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GEO333 Midterm 1-1

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Section1

Question Answer
GEO333是关于什么和什么remote sensing imagery。定义,解读和绘制both什么和什么features。什么和什么analysis。谁是推荐书的作者。 Scale都是什么的,当你放大以后你会看到什么,同时也会失去什么GEO333是关于使用和解读remote sensing imagery的。定义,解读和绘制both 物理和文化landscape features。classification 和multi-temporal analysis。 John, R, Jensen是推荐书的作者。 Scale都是相对的,当你放大以后你会看到局部更具体的信息,同时也会失去整体的部分信息
Geography包括三种science。再小类的有三种。 Geography seeks to 发现什么,关于什么和什么,在哪里。Science是system of什么。这个系统用什么和什么来形容和解释什么; Cartography是艺术,科学和科技of什么,together with their study as什么和什么。在上述内容下包括六种来代表地球和其他星体at any scaleGeography包括physical science,biological science and social science。再小类的有三种:remote sensing,GIS和 cartography/ surveying。 Geography seeks to 发现spatial relations of phenomenon,关于physical 和人,在地球表面。Science是system of acquiring 知识。 这个系统用观察和实验来形容和解释自然现象; Cartography是艺术,科学和科技of 画地图,together with their study as 科学文件和works of art。在上述内容下包括所有type的地图,plans,charts和sections,3D模型和用globes 来代表地球和其他星体at any scale
GIS是info system that 设计了来work with什么 by 什么or什么。GIS是both database system with specific capabilities for什么和 一系列什么; Remote Sensing是科学和艺术 of什么about一个物体,地方或现象 through什么,acquired by 一个不和物体,地方,现象不接触的什么;人的五感包括摸,闻,尝,听,看。其中哪两个是remote sensing。Hearing和什么类似,哪三个RS和sensing light类似。 Smell不算remote sensing因为什么GIS是info system that 设计了来work with data referenced by spatial or geographic coordinates。GIS是both database system with specific capabilities for spatially referenced data 和 一系列working with data的operatios; Remote Sensing是科学和艺术 of obtaining information about一个物体,地方或现象 through 数据分析,acquired by 一个不和物体,地方,现象不接触的device under investigation;人的五感包括摸,闻,尝,听,看。其中听和看是remote sensing。Hearing和acoustic RS类似,Sight和optical,microwave,thermal三个RS和sensing light类似。 Smell不算remote sensing,因为气味的传播是通过particles 相互撞击导致的
In-situ sensing是什么,remote是什么。 但是上述两种都是什么的,因为什么。 Remote Sensing的5个好处。 Remote sensing的5个limitationsRemote vs In-situ Sensing: In-situ sensing指的是在当时的环境里,remote是不在环境里。 但是上述两种都是obstacle的,因为会看到不该看的如privacy。 Remote Sensing的5个好处: 增加了perspective,unobtrusive,broad electromagnetic sensitivity,系统的无差别的观察,digital extensions。 Remote sensing的5个limitations: External noise/interference, 依靠surrogate measures,technical/callibration issures,obtrusive,贵。
Geotechnology:什么of the methods of 什么和什么for什么of 什么。Geomatics: discipline of 4步geographic information或spatially referenced information。其中spatially不仅是指什么,也可以在什么上。这项技术用的是什么方式。 GISci是什么of 理论,方法,科技和科学that offer什么来更好的4步我们的interaction upon this星球at a variety of scales。 Multidiscipline指的是什么,transdiscipline是什么。GIS和EO(Earth observation)platforms是最主要的两个平台来支持哪三个。 GEOBIA全称是什么,什么in context,指的是对的时间对的信息。这项技术的fundamental是4步来query和连接个体 in space and time。为了达到这一目标GEOBIA需要incorporate知识from 很多disciplines involved in generation和使用GI。也因为这个技术主要focus on RS和GI,所以和computer vision和生物医药制图区分了开来Geotechnology:application of the methods of 工程和科学 for exploitation of 自然资源。 Geomatics: discipline of 收集,储存,处理和运输geographic information或spatially referenced information。其中spatially不仅是指地球上,也可以在人的身体或其他领域。这项技术用的是hunter and gatherer的方式。 GISci是transdisciplinary integration of 理论,方法,科技和科学that offer extraordinary capacities来更好的visualize,monitor,model和manage我们的interaction upon this星球at a variety of scales。 Multidiscipline指的是多方面对于一个课题的合作,transdiscipline指的是多方面合作并创造出一个新的课题。 GIS和EO(Earth observation)platforms是最主要的两个平台来支持spatial data acquisition,processing和analysis。 GEOBIA全称是geographic object based image analysis,spatial content in context,指的是对的时间对的信息。 这项技术的fundamental是image segmentation,attribution,classification和ability 来query和连接个体 in space and time。为了达到这一目标GEOBIA需要incorporate知识from 很多disciplines involved in generation和使用GI。 也因为这个技术主要focus on RS和GI,所以和computer vision和生物医药制图区分了开来;
Geoeye是一个卫星,最大的客户是哪两个; 我们用高清data的四个方面: Integrate实时交通信息来什么。 更容易track有什么。分析什么如disaster。 Change detection 是谷歌推动的新市场,如实时天气图; 卫星带来的问题: 新的卫星能做到什么,且现在的科技能把信息如何。让人access以前不能看到的信息。 2013年的Geoeye 2 34cm B/W, 1.36m的色彩分辨率; Map projections: 当transform spherical info to flat的时候会有什么。解决方式是generate一个orderly system of 什么和什么。Universal transverse mercator(UTM) 是最modern的topographic map,有多少zones,加拿大占哪几个zonesGeoeye是一个卫星,最大的客户是national geospatial-intelligence agency for美国政府和谷歌; 我们用高清data的四个方面: Integrate实时交通信息来plot traffic direction。 更容易track有GPS的车。 分析time-series image如disaster。 Change detection 是谷歌推动的新市场,如实时天气图; 卫星带来的问题: 新的卫星能做到军用spy 卫星的功能,且现在的科技能把信息卖给任何买得起的人。 让人access以前不能看到的信息。 2013年的Geoeye 2 34cm B/W, 1.36m的色彩分辨率; Map projections: 当transform spherical info to flat的时候会有distortion。 解决方式是generate一个orderly system of parallels和meridians。Universal transverse mercator(UTM) 是最modern的topographic map,有60 zones,加拿大占7-22zones
四种Resolutions in Remote Sensing有哪四个: Spatial resolution是什么,也就是sensor能reslove的最小的地上的area,其中spatial不等于什么。什么resolution是一个remote sensing instrument可以sense到什么和什么of electromagnetic wavelength intervals。 Temporal resolution是什么。Radiometric resolution是remote sensing工具的sensitivity to什么四种Resolutions in Remote Sensing: Spatial resolution是ground size of最小的recording unit,也就是sensor能reslove的最小的地上的area,其中spatial不等于pixal。 Spectral resolution是一个remote sensing instrument可以sense到的number和dimension of electromagnetic wavelength intervals。 Temporal resolution是revisit次数of一个特定区域on 地球表面。 Radiometric resolution是remote sensing工具的sensitivity to differences in electromagnetic flux;
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Section2

Question Answer
Image rectification是transforming一个image from什么to什么。Geometric errors有两种: Systematic 包括什么和什么。用什么就可以correct。 Non-systematic是没有预见的sensors geometry如什么和platform什么如 roll,pich ,yaw。还有什么。这些可以通过什么和什么来correct。 Relief displacement:离sensor越近的东西越什么,但scale varies with什么。且物体的顶部什么from base,如lean away from the principal point。哪三个Level of rectification: Image registration(co-registration)是什么且不需要什么。Rectification是去掉sensor造成的什么,geometry of image made什么比如conform to map projection allow 测量。 Orthorectification包括什么和什么,需要什么。Orthophotograph通过哪三点来accurate代表地球表面,这样人们可以测量真实距离Image rectification是transforming一个image from one grid system to another。 Geometric errors有两种: Systematic 包括scan skew,earth rotation。用数学公式就可以correct。 Non-systematic是没有预见的sensors geometry如 altitude variance和platform attitude如 roll,pich ,yaw。还有relief displacement。这些可以通过ground control points和rectification来correct。 Relief displacement:离sensor越近的东西越大,但scale varies with terrain。且物体的顶部displaced from base,如lean away from the principal point。三个Level of rectification: Image registration(co-registration)是把两个image alignment且不需要特定的map projection。 Rectification是去掉sensor造成的distortions,geometry of image made planimetric比如conform to map projection allow 测量。 Orthorectification包括上述两种加上移除relief displacement造成的distortion,需要digital elevation model(DEM)。Orthophotograph通过topographic relief,lens distortion 和camera tile来accurate代表地球表面,这样人们可以测量真实距离
Image to map rectification:把geometry of image变成什么的。用2D来表现3D,conform to什么。可以accurate什么且integration with其他data。rectification的过程:先建立什么让什么和什么match, 用数学model来建立什么和什么之间的关系,把image转到新的projected geometry上,interpolate DNsof new pixels。 Ground control points是points on the surface where什么和什么的什么都是知道的,可以从map,rectified images选择。orthorectification还需要什么Image to map rectification:把geometry of image变成平的。用2D来表现3D,conform to 特定的map projection。可以accurate 测量且integration with其他data。rectification的过程:先建立GCP让image pixels和map location match, 用数学model来建立map和uncorrected image之间的关系,把image转到新的projected geometry上,interpolate DNsof new pixels。 Ground control points是points on the surface where image和map的coordinates都是知道的,可以从map,rectified images选择。orthorectification还需要elevation;
Choosing polynomial order:一般是选择什么的因为more computationally efficient,没有GCP的地方的什么也会更少,虽然更高的order会让有GCPs的地方更准确,但是没有的地方会什么。不要让models来选points,即使这样error会很小Choosing polynomial order:一般是选择最低order 的因为more computationally efficient,没有GCP的地方的distortion也会更少,虽然更高的order会让有GCPs的地方更准确,但是没有的地方会十分不准。不要让models来选points,即使这样error会很小。
Evaluating surface fit:RMSE一般要小于多少pixel size才能有好的geographic coverage of GCPs。Single error越大,就要做什么。 Spatial interpolation--Thin plate spline 是alternative to polynomial surface fitting,surface必须要fit all GCPs,什么is localized around GCPs,什么rapidly away from the points。 好处是什么,对smoothly varying surfaces很好。 坏处是在什么时需要多少点来break extremes of terrain如peaks,因为所有点都在model里被用了就没有什么所以要有另一组单独的check points来看model的好坏Evaluating surface fit:RMSE一般要小于0.5 pixel size才能有好的geographic coverage of GCPs。Single error越大,就要放更多的点来减少error。 Spatial interpolation--Thin plate spline 是alternative to polynomial surface fitting,surface必须要fit all GCPs, curvature is localized around GCPs,diminishes rapidly away from the points。 好处是surface fits through all control points,对smoothly varying surfaces很好。 坏处是在rough terrain时需要100-1000个点来break extremes of terrain如peaks,因为所有点都在model里被用了就没有built in error check所以要有另一组单独的check points来看model的好坏;
Spatial interpolation---physical models Polynomials和splines不会直接造成topographic distortion,3D physical model是什么的直接原因。relief displacement modelled explicitly,resulting image是orthorectified的。能最好的展示什么。 三种DN interpolations: Nearest neighbor是什么。 好处是data不用什么,处理时间快。 坏处是resampled image不什么,一些data会丢失,一些data会什么,对于大的spatial resolution不太适用如什么。 Bilinear interpolation是什么。好处是比NN更smooth。 坏处是什么,比NN慢,computationally intensive。 Cubic convolution是什么。 好处是比NN 更smooth。 坏处是什么,比Bilinear更computationally intensiveSpatial interpolation---physical models Polynomials和splines不会直接造成topographic distortion,3D physical model是geometric errors的直接原因。relief displacement modelled explicitly,resulting image是orthorectified的。能最好的展示complex terrain。 三种DN interpolations: Nearest neighbor用最近的input cell value to output cell。 好处是data不用average,处理时间快。 坏处是resampled image不smooth,一些data会丢失,一些data会duplicate,对于大的spatial resolution不太适用如1m data resampled to 10m。 Bilinear interpolation用四个最近input。 好处是比NN更smooth。 坏处是alter了原始的DN,比NN慢,computationally intensive。 Cubic convolution用最近的16个input cells。 好处是比NN 更smooth。 坏处是改变了原始的DN,比Bilinear更computationally intensive
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