同济大学遥感及地理信息系统期末试卷A与答案

1、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（V）、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

2、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。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

3、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.

4、 论述GIS空间数据库的设计原则与设计步骤。4. 如下图所示8X8图像，请分别写出游程长度编码数据和四叉树编码数据。'AkAAAlEB：AXAABBBAkAEB日AJlJlAhBB4hADBSCAA9DD39chDDDccckkDDDtc同济大学2005-2006学年第二学期试卷参考答案（A卷）课号：12109701课名：遥感及地理信息系统一、基本概念（每题2分，共20分）1. 遥感：广义泛指非接触的、远距离的探测技术。狭义是指应用探测仪器，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。侧重狭义概念的回答。2. 大气窗口：

5、电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，透过率较高的波段为大气窗口。3. 波谱分辨率：传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔，间隔愈小，波谱分辨率愈高。4. 瞬时视场角：扫描镜在一瞬时时间可以视为静止状态，此时接受到的目标地物的电磁波辐射限制在一个很小的角度之内，这个角度即瞬时视场角。5. 雷达：即无线电测距与定位，它是由发射机通过天线在很短时间内，向目标地物发射一束很窄的大功率电磁波脉冲，然后用同一天线接收目标地物反射的回波信号而进行显示的一种传感器。6. 地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储

6、存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，除了属性管理功能外，更重要的是空间分析功能。7. 地图投影：是地图的数学基础，是一种将地球椭球面上的点投影到平面上的方法，其实质是建立地球椭球面上的地理坐标（经纬度）和平面上直角坐标之间的函数关系。8. 元数据：是关于数据的数据，是有关数据和信息资源的描述信息。9. 空间分析：是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。10. 数字地形模型（DTM）：是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。二、判断题（每题

7、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。（X）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。（X）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。（V）4. 图像的空间分辨率是指像素所代表的地面范围的大小或地面物体能分辨的最小单元。（V）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。（X）6. 世界上第一个地理信息系统产生于美国。（X）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。（X）8. 新一代

8、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。（V）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。（X）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。（X）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？答：遥感技术的特点：大面积的同步观测；时效性；数据的综合性和可比性；经济性及局限性。遥感技术主要应用于资源、环境、农业、林业、海洋、地质、气象、水文、城市、工程及军事等领域。2. 简述遥感图像几何校正的主要思路。答：校正前图像

9、中像元点间所对应的地面距离不等，经过几何校正，使图像像元点均匀分布，对应的地面距离相等，且符合某种投影。首先需建立变换前图像坐标与变换后图像坐标的函数关系，通过变换后的图像像元的中心位置，计算出变换前对应图像的坐标值。因为变换后图像像元点在原图像坐标系中一般不在整数点上，所以常采用内插法计算变换后图像中每一像元的亮度值。3. 遥感影像目视解译的主要解译标志有哪些？答：主要解译标志可概括为"色、形、位"三大类："色"主要包括色调、颜色、阴影；"形"主要包括形状、纹理、大小等；"位"主要包括空间位置、图型、相关布局等。

10、4. 遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？答：未充分利用遥感图像提供的多种信息；提高遥感图像分类精度受到限制，这除了与选用的分类方法有关外还有几个客观因素，如大气状况、下垫面及其他因素的影响。5. 简述地理信息系统的组成，并画出示意图。答：地理信息系统主要由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据、应用人员及应用模型五部分构成。图见教材P5。6. 简述GIS进行地图投影的必要性。答：地球椭球体为不可展曲面；地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算；地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析；没有合适的投影的空间数据是没有意义的空间数据，

11、因为它们不含实际地理意义。7. 画图并写出求多边形面积的计算公式，并作简要说明。答：采用梯形法，按多边形顶点顺序依次求出多边形所有边与x轴（或y轴）组成的梯形面积，然后求代数和。见下图，具体的计算公式如下：，n为多边形顶点数8. 简述判断点、面之间包含关系的两种基本方法。转角算法：夹角变化为360度，点在多边形内夹角变化为0度，点在多边形外夹角变化为0360度，点在多边形上铅垂线法：铅垂线交点为奇数，点在多边形内铅垂线交点为偶数，点在多边形外特殊情况：如铅垂线与多边形交点的X坐标相同时会出现判别失效四、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

12、？如何计算位移量？（画出示意图）答：在中心投影的像片上，地形的起伏引起平面上的点位在像片位置上的移动，这种现象称为像点位移。位移量是中心投影与垂直投影在同一水平面上的"投影误差"。，H为摄影高度（必须有推导过程）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。答：遥感数字图像增强处理的目的是提高图像质量和突出所需信息，有利于分析判读或做进一步的处理。数字图像增强主要有对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算及多光谱变换等方法。如图像运算有差值运算与比值运算：两幅同样行、列数的图像或同一图像不同波段，对应像元的亮度值相减或相除就是差值或比

13、值运算。差值运算应用于两个波段时，可以反映同一地物光谱反射率之间的差异；不同时相两幅图像相减时，可以研究同一地区的动态变化；而差行相减可以突出边缘。比值运算可以突出遥感影像中的植被特征，提取植被类别或估算植被生物量；比值运算还可以去除地形因子的影响及研究浅海区的水下地形。3. 论述GIS空间数据库的设计原则与设计步骤。答：GIS空间数据库的设计原则为：尽量减少空间数据存储的冗余量；提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，该数据结构能迅速做出相应的变化；满足用户对空间数据及时访问的需求，能高效提供用户所需的空间数据查询结果；能够维持数据元素间复杂的联系，能反映空间数据的复杂性；支持多种多样的决策需要，具有较强的应用适应性；数据库设计包括以下几个主要步骤：需求分析：用系统的观点分析与某一特定的数据库应用有关的数据集合；概念设计：把用户的需求加以解释，用概念模型表达出来；逻辑设计：把信息世界的概念模型利用数据库管理系统所提供的工具映射为计算