3S技术应用集成教案——第五章3S集成基本原理.ppt

此外，遥感应用领域还集中在以下几个方面： (1)重大自然灾害监测与评价； (2)主要农作物遥感估产与长势监测； (3)再生资源以及生态环境遥感动态调查与监测； (4)城市与区域规划与管理。 所有这些应用聚焦点就在于如何实现动态监测，这也是遥感应用的重要目标—“动态监测”就是按一定周期进行重复监测，可称为“时效性”；在一定“时效性”要求内实现全球或区域范围监测的能力可称为“广域性”；监测各种专业要素需要相应的尺度，其结果有相应的精度，可称为“准确性”；完成专题要素的变化模型需要几个周期以上的连续监测数据，可称为“连续性”。适应这四项条件的遥感“动态监测”工程是一项高度集成化、一体化的集成体系。这是一个艰难的发展过程，但终将会成为遥感对地观测技术的重要发展方向。 5.4.2 GIS的应用目标 20世纪六七十年代，随着资源开发与利用、环境保护等问题的日益突出，人类社会迫切需要一种能够有效分析、处理空间信息的技术、方法和系统。与此同时，计算机软硬件技术也得到了飞速的发展，与此相关的计算机图形和数据库技术也开始走向成熟。这为GIS理论和技术的创立提供了动力和技术支持。虽然计算机制图、数据库管理、计算机辅助设计、管理信息系统、遥感、应用数学和计量地理学等技术能够满足处理空间信息的部分需求(如绘图)，但无法全面地完成对地理空间信息的有效处理。在此情况下，GIS理论和技术方法应运产生，并随着信息技术的发展和其理论技术方法的进步渗透到人类生活的许多方面。 目前，GIS在以下方面得到了普遍应用： (1)专题地图制图：如地形测量、人口、社会经济指标统计图等； (2)矿产资源评价：应用于地质制图、工程地质、地质灾害、品位估算与预测等； (3)环境评价与监测：环境影响评价、灌溉适宜性评价、污染评价等； (4)土地、水资源调查与管理：土地管理、道路设计、文物保护、水质评价等. (5)管网、交通模拟模型：煤气管道、污水管道、输电线路、铁路、公路的网络模型 研究； (6)导航系统：空中管制、海图制作等； (7)城市规划：居民点、商业网点、道路的设计，各种管网工程设计与管理，各种城市景观的规划与设计； (8)数字城市，等等。 无论用于哪些方面，GIS最终都是作为对地观测技术的信息加工与输出基地，并作为网络总的资源、环境等基础国情信息的来源。GIS更重要的功能是提高动态分析决策能力，成为服务于政府宏观决策的重要工具之一。 5.4.3 GPS的应用目标 GPS最初设计用于导航、收集情报等军事目的。但是随着其民用市场的开放， 这一高新技术正在逐步被扩展到广阔的应用领域。用GPS信号可以进行海、陆、空、地的导航，导弹制导，大地测量的精密定位，时间传递和速度测量等。其应用前景表 现在以下几个方面： (1)在测绘领域，GPS定位技术已经用于建立高精度的大地测量控制网，测定地区动态参数；建立陆地及海洋大地测量基准，进行高精度海陆联测以及海洋测绘。 (2)监测地球板块运动状态和地壳形变。 (3)在工程测量方面，已经成为建立城市与工程控制网的主要手段；在精密工程的变形监测方面，它也发挥着极其重要的作用。 (4)GPS定位技术也用于测定航空航天摄影瞬间相机的位置，可在无地面控制或仅有少量地面控制点的情况下进行航测快速成图，引起了GIS及全球环境遥感监测的技术革命。 (5)日常生活是一个难以用数字预测的广阔领域，手表式的GPS接收机将成为旅游者的忠实导游。 综上所述，无论是RS的动态监测、GIS的高动态分析决策，还是GPS实时定位，其 研究对象都是与地学相关的地理空间数据，通过实时获取、分析地理空间数据，研究它们的变化并进行动态决策，来实现对区域或者全球范围内资源、环境的动态监测。 5.5技术集成的可行性 RS、GIS、GPS三种技术在各自独立发展的基础上逐步走向集成化是当代科学技术向着多学科综合化发展的一种必然趋势，也是出于各自的技术特点而需要在功能上紧密协作的结果. 5.5.1 数据结构的兼容 RS提供的数据源经过校正后是栅格结构的正射影像图；目前，存在的GIS数据结构主要有栅一矢转换混合型数据模型、具有空间栅格索引的矢量存储结构、空间数据的栅格存储结构、面向对象的时空数据模型、基于扩展关系模型的整体空间数据管理模型、基于特征的GIS模型等；GPS提供地理位置坐标的同时，也提供用于生成DEM的高程数据。 为了实现RS、GIS、GPS一体化数据更新，数据结构应当满足以下四方面的要求: (1)支持RS与GIS的整体集成。GIS的数据结构既可以支持GIS的功能，也能支持直接对GIS数据进行图像处理，避免GIS数