21世纪遥感与gis的发展.ppt

,21世纪遥感与GIS的发展,报告内容一、遥感技术的主要发展趋势概念的发展平台与观测技术的发展定位技术的发展处理技术的发展应用领域的发展基础理论的发展,二、GIS技术的主要发展趋势概念的发展基础数据结构的发展表达技术的发展处理技术的发展网络GIS、联邦数据库和互操作的发展基础理论的发展,一、遥感技术的主要发展趋势20世纪地球科学进步的一个突出标志是人类能够脱离地球而从太空观测地球，对地观测技术是国际上太空竞争的重要热点之一遥感技术从上世纪60年代提出至今，经历了40年的发展后，已成为一门集空间科学技术、通信技术、计算机技术等技术以及跨地球科学、电子科学、物理学等学科的新兴科学与技术整个现代遥感技术体系可见下图：,概念的发展摄影测量（photogrammetry，150年前）遥感（remotesensing，40年前）摄影测量与遥感（remotesensing&photogrammetry，20年前）遥感科学与技术（remotesensingscienceandtechnology，当代）狭义地，遥感科学与技术属于对地观测（Earthobservation）体系的组成部分,平台与观测技术的发展从单一传感器、单一平台、单一观测技术多传感器、多平台、多角度，三高（高分辨率、高光谱、高时相）方向发展；民用空间分辨率可高达0.62m，军用的高达10cm；光谱分辨率可达nm级；小卫星群的重访周期为13天；机载、星载SAR卫星日益普及，提供全天候、全天时的观测能力。,定位技术的发展（）目标定位是遥感技术需要解决的根本任务之一，传统的定位技术需大量和精确配准；利用DGPS与INS惯导系统，可以获得航空航天影像传感器的位置与姿态，实现定点摄影和无地面控制的高精度对地观测和三维重建；将DGPS、INS和LIDAR集成，可实现无地面控制的实时三维测量；,定位技术的发展（无地面控制）：利用三轴稳定装置，星相仪，GPS等辅助下，无地面控制点的定位精度：1723米：法国在全球设54个站点（中国设在南京紫金山天文台），利用Doppler频移以精确解求卫星的空间坐标，对Topes/Poseidon卫星的高度测量，精度达3cm，对SPOT5直接进行无地面控制的正射影像制作，精度可以达到15m，完全满足国家安全的要求。,处理技术的发展从影像中提取地物目标，解决其属性和语义（what)是遥感的另一个重要任务；目标识别从传统的目视判读到目前常用的人机交互判读，正在向自动化和智能化方向发展；影像识别和分类不再限于统计分类，基于结构和纹理的分析方法正被引入；影像融合技术、数据压缩技术继续成熟；大规模影像库的建设带来影像检索技术和无缝影像库的发展；空间数据挖掘用于遥感图象解译,遥感基础理论的发展传统的遥感数据分析以目视解译的定性分析为主，获得观测目标的物理特性；需要从影像的几何与物理方程出发，开展全定量化遥感反演；为此，需研究成象机理、地物波谱特性、各大气层和气溶胶对电磁波谱的吸收和散射特征、不同地物对电磁波的吸收、发射和散射特征等；遥感正经历着由定性定量的发展。,表达技术的发展传统的静态、二维数据表达向多比例尺、多尺度、动态多维和实时三维可视化方向发展；真四维时空GIS是目前GIS理论的研究热点之一；基于金字塔的多比例尺空间数据库，在不同尺度上实时显示空间数据是目前的主要空间数据表达方法；基于多库一体化的3D可视化技术发展迅速。,处理技术的发展空间分析技术是GIS理论研究的核心问题之一，数据挖掘和知识发现、数据融合等新理论和新方法不断引入；从GIS数据库从挖掘知识以支持遥感图像解译，是遥感图像自动解译的反向之一。但空间数据挖掘的一系列问题仍出于理论研究阶段；从各异质、异源GIS数据库中获取数据以作决策分析，是空间数据融合主要研究内容之一，和数据挖掘一样，尚处于理论研究阶段。,网络GIS、联邦数据库和互操作的发展随着计算机网络技术的发展，GIS已成为网络上的分布式异构系统；不同组织、不同部门维护和使用的数据库既相互独立又相互联系，促使联邦数据库和互操作的迅速发展；互操作意味着不同数据库中数据的直接共享、GIS功能的共享以及网络上不同GIS站点之间的协同工作；目前兴起的LBS和MLS，基于位置的服务和移动定位服务突出反映了这种发展。,空间数据互操作基本模式,空间数据移植集成联邦数据库接口方法,互操作GIS,互操作GIS是指在计算机网络环境下，遵循一个公共的接口标准，能够实现空间数据和数据处理功能共享和相互操作的GIS系统。互操作GIS系统之间能够自由交换彼此数据库中的信息，并且不同系统的软件功能模块能够协同处理这些信息。,互操作GIS特点,空间数据互操作系统之间可自由交换空间对象及其它的空间信息，能够透明地访问分布式异质环境下的空间数据库。GIS软件功能互操作互操作GIS应能够像计算机换零件一样替换软件功能模块，协同工作GIS系统的“零件”要能够协同工作。,理论基础的发展GIS从技术到科学突出的标志是其理论框架的发展，可望在不久的将来形成地球空间信息学的理论框架；现阶段可以从七个方面进行地球空间信息学的理论研究：基准问题研究；信息标准研究；时空变化研究；空间信息