最新3S技术重点复习资料

3S期末复习资料题型：填空20%（0.5分/空）、名词解释20%（2分/题）、简答题30%（5—6题）、论述题20%（10分/题）、计算或证明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、管理、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基本标准（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 Information System）：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：以卫星为基础的无线电授时、定位、测距导航系统实现精确的定位。

第二章空间信息技术基础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：BJ54（1954年北京坐标系）、GDZ80（1980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，按着一定的数学法则，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—克吕格投影。

在大比例尺时（大于100万），采用高斯—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。

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。

9、地形图的分幅与编号（计算题）1）我国基本地形图的分幅和编号是按国际规定的在1:100万地形图基础上，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1:100万地形图基础上，按经纬度划分。

1:50万按纬差2度，经差3度分,分4幅图,J-50-A ；1:20万按纬差40’，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1:10万地形图基础上，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－克吕格投影平面直角坐标网，其方格为正方形，以公里为单位，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 定位系统由三部分组成，即空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。

4、地面监控部分包括有：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，也可以是不规则的人的声音信号、音乐信号）“装载”到高频电磁波的过程。

7）随机码：凡是具有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，从而保障全球、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i(Xi,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Si(i=1,2,3,4)。

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σT 不可忽略；至于卫星钟，均配有原子钟，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。

因而，可得到方程： （1）式其中，i=1、2、3、4…；C 为光速。

式中有Xp 、Yp 、Zp 、δT 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。

第四章 全球定位系统定位方法和测量1、定位方法按照定位分为：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基本原理：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已知点，通过对已知点的观测得到已知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。

12222()()()i p i p i p i t S X X Y Y Z Z C δ⎡⎤=-+-+-+*⎣⎦3、差分定位主要有伪距差分、位置差分、载波相位差分等基本定位模式。

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：①RTD：以码相位为观测值的实时差分GPS定位技术。

②RTK：以载波相位为观测值的实时动态差分技术。

5.SA技术：主要包括下列两个内容①有意识地在广播星历中加入误差，在(1)式中起始计算数据Xi,Yi,Zi中加入误差，使星历精度降低，称之为ε技术。

②有意识地在卫星钟的钟频信号中加入误差，使钟频相对于标准频率10.20MHz产生±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δ技术。

第五章遥感系统和遥感技术的物理基础4、电磁波谱：按照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<λ）、米氏散射（d≈λ）和非选择性散射（即d＞λ）。

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、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（0.38～0.50μm）反射率低，绿光波段（0.50～0.60μm）的中点0.55μm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（0.60～0.76μm），起先反射率甚低，在0.65μm附近达到一个低谷，随后又上升，在0.70～0.80μm反射率陡峭上升，到0.80μm附近达到最高峰。

（详见下图）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。

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心的铅垂线间的夹角α。

）：①垂直摄影：α<3︒，得到水平象片，各部分比例尺大致相同，可量测距离。

②倾斜摄影：≥α3︒，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30-120km 。

面积摄影：沿数条平行航线对广大区域进行的连续的摄影。

对于航线摄影和面积摄影而言，象片之间存在着一定的重叠，包括：①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。

②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：中心投影和垂直投影。

中心投影：空间任意点A 均通过一固定点（投影中心）投影到一平面上，投影中心S 、投影平面P 和空间点A 三者之间的关系任意。

航片是地面的中心投影。

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： 计算题 证明：∵ △Saa0∽△SA0'A0∴又 ∵ △Sao ∽△AA0'A0∴ ∴ 同理， （ 其中ao 、bo 为象点到象主点的距离，即r 。

；以δh 表示 aa0 、bb0） 则有：7、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，δh 愈大，象底点无象点位移。