遥感技术通过不同遥感传感器来获取地表数据,然后进行处理、分析,最后获得感兴趣地物的有关信息,并且随着遥感技术的发展,这种技术所能获得的信息越来越丰富。地理信息系统的长处在于对数据进行分析。如果将两者集成起来,一方面,遥感能帮助gis系统解决数据获取和更新的问题;另一方面,可以利用gis中的数据帮助遥感图像处理。由于gps在实时定位方面的优势,使得gps与遥感图像处理系统的集成变得很自然。不管是地理信息系统,还是遥感图像处理系统,都处理的是带坐标的数据,而gps是当前获取坐标最快、最方便的方式之一,同时精度也越来越高。3s集成,即遥感图像处理系统、地理信息系统(gis)和全球定位系统(gps)的集成可谓是水到渠成的事。 “3s”的两两结合即gps与rs的结合,gps与gis的结合和rs与gis的结合。其中rs和gis的结合是核心。 1)gps与rs结合的关键在硬件,即gps与rs传感器的结合;二者的结合能够实现无控制点的情况下空对地的直接定位。 2)gps与gis结合的关键在软件,gps作为gis的数据源用于寻找目标,帮助gis定位以及数据的更新。二者的集成可利用地面与空间的gps数据进行载波相位差分测量以满足gis不同比例尺数据库的要求。二者集成的最成功的应用是车辆导航与监控。 3)rs与gis的结合。rs与gis的结合有三种方式,图8-1是分开但平行的结合,这种结合方式的系统有不同的用户界面,不同的工具库和不同的数据库。rs的数据结构为栅格数据,其几何信息(定位信息)为其行、列数,而其属性信息(定性信息)为其灰度值,gis多为矢量数据结构,可实现矢-栅转换,因此,gis与rs的结合实质上是数据转换、传输、配准。为了便于管理,在具体实施中有两种结构,一种是gis为rs的一个子系统;另一种是rs为gis的子系统,这种结构更易实现,因为在gis中增加栅格数据处理功能比在rs中增加矢量数据处理、分析及数据库管理功能更容易一些,逻辑上也更为合理;图8-1b为表面无缝的结合。这种结合方式的系统有同一的用户界面,不同的工具库和数据库。这种类型结合的软件系统比较多。以上两种方式的结合都需要建立一种标准的空间数据交换格式作为rs与gis之间、各种gis之间、gis与电子地图之间的数据交换格式和标准;图8-1c为整体的结合,这种结合方式的系统有同一用户界面,同一工具库和同一数据库,即将gis与rs真正集成起来,形成数据结构和物理结构均为一体化的系统。这是rs与gis结合的理想方式。目前,已经有这样的系统出现。 软件方面,数据结构一致,物理结构紧密的“3s”集成系统目前尚不多见,常见的多系两两紧密结合,而附加了第三者,即相对松散的集成系统。下面介绍两个“3s”集成系统的例子。 一、车辆导航系统这是一个gps与gis集成的例子,由武汉测绘科技大学研制。该系统由gps接受机实时接受卫星信号转换为坐标信息,与地图数据进行匹配;利用gis组织管理路网空间数据及属性数据,并对路网建立拓扑关系。
系统的组成
包括:主频工控机一台,带多媒体设备、gps接收机、电子罗盘、车轮记速器、操作系统、gps信号处理系统、gps与gis集成软件、语音识别软件、电子地图。
系统的功能:
地图的显示、缩放、漫游、图形的任意旋转
查询功能,属性、图形的相互查询
最佳路线的搜索,邮路的选择,
最佳路径导航和随机导航两种导航方式
动态显示车的当前位置和汽车走过的路程
gps飘移误差的纠正
当gps信号丢失时,推估车的当前位置
gps坐标与地图匹配,驾驶方向的确定,根据驾驶方向实时的把前进方向调整到正北方向
行车道路、位置、到达目的地等丰富的声音、文字提示
可以摆脱传统鼠标、键盘输入、采用声音输入,而且不需要口音适应
系统的主要技术内容:
1)gis与gps的接口。接受gps信号,处理,获得坐标信息以及进行坐标转换。 2)gis数据的组织与最佳路径的搜索。系统利用geostar组织底层空间数据;动态建立路网拓扑关系;利用dijstra算法进行最佳路径选择。 3)gps坐标与数字地图匹配。由于gps精度问题,系统采用一定的算法进行gps定位结果与道路网的强制符合。 4)系统的界面设计。 5)声音控制。驾驶员可以通过声音控制系统,便于集中精力驾驶。 二、边缘区的监测这是一个3s集成应用的例子,主要进行加拿大马克海姆市边缘区的变化情况研究。首先,通过rs获取城市边缘区的影像,并对其进行分类,获取边缘区的信息。然后,利用gps获取路网数据作为现世数据之一,再通过数字化已有图件获取obm数据和区域土地利用数据,最后输入到gis软件中进行分析比较获得城市变化信息。 现在也有人不仅限于3s,提出更多的系统集成,将“3s”再加上数字摄影测量系统(dps)和专家系统(es)构成“5s”。还有将3s系统与实况采集系统(lcs)和环境分析系统(eas)进行集成以实现地表物体和环境信息的实时采集、处理和分析。 3s集成是gis、gps和rs三者发展的必然结果。3s的迅猛发展使得传统的地球系统科学所涵盖的内容发生了变化,形成了综合的、完整的对地观测系统,提高了人类认识地球的能力。 有关于这方面的应用太多了,这里不便列出,lz可以去网上查找相关资料,关于此类的介绍有好多的!