般有三个特征：属性特征（非定位数据），表示实际现象或特征，例如变量、级别、数量特征和名称等等；空间特征（定位数据）：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置，空间特征又称为几何特征或定位特征，一般以坐标数据表示，例如笛卡尔坐标等；时间特征（时间尺度）：指现象或物体随时间的变化，其变化的周期有超短期的、短期的、中期的、长期的等等。栅格数据和矢量数据的特征: 栅格数据特点是属性明显，定位隐含，它表示的地表是不连续的是量化和近似离散的数据，栅格数据特别是易于同遥感影像的结合处理；矢量数据其定位明显，属性隐含，其定位是根据坐标直接存储的，而属性则一般存于文件头或数据结构中特定的位置，这种特点使得其图形运算的算法总体上比栅格数据结构复杂的多，有些甚至难以实现，矢量数据允许最复杂的数据以最小的冗余进行存储，相对于栅格结构来说，数据精度高，所占空间小，是高效的空间数据结构。栅格数据和矢量数据的区别：两种数据比较 栅格数据需要大量的计算机内存来存储和处理，才能达到与矢量数据相同的空间分辨程度，而矢量数据的某些特定处理较难实现，如多边形叠加、空间均值处理等。 栅格数据“属性明显、位置隐含”，而矢量数据“位置明显、属性隐含”。前者十分有利于空间分析，但专题图制图既不美观也不精确，后者存储量小，且制图精美。GPS卫星定位：主要有伪距法定位，载波相位测量定位以及差分GPS定位。GPS卫星信号：GPS卫星信号包括载波、测距码和数据码，数据码又称为导航电文，它包括C/A码和P码。绝对黑头:如果一个物体对于任何波长的电磁辐射，都全部吸收，即吸收率=1,反射率=0，则这个物体是绝对黑体。）像点位移：航空相片是地面的中心投影，根据中心投影的原理，无论是带有起伏状态的地形，还是高出地面的任何物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，这种像点位置的移动，叫做像点位移。产生像点位移的原因主要有地形起伏引起的像点位移，像片倾斜引起的像点位移，以及物理因素（如摄影材料变形，压片误差，摄影物镜畸变，大气折光和地球曲率等）引起的相像点位移。GPS的SA政策和AS政策 ：SA技术称为有选择的可用性技术，即人为地将误差引入卫星钟和卫星数据中，故意降低GPS的定位精度。SA技术的主要内容为：在广播星历中，对GPS卫星的基准频率采用技术，使星历精度降低，其变化为无规律的随机变化；在卫星钟的钟频信号中加高频抖动（即技术）。AS技术称为反电子欺骗技术，其方法是：将P码与保密的W码加成Y码，Y码严格保密。其目的是防止敌方使用P码进行精密导航定位，当实施AS技术时，非特许用户将不能接收到P码。SA和AS技术对定位的影响如下：降低单点定位的精度；降低长距离相对定位的精度；AS技术会对高精度相对定位数据处理，整周未知数的确定带来不便。遥感航片的重叠：为了使相邻两相片之间没有航摄漏洞，也为了做立体观测，应使相邻两像片之间有一部分相互重叠，这重叠的部分叫航向重叠，航向重叠的面积与一张像片的总面积之比称为航向重叠度，一般为60%不得小于53%；在相邻航线的诸多相邻像片之间也有一定的重叠称为旁向重叠，旁向重叠面积与一张像片总面积之比叫做一般为旁向重叠度，一般为15%30%。为了避免飞行距离太长可能产生较大飞行偏差，一般限制航线的长度为60120KM，航线一般为东西（或南北）方向飞行的航线。 二、名词GPS静态相对定位：将两台GPS接收机分别置于两个固定不变的待定点上，其位置静止不动，并同步观测相同的时间，可以确定两个待定点之间的相对位置。（见C书P59页）光谱曲线图：按照太阳照射地面后地物反射率与波长之间关系绘成曲线图（横轴：波长值；纵轴：反射率），称为地物反射光谱曲线。地物反射光谱：地物的反射率随入射波长变化的规律，叫做地物反射光谱。光谱反射率：光谱反射率是指地物在某波段的反射通量与该波段的入射通量之比。光谱分辨率：光谱分辨率指遥感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小。即选择的通道数、每个通道的中心波长、带宽，这三个因素共同决定光谱分辨率。直方图匹配：直方图匹配又可称为直方图规定化，是指原有图像的直方图变换为某种指定形态的直方图或某一参考图像的直方图，然后按着已知的指定形态的直方图调整原图像各像元的灰级，最后得到一个直方图匹配的图像。直方图均衡化:直方图均衡化又叫拉平扩展，是将随机分布的直方图修改成均匀分布的直方图的方法。其实质是对原图像进行重新分配图像的像元灰度值，使一定灰度范围内的像元数量大致相等。直方图匹配和直方图均衡化统称为直方图调整。直方图正态化：直方图正态化是将随机分布的原图像直方图变成高斯（正态）分布的直方图，又叫高斯扩展。其方法与均衡化类似，也采用累加的方法。直方图正态化是是直方图匹配的特例。直方图匹配的三种方法：正态拉伸匹配、暗区拉伸匹配和亮区拉伸匹配。正态分布直方图的拉伸匹配变换后的结果可使原图像直方图两侧灰级拉伸展开，而将直方图中部峰值附近区域压缩；暗区拉伸匹配使原图像变换后将低灰级值的像元灰级展开；而亮区拉伸匹配可将高灰级值的像元灰级展开。空间分析：定义一：空间分析是对分析空间数据相关技术的统称。定义二：空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。（见百度）三、简答地形起伏和像片倾斜引起的相片像点位移？答：地形起伏 水平像片的比例尺因地形起伏的影响有变化，这是因为航空像片是地面的中心投影所造成。在垂直摄影的航空像片上，高出或低于起始面的地面点在像片上的像点位置和在平面图上的位置比较产生了移动，这就是因地形起伏引起的像点位移。像片倾斜 若航空摄影时，像面未能保持水平，则将因投影面倾斜，而使像片上影像的位置发生变化。这就叫做因像片倾斜引起的像点位移。遥感数据的主要评价标准？1）空间分辨率：指遥感图像上能够详细区分的最骄傲单元的尺寸和大小，是用来表征影像分辨地物目标细节能力的指标，通常用像元大小，像解率或视场角来表示2）光谱分辨率：是指传感器所能记录的电磁波谱中某一特定的波长范围值，波长范围值越宽光谱分辨率越低，3）时间分辨率：对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔称为遥感图像的时间分辨率，要反映地物的时相变化规律，必须有遥感数据的时间分辨率作为保证4）辐射分辨率：辐射分辨率是指传感器区分两种辐射强度差异的能力，表现为灰度级的数目，辐射分辨率越高，表达景物层次的能力越强1、试述目视判读的要素是什么？ 1、航片的像点位移，它产生的原因是什么？答：航空相片是地面的中心投影，根据中心投影的原理，无论是带有起伏状态的地形，还是高出地面的任何物体，反映到航空像片上的像点与其平面位置相比，一般都会产生位置的移动，这种像点位置的移动，叫做像点位移。产生像点位移的原因主要有地形起伏引起的像点位移，像片倾斜引起的像点位移，以及物理因素（如摄影材料变形，压片误差，摄影物镜畸变，大气折光和地球曲率等）引起的相像点位移。2、GPS观测量有那些误差来源？答：GPS观测误差主要源于GPS卫星 ，卫星信号的传播过程和地面接收设备。具体如下：卫星部分：星历误差 钟误差 相对论效应信号传播：电离层 对流层 多路径效应信号接收：钟的误差 位置误差 天线相位中心变化其他影响：地球潮汐 负荷潮3、GIS 数据模型？答：（1）平面目标模型（包括矢量模型、栅格模型）； （2）地形模型（包括DEM模型、地形结构模型、地形因子提取）；（3）空间差值。4、GIS的空间数据模型？答案一： 规则格网式空间数据模型：栅格数据模型； 面向实体的空间数据模型：矢量数据模型。5、GIS数据结构?答：基于地理实体的向量数据结构：矢量数据结构，包括拓扑向量数据结构，无拓扑向量数据结构； 基于规则格网空间数据模型的数据结构：栅格数据结构，包括区域编码数据结构、游程编码数据结构。2、简述GPS定位的基本原理？答：将无线电信号发射台从地面点搬到卫星上，组成一颗卫星导航定位系统，应用无线电测距交会的原理，便可由三个以上地面已知点（控制站）交会出卫星的位置，反之利用三颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接收机）的位置，这便是GPS卫星定位的基本原理。GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中含有卫星的位置信息。用户用GPS接收机在某一时刻同时接受三颗以上的GPS卫星信号，测量出测站点（接收机天线中心）P至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标，据此利用距离交会法解算出测站P的位置。如下式所示，设在时刻ti在测站点P用GPS接收机同时测得P点至三颗GPS卫星S1,S2.S3的距离1，2，3，通过GPS电文解译出该时刻三颗GPS卫星的三维坐标分别为(Xj,Yj,Zj),j=1,2,3。用距离交会的方法求解出P点的三维坐标(X,Y,Z)的观测方程为