空间探测信息处理技术期末测试

1.空间目标有哪些？卫星、空间站、进入空间轨道的助推火箭、保护罩、空间碎片、弹道导弹、宇宙飞行物。

2.空间探测手段有哪些？光电手段：可见光望远镜、光电阵、紫外、红外望远镜/无线电：机械跟踪雷达、相控阵雷达、电磁篱笆
3.空间数据采集方法有哪些？数据采集分为属性数据采集和图形数据采集，地图数字化、实测数据、试验数据、遥感与GPS数据、理论推测与估算数据、统计数据、历史数据、集成数据
4.给出几种典型地貌的特征。

山头和洼地：中间高/低四周低/高山脊和山谷：凸低为脊，凸高为谷鞍部：两个山顶中间的低地陡崖和悬崖：多条等高线密集/重叠；dgx相交
5.简述高斯-克吕格投影的特点及其与UTM投影的异同点横轴切圆柱正形投影；中央子午线长度变形比为1；在同一条经线上，长度变形随维度的降低而增大，在赤道处为最大，在同一条纬线上，长度变形随经度的增加而增大，且增大速度较快；在6’带范围内，长度最大变形不超过0.14%。

横轴割圆柱正形投影，中央子午线长度变形比为0.9996；6’带内0.04%，投影带编号第一带在117’W
6.什么是高程？高程基准的概念是什么？表示地球上一点至参考基准面的距离，它和水平量值一起，统一表达点在三维空间的位置；包括高程起算基准面和相对于这个基准面的水准原点（基点）高程。

h=H+N
7.什么是高程水准测量方法，什么是三角高程测量方法？利用能提供水平视线的仪器，测定地面点间的高程，从而推算高程的一种方法；通过观测两个控制点的水平距离和天顶距（或高度角）求定两点间
高差的方法。

经纬仪：水平/竖直角8.请简述
地图投影的分类及作用？把曲面上地理对
象影射到平面的有效方法。

按地图投影的构
成方法：{几何投影：按辅助投影面的类型：
方位/圆柱/圆锥；投影面与地球自转轴间的方位关系：正轴/横轴/斜轴；投影面与地球的位置关系：切/割/分离；非几何投影：伪方位/圆柱/圆锥多圆锥}按投影变形性质：等角（正形）/等面积/等距/任意9.引起遥感影像变形的主要原因是什么？遥感平台位置和运动状态变化的影响/地形起伏/地球表面曲率/大气折射/地球自转10.什么是全球定位系统？结合卫星及通讯发展
的技术,利用导航卫星进行测时和测距。

全天候的，空间基准的导航系统，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续地精确地确定三位位置和三位运动及时间的需要。

11.简述北斗定位系统的原理。

“北斗一号”卫星定位系统由两颗地球静止卫星和一颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。

首先由中心控制系统向卫星i和卫星ii同时发送询问信号，用户响应其中一颗卫星的询问信号，同时向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回中心控制系统。

中心控制系统测出两个时间延迟：从中心控制系统发出询问信号，经某一颗卫星转发到达用户，用户发出定位响应信号，经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟；和从中心控制发出询问信号，经上述同一卫星到达用户，用户发出响应信号，经另一颗卫星转发回中心控制系统的延迟。

由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的，因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，
和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。

另外中心控制系统从存储在
计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地
球基准椭球面平行的椭球面上。

从而中心控制系统可最终计算出用户所在
点的三维坐标。

12.列举三个导航定位系统，并简述其性能。

13.地理信息系
统应用于哪些领域？根据你的了解论述地理信息系统的应用和发展前景？
现今地理信息系统已应用于测绘与地图制图、资源管理、城乡规划、灾害
监测、环境保护、国防、宏观决策。

随着云计算、物联网、移动终端等新
技术的快速发展，未来的GIS将会是普适化的GIS，用户日益多样的需求将
能够得以轻松解决。

无论任何人都可以使用，无论在任何的地方，无论拿着任何的终端都可以访问GIS服务，而不再局限于专业终端上，让普通用户都可以通过多重媒介进行访问。

14.地理信息系统由哪几个主要部分组成？它的基本作用有哪些？硬件基本配置：设备基础；软件：空间数据输入与转换/查询与分析/空间数据库管理系统/制图与输出/图形与属性数据编辑；空间数据：几何/属性/时间顺序，操作对象；人员：信息管理/咨询/数据整理；方法
（应用模型）GIS方法15.简述遥感的基本概念，遥感类型的划分依据及其基本情况。

指非接触的，远距离的探测技术。

应用遥感仪器，不与探测目标相接触，从远处把目
标的电磁波特性记录下来，通过分析揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技
术。

遥感平台、传感器、遥感信息的接收和处理遥感图像判定和应用。

16.什么是游
程编码？游程编码的压缩效果与哪些因素有关？游程长度编码，链码，对给定图进行编码。

游程编码是逐行将相同值得栅格合并，记录合并后栅格的值及合并栅格的数量（即游程），其目的是压缩栅格数据量，消除数据间的冗余。

游程编码的压缩效果主要取决于栅格数据的性质级与原图的复杂成反比，变化多得部分有游程数就多，变化少的部分游程数就少，图件越简单压缩效率就越高。

17.简述要素/对象模型、场模型、矢量数据模型、栅格数据模型及其各自的适用条件。

{要素}点对象，由特定位置、维数为零的物体；线对象，维度为一的空间组成部分；多边形对象，即面状实体，通常用封闭曲线加内点来表示。

矢量模型即是基于要素的，将现象看成原型实体的集合，矢量模型的表达源于空间实体的本身，通常以坐标来定义。

场模型也称域模型，是把地理现象作为连续变量或体来看待。

栅格数据模型适于用场模型抽象的空间对象表达。

栅格可以用数字矩阵来表示，空间坐标隐含在矩阵行列中。

18.简述什么是GIS空间分析，主要内容包括哪些？GIS空间分析指的是在GIS
里实现分析空间数据，即从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变等信息并进行分析。

内容包括1.基于空间图形数据的分析运算；2。

基于非空间属性的数据运算；3.空间和非空间数据的联合运算。

空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库，其运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段，最终的目的是解决人们所涉及到地理空间的实际问题，提取和传输地理空间信息，特别是隐含信息，以辅助决策。

19.空间数据库的概念及其组成成分有哪些？空间数据库是某区域内关于一定空间要素特征的数据集合，是GIS在物理介质上存储的与应用相关的空间数据总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。

地图数据、影像数据、地形数据、属性数据和元数据20.简述PCA变换的原理及应用即主成分分析。

此方法目标是找到数据中最主要的元素和结构，去除噪音和冗余，将原有的复杂数据降维，揭露出隐藏在复杂数据背后的简单结构。

从线性代数角度来看，PCA目标是找到一组新正交基去重新描述得到的数据空间，这个维度就是主元。

PCA的主要思想是:(1)最小化冗余量，对应于协防差矩阵的非对角线元素要尽量小；（2）最大化信号，对应于要使协方差矩阵的对角线上的元素尽可能的大。

对角线上的元素值越大，说明信号的成分越大，也就是对应于越重要的主元。

该思想实现过程就是对协方差矩阵进行对角化。

数据表示，模式识别（比如人脸识别），降维和图像信息简化和压缩等。

21.写出雷达方程，请讨论雷达方程的物理内涵和实用价值雷达与目标之间的空间能量关系、雷达的主要战技指标、雷达发现目标的最远距离其他方程22.飞行目标的雷达散射截面主要来自哪几方面的贡献？形状、尺寸、结构及材料，入射电磁波的频率、极化方式和入射角等23.分析雷达测距、测速模糊的原因，举例说明不模糊的条件测距：电波传播速度变化产生的影响：不均匀性；大气折射引起的误差：弯曲路径；测量方法误差：模拟误差、量化误差。

距离模糊：单个目标可以区分，存在多个不同距离上的目标时，产生模糊。

无的条件：在发射下一个脉冲之前，距离最远处目标的回波已经到达接收机。

测速模糊：来自一个目标的两个连续脉冲回波的相位差为不能同=0相互区分开，故导致相位的模糊，进而
导致多普勒频率模糊（盲速）。

最大不模糊多普勒速度：24.什么是SAR，SAR的工作原理是什么？有哪些应用？SAR 是一种脉冲雷达技术，具有较高的分辨率，获得区域目标的图像，工作原理：通过一条直线移动天线，对同一地物多次成像，把统一地物的多次成像合为一副图像，等效于增大天线，行成一根很长的天线，从而增加分辨率。

应用：星载SAR，机载SAR25.根据国际电气电子工程师协会（IEEE）制定的标准雷达频段，从低频到高频列出10个雷达频段的名称，对应的频率和适用的雷达类型。

搜索雷达跟踪雷达火控雷达成像导弹探索。