地理国情监测复习资料

第0章 绪论1、国情：是一个国家的社会性质、政治、经济、文化等方面的基本情况和特点。

2、地理国情：是空间化、可视化的国情信息，是从地理空间角度分析、研究、描述和反映一个国家自然、经济、人文的国情信息。

3、监测：是对事物动态变化的监管和检测。

4、地理国情监测：是对地理相关的国情进行动态测绘、统计和分析研究。

（概念本质：是地理监测在国家尺度上的一种变化监测）5、地理国情监测的数据特点：海量性、多维性、异构性、多源性（位置、属性和时间）6、监测的最终目的 ：获取事物的动态变化信息并分析变化信息的合理性7、地理国情监测的特点：系统集成性、动态变化性、主动服务性、准确可靠性、过程完整性。

8、地理国情监测技术发展趋势：随着数据获取技术、数据分析方法、数据表达方法等发展，向着更快、更好的方向发展。

技术集成发展、数据源的多样性、更科学的时效性监测、监测成果的共享服务、更先进的监测设备、多部门协同监测。

9、地理国情监测的内容及过程内容：土地资源调查与监测、环境调查与监测、农情监测、森林和湿地监测、灾害动态监测、水文监测、海洋监测、矿产资源调查与监测气象监测10、地理国情监测系统的功能：国情信息普查、地理国情动态监测信息系统、综合分析与决策建模。

11、地理国情监测活动涉及的关键核心技术：遥感技术（偏重空间位置的现状、变化数据的获取）；GIS 技术（时空数据管理、数据的分析、信息共享等）；地理和社会经济调查与地理编码技术（偏重属性数据的获取、属性数据的空间化技术等）第1章地理国情普查1、地理国情普查：是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息的重要手段，是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作。

2、地理国情普查的内容：地形地貌普查、地表覆盖普查、地理单元普查。

3、地理国情普查的对象（范围）：地表自然要素（地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地等）人文地理要素（与人类活动密切相关的交通网络、居民地与设施、地理单元等）4、地理国情普查的目标：查清我国地表自然和人文地理要素的现状和空间分布情况，为开展常态化地理国情监测奠定基础，满足经济社会发展和生态文明建设的需求，提高地理国情信息对政府、企业和公众的服务能力。

5、地理国情普查的任务：查清自然地理要素的基本情况、查清人文地理要素的基本情况、开展地理国情信息综合统计分析、建立覆盖全国的地理国情本底数据库6、地理国情普查任务时点：普查标准时点为2015年6月30日。

需利用2015年3月1日至2015年6月30日获取的航空航天遥感影像，对前期普查成果进行核准，形成符合标准时点要求的成果。

第2章地理国情监测的数据获取1、众源地理数据：是由大量非专业人员志愿获取并通过互联网向大众或相关机构提供的一种开放地理数据,是有别于传统测绘产品的一种新型地理空间数据。

2、地理国情监测数据类型：基础地理信息数据、地理国情监测变化数据、地理环境实时监测数据。

3、地理国情监测数据获取的技术特点：多传感器集成、高分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率。

4、地理国情监测数据获取的要求：高可靠性、高时效性、准确性、覆盖范围广、灵活性。

5、地理国情监测数据获取的主要来源：遥感（航天卫星、航空、低空、地面等）、GNSS、数字测图、无线传感器、专业监测站网、地理统计调查、众源地理空间数据。

6、众源式地理国情监测数据（OSM）的应用：道路网变化监测与更新、兴趣点动态更新、应急地图制作。

第3章地理国情监测遥感数据处理1、影像的几何畸变：原始影像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的变形。

2、影像的几何纠正：是指从具有几何畸变的影像中消除畸变的过程，从而建立影像上的像元坐标与目标物的地理坐标间的对应关系，并使其符合地图投影系统的过程。

3、几何校正的方法：直接法、间接法4、遥感数据的类型：有两种类型：（1）使用光学传感器获取的是地物的影像数据，如SPOT、TM、Quick Bird、Worldview、Geo-eye影像数据等；（2）使用非成像传感器获取的是地物的物理观测数据，如地物波谱数据、大气观测数据、激光扫描数据等。

5、遥感图像几何变形的原因（内部、外部畸变）：传感器成像方式引起的图像变形、遥感平台位置和运动状态变化的影响、地形起伏的影响、地球表面曲率的影响、大气折射的影响、地球自转的影响6、几何畸变纠正的方法：系统性纠正（几何粗纠正）、非系统性纠正（几何精纠正，核心工作: 像元坐标变换和像元灰度值计算，7、遥感影像几何校正步骤：确定原始影像与纠正后影像之间的几何关系、选择控制点数据对、解求对应像素的位置、进行灰度内插与赋值运算8、三种重采样方法比较（影像灰度内插方法）：最邻近像元法、双三次卷积法、双线性内插法9、几何纠正的基本原理: 原始影像与纠正影像存在某种数学关系遥感影像像元在图像中的坐标（图像坐标）与其在地图坐标系等参考系统中的坐标（地理坐标）之间的差异。

（数学模型、纠正公式、变换参数、几何变换、重采样）10、影像配准（或影像匹配）将不同时间、不同传感器或不同条件下（天气、照度、摄像机姿态等）获取的数据进行匹配、叠加，以保证多个传感器的数据在同一时间和空间坐标系下。

影像配准算法就是设法建立两幅图像之间的对应关系,确定相应几何变换参数,对两幅图像中的一幅进行几何变换的方法。

11、影像配准方法：按照配准算法所利用的图像信息，可以分为基于区域的方法（主要是模板匹配和基于灰度的匹配）和基于特征的方法（包括基于特征点线、线、面的匹配算法）按自动化程度可以分为人工、半自动和全自动三种类型12、基于特征的图像配准算法一般过程：特征提取、特征匹配、估计变换模型、图像重采样及变换13、遥感影像分类是利用计算机技术（依据各类地物的光谱信息和空间信息的分析来选择特征）实现地理国情监测遥感数据地物类别自动分类，是从影像中提取地理国情信息的重要方法之一。

14、遥感影像分类原理：同类地物在相同条件下应具有相同或相似的信息特征。

15、遥感影像分类方法：按人工干预的程度不同（监督分类法、非监督分类法）。

16、图像融合：将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像的过程。

17、监督分类：已知遥感图像上样本区内地物的类属，利用这些样本类别的特征作为依据来识别非样本数据的类别。

18、监督分类的主要步骤：确定感兴趣的类别数、特征变换和特征选择、选择训练样区、确定判别函数的判别规则、根据判别函数和判别规则对非训练区的图像区域进行分类。

19、影像融合的目的：消除冗余数据，突出有用的专题数据；利用多源数据间的信息互补性，对各种遥感影像数据进行融合，以弥补单一数据的不足，提高分析的精度，并扩大数据的使用范围；提高信息的协调能力，融合并非是几种数据的简单叠加，它可以得到原来几种单个数据不能提供的新数据，满足地学分析及各种专题研究的需求。

20、基于IHS 变换的影像融合方法的特点：融合影像保留了绝大部分的高空间分辨率影像的信息；保留了多光谱影像的光谱特征；提高了影像的判读、识别、分类能力，特别有利于视觉理解；由于成像原理和时间的不同，易产生光谱退化现象；HIS三个分量只是相对独立，易产生一定的光谱扭曲现象。

21、基于PCA 变换的影像融合法过程：将多光谱图像进行PCA正变换（将原始图像的R、G、B经过PCA变换，形成按能量排序的正交分量：第1主分量、第2主分量、…第n主分量）；高分辨率影像代替第1主分量；将合成的数据进行PCA 逆变换，获得高分辨率的多光谱融合图像。

22、基于PCA 变换的影像融合法的特点：经过融合的图像包含了原始图像的高空间分辨率与高光谱分辨率特征；主成分变化较IHS变换融合能够更多的保留多光谱影像的光谱特征；同时也克服了IHS变换融合只能同时对3个波段的影像进行融合的局限性，可以对3个以上的多光谱图像进行融合；融合后的图像在空间分辨率和光谱分辨率上会有所变换；光谱信息的变化仍然存在，使融合图像不便用于地物识别和反演工作，但是它可以改进目视判读的效果，提高分类制图的精度。

23、基于小波变换的影像融合法的流程：将多光谱影像和高分辨率影像进行小波分解；用高频分量进行信息融合；将合成的数据进行小波重构，获得高分辨率的多光谱融合图像。

24、基于小波变换的影像融合法的特点：融合后的图像既保留原高分辨率遥感影像的结构信息，又融合多光谱影像丰富的光谱信息；用小波变换法得到的融合图像随着小波分解尺度的增大，会出现明显的、有规律的方块效应，同时随着尺度的增大，融合图像的光谱信息出现损失。

25、遥感的反演，是根据观测信息(遥感数据)和前向模型(遥感模型)，求解或推算描述地物特征的应用参数(或目标参数)（尺度效应问题、病态反演问题）。

26、遥感反演的三要素：模型、反演算法、信息源。

27、变化检测：就是从不同时期的遥感数据中，定量地分析和确定地表变化的特征与过程。

解决全球变化、土地利用变化、城市发展、空间数据库更新等问题。

28、变化检测的实质是地表特征随时间变化发生的变化而引起的两个时期影像像元光谱响应的变化，所以利用不同时期的影像进行变化检测就能获得地物的变化信息。

29、变化检测的内容：检测区域是否变化、哪里变化，统计变化区域的面积、确定变化的性质、变化监测结果进行精度评定、分析变化检测的规律，预测发展趋势。

30、变化检测方法：图像直接比较法、分类后结果比较法、直接分类法、图像直接比较法、分类后结果比较法。

第4章地理国情监测数据组织与管理1、时空数据模型：是一种表示、组织、管理操作空间数据随时间变化的数据模型，用于重建历史状态、跟踪变化、预测未来。

2、一个好的时空数据模型：具备强有力的时空数据语义建模能力；提供高效的时空数据管理方法；满足多数用户的应用需求。

3、四种经典的时空数据模型：时空立方体模型、时空复合模型、基态修正模型、空间快照模型。

4、移动对象数据组织模型，移动对象随时间变化空间位置相应变化的对象，分为移动点对象和移动区域对象（气象观测对象云层）。

特点：运动状态：确定性、不确定性；移动轨迹：随机性、规律性5、地理网格：以网格为单位描述或表达地物的空间分布、属性信息、统计分析以及变化参数等的地理空间数据组织方式。

6、广义的地理网格就是指用离散的多边形来近似表达连续地球曲面。

7、地理网格在地理国情监测中的作用：地理网格为地理国情监测数据的组织、管理、表达、分析、服务提供了有效手段。

是海量地理国情监测数据管理的必要途径；为多源地理信息整个提供了可行方案；为地理国情表达与分析提供了理想的平台；是实现地理国情信息服务的数据基础。

8、面向对象数据模型：以对象为基本存储单位，每个对象包含对象的属性和方法，具有类和继承等特点。

所有的实体被定义为对象，实体之间的联系定义为关系，通常用对象实体模型（E-R模型）表达组织。