遙感與地理信息系統(tǒng)復習題含答案

1、遙感&地理信息系統(tǒng)復習題1遙感的含義（廣義）泛指一切無接觸的遠距離探測，包括對電磁場、力場、機械波（聲波、地震波）等的探測。（狹義）遙感是應用探測儀器，不與探測目標相接觸，從遠處把目標的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術。2遙感技術系統(tǒng)的構成被測目標的信息特征、信息的獲取、信息的傳輸與記錄、信息的的處理和信息的應用。3電磁波譜區(qū)間段，遙感探測區(qū)間段紫外遙感：0.050.38ym按傳感器的可見光遙感：0.380.76ym探測波段分紅外遙感：0.761000pm微波遙感：1mmlm多波段遙感：探測波段在可見光波段和紅外波段范圍內(nèi)，再分成若干窄波段來探測目標。

2、名稱波長范圍紫外線0.01-0.38pm可見光0.38-0.76pm近紅外0.76-3.0pm中紅外3.0-6.0pm熱紅外6.0-15.0pm遠紅外15-1000pm微波1-1000mm4大氣對太陽輻射的影響，對遙感成像的影響粗作用與入射疲恢和犬氣的廉分有關5大氣窗口概念及其主要光譜段的應用大氣對太陽輻射具有削弱作用，我們把太陽輻射通過大氣層較少被反射、吸收和散射的那些波段范圍，稱為大氣窗口。大氣窗口的光譜波段主要有：0.31.3pm紫外、可見光、近紅外1.51.8pm、2.03.5pm近、中紅外，掃描成像，白天記錄3.55.5pm中紅外，白天夜間，掃描成像記錄814pm遠紅外，白天夜間，掃

3、描記錄0.82.5cm微波，白天夜間，掃描記錄6立體像對、立體觀察兩張同一地區(qū)的遙感影像，從不同角度進行拍攝，獲得的具有重疊區(qū)域，在一定條件下，使用專業(yè)儀器或者肉眼可以看到立體影像，通過立體影像可以進行包括測量，生成DEM。立體觀察是指通過觀察立體像對來獲得人造立體效應的過程。7中心投影與垂直投影的區(qū)別投影距離的影響：垂直投影圖像的縮小和放大與投影距離無關，并有統(tǒng)一的比例尺。中心投影則受投影距離影響，像片比例尺與平臺咼度和焦距有關。投影傾斜的影響：當投影傾斜時垂直的影像僅表現(xiàn)為比例尺有所放大像點ao、bo相對位置保持不變，但ao、bo與AO、BO相比，比例有所夸大。在中心投影的像片上，ao、b

4、o的比例關系有顯著的變化，各點的相對位置和形狀不再保持原來的樣子，地面上AO=BO，而像片上的ao大于bo。地形的起伏：垂直投影時，隨地面起伏變化，投影點之間的距離與地面實際水平距離成比例縮小，相對位置不變。中心投影時，地面起伏越大，像上投影點水平位置的位移量就越大，產(chǎn)生投影誤差。8像片比例尺即像片上兩點的距離與地面上相應兩點實際距離之比。9像點位移的含義及其計算方法、推導過程在中心投影的像片上，地形的起伏引起像片比例尺變化之外，還會引起平面上的點位在像片位置上的移動，這種現(xiàn)象稱為像點位移。10瞬時視場角掃描鏡在一瞬時間可以視為靜止狀態(tài)，此時接受到的目標地物的電磁波輻射，限制在一個很小的角度之

5、內(nèi)，這個角度成為瞬時視場角，即掃描的空間分辨率。11微波遙感的特點能全天候、全天時工作對某些地物具有特殊的波普特征對冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力對海洋遙感具有特殊意義分辨率較低，但特性明顯12遙感圖像的特征（空間、波譜、輻射、時間）遙感圖像的空間分辨率空間分辨率是指像素所代表的地面范圍的大小，即掃描儀的瞬時視場，或地面物體能分辨的最小單元。遙感圖像的波普分辨率波普分辨率是指傳感器在接收目標輻射時能分辨的最小波長間隔。遙感圖像的輻射分辨率。輻射分辨率是指傳感器接收波普信號時，能分辨的最小輻射度差。遙感圖像的時間分辨率。時間分辨率指對同一地點進行遙感采樣的時間間隔，即采樣頻率，也稱重訪周期

6、。1遙感影像輻射畸變的原因，輻射校正的原理及方法原因:傳感器儀器本身的誤差、大氣對輻射的影響基本原理：在同一幅圖像的有限面積內(nèi)，程輻射度是一個近似于常數(shù)的值，其值的大小只與波段有關。方法：直方圖最小值去除法、回歸分析法直方圖（亮度值、像元數(shù)）最小值去除法遙感圖像的幾何校正（原因、思路、步驟、方法及控制點的選取，教材P103-1影響圖像變形的外部因素：1）遙感平臺位置和運動狀態(tài)變化2）地形起伏一像點位移3）地球的曲率一像點位移和地面寬度不等4）大氣折射一像點位移5）地球自轉(zhuǎn)一影像變形基本思路校正前的圖像看起來是由行列整齊的等間距像元點組成的，但實際上，由于某種幾何畸變，圖像中像元點間所對應的地面

7、距離并不相等。校正后的圖像亦是由等間距的網(wǎng)格點組成的，且以地面為標準，符合某種投影的均勻分布，圖像中網(wǎng)格的交點可以看作是像元的中心。校正的最終目的是確定校正后圖像的行列數(shù)值，然后找到新圖像中每一像元的亮度值。步驟像元坐標變換；像元亮度重米樣；方法內(nèi)插法計算該位置的亮度值：最近鄰法雙線性內(nèi)插法三次卷積法控制點的選擇原則表征空間位置的可靠性：道路交叉點，標志物，水域的邊界，山頂，小島中心，機場等?？刂泣c要在圖像上均勻分布，圖像邊緣變形大，一定要有控制點；清楚辨認；數(shù)量：應當超過多項式系數(shù)的個數(shù)（n+l）*（n+2）/2）。選取最少數(shù)目的控制點校正，實際效果往往不好，在條件允許下，控制點數(shù)的選取要大

8、于最低數(shù)很多，一般為6倍。真彩色合成、假彩色合成根據(jù)彩色合成原理，可選擇同一目標的單個多光譜數(shù)據(jù)合成一幅彩色圖像，當合成圖像的紅綠藍三色與三個多光譜段相吻合，這幅圖像就再現(xiàn)了地物的彩色原理，就稱為真彩色合成。根據(jù)加色法彩色合成原理，選擇遙感影像的某三個波段，分別賦予紅、綠、藍三種原色，就可以合成彩色圖像。由于原色的選擇與原來遙感波段所代表的真實顏色不同，因此生成的合成色不是地物的真實的顏色，因此這種合成叫做假彩色合成。遙感圖像計算機分類方法及優(yōu)缺點監(jiān)督分類監(jiān)督分類中常用的具體分類方法：最小距離分類法，原理簡單，分類精度不高，但計算速度快，可以在快速瀏覽分類概況中使用。多級切割分類法，便于直觀理

9、解如何分割特征空間以及待分類像素如何與分類類別相對應。但多級分割法要求分割面總是與各特征軸正交，如果各類別在特征空間中呈傾斜分布，就會產(chǎn)生分類誤差。特征曲線窗口法：分類效果取決于特征參數(shù)的選取和窗口的大小。最大似然比分類法是經(jīng)常使用的監(jiān)督分類方法之一，通過求出每個像素對于各類別歸屬概率，把該像素分到歸屬概率最大的類別中去。假定地物光譜特征服從正態(tài)分布，利用訓練區(qū)求出特征參數(shù)，從而可求出總體的先驗概率密度函數(shù)。當總體分布不符合正態(tài)分布時，其分類可靠性將下降,此時不宜采用該法。非監(jiān)督分類：不必對影像地物獲取先驗知識，僅依靠影像上不同類地物光譜信息（或紋理信息）進行特征提取，再統(tǒng)計特征的差別來達到分

10、類的目的，最后對已分出的各個類別的實地屬性進行確認。非監(jiān)督分類常用的方法：分級集群法動態(tài)聚類法優(yōu)缺點是否利用訓練場地來獲取先驗的類別知識，前者利用，后者不利用。監(jiān)督分類：關鍵是訓練場地的選擇（要考慮地物光譜特征，樣本數(shù)目非監(jiān)督分類：不需要更多的先驗知識，是根據(jù)地物的光譜統(tǒng)計特性進行分類的。當兩個地物類型對應的光譜特征類差異很小時，非監(jiān)督效果不如監(jiān)督分類好。但當光譜特征能和唯一的地物類型相對應時，非監(jiān)督分類可取得較好分類效果。因此，非監(jiān)督分類方法簡單，且分類具有一定的精度。遙感數(shù)字圖像計算機分類中存在的問題圖像分類僅利用了地物光譜特征，未能充分利用遙感圖像提供的多種信息。空間、結(jié)構信息未充分利用

11、提高遙感圖像分類精度受到限制：大氣狀況的影響、下墊面的影響、其它因素的影響。GIS的概念、GIS的構成及各部分的功能在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對現(xiàn)實世界的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)的屬性數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和輸出的技術系統(tǒng)，是為地學研究與決策服務的計算機技術系統(tǒng)。GIS的構成計算機硬件系統(tǒng)用以存儲、處理、傳輸、和顯示地理或空間數(shù)據(jù)。計算機軟件系統(tǒng)用于執(zhí)行地理信息系統(tǒng)功能的各種操作，包括數(shù)據(jù)輸入、處理、數(shù)據(jù)庫管理、空間分析和數(shù)據(jù)輸出等。地理空間數(shù)據(jù)具體描述地理現(xiàn)象的空間特征、屬性特征和時間特征。系統(tǒng)開發(fā)、管理和使用人員開發(fā)人員在對用戶組織機構的狀況和要求進行具體分析的

12、工作中起到極其關鍵的作用。應用人員組織管理和維護應用模型為某一特定的實際工作而建立的運用地理信息系統(tǒng)的解決方案GIS的主要數(shù)據(jù)來源地圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)字典元數(shù)據(jù)有關數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)來源、權屬、精度、產(chǎn)生的時間、分辨率、轉(zhuǎn)換方法等。數(shù)據(jù)字典是一種用戶可以訪問的記錄數(shù)據(jù)庫和應用程序元數(shù)據(jù)的目錄。拓撲結(jié)構的含義拓撲結(jié)構：定義空間結(jié)構關系的一種數(shù)學方法，在GIS中，不但用于空間數(shù)據(jù)的組織，而且在空間分析和應用中具有非常重要的意義。地理空間實體的拓撲關系：拓撲鄰接：空間圖形中同類元素之間的拓撲關系，如多邊形與多邊形、弧段與弧段等；拓撲關聯(lián)：空間圖形中不同類元素之間

13、的拓撲關系，如節(jié)點與弧段、多邊形與弧段等；拓撲包含：空間圖形中同類、不同等級元素之間的拓撲關系;矢量GIS圖形中，拓撲關系表的創(chuàng)建將節(jié)點、弧段和多邊形之間的拓撲結(jié)構表達出來，可以形成四個關系表。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構中幾何圖形的表示方法在柵格數(shù)據(jù)結(jié)構中，點由一個單元網(wǎng)格表示，其數(shù)值與近鄰網(wǎng)格值明顯不同，線由一串有序的相互連接的單元網(wǎng)格表示，各個網(wǎng)格值一致，但與鄰域的值差異較大，面由聚集在一起的相互連接的單元網(wǎng)格表示，面內(nèi)部的網(wǎng)格值相同，與鄰域網(wǎng)格的值差異較大。遙感&地理信息系統(tǒng)復習題“四庫合一”新一代集成化的GIS,要求能夠統(tǒng)一管理圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，稱為四庫合一。矢量數(shù)據(jù)結(jié)

14、構、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構及比較矢量數(shù)據(jù)結(jié)構：基于矢量模型的數(shù)據(jù)結(jié)構，以記錄地理實體坐標的方式表示點、線、面等實體的空間位置和形狀，一般用戶比較習慣使用；柵格數(shù)據(jù)結(jié)構:將空間分割成有規(guī)則的網(wǎng)格，并為每個網(wǎng)格賦予相應的屬性值來表示地理實體矢量與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構的比較柵格數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲量大空間位置精度低難于建立網(wǎng)絡連接關系輸出速度快，但繪圖粗糙、不美觀便于面狀數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)結(jié)構簡單快速獲取大量數(shù)據(jù)數(shù)學模擬方便多種地圖疊合分析方便能直接處理數(shù)字圖像信息空間分析易于進行容易描述邊界復雜、模糊的事物技術開發(fā)費用低矢量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲量小空間位置精度高用網(wǎng)絡連接法能完整描述拓撲關系輸出簡單容易，繪圖細膩、精確、美觀可對圖形及其

15、屬性進行檢索、更新和綜合數(shù)據(jù)結(jié)構復雜獲取數(shù)據(jù)慢數(shù)學模擬困難多種地圖疊合分析困難不能直接處理數(shù)字圖像信息空間分析不容易實現(xiàn)邊界復雜、模糊的事物難以描述數(shù)據(jù)輸出的費用較高投影轉(zhuǎn)換的含義依據(jù)一定的數(shù)學法則，將不可展開的地表曲面映射到平面上或可展開成平面的曲面（圓錐面、圓柱面、橢圓柱面）上,最終在地表面點和平面點間建立對應的關系。在實踐中是采用經(jīng)度、維度表示的地球表面上的點位和平面直角坐標系或極坐標表示的平面點位，通過一定的數(shù)學關系建立起的聯(lián)系GIS空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念、組成部分空間數(shù)據(jù)庫（SpatialDatabase）：是以依照某種空間數(shù)據(jù)模型來描述地理空間位置和點、線、面、體特征的位置數(shù)據(jù)空間數(shù)

16、據(jù)）以及描述這些特征的屬性數(shù)據(jù)（非空間數(shù)據(jù)）為對象的數(shù)據(jù)庫。組成：空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)矢量線段長度、多邊形面積及區(qū)域體積的計算方法地形體積量算:等值線法長度量算（矢量圖形）:P5/卩2/P1p3P4z+lXiY+（兀+1一兀），6.點、面包含分析的判別方法轉(zhuǎn)角算法*夾川變化為3度，點在多邊形內(nèi)夾角變化為0度，點在多邊形外夾角變化為（M60度，點在多邊形I:鉛啞線法;鉛垂線交點為奇數(shù)點在多邊形內(nèi)鉛垂線交點為偶數(shù)點在多邊形外特殊情況：如鉛垂線與多邊形交點的X坐標相同時會出現(xiàn)判別失效GIS空間分析、緩沖區(qū)分析含義空間分析是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術，它是以地球科學原理為依托，通

17、過分析算法，從空間數(shù)據(jù)中獲取有關地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間構成、空間演變等信息。緩沖區(qū)分析（BufferAnalyst）:根據(jù)地理對象點、線、面的空間特性，自動建立對象周圍一定距離的區(qū)域范圍緩沖區(qū)域），以分析該對象對緩沖區(qū)內(nèi)鄰近對象的影響程度?？臻g分析的綜合應用從內(nèi)容上分：空間幾何分析、網(wǎng)絡分析、空間統(tǒng)計分析、影像分析和數(shù)字地形分析；從技術方法上分：基于矢量數(shù)據(jù)、基于柵格數(shù)據(jù)；按照空間分析框架（Goodchild）:咨詢式分析（空間數(shù)據(jù)查詢、空間集合分析）、產(chǎn)生式分析（空間疊加分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡分析、空間統(tǒng)計分析、數(shù)字地面模型分析）DTM、DEM的含義DTM:數(shù)字地形模型，就是用數(shù)字化的形式表達的地形信息。是通過地表點集的空間坐椒x,y,z）及其屬性數(shù)據(jù)表