3S原理与应用1、北斗卫星导航系统采取什么定位原理?与GPS系统相比有哪些优点和缺点?(来源网络论文“北斗卫星导航定位系统综述”:北斗一号卫星导航定位系统的定位原理是基于三球交会原理进 行定位, 以两颗卫星为的已知坐标为球心, 两球心至用户的距离为半 径, 可画出两个球面, 用户机必然位于这2个球面交线的圆弧上另一个球面是以地心为球心, 画出以用户所在位置点至地心的距离为半径 的球面,三个球面的交会点即为用户的位置北斗一号”卫星导航定位系统的具体定位解算工作过程:(1)首先由中心控制系统向卫星 1 和卫星 2 同时发送询问信号, 经卫星转发器向服务区内的用户广播2)用户响应其中一颗卫星的询问信号, 并同时向两颗卫星发送 响应信号,经卫星转发回中心控制系统 (3)中心控制系统接收并解调用户发来的信号, 然后根据用户的 申请服务内容进行相应的数据处理 对定位申请,中心控制系统测出 两个时间延迟可以算出用户所在点的二维坐标,另外中心控制系统从数字化地形图查寻到用户高程值从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,并将这个坐标经加密发送给用户来源ppt)原理:“北斗卫星导航系统”系统是由空间卫星、地面控制中心站和北斗用户终端三部分构成。
空间部分包括两颗地球同步轨道卫星(GEO)组成卫星上带有信号转发装置,完成地面控制中心站和用户终端之间的双向无线电信号的中继任务来源ppt+网络)北斗卫星导航系统的优点:投资少,组建快;具有双向通信功能;捕获信号快,信号不易被高大物体遮蔽;还有不受美国军方的控制等但也存在着明显的不足和差距,如用户隐蔽性差;无测高和测速功能;用户数量受限制;用户的设备体积大、重量重、能耗大等2、我国目前在使用的遥感卫星有哪些?中巴资源卫星CBERS、风云气象卫星、HY-1A海洋卫星1、什么是大地体?由大地水准面所包围的形体,称为大地体大地水准面:与平均海水面重合,并向大陆、岛屿延伸所形成的封闭曲面称为大地水准面2、GPS所使用的坐标系统是什么?GPS定位测量中所采用的协议地球坐标系,称为WGS-84坐标系统3、时间的计量包含哪两大元素?时间的描述包括时间原点、单位(尺度)两大要素4、什么是GPS定位测量采用的时间系统?他与协调世界时UTC有什么区别?GPS时间系统是GPS定位测量采用的时间系统,简称GPST,由GPS主控站的高精度原子钟守时与授时GPST使用原子时系统,它的秒长与原子时秒长相同,原点与1980年1月6日零时时刻的协调世界时UTC相同,而与该同一时刻的原子时相差19S。
GPST与国际原子时LAT与协调世界时有以下关系:GPST=LAT-19S;GPST=UTC+1S*n原点:1980年1月6日的UTC零时没有跳秒5、我国常用的地图投影是?投影的原理是什么?一、高斯——克吕格投影 原理:它是一种横轴椭圆柱等角投影它是将一个与椭球长、短半径相同的椭圆柱横套在椭球体外,与椭球相切于规定的中央子午线,椭球柱中心轴通过椭球中心,将中央子午线两侧规定范围内的点投影到椭圆柱上后,再将椭圆柱面展开成平面,便得到高斯投影平面图二、兰勃特投影原理:按等角投影条件,将椭球上的经、纬格网线及其要素投影到圆锥面上,再沿圆锥面的某一母线切开并展成平面,即得到正轴等角割圆锥投影1、 GPS由哪几部分组成,各部分的功能是什么?GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户设备部分等三部分组成空间部分:接受地面指令进行相应操作;接收、存储导航电文与有关信息;提供高精度的时间标准;向用户发送导航定位信号地面控制部分:监测和控制卫星运行,编算卫星星历(导航电文),保持系统时间用户设备部分:用于运动目标的导航;用于高精度的定位测量和位移监测2、 GPS信号包括哪些成分(GPS基本信号的构成)?通过GPS卫星传播给用户的信号,是在一个基本频率f0=10.23MHz的控制下,以调制在频率为L1与L2载波上的两种调制方式,包含数据码(导航电文)、测距码(C/A码、P码或Y码)、载波(L1,L2)三种成分的信号。
3、 采用测距码测距,有哪些优点?(1)采用的是CDMA(码分多址)技术;(2)易于捕获微弱的卫星信号;(3)可提高测距精度;(4)便于对系统进行控制和管理(如AS);4、 GPS的导航电文中包括哪些内容?(ppt)卫星的星历与工作状态;卫星的时钟改正;电离层时延改正;C/A码捕获P码;其它卫星的星历书)卫星星历与工作状态;时间系统;钟差参数;电离层延时参数模型;大气折射改正;由C/A码捕获P码等信息5、 什么是GPS接收机,它由哪几部分构成?用于接收GPS卫星发射的导航定位的调制波信号的设备它由天线单元(带前置放大器、接收天线)、 接收单元(信号通道、存储器、微处理器、输入输出设备)、电源三大部分组成n GPS定位误差的来源主要有哪些?(1)与卫星有关的误差(卫星轨道误差、卫星钟差、相对论效应);(2)与传播途径有关的误差(电离层延迟、对流层延迟、多路径效应);(3)与接收设备有关的误差(接收机天线相位中心的偏移和变化、接收机钟差、接收机内部噪声);(4)其他误差n 名词解释:绝对定位(单点定位):单独利用一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位置的方法相对定位:至少用两台GPS接收机,同步观测相同的GPS卫星,确定两台接收机天线之间的相对位置(坐标差)。
差分定位:利用设置在坐标已知的点(基准站)上的GPS接收机测定GPS测量定位误差,用以提高在一定范围内其它GPS接收机(流动站)测量定位精度的方法静态定位:在定位过程中,接收机位置静止不动,是固定的动态定位:在定位过程中,接收机天线处于运动状态整周未知数:测相伪距观测中,接收机无法测定载波在卫星到接收机间相位变化的整周数,称整周数为整周未知数整周跳变(周跳):由于卫星信号失锁而使载波相位差观测值中的整周计数发生突变1、什么是电磁波谱?电磁波谱由哪些不同特性的电磁波组成?电磁波谱:将各种电磁波在真空中传播的波长按其长短,依次排列制成的图表电磁波组成:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,其按波长可分为长波、中波、短波和微波波长最短的是γ射线2、叙述土壤、植物和水的光谱反射率随波长变化的一般规律叙述沙土、植物、和水的光谱反射率随波长变化的一般规律)沙土:自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值,一般来讲土质越细反射率越高,有机质含量越高和含水量越高反射率越低,此外土类和肥力也会对反射率产生影响土壤反射波普曲线呈比较平滑的特征植物:分三段,可见光波段(0.4~0.76μm)有一个小的反射峰,位置在0.55μm(绿)处,两侧0.45μm(蓝)和0.67μm(红)则有两个吸收带;在近红外波段(0.7~0.8μm)有一反射的“陡坡”,至1.1μm附近有一峰值,形成植被的独有特征;在中红外波段(1.3~2.5μm)受到绿色植物含水量的影响,吸收率大增,反射率大大下降,特别以1.45μm、1.95μm和2.7μm为中心是水的吸收带,形成低谷。
水:水体的反射主要在蓝绿光波段,其他波段吸收都很强,特别到了近红外波段,吸收就更强3、地物光谱反射率受哪些主要的因素影响?(ppt)影响地物波谱特性的因素包括:(1)太阳位置:太阳高度角和方位角;(2)传感器位置:传感器的观测角和方位角; (3)地理位置:太阳高度角和方位角;地理景观;海拔高度;大气透明度等都不同; (4)地物本身的变异:如植物病害(5)地物的含水量(6)时间的变化(7)植物生长期的变化 (8)各种随机因素的影响(书本)①位置因素:包括太阳、地物和传感器三者之间的相对位置;②自身因素:包括地物反射面的物理性质,植物的状况、地物的含水量;③环境因素,主要指气候、温度、大气对地物反射率的影响4、晴朗的天空为什么是蓝色的?晴朗的天空为什么呈蓝色3分) 答案及评分标准:当太阳光射入大气层后,遇到大气分子和悬浮在大气中的微粒,就会发生散射1’)根据瑞利散射定律,(1’)太阳光谱中的波长较短的紫、蓝、青等颜色的光最容易散射出来,而波长较长的红、橙、黄等颜色的光透射能力很强1’)因此,我们看到晴朗的天空总是呈蔚蓝色5、 何为大气窗口?列出用于从空间对地面遥感的大气窗口的波长范围大气窗口: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。
①0.3-1.15μm:即紫外、可见光、近红外波段这一波段是摄影成像的最佳波段,也是许多卫星传感器扫描成像的常用波段比如,Landsat 卫星的TM的1-4波段,SPOT卫星的HRV波段等②1.4-1.9μm, 2.0-3.5μm,即近、短波、中红外波段,在白天日照条件好的时候扫描成像常用这些波段,比如TM的5、7波段等用以探测植物含水量以及云、雪或用于地质制图等③3.5-5.0μm,即中红外波段,物体的热辐射较强这一区间除了地面物体反射光谱反射太阳辐射外,地面物体也有自身的发射能量如NOAA卫星的 AVHRR传感器用3.55-3.93μm探测海面温度,获得昼夜云图④8-14μm,即远红外波段主要来自物体热辐射的能量,适于夜间成像,测量探测目标的地物温度⑤1.0mm-1.0m至更长, 即微波波段,由于微波穿云透雾的能力,这一区间可以全天候工作而且工作方式为主动遥感其常用的波段为0.8cm,3cm,5cm, 10cm等等, 有时也可将该窗口扩展为0.05cm至300cm 波段n 1、遥感影像的分辨率包括?空间分辨率:指像素所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场,或地面物体能分辨的最小单元。
波谱分辨率:传感器在接收目标辐射的波谱时能分辩的最小波长间隔,间隔越小,分辨率越高温度分辨率:传感器在接收地物热辐射时能分辩的最小温差时间分辨率:对同一地物进行重复采样的时间间隔n 2、传感器的组成有哪几部分?不论那一种遥感器,都有以下4个部分组成:① 收集器:收集地物辐射来的能量 类型:透镜组、反射镜组、天线等② 探测器:将收集的辐射能转换为化学能或电能 举例:CCD、摄影感光胶片③ 处理器:对收集的信号进行处理 类型:摄影处理装置、电子处理装置④ 输出器:输出获取的数据 举例:磁带记录仪、扫描晒像仪等n 3、遥感卫星可分为哪几类?举例说明可分为:(1)陆地资源卫星系列,例如Landsat系列、SPOT系列、CBERS、JERS、Quick-Bird 、IKONOS等;(2)气象卫星系列,例如NOAA、GMS、FY气象卫星系列等;(3)海洋卫星系列,例如美国的Seasat 1、加拿大Radarsat、欧空局的ERS系列等n 4、微波遥感有何特点?微波遥感的特点:1、能全天候、全天时工作2、对某些地物具有特殊的波谱特征:在微波波段,水的比辐射率为0.4,冰的比辐射率为0.99;而在红外波段,水的比辐射率为0.96,冰的比辐射率为0.92。
3、对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力 4、对海洋遥感具有特殊意义:适合于海面动态情况(海面风、海浪等)的观测 5、分辨率较低,但特性明显微波遥感的主要优点:(1)全天候工作,(2)全天时工作,(3)穿透力强,(4)具有某些独特探测能力1、为什么要进行遥感图像大气校正?有哪些方法?由于遥。