大数据工程的复习提纲

复习提纲（仅供参考）这是按照老师的复习提纲，在PPT上找的大概内容，有些只是小标题，具体的内容大家自己看PPT或者书。

哪里有问题的希望大家尽快告诉我，免得最后记得差不多了，发现记错了。

第一章数字工程导论❑数字技术的概念数字技术就是指运用0和1两位数字编码，通过电子计算机、光缆、通信卫星等设备，来表达、传输和处理所有信息的技术数字技术一般包括数字编码、数字压缩、数字传输、数字调制与解调等技术❑数字信息的特点❑数字工程产生背景（具体内容自己看PPT）信息高速公路的产生国家空间信息基础设施建设数字地球概念的提出数字思维与数字文化的形成通信技术的发展GIS技术的发展社会应用的需求❑数字工程的概念、内涵概念：它致力于空间信息与其它专业信息的综合应用，强调已有异源异构的数据、网络和系统的整合、集成与协同工作。

是利用数字技术整合、挖掘和综合应用地理空间信息和其它专题信息的系统工程；是地球相关数据的数字化、网络化、智能化和可视化的过程；是以遥感技术、测绘技术、海量数据的处理与存储技术、宽带网络技术、网格技术、快速通信技术、数据挖掘技术和虚拟现实技术等为核心的信息技术系统；它将地球信息的各种载体向数字载体转换，并使其在网络上畅通流动，为社会各领域所广泛使用。

内涵：在理论上：以信息科学的体系以及系统工程和软件工程的方法为核心，强调信息机理与表达，各种数字信息进行整合、融合、管理与处理……在技术实现上：以广域网为基础，将各种异源异构、不同领域、不同时间的工程信息系统进行网络和功能集成，建立面向信息共享的多平台立体体系；不再仅仅局限单项小工程，更注重于综合型大系统群的规划与建设在应用上：以智力和知识资本为手段将分散的、形式不一的、不规则的信息资源加工成有形或无形资产，形成整个社会的公共基础信息❑数字工程特点（具体内容自己看PPT）空间载体性数字化、网络化、可视化、智能化融合与集成性端对端连接❑数据融合与数据集成的区别融合与集成体现在数据和系统两个方面数据融合：是指多种数据经过合成后不再保留原有数据的单个特征，而产生一种新的综合数据，比如假彩色合成影像数据集成：是指各种异源异构、不同时态、不同尺度、不同专业的数据在统一的地理框架下，以统一的空间定位为基础，以规范和协议为标准的无缝集成。

例如，多种数据进行叠加，叠加的集成数据中仍然保存着原来数据的特征，如影像地图❑数字工程的整体框架、逻辑框架（两个框架的图在书上Ｐ１８）从整体上看：纵向多层次，横向网格化多层次：每个应用系统节点都是基于网络的多层结构；此外，各种应用系统逻辑上组成更高级的层次网格化：由各种应用系统节点连接而成的一张分布式网格从逻辑上看：多平台、多层次的立体结构标准和安全贯穿于各个平台中平台之间从下向上的支撑关系❑数字工程的理论框架、技术框架（两个框架的图在书上Ｐ２０）理论框架：以地球信息科学为核心，与其他相关学科交叉与融合技术框架：重要程度和基本功能的两种分类第二章技术支撑体系❑3S技术的组成各项技术的作用GPS（全球卫星定位技术）用于实时、快速地提供目标的空间位置，经度、纬度、高度RS（遥感技术）提供目标及其环境现状的不同分辨率的信息，发现地球表面上的各种变化，及时对GIS数据进行更新GIS（地理信息系统）以计算机为基础的，对多种来源的时空数据进行输入存储与管理、数据查询与分析、成果表达与输出的综合性应用技术❑地理数据及其组成地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征（简称属性）及时域特征三部分。

空间位置数据描述地物所在位置。

属性数据有时又称非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻/时段。

❑地理信息系统概念地理信息系统（Geographic InformationSystems）是在计算机软硬件支持下，运用信息科学，管理科学，对空间地理信息进行综合处理、分析和应用的系统❑GIS空间数据表现形式、采集手段栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型是常用的空间数据组织方法。

GIS数据的特征：空间、时间、属性GIS常用数据类型：矢量、栅格纸质地图扫描数字化：纸质地图扫描后，进行配准投影及数字化处理野外数字测图：导出全站仪等测量仪器采集的点数据，进行内业成图处理航空摄影或遥感影像解译：利用卫星影像，数据预处理，进行影像自动分类识别或人工解译提取信息GPS手持机采集：利用GPS接收机采集的数据，进行内业成图处理❑地理信息系统空间分析的常用方法（不晓得要不要考上机的内容，看看比较好）空间查询缓冲区分析空间叠加分析网络分析❑遥感技术的原理地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性是不同的。

遥感技术就是基于这个原理发展起来的。

❑不同地物的光谱信号特征❑遥感的特点探测范围大获取资料速度快、周期短受地面限制少获取信息的手段多，信息量大❑遥感数据应用的一般程序根据研究目的选择不同空间分辨率的遥感影像购买经过校正的遥感影像，进行精纠正遥感影像增强处理（彩色增强）遥感影像解译（机助分类、目视判读）❑真彩色图像、假彩色图像真彩色图像上影像的颜色与地物颜色基本一致．利用数字技术合成真彩色图像时，是把红色波段的影像作为合成图像中的红色分量、把绿色波段的影像作为合成图像中的绿色分量、把蓝色波段的影像作为合成图像中的蓝色分量进行合成的结果假彩色图像是指图像上影像的色调与实际地物色调不一致的图像．遥感中最常见的假彩色图像是彩色红外合成的标准假彩色图像。

它是在彩色合成时，把近红外波段的影像作为合成图像中的红色分量、把红色波段的影像作为合成图像中的绿色分量、把绿色波段的影像作为合成图像中的蓝色分量进行合成的结果❑ GPS系统组成、各部分作用（这里最好仔细地看下PPT，有需要理解的地方）空间部分----GPS卫星星座。

提供星历和时间信息；发射伪距和载表信号；提供其它辅助信息地面控制部分----地面监控系统（1个主控站，3个注入站，5个监控站）。

中心控制系统；实现时间同步；跟踪卫星进行定轨用户设备部分----GPS信号接收机。

接收并测卫星信号；记录处理数据；提供导航定位信息❑ GPS的定位原理（PPT上有详细的过程，老师上课强调了）GPS是一种高精度卫星定位导航系统，它是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量以及用户钟差来进行定位的。

由于伪距的引入，要获得地面点的三维坐标，必须对4颗卫星进行测量。

❑常用分布式软件体系结构Mainframe结构：一种集中式的结构C/S结构：部署和扩展性存在不足三层-多层结构：客户端层、服务器层、数据层；有更好的移植性，可跨平台工作，负载平衡，安全；多为基于internet的应用❑中间件的概念中间件是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务，这些服务具有标准的程序接口和协议❑集群的概念、特点和分类概念一组计算机作为一个整体向用户提供一组网络资源特点性价比：集群系统的并行性降低了处理的瓶颈，提供了全面改进的性能资源共享：集群系统能有效地支持不同位置的用户对信息和资源（硬件和软件）的共享；灵活性和可扩展性：集群系统可以增量扩展，并能方便地修改或扩展系统以适应变化的环境而无需中断其运行；实用性和容错性：依靠存储单元和处理单元的多重性，集群系统具有在系统出现故障的情况下继续运行的潜力；可伸缩性：集群系统能容易地扩大以包含更多的资源（硬件和软件）分类高性能科学集群、负载均衡集群、高可用性集群❑计算机网络的作用计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，主要完成数据处理与数据通信两大基本功能。

计算机网络就是利用通信线路将地理位置分散的、具有独立功能的许多计算机系统连接起来，按照某种协议进行数据通信，以实现资源共享的信息系统。

❑通信系统概念：信源、信道、信号通信的目的是传送包含消息内容的信息，实际通信系统中，信息通过电或磁性的介质状态来表达，称为信号。

因此通信就是传送和处理各种信号的物理实现。

第三章数字工程基础平台❑基础平台的概念平台即集成的共享环境，是一种集成的共享资源，承载着各种前端应用基础平台奠定了各种应用的基础，是数字工程项目建设的基础性工程，是数字工程项目建设的最主要和核心的内容，决定数字工程的成败❑数字工程基础平台的特点（具体内容看ppt）资源整合性、可扩展性、可操作性❑数字工程基础平台结构将不同时间和空间上的异构的网络环境、软硬件环境、数据环境及标准、安全有机集成在一起❑数字工程的软硬件平台和网络平台建设都需要解决三大关键问题集成问题、共享问题、扩展问题❑软硬件平台和网络平台建设的基本内容硬件总体规划、硬件选型、硬件集成软件总体规划、软件选型、软件开发过程、软件集成通信网基础设施、计算机网络、电话网络、相关的安全保障体系、运行管理体系❑数据平台的数据来源（数据提供者）政府（主体作用）、企业、个人（公众）❑数据平台中异源异构数据集成的主要技术数据的迁移和转换中间件技术通用SQL API、通用网关、通用协议、基于组件技术一致数据访问接口多数据库系统全局统一模式、联邦式数据库系统❑应用服务平台的概念和作用是应用系统和基础设施之间的纽带；实现信息资源的高度共享和应用系统的互联互通；是数字工程的资源管理者和应用的服务者，在逻辑上是一个整体；跨领域、与具体业务无关、通用的基础服务，能随着领域需求的发展变化而扩展、伸缩。

❑标准平台建设应遵循的原则标准参照时的服从顺序：国家标准、行业标准、部颁标准、地方标准无相关参照标准：根据实际需要，采用相应的技术规范或指导性技术文件；自行制定必要的工程技术规范和规定❑安全平台建设的内容安全需求分析安全现状分析安全平台建设规划安全管理制度与应急措施的制定安全平台实施第四章数字工程中的可视化技术❑矢量数据可视化的实质、一般流程矢量数据可视化实际上是矢量数据关联的属性信息的可视化❑提高栅格显示效率的技术索引技术、影像金字塔技术、影像金字塔技术关键❑虚拟现实技术的概念虚拟现实技术是指用立体眼镜和传感手套等一系列传感辅助设施、运用计算机技术生成一个逼真的，具有视觉、听觉、触觉等效果的可交互动态世界，人们可以对该虚拟世界中的虚拟实体进行操纵和考察。

❑虚拟现实技术的特征多感知性、沉浸感（Immersion）、交互性（Interaction）、自主感（Autonomy）❑虚拟现实系统的一般构成虚拟世界虚拟环境处理器输入设备输出设备❑虚拟现实的分类桌面虚拟现实系统沉浸式虚拟现实系统增强式虚拟现实系统分布式虚拟现实系统第六章数字工程的实施❑数字工程的四维体系结构❑软件工程中生命周期的瀑布模型❑数字工程的总体实施过程工程前期准备、工程架构设计与实施、交付使用❑数字工程的各组成部分的实施步骤●工程前期准备调研/考察：内容包括原始需求调查、现有相关实例、当前相关支撑技术发展、工程建设环境的调查等。