论21世纪遥感与GIS的发展
文章编号：!"#!$%%"&（’&&(）&’$&!’#$&)文献标识码：*论’!世纪遥感与+,-的发展
李德仁!
（!武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉市珞喻路!’.号，/(&&#.）
摘要：在’&世纪，人类的一大进步是实现了太空对地观测，即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测，并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上，为人类社会的可持续发展服务。在短短的(&年中，遥感和+,-作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实体。本文深入地论述了’!世纪中遥感的"大发展趋势和+,-的)个发展特征。
关键词：发展趋势；航空航天遥感；地理信息系统；对地观测
中图法分类号：0’&%；0’(#1.
随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展，人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想，并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通，为人类的生存、繁荣和可持续发展服务。在’&世纪后半叶，遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术，迅速地成长起来。
!遥感技术的主要发展趋势
!1!航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多（多平台、多传感器、多角度）和三高（高空
间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率）
从空中和太空观测地球获取影像是’&世纪的重大成果之一，短短几十年，遥感数据获取手段迅猛发展。遥感平台有地球同步轨道卫星（()&&& 23）、太阳同步卫星（"&&!!&&&23）、太空飞船（’&& !(&&23）、航天飞机（’/&!()&23）、探空火箭（’&& !!&&&23），并且还有高、中、低空飞机、升空气球、无人飞机等；传感器有框幅式光学相机，缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、445线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等，它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行445阵列可以同时得到(个角度的扫描成像，67-89::;卫星上的<,-=可同时从.个角度对地成像。
卫星遥感的空间分辨率从,2>?>@"的!3，进一步提高到A B C2D E:F（快鸟）的&1"’3，高光谱分辨率已达到)!"?3，)&&!"&&个波段。在轨的美国67$!高光谱遥感卫星，具有’’&个波段，67-*<$!（89::;）和67-0<$!（*G B;）卫星上的<75,-具有("个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主要依赖于小卫星技术的发展，通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座，以及传感器的大角度倾斜，可以以!!(F的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点，以及用,H-*=和5$,H-*=，特别是双天线,H-*=进行高精度三维地形及其变化测定的可能性，-*=雷达卫星为全世界各国所普遍关注。例如，美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波-*=，美国国防部则要发射一系列短波-*=，实现干涉重访间隔为%F、(F和!F，空间分辨率分别为’&3、)3和’3。我国在机载和星载-*=传感器及其应用研究方面正在形成体系。“十五”期间，我国将全方位地推进遥感数据获取的手段，形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。
!1’航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制
确定影像目标的实地位置（三维坐标），解决影像目标在哪儿（I J9:9）是摄影测量与遥感的主
收稿日期：’&&’$!’$!&。
项目来源：国家自然科学基金优秀重点实验室重点资助项目（/&&’(&&/）。
万方数据
要任务之一。在已成功用于生产的全自动化!"#空中三角测量的基础上，利用$!"#和%&#惯性导航系统的组合，可形成航空／航天影像传感器的位置与姿态的自动测量和稳定装置（"’#），从而可实现定点摄影成像和无地面控制的高精度对地直接定位。在航空摄影条件下的精度可达到()级，在卫星遥感的条件下，其精度可达到)级。该技术的推广应用，将改变目前摄影测量和遥感的作业流程，从而实现实时测图和实时数据库更新。若与高精度激光扫描仪集成，可实现实时三维测量（*%$+,），自动生成数字表面模型（$#-），并可推算出数字高程模型（$.-）。
美国&+#+在/001年和/002年两次将航天激光测高仪（#*+）安装在航天飞机上，企图建立基于#*+的全球控制点数据库，激光点大小为/33)，间隔为243)，每秒/3个脉冲；随后又提出了地学激光测高系统（!*+#）计划，已于5335年/5月/0日将该卫星%%6.#78（9:;<(7=(:7=(>:>? @78A;=B78>::A8>）发射上天。该卫星装有激光测距系统、!"#接收机和恒星跟踪姿态测定系统。!*+#发射近红外光（/3C1=)）和可见绿光（4D5=)）的短脉冲（1=B）。激光脉冲频率为13次／B，激光点大小实地为23)，间隔为/23)，其高程精度要明显高于#,E-，可望达到)级。他们的下一步计划是要在53/4年之前使星载*%$+,的激光测高精度达到()和9)级。
法国利用设在全球的41个站点向卫星发射信号，通过测定多普勒频移，以精确解求卫星的空间坐标，具有极高的精度。测定距地球/D33F)的E;G>H／";B>A(;=卫星的高度，精度达到I D9)。用来测定#"’E1卫星的轨道，D个坐标方向达到I4)精度，对于#"’E4和.=@A B78，可望达到I/)精度。若忽略#"’E4传感器的角元素，直接进行无地面控制的正射像片制作，精度可达到I/4)，完全可以满足国家安全和西部开发的需求。
/J D摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋向自动化和智能化
从影像数据中自动提取地物目标，解决它的属性和语义（K L78）是摄影测量与遥感的另一大任务。在已取得影像匹配成果的基础上，影像目标的自动识别技术主要集中在影像融合技术，基于统计和基于结构的目标识别与分类，处理的对象既包括高分辨率影像，也更加注重高光谱影像。随着遥感数据量的增大，数据融合和信息融合技术逐渐成熟。压缩倍率高、速度快的影像数据压缩方法也已商业化。我国学者在这些方面取得了
不少可喜的成果。
/J1利用多时相影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化
利用遥感影像自动进行变化监测（K L78 9L7=M>）关系到我国的经济建设和国防建设。过去人工方法投入大，周期长。随着各类空间数据库的建立和大量新的影像数据源的出现，实时自动化检测已成为研究的一个热点。
自动变化检测研究包括利用新旧影像（$’-）的对比、新影像与旧数字地图（$*#）的对比来自动发现变化和更新数据库。目前的变化检测是先将新影像与旧影像（或数字地图）进行配准，然后再提取变化目标，这在精度、速度与自动化处理方面都有不足之处。笔者提出了把配准与变化检测同步的整体处理［/］。最理想的方法是将影像目标三维重建与变化检测一起进行，实现三维变化检测和自动更新。进一步的发展则是利用智能传感器，将数据处理在轨完成，发送回来的直接为信息，而不一定为影像数据。
/J4摄影测量与遥感在构建“数字地球”、“数字中国”、“数字省市”和“数字文化遗产”中正
在发挥愈来愈大的作用
“数字地球”概念是在全球信息化浪潮推进下形成的。/000年/5月在北京成功地召开了第一届国际“数字地球”大会后，我国正积极推进“数字中国”和“数字省市”的建设，533/年国家测绘局完成了构建“数字中国”地理空间基础框架的总体战略研究。在已完成/N/33万和/N54万全国空间数据库的基础上，533/年全国各省市测绘局开始/N4万空间数据库的建库工作。在这个数据量达//E O的巨型数据库中，摄影测量与遥感将用来建设$’-（数字正射影像）、$.-（数字高程模型）、$*!（数字线划图）和6"（控制点数据库）。如果要建立全国/)分辨率影像数据库，其数据量将达到C3E O。如果整个“数字地球”均达到/)分辨率，其数据量之大可想而知。本世纪内可望建成这一分辨率的数字地球。
“数字文化遗产”是目前联合国和许多国家关心的一个问题，涉及到近景成像、计算机视觉和虚拟现实技术。在近景成像和近景三维量测方面，有室内各种三维激光扫描与成像仪器，还可以直接由视频摄像机的系列图像获取目标场三维重建信息。它们所获取的数据经过计算机自动处理后，可以在虚拟现实技术支持下形成文化遗迹的三维仿真，而且可以按照时间序列，将历史文化在时间隧道中再现，对文化遗产保护、复原与研究具
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/武汉大学学报?信息科学版533D年万方数据
有重要的意义。
!"#全定量化遥感方法将走向实用
从遥感科学的本质讲，通过对地球表层（包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈$大圈层）的遥感，其目的是为了获得有关地物目标的几何与物理特性，所以需要通过全定量化遥感方法进行反演。几何方程是有显式表示的数学方程，而物理方程一直是隐式。目前的遥感解译与目标识别并没有通过物理方程反演，而是采用了基于灰度或加上一定知识的统计、结构和纹理的影像分析方法。但随着对成像机理、地物波谱反射特征、大气模型、气溶胶的研究深入和数据积累，多角度、多传感器、高光谱及雷达卫星遥感技术的成熟，相信在%!世纪，顾及几何与物理方程式的全定量化遥感方法将逐步由理论研究走向实用化，遥感基础理论研究将迈上新的台阶。只有实现了遥感定量化，才可能真正实现自动化和实时化。
%&’(技术的主要发展趋势
%"!空间数据库趋向图形、影像和)*+三库一体化和面向对象［%］
&’(发展曾经历过栅格、矢量两个不同数据结构发展阶段，目前随着高分辨率卫星遥感数据的飞快增长和数字地球、数码城市的需求，形成了面向对象的数据模型和三库（图形矢量库、影像栅格库和)*+格网库）一体化的数据结构。这样的数据库结构使&’(的发展更加趋向自然化、逼真化，更加贴近用户。以面向应用的&’(软件为前台，以大型关系数据库（,-./0123，43等）为后台数据库管理，成为当前&’(技术的主流趋势。%"%空间数据表达趋向多比例尺、多尺度、动态多维和实时三维可视化
在传统的&’(中，空间数据是以二维形式存贮并挂接相应的属性数据。目前，空间数据表达的趋势是基于金字塔和5,)（016107891:.30）技术的多比例尺空间数据库，在不同尺度表示时可自动显示出相应比例尺或相应分辨率的数据，多比例尺数据集的跨度要比传统地图的比例尺大，在显示不同比例尺数据时，可采用5,)或地图综合技术。真三维&’(的空间数据要存贮三维坐标。动态&’(在土地变更调查、土地覆盖变化检测中已有较好的应用，真四维的时空&’(将有望从理论研究转入实用阶段。基于三库一体化的实时;)可视化技术发展势头迅猛，已能在<=机上实现&’(环境下的三维建筑物室外室内漫游、信息
查询、空间分析、剖面分析和阴影分析等，基于虚拟实现技术的真三维&’(将使人们在现实空间外，可以同时拥有一个=>?1-空间。
%";空间分析和辅助决策智能化需要利用数据挖掘方法从空间数据库和属性数据库中发
现更多的有用知识
&’(是以应用导向的空间信息技术，空间分析与辅助决策支持是&’(的高水平应用，它需要基于知识的智能系统。知识的获取是专家系统中最困难的任务。随着各种类型数据库的建立，从数据库中挖掘知识成为当今计算机界一个十分引人注目的课题。从&’(空间数据库中发现的知识可以有效地支持遥感图像解译，以解决“同物异谱和同谱导物”的问题。反过来，从属性数据库中挖掘的知识又具有优化资源配置等一系列空间分析的功能［;］。尽管数据挖掘和知识发现这一命题仍处于理论研究阶段，但随着数据库的快速增大和对数据挖掘工具的深入研究，其应用前景是不可估量的。
%"$通过@1?服务器和@A<服务器的互联网和移动&’(将推进联邦数据库和互操作的
研究及地学信息服务事业
随着计算机通讯网络（包括有线与无线网）的大容量和高速化，&’(已成为在网络上的分布式异构系统。许多不同单位、不同组织维护管理的既独立又互联互用的联邦数据库，将可提供全社会各行各业的应用需要。因此，联邦数据库和互操作（8191-.09.:.?.B1BC3D:1-7E1-.?303:>）问题成为当前国际&’(联合研究的一个热点。互操作意味着数据库中数据的直接共享，&’(规律功能模块的互操作与共享，以及多点之间的相同工作，这方面的研究已显示出明显的成效。未来的&’(用户将可能在网络上缴纳为其需要所选用数据和软件功能模块的使用费，而不必购买这个数据库和整套的&’(软硬件，这些成果产生的直接效果是&’(应用将走向地学信息服务。
目前已兴起的5F(和+5(，即基于位置的服务和移动定位服务，突出地反映了这种变化趋势。它引起的革命性变化是&’(将走出研究院所和政府机关，成为全社会人人具备的信息服务工具。我国目前已有%亿个手机用户，若每人每月为+5(支付!G元费用，全国一年的产值将达到%$G 亿。可以预测在不久的将来，地学信息将能随时随地为任何人和任何事情进行$A服务（H17I3D J 87-K.:37D87-.D>7D1.D9.D>:L3D H.:.D>M L1-1.D9 .D>:3K1）。
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第%期李德仁：论%!世纪遥感与&’(的发展万方数据
!"#地理信息科学的研究有望在本世纪形成较完整的理论框架体系
笔者曾扼要地叙述了地球空间信息学的$大
理论问题［%］：!地球空间信息的基准，
包括几何基准、物理基准和时间基准；"地球空间信息标准，包括空间数据采集、存贮与交换标准、空间数据精度与质量标准、空间信息的分类与代码标准、空间信息的安全、保密及技术服务标准以及源数据标准等；#地球空间信息的时空变化理论，
包括时空变化发现的方法和对时空变化特征和规律的研究；$地球空间信息的认知，主要通过各目标各要素的位置、结构形态、相互关联等从静态上的形态分析、发生上的成因分析、动态上的过程分析、演化上的力学分析以及时态上的演化分析达到对地球空间的客观认知；%地球空间信息的不确定性，包括类型的不确定性、空间位置的不确定性、空间关系的不确定性、逻辑的不一致性和信息的不完备性；&地球空间信息的解译与反演，包括定性解译和定量反演，贯穿在信息获取、信息处理和认知过程之中；’地球空间信息的表达与可视化，涉及到空间数据库多分辨率表示、数字地图自动综合、图形可视化、动态仿真和虚拟现实等。目前，这些方面的研究对建立完备的理论尚嫌不足，需要在今后加强这方面的基础研究。
关于遥感与&’(的集成，涉及到&)(和通信技术的集成，本文未作具体讨论，其具体内容可参见文献［%(*
］。+结
语
遥感与&’(在!,世纪出现，在!-世纪不仅
将形成自身的理论体系和技术体系，而且将形成天地一体化的空间信息服务产业，为国民经济建设、国家安全、社会可持续发展和提高人民生活质量做出愈来愈大的贡献。
参
考
文
献
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%李德仁，
关泽群"空间信息系统的集成与实现（第一版）"武汉：武汉测绘科技大学出版社，!,,,"!%%#李德仁，李清泉"论地球空间信息技术与通信技术的集成"武汉大学学报?信息科学版，!,,-，!*（-）：-($*李德仁，
李清泉，谢智颖，等"论空间信息与移动通信的集成应用"武汉大学学报?信息科学版，!,,!，!$（-）：-(*
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关于地理信息理论的若干思考"武汉测绘科技大学学报，-K K $，!!（!）：K +(K #
作者简介：李德仁，教授，博士生导师，中国科学院院士，中国工程院院士，欧亚科学院院士。现主要从事遥感、全球定位系统、地理信息系统和多媒体网络通信及其集成研究。代表成果：高精度摄影测量定位理论与方法；&)(辅助空中三角测量；()L F 卫星像片解析处理；数学形态学及其在测量数据库中的应用；面向对象的&’(理论与技术；空间数据挖掘和知识发现的理论与方法；影像理解及像片自动解译以及多媒体通信等。已发表论文+,,余篇，出版专著J 部。M @78/C ：H C /*N 52A 7">H 2"9<
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万方数据
遥感地理信息系统
遥感地理信息系统 摘要：系统介绍了海洋渔业遥感、海洋地理信息系统（MGIS）的关系、发展和特点。以及具有自主知识产权、可业务化运行的海洋渔业遥感、地理信息系统技术应用服务系统的研制技术方法和功能特点。 关键词：RS GIS 1 引言 正当人们提出21世纪将是信息时代,亦是海洋世纪的时候,“数字地球”展现了它非同小可的前景。为此, 1999年5月14日,由国家科技部主持召开了我国开展“数字地球”工作的专家研讨会。对会议的中心议题和专家的高见,笔者颇受鼓舞和启发。无疑,我国将来的“数字海洋”当为“数字中国”主要组成部分之一。 随着“数字海洋”战略的提出, 地理信息系统( GIS) 作为对蕴涵空间位置信息的数据进行采集、存储、管理、分发、分析、显示和应用的通用技术以及处理时空问题的有力工具，愈来愈被海洋领域的专家所关注.海洋信息系统研究理论和技术得以发展。 同时，为了满足渔业部门渔业生产指挥和管理需要，维护国家海洋权益，国家836海洋领域95期间设立专题项目‘海洋渔业遥感信息服务系统技术和示范试验’，研制了具有自主知识产权、可业务化运行的海洋渔业遥感、地理信息系统技术应用服务系统。 2 海洋渔业遥感与海洋地理信息系统的关系、发展和特点 2.1 海洋渔业遥感与海洋地理信息系统的关系 （1）RS信息在GIS中的运用 GIS的建立，首先问题是收集信息。RS技术具有宏观性、高分辨率、多波谱、多相时、动态性，及时性的特点。它的数字影像处理又是基于图像数据库的操作与管理，经过计算机图像处理技术所获取的大量图形图像信息数据为GIS提供了丰富的信息源，将RS信息应用于GIS，可以大大降低GIS中数据获取的成本，加快数据更新的步伐。 （2）GIS对RS的有效支持 GIS是RS的合理“延伸”，GIS引入到RS图像处理和RS应用分析中，大大提高了RS 图像的可识别性。例如，在RS图像的分类处理中，将GIS的地形信息与陆地卫星图像处理结合起来，可在很大程度上提高RS数据的自动分类精度及应用价值。 其中，GIS对RS支持的具体内容包括：数据管理、数据支持、功能支持。 2.2 海洋渔业遥感与海洋地理信息系统的发展
遥感与地理信息系统课程教学大纲
GDOU-B-11-213《遥感与地理信息系统》课程教学大纲 课程简介 遥感技术及应用是一门具有广泛实用性的专业基础课。该课程在遥感技术理论阐述基础之上，讲述该技术在地质、土地、海洋、农林、城市等资源环境调查、监测等方面的应用。地理信息系统全面系统讲述的其技术体系，突出地理信息系统的基础理论、技术与应用。 课程大纲 一、课程的性质与任务：遥感与地理信息系统是农业资源与环境专业、森林资源保护与游憩专业的必修课程。通过该课程的学习，学生可以掌握遥感的物理基础、认识并能判读航空航天图像和地理信息系统（Geographical Information System）的基本原理，掌握利用现代化技术管理和评价农业及森 林旅游资源的基本技能。总学时70。 二、课程的目的与基本要求： 本课程将从遥感和地理空间信息的基本概念、特点及应用入手，介绍遥感影像的产生、特点、认识和应用，地理信息系统中地理空间信息的获取、数据库建立、信息处理、信息输出和地理信息系统的建立及应用等内容，通过本课程的学习，学生具有以下几个方面的能力： 1、掌握遥感影像产生的基本原理 2、能认识、判读、处理和应用遥感资料 3、掌握地理信息系统的基本原理 4、掌握地理信息系统的空间分析方法 5、掌握地理信息系统的开发方法 三、面向专业：农业资源与环境专业、森林资源保护与游憩专业 四、先修课程:《高等数学》、《地图编绘学》、《测量学》、《计算机高级编程语言》（面向对象的编程语言VB或VC++）、《数据库原理》 五、本课程与其它课程的联系： 本课程要应用到高等数学和计算机编程语言（面向对象的编程语言VB或VC++）及数据库原理
历年中科院遥感所 GIS 地理信息系统概论考博真题
2000年中科院遥感所博士入学考试（GIS） 一、名词解释（每个4分，共20分） 1. 空间拓扑关系 2. 地址匹配 3. 元数据 4. 栅格数据结构 5. 空间数据精度 二、简答题（每个10分，共30分） 1. 简述地理信息系统的组成 2. 数字地形模型（DTM）的构建与应用 3. 叠加分析 三、问答题（任选二，每个25分，共50分） 1. 地理信息系统的发展及趋势 2. 时空动态数据结构研究 3. 结合你的专业，论述GIS应用的关键技术问题 2001年中科院遥感所博士入学考试（GIS） 一、名词解释 1. 地址匹配 2. 地图精度 3. 关系数据库 4. 四叉树 二、简答题 1. GIS的特点及应用 2. GIS的结构及功能 3. 空间分析方法及应用 三、论述题 1. GIS的发展趋势 2. GIS与RS、GPS的集成方法 3. GIS空间分析功能的缺陷及改进方法 2002年中科院遥感所博士入学考试（GIS） 一、名词解释 1. 地理空间 2. 行程编码 3. 地址匹配 4. 拓扑关系 5. 空间数据元数据 二、简答 1. 地理信息系统的组成与功能 2. 数字地形模型的建立方法与特点 3. 地理信息系统互操作
三、问答 1. GIS的发展历程 2. 结合你的专业，谈一谈gis的应用与关键点 2003中科院遥感所GIS部分试题（版本一） 一、名词解释 1. GIS 2. 数据挖掘 3. 空间索引 二、简答题： 1、GIS标准化的意义及作用 2、数据质量标准 三、论述 1、关于长江三峡搬迁的，求几个数据。很麻烦。 2、关于温度梯度的 2003年GIS试题（版本二） 一名词解释 DEM、TIN、平移转换、栅格结构 二、简答 1、GIS的组成 2、空间拓扑分析 3、GIS互操作 三、论述（任选二个） 1、GIS的发展简史和趋势 2、WebGIS的核心模型及其应用 3、结合您的专业，谈谈GIS的应用关键和潜在领域 2005年中国科学院遥感所GIS考博试题 一、简答题 1. 传统数据库管理空间数据的缺陷 2. GIS中TIN的生成步骤 3. 空间信息分析的基本方法有哪些 4. GIS标准化的内容 5．地理信息系统的开发策略 6．谈谈GIS与RS的关系 7. 开放式地理信息系统实现技术 8. 电子地图的特征 9. 空间索引有哪些，特点是什么 二、论述题 1. 印度洋海啸造成重大伤亡。请设计一个海啸预警、检测、评估系统的系统方案。
GIS遥感图像的基本处理教程
实验一遥感图像的基本处理 一、实验要求 1.学会使用Erdas软件打开不同格式的图像
2.认识遥感图 以沈阳农业大学2011年高分辨率Quickbird遥感影像为底图， 识别操场位置形状大小颜色阴影 所住宿舍、位置形状大小颜色阴影 教学楼位置形状大小颜色阴影
雷达站位置大小颜色 水塔、位置形状大小颜色阴影 煤堆位置形状大小颜色 植物园广场间接
农田形状大小颜色 东陵陵园，位置形状大小颜色阴影在Erdas中调整遥感图像波段。 在工具栏上点击raster选择band combinations,在弹出来的对话框中对波段进行编辑，然后点击OK 3.学会使用Erdas软件的import/export文件导入功能 导出 在总的工具栏上点击第二个按钮import,在对话框中选择Export，选择
好输出文件类型，找到要输入的文件，并且新建要输出的文件名和确定存储位置，即可点击OK键输出文件 导入 勾选INport，选择输入文件类型，找到输入文件，新建输出文件名称及储存位置，即可点击OK 实验材料：2002年Landsat ETM+ 30m辽宁省沈阳市图像。 4.为图像添加aoi图层，并对遥感影像进行裁切 分别对Quickbird和Landsat ETM+影像进行处理，高分辨率影像要求裁切出沈阳农业大学校区，低分辨率影像要求裁切出沈阳市及周边郊区，aoi比要求实验区稍大，以方便进行后期处理。高分辨率影像适于纵向输出，低分辨率影像适于横向输出。 添加AOI图层
在工具栏点击AOI选项下的tools，选择一个工具对图片中想要创建图层的位置进行框选。 对框选的区域进行保存，存为AOI文件 裁剪
外文翻译---在遥感和地理信息系统的规模度量
外文资料与中文翻译 Metrics of scale in remote sensing and GIS Michael F Goodchild (National Center for Geographic Information and Analysis, Department of Geography, University of California, Santa Barbara) ABSTRACT: The term scale has many meanings, some of which survive the transition from analog to digital representations of information better than others. Specifically, the primary metric of scale in traditional cartography, the representative fraction, has no well-defined meaning for digital data. Spatial extent and spatial resolution are both meaningful for digital data, and their ratio, symbolized as US, is dimensionless. US appears confined in practice to a narrow range. The implications of this observation are explored in the context of Digital Earth, a vision for an integrated geographic information system. It is shown that despite the very large data volumes potentially involved, Digital Earth is nevertheless technically feasible with today?s technology. KEYWORDS: Scale, Geographic Information System , Remote Sensing, Spatial Resolution INTRODUCTION: Scale is a heavily overloaded term in English, with abundant definitions attributable to many different and often independent roots, such that meaning is strongly dependent on context. Its meanings in “the scales of justice” or “scales over ones eyes” have little connection to each other, or to its meaning in a discussion of remote sensing and GIS. But meaning is often ambiguous even in that latter context. For example, scale to a cartographer most likely relates to the representative fraction, or the scaling ratio between the real world and a map representation on a flat, two-dimensional surface such as paper, whereas scale to an environmental scientist likely relates either to
重庆交通大学硕士研究生入学复试《遥感与地理信息系统》考试大纲.doc
重庆交通大学硕士研究生入学复试 《遥感与地理信息系统》考试大纲 一、考试性质 遥感与地理信息系统是我校地图学与地理信息系统专业硕士生选考的专业课。考生必须熟练掌握遥感和地理信息系统的基本理论和基本知识，以适应硕士生专业学习的需要。考试对象为参加2014年全国硕士研究生入学复试的准考考生。 二、考试形式与试卷结构 （一）答卷方式：闭卷，笔试，满分100分。 （二）答题时间：120分钟 （三）考试内容：遥感与地理信息系统各50% （四）题型比例： 选择题20分 判断题10分 名词解释20分 简答题30分 分析论述题20分 三、考察要点与要求： （一）遥感 1、遥感的基本概念 理解并掌握遥感的基本概念、特点、类型，了解遥感过程及其技术系统；了解遥感的发展与前景。 2、遥感的物理基础 理解并掌握电磁波、电磁波谱及电磁辐射等基本概念与专业术语；理解黑体辐射、太阳辐射、大气窗口概念的意义；理解并掌握太阳辐射及大气对太阳辐射的影响；理解并掌握地球辐射与地物波谱；掌握反射率及反射波谱等基本概念，掌握常见地物反射波谱特征，了解影响地物光谱特性的因素。 3、遥感平台与遥感成像 了解遥感平台的种类及目的用途；理解并掌握光学遥感和微波遥感的成像机理；了解目前常用的传感器及其主要应用范围；熟悉遥感图像的特征。 4、遥感信息提取 掌握光学和数字图像的基础知识；了解遥感图像的目视解译；理解遥感图像的几何畸变与辐射畸变因素，掌握遥感图像校正与增强处理的基本方法与步骤；理解多源信息复合的目的、意义和方法；掌握
遥感图像的分类过程及主要方法。 5、遥感的应用 对遥感在植被、水体、土壤及地质、环境等方面的应用及3S技术有一定的认识和实际经验。 （二）地理信息系统 1、基本概念 掌握地理信息系统的基本概念、地理信息系统的功能和应用、地理信息系统的组成，了解地理信息系统的类型、与相关学科及技术的关系以及地理信息系统的发展历程。 2、地理空间数学基础 掌握地理空间的概念，理解地球空间参考、空间坐标转换、空间尺度类型、地理格网的建立方法。 3、空间数据模型与数据结构 理解地理空间的概念与空间抽象的层次、空间数据的概念模型、空间关系、主要空间逻辑数据模型；掌握矢量数据结构、栅格数据结构及其表示方法、矢量与栅格一体化数据结构的表示形式。 4、空间数据采集与处理 掌握空间数据采集的主要方法与步骤、了解数据重构方法，掌握空间数据的压缩方法以及空间数据质量的评价与控制。 5、基本空间分析 掌握空间分析的概念、内涵、步骤。掌握叠置分析、缓冲区分析、窗口分析、网络分析方法及其应用。 6、DEM与数字地形分析 掌握DEM的建立方法与流程，掌握数字地形分析、数字高程模型及其应用。 7、地理信息系统空间插值 掌握空间插值的相关概念、内涵以及空间插值的主要方法和应用。 8、地理信息系统应用 了解“3S”技术集成及其应用、地理信息科学、数字地球与智慧地球的概念。 9、了解国内地理信息产业前景、发展现状和时政要闻。 四、参考书目： 《遥感导论》，梅安新，高等教育出版社，2001 《地理信息系统教程》，汤国安，高等教育出版社，2007
遥感与地理信息系统
西南林业大学 课程实习报告 课程名称：遥感与地理信息系统 指导教师：张加龙 实习时间：12.24-12.26 实习内容：昆明市盘龙江下游区 域遥感影像矢量化分析与制图 姓名：张培 学号： 20110455079 专业：林学 提交时间：2013.12.30
一、实验目的 1.了解GIS、RS的基本原理，熟练掌握ArcGIS软件的使用。 2.能使用软件进行图像的矢量化、建库、空间分析、制图等操作。 3.熟悉掌握遥感与地理信息系统的理论知识。 4.熟悉ArcGIS软件的操作，进行遥感图像的矢量化。 二、实习内容 根据盘龙江下游卫星影像图，把卫星影像图进行棚格数据的矢量化，并制成地图谈谈对该区林业建设的看法。 三、实习具体操作步骤 （1）个人数据库的建立 影像图为盘龙江下游卫星影像图。启动ArcCatalog，在E盘新建文件夹下新建个人数据库，要素集以kunming命名，在个人数据库下面以西安WGS1984坐标系为标准，分别新建要点线面的要素类:DLTB、XZDW、point。如图:
线、面的要素类的建立同上面的步骤一样，但是需要更改一下要素类型，线的改成线要素，面的改成面要素就完成了。 （2）卫星图片的矢量化 以卫星影像图当做背景，矢量化图层并建立地类图班数据库，土地分类可参考老师所给的第二次全国土地调查云南省土地分类表为标准。先打开Arcmap，添加影像图为盘龙江下游卫星影像图和kunming下面的点线面三个要素。将上述新建的几个要素导入其中，打开“编辑器”，新建立多边形，通过目视判读，用不同的颜色表示不同的要素类别。同一小组内的两名同学，把该影像图分为上下两块，每个人分别对自己的地域进行描图。当图描好以后，开始进行图形的合并，合并出来的图形有重叠的部分，和空隙的部分。我们应用拓扑关系查找出相应的重叠区、空隙区得位置，一个一个修改，直到没有错误为止。然后再对图像上面渲染，选择适合的颜色把各个用地区分开来，下表就是老师给的图地分类标准，编辑属性主要的步骤是:根据目视判读，新建各地类的多边形，画出多边形后，打开其 属性表，并根据给的标准在属性表中编辑信息。
遥感及地理信息系统答案
《遥感及地理信息系统》答案 海洋学院2002级遥感及地理信息系统课程考试B卷 考试日期：2005年1月19日时间：13:30-15:30 地点: 南楼112 要点：不需要死记硬背，主要看理解程度；2、重要的是要点与思路。 一基本概念（每题4分） 1、遥感（RS）与地理信息系统（GIS）。 答：广义的遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。狭义的定义指的是应用探测仪器，不与目标物相接触，从远处把目标的电磁波特性特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合探测技术。GIS：不仅与属性，而且与空间有关的信息系统，因此除了属性管理功能外，更重要的是其空间分析功能。 2、大气窗口及其主要光谱段。 答：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段称为大气窗口。 大气窗口的光谱段主要有： ，为紫外、可见光、近红外波段。 和，为近、中红外波段。 ，为中红外波段。
8-14μm，为远红外波段。 ，为微波波段。 3、节点、顶点；线段、弧。 答：线的起点、终点和交点称为节点，线的中间点称为顶点。 节点之间的线段称为弧，它具有方向性，顶点之间的曲线称为线段。 4、元数据 答：是关于数据的数据，是有关数据和信息资源的描述信息。地理元数据是关于地理相关的数据和信息资源的描述信息。它通过对地理空间数据的内容，质量、条件和其他相关特征进行描述与说明，帮助人们有效地定位、评介、获取和使用地理相关数据。 二简述题（每题6分） 1、简述GIS、遥感（RS）与全球定位系统（GPS）三者的关系。 它们呈现三角关系，具体的讲，GIS与RS的关系是RS是GIS的数据源，GIS是RS数据抽象和管理的手段；GIS与GPS的关系是GPS是GIS数据定位的重要手段，通过GPS可以使GIS中的数据定位更精确，G反过来GIS又使GPS的定位更精确和全面；GPS与RS的关系是，GPS指导RS的影像数据的定位，纠正RS影像数据的变形和误差，RS通过影像全局性地确定GPS的定位情况。 2、GIS的基本框架及基本功能。 根据图的基本框架,GIS的基本功能:
遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用
第八章遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用 教学目的：了解遥感技术与地理信息系统的基本原理、类型与特征；了解遥感技术与地理信息系统技术在景观生态学研究中的应用。 重点难点：教学重点遥感技术与地理信息系统技术在景观分类与格局分析过程中的应用。 随着遥感和地理信息系统技术的迅猛发展，他们已经广泛地应用到各个研究领域中，尤其是与地理空间密切相关的学科。景观生态学作为一门研究景观空间格局与生态过程的学科，分析各种景观现象在不同时空尺度上的分布特征、演变规律、空间镶嵌关系及其对不同景观格局的模拟研究成为景观生态学的研究核心，而地理信息系统在空间分析和空间模拟上的强大功能，为在景观生态学的应用和推广提供了基础。 第一节遥感技术及其在景观生态学中的应用 一、遥感技术基本原理、类型与特征 遥感，遥远的感知，指通过任何不接触被观测物体的手段来获取信息的过程和方法。 1、遥感技术的基本原理 遥感技术的基本原理：是用光谱扫描仪或红外扫描仪对地球表面的地物光谱或温度特征进行记录，通过计算机的数据或图像处理分析地表特征。 2、遥感技术的优点 1）避免研究者对研究对象的直接干扰。 2）能够提供大范围的瞬间静态图像，是生态学家目前获取大尺度上（尤其是区域或全球范围）各种生态和物理信息的主要手段。 3）提供了大面积重复观测的可能，为资料的快速获取与更新、为多时段的对比研究和动态分析提供了基础，是大尺度格局动态的唯一监测手段。 4）大大拓宽了人类观测地球的光谱分辨能力。 5）可以提供高空间分辨率的资料，可以有效地为景观生态学研究提供所必需的多尺度上的资料。 6）遥感数据一般都是空间数据，这也是研究景观的结构、功能和动态所必需的数据形式。 7）现代遥感技术直接提供数字化空间信息，从而大大地促进了景观生态学资料的收集、贮存，以及处理和分析过程，并且使遥感、GIS和计算机模型的密切配合成为必然。 3、遥感数据的基本特征 ?遥感数据一般可分为航空像片数据和数字遥感数据。 ?航空像片数据的空间分辨率反映在像片的比例尺和胶片的灵敏程度上； ?数字遥感数据对地物记录的详细程度主要反映在空间分辨率上。 二、遥感图象处理及其在景观分类中的应用 1、遥感技术在生态学应用中经历的阶段 航空摄影阶段：始于19世纪后期。 从航空摄影向航天摄影过渡的阶段：大约从20世纪50年代至70年代。 1972年美国发射陆地资源卫星（Landsat）标志着航天遥感的开始。 航天摄影阶段：以各种遥感卫星和先进的图像处理技术为标志。
遥感与gis区别
摄影测量与遥感技术 20世纪60年代以来，由于航天技术、计算机技术和空间探测技术及地面处理技术的发展，产生了一门新的学科——遥感技术。所谓遥感就是在远离目标的地方，运用传感器将来自物体的电磁波信号记录下来并经处理后，用来测定和识别目标的性质和空间分布。从广义上说，航空摄影是遥感技术的一种手段，而遥感技术也正是在航空摄影的基础上发展起来的。一、摄影测量与遥感技术概念 摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴，它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息，并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。摄影测量与遥感的主要特点是在像片上进行量测和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可摄得瞬间的动态物体影像。 二、摄影测量与遥感技术的发展 1、摄影测量及其发展 摄影测量的基本含义是基于像片的量测和解译，它是利用光学或数码摄影机摄影得到的影像，研究和确定被摄影物的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。其内容涉及被摄影物的影像获取方法，影像信息的记录和存储方法，基于单张或多张像片的信息提取方法，数据的处理和传输，产品的表达与应用等方面的理论、设备和技术。 摄影测量的特点之一是在影像上进行量测和解译，无需接触被测目标物体本身，因而很少受自然和环境条件的限制，而且各种类型影像均是客观目标物体的真实反映，影像信息丰富、逼真，人们可以从中获得被研究目标物体的大量几何和物理信息。到目前为止，摄影测量已有近170年的发展历史了。概括而言，摄影测量经历了模拟法、解析法和数字化三个发展阶段。表1列出了摄影测量三个发展阶段的主要特点。 如果说从模拟摄影测量到解析摄影测量到解析摄影测量的发展是一次技术的进步，那么从解析摄影测量到数字摄影测量的发展则是一场技术的革命。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于：它处理的原理信息不仅可以是航空像片经扫描得到的数字化影像或由数字传感器直接得到的数字影像，其产品的数字形式，更主要的是它最终以计算机视觉代替人眼的立体观测，因而它所使用的仪器最终只有通用的计算机及其相应的外部设备，故而是一种计算机视觉的方法。 2、遥感及其发展 遥感是通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特征性的技术，这项技术主要应用于资源勘探、动态监测和其他规划决策等领域，摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要利用的是物体反射或发射电磁波的原理，在距离地物几千米、几万米甚至更高的飞机、飞船、卫星上，通过各种传感器接收物体反射或发射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面。遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。 遥感技术的分类方法很多，按电磁波波段的工作区域，可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具可分为航天遥感（或卫星遥感）、航空遥感和地面遥感，其中航空遥感平台又可细分为高空、中空和低空平台，后者主要是指利用轻型飞机、汽艇、气球和无人机等作为承载平台。按传感器的工作方式可分为主动方式和被动方式两种。在遥感技术中除了使用可见光的框幅式黑白摄影机外，还使用彩色摄影、彩虹外摄影、全景摄影、红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、CCD线阵列扫描和面阵摄影机以及合成孔径侧视雷达等手段，它们以空间飞行器作为平台，能为土地利用、资源和环境监测及相关研究提供大量多时相、多光谱、多分辨的影像信息。 3、摄影测量与遥感的结合 遥感技术的兴起，促使摄影测量发生了革命性的变化。但由于测制地形图对摄影成果有着特
南师大GIS考研遥感GIS历年试题和笔记
南师大GIS考研遥感+GIS试题 1998 年研究生入学考试试题 gis 一、名词解释 1、空间分析函数 2、GPS 3、四*数编码 4、信息系统 5、OpenGIS 二、简答题（4X 10） 1、空间指标和空间关系量测的主要内容 2、矢量多边形面积的快速算法（要求附框图） 3、DEM、DTM 的概念及其获取方法 4、由栅格数据向矢量数据的转换的方法。 三、综合分析题（2X 20） 1 、地理信息系统的意义、特点与发展趋势2、地理信息系统的信息源与输入方法 南京师大1999 年GIS 遥感学： 一、名词解释（每题 5 分） 1 、亮度温度2、米氏散射 3、航空像片投影差 4、滤波增强处理 二、问答题（每题15 分） 1 、目前遥感技术常用哪些电磁波的波段？请说明各波段的波长范围及主要特性。 2、什么叫发射率？按发射率与波长的关系可将地物分成哪几种类型？ 3、以陆地卫星TM 图像的波段为例，说明怎样进行真彩色合成和假彩色合成？假彩色合成图像有什么特殊用途？ 4、影响植被在遥感图像上的光谱特征和主要因素有哪些？从绿色植被的典型反射光谱曲线上可看出哪些特点？ 三、综合题（20 分） 1998 年7——8 月长江流域遭受特大洪涝灾害，江西鄱阳湖滨一带发生大面积淹没。利用遥感技术进行洪涝灾情的实时或准实时监测及灾后损失评估显得十分重要。请说明怎样利用遥 感技术：1）、进行洪涝灾情的实时或准实时监测；2）、进行灾后损失评估。 （要求从技术路线、方法及所用遥感资料等方面作出说明）地理信息系统 一、名词解释：（20 分） 1 、地理信息科学2、数字地球 3 、数字地形模型 4、Web 地理信息系统（WebGIS） 5、开放式地理信息系统（OpenGIS） 二、试述地理信息系统的设计方法并进行对比分析（20 分）。 三、试述地理信息系统的空间分析功能及相应的应用（20 分）。 四、试述地理信息系统的集成模式（20 分）。 五、简述地理信息系统的热点问题及今后的发展趋势（20 分）。 南京师大2000 年 遥感学 一、名词解释（共40 分） 1 、传感器2、电磁波3、瑞利散射4、黑体辐射
遥感及地理信息系统答案
《遥感及地理信息系统》答案海洋学院2002级遥感及地理信息系统课程考试B卷 考试日期：2005年1月19日时间：13:30-15:30 地点: 南楼112 要点：不需要死记硬背，主要看理解程度；2、重要的是要点与思路。 一基本概念（每题4分） 1、遥感（RS）与地理信息系统（GIS）。 答：广义的遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。狭义的定义指的是应用探测仪器，不与目标物相接触，从远处把目标的电磁波特性特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合探测技术。GIS：不仅与属性，而且与空间有关的信息系统，因此除了属性管理功能外，更重要的是其空间分析功能。 2、大气窗口及其主要光谱段。 答：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段称为大气窗口。 大气窗口的光谱段主要有： ，为紫外、可见光、近红外波段。 和，为近、中红外波段。 ，为中红外波段。 8-14μm，为远红外波段。 ，为微波波段。 3、节点、顶点；线段、弧。 答：线的起点、终点和交点称为节点，线的中间点称为顶点。 节点之间的线段称为弧，它具有方向性，顶点之间的曲线称为线段。 4、元数据 答：是关于数据的数据，是有关数据和信息资源的描述信息。地理元数据是关于地理相关
的数据和信息资源的描述信息。它通过对地理空间数据的内容，质量、条件和其他相关特征进行描述与说明，帮助人们有效地定位、评介、获取和使用地理相关数据。 二简述题（每题6分） 1、简述GIS、遥感（RS）与全球定位系统（GPS）三者的关系。 它们呈现三角关系，具体的讲，GIS与RS的关系是RS是GIS的数据源，GIS是RS数据抽象和管理的手段；GIS与GPS的关系是GPS是GIS数据定位的重要手段，通过GPS可以使GIS中的数据定位更精确，G反过来GIS又使GPS的定位更精确和全面；GPS与RS的关系是，GPS指导RS的影像数据的定位，纠正RS影像数据的变形和误差，RS通过影像全局性地确定GPS的定位情况。 2、GIS的基本框架及基本功能。 根据图的基本框架,GIS的基本功能: 数据输入与编辑功能,GIS建库功能;基本查询;空间分析,数据输出和可视化,数据转换,投影等功能. 3、画图并写出GIS中求多边形面积的计算公式，并作简要说明。 其中的一种方法是梯形法， 见上图，具体的计算公式如下： s=1/2Σ(x i+1-x i )(y i+1 +y i ) 具体图见教材p117 (x i+1-x i )项有正有负，但对这个多边形一周循环计算后多边形以外部分正好抵消。 4、GIS数据输入的几种方法简述。 大致分三种：数字化，矢量化与数据转换。（回答时适当的具体展开一下。） 三问答题（每题15分） 1、试论遥感系统的组成，遥感的特点及在地质中的应用。 分为5部分，分别为：信息源，信息获取，信息记录与传输，信息处理，信息应用。特点：大面积同步观测；时效性；数据的综合与可比性；经济性；局限性。 在地质中的应用：分为岩性识别；地质构造识别；构造运动的分析三大应用。
gis地理信息系统及rs遥感学习教材(最全)
Remote SensingGeographical Information System （RS & GIS ） 遥感及地理信息系统 (讲稿)
第一章GIS 概述 §1.1 地理信息系统的产生与发展 一、GIS产生的背景： 地理学——地图绘制（手工、计算机）——世界上第一个地理信息系统： CGIS（1963年） 二、GIS的发展 1. 计算机技术的发展 2. 空间技术的发展 卫星定位技术 卫星定位的特点 1.全球地面无缝覆盖，全天候定位。2.定位精度高，实时定位速度快。3.观测时间短。4.提供三维坐标。5.使用简便。 GPS系统：美国于1978－1993年发射，共24颗卫星。其中21颗工作卫星，3颗备用卫星。GPS卫星向用户发送用于导航定位的调制波，它含有：载波（L1和L2）、测距码（C/A码和P码）和数据码（导航电文）。C/A码伪距，精度约为20米左右（民用）P码伪距，精度约为2米左右（军用） GLONASS系统：苏联于20世纪70年代开始建设，并于1993年启用由24颗卫星组成。目前在轨14颗卫星；预计于2010年左右使卫星数量达到“满员”状态。民用信号定位精度：30米。 “伽利略”系统：30颗卫星组成欧空局和欧盟合作于1999年启动。2005年12月28日，首颗试验卫星Glove-A成功发射；预计2008年底前全部发射入轨。民用信号精度：1米。 “北斗”系统： “北斗1代”：2000－2003年发射3颗静止轨道试验导航卫星，组成了“北斗”区域导航系统（2颗工作卫星、1颗备用卫星）。 北斗2代：“北斗”全球卫星导航系统。空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。定位精度为10米。 卫星遥感技术 卫星遥感的特点：能够快速、大范围获取地面影像和地表专题数据 ?SRTM计划——航天飞机雷达地形测绘任务（2000年） (Shuttle Radar Topography Mission) 覆盖范围在北纬60度至南纬56度之间。10天内，有99.968%被一次覆盖，94.59%两次，49.25%三次，24.1%四次。 DEM高程数据间隔为1弧秒，约30米，所包含的信息内容相当于1∶5万地形图 SRTM由三部分组成：主雷达天线、桅杆、机外雷达天线（Outboard radar antenna） 现代GIS的相关技术: 地理学、遥感技术、测量学、数学和统计学、制图技术、计算机科学、专家系统、计算机图形学、计算机辅助设计、数据库技术、软件工程 §1.2 GIS的相关概念 1、数据：是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示，如数字、文字、符号、
同济大学遥感及地理信息系统期末试卷A与答案
同济大学试卷统一命题纸(A卷) 2005-2006学年第二学期 课号：12109701 课名：遥感及地理信息系统 此卷选为：期中考试()、期终考试(√)、补考()试卷 年级专业学号姓名得分 一、基本概念(每题2分，共20分) 1. 遥感 2. 大气窗口 3. 波谱分辨率 4. 瞬时视场角 5. 雷达 6. 地理信息系统 7. 地图投影 8. 元数据 9. 空间分析10. 数字地形模型(DTM) 二、判断题(每题1分，共10分) 1. 因为微波波长比大气中粒子的直径大得多，其经过大气层时发生米氏散射，因而微波具有“穿云透雾”的能力。 2. 进行像对的立体观察时，观察者的眼基线应当与像对上对应像点的连线相垂直。 3. 光机扫描用机械转动光学扫描部件来完成单元或多元列阵探测器目标的二维扫描。 4. 空间分辨率是指一个影像上能详细区分的最小单元的大小，常用的表现形式有：像元、像解率和视场角。 5. 山区河流的热红外像片在白天呈现浅白色调，夜晚呈现暗灰色调。 6. 世界上第一个地理信息系统产生于美国。 7. GIS数据输入设备主要包括扫描仪、绘图仪、数字化仪和键盘等。 8. 新一代集成化的GIS，要求能够统一管理图形数据、属性数据、影像数据和数字高程模型数据，称为四库合一。 9. 线性四叉树编码每个结点存储6个量，而常规四叉树编码每个结点只存储3个量。 10. 在GIS数据采集过程中，若数字化原图图纸发生变形，则需进行投影转换。 三、简答题(8个小题中任选5个，每小题8分，共40分) 1. 遥感技术具有哪些特点？遥感技术可应用在哪些领域？ 2. 简述遥感图像几何校正的主要思路。 3. 遥感影像目视解译的主要解译标志有哪些？ 4. 遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？ 5. 简述地理信息系统的组成，并画出示意图。 6. 简述GIS进行地图投影的必要性。 7. 画图并写出求多边形面积的计算公式，并作简要说明。 8. 简述判断点、面之间包含关系的两种基本方法。 四、论述题(1，2题中任选1题，3，4题中任选1题，每小题15分，共30分) 1.什么是像点位移？如何计算位移量？(画出示意图) 2. 论述遥感数字图像增强处理的目的及主要方法，说明其中一种增强处理方法的原理和步骤。 3. 论述GIS空间数据库的设计原则与设计步骤。 4. 如下图所示8×8图像，请分别写出游程长度编码数据和四叉树编码数据。
遥感、全球定位系统、地理信息系统差别
一、名称。几个系统的英文简写要清楚～全球定位系统为GPS，地理信息系统为GIS，遥感技术为RS 遥感技术，即RS，遥感顾名思义，就是从遥远处感知，地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。其中的一种形式电磁波早已被人们所认识和利用。人们发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它的主要特点是：已从以飞机为主要运载工具的航空遥感发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感；它超越了人眼所能感受到的可见光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及时地监测环境的动态变化；它涉及天文、地学、生物学等科学领域，广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果；它为资源勘测、环境监测、军事侦察等提供了现代化技术手段。概言之，遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。 全球定位系统，即GPS，它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。最少需要其中3颗卫星，就能迅速确定您在地球上的位置。所能接收到的卫星数越多，译码出来的位置就越精确。在汽车定位时，只需要在汽车上装一台比32开书本略小的“车载终端”就可以了。 在森林资源连续清查中应用GPS技术的优势： 1.可直接按坐标确定样地的位置。 2.解决了小比例尺地形图找明显地形地物为引点的难题。 3.克服了地形图本身有误差、传统的罗盘仪引线测量引起误差以及其它因素造成样地定位不准的问题。 4.定位精度高于罗盘仪引线定位，大大减少了野外作业时间和工作量，节省了时间，提高了工作效率。 地理信息系统，即GIS，是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科，是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。 数字地球是遥感、数据库、地理信息系统、全球定位系统、宽带网络及仿真虚拟等现代高科技的高度综合和升华，是当代科学技术发展的制高点。林业资源信息具有数据量大、种类多、来源广、结构复杂和获取成本高等特点，随着国家信息基础设施建设的发展，数字林业的发展是时代的要求，也是林业发展的必然趋势。 二、用途。 全球定位系统，具有全天候、高精度和自动测量的特点，主要功能是定位导航。目前广泛应用于军事、测量、交通、救援、农业等领域。 地理信息系统，可以解决与分布、位置有关的基本问题、趋势分析、模式问题、模拟问题等几方面的问题。在城市管理中应用广泛。如城市信息管理与服务、城市规划、城市道路交通管 理。城市抗震防灾、城市环境管理、流行病的防治等。 遥感技术，是利用一定的技术设备和系统，在远离被侧目标的位置对被测目标的电磁波特征进行测量、记录与分析的技术，即“遥远的感知”。根据遥感平台高度的不同，遥感可以分为近地面遥 感、航空遥感和航天遥感。广泛应用于资源普查和环境监测。 三、工作原理及设备。全球定位系统由空间部分，地面监控系统和用户设备三个相对独立的部分组成。空 间部分在距地面20200千米的留个轨道面上的24颗卫星组成，这些卫星不断的发送各自与定位相关的参数和时间信息；地面监控系统主要用于检测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；用户设备部分为GPS接收器；他是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度的高程的系统。 地理信息系统，是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。通常收集现有
遥感、全球定位系统、地理信息系统差别
一、名称。几个系统的英文简写要清楚?全球定位系统为GPS地理信息系统为GIS,遥感技术为RS 遥感技术，即RS遥感顾名思义，就是从遥远处感知，地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。其中的一种形式电磁波早已被人们所认识和利用。人们发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它的主要特点是：已从以飞机为主要运载工具的航空遥感发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感；它超越了人眼所能感受到的可见光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及时地监测环境的动态变化；它涉及天文、地学、生物学等科学领域，广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果；它为资源勘测、环境监测、军事侦察等提供了现代化技术手段。概言之，遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。 全球定位系统，即GPS它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。最少需要其中3颗卫星, 就能迅速确定您在地球上的位置。所能接收到的卫星数越多，译码出来的位置就越精确。在汽车定位时，只需要在汽车上装一台比32开书本略小的“车载终端”就可以了。 在森林资源连续清查中应用GPS技术的优势： 1. 可直接按坐标确定样地的位置。 2. 解决了小比例尺地形图找明显地形地物为引点的难题。 3. 克服了地形图本身有误差、传统的罗盘仪引线测量引起误差以及其它因素造成样地定位不准的问题。 4. 定位精度高于罗盘仪引线定位，大大减少了野外作业时间和工作量，节省了时间，提高了工作效率。地理信息系 统，即GIS，是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个 学科，是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。 数字地球是遥感、数据库、地理信息系统、全球定位系统、宽带网络及仿真虚拟等现代高科技的高度综合和升华，是当代科学技术发展的制高点。林业资源信息具有数据量大、种类多、来源广、结构复杂和获取成本高等特点，随着国家信息基础设施建设的发展，数字林业的发展是时代的要求，也是林业发展的必然趋势。 二、用途。 全球定位系统，具有全天候、高精度和自动测量的特点，主要功能是定位导航。目前广泛应用于军事、测量、交通、救援、农业等领域。 地理信息系统，可以解决与分布、位置有关的基本问题、趋势分析、模式问题、模拟问题等几方面的问题。在城市管理中应用广泛。如城市信息管理与服务、城市规划、城市道路交通管理。城市抗震防灾、 城市环境管理、流行病的防治等。 遥感技术，是利用一定的技术设备和系统，在远离被侧目标的位置对被测目标的电磁波特征进行测量、记录与分析的技术，即“遥远的感知”。根据遥感平台高度的不同，遥感可以分为近地面遥 感、航空遥感和航天遥感。广泛应用于资源普查和环境监测。 三、工作原理及设备。全球定位系统由空间部分，地面监控系统和用户设备三个相对独立的部分组成。空 间部分在距地面20200千米的留个轨道面上的24颗卫星组成，这些卫星不断的发送各自与定位相关的参数和时间信息；地面监控系统主要用于检测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；用户设备部分为GPS接收器；他是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度的高程的系 统。 地理信息系统，是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。通常收集现有
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GIS的特点及应用 2. GIS的结构及功能 3. 空间分析方法及应用 三、论述题 1. GIS的发展趋势 2. GIS与RS、GPS的集成方法 3. GIS空间分析功能的缺陷及改进方法 2002年中科院遥感所博士入学考试（GIS） 一、名词解释 1. 地理空间 2. 行程编码 3. 地址匹配 4. 拓扑关系 5. 空间数据元数据 二、简答 1. 地理信息系统的组成与功能 2. 数字地形模型的建立方法与特点 3. 地理信息系统互操作 三、问答 1. GIS的发展历程 2. 结合你的专业，谈一谈gis的应用与关键点 2003中科院遥感所GIS部分试题（版本一） 一、名词解释 1. GIS 2. 数据挖掘 3. 空间索引 二、简答题： 1、GIS标准化的意义及作用 2、数据质量标准 三、论述 1、关于长江三峡搬迁的，求几个数据。很麻烦。 2、关于温度梯度的 2003年GIS试题（版本二） 一名词解释 DEM、TIN、平移转换、栅格结构 二、简答 1、GIS的组成 2、空间拓扑分析 3、GIS互操作 三、论述（任选二个） 1、GIS的发展简史和趋势 2、WebGIS的核心模型及其应用 3、结合您的专业，谈谈GIS的应用关键和潜在领域 2005年中国科学院遥感所GIS考博试题 一、简答题 1. 传统数据库管理空间数据的缺陷 2. GIS中TIN的生成步骤 3. 空间信息分析的基本方法有哪些 4. GIS标准化的内容 5．地理信息系统的开发策略 6．谈谈GIS与RS的关系 7. 开放式地理信息系统实现技术 8. 电子地图的特征 9. 空间索引有哪些，特点是什么 二、论述题 1. 印度洋海啸造成重大伤亡。请设计一个海啸预警、检测、评估系统的系统方案。 实验一遥感图像的基本处理 一、实验要求 1.学会使用Erdas软件打开不同格式的图像 2.认识遥感图 以沈阳农业大学2011年高分辨率Quickbird遥感影像为底图， 识别操场位置形状大小颜色阴影 所住宿舍、位置形状大小颜色阴影 教学楼位置形状大小颜色阴影 雷达站位置大小颜色 水塔、位置形状大小颜色阴影 煤堆位置形状大小颜色 植物园广场间接 农田形状大小颜色 东陵陵园，位置形状大小颜色阴影在Erdas中调整遥感图像波段。 在工具栏上点击raster选择band combinations,在弹出来的对话框中对波段进行编辑，然后点击OK 3.学会使用Erdas软件的import/export文件导入功能 导出 在总的工具栏上点击第二个按钮import,在对话框中选择Export，选择 好输出文件类型，找到要输入的文件，并且新建要输出的文件名和确定存储位置，即可点击OK键输出文件 导入 勾选INport，选择输入文件类型，找到输入文件，新建输出文件名称及储存位置，即可点击OK 实验材料：2002年Landsat ETM+ 30m辽宁省沈阳市图像。 4.为图像添加aoi图层，并对遥感影像进行裁切 分别对Quickbird和Landsat ETM+影像进行处理，高分辨率影像要求裁切出沈阳农业大学校区，低分辨率影像要求裁切出沈阳市及周边郊区，aoi比要求实验区稍大，以方便进行后期处理。高分辨率影像适于纵向输出，低分辨率影像适于横向输出。 添加AOI图层 在工具栏点击AOI选项下的tools，选择一个工具对图片中想要创建图层的位置进行框选。 对框选的区域进行保存，存为AOI文件 裁剪 外文资料与中文翻译 Metrics of scale in remote sensing and GIS Michael F Goodchild (National Center for Geographic Information and Analysis, Department of Geography, University of California, Santa Barbara) ABSTRACT: The term scale has many meanings, some of which survive the transition from analog to digital representations of information better than others. Specifically, the primary metric of scale in traditional cartography, the representative fraction, has no well-defined meaning for digital data. Spatial extent and spatial resolution are both meaningful for digital data, and their ratio, symbolized as US, is dimensionless. US appears confined in practice to a narrow range. The implications of this observation are explored in the context of Digital Earth, a vision for an integrated geographic information system. It is shown that despite the very large data volumes potentially involved, Digital Earth is nevertheless technically feasible with today?s technology. KEYWORDS: Scale, Geographic Information System , Remote Sensing, Spatial Resolution INTRODUCTION: Scale is a heavily overloaded term in English, with abundant definitions attributable to many different and often independent roots, such that meaning is strongly dependent on context. Its meanings in “the scales of justice” or “scales over ones eyes” have little connection to each other, or to its meaning in a discussion of remote sensing and GIS. But meaning is often ambiguous even in that latter context. For example, scale to a cartographer most likely relates to the representative fraction, or the scaling ratio between the real world and a map representation on a flat, two-dimensional surface such as paper, whereas scale to an environmental scientist likely relates either to 重庆交通大学硕士研究生入学复试 《遥感与地理信息系统》考试大纲 一、考试性质 遥感与地理信息系统是我校地图学与地理信息系统专业硕士生选考的专业课。考生必须熟练掌握遥感和地理信息系统的基本理论和基本知识，以适应硕士生专业学习的需要。考试对象为参加2014年全国硕士研究生入学复试的准考考生。 二、考试形式与试卷结构 （一）答卷方式：闭卷，笔试，满分100分。 （二）答题时间：120分钟 （三）考试内容：遥感与地理信息系统各50% （四）题型比例： 选择题20分 判断题10分 名词解释20分 简答题30分 分析论述题20分 三、考察要点与要求： （一）遥感 1、遥感的基本概念 理解并掌握遥感的基本概念、特点、类型，了解遥感过程及其技术系统；了解遥感的发展与前景。 2、遥感的物理基础 理解并掌握电磁波、电磁波谱及电磁辐射等基本概念与专业术语；理解黑体辐射、太阳辐射、大气窗口概念的意义；理解并掌握太阳辐射及大气对太阳辐射的影响；理解并掌握地球辐射与地物波谱；掌握反射率及反射波谱等基本概念，掌握常见地物反射波谱特征，了解影响地物光谱特性的因素。 3、遥感平台与遥感成像 了解遥感平台的种类及目的用途；理解并掌握光学遥感和微波遥感的成像机理；了解目前常用的传感器及其主要应用范围；熟悉遥感图像的特征。 4、遥感信息提取 掌握光学和数字图像的基础知识；了解遥感图像的目视解译；理解遥感图像的几何畸变与辐射畸变因素，掌握遥感图像校正与增强处理的基本方法与步骤；理解多源信息复合的目的、意义和方法；掌握 遥感图像的分类过程及主要方法。 5、遥感的应用 对遥感在植被、水体、土壤及地质、环境等方面的应用及3S技术有一定的认识和实际经验。 （二）地理信息系统 1、基本概念 掌握地理信息系统的基本概念、地理信息系统的功能和应用、地理信息系统的组成，了解地理信息系统的类型、与相关学科及技术的关系以及地理信息系统的发展历程。 2、地理空间数学基础 掌握地理空间的概念，理解地球空间参考、空间坐标转换、空间尺度类型、地理格网的建立方法。 3、空间数据模型与数据结构 理解地理空间的概念与空间抽象的层次、空间数据的概念模型、空间关系、主要空间逻辑数据模型；掌握矢量数据结构、栅格数据结构及其表示方法、矢量与栅格一体化数据结构的表示形式。 4、空间数据采集与处理 掌握空间数据采集的主要方法与步骤、了解数据重构方法，掌握空间数据的压缩方法以及空间数据质量的评价与控制。 5、基本空间分析 掌握空间分析的概念、内涵、步骤。掌握叠置分析、缓冲区分析、窗口分析、网络分析方法及其应用。 6、DEM与数字地形分析 掌握DEM的建立方法与流程，掌握数字地形分析、数字高程模型及其应用。 7、地理信息系统空间插值 掌握空间插值的相关概念、内涵以及空间插值的主要方法和应用。 8、地理信息系统应用 了解“3S”技术集成及其应用、地理信息科学、数字地球与智慧地球的概念。 9、了解国内地理信息产业前景、发展现状和时政要闻。 四、参考书目： 《遥感导论》，梅安新，高等教育出版社，2001 《地理信息系统教程》，汤国安，高等教育出版社，2007 西南林业大学 课程实习报告 课程名称：遥感与地理信息系统 指导教师：张加龙 实习时间：12.24-12.26 实习内容：昆明市盘龙江下游区 域遥感影像矢量化分析与制图 姓名：张培 学号： 20110455079 专业：林学 提交时间：2013.12.30 一、实验目的 1.了解GIS、RS的基本原理，熟练掌握ArcGIS软件的使用。 2.能使用软件进行图像的矢量化、建库、空间分析、制图等操作。 3.熟悉掌握遥感与地理信息系统的理论知识。 4.熟悉ArcGIS软件的操作，进行遥感图像的矢量化。 二、实习内容 根据盘龙江下游卫星影像图，把卫星影像图进行棚格数据的矢量化，并制成地图谈谈对该区林业建设的看法。 三、实习具体操作步骤 （1）个人数据库的建立 影像图为盘龙江下游卫星影像图。启动ArcCatalog，在E盘新建文件夹下新建个人数据库，要素集以kunming命名，在个人数据库下面以西安WGS1984坐标系为标准，分别新建要点线面的要素类:DLTB、XZDW、point。如图: 线、面的要素类的建立同上面的步骤一样，但是需要更改一下要素类型，线的改成线要素，面的改成面要素就完成了。 （2）卫星图片的矢量化 以卫星影像图当做背景，矢量化图层并建立地类图班数据库，土地分类可参考老师所给的第二次全国土地调查云南省土地分类表为标准。先打开Arcmap，添加影像图为盘龙江下游卫星影像图和kunming下面的点线面三个要素。将上述新建的几个要素导入其中，打开“编辑器”，新建立多边形，通过目视判读，用不同的颜色表示不同的要素类别。同一小组内的两名同学，把该影像图分为上下两块，每个人分别对自己的地域进行描图。当图描好以后，开始进行图形的合并，合并出来的图形有重叠的部分，和空隙的部分。我们应用拓扑关系查找出相应的重叠区、空隙区得位置，一个一个修改，直到没有错误为止。然后再对图像上面渲染，选择适合的颜色把各个用地区分开来，下表就是老师给的图地分类标准，编辑属性主要的步骤是:根据目视判读，新建各地类的多边形，画出多边形后，打开其 属性表，并根据给的标准在属性表中编辑信息。 《遥感及地理信息系统》答案 海洋学院2002级遥感及地理信息系统课程考试B卷 考试日期：2005年1月19日时间：13:30-15:30 地点: 南楼112 要点：不需要死记硬背，主要看理解程度；2、重要的是要点与思路。 一基本概念（每题4分） 1、遥感（RS）与地理信息系统（GIS）。 答：广义的遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。狭义的定义指的是应用探测仪器，不与目标物相接触，从远处把目标的电磁波特性特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合探测技术。GIS：不仅与属性，而且与空间有关的信息系统，因此除了属性管理功能外，更重要的是其空间分析功能。 2、大气窗口及其主要光谱段。 答：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段称为大气窗口。 大气窗口的光谱段主要有： ，为紫外、可见光、近红外波段。 和，为近、中红外波段。 ，为中红外波段。 8-14μm，为远红外波段。 ，为微波波段。 3、节点、顶点；线段、弧。 答：线的起点、终点和交点称为节点，线的中间点称为顶点。 节点之间的线段称为弧，它具有方向性，顶点之间的曲线称为线段。 4、元数据 答：是关于数据的数据，是有关数据和信息资源的描述信息。地理元数据是关于地理相关的数据和信息资源的描述信息。它通过对地理空间数据的内容，质量、条件和其他相关特征进行描述与说明，帮助人们有效地定位、评介、获取和使用地理相关数据。 二简述题（每题6分） 1、简述GIS、遥感（RS）与全球定位系统（GPS）三者的关系。 它们呈现三角关系，具体的讲，GIS与RS的关系是RS是GIS的数据源，GIS是RS数据抽象和管理的手段；GIS与GPS的关系是GPS是GIS数据定位的重要手段，通过GPS可以使GIS中的数据定位更精确，G反过来GIS又使GPS的定位更精确和全面；GPS与RS的关系是，GPS指导RS的影像数据的定位，纠正RS影像数据的变形和误差，RS通过影像全局性地确定GPS的定位情况。 2、GIS的基本框架及基本功能。 根据图的基本框架,GIS的基本功能: 第八章遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用 教学目的：了解遥感技术与地理信息系统的基本原理、类型与特征；了解遥感技术与地理信息系统技术在景观生态学研究中的应用。 重点难点：教学重点遥感技术与地理信息系统技术在景观分类与格局分析过程中的应用。 随着遥感和地理信息系统技术的迅猛发展，他们已经广泛地应用到各个研究领域中，尤其是与地理空间密切相关的学科。景观生态学作为一门研究景观空间格局与生态过程的学科，分析各种景观现象在不同时空尺度上的分布特征、演变规律、空间镶嵌关系及其对不同景观格局的模拟研究成为景观生态学的研究核心，而地理信息系统在空间分析和空间模拟上的强大功能，为在景观生态学的应用和推广提供了基础。 第一节遥感技术及其在景观生态学中的应用 一、遥感技术基本原理、类型与特征 遥感，遥远的感知，指通过任何不接触被观测物体的手段来获取信息的过程和方法。 1、遥感技术的基本原理 遥感技术的基本原理：是用光谱扫描仪或红外扫描仪对地球表面的地物光谱或温度特征进行记录，通过计算机的数据或图像处理分析地表特征。 2、遥感技术的优点 1）避免研究者对研究对象的直接干扰。 2）能够提供大范围的瞬间静态图像，是生态学家目前获取大尺度上（尤其是区域或全球范围）各种生态和物理信息的主要手段。 3）提供了大面积重复观测的可能，为资料的快速获取与更新、为多时段的对比研究和动态分析提供了基础，是大尺度格局动态的唯一监测手段。 4）大大拓宽了人类观测地球的光谱分辨能力。 5）可以提供高空间分辨率的资料，可以有效地为景观生态学研究提供所必需的多尺度上的资料。 6）遥感数据一般都是空间数据，这也是研究景观的结构、功能和动态所必需的数据形式。 7）现代遥感技术直接提供数字化空间信息，从而大大地促进了景观生态学资料的收集、贮存，以及处理和分析过程，并且使遥感、GIS和计算机模型的密切配合成为必然。 3、遥感数据的基本特征 ?遥感数据一般可分为航空像片数据和数字遥感数据。 ?航空像片数据的空间分辨率反映在像片的比例尺和胶片的灵敏程度上； ?数字遥感数据对地物记录的详细程度主要反映在空间分辨率上。 二、遥感图象处理及其在景观分类中的应用 1、遥感技术在生态学应用中经历的阶段 航空摄影阶段：始于19世纪后期。 从航空摄影向航天摄影过渡的阶段：大约从20世纪50年代至70年代。 1972年美国发射陆地资源卫星（Landsat）标志着航天遥感的开始。 航天摄影阶段：以各种遥感卫星和先进的图像处理技术为标志。 摄影测量与遥感技术 20世纪60年代以来，由于航天技术、计算机技术和空间探测技术及地面处理技术的发展，产生了一门新的学科——遥感技术。所谓遥感就是在远离目标的地方，运用传感器将来自物体的电磁波信号记录下来并经处理后，用来测定和识别目标的性质和空间分布。从广义上说，航空摄影是遥感技术的一种手段，而遥感技术也正是在航空摄影的基础上发展起来的。一、摄影测量与遥感技术概念 摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴，它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息，并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。摄影测量与遥感的主要特点是在像片上进行量测和解译，无需接触物体本身，因而很少受自然和地理条件的限制，而且可摄得瞬间的动态物体影像。 二、摄影测量与遥感技术的发展 1、摄影测量及其发展 摄影测量的基本含义是基于像片的量测和解译，它是利用光学或数码摄影机摄影得到的影像，研究和确定被摄影物的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。其内容涉及被摄影物的影像获取方法，影像信息的记录和存储方法，基于单张或多张像片的信息提取方法，数据的处理和传输，产品的表达与应用等方面的理论、设备和技术。 摄影测量的特点之一是在影像上进行量测和解译，无需接触被测目标物体本身，因而很少受自然和环境条件的限制，而且各种类型影像均是客观目标物体的真实反映，影像信息丰富、逼真，人们可以从中获得被研究目标物体的大量几何和物理信息。到目前为止，摄影测量已有近170年的发展历史了。概括而言，摄影测量经历了模拟法、解析法和数字化三个发展阶段。表1列出了摄影测量三个发展阶段的主要特点。 如果说从模拟摄影测量到解析摄影测量到解析摄影测量的发展是一次技术的进步，那么从解析摄影测量到数字摄影测量的发展则是一场技术的革命。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于：它处理的原理信息不仅可以是航空像片经扫描得到的数字化影像或由数字传感器直接得到的数字影像，其产品的数字形式，更主要的是它最终以计算机视觉代替人眼的立体观测，因而它所使用的仪器最终只有通用的计算机及其相应的外部设备，故而是一种计算机视觉的方法。 2、遥感及其发展 遥感是通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特征性的技术，这项技术主要应用于资源勘探、动态监测和其他规划决策等领域，摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要利用的是物体反射或发射电磁波的原理，在距离地物几千米、几万米甚至更高的飞机、飞船、卫星上，通过各种传感器接收物体反射或发射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面。遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。 遥感技术的分类方法很多，按电磁波波段的工作区域，可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具可分为航天遥感（或卫星遥感）、航空遥感和地面遥感，其中航空遥感平台又可细分为高空、中空和低空平台，后者主要是指利用轻型飞机、汽艇、气球和无人机等作为承载平台。按传感器的工作方式可分为主动方式和被动方式两种。在遥感技术中除了使用可见光的框幅式黑白摄影机外，还使用彩色摄影、彩虹外摄影、全景摄影、红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、CCD线阵列扫描和面阵摄影机以及合成孔径侧视雷达等手段，它们以空间飞行器作为平台，能为土地利用、资源和环境监测及相关研究提供大量多时相、多光谱、多分辨的影像信息。 3、摄影测量与遥感的结合 遥感技术的兴起，促使摄影测量发生了革命性的变化。但由于测制地形图对摄影成果有着特 南师大GIS考研遥感+GIS试题 1998 年研究生入学考试试题 gis 一、名词解释 1、空间分析函数 2、GPS 3、四*数编码 4、信息系统 5、OpenGIS 二、简答题（4X 10） 1、空间指标和空间关系量测的主要内容 2、矢量多边形面积的快速算法（要求附框图） 3、DEM、DTM 的概念及其获取方法 4、由栅格数据向矢量数据的转换的方法。 三、综合分析题（2X 20） 1 、地理信息系统的意义、特点与发展趋势2、地理信息系统的信息源与输入方法 南京师大1999 年GIS 遥感学： 一、名词解释（每题 5 分） 1 、亮度温度2、米氏散射 3、航空像片投影差 4、滤波增强处理 二、问答题（每题15 分） 1 、目前遥感技术常用哪些电磁波的波段？请说明各波段的波长范围及主要特性。 2、什么叫发射率？按发射率与波长的关系可将地物分成哪几种类型？ 3、以陆地卫星TM 图像的波段为例，说明怎样进行真彩色合成和假彩色合成？假彩色合成图像有什么特殊用途？ 4、影响植被在遥感图像上的光谱特征和主要因素有哪些？从绿色植被的典型反射光谱曲线上可看出哪些特点？ 三、综合题（20 分） 1998 年7——8 月长江流域遭受特大洪涝灾害，江西鄱阳湖滨一带发生大面积淹没。利用遥感技术进行洪涝灾情的实时或准实时监测及灾后损失评估显得十分重要。请说明怎样利用遥 感技术：1）、进行洪涝灾情的实时或准实时监测；2）、进行灾后损失评估。 （要求从技术路线、方法及所用遥感资料等方面作出说明）地理信息系统 一、名词解释：（20 分） 1 、地理信息科学2、数字地球 3 、数字地形模型 4、Web 地理信息系统（WebGIS） 5、开放式地理信息系统（OpenGIS） 二、试述地理信息系统的设计方法并进行对比分析（20 分）。 三、试述地理信息系统的空间分析功能及相应的应用（20 分）。 四、试述地理信息系统的集成模式（20 分）。 五、简述地理信息系统的热点问题及今后的发展趋势（20 分）。 南京师大2000 年 遥感学 一、名词解释（共40 分） 1 、传感器2、电磁波3、瑞利散射4、黑体辐射 《遥感及地理信息系统》答案海洋学院2002级遥感及地理信息系统课程考试B卷 考试日期：2005年1月19日时间：13:30-15:30 地点: 南楼112 要点：不需要死记硬背，主要看理解程度；2、重要的是要点与思路。 一基本概念（每题4分） 1、遥感（RS）与地理信息系统（GIS）。 答：广义的遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。狭义的定义指的是应用探测仪器，不与目标物相接触，从远处把目标的电磁波特性特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合探测技术。GIS：不仅与属性，而且与空间有关的信息系统，因此除了属性管理功能外，更重要的是其空间分析功能。 2、大气窗口及其主要光谱段。 答：通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段称为大气窗口。 大气窗口的光谱段主要有： ，为紫外、可见光、近红外波段。 和，为近、中红外波段。 ，为中红外波段。 8-14μm，为远红外波段。 ，为微波波段。 3、节点、顶点；线段、弧。 答：线的起点、终点和交点称为节点，线的中间点称为顶点。 节点之间的线段称为弧，它具有方向性，顶点之间的曲线称为线段。 4、元数据 答：是关于数据的数据，是有关数据和信息资源的描述信息。地理元数据是关于地理相关 的数据和信息资源的描述信息。它通过对地理空间数据的内容，质量、条件和其他相关特征进行描述与说明，帮助人们有效地定位、评介、获取和使用地理相关数据。 二简述题（每题6分） 1、简述GIS、遥感（RS）与全球定位系统（GPS）三者的关系。 它们呈现三角关系，具体的讲，GIS与RS的关系是RS是GIS的数据源，GIS是RS数据抽象和管理的手段；GIS与GPS的关系是GPS是GIS数据定位的重要手段，通过GPS可以使GIS中的数据定位更精确，G反过来GIS又使GPS的定位更精确和全面；GPS与RS的关系是，GPS指导RS的影像数据的定位，纠正RS影像数据的变形和误差，RS通过影像全局性地确定GPS的定位情况。 2、GIS的基本框架及基本功能。 根据图的基本框架,GIS的基本功能: 数据输入与编辑功能,GIS建库功能;基本查询;空间分析,数据输出和可视化,数据转换,投影等功能. 3、画图并写出GIS中求多边形面积的计算公式，并作简要说明。 其中的一种方法是梯形法， 见上图，具体的计算公式如下： s=1/2Σ(x i+1-x i )(y i+1 +y i ) 具体图见教材p117 (x i+1-x i )项有正有负，但对这个多边形一周循环计算后多边形以外部分正好抵消。 4、GIS数据输入的几种方法简述。 大致分三种：数字化，矢量化与数据转换。（回答时适当的具体展开一下。） 三问答题（每题15分） 1、试论遥感系统的组成，遥感的特点及在地质中的应用。 分为5部分，分别为：信息源，信息获取，信息记录与传输，信息处理，信息应用。特点：大面积同步观测；时效性；数据的综合与可比性；经济性；局限性。 在地质中的应用：分为岩性识别；地质构造识别；构造运动的分析三大应用。 Remote SensingGeographical Information System （RS & GIS ） 遥感及地理信息系统 (讲稿) 第一章GIS 概述 §1.1 地理信息系统的产生与发展 一、GIS产生的背景： 地理学——地图绘制（手工、计算机）——世界上第一个地理信息系统： CGIS（1963年） 二、GIS的发展 1. 计算机技术的发展 2. 空间技术的发展 卫星定位技术 卫星定位的特点 1.全球地面无缝覆盖，全天候定位。2.定位精度高，实时定位速度快。3.观测时间短。4.提供三维坐标。5.使用简便。 GPS系统：美国于1978－1993年发射，共24颗卫星。其中21颗工作卫星，3颗备用卫星。GPS卫星向用户发送用于导航定位的调制波，它含有：载波（L1和L2）、测距码（C/A码和P码）和数据码（导航电文）。C/A码伪距，精度约为20米左右（民用）P码伪距，精度约为2米左右（军用） GLONASS系统：苏联于20世纪70年代开始建设，并于1993年启用由24颗卫星组成。目前在轨14颗卫星；预计于2010年左右使卫星数量达到“满员”状态。民用信号定位精度：30米。 “伽利略”系统：30颗卫星组成欧空局和欧盟合作于1999年启动。2005年12月28日，首颗试验卫星Glove-A成功发射；预计2008年底前全部发射入轨。民用信号精度：1米。 “北斗”系统： “北斗1代”：2000－2003年发射3颗静止轨道试验导航卫星，组成了“北斗”区域导航系统（2颗工作卫星、1颗备用卫星）。 北斗2代：“北斗”全球卫星导航系统。空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。定位精度为10米。 卫星遥感技术 卫星遥感的特点：能够快速、大范围获取地面影像和地表专题数据 ?SRTM计划——航天飞机雷达地形测绘任务（2000年） (Shuttle Radar Topography Mission) 覆盖范围在北纬60度至南纬56度之间。10天内，有99.968%被一次覆盖，94.59%两次，49.25%三次，24.1%四次。 DEM高程数据间隔为1弧秒，约30米，所包含的信息内容相当于1∶5万地形图 SRTM由三部分组成：主雷达天线、桅杆、机外雷达天线（Outboard radar antenna） 现代GIS的相关技术: 地理学、遥感技术、测量学、数学和统计学、制图技术、计算机科学、专家系统、计算机图形学、计算机辅助设计、数据库技术、软件工程 §1.2 GIS的相关概念 1、数据：是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示，如数字、文字、符号、 同济大学试卷统一命题纸(A卷) 2005-2006学年第二学期 课号：12109701 课名：遥感及地理信息系统 此卷选为：期中考试()、期终考试(√)、补考()试卷 年级专业学号姓名得分 一、基本概念(每题2分，共20分) 1. 遥感 2. 大气窗口 3. 波谱分辨率 4. 瞬时视场角 5. 雷达 6. 地理信息系统 7. 地图投影 8. 元数据 9. 空间分析10. 数字地形模型(DTM) 二、判断题(每题1分，共10分) 1. 因为微波波长比大气中粒子的直径大得多，其经过大气层时发生米氏散射，因而微波具有“穿云透雾”的能力。 2. 进行像对的立体观察时，观察者的眼基线应当与像对上对应像点的连线相垂直。 3. 光机扫描用机械转动光学扫描部件来完成单元或多元列阵探测器目标的二维扫描。 4. 空间分辨率是指一个影像上能详细区分的最小单元的大小，常用的表现形式有：像元、像解率和视场角。 5. 山区河流的热红外像片在白天呈现浅白色调，夜晚呈现暗灰色调。 6. 世界上第一个地理信息系统产生于美国。 7. GIS数据输入设备主要包括扫描仪、绘图仪、数字化仪和键盘等。 8. 新一代集成化的GIS，要求能够统一管理图形数据、属性数据、影像数据和数字高程模型数据，称为四库合一。 9. 线性四叉树编码每个结点存储6个量，而常规四叉树编码每个结点只存储3个量。 10. 在GIS数据采集过程中，若数字化原图图纸发生变形，则需进行投影转换。 三、简答题(8个小题中任选5个，每小题8分，共40分) 1. 遥感技术具有哪些特点？遥感技术可应用在哪些领域？ 2. 简述遥感图像几何校正的主要思路。 3. 遥感影像目视解译的主要解译标志有哪些？ 4. 遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？ 5. 简述地理信息系统的组成，并画出示意图。 6. 简述GIS进行地图投影的必要性。 7. 画图并写出求多边形面积的计算公式，并作简要说明。 8. 简述判断点、面之间包含关系的两种基本方法。 四、论述题(1，2题中任选1题，3，4题中任选1题，每小题15分，共30分) 1.什么是像点位移？如何计算位移量？(画出示意图) 2. 论述遥感数字图像增强处理的目的及主要方法，说明其中一种增强处理方法的原理和步骤。 3. 论述GIS空间数据库的设计原则与设计步骤。 4. 如下图所示8×8图像，请分别写出游程长度编码数据和四叉树编码数据。 一、名称。几个系统的英文简写要清楚～全球定位系统为GPS，地理信息系统为GIS，遥感技术为RS 遥感技术，即RS，遥感顾名思义，就是从遥远处感知，地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。其中的一种形式电磁波早已被人们所认识和利用。人们发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它的主要特点是：已从以飞机为主要运载工具的航空遥感发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感；它超越了人眼所能感受到的可见光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及时地监测环境的动态变化；它涉及天文、地学、生物学等科学领域，广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果；它为资源勘测、环境监测、军事侦察等提供了现代化技术手段。概言之，遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。 全球定位系统，即GPS，它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。最少需要其中3颗卫星，就能迅速确定您在地球上的位置。所能接收到的卫星数越多，译码出来的位置就越精确。在汽车定位时，只需要在汽车上装一台比32开书本略小的“车载终端”就可以了。 在森林资源连续清查中应用GPS技术的优势： 1.可直接按坐标确定样地的位置。 2.解决了小比例尺地形图找明显地形地物为引点的难题。 3.克服了地形图本身有误差、传统的罗盘仪引线测量引起误差以及其它因素造成样地定位不准的问题。 4.定位精度高于罗盘仪引线定位，大大减少了野外作业时间和工作量，节省了时间，提高了工作效率。 地理信息系统，即GIS，是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科，是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。 数字地球是遥感、数据库、地理信息系统、全球定位系统、宽带网络及仿真虚拟等现代高科技的高度综合和升华，是当代科学技术发展的制高点。林业资源信息具有数据量大、种类多、来源广、结构复杂和获取成本高等特点，随着国家信息基础设施建设的发展，数字林业的发展是时代的要求，也是林业发展的必然趋势。 二、用途。 全球定位系统，具有全天候、高精度和自动测量的特点，主要功能是定位导航。目前广泛应用于军事、测量、交通、救援、农业等领域。 地理信息系统，可以解决与分布、位置有关的基本问题、趋势分析、模式问题、模拟问题等几方面的问题。在城市管理中应用广泛。如城市信息管理与服务、城市规划、城市道路交通管 理。城市抗震防灾、城市环境管理、流行病的防治等。 遥感技术，是利用一定的技术设备和系统，在远离被侧目标的位置对被测目标的电磁波特征进行测量、记录与分析的技术，即“遥远的感知”。根据遥感平台高度的不同，遥感可以分为近地面遥 感、航空遥感和航天遥感。广泛应用于资源普查和环境监测。 三、工作原理及设备。全球定位系统由空间部分，地面监控系统和用户设备三个相对独立的部分组成。空 间部分在距地面20200千米的留个轨道面上的24颗卫星组成，这些卫星不断的发送各自与定位相关的参数和时间信息；地面监控系统主要用于检测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；用户设备部分为GPS接收器；他是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度的高程的系统。 地理信息系统，是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。通常收集现有 一、名称。几个系统的英文简写要清楚?全球定位系统为GPS地理信息系统为GIS,遥感技术为RS 遥感技术，即RS遥感顾名思义，就是从遥远处感知，地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。其中的一种形式电磁波早已被人们所认识和利用。人们发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它的主要特点是：已从以飞机为主要运载工具的航空遥感发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感；它超越了人眼所能感受到的可见光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及时地监测环境的动态变化；它涉及天文、地学、生物学等科学领域，广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果；它为资源勘测、环境监测、军事侦察等提供了现代化技术手段。概言之，遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。 全球定位系统，即GPS它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。最少需要其中3颗卫星, 就能迅速确定您在地球上的位置。所能接收到的卫星数越多，译码出来的位置就越精确。在汽车定位时，只需要在汽车上装一台比32开书本略小的“车载终端”就可以了。 在森林资源连续清查中应用GPS技术的优势： 1. 可直接按坐标确定样地的位置。 2. 解决了小比例尺地形图找明显地形地物为引点的难题。 3. 克服了地形图本身有误差、传统的罗盘仪引线测量引起误差以及其它因素造成样地定位不准的问题。 4. 定位精度高于罗盘仪引线定位，大大减少了野外作业时间和工作量，节省了时间，提高了工作效率。地理信息系 统，即GIS，是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个 学科，是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。 数字地球是遥感、数据库、地理信息系统、全球定位系统、宽带网络及仿真虚拟等现代高科技的高度综合和升华，是当代科学技术发展的制高点。林业资源信息具有数据量大、种类多、来源广、结构复杂和获取成本高等特点，随着国家信息基础设施建设的发展，数字林业的发展是时代的要求，也是林业发展的必然趋势。 二、用途。 全球定位系统，具有全天候、高精度和自动测量的特点，主要功能是定位导航。目前广泛应用于军事、测量、交通、救援、农业等领域。 地理信息系统，可以解决与分布、位置有关的基本问题、趋势分析、模式问题、模拟问题等几方面的问题。在城市管理中应用广泛。如城市信息管理与服务、城市规划、城市道路交通管理。城市抗震防灾、 城市环境管理、流行病的防治等。 遥感技术，是利用一定的技术设备和系统，在远离被侧目标的位置对被测目标的电磁波特征进行测量、记录与分析的技术，即“遥远的感知”。根据遥感平台高度的不同，遥感可以分为近地面遥 感、航空遥感和航天遥感。广泛应用于资源普查和环境监测。 三、工作原理及设备。全球定位系统由空间部分，地面监控系统和用户设备三个相对独立的部分组成。空 间部分在距地面20200千米的留个轨道面上的24颗卫星组成，这些卫星不断的发送各自与定位相关的参数和时间信息；地面监控系统主要用于检测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；用户设备部分为GPS接收器；他是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度的高程的系 统。 地理信息系统，是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。通常收集现有遥感地理信息系统
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