3S技術(shù)與集成考試復(fù)習(xí)資料

1、精品文檔 技術(shù)： 3SGlobal全球定位系統(tǒng)（、地理信息系統(tǒng)（Geography in formation systems ,GIS）和是遙感技術(shù)（Remote sen si ng ,RS）相結(jié)合，的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)positioning systems , GPS） 多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、 傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。：GIS （地理信息系統(tǒng)） 關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn) 是在計(jì)算機(jī)硬、軟 件系統(tǒng)支持下， 對(duì)整個(gè)或部分地球表層空間中的有是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，它可以對(duì)空間信息進(jìn)術(shù)系統(tǒng)。GIS行采集、儲(chǔ)存、管理、

2、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技 技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視GIS行分析和處理 （簡(jiǎn)而言之， 是對(duì)地球上存在的現(xiàn)象和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析） 。 覺(jué)化效果和 地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)操作（例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析等）集成在一起。：RS遙感器對(duì)物體的電磁波的輻射、 /Remote sensing ，遙感是指非接觸的，遠(yuǎn)距離的探測(cè)技術(shù)。一般指運(yùn)用傳感器 反射特性的探測(cè)， 并根據(jù)其特性對(duì)物體的性質(zhì)、 特征和狀態(tài)進(jìn)行分析的理論、 方法和應(yīng)用的科學(xué) 技術(shù)。：GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行GPSSystem （全球定位系統(tǒng)）的簡(jiǎn)稱。利用是英文 Global Positioning 定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)， 稱為全球衛(wèi)

3、星定位系統(tǒng)。 GPS 是由美國(guó)國(guó)防部研制建立的一種具有全方位、 全天候、全時(shí)段、高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度 和精確定時(shí)等導(dǎo)航信息。系統(tǒng)由空間星座、地面控制和用戶接收機(jī)三部分組成。數(shù)字地球： 一個(gè)以地球坐標(biāo)為依據(jù)的、具有多分辨率的海量數(shù)據(jù)和多維顯示的地球虛擬系統(tǒng)。 數(shù)字地球看成是 “對(duì)地球的三維多分辨率表示、 它能夠放入大量的地理數(shù)據(jù)” 。 戈?duì)柕臄?shù)字地球 學(xué)是關(guān)于整個(gè)地球、全方位的 GIS 與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。大數(shù)據(jù)： 或稱巨量資料，指的是所涉及的資料量規(guī)模巨大到無(wú)法通過(guò)目前主流軟件工具，在合 理時(shí)間內(nèi)達(dá)到擷取、管理、處理、并整理成為

4、幫助企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策更積極目的的資訊。大數(shù)據(jù)的 4V 特點(diǎn)： Volume （大量）、 Velocity （高速）、 Variety （多樣）、 Value （價(jià)值）。云計(jì)算：（cloudcomputi ng ）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通 過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。 云計(jì)算是通過(guò)使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì) 算機(jī)上， 而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中， 企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。 這使得企業(yè) 能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上， 根據(jù)需求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。 它意味著計(jì)算能力也可以作 為一種商品進(jìn)行流通，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過(guò)

5、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?智慧城市：就是運(yùn)用信息和通信技術(shù)手段感測(cè)、 分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息， 從而對(duì)包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)。其實(shí) 質(zhì)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市智慧式管理和運(yùn)行，進(jìn)而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活， 促進(jìn)城市的和諧、可持續(xù)成長(zhǎng)。RS的最新發(fā)展1、應(yīng)用衛(wèi)星的發(fā)展 ：遙感的多平臺(tái)、多傳感器和多角度；2、傳感器分辨率的發(fā)展 ：空間、時(shí)間、波譜；3、分析處理技術(shù)的發(fā)展 ：對(duì)地定位和智能化分析；4、應(yīng)用衛(wèi)星的發(fā)展 ：信息獲取向三維動(dòng)態(tài)方向發(fā)展，定性描述向定量表達(dá)過(guò)渡，應(yīng)用方向轉(zhuǎn) 向環(huán)境研究。GIS的最新發(fā)展1、空間數(shù)據(jù)庫(kù)趨向

6、“三庫(kù)”一體化：面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型及圖形矢量庫(kù)、影像柵格庫(kù)和DEM格網(wǎng)庫(kù)；2、空間數(shù)據(jù)表達(dá)趨向多尺度；3、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可發(fā)現(xiàn)更多知識(shí)；4、互聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)互操作及地學(xué)信息服務(wù)業(yè)；5、將形成較完整的理論框架體系。3S技術(shù)的集成模式目前，3S技術(shù)集成主要還是采用兩兩集成的模式， 即通過(guò)3S技術(shù)與功能的兩兩組合， 共同作用， 形成有機(jī)的一體化系統(tǒng)， 已快速準(zhǔn)確的獲取具有定位功能的對(duì)地觀測(cè)信息， 實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)信息的實(shí) 時(shí)更新和對(duì)地表現(xiàn)象與過(guò)程的綜合分析。其主要技術(shù)思路如圖。兩兩集成和整體集成（手機(jī)）精品文檔精品文檔技術(shù)的集成的關(guān)鍵技術(shù) 3S技術(shù)、空三攝影測(cè)量技術(shù)、定位定向系統(tǒng)技術(shù)、 多源、多時(shí)相、多尺度信息的

7、獲取技術(shù)： 遙感 技術(shù)、 GPS1、激光斷面掃描測(cè)高技術(shù)；技術(shù)、多尺度地理信息的自動(dòng)綜合技術(shù)、多源多時(shí)相多尺度多源、多時(shí)相、多尺度信息的集成技術(shù)： GIS2、地學(xué)信息的統(tǒng)一坐標(biāo)系技術(shù)、多時(shí)空數(shù)據(jù)一體化管理技術(shù)、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換技術(shù)；數(shù) 據(jù)的自動(dòng)更新技術(shù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、模型庫(kù)空間信息的動(dòng)態(tài)管理與綜合分析技術(shù)： GIS3、管理系統(tǒng)技術(shù)、 模型庫(kù)與應(yīng)用系統(tǒng)的無(wú)縫集成技術(shù)； 數(shù)據(jù)單向?qū)崟r(shí)傳送技術(shù)、 數(shù)據(jù)雙向?qū)崟r(shí)傳 送技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)； 4、 3S 技術(shù)集成的數(shù)據(jù)通信與交換技術(shù)： 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、地理空間信 息的可視化技術(shù)。5、 3S技術(shù)集成的虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化技術(shù)：技術(shù)集成的理論依據(jù)

8、3S揭示地球幾何即通過(guò)對(duì)地球圈層間信息傳輸過(guò)程與物理機(jī)制的研 究， 3S 技術(shù)集成的核心是對(duì)地理信息的認(rèn)知， 技術(shù)集成的基礎(chǔ)理論。形態(tài)和空間分布及變化規(guī) 律。因此， 地理信息理論 和 地理信息認(rèn)知理論 是 3S4D產(chǎn)品產(chǎn)品的生產(chǎn)DLGDRG（數(shù)字柵格地圖）、（數(shù)字線劃地圖）；、DEM （數(shù)字高程模型）DOM （數(shù)字正射影像） 4D、 成本較低、數(shù)據(jù)組合靈活，影像、柵格圖形和矢量圖形之間能夠相互補(bǔ) 充。地物的反射波譜特征 （葉片內(nèi)部細(xì)胞結(jié)構(gòu)） 、短波紅外 1.4 1.9 2.7（含水量） ；（色素） 1、 植 被：可見(jiàn)光 0.45um 、近紅外 0.7-1.1 土壤：土壤之地和有機(jī)質(zhì)含量。另氧化

9、鐵含量；2、 3 水體：水體本身光學(xué)性質(zhì)和水的狀態(tài)； 4 、 巖石：無(wú)統(tǒng)一。 傳感器的主要類型： 可見(jiàn)光近紅外遙感、遠(yuǎn)紅外遙感、微波遙感。遙感圖像分辨率 、 空間分辨率： 指像元所代表的地面范圍的大小， 即掃描儀的瞬間視場(chǎng)或 地面物體能分辨的最小像元。 1波譜分辨率：包含兩方面信息，一是指?jìng)鞲衅魉玫牟ǘ螖?shù)目、 波段波長(zhǎng)及其波段寬度，二是指輻射分辨率2、（傳感器接受波譜信號(hào)時(shí)， 能分辨的最小輻射差） 。 時(shí)間分辨率： 對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行遙感采樣的 時(shí)間間隔。 3、數(shù)據(jù)融合 是對(duì)來(lái)自不同遙感數(shù)據(jù)源的高空間分辨率影像數(shù)據(jù)與多光譜數(shù)據(jù)，按照一定的融合 模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)合成，獲得比單個(gè)遙感數(shù)據(jù)源更精確的數(shù)據(jù)

10、，從而增強(qiáng)影像質(zhì)量，保持多光譜特 性，提高空間分辨率，達(dá)到信息優(yōu)勢(shì) 互補(bǔ)、有利于圖像解譯和分類應(yīng)用的目的。融合層次分為像素級(jí)融合、特征級(jí)融合、決策級(jí)融合。地理空間： 一般指地球表層生命活躍、人地關(guān)系最為密切的區(qū)域。它上至大氣電離層，下至地 幔莫霍面，包括巖石圈、水圈、生物圈和大氣圈，之間又相互交叉，能量、信息交換極為活躍，是一個(gè)復(fù)雜的開(kāi)放式巨系統(tǒng)。以地球 橢球面為界，地理空間又分為內(nèi)地理空間和外地理空間。 地理信息：是有關(guān)地理空間對(duì)象的性質(zhì)、 特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征以及一切與之相關(guān)有用的知識(shí)。建立地理信息系統(tǒng)的目的就是在表達(dá)、存貯、管理地理信息的基礎(chǔ)上，通過(guò)地理信息的綜合分析、地理數(shù)據(jù)： 是相關(guān)

11、地理模擬、再現(xiàn)等，為地理研究和空 間規(guī)劃管理等的應(yīng)用提供決策支持。現(xiàn)象、地理特征及關(guān)系的符號(hào)化記載，是地理信息的載體和形式。 精品文檔精品文檔地理信息基本特征： 除具備客觀性、 適用性、可傳輸性和共享性等基本信息特征， 開(kāi)具有： 空間位置及分布特征； 1 多媒體特征； 、 2 3、 時(shí)變性； 4、 多尺度特性：空間多尺度、語(yǔ)義 多尺度、時(shí)間多尺度； 5、 多維結(jié)構(gòu)特性?？臻g對(duì)象： 是地理空間的組成單元，是對(duì)地理現(xiàn)象和地理事物簡(jiǎn)化、抽象的結(jié)果?？臻g對(duì)象的 描述主要包括空間 特征、屬性特征和時(shí)態(tài)特征?？臻g關(guān)系有： 方位關(guān)系、度量關(guān)系、拓補(bǔ)關(guān)系。 空間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程： 需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、

12、物理設(shè)計(jì)。GIS 數(shù)據(jù)的管理方案： 文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的混合管理； 1 、2、 全關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理；3、 對(duì)象 -關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理；4、面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫(kù)管理?？臻g分析： 是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，它以地學(xué)原理為依托，通過(guò)相關(guān)算法，從空間數(shù)據(jù)中 提取新的空間知識(shí)， 為地理研究和地理決策服務(wù)?？臻g分析的基本功能： 它通過(guò)將同一地區(qū)兩組或兩組以上的圖層要素疊置，產(chǎn)生新的多邊 形，并對(duì)其范圍內(nèi)的屬性進(jìn)行 1、 疊置分析： 分析。：它根據(jù)分析對(duì)象的點(diǎn)、線、面實(shí)體自動(dòng) 建立他們周圍一定距離的帶狀區(qū)，用于識(shí)別這些實(shí)體或2、 緩沖區(qū)分析 主體對(duì)鄰近對(duì)象的輻射范圍或影響度，以便為分析決策提供依據(jù)。 ：

13、是通過(guò)分析、模擬網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及資源在網(wǎng)絡(luò)上的 流動(dòng)和分配情況，對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源的優(yōu)化 網(wǎng)絡(luò)分析 3、配置問(wèn)題進(jìn)行研究。 ：主要用于空間目標(biāo)的分類與綜合評(píng)價(jià)。 、 空間統(tǒng)計(jì)分析 4 空間變量的 篩選； ?空間目標(biāo)分類：分類方法有聚類分析和判別分析兩類； ?、因 3、多因子重要性指標(biāo)（權(quán)重）的確定1、評(píng)價(jià)因子的選擇與簡(jiǎn)化 2 綜合分析評(píng)價(jià)：一般經(jīng)過(guò)四步 ?、選用某種方法進(jìn)行多因子綜合。子內(nèi)各類別對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)的隸屬度確定 4 地理信息可視化： 是現(xiàn)有計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)的具體應(yīng)用，是以地理環(huán)境為依托，以地理信息 系統(tǒng)為工具， 采用二維三維等表現(xiàn)形式， 把實(shí)測(cè)或計(jì)算獲得的大量抽象的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為人的視 覺(jué)

14、可以直接感受的圖形圖像，從而通過(guò) 視覺(jué)效果，探討地理信息所反映的規(guī)律與知識(shí)。 二維空間數(shù)據(jù)的可視化地圖方法涉及內(nèi)容： 、檢索數(shù)據(jù)、預(yù)處理（投影變換、數(shù)據(jù)壓 縮、幾何數(shù)據(jù)的光滑） 符號(hào)化、地圖顯示。三維仿真地圖： 是基于三維仿真和計(jì)算機(jī)三維真實(shí)感圖形技術(shù)而產(chǎn)生的三維地圖，具有仿真 的形狀、光照和紋理 精品文檔精品文檔 等，也可進(jìn)行各種三維量測(cè)和分析。三維仿真地圖的生成步驟： 、 地面模型的三角形剖分； 1 、根據(jù)視點(diǎn)位置和觀察方向 對(duì)地面進(jìn)行圖形變換； 2 、 圖形消隱； 3 、 用光照模型計(jì)算可見(jiàn)面的亮度和色彩； 4 三角面片 的明暗處理； 5、6、紋理映射。虛擬現(xiàn)實(shí)： 又稱靈境技術(shù)，是指通過(guò)

15、三維立體顯示器、數(shù)據(jù)手套、三位鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)衣、立體聲 耳機(jī)等使人能完全 沉浸在計(jì)算機(jī)生成的一種特殊三維圖形環(huán)境中的技術(shù)，人可以操作控制三維圖形環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊目的31特征：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在人機(jī)關(guān)系的：能給人們以真實(shí)世界的感覺(jué)全方位地沉浸在這個(gè)虛幻的世界中。Immersion沉浸感 ICAD系統(tǒng)所產(chǎn)生的模型可以對(duì)使用者的輸入作岀反應(yīng)。Interaction:不同于,lmagination:用戶和VR發(fā)揮用戶的創(chuàng)造性想象力。系統(tǒng)并行操作想象,GPS衛(wèi)星的基本功能：接受和存儲(chǔ)由地面監(jiān)控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航信息，接受并執(zhí)行監(jiān)控站的控制指令；1、進(jìn)行部分必要的數(shù)據(jù)處理工作；2、通過(guò)星載銣鐘和銫鐘提供精密的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)；3

16、、向用戶發(fā)送定位信息；4、5、在地面監(jiān)控站指令下，通過(guò)推進(jìn)器調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)和啟用備用衛(wèi)星。系統(tǒng)的特點(diǎn)：GPS定位精度高；1、2、觀測(cè)時(shí)間短；3、測(cè)站間無(wú)需通視；4、可提供三維坐標(biāo)；5操作簡(jiǎn)便；、6、 全天候作業(yè)；、功能多應(yīng)用廣。7坐標(biāo)系統(tǒng)：GPS測(cè)量中所使用的協(xié)議地球GPS是全球性的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其坐標(biāo)系統(tǒng)也必須是全球性的，目前，GPS由于 WGS-84世界大地坐標(biāo)系。 坐標(biāo)系統(tǒng)稱為 BIH1984.0X軸指向z軸指向BIH1984.0定義的 協(xié)議地球級(jí)方向，原點(diǎn)是地球質(zhì)心，WGS-84世界大地坐標(biāo)系： 軸成右手坐標(biāo)系。x軸、z的零子午面和協(xié)議地球極赤道的焦點(diǎn)， y軸與偽距測(cè)量定位原理：偽距觀測(cè)

17、量是通過(guò)測(cè)量衛(wèi)星信號(hào)從發(fā)射時(shí)刻到接收機(jī)接受時(shí)刻的時(shí)延乘 以光速得到的距離管 測(cè)量。集成的目的、本質(zhì)：3S目的：是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界或現(xiàn)實(shí)世界的自然現(xiàn)象通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字刻畫、模擬和分析；是對(duì)地理空間對(duì)象的地學(xué)特征進(jìn)行空間描述與表達(dá)，包括從現(xiàn)實(shí)世界到比特世界以及從比特世界到計(jì)算 本質(zhì)：精品文檔.精品文檔機(jī)世界的兩個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程，這兩個(gè)過(guò)程是通過(guò)對(duì)空間對(duì)象的定位、地學(xué)信息的空間獲取 以及空間分析等功能的綜合集成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)：是利用慣性敏感元件測(cè)量航行體相對(duì)慣性空間的線運(yùn)動(dòng)和角運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在給定的運(yùn)動(dòng)初始條件下，由計(jì)算機(jī)推算岀航行體的姿態(tài)、方位、速度和位置參數(shù)，從而引導(dǎo)航行體完成預(yù)定的航行任務(wù)。慣性導(dǎo)航

18、的最主要的慣性敏感元件是加速度計(jì)和陀螺儀。慣性導(dǎo)航基本原理：遵循的基本定律是牛頓運(yùn)動(dòng)定律。慣性導(dǎo)航是指通過(guò)測(cè)量飛行器的加 速度，自動(dòng)進(jìn)行積分運(yùn)算，獲得飛行器瞬時(shí)速度和瞬時(shí)位置數(shù)據(jù)的技術(shù)。組成慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)備都安裝在飛行器內(nèi)，工作時(shí)不依賴外界信息，也不向外界輻射能量，不易受到干擾，是一種自主式導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通常由慣性測(cè)量裝置、計(jì)算機(jī)、控制顯示器等組成。 慣性測(cè)量裝置包括加速度計(jì)和陀螺儀，個(gè)平移運(yùn)動(dòng)3又稱慣性導(dǎo)航組合。3個(gè)自由度陀螺儀測(cè)量飛行器的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，3個(gè)加速度計(jì)測(cè)量飛行器的的加速度；計(jì)算機(jī)根據(jù)測(cè)量的各種信息，計(jì)算岀飛機(jī)的速度和位置數(shù)據(jù)；顯示器顯示各種導(dǎo)航參數(shù)。機(jī)載三維遙感的特點(diǎn)：是在獲取圖像的同時(shí)能夠?qū)Φ孛婺繕?biāo)進(jìn)行定位，因此三維遙感技術(shù)系統(tǒng)是能夠直接對(duì)地 定位的遙感系統(tǒng)。定位的要求：機(jī)載三維遙感對(duì) GP9PS1、高精度差分定位；2、GPS數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)的同步聯(lián)系；適應(yīng)機(jī)載動(dòng)態(tài)飛行作業(yè)要求。3、空間數(shù)據(jù)挖掘（