地理信息系统及遥感名词解释

1．地理特征和现象的数据描写包括（空间位置）、（属性特征）及（时域特征）三部分。2．地理信息的特征包括：

1）空间相关性 2）空间区域性 3）空间多样性 4）空间层次性

3.地理信息系统：是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

4.与一般信息系统相比，地理信息系统具有如下的基本特征：

1）数据的空间定位特征 2）空间关系处理的复杂性 3）海量数据管理能力

5.GIS的基本功能：数据采集功能；数据编辑与处理；数据存储、组织与管理功能；空间查询与空间分析功能；数据输出功能。

6.GIS运行环境包括（计算机硬件系统）、（软件系统）、（网络）、（空间数据）和（管理应用人员）。

7.地理空间坐标系统通常分为（球面坐标系统）和（平面坐标系统）。平面坐标系统又称为投影坐标系统。

8.根据简历坐标系统采用椭圆的不同，地理坐标又分为（天文地理坐标系）和（大地地理坐标系）。

9.深度基准：是指海图图载水深及其相关要素的起算面。

10.按地图投影的构成方法分类，可把地图投影分为（几何投影）和（非几何投影）。

几何投影：是把椭球面上的经纬网投影到几何面上，然后将几何面展为平面而得到。11.我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图，均采用高斯投影（即高斯—克吕格投影）。

12.地理空间：是指地球表面及近地表空间，是地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和智慧圈交互作用的区域，地球上最复杂的物理过程、化学过程、生物过程和生物地球化学过程就发生在该区域。

地理空间实体：就是对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的结果。

空间实体具有4个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征和空间关系特征。

13.地理空间数据概念模型大体分为3类：对象模型、场模型和网络模型。

14.空间数据类型：几何图形数据、影像数据、属性数据、地形数据、元数据。

15.空间数据的表示:点、线、面。不同类型的数据都可抽象表示为点、线、面三种基本的图形要素。

16.空间关系：拓扑空间关系、顺序空间关系、度量空间关系。

比较三种关系的不同，且如何运用？(p71)

17.栅格数据模型：用一个规则格网来描述与每一格网单元位置相对应的空间现象特征的位置和取值的数据模型。

栅格数据模型的运用：比较适宜于用场模型抽象表达空间对象，采用面域或空域的枚举来直接描述空间实体。栅格可以用数字矩阵来表示，地理空间坐标隐含在矩阵的行列上。数字扫描仪、视频数字化仪、针式打印机、喷墨绘图仪等设备是基于栅格模式的。

18.矢量数据结构是对矢量数据型进行数据的组织。

19.实体数据结构的优点：具有编码容易、数字化操作简单和数据编排直观等优点。

缺点：

1）相邻多边形的公共边界要数字化两遍，造成数据冗余存储，可能导致输出的公共边界出现间隙或重叠。

2）缺少多边形的领域信息和图形的拓扑关系。

3）岛只做一个单个图形，没有建立与外界多边形的联系。

20.拓扑数据结构最重要的特征是具有拓扑编辑功能。

21.栅格数据结构：以规则栅格阵列表示空间对象的数据结构。

22.栅格单元值得选取方法：中心点法、面积占优法、重要性法、百分比法。

比较这几种方法的不同，及运用?（P95）

23.栅格数据结构与矢量数据结构的比较？（P104，表4.13）

24.数据库领域中最常用的数据模型4种：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。

25.空间数据的基本特征：空间特征、非结构化特征、空间关系特征、多尺度与多态性、分类编码特征、海量数据特征。

26.应用地图数据时应注意以下几点：

1）地图存储介质的缺陷：由于地图多为纸质，在不同的存放条件下存在不同程度的变形，具体应用时，须对其进行纠正。

2）地图现势性较差：传统地图更新周期较长，造成现存地图的现势性不能完全满足实际需要。

3）地图投影的转换：使用不同投影的地图数据进行交流前，需先进行地图投影的转换。27.地理信息系统的数据采集工作包括两方面内容：空间数据的采集和属性数据的采集。28．数据重构主要包括（数据结构的转换）和（数据格式转换）。

29.缓冲区：是根据数据库中的点、线、面地理试题，自动建立其周围一定宽度范围的多边形，来表征特定地理实体对领域的影响范围。

30．GIS基本空间分析有：叠置分析、缓冲区分析、窗口分析和网络分析。

请举具体实例分析。（p209）

31.缓冲区分析是研究根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形实体，从而实现空间数据在水平方向得以扩展的信息分析方法。

32.从缓冲区对象方面来看，缓冲区最基本得可分为点缀冲区、线缓冲区和面缓冲区。

33.网络分析与缓冲区分析的不同？及其服务器范围划分区别？

34.数字高程模型：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟（即地形表面形态的数字化表示），高程数据常常采用绝对高程（即从大地水准面起算的高度）。

35.数字地形分析：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。

怎样结合空间分析和数字地形分析（坡度、坡向）（p237）

36.设有以下信息源：地形图、航空相片、土壤普查资料、降雨强度分布图、土地利用现状图，要求：写出该信息源涉及地区>25°以上坡耕地可退耕地的面积与分布工程方案。

37.怎样安排制图内容？（p315）

一、1、遥感：遥感是通过不接触被探测的目标，利用传感器获取目标数据，通过对数据进行分析，获取被探测目标、区域和现象的有用信息。（获取信息是通过传感器来实现的；遥感是通过对地面目标进行探测，获取目标信息；传感器之所以能收集地表信息，是因为地表任何物体表面都辐电磁波，同时也反射入照的电磁波）

2、遥感的分类：（1）按遥感平台高度分：航空、航天和地面测量；（2）按遥感波段分：光学和微波；（3）按成像信号能量来源分：被动式和主动式；（4）按应用分：海洋遥感、陆地遥感、大气遥感、环境遥感、农业遥感、林业遥感、水温遥感、地质遥感

3、遥感技术：遥感技术是一种以物理手段、数学方法和地学分析为基础的综合性应用技术，是现代科学技术的一个重要组成部分。

二、1、地物的识别特征：尺寸、形状、阴影、色调/颜色、纹理、图案、高程/深度、地形/地势、位置、相关布局

2、地物识别特征的原因：由于不同第五、不同波段的反射率、发射率、散射等的不同而构成不同的波普特征

三、黑体：入射的电磁波全部被吸收，没有反射和投射的物体成为黑体（如：太阳、地球等）

四、1、大气散射的分类：大气分子的瑞利散射和大粒子气溶胶的米氏散射

2、瑞利散射的特点：散射强度与波长的四次方成反比，即波长越长散射越弱

3、瑞利散射：由于大气中的原子、分子如氢、二氧化碳、臭氧、氧分子等引起。（条件：粒子直径比波长小很多；方向：四面八方）

4、米氏散射：大气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴以及气溶胶等引起的散射（条件：粒子直径与辐射的波长相当，强度受气候影响大）

5、米氏散射的特点：散射强度与波长的二次方呈反比，且散射光的向前方向比向后方向的散射强度更强，方向性更明显

6、大气散射：由于粒子的散射作用是电磁波在原传播方向上的辐射强度减弱，增加了其他方向的辐射。

五、1、航空遥感的特点：可以居高临下地观察；可以记录动态现象；扩大了光谱感应范围（通过提高传感器的性能来实现的）；可以提高空间分辨率和几何保真

2、中心投影：是指空间任意直线均通过一固定点（投影中心）而投射到一平面（投影平面）上而形成的透视关系

3、中心投影与垂直投影的区别：（1）投影距离的影响。对垂直投影，空间点在投影面上的位置与投影距离无关，而中心投影时，空间点在投影面上的位置岁投影距离而变化；（2）投影面倾斜的影响。对垂直投影，投影面总是水平的，航片上各部分比例尺是同一的，对中心投影，若投影面倾斜，则像片各部分比例尺就不一样；（3）地形起伏的影响。地形起伏对垂直投影没有影响，但对于中心投影则有影响

4、航片比例尺：航片上某一线段长度与地面相应线段长度之比

5、航天遥感相比于航空遥感的优势：具有更大范围的覆盖面积；“再访”观测能力；地面特征的定量测量；半自动处理和分析能力；相对低成本效益

6、轨道的类型：太阳同步轨道和地球同步轨道

7、太阳同步轨道：该轨道上的卫星和太阳夹角是固定的，其可以满足卫星每次以相同太阳时和高度经过地面上同一点，这样就可以保证遥感器每次对地观测时，地物具有同样的太阳辐射（不考虑季节变化）

8、地球同步轨道：一天绕地球一周，并能够回到原来位置，周期与地球自转相同。

六、1、遥感数据：是由地面、航空和航天不同遥感平台上，不同波普分辨率的传感器所记录的地物反射或者发射的电磁能量

2、遥感图像：由不同波段信号组成的多层网格数据，信号的强度表现为图像上的亮度值

3、直方图：就是图像的灰度分布统计图，统计图像中每个灰度等级出现的频度或树木，也即是离散的概率密度分布

4、图像增强：将原来不清晰的图像变清晰或将原来不够突出的特定图像信息和特征显现出来的图像处理方法

5、波段运算：是指遥感影像各波段之间、基于像素的运算

6、监督分类：根据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数，建立判别函数，把图像中各个像元点归化到给定类中的分类处理

7、监督分类的优点：它不需要迭代运算，因而电脑的计算量相对较小，速度较快；由于其训练样本是人工选取的，类特征受到分析者先验只是的限制，因而分类精度一般较高缺点：训练区的选取任务繁重且需要技巧，并要求分析者具有对目标区域的地理及遥感的先验知识

8、非监督分类：根据图像数据本身的统计特征及点群的分布情况，从纯统计学的角度对图像数据进行类别划分的分类处理

9、非监督分类的优点：不需要人工的选取训练区，操作更为简便；不需要分析者具备相关的先验知识，对分析者的要求较低；其数据的内在结构由算法决定，而不受外界知识的约束，也较少受人工主观因素的影响

缺点：分类结果的精度依赖于所提供或生成的初始分割参数，一般低于监督分类的精度；它没有考虑空间关联信息，因此也对噪声更加敏感。

10、监督分类和非监督分类的实现过程

七、红外波谱区：所有的物质。只要其温度超过绝对零度，就会不断发射红外辐射，其辐射波长大于0.74纳米且小于1毫米的波长范围

八、1、微波遥感：利用某种传感器接收地面各种地物发射或反射的微波信号，藉以识别、分析地物，提取所需的信息

2、微波的分类：按能量来源分为主动和被动

3、微波遥感的特点：能穿透云、雾、雨、雪，具有全天候的工作能力；微波对地物由一定的穿透能力；微波可以提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某些信息；主动微波遥感不的倍频程；微波对某些目标的鉴别能力更强

4、微波的散射：在表面散射中，同一性质的散射面的粗糙程度，直接决定了介质表面反射入射微波的方向及其离散程度，进而决定了后向散射的强度

5、微波的大气效应：地物发射或反射的电磁波在到达传感器之间必须穿过大气层，因而会与大气层中的物质发生复杂的相互作用，使原始的电磁波信号产生衰减。大气对微波的衰减作用，主要有大气中水分子和氧分子对微波的吸收，大气微粒对微波的散射。

6、微波遥感的大气窗口：根据大气对微波的吸收带分布，一般采用非 2.06~2.22mm、

3.0~3.75mm、7.5~11.5mm和20mm以上的波长，作为微波遥感的大气窗口。

九、1、植被光谱特征：植被对太阳的吸收、反射和投射都主要由叶片和植被结构决定的。

2、植被绿色叶片光谱反映特征：所有健康的绿色植物均具有基本的光谱特征，其光谱响应曲线虽有一定的变化范围，而呈一定宽度的光谱带，但总的：峰谷：形态变化时基本相似的。

3、植被指数的类型：比值植被指数、归一化差值植被指数、绿度植被指数、垂直植被指数、土壤调整植被指数、增强型植被指数

4、比值植被指数（RVI）：基于可见光红外光波段(R)与近红外波段（NIR）对绿色植物的光谱响应的反差，用两者简单的比值来表达其反射率的差异（RVI是绿色植物的一个灵敏的指示参数，它与叶面积指数、生物量、叶绿素含量相关性高，被广泛应用于估算和检测绿色植物生物量）

5、归一化差值植被指数（NDVI）：近红外波段与可见光红波段数值之差和这两个波段数值之和的比值，是植被生长状态及植被覆盖度的最佳指示因子。

6、植被覆盖度：指被冠层的垂直投影面积与土壤总面积之比

十二、1、城市遥感特点：动态与变化、综合性、城市变化的快速性、城市下垫面组成物质的复杂性、城市面貌受人为活动影响大、城市内外物质能量交换频繁

2、城市热岛效应的监测：遥感技术主要是通过热红外波段的数据研究城市热岛效应。