土地資源學53第五章 土地調查(備課2012),3S技術

1、“3S”技術技術 在土地資源調查中在土地資源調查中RS和和GPS提供大量提供大量的數據信息源，同時的數據信息源，同時GPS可以進行精確的可以進行精確的定位，定位， GIS則對調查數據進行綜合處理。則對調查數據進行綜合處理。 數字地球的提出更加快了數字地球的提出更加快了3S技術的發(fā)技術的發(fā)展及其在土地資源調查中的應用。展及其在土地資源調查中的應用。l3 3、3S3S技術在土地資源調查中應用有哪些特點？技術在土地資源調查中應用有哪些特點？lRSRS： 即遙感技術?？煽陀^、全面、立體、實時放映即遙感技術。可客觀、全面、立體、實時放映地物地貌景觀，可通過遙感成像特征與土地資源自地物地貌景觀，可通過遙感

2、成像特征與土地資源自然要素的對應關系，快速解譯土地類型和土地利用然要素的對應關系，快速解譯土地類型和土地利用類型及空間分布界線，為土地資源調查提供了省時、類型及空間分布界線，為土地資源調查提供了省時、省力、快速、準確的技術手段。省力、快速、準確的技術手段。lGISGIS：即地理信息系統?？蓪吹乩硇畔⑾到y?？蓪SRS和實地調查和相關資和實地調查和相關資料提供信息數據處理的平臺，可對調查區(qū)的土地單料提供信息數據處理的平臺，可對調查區(qū)的土地單元建立屬性數據庫和空間屬性數據庫（圖形），可元建立屬性數據庫和空間屬性數據庫（圖形），可對數據進行編輯、存儲、組織、空間查詢和分析，對數據進行編輯、存儲、組

3、織、空間查詢和分析，直接為用戶提供調查成果。直接為用戶提供調查成果。lGPSGPS：即全球定位系統。具有全球性、全天候、連續(xù)即全球定位系統。具有全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的導航、定定時功能，可提供實時、精性和實時性的導航、定定時功能，可提供實時、精密的地理坐標，提高密的地理坐標，提高RSRS空間數據信息的準確性，提空間數據信息的準確性，提高制圖的精度，可補充高制圖的精度，可補充RSRS信息的不足。信息的不足。l一、遙感技術在土地資源調查中的應用一、遙感技術在土地資源調查中的應用l在土地資源調查中，由于利用在土地資源調查中，由于利用航空像片航空像片找目標、找目標、定方位容易、反映地物和景觀清

4、楚，因此逐步定方位容易、反映地物和景觀清楚，因此逐步受到人們的重視，開始作為底圖使用，航片的受到人們的重視，開始作為底圖使用，航片的諸多優(yōu)點使得其很快成為土地資源調查的基本諸多優(yōu)點使得其很快成為土地資源調查的基本工具。工具。l20世紀世紀60年代以來，年代以來，航片成為現代土地資源調航片成為現代土地資源調查的一個主要方法查的一個主要方法。l進入進入70年代，現代衛(wèi)星遙感技術產生并迅速發(fā)年代，現代衛(wèi)星遙感技術產生并迅速發(fā)展，因而展，因而多層次、多時相、多波段高分辨率多層次、多時相、多波段高分辨率的的遙感信息資料大量涌現，使土地資源調查的遙遙感信息資料大量涌現，使土地資源調查的遙感技術又進入了一個

5、新階段。感技術又進入了一個新階段。l（一）根據實際需要選擇適當的信息源（一）根據實際需要選擇適當的信息源u在在20世紀世紀70年代以前，土地資源調查中使用的年代以前，土地資源調查中使用的主要是航空像片，近些年來衛(wèi)星影像主要是航空像片，近些年來衛(wèi)星影像(如美國的如美國的陸地衛(wèi)星陸地衛(wèi)星TM影像影像)在土地資源調查中日益得到在土地資源調查中日益得到廣泛的應用。廣泛的應用。u目前，世界上許多國家都已經發(fā)射了服務于不目前，世界上許多國家都已經發(fā)射了服務于不同目的的各種遙感衛(wèi)星，其遙感器的空間分辨同目的的各種遙感衛(wèi)星，其遙感器的空間分辨率和光譜分辨率也都各異率和光譜分辨率也都各異(遙感使用的電磁波波遙感

6、使用的電磁波波段從段從x光到微波，光到微波，遠遠超出了可見光范圍遠遠超出了可見光范圍)，遙感，遙感信息源有多種多樣，大大信息源有多種多樣，大大“加寬加寬”了人眼所能了人眼所能觀察的光譜范圍，并且可以不受制于晝夜、天觀察的光譜范圍，并且可以不受制于晝夜、天氣變化，進行氣變化，進行全天候的觀測全天候的觀測。u可以用于調查從土地利用、農作物生長、植被可以用于調查從土地利用、農作物生長、植被覆蓋狀況到洪水、森林火災、污染等現象的信覆蓋狀況到洪水、森林火災、污染等現象的信息及其動態(tài)變化監(jiān)測。息及其動態(tài)變化監(jiān)測。l航空像片航空像片的地面分辨率高的地面分辨率高(空間分辨率可以高空間分辨率可以高達厘米級甚至毫

7、米級達厘米級甚至毫米級)，且可觀察地形的立體，且可觀察地形的立體模式，所以能為土地資源調查提供豐富、翔模式，所以能為土地資源調查提供豐富、翔實的信息。實的信息。l衛(wèi)星影像衛(wèi)星影像的地面分辨率較低，且不可對其作的地面分辨率較低，且不可對其作立體觀測立體觀測(1986年發(fā)射的法國年發(fā)射的法國SP0T衛(wèi)星影像亦衛(wèi)星影像亦可可)，所包含的，所包含的信息量比航空像片少得多信息量比航空像片少得多。然。然而與航空遙感相比，航天遙感能夠進行連續(xù)而與航空遙感相比，航天遙感能夠進行連續(xù)的、全天候的工作，提供更大范圍的數據，的、全天候的工作，提供更大范圍的數據，其成本更低，是獲取遙感數據的主要方式。其成本更低，是獲

8、取遙感數據的主要方式。l衛(wèi)星影像衛(wèi)星影像因其覆蓋面積大，對研究區(qū)域的土因其覆蓋面積大，對研究區(qū)域的土地分異狀況提供了一個地分異狀況提供了一個宏觀格局宏觀格局，且對地面，且對地面的綜合程度較高，故有利于識別和區(qū)分研究的綜合程度較高，故有利于識別和區(qū)分研究區(qū)域土地資源分異趨勢和規(guī)律。區(qū)域土地資源分異趨勢和規(guī)律。l所以在實際工作中必須所以在實際工作中必須根據實際需要選擇適根據實際需要選擇適當的信息源當的信息源，有時候也需要將多種信息源，有時候也需要將多種信息源(包包括將航空像片和衛(wèi)星影像的解譯括將航空像片和衛(wèi)星影像的解譯)結合起來。結合起來。l(二二)研究遙感成像特點，準確解譯遙感圖像研究遙感成像特

9、點，準確解譯遙感圖像l l無論應用哪種遙感信息源，都需要應用者無論應用哪種遙感信息源，都需要應用者通過認真分析研究，從遙感影像通過認真分析研究，從遙感影像提取所需提取所需的地物信息的地物信息。l從遙感影像能否成功地提取土地資源信息，從遙感影像能否成功地提取土地資源信息，除了取決于除了取決于影像的質量、研究區(qū)的復雜程影像的質量、研究區(qū)的復雜程度和解譯深度度和解譯深度(層次層次)之外，在很大程度上還之外，在很大程度上還取決于研究人員對有關取決于研究人員對有關土地各組成要素之土地各組成要素之間相互聯系間相互聯系、相互作用方面的知識。、相互作用方面的知識。l1加強土地的光學特征研究加強土地的光學特征研

10、究 l對土地的光學特征研究，即分析太陽輻射與地對土地的光學特征研究，即分析太陽輻射與地球表面不同地段的相互作用規(guī)律。地球表面球表面不同地段的相互作用規(guī)律。地球表面不不同地段同地段的光學特征是各不相同的，同一地段的的光學特征是各不相同的，同一地段的光學特征在光學特征在不同時間不同時間(春、夏、秋、冬，上、下春、夏、秋、冬，上、下午等午等)也是各不相同的。也是各不相同的。l土地的光學特征決定于構成該土地各成分的相土地的光學特征決定于構成該土地各成分的相互關系和動態(tài)變化，其中特別決定于互關系和動態(tài)變化，其中特別決定于地貌起伏、地貌起伏、土被特征土被特征(腐殖質含量、濕度、礦物和機械組成、腐殖質含量、

11、濕度、礦物和機械組成、外貌等外貌等)、植被特征植被特征(顏色組成、群叢構造等顏色組成、群叢構造等)、太陽高度角太陽高度角、天氣條件、水文特征等天氣條件、水文特征等的相互關的相互關系。系。l土地光學特征的動態(tài)變化則取決于構成該土地光學特征的動態(tài)變化則取決于構成該土地各成分的土地各成分的數年、年、季節(jié)、日的變化數年、年、季節(jié)、日的變化周期周期所具有的不同的相互關系的表現。所具有的不同的相互關系的表現。l任何影像的光學特征，必須在一定的土地任何影像的光學特征，必須在一定的土地光學條件研究下加以解譯光學條件研究下加以解譯，土地光學研究，土地光學研究將有助于遙感圖像的解譯，有助于遙感資將有助于遙感圖像的

12、解譯，有助于遙感資料處理的自動化。料處理的自動化。 l2區(qū)域土地特征與解譯關系研究區(qū)域土地特征與解譯關系研究 l遙感解譯必須具備足夠的區(qū)域土地知識，遙感解譯必須具備足夠的區(qū)域土地知識，衛(wèi)星影像衛(wèi)星影像牽涉的范圍比航空像片大得多，牽涉的范圍比航空像片大得多，更需要有關區(qū)域的全面知識，包括山脈、更需要有關區(qū)域的全面知識，包括山脈、水系、湖泊的分布狀況，地質巖性和構造水系、湖泊的分布狀況，地質巖性和構造特征，氣候對土壤和植被分布影響，交通特征，氣候對土壤和植被分布影響，交通和城市建設面貌，農業(yè)開墾等區(qū)域特征。和城市建設面貌，農業(yè)開墾等區(qū)域特征。l通過對遙感資料的初步研究以及對有關圖件和通過對遙感資料

13、的初步研究以及對有關圖件和資料的分析便可大致辨別出研究區(qū)的地形、資料的分析便可大致辨別出研究區(qū)的地形、地表組成物質、地表覆蓋物地表組成物質、地表覆蓋物(包括土地利用包括土地利用)和水和水體等。地表覆蓋物類型如森林、草地、耕地等體等。地表覆蓋物類型如森林、草地、耕地等主要依靠主要依靠影像的灰階或色調影像的灰階或色調的變化加以識別。的變化加以識別。l（灰階）（灰階）l即若干大小不同并按順序排列的一系列灰度組即若干大小不同并按順序排列的一系列灰度組合。是遙感影像目視判讀的一種工具，用來幫合。是遙感影像目視判讀的一種工具，用來幫助人眼辨別影像的灰度變化。助人眼辨別影像的灰度變化。l如陸地衛(wèi)星影像的像片

14、產品均在影像下方附有如陸地衛(wèi)星影像的像片產品均在影像下方附有一條灰階，概略表示衛(wèi)星影像的灰度等級，并一條灰階，概略表示衛(wèi)星影像的灰度等級，并給出影像灰度水準與使原始影像曝光的電子束給出影像灰度水準與使原始影像曝光的電子束強度之間的關系。強度之間的關系。l對于陸地衛(wèi)星對于陸地衛(wèi)星多波段掃描（多波段掃描（MSSMSS）影像和專題制）影像和專題制圖儀（圖儀（TMTM）影像）影像，均為，均為1515級。第一級相當于各級。第一級相當于各通道最大亮度，在正片上為通道最大亮度，在正片上為白色白色；第十五級相；第十五級相應于零亮度，正片上為應于零亮度，正片上為黑色黑色。l由于不同地物的電磁輻射（反射或發(fā)射）強

15、度由于不同地物的電磁輻射（反射或發(fā)射）強度不同，因此在感光材料上感光的程度亦不相同，不同，因此在感光材料上感光的程度亦不相同，形成黑白之間的色調變化，構成了灰階的等級形成黑白之間的色調變化，構成了灰階的等級。l一般一般在目視判讀時在目視判讀時，其灰階可粗略地劃分成七，其灰階可粗略地劃分成七級，即白、灰白、淺灰、灰、深灰、淺黑、與級，即白、灰白、淺灰、灰、深灰、淺黑、與黑?；译A是像片判讀中的重要判讀標志和基礎。黑?；译A是像片判讀中的重要判讀標志和基礎。l在一定程度廣，地表覆蓋物類型也有賴于地形在一定程度廣，地表覆蓋物類型也有賴于地形的起伏變化，因為地形起伏與地表覆蓋物的分的起伏變化，因為地形起伏

16、與地表覆蓋物的分市有一定聯系，故市有一定聯系，故地形起伏往往可作為地表覆地形起伏往往可作為地表覆蓋物類型的指示蓋物類型的指示。地形特征則主要通過地形起。地形特征則主要通過地形起伏予以判別，但是它與影像的伏予以判別，但是它與影像的灰階灰階或色調也有或色調也有一定聯系，尤其是由地形的陰影作用造成影像一定聯系，尤其是由地形的陰影作用造成影像灰階或色調的變化，對地形特征的判別有明顯灰階或色調的變化，對地形特征的判別有明顯的作用。的作用。l至于至于地表組成物質的性質地表組成物質的性質，如果是在無植被或，如果是在無植被或極少植被覆蓋的地區(qū)極少植被覆蓋的地區(qū)(如荒漠地區(qū)如荒漠地區(qū))，也可依據影，也可依據影像

17、灰階或色調的變化大致予以判別。像灰階或色調的變化大致予以判別。l為了更有效地利用遙感資料，必須研究為了更有效地利用遙感資料，必須研究各各土地組成要素之間的關系土地組成要素之間的關系。l例如從影像的灰階或色調的變化可容易地例如從影像的灰階或色調的變化可容易地推知推知地表的植被狀況和地表水體地表的植被狀況和地表水體，一定程，一定程度上也可推斷地表組成物質。度上也可推斷地表組成物質。l據影像的灰階或色調不易直接判別地形特據影像的灰階或色調不易直接判別地形特征和地表組成物質，在這種情況下，要更征和地表組成物質，在這種情況下，要更多地參考有關的多地參考有關的專業(yè)圖件和資料專業(yè)圖件和資料。具備這。具備這些

18、區(qū)域知識，衛(wèi)星影像涉及的區(qū)域輪廓，些區(qū)域知識，衛(wèi)星影像涉及的區(qū)域輪廓，影像解譯基本上解決了一半以上的問題。影像解譯基本上解決了一半以上的問題。l3土地要素相關與解譯關系研究土地要素相關與解譯關系研究l地表的不同區(qū)域和不同土地的各組成要素地表的不同區(qū)域和不同土地的各組成要素(地質地貌、地質地貌、氣候、水文、植被、土質土壤、動物界等氣候、水文、植被、土質土壤、動物界等)之間存在之間存在著一定的相互制約和相互適應性。著一定的相互制約和相互適應性。l在從遙感影像提取信息時，要仔細分析在從遙感影像提取信息時，要仔細分析地貌形態(tài)與地貌形態(tài)與地表組成物質之間的關系地表組成物質之間的關系，因為它們是識別和劃分

19、，因為它們是識別和劃分土地資源的重要依據。同時，也要重視分析地貌、土地資源的重要依據。同時，也要重視分析地貌、水文與土壤之間，植被與地表水文狀況之間，以及水文與土壤之間，植被與地表水文狀況之間，以及植被與地表組成物質之間植被與地表組成物質之間(尤其在地球化學異常的礦尤其在地球化學異常的礦區(qū)區(qū))的關系，它們對于闡明土地的分異規(guī)律也具有重的關系，它們對于闡明土地的分異規(guī)律也具有重要意義。要意義。l如如熱帶多雨氣候地帶熱帶多雨氣候地帶分布著相應的分布著相應的雨林植被雨林植被；若為；若為花崗巖分布地區(qū)而又有植被保護則發(fā)育成很厚的花崗巖分布地區(qū)而又有植被保護則發(fā)育成很厚的磚磚紅壤紅壤風化殼；若為石灰?guī)r分

20、布地區(qū)則發(fā)育著風化殼；若為石灰?guī)r分布地區(qū)則發(fā)育著巖溶蜂巖溶蜂林奇觀林奇觀。l4加強地物在不同比例尺航空像片和衛(wèi)加強地物在不同比例尺航空像片和衛(wèi)星影像上的成像綜合研究星影像上的成像綜合研究 l從航空像片過渡到衛(wèi)星影像實質上是一種從航空像片過渡到衛(wèi)星影像實質上是一種地面影像的地面影像的成像綜合成像綜合，航空像片上的一組，航空像片上的一組有規(guī)律影像結構，在衛(wèi)星影像上成為單一有規(guī)律影像結構，在衛(wèi)星影像上成為單一灰差的影像，天然界線的曲折變化也有一灰差的影像，天然界線的曲折變化也有一定的綜合概括。在典型區(qū)研究這兩種概括定的綜合概括。在典型區(qū)研究這兩種概括的關系不僅有利于衛(wèi)星影像的外推解譯，的關系不僅有利

21、于衛(wèi)星影像的外推解譯，而且有利于圖像概括的綜合表現能力和觀而且有利于圖像概括的綜合表現能力和觀察分析效果。察分析效果。l (三三)野外實地考察與室內解譯分析相結合，提野外實地考察與室內解譯分析相結合，提高遙感影像解譯質量高遙感影像解譯質量l 必須指出的是，無論在哪一層次上進行解譯，必須指出的是，無論在哪一層次上進行解譯，均均不能脫離對研究區(qū)的實地考察不能脫離對研究區(qū)的實地考察和對有關圖件、和對有關圖件、資料的分析研究實地考察可在解譯之前進行，資料的分析研究實地考察可在解譯之前進行，這屬預察性質；也可結合解譯過程進行。在解這屬預察性質；也可結合解譯過程進行。在解譯結束之后，也需進行考察，以便對成

22、果進行譯結束之后，也需進行考察，以便對成果進行驗證。驗證。l由于各種因素的影響，使得從遙感數據中提取由于各種因素的影響，使得從遙感數據中提取的信息不是絕對準確的，在通常的土地利用分的信息不是絕對準確的，在通常的土地利用分類中，類中，90的分類精度就是相當客觀的結果，的分類精度就是相當客觀的結果，因而需要野外實際的考察驗證。因而需要野外實際的考察驗證。 l二、地理信息系統在土地資源調查中的應用二、地理信息系統在土地資源調查中的應用l l 地理信息系統是由地理信息系統是由計算機系統、地理數據和用戶計算機系統、地理數據和用戶組成的，通過對地理數據的組成的，通過對地理數據的集成、存儲、檢索、集成、存儲

23、、檢索、操作和分析，生成并輸出操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為各種地理信息，從而為土地利用、資源管理、城市規(guī)劃等提供新的知識。土地利用、資源管理、城市規(guī)劃等提供新的知識。l地理信息系統萌芽于地理信息系統萌芽于20世紀世紀60年代初，年代初，70年代進年代進入鞏固發(fā)展期，入鞏固發(fā)展期，80年代為地理信息系統的大發(fā)展年代為地理信息系統的大發(fā)展時期，而時期，而90年代則成為地理信息系統的用戶時代。年代則成為地理信息系統的用戶時代。地理信息系統將發(fā)展成為現代社會最基本的服務地理信息系統將發(fā)展成為現代社會最基本的服務系統。系統。l 1數據獲取與編輯數據獲取與編輯 地理信息系統的核心地理信息系統

24、的核心是一個地理信息數據庫，就是將地面上的是一個地理信息數據庫，就是將地面上的實體圖形數據實體圖形數據和描述它的和描述它的屬性數據屬性數據輸入到輸入到數據庫中，對數據進行數據庫中，對數據進行存貯存貯，同時可以隨，同時可以隨時變動已有數據。時變動已有數據。l 2數據存儲與組織數據存儲與組織 這是建立地理信息系這是建立地理信息系統數據庫的關鍵步驟，涉及到統數據庫的關鍵步驟，涉及到空間數據和空間數據和屬性數據屬性數據的組織。的組織。柵格模型、矢量模型柵格模型、矢量模型或或柵格矢量混合模型是常用的空間數據組柵格矢量混合模型是常用的空間數據組織方法?？椃椒ā?l 3空間查詢與分析空間查詢與分析 用戶可以

25、就某個地物用戶可以就某個地物本身的直接信息進行雙向查詢，即根據圖本身的直接信息進行雙向查詢，即根據圖形查詢相應的屬性信息，以及按照屬性特形查詢相應的屬性信息，以及按照屬性特點查找對應的地理目標。點查找對應的地理目標。l土地資源調查是針對土地的各種資源、各土地資源調查是針對土地的各種資源、各種自然屬性進行調查，種自然屬性進行調查，地理信息系統建立地理信息系統建立各種自然屬性的空間和統計數據庫各種自然屬性的空間和統計數據庫，信息，信息來源有土壤圖、氣候圖、土地利用現狀圖、來源有土壤圖、氣候圖、土地利用現狀圖、自然災害圖等。地理信息系統通過對這些自然災害圖等。地理信息系統通過對這些圖的圖的疊加疊加建

26、立起土地資源調查數據庫，存建立起土地資源調查數據庫，存儲大量的土地資源及其背景信息，為土地儲大量的土地資源及其背景信息，為土地資源的自動化管理服務。資源的自動化管理服務。 l三、全球定位系統在土地資源調查中的應用三、全球定位系統在土地資源調查中的應用l（一）全球定位系統簡介（一）全球定位系統簡介l 全球定位系統全球定位系統(GPS)是利用人造地球衛(wèi)星進行是利用人造地球衛(wèi)星進行點位測量導航技術的一種，是點位測量導航技術的一種，是1973年年12月美國國月美國國防部批準的陸?？杖娐摵涎兄频囊孕l(wèi)星為基礎防部批準的陸海空三軍聯合研制的以衛(wèi)星為基礎的的無線電導航定位系統無線電導航定位系統，具有全能性，

27、具有全能性(陸地、海洋、陸地、海洋、航空和航天航空和航天)、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的導航、定位、定時的功能，能為各類用戶提供的導航、定位、定時的功能，能為各類用戶提供實時、精密的實時、精密的三維坐標三維坐標、速度和時間數據速度和時間數據。lGPS，由美國軍方組織研制建立，從，由美國軍方組織研制建立，從1973年開始年開始實施，到實施，到90年代初完成。年代初完成。l其他的衛(wèi)星定位導航系統有俄羅斯的其他的衛(wèi)星定位導航系統有俄羅斯的GIONASS，歐洲空間局的歐洲空間局的NAVSAT，國際移動衛(wèi)星組織的，國際移動衛(wèi)星組織的NMARSAT等等。等等。l 1GP

28、S系統組成系統組成 l lGPS系統由三大部分組成，系統由三大部分組成，空間部分空間部分GPS衛(wèi)衛(wèi)星星座；星星座；地面控制部分地面控制部分地面監(jiān)控系統；地面監(jiān)控系統；用戶設用戶設備部分備部分GPS信號接收機。信號接收機。l (1)GPS衛(wèi)星及其星座衛(wèi)星及其星座。lGPS由由21顆工作衛(wèi)星和顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成，它們均顆備用衛(wèi)星組成，它們均勻分布在勻分布在6個相互夾角為個相互夾角為60度的軌道平面內，即度的軌道平面內，即每個軌道上有四顆衛(wèi)星。衛(wèi)星高度離地面約每個軌道上有四顆衛(wèi)星。衛(wèi)星高度離地面約20000km，一天繞地球兩周。，一天繞地球兩周。GPS衛(wèi)星向用戶發(fā)衛(wèi)星向用戶發(fā)射導航定位信號

29、，同時接收地面發(fā)射的導航電文射導航定位信號，同時接收地面發(fā)射的導航電文以及調度命令。以及調度命令。 l(2)地面控制系統地面控制系統。l對于導航定位而言，對于導航定位而言，GPS衛(wèi)星是一動態(tài)已知點，衛(wèi)星是一動態(tài)已知點，而衛(wèi)星的位置是依據衛(wèi)星發(fā)射的而衛(wèi)星的位置是依據衛(wèi)星發(fā)射的星歷星歷描述衛(wèi)描述衛(wèi)星運動及其軌道的參數星運動及其軌道的參數計算得到的。每顆計算得到的。每顆GPS衛(wèi)衛(wèi)星播發(fā)的星歷是由地面監(jiān)控系統提供的，同時衛(wèi)星播發(fā)的星歷是由地面監(jiān)控系統提供的，同時衛(wèi)星設備的工作監(jiān)測以及衛(wèi)星軌道的控制，都由地星設備的工作監(jiān)測以及衛(wèi)星軌道的控制，都由地面控制系統完成。面控制系統完成。l GPS衛(wèi)星的地面控制

30、站系統包括位于美國科羅拉衛(wèi)星的地面控制站系統包括位于美國科羅拉多的主控站以及分布全球的多的主控站以及分布全球的3個注入站和五個監(jiān)個注入站和五個監(jiān)測站組成，實現對測站組成，實現對GP5衛(wèi)星運行的監(jiān)控。衛(wèi)星運行的監(jiān)控。 l(3) GPS信號接收機信號接收機。lGPS信號接收機的任務是，接收衛(wèi)星發(fā)射信號接收機的任務是，接收衛(wèi)星發(fā)射的信號以獲取所需定位信息，觀測值，并的信號以獲取所需定位信息，觀測值，并經過數據處理完成精確定位。經過數據處理完成精確定位。l捕獲捕獲GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，并進行處理，衛(wèi)星發(fā)射的信號，并進行處理，根據信號到達接收機的時間，確定接收機根據信號到達接收機的時間，確定接收機到衛(wèi)星

31、的距離。如果計算出四顆或者更多到衛(wèi)星的距離。如果計算出四顆或者更多衛(wèi)星到接收機的距離，再參照衛(wèi)星的位置，衛(wèi)星到接收機的距離，再參照衛(wèi)星的位置，就可以確定就可以確定GPS接收機在三維空間中的位接收機在三維空間中的位置。置。 l2、 GPS定位基本原理定位基本原理 lGPS定位基本原理是利用定位基本原理是利用測距交會確定點位測距交會確定點位。u一顆衛(wèi)星一顆衛(wèi)星信號傳播到接收機的時間只能決定該衛(wèi)信號傳播到接收機的時間只能決定該衛(wèi)星到接收機的距離，但并不能確定接收機相對于星到接收機的距離，但并不能確定接收機相對于衛(wèi)星的方向，在三維空間中，衛(wèi)星的方向，在三維空間中，GPS接收機的可能接收機的可能位置構成

32、一個位置構成一個球面球面；u當測到當測到兩顆兩顆衛(wèi)星的距離時，接收饑的可能位置被衛(wèi)星的距離時，接收饑的可能位置被確定于兩個球面相交構成的確定于兩個球面相交構成的圓圓上；上；u當得到當得到第三顆第三顆衛(wèi)星的距離后，球面與回相交得到衛(wèi)星的距離后，球面與回相交得到兩個可能的點兩個可能的點；u第第四顆四顆衛(wèi)星用于確定接收機的準確位置。衛(wèi)星用于確定接收機的準確位置。l因此，如果接收機能夠得到四顆因此，如果接收機能夠得到四顆GFS衛(wèi)星的信號，衛(wèi)星的信號，就可以進行定位；當接收到信號的衛(wèi)星數目多于就可以進行定位；當接收到信號的衛(wèi)星數目多于四個時，可以優(yōu)選四顆衛(wèi)星計算位置。四個時，可以優(yōu)選四顆衛(wèi)星計算位置。l

33、GPS定位方法可分為絕對定位和相對定位定位方法可分為絕對定位和相對定位。l目前目前靜態(tài)絕對定位靜態(tài)絕對定位的精度可達米級，而的精度可達米級，而動動態(tài)絕對定位態(tài)絕對定位的精度為的精度為10一一40m。lGPS相對定位也叫差分定位，工作組由一相對定位也叫差分定位，工作組由一臺臺基準站基準站GPS和一臺或多臺和一臺或多臺移動站移動站GPS組組成，基準站是已知準確大地坐標的點，在成，基準站是已知準確大地坐標的點，在此點架設此點架設GPS天線與移動站天線與移動站GPS同時接收同時接收衛(wèi)星觀測量，并由基準站計算出衛(wèi)星觀測量，并由基準站計算出誤差改正誤差改正數數，傳遞給移動站，傳遞給移動站GP5并對移動站并

34、對移動站GPS觀觀測量進行測量進行差分修正差分修正，獲得移動站，獲得移動站GPS的定的定位數據。位數據。 l3GPS誤差和糾正誤差和糾正 l造成造成GPS定位誤差的因素定位誤差的因素有很多，如由于有很多，如由于衛(wèi)星軌道變化以及衛(wèi)星電子鐘不準確以及衛(wèi)星軌道變化以及衛(wèi)星電子鐘不準確以及定位信號穿越電離層和地表對流層時速度定位信號穿越電離層和地表對流層時速度的變化等引起的誤差，但是的變化等引起的誤差，但是GPS定位中最定位中最為嚴重的誤差則是由于為嚴重的誤差則是由于美國軍方人為降低美國軍方人為降低信號質量信號質量造成的，這種誤差可高達造成的，這種誤差可高達100m。 l 美國為了防止未經許可的用戶把

35、美國為了防止未經許可的用戶把GPS用于軍事目用于軍事目的，實施了各種技術。首先的，實施了各種技術。首先GPS衛(wèi)星發(fā)射的無線衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號包括兩種不同的測距碼，即電信號包括兩種不同的測距碼，即P碼碼(也稱精碼也稱精碼)和和CA碼碼(也稱粗碼也稱粗碼)，相應兩種測距碼，相應兩種測距碼GPS提供提供兩種定位服務方式，即兩種定位服務方式，即精密定位服務精密定位服務(PPS)和和標準標準定位服務定位服務(SPS)，前者的服務對象主要是美國軍事，前者的服務對象主要是美國軍事部門和其他特許部門，后者則服務于廣大民間用部門和其他特許部門，后者則服務于廣大民間用戶。戶。l此外，通過使用此外，通過使用選擇可

36、用性技術選擇可用性技術，CA碼的定位碼的定位精度從精度從20m降低至降低至100m（美國（美國2000年年5月取消了月取消了此政策，使得單點定位精度達到此政策，使得單點定位精度達到20-30m。l上述的人為誤差給上述的人為誤差給GPS的民用造成了障礙，的民用造成了障礙，但是可以通過但是可以通過差分糾正差分糾正來消除。差分糾正來消除。差分糾正是通過兩個或者更多的是通過兩個或者更多的GPS接收機完成的，接收機完成的，其方法是其方法是在某一已知位置，安置一臺接收在某一已知位置，安置一臺接收機作為基準站接收衛(wèi)星信號機作為基準站接收衛(wèi)星信號，然后在其他，然后在其他位置用另一臺接收機接收信號，由前者可位置

37、用另一臺接收機接收信號，由前者可以確定衛(wèi)星信號中包含的人為干擾信號，以確定衛(wèi)星信號中包含的人為干擾信號，而在后者接收到的信號中減去這些干擾，而在后者接收到的信號中減去這些干擾，即可以大大降低即可以大大降低GPS的定位誤差。的定位誤差。 l(二二)全球定位系統在土地資源調查中的應用全球定位系統在土地資源調查中的應用l l 隨著隨著GPS技術的發(fā)展和接收機價格的進一步降低，技術的發(fā)展和接收機價格的進一步降低，GPS已被廣泛應用于包括土地資源調查在內的資已被廣泛應用于包括土地資源調查在內的資源調查各個領域?，F在源調查各個領域?，F在GPS在實時狀態(tài)下，精度在實時狀態(tài)下，精度已經能夠達到已經能夠達到厘米

38、級厘米級。這種被稱之為實時動態(tài)測。這種被稱之為實時動態(tài)測量量(RTK)技術，已被新西蘭規(guī)范權威機構確定為技術，已被新西蘭規(guī)范權威機構確定為地籍測量的一種適合方法。地籍測量的一種適合方法。l事實上，事實上，GPS作為一種成熟的數據采集技術，無作為一種成熟的數據采集技術，無論是在采集精度、作業(yè)速度適應性還是在數據質論是在采集精度、作業(yè)速度適應性還是在數據質量等方面，都能夠滿足土地資源調查中數據采集量等方面，都能夠滿足土地資源調查中數據采集的要求。的要求。l在進行在進行GPS測量時，測量時，要注意以下一些問題要注意以下一些問題：u要確定要確定GPS的定位精度是否滿足測量的精的定位精度是否滿足測量的精

39、度要求，如對宅基地的測量，精度需要達度要求，如對宅基地的測量，精度需要達到厘米級，而要在野外測量一個較大區(qū)域到厘米級，而要在野外測量一個較大區(qū)域的面積，米級甚至幾十米級的精度就可以的面積，米級甚至幾十米級的精度就可以滿足要求。滿足要求。u對不規(guī)則區(qū)域或者路徑的測量、需要確定對不規(guī)則區(qū)域或者路徑的測量、需要確定采樣原則，采樣點選取的不同，會影響到采樣原則，采樣點選取的不同，會影響到最后的測量結果。最后的測量結果。 l (三三)提高制圖精度提高制圖精度l 用遙感技術發(fā)現區(qū)域動態(tài)變化之后，對用遙感技術發(fā)現區(qū)域動態(tài)變化之后，對區(qū)域變化的定量確定區(qū)域變化的定量確定僅靠遙感判度圖上的僅靠遙感判度圖上的區(qū)域

40、界線區(qū)域界線進行測量是不夠的。遙感圖像的進行測量是不夠的。遙感圖像的成像機理、圖像分類方法所成像機理、圖像分類方法所固有的誤差固有的誤差和和其他誤差其他誤差(如繪圖誤差如繪圖誤差)，使得遙感判讀上的，使得遙感判讀上的區(qū)域界線僅僅是具有示意性的和相當模糊區(qū)域界線僅僅是具有示意性的和相當模糊度的界線。度的界線。l對大比例尺圖件，源于衛(wèi)片的變化區(qū)域界對大比例尺圖件，源于衛(wèi)片的變化區(qū)域界線精度太低。因此，在用遙感手段基本確線精度太低。因此，在用遙感手段基本確定土地利用類型變化區(qū)域之后定土地利用類型變化區(qū)域之后用用GPS準確準確測定變化區(qū)域的界線測定變化區(qū)域的界線是非常必要的。是非常必要的。 l(四四)

41、供數據源供數據源l GPS具有簡單、易用、全天候、不受通視條件具有簡單、易用、全天候、不受通視條件限制等優(yōu)點，它被廣泛應用于野外數據采集。限制等優(yōu)點，它被廣泛應用于野外數據采集。GPS數據對遙感信息還是一個必要的、有益的補數據對遙感信息還是一個必要的、有益的補充，充，它可以和遙感一樣成為土地信息系統的數據它可以和遙感一樣成為土地信息系統的數據源。源。l遙感手段對積累性的變化經過一段時間后反映比遙感手段對積累性的變化經過一段時間后反映比較明顯較明顯。對于一個市縣級行政區(qū)的土地變化監(jiān)測。對于一個市縣級行政區(qū)的土地變化監(jiān)測來說，明顯的、大面積的變化區(qū)域可以通過衛(wèi)片來說，明顯的、大面積的變化區(qū)域可以通

42、過衛(wèi)片大致確定。而對于大致確定。而對于小面積的或突然發(fā)生的有較大小面積的或突然發(fā)生的有較大影響的變化影響的變化，衛(wèi)片上或反映不出來，或沒有必要，衛(wèi)片上或反映不出來，或沒有必要用遙感手段來確定。這樣就可以利用用遙感手段來確定。這樣就可以利用GPS接收機，接收機，在野外很方便地獲取變化區(qū)域的數據，并對動態(tài)在野外很方便地獲取變化區(qū)域的數據，并對動態(tài)監(jiān)測系統數據庫進行更新。這一點在地籍測量及監(jiān)測系統數據庫進行更新。這一點在地籍測量及其數據更新中尤其重要。其數據更新中尤其重要。 l目前，在地籍管理信息系統建設中，目前，在地籍管理信息系統建設中，GPS數據已經成為一種獨立的信息源。另外數據已經成為一種獨立

43、的信息源。另外GPS測量結果經坐標變換和數據格式轉換測量結果經坐標變換和數據格式轉換后可直接輸入地理信息系統中，可與其他后可直接輸入地理信息系統中，可與其他數據進行復合分析、制圖。數據進行復合分析、制圖。 l四、四、3S集成在土地資源調查中的應用集成在土地資源調查中的應用l l (一一)3S集成概述集成概述l l遙感、全球定位系統、地理信息系統是目遙感、全球定位系統、地理信息系統是目前對地觀測系統中空間信息獲取、存貯管前對地觀測系統中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應用的三大支撐技術，理、更新、分析和應用的三大支撐技術，3S集成是指三種技術與其他相關技術有機集成是指三種技術與其他相關技術有

44、機地集成在一起，是一種有機的結合、在線地集成在一起，是一種有機的結合、在線的連接、實時的處理和系統的整體性。的連接、實時的處理和系統的整體性。lGPS提供實對而準確的定位信息，對于空提供實對而準確的定位信息，對于空間數據的確定有特殊意義；間數據的確定有特殊意義；lRS技術利用某些儀器設備，在不與被研究技術利用某些儀器設備，在不與被研究對象直接接觸的情況下，收集其數據，通對象直接接觸的情況下，收集其數據，通過處理分析最后提取和應用有關對象信息，過處理分析最后提取和應用有關對象信息，是一種高效的信息采集手段，具有極高的是一種高效的信息采集手段，具有極高的空間時間分辨率；空間時間分辨率；lGIS是利

45、用現代計算機圖形和數據庫技術來是利用現代計算機圖形和數據庫技術來輸入、存貯、編輯、查詢、分析、決策和輸入、存貯、編輯、查詢、分析、決策和輸出空間圖形及屬性數據的計算機系統，輸出空間圖形及屬性數據的計算機系統，它能夠把現實生活中的種種信息有機地與它能夠把現實生活中的種種信息有機地與反映地理位置的圖形信息結合在一起，可反映地理位置的圖形信息結合在一起，可根據查詢與分析將信息真實、直觀地展現根據查詢與分析將信息真實、直觀地展現在用戶面前，也可將分析決策模型處理結在用戶面前，也可將分析決策模型處理結果提交各級管理部門決策參考。果提交各級管理部門決策參考。l即即RSRS發(fā)現變化，發(fā)現變化，GPSGPS測

46、量變化區(qū)域，測量變化區(qū)域，GISGIS統一管理數據。統一管理數據。l 3S技術為科學研究、政府管理、社會生產技術為科學研究、政府管理、社會生產提供了新一代的觀測手段、描述語言和思提供了新一代的觀測手段、描述語言和思維工具。維工具。l3S的結合應用，取長補短，是一個自然的的結合應用，取長補短，是一個自然的發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢，三者之間的相互作用形成了，三者之間的相互作用形成了“一個大腦，兩只眼暗一個大腦，兩只眼暗”的框架，即的框架，即RS和和GPS向向GIS提供或更新區(qū)域信息以及空間定提供或更新區(qū)域信息以及空間定位，位，G1S進行相應的空間分析進行相應的空間分析(如下圖如下圖)，以，以從從RS和和G

47、PS提供的浩如煙海的數據中提取提供的浩如煙海的數據中提取有用信息，并進行綜合集成，使之成為決有用信息，并進行綜合集成，使之成為決策的科學依據。策的科學依據。 RS是進行土地資源調查的是進行土地資源調查的第一步第一步，必須肯定，必須肯定RS具有周期性、現實性的優(yōu)勢，但在實際的具有周期性、現實性的優(yōu)勢，但在實際的操作過程中，對于一些基層部門很難獲取周期操作過程中，對于一些基層部門很難獲取周期性的、準實時的航片、高分辯率衛(wèi)片，我們一性的、準實時的航片、高分辯率衛(wèi)片，我們一般是對圖像的幾個波段進行處理，通過運算和般是對圖像的幾個波段進行處理，通過運算和變換，使圖像在亮度、反差、彩色等方面適應變換，使圖

48、像在亮度、反差、彩色等方面適應人眼視覺和生理習慣，便于在計算機屏幕上提人眼視覺和生理習慣，便于在計算機屏幕上提取空間信息。取空間信息。對變化區(qū)域的具體位置要在野外用對變化區(qū)域的具體位置要在野外用GPS進行定進行定位，位，GPS要提供變化區(qū)的封閉記錄，數據處理要提供變化區(qū)的封閉記錄，數據處理后要由后要由GIS的數據進行統一的編輯、管理?？傻臄祿M行統一的編輯、管理?？梢姡阂姡?S技術進行土地資源調查有著以下特點：技術進行土地資源調查有著以下特點：1. 加快了土地資源調查與制圖速度：加快了土地資源調查與制圖速度：2. 精簡了費用：精簡了費用：3. 制圖精度大為提高：制圖精度大為提高：4. 可以將一

49、般的土地資源調查轉入為土地可以將一般的土地資源調查轉入為土地資源動態(tài)監(jiān)測資源動態(tài)監(jiān)測. 除了除了3S技術外，其它諸如數據庫等高新技術外，其它諸如數據庫等高新技術已經逐步應用于土地資源調查，隨著計技術已經逐步應用于土地資源調查，隨著計算機等技術的發(fā)展，土地資源調查自動化程算機等技術的發(fā)展，土地資源調查自動化程度將逐步加快。度將逐步加快。lGIS、RS和和GPS三者集成利用，構成為整三者集成利用，構成為整體的、實時的和動態(tài)的對地觀測、分析和體的、實時的和動態(tài)的對地觀測、分析和應用的運行系統，提高了應用的運行系統，提高了GIS的應用效率。的應用效率。l在實際的應用中，較為常見的是在實際的應用中，較為

50、常見的是3S兩兩之兩兩之間的集成間的集成，如，如GISRS集成，集成，GISGPS集集成或者成或者RS GPS集成等，但是同時集成并集成等，但是同時集成并使用使用3S技術的應用實例則較少。技術的應用實例則較少。lRS、GIS、GPS集成的方式可以在不同的技術水集成的方式可以在不同的技術水平上實現，最簡單的辦法是平上實現，最簡單的辦法是三種系統分開而由用三種系統分開而由用戶綜合使用戶綜合使用，進一步是三者有共同的界面，做到，進一步是三者有共同的界面，做到表面上無縫的集成，數據傳輸則在內部通過特征表面上無縫的集成，數據傳輸則在內部通過特征碼相結合，最好的辦法是整體的集成，成為統一碼相結合，最好的辦

51、法是整體的集成，成為統一的系統。的系統。l 由于由于3S技術自身的優(yōu)勢，己成為土地資源調查技術自身的優(yōu)勢，己成為土地資源調查愈來愈有效的工具和手段，主要是在土地資源信愈來愈有效的工具和手段，主要是在土地資源信息的獲取、更新、處理以及資料與實地的準確性息的獲取、更新、處理以及資料與實地的準確性等方面有著不可替代的作用。等方面有著不可替代的作用。3S技術已經應用于技術已經應用于土地資源調查的整個環(huán)節(jié)土地資源調查的整個環(huán)節(jié)(上圖上圖)。 l （二（二)地理信息系統與遙感的集成地理信息系統與遙感的集成l 地理信息系統地理信息系統是用于分析和顯示空間數據的系是用于分析和顯示空間數據的系統，而統，而遙感影

52、像遙感影像是空間數據的一種形式，類似于是空間數據的一種形式，類似于GIS中的柵格數據。因而，很容易在數據層次上中的柵格數據。因而，很容易在數據層次上實現地理信息系統與遙感的集成，但是實際上，實現地理信息系統與遙感的集成，但是實際上，遙感圖像的處理和遙感圖像的處理和GIS中冊格數據的分析具有較中冊格數據的分析具有較大的差異，遙感圖像處理的目的是為了提取各種大的差異，遙感圖像處理的目的是為了提取各種專題信息，其中的一些處理功能，如圖像增強、專題信息，其中的一些處理功能，如圖像增強、濾波、分類，以及一些特定的變換處理等濾波、分類，以及一些特定的變換處理等（ERDASimagine 軟件等），并不適用

53、于軟件等），并不適用于GIS中的柵格空間分析，目前大多數中的柵格空間分析，目前大多數GIS軟件也沒有軟件也沒有提供完善的遙感數據處理功能，而遙感圖像處理提供完善的遙感數據處理功能，而遙感圖像處理軟件又不能很好地處理軟件又不能很好地處理GIS數據，這需要實現集數據，這需要實現集成的成的GIS。l另外，由于土地利用是社會的活動，另外，由于土地利用是社會的活動，遙感遙感不能提供有關社會經濟活動的數據不能提供有關社會經濟活動的數據，也不，也不能像各種地面觀測臺站一樣，提供有關地能像各種地面觀測臺站一樣，提供有關地球客體的觀測數據。因此在應用遙感技術球客體的觀測數據。因此在應用遙感技術進行土地資源調查時

54、，必須實現同進行土地資源調查時，必須實現同GIS的結的結合。合。 l在一個遙感和地理信息系統的集成系統中，在一個遙感和地理信息系統的集成系統中，遙感數據是遙感數據是GIS的重要信息來源的重要信息來源，而，而GIS則則可以作為遙感圖像解譯的強有力的輔助工可以作為遙感圖像解譯的強有力的輔助工具，具體而言，具，具體而言，有以下的應用方面：有以下的應用方面： l 1GIS作為圖像處理工具作為圖像處理工具 l將將GIS作為遙感圖像的處理工具，可以在以下幾作為遙感圖像的處理工具，可以在以下幾個方面增強標準的圖像處理功能：個方面增強標準的圖像處理功能：l l(1)幾何糾正和輻射糾正幾何糾正和輻射糾正。l在遙

55、感圖像的實際應用中，需要首先將其轉換到在遙感圖像的實際應用中，需要首先將其轉換到某個地理坐標系下，即進行幾何糾正。通常幾何某個地理坐標系下，即進行幾何糾正。通常幾何糾正的方法是利用糾正的方法是利用采集地面控制點建立多項式擬采集地面控制點建立多項式擬合公式合公式，它們可以從，它們可以從GIS的矢量數據庫中抽取出的矢量數據庫中抽取出來然后確定每個點在圖像上對應的坐標，并建來然后確定每個點在圖像上對應的坐標，并建立糾正公式。立糾正公式。l在糾正完成后，可以將矢量點在糾正完成后，可以將矢量點疊加疊加在圖像上，以在圖像上，以判斷糾正的效果。為了完成上述功能，需要系統判斷糾正的效果。為了完成上述功能，需要

56、系統能夠綜合處理柵格和矢量數據。能夠綜合處理柵格和矢量數據。 l 一些遙感影像，會因為地形的影響而產生一些遙感影像，會因為地形的影響而產生幾何畸變幾何畸變，如側視雷達圖像的疊掩、陰影，如側視雷達圖像的疊掩、陰影等等，進行糾正、解譯時需要使用等等，進行糾正、解譯時需要使用DEM數數據以消除畸變。此外，由于地形起伏引起據以消除畸變。此外，由于地形起伏引起光照的變化，也會在遙感圖像上表現出來，光照的變化，也會在遙感圖像上表現出來，如陰坡和陽坡的亮度差別，可以利用如陰坡和陽坡的亮度差別，可以利用DEM進行輻射糾正，提高圖像分類的精度。進行輻射糾正，提高圖像分類的精度。 l (2)圖像分類圖像分類l對于

57、遙感圖像分類，與對于遙感圖像分類，與GIS集成最明顯的好集成最明顯的好處是訓練區(qū)的選擇，通過矢量柵格的綜處是訓練區(qū)的選擇，通過矢量柵格的綜合查詢，可以合查詢，可以計算多邊形區(qū)域的圖像統計計算多邊形區(qū)域的圖像統計特征，評判分類效果特征，評判分類效果，進而改善分類方法。，進而改善分類方法。l 此外，在圖像分類中，可以將此外，在圖像分類中，可以將矢量數據矢量數據柵格化柵格化，并作為，并作為“遙感影像遙感影像”參與分類，參與分類，可以提高分類精度。例如，考慮到植被的可以提高分類精度。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，垂直分帶特性，在進行山區(qū)的植被分類時，可以結合可以結合DEM ，

58、將其作為一個分類變量。，將其作為一個分類變量。 l 2遙感數據作為遙感數據作為GIS的信息來源的信息來源 l數據是數據是GIS中最為重要的成分，而遙感提供中最為重要的成分，而遙感提供了廉價的、準確的、實時的數據，目前如了廉價的、準確的、實時的數據，目前如何從遙感數據中自動獲取地理信息依然是何從遙感數據中自動獲取地理信息依然是一個重要的研究課題，包括：一個重要的研究課題，包括：l (1)線以及其他地物要素的提取線以及其他地物要素的提取。l在圖像處理中，有許多邊緣檢測濾波算子，在圖像處理中，有許多邊緣檢測濾波算子，可以用于提取區(qū)域的邊界可以用于提取區(qū)域的邊界(如水陸邊界以如水陸邊界以及線形地物及線

59、形地物(如道路、斷層等如道路、斷層等)，其結果可以，其結果可以用于更新現有的用于更新現有的GIS數據庫，該過程類似于數據庫，該過程類似于掃描圖像的矢量化。掃描圖像的矢量化。 l(2)DEM數據的生成數據的生成。l利用航中立體像對以及雷達影像，可以生較高精利用航中立體像對以及雷達影像，可以生較高精度的度的DEM數據。數據。l (3)土地利用變化以及地圖更新土地利用變化以及地圖更新。l利用遙感數據利用遙感數據更新空間數據庫更新空間數據庫，最直接的方式就，最直接的方式就是將糾正后遙感圖像作為背景底圖，并根據其進是將糾正后遙感圖像作為背景底圖，并根據其進行矢量數據的編輯修改。而對遙感圖像數據進行行矢量

60、數據的編輯修改。而對遙感圖像數據進行分類，得到的結果可以添加到分類，得到的結果可以添加到GIS數據庫中。數據庫中。l因為圖像分類結果是柵格數據，所以通常要進行因為圖像分類結果是柵格數據，所以通常要進行柵格轉矢量運算；如果不進行轉換可以直接利柵格轉矢量運算；如果不進行轉換可以直接利用柵格數據進行進一步的分析，則需要系統提供用柵格數據進行進一步的分析，則需要系統提供柵格矢量相交檢索功能。柵格矢量相交檢索功能。 l上述工作中，一個非常重要的問題是認真考慮上述工作中，一個非常重要的問題是認真考慮尺尺度問題度問題，即遙感影像空間分辨率和，即遙感影像空間分辨率和GIS數據比例數據比例尺的對應關系。尺的對應