(2)--精细农业课程期末考试(答案题解)

一、判断题（共10小题，每小题1.5分，共15分，正确的打“√”，错误的打“×”。）

1×2×3√4×5√6×7√8×9√10×二、选择题（下面每个小题中有至少有一个是正确的，每题3分，共8题，共24分）.

1ABC2ABCD3ABCDEF4A,B,D5C6B7D,E,F8D三、问答题 (共61分)

1．PDOP 的含义是什么？有何作用？(8分)

卫星位置几何精度衰减因子（精度弥散，缩写为：PDOP）：是卫星几何分布对定位坐标不定性纯几何影响的描述。卫星精度受用户接收器与所测卫星的几何位置影响，称为几何精度衰减因子（水平，垂直，位置，测试时间—动态，最好=1，一般要求<=4）。

2．对比基于地图变量作业技术和基于（实时）传感器的变量作业技术的优缺点。 (9

分)

基于地图的变量作业系统的优点：

1、目前缺乏非常有效的监控土壤和作物信息的传感器产品；2、使用基于地图的变量作业系统，可以预先确定花费、农药的消耗总量，不会出现物

料过多或不足的情况。这对机械的使用大有益处；3、利用采样和作业的时间差，分析处理数据，可以确保、甚至提高作业指导施用量的

精确性；

4、当作业机械的施用量要改变的时候，基于地图的变量作业系统可以应用前瞻或前

馈技术提高机具的反应灵敏度和准确度。基于地图的变量作业系统的缺点：

1、必须配备定位系统确定机具所处的田间的位置；2、田间信息不许预先采集、存储，以及用GIS处理；3、作业处方图用专门的软件制作完成；

4、采样点的位置误差、或作业机具的位置误差都会严重影响变量作业的准确性。5、 作业处方图显示的连续的信息，但它的数据基础—采样却是离散的、有限的点。因

此点与点之间的分析误差在所难免，也会影响变量作业的准确性和效果。

6、基于NO3或水分的土壤特性的变量作业，不适合使用电子地图。因为这些参数变化

快，在制作处方图的时间过程中，条件可能已经改变了。3．什么是遥感？根据图示，说明为什么遥感技术可用来分辨不同类型的物体。(10

分)

1）遥感：应用探测仪器,不与探测目标物相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体特征性质及其变化的综合性探测技术。

2）图示表明了，当具有一定能量的氢原子外层电子的在一定的轨道上运动，在吸收了ΔE的能量后，电子的运动轨道从内层跳到外层，其中：△ E = E2 - E1 = hc / λ，式中，h是普朗克常数，C是光速，λ是波长。该式表明，只有某一特定波长的电磁波才会被氢原子吸收，使氢原子的外层电子的运动发生变化，而别的波长的电磁波对氢原子没有类似的作用。类似的，任何一个物体，由于其本身的物理化学特性不同，只能吸收或发射某一特定波长的电磁波。由此，在相同光源条件下，我们可以根据电磁波被吸收的或反射波长位置不同，强度不同等信息，来分辨不同类型的物体。

4． 什么是地图投影？如果采用对杭州地区采用高斯-克吕格投影，应选择那一个标准分带变形最小？为什么？（10分）

1）地图投影: 建立平面上的点 (用平面直角坐标或极坐标表示) 和 地球表面上的点 (用纬度φ和经度λ表示)之间的函数关系.

X=f1(φ, λ)Y=f2(φ, λ)

2）应该选择3分带的第40分带。因为高斯-克吕格投影离中央经线越远变形越大，杭州位于东经120度左右，正好位于3分带的第40分带的中央经线上，则投影后变形最小。5．请分析植被与土壤的反射波谱曲线的特点，Multispectral数据与Hyperspectral数据中，哪一种遥感数据能更有效地分辨出土壤与植被？简单说明理由。（12分）植被的反射波谱曲线（光谱特征）规律明显而独特，主要分三段： 可见光波段（0.4~0.76μm）有一个小的反射锋，位置在0.55μm(绿)处，两侧0.45μm（蓝）和0.67μm（红）则有两个吸收带。这一特征是由于叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿光反射作用强而造成的。在近红外波段（0.7~0.8μm）有一反射的“陡坡”，在1.1μm附近有一峰值，形成植被的独有特征。这是由于植被叶细胞结构的影响，除了吸收和透射的部分，形成的高反射率。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。其波谱曲线如图所示：

土壤：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，土壤类型和肥力也会对反射率产生影响。由于土壤反射波谱曲线呈比较平滑的特征，所以在不光谱段的遥感影像上，土壤的亮度区别不明显。其反射曲线如图所示：

Hyperspectral遥感数据更能有效地分辨出土壤与植被，因为一组Hyperspectral遥感数据包含了200个波段以上的数据，用这200组数据，能更好地刻化出相应物体的反射光谱曲线特征。而Multispectral只有10个波段以下的数据。

6．什么是相对定位技术和绝对定位技术？举例说明这两种定位技术的特点以及各自在车辆导航领域应用的价值（12分）

相对定位技术（dead reckoning）航位推测法、导航推测法：（主要包含速度传感器和惯性传感器）车辆在田间位置（航向角和速度，当前位置）是由在车辆运动方向上测试速度、加速度、倾角、偏转等信息计算得到的。这种数据在短时间内非常精确并且抗干扰性强，但是由于传感器的震动、漂移和车辆在行驶中的侧滑等因素，使定位数据存在积累性的误差。随着时间延长，误差急剧增大。

绝对定位技术主要包括指南针、全球定位系统、地面坐标导航系统、地图导航，每次测量都是独立进行的，没有积累的定位误差。信号容易受环境干扰，频率较低、稳定性较差。

由于GPS能够提供低频率的绝对定位信息，而航位推测技术能够提供高频率的相对定位信息，合成两种技术能够在田间车辆作业时纠正定位误差，提高定位准确度和抗干扰性。