地理信息系统算法第三章
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第3章空间数据处理1.比较空间内插的移动拟合法、局部函数和按距离加权法等。
答:(1)移动拟合法移动拟合法是指对每一个待插值点用一个多项式曲面拟合改点附近的表面,进而计算出该点的高程。
(2)线性内插法线性内插法是先将所有的已知数据点连接成三角网的形式,使用靠近内插点的三个已知数据点,来确定三角网中的一个三角形形成的空间平面,继而求出该内插点在平面中的高程值。
(3)按距离加权法按距离加权法是移动拟合法的特例,它在使用搜索圆寻找附近数据点的方法上和拟合法相同,但加权平均法在计算待差值点的高程时,可使用加权平均值代替误差方程求解出曲面函数。
权重的计算由于考虑到不同的数据点相对于待差值点的距离不同,对待差值点的影响程度不同,一般采用与距离相关的权函数来计算权重。
2.讨论在空间数据坐标变换中,选择控制点数量及分布的判断标准。
答:若是地图坐标到地图坐标的变换,图面坐标直接在涂上选取,真实坐标按照国家测绘标准,常用的是图廓点坐标,控制点个数与几何变换方法有关,相对较少;若是影像坐标到地图坐标的变换,图面坐标直接从影像上选取明显的像元,真实坐标通过GPS或数字化地图获取,控制点个数与几何变换方法有关,相对较多。
一般选取四个角点为控制点,控制点的分布要均匀布满整个区域。
3.试述克里金内插法的基本原理、优点及实施过程。
答:(1)克里金插值法的原理克里金插值法又称空间自协方差最佳插值法,它将被插值的莫要素(例如地形要素)当做一个区域化地变量来看待。
所谓区域化的变量就是介于完全随机的变量和完全确定的变量之间的一种变量,它随所在区域位置的改变而连续地变化,因此,彼此离得近点之间有某种程度上的空间相关性,而相隔比较远的点之间在统计上看是相互独立无关的。
(2)克里金插值法的优点克里金法广泛地应用于地下水模拟、土壤制图等领域,是一种很有用的地质统计格网化方法。
该方法在数学上可对所研究的对象提供一种最佳线性无偏估计的方法。
它是一种光滑的内插方法,在数据点多时,其内插的结果可信度较高。
地理信息系统原理第九版第三章课后答案第3章GIS的地理数学基础1、什么是地图投影,它与GIS的关系如何?答:将地球面上的点投影到平面上,而使其误差最小的各种投影方法称为地图投影。
其实质就是建立地球椭球面上的点的坐标(φ,λ)与平面上对应的坐标(x,y)之间的函数关系。
地图投影对GIS有较大的影响,其影响是渗透在地理信息系统建设的各个方面的,如数据输入,其数据包括地图投影数据;数据处理,需要对投影进行变换;数据应用中的检索、空间分析依据数据库投影数据;输出应有相应投影的地图。
2、地图投影的变形包括哪些?答:地图投影的变形,通常可分为长度、面积和角度三种变形,其中长度变形是其它变形的基础。
3、地图投影的分类方法有几种?它们是如何进行分类的?答:地图投影的分类方法很多,总的来说,基本上可以依外在的特征和内在的性质进行分类。
(1)根据地图投影的变形(内蕴的特征)分类根据地图投影中可能引入的变形的性质,可以分为等角、等面积和任意(其中包括等距离)投影。
(2)根据投影面与地球表面的相关位置分类根据投影面与地球表面的相对位置将投影区分为正轴投影(极点在两地极上,或投影面的中心线与地轴一致)、横轴投影(极点在赤道上,或投影面的中心线与地轴垂直)及斜轴投影(极点既不在两地极上又不在赤道上,或投影面的中心线与地轴斜交)。
4、我国地理信息系统中为什么要采用高斯-克吕格投影和正轴等角圆锥投影?答:是因为:(1)我国基本比例尺地形图(1∶5千,1∶1万,1∶2.5万,1∶5万,1∶10万,1∶25万,1∶50万和1∶100万)中大于等于1∶50万的图均采用高斯—克吕格投影为地理数学基础;(2)我国1∶100万地形图采用正轴等角割圆锥投影,其分幅与国际百万分之一所采用的分幅一致;(3)我国大部分省区图多采用正轴等角割圆锥投影和属于同一投影系统的正轴等面积割圆锥投影;(4)正轴等角圆锥投影中,地球表面上两点间的最短距离(即大圆航线)表现为近于直线,这有利于地理信息系统中空间分析和信息量度的正确实施。
第四节数字地球●学习目标1.结合教材内容,了解数字地球的含义。
2.结合教材及相关资料,理解数字地球的核心思想与关键技术。
(重点+难点)3.联系生活实例,理解数字地球的应用前景。
(重点)4.能够利用网络相关平台,体验数字地球和地理信息技术给我们生活带来的便利,例如利用网络虚拟技术,游览数字地形、立体建筑等。
自主研习一、数字地球新-课-标-第- 一-网1.概念:对真实地球及其相关现象的统一性的重视与再认识。
2.应用技术:全球定位系统、、地理信息系统、、网络技术等。
3.核心思想统一处理地球问题最大限度地利用4.基础——全球网络与分布式存储(1)原因只有通过才能实现全球信息共享数字地球的实现需要大规模的(2)结果数字地球要求信息网络嵌入到每个人的日常生活中的建设及其传输速度,是数字地球建立的重要基础5.最大特征与依据——虚拟现实技术(1)虚拟现实的概念:计算机模拟的,一种可以虚拟世界的计算机系统。
(2)本质:可对视觉、听觉、触觉产生作用的。
6.重要信息源——卫星影像问题磁场(1)阅读下列材料,回答问题。
材料这是某公司的一项信息化服务演示。
在一个漆黑的夜晚,一位独居的老太太突发心脏病,在倒地的一刹那,她手臂上的手表式GPS发出红色急救信号。
医护人员从“医疗急救GIS”中的地图上迅速找到了她的住址,立即调度装有车载定位系统的救护车按照电子地图上的路径提示,在最短的时间内抵达老人的房间,为她量血压、测心跳、输氧气……也许你会觉得这种情景只是一个演示,但实际上,这种看上去有些前卫的“服务”,正是“数字地球”为我们生活服务的一个缩影,而且在发达国家已开始进入大众生活领域,离我们的距离也并非遥不可及。
材料中的案例应用了哪些“数字地球”技术?二、数字地球的应用前景7.可帮助制定的对策。
8.为国家大型工程决策提供,为城市的管理提供。
9.为百姓生活提供方便。
问题磁场(2)你认为数字化生活给我们带来便利的同时,有可能带来哪些烦恼?自主核对:1.数字化2.遥感技术虚拟技术3.数字化手段信息资源4.(1)网络存储空间(2)高速宽带网络5.(1)三维环境创建和体验(2)仿真视景6.高分辨率问题磁场(1)提示:GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)和车载电子系统、电子地图等数字地球技术。