3s集成技術(shù)與數(shù)字地球

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1、3S集成技術(shù)與數(shù)字地球?qū)W習(xí)目標(biāo)·掌握3S的基本概念·了解GIS與RS集成的形式和應(yīng)用·了解GIS與GPS集成的應(yīng)用·了解3S集成技術(shù)·掌握數(shù)字地球的基本概念·了解數(shù)字地球的核心技術(shù)及其應(yīng)用·掌握國家信息基礎(chǔ)設(shè)施與國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施基本概念·了解我國國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)內(nèi)容一、3S集成技術(shù)二、數(shù)字地球簡介三、國家信息基礎(chǔ)設(shè)施與國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施第十三章3S集成技術(shù)與數(shù)字地球第一節(jié)3S集成技術(shù)雖然GIS在理論和應(yīng)用技術(shù)上已經(jīng)有了很大發(fā)展，但單純的GIS并不能滿足目前社會對信息快速、準確更新的要求。RS目前已經(jīng)成為GIS最重要的數(shù)據(jù)源，在大面積資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測

2、等方面發(fā)揮了重要的作用。遙感技術(shù)在空間分辨率光譜分辨率和時間分辨率上都在飛速發(fā)展和提高，擔(dān)負著越來越重要的作用。GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電測時定位和導(dǎo)航系統(tǒng)，可為航空、航天、陸地、海洋等方面的用戶提供不同精度的在線或離線的空間定位數(shù)據(jù)。國際上“3S”的研究和應(yīng)用開始向集成化（或一體化）方向發(fā)展。在3S集成應(yīng)用中，GPS主要用于實時、快速的提供目標(biāo)的空間位置；RS用于實時或準實時的提供目標(biāo)及其環(huán)境的語義或非語義信息，發(fā)現(xiàn)地球表面上的各種變化，及時的對GIS進行數(shù)據(jù)更新；GIS則是對多種來源的時空數(shù)據(jù)進行綜合處理、集成管理和動態(tài)存取，作為新的集成系統(tǒng)平臺，并為智能化

3、數(shù)據(jù)采集提供地學(xué)知識。第一節(jié)3S集成技術(shù)3S技術(shù)相結(jié)合的土地利用管理信息系統(tǒng)第一節(jié)3S集成技術(shù)一、GIS與遙感的集成軟件的實現(xiàn)GIS與遙感的集成，可以有以下三個不同的層次：①分離的數(shù)據(jù)庫，通過文件轉(zhuǎn)換工具在不同系統(tǒng)之間傳輸文件；②兩個軟件模塊具有一致的用戶界面和同步的顯示；③集成的最高目的是實現(xiàn)單一的、提供了圖像處理功能的GIS軟件系統(tǒng)。第一節(jié)3S集成技術(shù)1.GIS作為圖像處理工具①幾何糾正和輻射糾正在遙感圖像的實際應(yīng)用中，需要首先將其轉(zhuǎn)換到某個地理坐標(biāo)系下，即進行幾何糾正。幾何糾正的方法是利用采集地面控制點建立多項式擬合公式，它們可以從GIS的矢量數(shù)據(jù)庫中抽取出

4、來，然后確定每個點在圖像上對應(yīng)的坐標(biāo)，并建立糾正公式。在糾正完成后，可以將矢量點疊加在圖像上，以判斷糾正的效果。為了完成上述功能，需要系統(tǒng)能夠綜合處理柵格和矢量數(shù)據(jù)。第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)校正前校正后1.GIS作為圖像處理工具②圖像分類對于遙感圖像分類，與GIS集成最明顯的好處是訓(xùn)練區(qū)的選擇，通過矢量／柵格的綜合查詢，可以計算多邊形區(qū)域的圖像統(tǒng)計特征，評判分類效果，進而改善分類方法。此外，在圖像分類中，可以將矢量數(shù)據(jù)柵格化，并作為“遙感影像”參與分類，可以提高分類精度，例如，考慮到植被的垂直分帶特性，在進行山區(qū)的植被分類時，可以結(jié)合DEM，將其作為一

5、個分類變量。第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)水（河流、湖泊等）植被居民點1、GIS作為圖像處理工具③感興趣區(qū)域的選取在一些遙感圖像處理中，常常需要只對某一區(qū)域進行運算，以提取某些特征，這需要柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)之間的相交運算。第一節(jié)3S集成技術(shù)城市熱島研究2.遙感數(shù)據(jù)作為GIS的信息來源數(shù)據(jù)是GIS中最為重要的成分，而遙感提供了廉價的、準確的、實時的數(shù)據(jù)，目前如何從遙感數(shù)據(jù)中自動獲取地理信息依然是一個重要的研究課題，包括：①線以及其他地物要素的提?、贒EM數(shù)據(jù)的生成③土地利用變化以及地圖更新第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)使用遙感圖像作為柵格圖像時應(yīng)注意的問

6、題：由于各種因素的影響，使得從遙感數(shù)據(jù)中提取的信息不是絕對準確的，在通常的土地利用分類中，90％的分類精度就是相當(dāng)可觀的結(jié)果，因而需要野外實際的考察驗證——在這個過程中可以使用GPS進行定位。此外，還要考慮尺度問題，即遙感影像空間分辨率和GIS數(shù)據(jù)比例尺的對應(yīng)關(guān)系。第一節(jié)3S集成技術(shù)第一節(jié)3S集成技術(shù)衛(wèi)星2衛(wèi)星3衛(wèi)星4衛(wèi)星1航攝儀基準站單差分方式相對動態(tài)GPS定位示意圖第一節(jié)3S集成技術(shù)二、GIS與全球定位系統(tǒng)的集成作為實時提供空間定位數(shù)據(jù)的技術(shù)，GPS可以與地理信息系統(tǒng)進行集成，以實現(xiàn)不同的具體應(yīng)用目標(biāo)。êD??í?êD??í?ééééééééééééé·ééé

7、éééééééééé¨éá°¨Dê?μ?D???à?×·???DD???àD??¨??D?o?·é?ì¨￠FMμ?ì¨????ù×??3êD??í??êD??í??ù×??4??ù×??5êD??í???è?ò??ˉμ????μí3?ù×??1ó??§?ù×??2ó??§è??òìì???¨?òìì??Modem1．定位主要在諸如旅游、探險等需要室外動態(tài)定位信息的活動中使用。如果不與GIS集成，利用GPS接收機和紙質(zhì)地形圖，也可以實現(xiàn)空間定位；但是通過將GPS接收機連接在安裝GIS軟件和該地區(qū)空間數(shù)據(jù)的便攜式計算機上，可以方便地顯示GPS接收機所在位置并實時顯示其

8、運動軌跡，