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《遥感技术与应用原理》第8章 RS、GIS、GPS的综合应用与发展前景

目前,RS与GPS的结合主要应用于对地形复杂 的困难地区制图、地质勘探、考古、导航、环境 动态监测以及军事侦察和指挥等方面。
“3S"的综合应用
“3S”的综合应用是一种充分利用各自的技 术特点,快速准确而又经济地为人们提供 所需要的有关信息的新技术。 基本思想: 利用RS提供最新的图像信息,利用GPS提供 图像信息中的“骨架”位置信息, 利用 GIS为图像处理、分析应用提供技术手段, 三者一起紧密结合可为用户提供精确的基 础资料(图件和数据)。
第一节 3S集成技术
3S集成技术
使用遥感图像作为栅格图像时应注意的问题:
由于各种因素的影响,使得从遥感数据中提取的 信息不是绝对准确的,在通常的土地利用分类中,90 %的分类精度就是相当可观的结果,因而需要野外实 际的考察验证——在这个过程中可以使用GPS进行定 位。此外,还要考虑尺度问题,即遥感影像空间分辨
第八章 “3S”的综合应用
3S 是 遥 感 (RS----Remote Sensing) 、 地 理 信息系统(GIS---Geographic lnformation System) 、 全 球 定 位 系 统 (GPS----Global Positioning System)的简称。
随着科学技术的发展, “3S"以其各自的 技术特点日趋紧密结合,在资源与环境动 态监测与趋势预报,重大自然灾害监测与 预警以及灾情评估与减灾对策的制定,城 市及经济开发区的规划、开发与管理等方 面,有着广阔的应用前景。
8.1 RS与GIS的结合应用2
RS与GIS内在的紧密关系,决定了两者发 展的必然结合。这种结合现在主要应用在 地形测绘,DEM数据自动提取、制图特征提 取、提高空间分辨率和城市与区域规划以 及变化监测等方面。
RS与GPS的结合应用
GPS是一种利用卫星定位技术快速,实时地确定任 一地面目标点空间坐标的方法。 △ RS与GPS的结合应用,将大大减少遥感图像处 理所需要的地面控制点,并且可实时获取数据、 实时进行处理,使遥感图像的应用信息直接进入 GIS系统,为GIS数据的现势性提供新的数据接口, 由此可加速新一代遥感应用技术系统的自动化进 程以及作业流程和处理技术的变革。
第一节 3S集成技术
GIS作为图像处理工具
② 图像分类
对于遥感图像分类,与GIS集成最明显的好处是训 练区的选择,通过矢量/栅格的综合查询,可以计算多 边形区域的图像统计特征,评判分类效果,进而改善分 类方法。
此外,在图像分类中,可以将矢量数据栅格化, 并作为“遥感影像”参与分类,可以提高分类精度,例 如,考虑到植被的垂直分带特性,在进行山区的植被分 类时,可以结合DEM,将其作为一个分类变量。
率和GIS数据比例尺的对应关系。
第一节 3S集成技术
3、GIS与全球定位系统的集成
作为实时提供空间定位数据的技术,GPS可以与地理信息系统进 行集成,以实现不同的具体应用目标。
Modem
定向天线
基准站1
3S集成技术
3S集成概述
GIS、RS和GPS三者集成利用,构成为整体的、 实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统, 提高了GIS的应用效率。
GIS
GPS
RS
3S的相互作用与集成
3S集成技术
GIS处理信息
RS获取栅格影像
GPS进行测量
3S集成技术
GIS与遥感的集成
软件的实现GIS面控制点建立多项式 拟合公式,它们可以从GIS的矢量数据库中抽取出来,然 后确定每个点在图像上对应的坐标,并建立纠正公式。 在纠正完成后,可以将矢量点叠加在图像上,以判断纠 正的效果。为了完成上述功能,需要系统能够综合处理 栅格和矢量数据。
3S集成技术
校正前
校正后
RS与GIS的结合应用1
2. RS与GIS的关系
① GIS是遥感图像处理和应用的技术支撑,如遥 感图像的几何配准、专题要素的演变分析、图表 输出等。
② 遥感(RS)图像则是GIS的重要信息源。如向GIS 提供最现实的基础信息,利用遥感立体图像可自 动生成DEM,为GIS提供地形信息。通过数字图像 处理、模式识别等技术,对航天遥感数据进行专 题制图,以获取专题要素的基本图形(点、线、面) 数据及属性信息,为GIS提供图形信息,其流程如 图所示。
3S集成技术
居民点 植被
水(河流、湖泊等)
3S集成技术
遥感数据作为GIS的信息来源
数据是GIS中最为重要的成分,而遥感提供了廉 价的、准确的、实时的数据,目前如何从遥感数据中 自动获取地理信息依然是一个重要的研究课题,包括:
① 线以及其他地物要素的提取 ② DEM数据的生成 ③ 土地利用变化以及地图更新
3S集成技术
国际上“3S”的研究和应用开始向集成化(或一 体化)方向发展。在3S集成应用中,GPS主要用于实 时、快速的提供目标的空间位置;RS用于实时或准实 时的提供目标及其环境的语义或非语义信息,发现地 球表面上的各种变化,及时的对GIS进行数据更新; GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理、集成管 理和动态存取,作为新的集成系统平台,并为智能化 数据采集提供地学知识。
①地理背景信息(外业测量数据、摄影测量数据、 现有地图和各种遥感图像);
②资源与环境数据(各种专题图,科研分析成果, 各种图形和图表,航天、航空图像的解译成果);
③社会经济信息(人口普查、国民收入情况、工业 分布及土地利用分类图表等)。
3S集成技术
GIS作为图像处理工具 ① 几何纠正和辐射纠正
在遥感图像的实际应用中,需要首先将其转换到某 个地理坐标系下,即进行几何纠正。
①分离的数据库,通过文件转换工具在不同系统之间 传输文件; ②两个软件模块具有一致的用户界面和同步的显示; ③集成的最高目的是实现单一的、提供了图像处理功 能的GIS软件系统。
RS与GIS的结合应用
1. 地理信息系统(GIS)是本世纪60年代中期发展 起来的一门新技术,它是一种在计算机软硬件支 持下,将空间数据自动输入、存储、检索、运算、 显示和综合分析应用结合为一体的技术系统。 △ GIS中的数据包括:
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