【备考必看知识点】影像数据管理及分析！

地理信息技术与应用能力水平考试是由中国信息协会与易智瑞信息技术有限公司、中科地信遥感（北京）信息技术研究院联合开展的地理信息系统（GIS）行业技术与应用能力水平考试。考试坚持与当前GIS应用实际相结合，在促进考生加强地理信息基础知识、基本原理的学习的基础上，立足强化考生GIS软件的操作和应用能力，以帮助考生更好适应实际工作需要。

2025年地理信息技术与应用能力水平考试（初、中级）将分别于5月17日、6月7日进行。

考试通过后，考生将获得由中国信息协会颁发的“信息化专业能力水平等级证书（地理信息技术与应用专业）”和易智瑞信息技术有限公司颁发的“GIS软件操作能力水平等级证书”。

考试大纲节选

主要知识点

影像处理

遥感图像处理（processing of remote sensing image data）是对中的图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理等一系列操作，以求达到预期目的的技术。

（一）辐射校正

进入传感器的辐射强度反映在图像上就是亮度值（灰度值）。辐射强度越大，亮度值越大。该值主要受两个物理量影响：一是太阳辐射照射到地面的辐射强度，二是地球的光谱反射率。当太阳辐射相同时，图像上像元亮度值的差异直接反映了地物目标光谱反射率的差异。但实际测量时，辐射强度值还受到其它因素的影响而发生改变。这一改变的部分就是需要校正的部分，故称为辐射畸变。

引起辐射畸变的原因有：

（1）传感器本身的误差

（2）大气对辐射的影响

（3）地形对辐射的影响（地形校正）。

辐射校正的方法有：

（1）直方图最小值去除法

（2）回归分析法。

（二）几何校正

几何校正是指消除或改正遥感影像几何误差的过程，是为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的纠正。常见的GIS软件一般都具有仿射变换、相似变换和二次变换等几何纠正功能。仿射变换可以对坐标数据在x和y方向进行不同比例的缩放，同时进行扭曲、平移也旋转。

（三）图像配准与投影转换

图像配准是指将不同时间、不同波段、不同传感器系统所获得的同一地区的图像（数据），经几何变换使同名像点在位置上和方位上完全叠合的操作。图像配准与几何校正的原理是完全相同的，即都涉及到空间位置（像元坐标）变换和像元灰度值重采样处理两个过程。

与几何校正类似，投影转换也涉及到空间位置（像元坐标）变换和像元灰度值的重新计算（重采样）两个过程。

（四）图像增强

当一幅图像的目视效果不太好，或者有用的信息突出不够时，就需要作图像 增强处理。较为简单的数字图像处理方法，主要有对比度扩展、空间滤波、图像运算和多光谱变换等，通过增加颜色提高图像目视效果也不失为图像增强的方法之一。共同的目的都是提高图像质量和突出所需信息，有利于分析判读或作进一步的处理。

①对比度变化

是一种通过改变图像像元的亮度值来改变图像像元对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。因为亮度值是辐射强度的反映，所以也称之为辐射增强。常用的方法有对比度线性变换和非线性变换。

从直方图形态判断图像质量

②空间滤波

对比度扩展的辐射增强是通过单个像元的运算从整体上改善图像的质量。而空间滤波则是以重点突出图像上的某些特征为目的的，如突出边缘或纹理等，因此通过像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域中的邻域处理方法，也叫做“空间滤波”。仍属于一种几何增强处理，主要包括平滑和锐化。

平滑：图像中出现某些亮度变化过大的区域，或出现不该有的亮点（“噪声”）时，采用平滑的方法可以减小变化，使亮度平缓或去掉不必要的“噪声”点。具体方法有均值平滑，中值滤波等。

锐化：为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分，可采用锐化方法。有时可通过锐化，直接提取出需要的信息。锐化后的图像已不再具有原遥感图像的特征而成为边缘图像。锐化的方法很多，如罗伯特梯度、索博尔梯度、拉普拉斯算法以及定向检测等。

③彩色变换

亮度值的变化可以改善图像的质量，不同的彩色变换可大大增强图像的可读性。常用的彩色变换方法有：单波段彩色变换，多波段彩色变换以及HLS变换等。

④图像运算

两幅或多幅单波段影像，完成空间配准后，通过一系列运算，可以实现图像增强，达到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的。

⑤多光谱变换

遥感多光谱影像数据量太大，在图像处理计算时，也常常耗费大量的机时和占据大量的磁盘空间。实际上，一些波段的遥感数据之间都有不同程度的相关性，存在着数据冗余。多光谱变换方法可通过函数变换，达到保留主要信息，降低数据量；增强或提取有用信息的目的。其变换的本质是对遥感图像实行线性变换，使多光谱空间的坐标系按一定规律进行旋转。

主要的多光谱变换方法有：K-L变换（也称作主成分变换）以及K-T变化（即缨帽变换）。

习题测试

1、以下关于航空像片与地形图的区别说法错误的是：（ ）

A、地形图是正射投影，比例尺处处一致，而航摄像片是中心投影，各处比例尺不一致。

B、在地形图上必须经过综合取舍，只表示那些有意义的地物，而航空像片必须是所摄地区的全部影像。

C、无论是地形图还是航空像片，都无法表示如下内容：居民地的名称、房屋的类型、道路的等级、河流的宽深和流向，地面的高程等。

D、若利用航摄像片制作地形图，必须消除倾斜误差和投影误差，使中心投影的航摄像片转化为正射投影的影像。

答案：C

2、卫星遥感资料可以及时地提供广大地区的同一时相、同一波段、同一比例尺和什么样的空间信息。（ ）

A. 大面积

B. 高精度

C. 同一精度

D. 清晰

答案：C

3、下面关于遥感分辨率描述正确的是：（ ）

A、如果图像上的一个象元相当于地面 1m x 1m 的面积，即 1m2（平方米），则可以说数据的分辨率为1m

B、分辨率为 1m 时,图像中两物体的实际距离只有在1米范围之内，才能有效分辨

C、两颗卫星为影像数据覆盖同样面积的区域，分辨率低的其数据量反而高

D、分辨率为10米的数据比分辨率为1米的数据分辨率高

答案：A

为了帮助广大考生更好地复习、准备考试，地理信息技术与应用能力水平考试执委会依据考试大纲，编撰了《地理信息技术与应用能力水平考试复习资料汇编》。同时，我们将陆续分享考试&大赛相关的知识点，旨在帮助考生们更好地把握考试的内容，帮助大家复习考试。希望大家能够充分利用这些知识点，认真复习，为即将到来的考试做好充分的准备。

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