3S集成原理解析及优化方案

(1)RS与GIS的集成。遥感数据是GIS的重要信息来源,GIS则可作为遥感图像解译的强有力的辅助工具。GIS作为图像处理工具,可以进行几何纠正和辐射纠正,图像分类和感兴趣区域的选取;遥感数据作为GIS的重要信息来源,可以进行线和其他地物要素的提取,DEM 数据的生成,以及土地利用变化和地图更新。

1)RS为GIS的信息提供源。早期利用摄影测量像片或RS卫星,经纠正、处理形成正摄影像图,进一步目视判读之后,可编制出多种专题用图,这些图件经过扫描或手扶跟踪数字化之后成为数字电子地图,进入到GIS中,实现多重新型的综合分析,派生出新的图形和图件。例如,公路选线设计中根据地形图、土壤图、地质水文图和选线约束条件模型派生出最佳路线图;流域综合治理中,依坡度图、土壤图、植被图通过GIS产生出土地利用评价图和土地利用规划图。

比较理想的RS作为GIS的数据源是将RS的分类图像数据直接顺利地进入GIS中,经过栅矢转化形成空间矢量结构数据,满足GIS的多种应用和需求。

2)GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段。RS信息源主要来源于地物对太阳辐射的反射作用,识别地物主要依据于RS量测地物灰展值的差异,实践中出现“同物异谱”和“同谱异物”是可能的,从单纯的RS数字图像处理,这类问题解决难度较大,若将GIS与RS结合起来,此类问题就易于解决。如GIS将地形划分为阳坡、阴坡、半阴半阳及高山、中山、低山,配合RS进行地表植被分类,就能获得很好的效果。(www.xing528.com)

3)RS与GIS的结合方式。需要建立一种标准的空间数据交换格式,RS与GIS之间、各种GIS之间、GIS与数字电子地图之间的数据交换格式和标准,这是全世界都关注的问题,美国联邦空间数据委员会1992年颁布了空间数据交换标准SDTS(Spatial Data Transfer Standard),澳大利亚基于美国SDTS建立了自己的ASDTS,我国亦正在建立相应的标准。应该建立一个全世界统一的标准交换格式,实现空间数据共享,完成数字地球工程。发展方向是将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,国外已有这样的系统,如美国NASA 国家空间实验室的地球资源实验室开发的ELAS系统,将数字化图形数据、同步卫星影像和其他数据置于统一的数据库,实现统一分析、处理合制图。

(2)RS与GNSS集成。从GIS的需求去看,GNSS与RS都是有效的数据源,GNSS 数据精度高、数量较少,侧重提供特征点位几何信息,发挥定位和导航功能,当GNSS操作者到达实地时,还能明确地物属性;而RS则数据量很大,数据精度低,侧重从宏观上反映图像信息、几何特征,把GNSS与RS有机地结合起来,可以实现定性、定位、定量的对地观测。DGNSS实时数据实时进入RS系统,事时显示、纠正、校正RS图像已不是难题。利用GNSS,可以实现RS卫星姿态角测量、摄影测量内外定向元素测定、航测控制点定位、RS几何纠正点定位、数据配准、样地定位、同步地物光谱值测地定位等。

(3)GNSS与GIS的集成。这是最常见、最有发展前景的集成,也是易于实现的集成方式。这种集成的基本思路是把DGNSS的实时数据通过串口实时显示、纠正,线长、面积、体积等空间状态参数的实时计算及显示、记录。其集成的基本技术方法无非是将GNSS数据通过RS-232C接口按设置的通讯参数实时地传入GIS中,是非常普及的技术,至于一些显示、计算,在GIS二次开发中也很容易实现。