測繪學(xué)概論課后答案

第一章5.何謂地球空間信息學(xué)？？？它與測繪學(xué)有何種關(guān)系？？？地球空間信息學(xué)：研究空間信息的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、獲取、分類、存儲、處理、描繪、傳播并確保其優(yōu)化使用的科學(xué)。將測量學(xué)、攝影測量學(xué)、遙感圖像處理、地圖制圖、土地信息系統(tǒng)以及計算機(jī)科學(xué)形成的地球空間信息學(xué)（GeoInformationScience）。利用各種手段，通過一切途徑來獲取和管理有關(guān)空間基礎(chǔ)信息的空間數(shù)據(jù)部分的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。以全球定位系統(tǒng)(GPS)、航空航天遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)科學(xué)，只能以地球的數(shù)學(xué)這種形式來為地球信息科學(xué)提供空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。地球空間信息學(xué)是地球信息科學(xué)的組成部分。第3章攝影測量學(xué)

1.什么是攝影測量?為什么攝影測量能夠測繪地形圖？答：a、通過“攝影”進(jìn)行“測量”就是攝影測量，具體而言，就是通過量測攝影所獲得的“影像”、獲取空間物體的幾何信息。b、攝影測量可以把地面按中心投影規(guī)律獲取的航攝比例尺相片轉(zhuǎn)換成以測圖比例尺表示的正射投影地圖（具體見P59-60自己總結(jié)）

2.為什么必須要有“從不同地方攝取的兩張”影像，我們才能看到“立體”?對“兩個不同的地方”有沒有要求?書P60-61頁自由發(fā)揮！實在找不到了，諒解。

3.什么是攝影測量的方位元素？如何獲得？（內(nèi)方位元素內(nèi)方位元素是描述攝影中心與像片之間相關(guān)位置的參數(shù)，包括三個參數(shù)，即攝影中心S到像片的垂距(主距)f及像主點。在像框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)x0，y0;外方位元素外方位元素：確定攝影光束在攝影瞬間的空間位置和姿態(tài)的參數(shù)，稱為外方位元素。一張像片的外方位元素包括六個參數(shù)，其中有三個是直線元素，用于描述攝影中心的空間坐標(biāo)值，另外三個是角元素，用于表達(dá)像片面的空間姿態(tài)-------此部分為網(wǎng)上的）書上見P69—3.2.3P703.2.4

4.為什么計算機(jī)能夠代替人眼在不同的影像上確定“同名點”？P75第三段自由總結(jié)我也找不到答案！

5.什么是“虛擬現(xiàn)實”？為什么攝影測量技術(shù)能夠用于“虛擬現(xiàn)實”技術(shù)？

1、虛擬現(xiàn)實是人們通過計算機(jī)對復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式，與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。+虛擬現(xiàn)實是在計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的交叉學(xué)科，對該技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代。直到90年代初，虛擬現(xiàn)實技術(shù)才開始作為一門較完整的體系而受到人們極大的關(guān)注。----網(wǎng)上搜來的！自己總結(jié)！2、攝影測量的作用是生成物體的三維點云圖像，這個三維圖像可以用來呈現(xiàn)物體的三維效果，很逼真，因此可以用在“虛擬現(xiàn)實”技術(shù)中?！疤摂M現(xiàn)實”技術(shù)就是對一些物體進(jìn)行“虛擬”，先通過攝影測量獲取物體的三維點云數(shù)據(jù)，放在“虛擬現(xiàn)實”系統(tǒng)中，就能呈現(xiàn)出三維的效果，就可以在各個方位各個角度上對其進(jìn)行觀察。第4章地圖制圖學(xué)

1.地圖有哪些特性？這些特性是如何形成的？答：地圖的特性有：可量測性、直觀性、一覽性?？闪繙y性：由于地圖采用了地圖投影、地圖比例尺和地圖定向等特殊數(shù)學(xué)法則，人們可以在地圖上精確量測點的坐標(biāo)、線的長度和方位、區(qū)域的面積、物體的體積和地面的坡度等。直觀性：地圖符號系統(tǒng)稱為地圖語言，它是表達(dá)地理事物的工具。地圖語言由符號、色彩和注記構(gòu)成，它能準(zhǔn)確地表達(dá)地理事物的位置、范圍、數(shù)量和質(zhì)量特性、空間分布規(guī)律以及它們之間的相互聯(lián)系和動態(tài)變化。利用地圖可以直觀、準(zhǔn)確地獲得地理空間信息。一覽性：地圖是縮小了的地面表象，它不可能表達(dá)出地面上所有的地理事物，需要通過取舍和概括的方法只表示出重要的物體，舍去次要的物體，這就是地圖制圖綜合。地圖制圖綜合能使地面上任意大小的區(qū)域縮小制圖，正確表達(dá)出讀者需要的內(nèi)容，使讀圖者能一覽無遺。2.地圖編制內(nèi)容有哪些？

3.電子地圖有哪些特點？有哪些技術(shù)基礎(chǔ)？答：特點：1、動態(tài)性2、交互性3、無級縮放4、無縫拼接5、多尺度顯示6、地理信息多維化表示7、超媒體集成8、共享性9、空間分析功能技術(shù)基礎(chǔ)：多維信息可視化技術(shù)2、導(dǎo)航電子地圖技術(shù)3、多媒體電子地圖技術(shù)嵌入式電子地圖技術(shù)5、網(wǎng)絡(luò)電子地圖技術(shù)4.空間信息可視化有哪些形式？空間可視化形式主要有地圖、多媒體地學(xué)信息、三維仿真地圖和虛擬環(huán)境等。1、地圖可視化2、多媒體地學(xué)信息可視化3、三維仿真地圖可視化4、虛擬環(huán)境

5.地圖制圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別。

地圖制圖學(xué)在理學(xué)的范疇上來說，其實應(yīng)該叫：地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)。從工學(xué)的角度來說應(yīng)該叫地圖制圖學(xué)與地理信息工程。理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem，GIS）有時又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部3．海岸線及海岸帶資源與環(huán)境動態(tài)變化的監(jiān)測；4．全球性大氣環(huán)流形勢和海況預(yù)報等。用于自然資源調(diào)查與管理1．在資源調(diào)查中，提供區(qū)域多條件下的資源統(tǒng)計和數(shù)據(jù)快速再現(xiàn)，為資源的合理利用、開發(fā)和科學(xué)管理提供依據(jù)；2．可應(yīng)用于不同層次和不同領(lǐng)域的資源調(diào)查與管理（例農(nóng)業(yè)資源、林業(yè)資源、漁業(yè)資源）用于監(jiān)測、預(yù)測1．借助于遙感（RS）和航測等數(shù)據(jù)，利用GIS對森林火災(zāi)、洪水災(zāi)情、環(huán)境污染等進(jìn)行監(jiān)視，例如，1998年長江流域發(fā)生特大洪水災(zāi)害期間，制作洪水淹沒動態(tài)變化趨勢影像圖，為管理部門提供了有效的決策依據(jù)。2．利用數(shù)字統(tǒng)計方法，通過定量分析進(jìn)行預(yù)測。如加拿大金礦帶的調(diào)查，分析不宜再行開采的存在儲量危機(jī)的礦山，優(yōu)選出新的開采礦區(qū)，并作出了綜合預(yù)測圖。用于城市、區(qū)域規(guī)劃和地籍管理1．GIS技術(shù)能進(jìn)行多要素的分析和管理，可以實施城市和區(qū)域的多目標(biāo)開發(fā)和規(guī)劃，包括總體規(guī)劃、建設(shè)用地適宜性評價、環(huán)境質(zhì)量評價、道路交通規(guī)劃、公共設(shè)施配置等；2．城市和區(qū)域規(guī)劃研究（研究城市地理信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、城市與區(qū)域動態(tài)擴(kuò)展過程中的數(shù)據(jù)實時獲取、城市空間結(jié)構(gòu)的真三維顯示、數(shù)字城市等）；3．地籍管理（土地調(diào)查、登記、統(tǒng)計、評價和使用）。軍事應(yīng)用1．反映戰(zhàn)場地理環(huán)境的空間結(jié)構(gòu)；完成態(tài)勢圖標(biāo)繪、選擇進(jìn)攻路線、合理配置兵力、選擇最佳瞄準(zhǔn)點和打擊核心、分析爆炸等級、范圍、破壞程度、射擊諸元等。2．如海灣戰(zhàn)爭中，美國利用GIS模擬部隊和車輛機(jī)動性、估算了化學(xué)武器擴(kuò)散范圍、模擬煙霧遮蔽戰(zhàn)場的效果、提供水源探測所需點位、評定地形對武器性能的影響，為軍事行動提供決策依據(jù)。3．美國陸軍測繪工程中心還在工作站上建立了GIS和RS的集成系統(tǒng)，及時地（不超過4小時）將反映戰(zhàn)場現(xiàn)狀的正射影像圖疊加到數(shù)字地圖上，數(shù)據(jù)直接送到前線指揮部和五角大樓，為軍事決策提供24小時服務(wù)。4．科索沃戰(zhàn)爭中，利用3S高度集成技術(shù)，使打擊目標(biāo)更精準(zhǔn)有效。用于輔助決策其他GIS還在金融業(yè)、保險業(yè)、公共事業(yè)、社會治安、運輸導(dǎo)航、考古、醫(yī)療救護(hù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。4.簡述地理信息系統(tǒng)的發(fā)展過程。一、 國際發(fā)展?fàn)顩r地理信息系統(tǒng)的存在與發(fā)展已歷經(jīng)30余年。用戶的需要、技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用方法論的提高，以及有關(guān)組織機(jī)構(gòu)的建立等因素，深深地影響著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。綜觀GIS發(fā)展，尤其是北美地區(qū)的實際情況，可將地理信息系統(tǒng)發(fā)展分為以下幾個階段：（1）60年代為地理信息系統(tǒng)開拓期，注重于空間數(shù)據(jù)的地學(xué)處理。例如，處理人口統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)（如美國人口調(diào)查局建立的DIME）、資源普查數(shù)據(jù)（如加拿大統(tǒng)計局的GRDSR）等。許多大學(xué)研制了一些基于柵格系統(tǒng)的軟件包，如哈佛的SYMAP、馬里蘭大學(xué)的MANS等。綜合來看，初期地理信息系統(tǒng)發(fā)展的動力來自于諸多方面，如學(xué)術(shù)探討、新技術(shù)的應(yīng)用、大量空間數(shù)據(jù)處理的生產(chǎn)需求等。對于這個時期地理信息系統(tǒng)的發(fā)展來說，專家興趣以及政府的推動起著積極的引導(dǎo)作用，并且大多地理信息系統(tǒng)工作限于政府及大學(xué)的范疇，國際交往甚少。（2）70年代為地理信息系統(tǒng)的鞏固發(fā)展期，注重于空間地理信息的管理。地理信息系統(tǒng)的真正發(fā)展應(yīng)是70年代的事情。這種發(fā)展應(yīng)歸結(jié)于以下幾方面的原因：一是資源開發(fā)、利用乃至環(huán)境保護(hù)問題成為政府首要解決之疑難，而這些都需要一種能有效地分析、處理空間信息的技術(shù)、方法與系統(tǒng)。二是計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)處理加快，內(nèi)存容量增大，超小型、多用戶系統(tǒng)的出現(xiàn)，尤其是計算機(jī)硬件價格下降，使得政府部門、學(xué)校以及科研機(jī)構(gòu)、私營公司也能夠配置計算機(jī)系統(tǒng)；在軟件方面，第一套利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件問世，新型的地理信息系統(tǒng)軟件不斷出現(xiàn)，據(jù)IGU調(diào)查，70年代就有80多個地理信息系統(tǒng)軟件。第三，專業(yè)化人才不斷增加，許多大學(xué)開始提供地理信息系統(tǒng)培訓(xùn)，一些商業(yè)性的咨詢服務(wù)公司開始從事地理信息系統(tǒng)工作，如美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）成立于1969年。這個時期地理信息系統(tǒng)發(fā)展的總體特點是：地理信息系統(tǒng)在繼承60年代技術(shù)基礎(chǔ)之上，充分利用了新的計算機(jī)技術(shù)，但系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力仍然很弱；在地理信息系統(tǒng)技術(shù)方面未有新的突破；系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)多限于某個機(jī)構(gòu)；專家個人的影響削弱，而政府影響增強(qiáng)。（3）80年代為地理信息系統(tǒng)大發(fā)展時期，注重于空間決策支持分析。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大，從資源管理、環(huán)境規(guī)劃到應(yīng)急反應(yīng)，從商業(yè)服務(wù)區(qū)域劃分到政治選舉分區(qū)等，涉及到了許多的學(xué)科與領(lǐng)域，如古人類學(xué)、景觀生態(tài)規(guī)劃、森林管理、土木工程以及計算機(jī)科學(xué)等。許多國家制定了本國的地理信息發(fā)展規(guī)劃，啟動了若干科研項目，建立了一些政府性、學(xué)術(shù)性機(jī)構(gòu)。如中國于1985年成立了資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點實驗室，美國于1987年成立了國家地理信息與分析中心（NCGIA），英國于1987年成立了地理信息協(xié)會。同時，商業(yè)性的咨詢公司，軟件制造商大量涌現(xiàn)，并提供系列專業(yè)性服務(wù)。這個時期地理信息系統(tǒng)發(fā)展最顯著的特點是商業(yè)化實用系統(tǒng)進(jìn)入市場。（4）90年代為地理信息系統(tǒng)的用戶時代。一方面，地理信息系統(tǒng)已成為許多機(jī)構(gòu)必備的工作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門在一定程度上由于受地理信息系統(tǒng)影響而改變了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運行方式、設(shè)置與工作計劃等。另一方面，社會對地理信息系統(tǒng)認(rèn)識普遍提高，需求大幅度增加，從而導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的擴(kuò)大與深化。國家級乃至全球性的地理信息系統(tǒng)已成為公眾關(guān)注的問題，例如地理信息系統(tǒng)已列入美國政府制定的“信息高速公路”計劃；同美國副總統(tǒng)戈爾提出的“數(shù)字地球”戰(zhàn)略、我國的“21世紀(jì)議程”和“三金工程”也包括地理信息系統(tǒng)。毫無疑問，地理信息系統(tǒng)將發(fā)展成為現(xiàn)代社會最基本的服務(wù)系統(tǒng)。二、國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r我國地理信息系統(tǒng)方面的工作自80年代初開始。以1980年中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所成立全國第一個地理信息系統(tǒng)研究室為標(biāo)志，在幾年的起步發(fā)展階段中，我國地理信息系統(tǒng)在理論探索、硬件配制、軟件研制、規(guī)范制訂、區(qū)域試驗研究、局部系統(tǒng)建立、初步應(yīng)用試驗和技術(shù)隊伍培養(yǎng)等方面都取得了進(jìn)步，積累了經(jīng)驗，為在全國范圍內(nèi)展開地理信息系統(tǒng)的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。地理信息系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)展階段的標(biāo)志是第七個五年計劃開始。地理信息系統(tǒng)研究作為政府行為，正式列入國家科技攻關(guān)計劃，開始了有計劃、有組織、有目標(biāo)的科學(xué)研究、應(yīng)用實驗和工程建設(shè)工作。許多部門同時展開了地理信息系統(tǒng)研究與開發(fā)工作。如全國性地理信息系統(tǒng)（或數(shù)據(jù)庫）實體建設(shè)、區(qū)域地理信息系統(tǒng)研究和建設(shè)、城市地理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件或?qū)ｎ}應(yīng)用軟件的研制和地理信息系統(tǒng)教育培訓(xùn)。通過近五年的努力，在地理信息系統(tǒng)技術(shù)上的應(yīng)用開創(chuàng)了新的局面，并在全國性應(yīng)用、區(qū)域管理、規(guī)劃和決策中取得了實際的效益。自90年代起，地理信息系統(tǒng)步入快速發(fā)展階段。執(zhí)行地理信息系統(tǒng)和遙感聯(lián)合科技攻關(guān)計劃，強(qiáng)調(diào)地理信息系統(tǒng)的實用化、集成化和工程化，力圖使地理信息系統(tǒng)從初步發(fā)展時期的研究實驗、局部實用走向?qū)嵱没蜕a(chǎn)化，為國民經(jīng)濟(jì)重大問題提供分析和決策依據(jù)。努力實現(xiàn)基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，推進(jìn)國產(chǎn)軟件系統(tǒng)的實用化、遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)一體化。在地理信息系統(tǒng)的區(qū)域工作重心上，出現(xiàn)了“東移”和“進(jìn)城”的趨向，促進(jìn)了地理信息系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)、技術(shù)力量比較雄厚、用戶需求更為急迫的地區(qū)和城市首先實用化。這期間開展的主要研究及今后尚需進(jìn)一步發(fā)展的領(lǐng)域有：重大自然災(zāi)害監(jiān)測與評估系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用；重點產(chǎn)糧區(qū)主要農(nóng)作物估產(chǎn)；城市地理信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用；建立數(shù)字化測繪技術(shù)體系；國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用；專業(yè)信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和應(yīng)用；基礎(chǔ)通用軟件的研制與建立；地理信息系統(tǒng)規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化；基于地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品研制與生產(chǎn)。同時經(jīng)營地理信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)的公司逐漸增多?？傊?，中國地理信息系統(tǒng)事業(yè)經(jīng)過十年的發(fā)展，取得了重大的進(jìn)展。地理信息系統(tǒng)的研究和應(yīng)用正逐步形成行業(yè)，具備了走向產(chǎn)業(yè)化的條件。5.在網(wǎng)絡(luò)GoogleEarth上面查找武漢大學(xué)或你感興趣的地點，并進(jìn)行標(biāo)注。第10章觀測誤差理論與測量平差1.你是如何理解觀測誤差、模型誤差是不可避免的？2.試述中誤差與真誤差的概率關(guān)系？并說明計算中誤差的意義。3.什么是最小二乘原理？最小二乘法（又稱最小平方法）是一種數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)。它通過最小化誤差的平方和尋找數(shù)據(jù)的最佳函數(shù)匹配。利用最小二乘法可以簡便地求得未知的數(shù)據(jù)，并使得這些求得的數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)之間誤差的平方和為最小。最小二乘法還可用于曲線擬合。其他一些優(yōu)化問題也可通過最小化能量或最大化熵用最小二乘法來表達(dá)。4.如何理解測量平差這一學(xué)科在測繪成果質(zhì)量控制中的作用。5.通過學(xué)習(xí)前9章的內(nèi)容，試舉例說明本學(xué)科在上述各分支學(xué)科中的應(yīng)用。第11章地球空間信息學(xué)與數(shù)字地球1.什么是“數(shù)字地球”與“數(shù)字中國”？為什么現(xiàn)在才提出這樣的概念？數(shù)字地球是一種能嵌入巨量地理信息,對地球所做的多分辨率、三維的描述方式。刨建數(shù)字地球所需要的能力和技術(shù)已經(jīng)正在開發(fā)。計算機(jī)科學(xué)的迅猛發(fā)展,以空間遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和全球衛(wèi)星定位技術(shù)為一體的空間對地觀測技術(shù)的成熟,以及信息高速公路的建設(shè),構(gòu)成了創(chuàng)建數(shù)字地球的支撐科學(xué)技術(shù)和手段。數(shù)字地球在全球環(huán)境變化研究、區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、生物多樣性的保護(hù)與研究等方面將發(fā)揮巨大的作用。。一個以地球坐標(biāo)為依據(jù)的、具有多分辨率的海量數(shù)據(jù)和多維顯示的地球虛擬系統(tǒng)?！皵?shù)字地球”概念的提出，旨在以遙感衛(wèi)星圖像為主要的技術(shù)分析手段，在可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)、資源、環(huán)境、全球變化、生態(tài)系統(tǒng)、水土循環(huán)系統(tǒng)等方面控制全球。一個以地球坐標(biāo)為依據(jù)的、具有多分辨率的海量數(shù)據(jù)和多維顯示的地球虛擬系統(tǒng)。數(shù)字地球看成是“對地球的三維多分辨率表示、它能夠放入大量的地理數(shù)據(jù)”。在接下來對數(shù)字地球的直觀實例解釋中可以發(fā)現(xiàn)，戈爾的數(shù)字地球?qū)W是關(guān)于整個地球、全方位的GIS與虛擬現(xiàn)實技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。以整個中國