遙感調(diào)查中GIS的應(yīng)用

在遙感調(diào)查中，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用主要有三個(gè)方面: ①遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理; ②遙感數(shù)據(jù)分類(lèi); ③遙感制圖。

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1. 遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理

在遙感數(shù)據(jù)幾何校正時(shí)，通常是以地理信息系統(tǒng)中的地圖為基準(zhǔn)，通過(guò)選取控制點(diǎn)的方法，對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何校正。此外通過(guò)地圖與遙感圖像的疊置，還可以切割出所需區(qū)域的遙感數(shù)據(jù)。

遙感數(shù)據(jù)的輻射校正除了校正由于大氣引起的輻射畸變及傳感器引起的輻射畸變外，在地形起伏較大的地區(qū)，為了消除地形對(duì)影像的影響，需要利用地理信息系統(tǒng)中的 DEM( 數(shù)字高程模型) 數(shù)據(jù)對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正。

2. 遙感數(shù)據(jù)分類(lèi)

GIS 在遙感數(shù)據(jù)分類(lèi)中的應(yīng)用主要是利用系統(tǒng)中各種輔助數(shù)據(jù)參與分類(lèi)，最常用的輔助數(shù)據(jù)是地形數(shù)據(jù)，另外還有土壤、植被、森林等各種專(zhuān)題圖數(shù)據(jù)。

遙感專(zhuān)家很早就認(rèn)識(shí)到輔助數(shù)據(jù)在遙感圖像分類(lèi)中的重要性，因此發(fā)展了很多利用輔助數(shù)據(jù)提高分類(lèi)精度的方法，如 Fleming 和 Hoffer ( 1979) 利用觀(guān)察到的土地覆蓋與坡度、坡向、高程的關(guān)系，顯著提高南落基山地區(qū) MSS 森林覆蓋制圖精度; Cibula 和 Nyquist( 1987) 在利用 MSS 數(shù)據(jù)對(duì)華盛頓奧林匹克國(guó)家公園進(jìn)行土地覆蓋分類(lèi)時(shí)，利用地形和氣候數(shù)據(jù)使分類(lèi)數(shù)從 9 類(lèi)增加到 21 類(lèi)，總精度達(dá)到 91. 7%。

輔助數(shù)據(jù)在遙感數(shù)據(jù)分類(lèi)中的應(yīng)用有如下幾種方法:

( 1) 輔助數(shù)據(jù)作為邏輯通道和各波段光譜數(shù)據(jù)一起參與分類(lèi)。這種方法比較簡(jiǎn)單，但由于在監(jiān)督分類(lèi)中，分類(lèi)特征必須滿(mǎn)足正態(tài)分布，而大多數(shù)輔助數(shù)據(jù)往往不是正態(tài)分布，因此該方法的應(yīng)用不是很多。

( 2) 應(yīng)用輔助數(shù)據(jù)分層估計(jì)各類(lèi)地物出現(xiàn)的先驗(yàn)概率。最常用的是根據(jù) DEM 數(shù)據(jù)和代表不同地面類(lèi)別的樣區(qū)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)各主要地物的垂直分布特點(diǎn)，繼而按高程數(shù)據(jù)把研究區(qū)域劃分成若干高程帶，分別對(duì)每一高程帶的遙感影像進(jìn)行分類(lèi)處理，最后把各高程帶的分類(lèi)影像疊加，形成整個(gè)研究區(qū)域的分類(lèi)結(jié)果。

( 3) 應(yīng)用輔助數(shù)據(jù)對(duì)光譜分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行后處理。遙感圖像上經(jīng)常有異物同譜現(xiàn)象，一些地類(lèi)從光譜上難以區(qū)分，但它們?cè)诳臻g分布上往往具有不同的特征，因此可以通過(guò)輔助數(shù)據(jù)加以區(qū)分。美國(guó)在利用多時(shí)相 AVHRR 數(shù)據(jù)進(jìn)行美國(guó)本土的土地覆蓋調(diào)查時(shí)，首先利用非監(jiān)督分類(lèi)進(jìn)行聚類(lèi)，得到 70 個(gè)類(lèi)別，然后與輔助數(shù)據(jù) ( 包括高程、生態(tài)區(qū)、無(wú)霜期等) 疊置，分析每一類(lèi)中各個(gè)輔助數(shù)據(jù)的直方圖，對(duì)直方圖中明顯有多于一個(gè)峰值的類(lèi)別利用輔助數(shù)據(jù)進(jìn)一步分類(lèi)，最后得出 189 個(gè)類(lèi)別。

3. 遙感制圖

GIS 和遙感制圖的結(jié)合經(jīng)歷了由低級(jí)階段向高級(jí)階段的發(fā)展過(guò)程。最早的結(jié)合是把遙感像片經(jīng)目視判讀和處理后編制成各種專(zhuān)題稿圖，然后數(shù)字化輸入地理信息系統(tǒng)，并借助計(jì)算機(jī)編輯和輸出專(zhuān)題信息。這一過(guò)程中，由于目視解釋隨意性較大，必然會(huì)影響制圖的質(zhì)量。目前，GIS 支持由遙感數(shù)字影像自動(dòng)提取專(zhuān)題信息，這極大地提高了遙感空間信息專(zhuān)題制圖質(zhì)量。遙感影像通過(guò)地理信息系統(tǒng)的圖像處理功能，不僅可以修編地形圖，而且可以把各種制圖要素盡可能予以最大程度的顯示，為專(zhuān)題地圖提供可靠的信息保障。利用GIS 疊置功能進(jìn)行遙感影像與地理數(shù)據(jù)的信息復(fù)合，可確定制圖目標(biāo)結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系，這樣就可以大大地增強(qiáng)作業(yè)人員的判讀能力。如地圖上除了類(lèi)型界線(xiàn)外，還需要有行政界線(xiàn)、注記等要素，這些要素往往不能直接從遙感數(shù)據(jù)中得到，一些道路、河流由于分辨率的限制，也不能從遙感數(shù)據(jù)中提取出。為了使分類(lèi)結(jié)果能以地圖形式輸出，需要采用信息覆合的方法，把地理信息系統(tǒng)中的行政界線(xiàn)、注記等要素疊加到分類(lèi)結(jié)果圖上，從而形成完整的地圖。

另外，RS 與 GIS 結(jié)合，使遙感制圖從人工調(diào)繪、解釋、轉(zhuǎn)繪、編繪、印刷等傳統(tǒng)工藝走向了利用 GIS 進(jìn)行遙感圖像處理和機(jī)助制圖，從而大大地提高了遙感制圖的速度和質(zhì)量。

復(fù)習(xí)思考題

1. 什么是信息? 什么是地理信息? 兩者有何不同?

2. 什么是信息系統(tǒng)? 分哪幾類(lèi)?

3. 什么是地理信息系統(tǒng)? 它有哪些特征?

4. GIS 由哪幾個(gè)主要部分組成? 它的基本功能有哪些?

5. GIS 按內(nèi)容分為哪幾類(lèi)?

6. 遙感與 GIS 的結(jié)合方式有哪些?

7. 遙感調(diào)查中，GIS 的應(yīng)用主要有哪些方面?

調(diào)查土地利用現(xiàn)狀使用RS還是GIS

RS是遙感，GIS是地理信息系統(tǒng)。

RS是對(duì)遙感圖像進(jìn)行處理獲取數(shù)據(jù)，就是對(duì)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的獲取。

GIS是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以根據(jù)需要進(jìn)行分析處理。

如果只是對(duì)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的調(diào)查，用RS就可以了。

什么是GIS技術(shù)？

GIS是英文Geographic Information Systems的縮寫(xiě)，中文習(xí)慣譯為地理信息系統(tǒng)。通常泛指用于獲取、存儲(chǔ)、查詢(xún)、綜合、處理、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)及與其相關(guān)之信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和地理科學(xué)等的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，它通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)各種地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、管理、統(tǒng)計(jì)、分析和顯示，生成并輸出用戶(hù)所需要的各種地理信息，它由計(jì)算機(jī)、地理信息系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)庫(kù)、分析應(yīng)用模型和圖形用戶(hù)界面及系統(tǒng)管理人員所組成。

自從20世紀(jì)60年代初GIS概念在加拿大提出以來(lái)，隨著多學(xué)科、多技術(shù)的發(fā)展和密切結(jié)合，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間分析理論的飛速發(fā)展，GIS的含義和應(yīng)用在不斷擴(kuò)大，GIS技術(shù)在最近20多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如，土地信息系統(tǒng)可看成是GIS技術(shù)在土地管理的具體應(yīng)用，因此，GIS技術(shù)是土地信息系統(tǒng)建設(shè)最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。

目前，GIS技術(shù)的幾個(gè)發(fā)展主要表現(xiàn)在：

（1）三維GIS和時(shí)態(tài)GIS的發(fā)展已取得了一定進(jìn)展。

（2)GIS和GPS、RS三者結(jié)合的技術(shù)日益成熟。

（3）空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理技術(shù)發(fā)展迅速。

隨著對(duì)象—關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，將空間數(shù)據(jù)無(wú)縫集成在DBMS中已成為現(xiàn)實(shí)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（RDBMS）和GIS的結(jié)合，利用RDBMS存儲(chǔ)GIS數(shù)據(jù)，并通過(guò)RDBMS存取和操縱這些數(shù)據(jù)。新的RDBMS（如ORACLE產(chǎn)品）支持新的對(duì)象—關(guān)系模型，從而可以更好地支持空間數(shù)據(jù)類(lèi)型（4）組件GIS技術(shù)。地理信息系統(tǒng)的組件化，就是采用組件（Component）技術(shù)實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)。其本質(zhì)就是軟件可復(fù)用技術(shù)。COM GIS就是采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件軟件技術(shù)的GIS系統(tǒng)，其基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個(gè)組件，每個(gè)組件完成不同的功能。各個(gè)GIS組件之間以及GIS組件與非GIS組件之間，都可以方便地通過(guò)可視化的軟件開(kāi)發(fā)工具集成起來(lái)，形成最終的GIS基礎(chǔ)平臺(tái)及應(yīng)用系統(tǒng)。組件式GIS代表著當(dāng)今GIS發(fā)展的潮流。

（5)Web GIS技術(shù)。Web GIS是在INTERNET信息發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、交流協(xié)作基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)GIS的在線(xiàn)查詢(xún)和業(yè)務(wù)處理等功能，是Internet技術(shù)應(yīng)用于GIS開(kāi)發(fā)的產(chǎn)物?；ヂ?lián)網(wǎng)（Internet），尤其是萬(wàn)維網(wǎng)（WWW），已經(jīng)成為GIS的新的操作平臺(tái)。GIS通過(guò)WWW功能得以擴(kuò)展，真正成為一種大眾使用的工具，從WWW的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)，Internet用戶(hù)可以瀏覽Web GIS站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù)、制作專(zhuān)題圖，以及進(jìn)行各種空間檢索和空間分析，從而使GIS進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)。

請(qǐng)問(wèn)哪里會(huì)用用到GIS？—GIS的廣泛應(yīng)用

以下是地理信息系統(tǒng)在各自領(lǐng)域內(nèi)的作用： 資源管理(Resource Management)

主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場(chǎng)) 分布、分級(jí)、統(tǒng)計(jì)、制圖等問(wèn)題。主要回答“定位”和“模式”兩類(lèi)問(wèn)題。 資源配置(Resource Configuration)

在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國(guó)范圍內(nèi)能源保障、糧食供 應(yīng)等到機(jī)構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問(wèn)題。GIS在這類(lèi)應(yīng)用中的目標(biāo)是保證 資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。 城市規(guī)劃和管理(Urban Planning and Management)

土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許 多內(nèi)容，借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。 生態(tài)、環(huán)境管理與模擬(Environmental Management and Modeling)

區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染物削減分配的決策支持、環(huán) 境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。 應(yīng)急響應(yīng)(Emergency Response)

地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟(jì)地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計(jì) 分析、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。ArcInfo系統(tǒng)就是一個(gè)很好的 地學(xué)分析應(yīng)用軟件系統(tǒng)。 商業(yè)與市場(chǎng)(Business and Marketing)

商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場(chǎng)潛力。例如大型商場(chǎng)的建立如果不考慮其他商場(chǎng) 的分布、待建區(qū)周?chē)用駞^(qū)的分布和人數(shù)，建成之后就可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期的市場(chǎng) 和服務(wù)面。有時(shí)甚至商場(chǎng)銷(xiāo)售的品種和市場(chǎng)定位都必須與待建區(qū)的人口結(jié)構(gòu)(年 齡構(gòu)成、性別構(gòu)成、文化水平)、消費(fèi)水平等結(jié)合起來(lái)考慮。地理信息系統(tǒng)的空 間分析和數(shù)據(jù)庫(kù)功能可以解決這些問(wèn)題。 房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售過(guò)程中也可以利用GIS功能進(jìn)行決策和分析。 基礎(chǔ)設(shè)施管理(Facilities Management)

城市的地上地下基礎(chǔ)設(shè)施(電信、自來(lái)水、道路交通、天然氣管線(xiàn)、排污設(shè)施、 電力設(shè)施等)廣泛分布于城市的各個(gè)角落、且這些設(shè)施明顯具有地理參照特征的。 它們的管理、統(tǒng)計(jì)、匯總都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。 選址分析(Site Selecting Analysis)

根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點(diǎn)，綜合考慮資源配置、市場(chǎng)潛力、交通條件、地形特征、 環(huán)境影響等因素，在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置，是GIS的一個(gè)典型應(yīng)用領(lǐng)域，充 分體現(xiàn)了GIS的空間分析功能。 網(wǎng)絡(luò)分析(Newwork System Analysis)

建立交通網(wǎng)絡(luò)、地下管線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)等的計(jì)算機(jī)模型，研究交通流量、進(jìn)行交通規(guī)則、 處理地下管線(xiàn)突發(fā)事件(爆管、斷路)等應(yīng)急處理。 警務(wù)和醫(yī)療救護(hù)的路徑優(yōu)選、車(chē)輛導(dǎo)航等也是GIS網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用的實(shí)例。 可視化應(yīng)用(Visualization Application)

以數(shù)字地形模型為基礎(chǔ)，建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風(fēng)景名勝區(qū)的 三維可視化模型，實(shí)現(xiàn)多角度瀏覽，可廣泛應(yīng)用于宣傳、城市和區(qū)域規(guī)劃、大型 工程管理和仿真、旅游等領(lǐng)域。 分布式地理信息應(yīng)用(Distributed Geographic Information Application)

隨著網(wǎng)絡(luò)和Internet技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)行于Intranet或Internet環(huán)境下的地理信息 系統(tǒng)應(yīng)用類(lèi)型，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)地理信息的分布式存儲(chǔ)和信息共享，以及遠(yuǎn)程空間 導(dǎo)航等。 不可否認(rèn)GIS的應(yīng)用還是很廣泛的，可是還是有很多人不了解GIS，甚至都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)？那它真的有那么強(qiáng)大么？我們又為什么要用到GIS技術(shù)呢？下面來(lái)說(shuō)一下GIS技術(shù)的強(qiáng)大之處 改進(jìn)企業(yè)的數(shù)據(jù)綜合能力 應(yīng)用GIS技術(shù)的一個(gè)最重要的好處就是提高管理企業(yè)和資源的能力。GIS系統(tǒng)能夠通過(guò)一些基于位置的數(shù)據(jù)（如地址等）將數(shù)據(jù)集關(guān)聯(lián)在一起，幫助企業(yè)中的各個(gè)部門(mén)和分部共享數(shù)據(jù)。通過(guò)建立共享數(shù)據(jù)庫(kù)，一個(gè)部門(mén)可以從其它部門(mén)的工作中獲利——數(shù)據(jù)只要被收集和整理一次，但可以被不同部門(mén)多次使用。更好地決策 “知己知彼”才能更好地決策，現(xiàn)在GIS為決策提供了更多、更直觀(guān)的信息。雖然GIS不是一個(gè)自動(dòng)決策系統(tǒng)，但是一個(gè)作為決策過(guò)程提供查詢(xún)、分析和地圖數(shù)據(jù)支持的工具，GIS無(wú)疑是最優(yōu)秀的。舉例來(lái)說(shuō)，GIS可以幫助房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商找到最佳的建房地段，并且滿(mǎn)足如下一系列要求，最小的環(huán)境影響，在低風(fēng)險(xiǎn)、低犯罪率的地區(qū)，靠近人口密集的市中心。所有的這些數(shù)據(jù)都可以用地圖的形式簡(jiǎn)潔而清晰地顯示出來(lái)，或者出現(xiàn)在相關(guān)的報(bào)告中，使得決策的制定者不必再浪費(fèi)精力在分析和理解數(shù)據(jù)上，而可以直接關(guān)注真實(shí)的結(jié)果。因?yàn)镚IS可以快速的生成結(jié)果，并且可以高效和快速地對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)估。制作地圖 我們經(jīng)常把GIS軟件稱(chēng)為“繪圖軟件”。而我們也經(jīng)常把GIS所做的繪圖工作與繪制地圖聯(lián)系起來(lái)，其實(shí)在很多情況下GIS技術(shù)可以靈活的繪制各種各樣的地形，甚至可以繪制人體。總而言之，GIS可以描繪任何你希望用圖形顯示的數(shù)據(jù)。 而GIS技術(shù)繪制地圖的好處就是比傳統(tǒng)的手工操作或自動(dòng)制圖工具更加靈活。一個(gè)GIS系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)創(chuàng)建地圖，而且現(xiàn)有的紙質(zhì)地圖也同樣可以數(shù)字化并轉(zhuǎn)化進(jìn)GIS系統(tǒng)。 基于GIS的繪圖數(shù)據(jù)庫(kù)可以是連續(xù)的，也可以以任意比例尺顯示。也就是說(shuō)可以生產(chǎn)以任意地段為中心，任意比例尺的地圖產(chǎn)品，并且可以有效地選擇各種符號(hào)高亮顯示某些特征。只要擁有數(shù)據(jù)，地圖可以用任意比例尺創(chuàng)建很多次。 模式識(shí)別是人類(lèi)優(yōu)于其他動(dòng)物之處。這一點(diǎn)非常重要，因?yàn)楫?dāng)我們說(shuō)“我看見(jiàn)了”時(shí)常常意味的是“我理解了”。人們?cè)诒砀裰型ㄟ^(guò)行和列了解數(shù)據(jù)和通過(guò)直觀(guān)的地圖了解數(shù)據(jù)有非常大的不同，這不僅僅是美學(xué)上的原因，而是根本上的不同——用直觀(guān)的方式了解數(shù)據(jù)會(huì)對(duì)你認(rèn)識(shí)事務(wù)之間的關(guān)系和最終得出結(jié)論產(chǎn)生非常大的影響。

文章名稱(chēng)：國(guó)土調(diào)查用到的gis技術(shù) gis在土地調(diào)查中的應(yīng)用
文章URL：http://jinyejixie.com/article14/dopsege.html

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