直接原因：水平气压梯度力；根本原因：太阳辐射的纬度差异地面的冷热不均 2. 你了解产生灾害性天气的基本原理吗？p218 1． 说明大气科学研究对象、内容、目的 p201 2． 气象综合观测系统主要包括哪些内容p203 GIS GPS 原理 习题
1.试论GIS 技术表达地理空间对象的基本方法
GIS 表达地理空间事物是实现从现实世界到计算机世界的转变，其过程大致可以分为概
念模型、数据模型、数据结构和文件格式四个主要层次，这整个过程统称为地理空间数据建
模。具体来说：
概念建模：通常把对现实世界的第一层简化和抽象，称为概念模型。概念模型给出所研
究的主要事物的概念及其相互联系的框架。
数据模型：概念模型在计算机中的体现（让计算机能理解、可操作），是一组为用户服
务的规则，这些规则规定其数据结构如何组织，以及应当允许进行何种操作。 数据结构：研究非数值计算领域，如表格、树状、网状和图结构等的程序设计问题中， 15
计算机的操作对象以及他们之间的关系和操作。
文件格式：在相同的数据结构下，不同软件厂商或数据生产者，还会采取不同的具体形
式来组织、存储数据，即采取不同的文件格式。 ? GIS 可视化表达地理空间事物的具体途径： 1. 矢量GIS 方法
它包括如下构成部分：
（1）二维空间坐标系（2）几何数据（图形数据）（3）属性数据 （4）唯一标识符
2. 栅格GIS 方法
它包括如下构成部分：
（1）规整网格 （2）二维空间坐标系 （3）属性数据和分辨率 （4）矩阵数组 （5）表达线状和点状空间对象的栅格数据（6）表达面状空间对象的栅格数据 （7）实录型栅格数据
3. 采用不规则三角网的GIS 方法 2.简述GIS 技术与计算机技术的关系
（1）总的来说，GIS 与计算机技术的关系有三个主要特点。 第一，由于地理空间数据及其处理技术的难度，以及GIS 所服务的社会部门管理工作的
特殊复杂性，GIS 总是迅速吸取计算机主流技术及各种分支技术的最新成果，成为计算机科
技领域中应用研究内容最丰富的分支之一。真正的GIS 专家必定是计算机技术比较全面的行 家。
第二，地理空间数据有不少区别于一般计算机数据的特征，当今计算机和科学的一般理
论和技术还不能很好的解决空间数据结构、组织、处理和表达等方面的问题。因此，地理信
息技术尤其丰富的内容，它也从特定的角度为计算机和信息科学做贡献。
第三，从历史发展看，GIS 与计算机主流和其他分支技术的关系，总的趋势是愈来愈密
切，在“相互融合”。
（2）地理信息系统与计算机各具体分支技术的关系
① 与GIS 有亲密关系的首推数据库技术与图形图像处理技术。 ② 网络技术是另一种与GIS 关系很密切的计算机技术 ③ GIS 与办公自动化（OA）技术也有天然的渊源
④ 人工智能及专家系统等计算机技术，由于其智能化处理数据、提取信息或知识的能
力，也一直在GIS 领域得到广泛应用。
（3）地理信息系统与一般计算机制图系统的关系和区别 两者的区别：
① 有无空间分析功能。一般制图系统不挂联地理属性数据，不进行空间查询检索，更
不进行空间分析。 16
② 地理信息系统的图形处理偏重于地理空间中的自然形态及其关系；而一般制图系统
更擅长规则的、有数学表达的形体的图形处理，因而非常适合于工程设计及工程图 绘制。
3.试论我国GPS 技术及产业发展现状 ? 发展历程
① 我国1970 年4 月发射第一颗人造卫星。至今我国已成功地发射了三十多颗不同类型的
人造卫星，为空间大地测量工作的开展创造了有利条件。 ② 70 年代后期，有关单位在从事多年理论研究的同时，引进并试制成功了各种人造卫星
观测仪器。其中有人卫摄影仪、卫星激光测距仪和多普勒接收机。根据多年的观测实践，完
成了全国天文大地网的整体平差，建立了1980 年国家大地坐标系，进行了南海群岛的联测。
③ 80 年代初，我国一些院校和科研单位已开始研究GPS 技术。十多年来，我国的测绘工
作者在GPS 定位基础理论研究和应用开发方面作了大量工作。
④ 80 年代中期，我国引进GPS 接收机，并应用于各个领域。同时着手研究建立我国自己
的卫星导航系统。GPS 技术在我国各行业中应用的广泛性。 ? 产业发展现状
① 在大地测量方面，利用GPS 技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度 的地心坐标，测定和精华大地水准面。组织各部门（10 多个单位，30 多台GPS 双频接收机）
参加革命992 年全国GPS 定位大会战。经过数据处理，GPS 网点地心坐标精度优于0。2M，
点间位置精度优于10-8。在我国建成了平均边长约定100KM 的GPS A 级网，提供了亚米级
精度地心坐标基准。此后，在A 级网的基础上，我国又布设了边长为此30—100KM 的B 级
网，全国约法三章2500 个点。A、B 级GPS 网点都联测量了几何水准。这样，就为我国各部
门的测绘工作，建立各级测量控制网，提供了高精度的平面和高程三维基准。我国已完成西
沙、南沙群岛各岛屿与大陆的GPS 联测，使海岛与全国大地网联成一整体。 ② 在工程测量方面，应用GPS 静态相对定位技术，布设精密工程控制网，用于城市和矿
区油田地面沉降监测、大坝变形监测、高层建筑变形监测、隧道贯通测量等精密工程。加密
测图控制点，应用GPS 实时动态定位技术（简称RTK）测绘各种比例尺地形图和用于施工放 样。
③ 在航空摄影测量方面，我国测绘工作者也应用GPS 技术进行航测外业控制测量、航摄
飞行导航、机载GPS 航测等航测成图的各个阶段。 在地球动力学方面，GPS 技术用于全球
板块运动监测和区域板块运动监测。我国已开始用兵GPS 技术监测南极洲板块运动、青藏
高原地壳运动、四川鲜水河地壳断裂运动，建立了中国地壳形变观测网、三峡库区形变观测
网、首都圈GPS 形变监测网等。GPS 技术已经用于海洋测量、水下地形测绘。我国的《全球
定位系统（GPS）测量规范》已于己于人1992 年10 月1 日起实施。 此外，在军事部门、
交通部门、邮电部门、地矿、煤矿、石油、建筑以及农业、气象、土地管理、金融、公安等
部门和行业，在航空航天、测时授时、物理探矿、姿态测定等领域，也都开展了GPS 技术
的研究和应用。 在静态定位和动态定位应用技术及定位误差方面作了深入的研究，研制开
发了GPS 静态定位和高动态高精度定位软件以及精密定轨软件。在理论研究与应用开发的
同时，培养和造就了一大批技术人才和产业队伍。 17
④ 近几年，我国已建成了北京、武汉、上海、西安、拉萨、乌鲁木齐等永久性的GPS 跟 踪站，进行对GPS 卫星的精密定轨，为高精度的GPS 定位测量提供观测数据和精密星历服
务，致力于我国自主的广域差分GPS（WADGPS）方案的建立，参与全球导航卫星系统（GNSS） 和GPS 增强系统（WAAS）的筹建。同时，我国已着手建立自己的卫星导航系统（双星定位
系统），能够生产导航型GPS 接收机。GPS 技术的应用正向更深层次发展。 为适应GPS 技
术的应用与发展，1995 年成立了中国GPS 协会，协会下设四个专业委员会，希望通过广泛
的交流与合作，发展我国的GPS 应用技术。
4.试对我国北斗导航系统与GPS 系统相关技术进行比较
① 覆盖范围：北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°， 北纬5°一55°。GPS 是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能
同时观测到6-9 颗卫星(实际上最多能观测到11 颗)。卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是
在地球赤道平面上设置2 颗地球同步卫星，卫星的赤道角距约60°。GPS 是在6 个轨道平面
上设置24 颗卫星，轨道赤道倾角55°，轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道，绕地球
一周11 小时58 分。
② 定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户
三维定位数据。GPS 是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数 据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐
蔽性，这在军事上相当不利，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价
格和功耗方面处于不利的地位。
③ 定位精度：北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。GPS 三维定位精
度P 码目前己由16m 提高到6m，C/A 码目前己由25-100m 提高到12m，授时精度日前约20ns。 用户容量：北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统，用户设备与地球同步卫星
之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应答信号， 这样，系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因
此，北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS 是单向测距系统，用户设备只要接收导
航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS 的用户设备容量是无限的。 ④ 生存能力：和所有导航定位卫星系统一样，“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作，
但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而不是由用户
设备完成的。为了弥补这种系统易损性，GPS 正在发展星际横向数据链技术，使万一主控站
被毁后GPS 卫星可以独立运行。而“北斗一号” 系统从原理上排除了这种可能性，一旦中
心控制系统受损，系统就不能继续工作了。
⑤ 实时性：“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户
的三维位置数据之后再发回用户，其间要经过地球静止卫星走一个来回，再加上卫星转发，
中心控制系统的处理，时间延迟就更长了，因此对于高速运动体，就加大了定位的误差。此 外，“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点，其具备的短信通讯功能就是GPS 所不 具备的。__
第二章 地球的物质组成
1. 简述地球固体圈的划分依据和各圈层的物质组成。P12-14 2. 矿物识别根据其物理性质。试总结矿物的物性。P15
3. 常说的三大岩类指哪三大类岩石？如何区分沉积岩和火成岩、变质岩?p19 4. 应用岩浆性质解释为什么自然界花岗石和玄武岩最多？p23
5. 岩浆岩分超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩。他们根据什么划分的？怎么划分？p20
6. 岩石的物性是地球信息探测的基础。岩石的密度随深度有什么变化规律？为什么？p44
第三章 遥感信息获取
1. 遥感探测系统包括哪几个部分？p45
2. 与传统对地观测手段比较，遥感有什么特点？p47? 3. 试述当前遥感发展的现状及趋势p47
4. 什么是大气窗口？常用于遥感的大气窗口有哪些？p52（这是今年的题目） 大气窗口是指太阳辐射通过大气层未被反射、吸收和散射的那些透射率高的光辐射波段范围。太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有:微波波段（300~1GHz），热红外波段（8~14um），中红外波段（3.5~4um），可见光和近红外波段（0.4~2.5um）。