當前,以地理信息系統(tǒng)為核心的三S技術(遙感技術RS、地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS)與多媒體(MM)技術有機結合一體化,以其強大的空間信息(數(shù)據(jù))采集、處理、分析綜合和表達與管理能力,為各行業(yè)實際應用部門提供了各種有用的決策信息,大大提高應用部門的生產(chǎn)力及其管理水平,已成為直接為國土資源勘查、生態(tài)環(huán)境和自然災害調(diào)查、評價、監(jiān)測與防治等工作及社會生產(chǎn)與管理部門服務的一種實用技術方法。
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20.2.1 地理信息系統(tǒng)(GIS)
20.2.1.1 地理信息系統(tǒng)的概念及其作用
地理信息系統(tǒng)(Geographical Information System,簡稱GIS)集計算機科學、地理學、測繪、環(huán)境科學、空間科學、地質學、信息科學和管理科學等為一體的多學科結合的新興邊緣學科。它以空間數(shù)據(jù)為研究對象,以計算機為工具,通過人的參與進行一系列空間操作和分析,為地球科學、環(huán)境科學、災害監(jiān)測與評價、工程設計乃至企業(yè)經(jīng)營等工作提供規(guī)劃管理的決策科學信息。
地理信息系統(tǒng)已被廣泛用于國土資源勘查和環(huán)境監(jiān)測與評價等方面,特別在遙感制圖、礦產(chǎn)資源定量預測、工程布置的點位優(yōu)選、勘探靶區(qū)優(yōu)選等等方面,已有相當?shù)某晒嵗c經(jīng)驗。目前,地理信息系統(tǒng)已經(jīng)作為一種主要的信息產(chǎn)業(yè),取得了顯著的社會與經(jīng)濟效益。實際上,地理信息系統(tǒng)所研究的對象及覆蓋面遠遠超出了地理學的范疇。
地理信息系統(tǒng)是管理空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。空間數(shù)據(jù)是指不同來源的用遙感和非遙感手段所獲取的數(shù)據(jù),它有多種數(shù)據(jù)類型,包括地圖、遙感影像、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等,其共同特點是都有確定的空間位置——地理坐標參照系統(tǒng)。其工作過程主要是通過空間實體的空間位置與空間關系來進行的,當然也可以通過它們的屬性來進行。它對空間數(shù)據(jù)除管理、檢索、查詢外,還必須進行各種運算和分析。其輸出除表格、文字、數(shù)據(jù)外,主要的形式是圖形。地理信息系統(tǒng)主要用來分析和管理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種地學、社會現(xiàn)象和過程。它是地學、計算機、系統(tǒng)工程等學科知識的融合,是跨學科的技術系統(tǒng)。
遙感是地理信息系統(tǒng)重要的數(shù)據(jù)源和強有力的數(shù)據(jù)更新手段。遙感的多時相、量綱統(tǒng)一的、動態(tài)的全球范圍內(nèi)的快速監(jiān)測數(shù)據(jù),是其他手段所不能替代和比擬的,因而地理信息系統(tǒng)作為一種空間數(shù)據(jù)管理、分析的有效技術,可為遙感提供各種有用的輔助信息和分析手段。目前,地理信息系統(tǒng)的一個重要發(fā)展趨勢,是加強空間信息管理系統(tǒng)與遙感圖像處理系統(tǒng)的結合,以提高資源與環(huán)境信息系統(tǒng)在動態(tài)分析、監(jiān)測與預報方面的能力,改善遙感分析的精度。
20.2.1.2 系統(tǒng)構成
地理信息系統(tǒng)主要是由GIS的硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)(庫)和系統(tǒng)的管理操作人員四個部分組成。
GIS硬件主要是計算機,包括必備的外部設備如數(shù)字化儀、打印機及繪圖儀。可選設備有掃描儀、激光繪圖儀及打印機、磁帶機等。
地理空間數(shù)據(jù)是指以地球表面空間位置作為參照系的各種景觀數(shù)據(jù)(如自然的、社會的、人文經(jīng)濟的等)。這些數(shù)據(jù)可以是圖形、圖像、文字、表格和數(shù)字等形式,由系統(tǒng)的建立者通過有關的量化工具和介質輸入GIS,是系統(tǒng)程序作用的對象,是GIS所表達的現(xiàn)實世界經(jīng)過模型抽象的實質性內(nèi)容。
早期的GIS一直是以各種類型的地圖作為主要的數(shù)據(jù)源。隨著遙感技術的興起,遙感信息以其周期性、動態(tài)性、信息豐富、獲取效率高并可直接以數(shù)字方式記錄傳送等優(yōu)點成為重要的GIS信息源和數(shù)據(jù)更新手段。遙感與GIS的結合是空間技術發(fā)展的趨勢。
系統(tǒng)開發(fā)、管理和使用人員是GIS的重要構成因素。因為GIS是一個動態(tài)的地理模型,光有系統(tǒng)軟硬件和數(shù)據(jù)不能構成完整的GIS,需要由人進行系統(tǒng)的組織、管理、維護和數(shù)據(jù)更新,使系統(tǒng)不斷得到完善,并合理使用地理分析模型提取多種信息,為研究和決策服務。
GIS軟件是GIS技術的核心,它既是GIS技術的集中體現(xiàn),又是這一技術的應用基礎。一般商品化產(chǎn)品,如美國的ARC/INFO系統(tǒng),中國的MAPGIS,主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)轉換和數(shù)據(jù)輸出五部分構成。
(1)數(shù)據(jù)采集
其功能是完成地學數(shù)據(jù)采集與輸入工作,可用掃描儀、數(shù)字化儀、圖形終端或其他系統(tǒng)的磁盤數(shù)據(jù)文件輸入。主要的信息源有:專題地圖(包括地形圖)、統(tǒng)計表格、遙感影像、實測數(shù)據(jù)以及其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件。
數(shù)據(jù)采集方式主要有以下幾種:① 手工式,是早期和試驗時采用的方法,效率和精度均低。② 手扶跟蹤數(shù)字化,是當前最有效的地圖數(shù)字化方式,在手扶跟蹤數(shù)字化儀和數(shù)字化板支持下進行。通過這種方式可得到矢量格式的地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)。③ 自動掃描,是最有前途的數(shù)字化方式。由掃描儀進行,掃描儀可以每英寸300~600點(線)采集地圖或影像的灰度或顏色,形成點陣像元數(shù)據(jù)或多波段數(shù)據(jù)。④ 數(shù)據(jù)通訊,是在聯(lián)網(wǎng)方式下獲取有關的其他信息系統(tǒng)的一種方式。無論用何種方式采集,其目的都是要把數(shù)據(jù)源變?yōu)镚IS可以存貯管理和分析的形式。
(2)數(shù)據(jù)管理
其功能是實現(xiàn)空間(幾何)數(shù)據(jù)和屬性(非幾何)數(shù)據(jù)的存儲、檢索、查詢、編輯、修改。GIS與其他信息系統(tǒng)最大的不同之處是對空間數(shù)據(jù)的管理。如何實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲、檢索、查詢、編輯和修改是評價GIS的一個重要方面。
一個功能強大的GIS產(chǎn)品能夠提供一個統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),提供各種范圍內(nèi)的雙向查詢、編輯、建模功能,允許快速地修正并更新空間數(shù)據(jù)及有關的描述數(shù)據(jù)。例如,最新推出的許多GIS軟件都使用了一個優(yōu)化的、面向目標的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),可以快速地存取大型關系文件,它把現(xiàn)實物體的空間關系、特征和屬性存儲在同一個網(wǎng)絡分布式關系數(shù)據(jù)庫中,所以做圖、拓撲數(shù)據(jù)結構是這種數(shù)據(jù)模型的特征。
(3)數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析部分借助地學模型(預置式模型或用戶自定義模型),完成地理數(shù)據(jù)的分析和計算工作,是GIS的核心內(nèi)容。目前比較成熟的分析功能有地面數(shù)字高程模型、網(wǎng)絡分析模型、鄰近分析模型、區(qū)域分析模型、拓撲分析模型以及空間距離搜索模型等。
數(shù)字地面模型(DTM)在自然地理、地貌、水利、工程設計、管道布線等領域有著廣泛的應用。當?shù)貓D被數(shù)字化后,利用等高線通過插值可以生成數(shù)字地面高程模型(DEM),并由DEM進一步產(chǎn)生坡度、坡向、溝谷、山脊、地表粗糙度等10多個地形要素,構成DTM數(shù)據(jù)。利用這些地表信息與植被、土壤、人文要素的相關性,可建立不同的地學應用模型。
網(wǎng)絡分析模型在經(jīng)濟地理、市場分析、交通管理等領域有著廣泛的應用。此模型根據(jù)網(wǎng)絡拓撲性質,可以在兩點間選擇最短路徑,并繪出其長度和有關信息,也可以比較各個市場中心服務范圍和影響區(qū)域。
定距離空間搜索(Buffer)模型和鄰近區(qū)域分析模型在區(qū)域規(guī)劃、國土整治、土地管理等領域有著廣泛的應用。通過指定空間搜索距離,用戶可以方便地進行空間檢索、查詢,了解在一定范圍內(nèi)地理現(xiàn)象的空間分布;通過鄰近區(qū)域分析模型,用戶可方便地進行鄰近區(qū)域檢索、查詢、了解區(qū)域周圍的環(huán)境情況。由于用模式來定義表,表和空間數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起,這樣用戶能進行集成的空間和屬性處理、報表生成、專欄處理、屬性標記和相互作用的屬性修改、更新等項內(nèi)容。
點、線、多邊形是GIS圖形數(shù)據(jù)的基本單元,與之相應的拓撲分析模型在自然資源管理、生態(tài)評價、土地評價和規(guī)劃等領域有著廣泛的應用。它通過多幅專題圖或專題圖與圖像合并辦法,生成新的專題圖及新的屬性表,為運用不同評價和規(guī)劃模型,完成地理信息的分析和地理數(shù)據(jù)的計算提供了極大方便。
上述系統(tǒng)底層通用分析模型僅提供了某些數(shù)據(jù)分析的工具。在具體應用領域還需結合專業(yè)知識和實際要求建立用戶的應用模型。
(4)數(shù)據(jù)轉換
是提供不同空間數(shù)據(jù)集的集成途徑。空間數(shù)據(jù)都是用矢量和柵格格式進行采集、存貯和處理的。矢量結構的數(shù)據(jù)更能表達我們的空間想像,因此它最常用于手工的數(shù)據(jù)采集。但是,數(shù)據(jù)自動采集方式往往產(chǎn)生與計算機的規(guī)則結構相匹配的柵格結構數(shù)據(jù)。因此,現(xiàn)代GIS應兼容矢量和柵格兩種數(shù)據(jù)格式,提供多種方法進行兩種數(shù)據(jù)的相互轉換,滿足多源信息綜合分析的需求。
(5)數(shù)據(jù)輸出
數(shù)據(jù)輸出部分將GIS信息或分析結果以可視的形式表示,如屏幕,繪圖儀、打印機輸出等。系統(tǒng)同時支持軟硬件拷貝顯示,使用戶能夠獲得在屏幕上所見結果,即在地圖成圖之前,用戶能預先看到硬拷貝輸出的圖形。用戶還可以在圖形窗口內(nèi)編輯地圖,包括彩色設計,圖廓整飾、生成比例尺、注記、圖例、表格、公里網(wǎng)格等,最后由繪圖儀或打印機輸出。
20.2.2 全球定位系統(tǒng)(GPS)
全球定位系統(tǒng)(GPS:Global Position System)是美軍自20世紀70年代初期開始研制的新一代衛(wèi)星導航和定位系統(tǒng)。它由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成。工作衛(wèi)星分布在6個軌道面內(nèi),衛(wèi)星軌道面相對地球赤道面的傾角為55°,每個軌道平面配置3顆衛(wèi)星,每隔一條軌道平面配備一顆備用衛(wèi)星,軌道的平均高度約為20200 km,衛(wèi)星運行周期為11小時58分。因此,在同一測站上,每天出現(xiàn)的衛(wèi)星分布圖相同,只是每天提前幾分鐘。每顆衛(wèi)星對地球的可見面積為地球總表面積的38%,每顆衛(wèi)星每天約有5小時在地平線上。同時位于地平線上的衛(wèi)星數(shù)目最少為4顆,最多為11顆。這樣的空間配置,可保證在地球上任何時間,任何地點至少可同時觀測到4顆衛(wèi)星,加上衛(wèi)星信號的傳播和接收不受天氣的影響,因此GPS是一種全球、全天候的連續(xù)實時導航定位系統(tǒng)。GPS的出現(xiàn),為大量的野外高精度定位工作提供了極大方便,使定位與導航在精度和速度上都產(chǎn)生了質的飛躍,進入了電子化和自動化時代。
GPS作為新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。不僅具有全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導航與定位能力,而且具有良好的抗干擾性和保密性等優(yōu)點,現(xiàn)在已廣泛地在全球應用。需要指出,全球定位系統(tǒng)的導航和定位在概念上是有所不同的,所謂定位是指運動載體,如汽車上安裝GPS信號接收機,然后實地測出接收天線所在的位置,這稱為GPS定位,也稱GPS動態(tài)定位。動態(tài)的意思是指定位是在極短的時間內(nèi)完成的。如果GPS接收機在測得運動載體實時位置的同時,還測得運動載體的速度,時間和方位等狀態(tài)參數(shù),進而可“引導”運動載體駛向預定的目標位置,這稱為導航。由此可知,導航是一種廣義的動態(tài)定位。
GPS是從軍事方面發(fā)展起來的,出于軍事目的,它提供兩種服務即標準定位服務SPS(Standard Positioning Service)和精確定位服務PPS(Precise Positioning Service)。前者用于民用事業(yè),后者為美國軍方服務。美國政府為限制非軍事用戶和其他國家使用GPS的精度,分別在 1991年和 1994年實施了“SA(Selective Availability)”技術和“AS(Anti-spoofing)”技術,即“有選擇可用性”技術和“反電子欺騙技術”。使SPS服務水平定位精度降低到100 m,而在密碼保護下的PPS服務精度提高到1 m。
針對實施的“SA”技術,各國紛紛采用技術對策,出現(xiàn)了差分GPS即DGPS(Differential GPS)。“差分”的概念在無線電導航領域早就被采用,差分GPS的提出,使差分技術提高到過去從未有過的重要地位。采用差分GPS幾乎可以完全消除“選擇可用性”帶來的誤差。它利用某些地面發(fā)射站送出的已知精確位置的基準信號,將其與GPS的定位信號進行比較和修正。這樣,通過建立基準通訊鏈方式,使GPS數(shù)據(jù)實現(xiàn)精確校正。目前利用差分技術可使定位精度超過單獨使用PPS所得到精度。因此,美國比其他許多國家更快地將DGPS投入到實際使用中,目前其精度可達1 cm,用它可監(jiān)視地球和冰川的微小運動。2001年美國取消了“SA”技術限制,GPS的定位精度大大提高。
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的迅速發(fā)展,引起了各國軍事部門和廣大民用部門的普遍關注。GPS定位技術的高度自動化及其所達到的高精度和具有的潛力,也引起了廣大測量工作者的極大興趣。特別是近十多年來,GPS定位技術在應用基礎的研究、新應用領域的開拓、軟件和硬件的開發(fā)等方面都取得了迅速發(fā)展。廣泛的科學實驗活動為這一新技術的應用展現(xiàn)了極為廣闊的前景,經(jīng)典的大地測量技術經(jīng)歷了一場意義深遠的變革,從而進入一個嶄新的時代。
目前,GPS精密定位技術已經(jīng)廣泛地滲透到了經(jīng)濟建設和科學技術的許多領域,尤其對經(jīng)典大地測量學的各個方面產(chǎn)生了極其深刻的影響。它在大地測量學及其相關學科領域,如地球動力學、海洋大地測量學、天文學、地球物理勘探、資源勘察、航空與衛(wèi)星遙感、工程變形監(jiān)測、運動目標的測速以及精密時間傳遞等方面的廣泛應用,充分地顯示了這一衛(wèi)星定位技術的高精度與高效益。
20.2.3 RS、GIS和GPS多功能綜合
作為空間信息處理的3S技術系統(tǒng),在空間信息管理中各具特色,均可獨立完成自身的功能。同時,它們所能解決的問題之間又有很多關聯(lián)性,在解決問題的功能上又各自存在著優(yōu)點和不足:GIS具有較強的空間查詢,分析和綜合處理能力,但獲取數(shù)據(jù)困難;RS能高效地獲取大面積的區(qū)域信息,但受光譜波段的限制,且數(shù)據(jù)定位及分類精度差;GPS能快速地給出目標的位置,對空間數(shù)據(jù)的精確定位具有特殊意義,但它本身通常無法給出目標點的地理屬性。因此,只有三者有機結合起形成一個多功能綜合的技術系統(tǒng),才能發(fā)揮更大的作用(圖20-3)。在3S系統(tǒng)中,簡單地說,GIS相當中樞神經(jīng),RS相當傳感器,GPS相當定位器,三者的共同作用將使地球能實時感受到自身的變化,使其在資源環(huán)境和區(qū)域管理等眾多領域中發(fā)揮巨大作用。RS,GIS和GPS三者的結合與集成已成為當今空間信息系統(tǒng)的發(fā)展方向,也是空間科學發(fā)展的必然趨勢。
圖20-3 3S技術系統(tǒng)
20.2.3.1 GIS與RS的結合
GIS和RS都是獨立發(fā)展起來的支撐現(xiàn)代地學的空間科學技術,其中GIS是管理與分析空間數(shù)據(jù)的有效工具,RS是空間數(shù)據(jù)采集和分類的有效工具,它們的研究對象都是空間實體,二者關系十分密切。
GIS和RS的結合主要表現(xiàn)在RS對GIS動態(tài)地提供和更新各種數(shù)據(jù),而GIS作為空數(shù)據(jù)處理分析的技術工具,可大大提高RS空間數(shù)據(jù)的分析能力及分析精度。在實踐中,RS和GIS結合的主要形式是利用遙感圖像經(jīng)過計算機圖像處理、信息提取、目視解譯等方式,編制各種專題圖,而后通過數(shù)字化儀等輸入設備將專題圖上所需信息輸入到地理信息系統(tǒng)中,或者遙感數(shù)據(jù)經(jīng)圖像處理、分類和模式識別等方式提取有關信息直接進入地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。這種結合方式的實質是用遙感形成專題系列數(shù)據(jù)庫(包括遙感圖像庫)提供給地理信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫中各專題要素因來自同一信息源,保證了時相和圖幅位置配準,所以很適合在地理信息系統(tǒng)中進行多重信息的綜合與復合分析,從而派生出綜合性數(shù)據(jù)及圖件,最大限度地發(fā)揮有關數(shù)據(jù)的作用。例如,在流域綜合治理中,根據(jù)單要素的坡度圖、土壤類型圖、地貌類型圖及植被類型圖,通過地理信息系統(tǒng)中的有關模型分析可得到土地利用評價圖及土地利用規(guī)劃圖等。
20.2.3.2 RS與GPS的結合
GPS和RS都可看作為GIS的數(shù)據(jù)源的獲取系統(tǒng),而且,GPS和RS既分別具有獨立的功能,又可以互相彌補其不足。
首先,GPS的精確定位功能解決了RS獲取目標信息定位困難的問題。在GPS問世以前,地面同步光譜測量、遙感的幾何校正和定位等都是通過地面控制點進行大地測量才能確定的,這不但費時費力,而且當無地面控制點時更無法實現(xiàn),從而嚴重影響數(shù)據(jù)實時進入系統(tǒng)。GPS的快速定位為RS數(shù)據(jù)實時、快速進入GIS系統(tǒng)提供了可能。也就是說,借助GPS可使RS迅速進入GIS分析系統(tǒng),保證了RS數(shù)據(jù)及地面同步監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取的動態(tài)配準、動態(tài)地進入GIS數(shù)據(jù)庫。
其次,利用RS數(shù)據(jù)實現(xiàn)GPS定位遙感信息查詢。此外,利用GPS形成了一系列新技術,如GPS氣象遙感技術,利用GPS衛(wèi)星和接收機之間無線電訊號在大氣電離層和對流層中的延遲時間,了解電離層中電子濃度和對流層中溫度濕度獲得大氣參數(shù)及其變化情況。因而目前建立和正在建立的全球許多GPS觀測網(wǎng)將是提供大氣參數(shù)的一個重要新數(shù)據(jù)源。對天氣預報尤其是短期天氣預報發(fā)揮巨大作用。
20.2.3.3 GPS與GIS的結合
GPS和GIS的結合,不僅能取長補短使各自的功能得到充分的發(fā)揮,而且還能產(chǎn)生許多更高級功能,從而使GPS和GIS的功能都邁上一個新臺階。
通過GIS系統(tǒng),可使GPS的定位信息在電子地圖上獲得實時的,準確的形象的反映及漫游查詢。通常GPS接收機所接收信號無法輸入底圖。若從GPS接收機上獲取定位信息后,再要回到地形圖或專題圖上查找,核實周圍地理屬性,該工作十分繁雜,而且花費時間長,在技術手段上也是不合理的。如果把GPS的接收機同電子地圖相配合,利用實時差分定位技術,加上相應的通信手段組成各種電子導航和監(jiān)控系統(tǒng),可廣泛用于交通、公安偵破、車船自動駕駛、科學種田和海上捕魚等方面。
GPS為GIS及時采集、更新或修正數(shù)據(jù),例如在外業(yè)調(diào)查中通過GPS定位得到的數(shù)據(jù),輸入給電子地圖或數(shù)據(jù)庫,可對原有數(shù)據(jù)進行修正、核實、賦予專題圖屬性以生成專題圖。
兩者都是3S技術之一
RS是遙感(Remote Sensing),是通過人造地球衛(wèi)星上的遙測儀器把對地球表面實施感應遙測和資源管理的監(jiān)視(如樹木、草地、土壤、水、礦物、農(nóng)家作物、魚類和野生動物等的資源管理)結合起來的一種新技術。
GIS是地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”。
它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。
它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。
其聯(lián)系可以說RS利用衛(wèi)星獲取遙感圖像,然后為GIS提供數(shù)據(jù)源。
兩者可以互為利用,RS感知物體后,通過GIS的分析功能更好的表達出來,其實RS本身也是具有表達共能的,但是不具有分析的功能,而使用者往往要看他的實用性。
所以兩者同時結合。
3s技術中還包括一個GPS,GPS主要是用于定位,一個強烈表達關系的實例是災情,需要及時獲得信息,分析救援位置,定位救援,應用rs感知某地區(qū)出現(xiàn)災情,及時反映,然后通過分析,得到救援位置,并且計算救援面積,點位等,最后利用gps去定位救援。
同RS一樣,也可以說GPS為GIS提供數(shù)據(jù)源。
下面一個圖可以簡單地說明下其中之間的關系
RS和GIS的區(qū)別:RS即遙感技術,利用衛(wèi)星獲取遙感圖像,提供給GIS,是GIS的重要數(shù)據(jù)源之一;
GIS則是對所獲得的數(shù)據(jù)(RS數(shù)據(jù),GPS數(shù)據(jù),地圖數(shù)據(jù)等)進行挖掘開發(fā)。
RS和GIS的區(qū)別與對比:
RS遙感:遙感技術的利用促進環(huán)境信息采集手段的革新,從而出現(xiàn)了遙感制圖。此外由于遙感技術與計算機技術結合,使遙感制圖從目視解釋走向計算機化的軌道,并為地圖更新、研究環(huán)境因素隨時間變化情況提供了技術支持。
GIS是地理學、測量學、地圖學、遙感等與計算機科學相結合發(fā)展起來的一門新的邊緣學科。在這些相關學科、技術中,測量和遙感主要從數(shù)據(jù)源的角度為GIS 服務,而地理學和地圖學是GIS 應用所關注的主要領域。
早期的GIS系統(tǒng),如加拿大地理信息系統(tǒng)CGIS、美國哈佛大學開發(fā)的SYMAP 系統(tǒng)等,都主要以地圖制圖為目標,地理分析功能極為簡單,更接近一個機助地圖制圖系統(tǒng)。在這個時期,GIS和地圖制圖系統(tǒng)基本統(tǒng)一,沒有明顯的區(qū)別。隨著GIS在各個專業(yè)領域的應用深入,空間關系的建立和空間分析、管理、規(guī)劃和決策成為GIS系統(tǒng)發(fā)展的主流。
地理信息系統(tǒng)(GIS)與遙感(RS)的區(qū)別:
1.學科不同:
GIS 是地理學、測量學、地圖學、遙感等與計算機科學相結合發(fā)展起來的一門新的邊緣學科。 在這些相關學科、技術中,測量和遙感主要從數(shù)據(jù)源的角度為GIS 服務,而地理學和地圖學是GIS 應用所關注的主要領域。
2.技術不同:
由于遙感技術與計算機技術結合,使遙感制圖從目視解釋走向計算機化的軌道,并為地圖更新、研究環(huán)境因素隨時間變化情況提供了技術支持。
3.應用不同:
RS 獲得的主要是地物的圖像信息, GPS 獲得地物的具體位置信息;而 GIS 則對以上信息及其它渠道的信息進行處理。
4.特點不同:
在自然災害方面, RS 主要獲取圖像信息,速度快、效率高、實時性強。而 GIS 需要對數(shù)據(jù)進行處理分析以后才能進行監(jiān)測以及預測等,所以相對而言過程較長、速度較慢、效率低一些,但準確度高。
5.綜合區(qū)別:
遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質的,它根據(jù)不同物體對波譜產(chǎn)生不同響應的原理,識別地面上各類地物,具有遙遠感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛(wèi)星等飛行物上的遙感器收集地面數(shù)據(jù)資料,并從中獲取信息,經(jīng)記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。
從技術和應用的角度, GIS 是解決空間問題的工具、方法和技術;從學科的角度, GIS 是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發(fā)展起來的一門學科,具有獨立的學科體系; 從功能上, GIS 具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、現(xiàn)示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能;從系統(tǒng)學的角度, GIS 具有一定結構和功能,是一個完整的系統(tǒng)。
參考資料1.百度百科——RS
參考資料2.百度百科——GIS
網(wǎng)站欄目:RS和GIS集成技術 在3s集成應用中,rsgpsgis分別有何用途?
網(wǎng)站地址:http://www.chinadenli.net/article28/ddojejp.html
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