3s技术考试总结.docx

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3s技术考试总结

3s技术考试总结

1、名词解释（2’*5=10’）：

1、大气窗口：

将电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段

2、空间分辨率：

信息识别目标的空间尺度与遥感信息空间分辨率的关系

3、多路径效应：

GPS接收机所收到GPS信号经由建筑物、水面或其它反射物表面反射抵达接收机天线的干扰信号。

经反射的信号路径增长了，其伪距存在系统偏差，致使定位结果不准。

这一效应叫做多路经效应。

4、伪距：

由于卫星钟、接收机钟的误差以及无线电信号在大气中的延迟，实际测出的距离并非真正的站星几何距离，一般称为伪距。

5、遥感：

远距离感知自然现象的一种探测技术。

即不直接接触物体本身，从远处通过各种传感器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。

6、地理信息系统：

地理信息系统是以采集、存储、管理、描述、分析地球表面与空间和地理分布有关的数据的信息系统。

7、GPS：

这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。

这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。

8、遥感的几何校正：

遥感成像的时候，由于飞行器的姿态、高度、速度以及地球自转等因素的影响，造成图像相对于地面目标发生几何畸变，这种畸变表现为象元相对于地面目标的实际位置发生挤压、扭曲、拉伸和偏移等，针对几何畸变进行的误差校正就叫几何校正。

9、遥感的辐射校正:

由于外界因素，数据获取和传输系统产生的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校正，消除或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程、

10、图象的解译：

指通过直接观察或借助判读仪器或者以计算机系统为支撑环境，综合遥感的各方面知识，进行分析和推理，实现对遥感图像的理解，在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程

11、光谱分辨率:

传感器所能分辨的最小波长间隔（传感器各个波段的宽度）

12、多光谱分辨率遥感：

是利用具有两个以上波谱通道的传感器对地物进行同步成像的一种遥感技术，它将物体反射辐射的电磁波信息分成若干波谱段进行接收和记录。

2、简答题（5’*6=30’）：

1、遥感解释的标志？

解译标志又称判读标志，指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能够帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。

直接判读标志有：

形状（物体边界）、大小（尺寸）、阴影、色调与颜色、纹理（通过色调或颜色变化表现的细纹或细小的图案）、图形（是目标地物以一定规律排列而成的图型结构）、位置（指目标地物在空间分布的地点）间接解译标志：

指能够间接反映和表现地物信息的遥感图像的各种特征，借助它可推断与某地物属性相关的其他现象包括目标地物与其相关指示特征、地物及与环境的关系、目标地物与成像时间的关系

2、监督分类与非监督分类的优缺点比较？

监督分类：

是根据已知试验样本提出的特征参数建立判读函数，对各待分类点进行分类的方法。

1）优点：

可充分利用分类地区的先验知识，预先确定分类的类别；可控制训练样本的选择，并可通过反复检验训练样本，以提高分类精度（避免分类中的严重错误）；可避免非监督分类中对光谱集群组的重新归类。

2）缺点：

人为主观因素较强；训练样本的选取和评估需花费较多的人力、时间；只能识别训练样本中所定义的类别，对于因训练者不知或因数量太少未被定义的类别，监督分类不能识别，从而影响分结果（对土地覆盖类型复杂的地区需特别注意）。

非监督分类：

是事先并不知道待分类点的特征，而是仅根据各待分点特征参数的统计特征，建立决策规则并进行分类。

1）优点：

无需对分类区域有广泛地了解，仅需一定的知识来解释分类出的集群组；人为误差的机会减少，需输入的初始参数较少（往往仅需给出所要分出的集群数量、计算迭代次数、分类误差的阈值等）；可以形成范围很小但具有独特光谱特征的集群，所分的类别比监督分类的类别更均质；独特的、覆盖量小的类别均能够被识别。

2）缺点：

对其结果需进行大量分析及后处理，才能得到可靠分类结果；分类出的集群与地类间，或对应、或不对应，加上普遍存在的“同物异谱”及“异物同谱”现象，使集群组与类别的匹配难度大；因各类别光谱特征随时间、地形等变化，则不同图像间的光谱集群组无法保持其连续性，难以对比。

3、GPS伪距测量原理？

基本原理：

空间距离后方交会，实际上因接收机钟差改正是未知数，接收机必须同时至少测定四颗卫星的距离才能解算出接收机的三维坐标,每个GPS卫星均发送它所在的准确位置和发送信号起始时间、GPS接收机接送到这些信号后,根据发送信号与收到信号的时间间隔来计算接收机到卫星之间的距离、当接收机计算出它与三颗星以上卫星之间的距离后,它与地球表面所处位置就被确定下来、由于测距受大气延迟和接收机时钟与卫星时钟不同步的影响,这个距离不是几何距离,故称它为"伪距"、伪距观测量是卫星发射信号的时刻和信号到达接收机时刻之差

4、GPS的测量误差？

与卫星有关的误差-卫星；轨道误差卫星钟差-相对论效应与传播途径有关的误差:

电离层延迟、对流层延迟、多路径效应与接收设备有关的误差：

接收机天线相位中心的偏移和变化、接收机钟差、接收机内部噪声

5、（GIS）地理信息系统的概念，功能、原理、应用领域。

1）概念：

是为特定目标建立的空间信息系统，其在计算机硬件、软件及网络的支撑下，对地理数据进行采集、存储、处理、分析、表达、查询和提供应用的计算机信息系统。

2）功能：

数据采集与输入、数据编辑与更新、数据存储与管理、空间查询与分析、空间决策支持、数据显示与输出。

3）原理：

以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台进行空间地理分析。

4）应用领域：

城乡规划、灾害监测、资源清查、土地调查、作战指挥、宏观决策等。

6、GPS外业测量步骤？

一、明确任务

二、测区踏勘及收集资料主要了解测区交通情况、水系分布情况、植被情况等并收集各类图件/各类控制点成果以及各种参数等资料

三、技术设计

（1）GPS控制网的精度和密度的设计

（2）控制网的基准设计（3）控制网的图形设计（4）控制网的精度预计

四、器材准备及人员组织筹备仪器、计算机及配套设备，机动设施、通讯设备并组织人员。

五、选点及埋标标志埋设完成后，应提交相应资料六、拟定外业观测计划并进行外业观测并完成观察记录。

对观测数据进行测后处理、技术总结并上交资料报告。

7、什么是多路径效应？

降低的方法。

多路径效应:

无线电载波信号受到障碍物反射影响所产生多路径传播的现象。

GPS接收机所收到GPS信号经由建筑物、水面或其它反射物表面反射抵达接收机天线的干扰信号。

经反射的信号路径增长了，其伪距存在系统偏差，致使定位结果不准。

多路径效应是GPS测量中干扰测量质量的主要原因之一。

多路径效应类似于回声的现象，在接收机收到从卫星直接发射的信号的同时，它也接收到由其他物体反射的卫星信号。

在GPS测量中如无法更换测量地点，降低多路径效应的方法主要有增加卫星截止高度角，但这样做的同时也会屏蔽掉低高度角的卫星（就是刚从地平线升起的卫星）信号。

除此之外还可以增加扼流圈，抑径板等装置。

但是多路径效应只能减弱，目前无法消。

8、遥感的原理？

由于物体种类不同，同种物体所处的环境不同，以及物体自身变化等因素，其发射和反射的电磁波信息不同。

用遥感平台搭载传感器收集目标的电磁波信息，然后通过一定的技术手段对收集信息进行处理和分析得到相应的结果。

3、论述题（15’*2=30）：

1、矢量数据与栅格数据比较矢量数据:

过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置的数据结构类型。

1）优点：

表示地理数据的精度高；严密的数据结构，数据量小；完整的描述空间关系；图形输出精确美观；图形数据和属性数据的恢复、更新、综合都能实现；面向目标，不仅能表达属性，而且能方便的记录每个目标的具体属性信息。

2）缺点：

数据结构复杂；矢量叠置较为复杂；数学模拟表较困难；技术复杂，特别是软硬件。

栅格数据:

以规则像元阵列表示空间对象的数据结构，阵列中每个数据表示空间对象的属性特征的数据结构类型。

1）优点：

数据结构简单；空间数据的叠置和组合方便；各类空间分析很易于进行；数学模拟方便。

2）缺点：

图形数据量大；用大像元减少数据量时，精度和信息量受损；地图输出不美观；难以建立网络连接关系；投影变换比较费时。

2、Landsat卫星数据波段10、45-0、52微米蓝绿波段,用于水体穿透,土壤植被分辨20、52-0、60微米绿色波段,用于植被分辨30、63-0、69微米红色波段,处于叶绿素吸收区域,用于观测道路/裸露土壤/植被种类效果很好40、76-0、90微米近红外波段,用于估算生物数量,尽管这个波段可以从植被中区分出水体，分辨潮湿土壤，但是对于道路辨认效果不如TM3。

5

1、55-

1、75微米中红外波段,这被认为是所有波段中最佳的一个,用于分辨道路/裸露土壤/水,它还能在不同植被之间有好的对比度,并且有较好的穿透大气、云雾的能力。

6

10、5-

12、5微米热红外波段,感应发出热辐射的目标、分辨率为60m、7

2、08-

2、35微米中红外波段,对于岩石/矿物的分辨很有用,也可用于辨识植被覆盖和湿润土壤、80、52-0、90微米全色波段,得到的是黑白图象,分辨率为15m,用于增强分辨率,提供分辨能力、以上波段除

6、8外分辨率均为30m。

4、综合论述题（20’）：

3S在水利信息化中的应用综合论述：

3s在水利信息化方面的应用3S技术在水利行业中广泛地应用于调查、监测、管理、评估等方面。

具体地应用在水资源调查、水环境评估、防洪防汛、水土保持、河口演变、水利工程选址、水库移民等方面的工作3S技术就像一座多功能水库，对信息起着集中、调节和净化的作用，它兼容并蓄各种来源的信息，按地理空间坐标进行数据管理、查询和检索，通过地学分析、空间分析、相关分析、模拟和预测等手段进行科学加工与决策，提供多层次和多功能的信息服务。

3S技术主要应用在以下一些方面

1、防洪减灾方面的应用

（1）防汛决策支持系统，主要功能包括：

空间数据管理，包括查询、检索、更新、和维护；利用空间分析能力为防汛指挥决策提供辅助支持；为各类应用模型提供数据；优化模型参数；预报预测；防汛信息及决策方案的可视化表达。

（2）灾情评估，主要包括以下几方面的内容：

灾前评估：

可能造成的经济损失；可能的受灾人口（涉及社会因素）；迁安能力（人数、道路、车辆调度）；重点保护区（交通大动脉、重要工业基地、军事要地）；抢险物资储运。

灾中评估：

确定灾情及发展趋势；救灾物数量与运输路线；为后继洪水调度方案决策提供依据；迁安人员的安置；灾后重建的准备。

灾后评估：

上报损失的核实；为防洪规划提供信息；为灾后重建提供方案2水资源管理在水资源管理系统中3S发挥的作用大致有以下几个方面：

历史数据管理和实时数据的动态管理；信息的空间与属性双向查询；时空统计；以多种方式直观地可视化表达各类信息的空间分布及动态变化过程；区域水资源的空间分析；区域水资源管理模式区划，如地下水禁采与限采区划、水环境区划等。

3、水土保持3S在水土保持中的的应用是比较全面的，是全过程的应用。

从土壤侵蚀发生与否的判断、侵蚀强度划分、侵蚀量的计算、流域泥沙输移，水保措施的效益评价，一直到土壤侵蚀过程的模拟与预测，3S始终在技术上起着支撑作用。

所以与其它领域比较，水土保持中一些应用模型大多与3S紧密结合。

4、水利水电工程建设和管理3S是水利水电工程选址、规划、乃至设计、施工管理中分重要的工具，例如移民安置地环境容量调查、调水工程选线及环境影响评价、梯级开发的淹没调查、水库高水位运行的淹没调查、大中型水利工程的环境影响评价、防洪规划、大型水利水电工程抗震安全、河道管理、大型水利水电工程物科贮运管理、蓄滞洪区规划与建设等等。

水质监测遥感我国的水污染问题越来越严重，随着工业化和城镇化的快速发展，江河湖泊面临这严峻的水质污染问题，这也带动了遥感技术在水质监测上的应用。

据中科院研究院介绍，我国拥有的水质监测及评估遥感技术是基于水体及其污染物质的光谱特性研究而成的。

国内外许多学者利用遥感的方法估算水体污染的参数，以监测水质变化情况。

做法是在测量区域布置一些水质传感器，通过无线传感器网络技术可24小时连续测量水质的多种参数，用于提高水质遥感反演精度，使其接近或达到相关行业要求。