基于ENVIIDL与ArcGIS实现遥感GIS系统一体化开发(ESRI中国)_

ArcGIS10地理信息系统教程从初学到精通3章

第3章地理数据库 地理数据库(Geodatabase)是一种面向对象的空间数据模型,它对于地理空间特征的表达更接近我们对现实世界的认识。地理数据库在一个公共模型框架下,对GIS处理和表达的空间特征,如矢量、栅格、不规则格网(triangulated irregular network, TIV、网络等进行统一描述和存储,是目前最先进的数据管理模式。本章主要介绍地理数据库的概念,Ueodatabase的数据管理.智能化操作,版本与长事务管理等的原理与操作方法。 3.1 Geodatabase概述 3.1.1 Geodatabase数据模型 Geodatabase和空间数据库(spatial database)在本质上没有很大的区别,只是提法的不同。GIS使用Geodatabase来描述地理数据库的概念与操作,方便起见,本章皆用Geodatabase 描述地理数据库。 Geodatabase是Esri公司经过多年研发,在先前数据模型的基础上进化而来的,是保存各种数据集的“容器”。它建立在标准的关系数据库(RDBMS)基础之上,使用标准关系数据库技术表现地理信息数据模型,并加入了空间数据管理的模式。Geodatabase中所有的数据都被存储在一个RDBMS中,既包括每个地理数据集的框架和规则,又包括空间数据和属性数据的简单表格。Geodatabase为ArcGIS更好地管理和使用地理数据提供了数据接口和管理框架,它集成了所有在ArcGIS中可以使用的数据类型(如要素类、格数据集、表)及其显示、访问、存储、管理和处理的方法。 1.Geodatabase的数据组织 Geodatabase依据层次型的数据对象来组织空间数据,这些数据对象包括对象类(object class、要素类(feature class)和要素数据集(feature dataset)等。 1)对象类 在Geodatabase中,对象类是一种特殊的类,它没有空间特征,表现为可关联某种特定行为的表记录。如某块地的主人,在“地块”和“主人”之间,可以定义某种关系。 2)要素类 同类空间要素的集合即为要素类,如河流、道路、植被、用地、电缆等,也就是通常理解的矢量数据中的“图层”。要素类之间可以独立存在,也可以具有某种关系。当不同的要素类之间存在关系时,可将其组织到一个要素数据集中。 3)要素数据集 要素数据集由一组具有相同空间参考的要素类组成。一般而言,在以下三种情况下,可以考虑将不同的要素类组织到一个要素数据集(简称为要素集)中。 一专题归类表示。当不同的要素类属于同一范畴时,如全国范围内不同比例尺的公路交通专题数据,其点、线、面类型的要素类可组织成一个要素数据集。 一创建几何网络。构成几何网络的不同要素类必须组织到同一个要素数据集中。如燃气网络中,有阀门、减压阀、管路等设备,它们分别对应点或线类型的要素类,在进行燃气网络对应的几何网络建模时,这些要素类就必须放在同一要素数据集下。 一考虑平面拓扑。共享公共几何特征的要素类,如用地、水系、行政区界等。当移动其中的一个要素时,其公共的部分也要求一起移动,并保持这种公共关系不变。此种情况下,

遥感地理信息系统

遥感地理信息系统 摘要:系统介绍了海洋渔业遥感、海洋地理信息系统(MGIS)的关系、发展和特点。以及具有自主知识产权、可业务化运行的海洋渔业遥感、地理信息系统技术应用服务系统的研制技术方法和功能特点。 关键词:RS GIS 1 引言 正当人们提出21世纪将是信息时代,亦是海洋世纪的时候,“数字地球”展现了它非同小可的前景。为此, 1999年5月14日,由国家科技部主持召开了我国开展“数字地球”工作的专家研讨会。对会议的中心议题和专家的高见,笔者颇受鼓舞和启发。无疑,我国将来的“数字海洋”当为“数字中国”主要组成部分之一。 随着“数字海洋”战略的提出, 地理信息系统( GIS) 作为对蕴涵空间位置信息的数据进行采集、存储、管理、分发、分析、显示和应用的通用技术以及处理时空问题的有力工具,愈来愈被海洋领域的专家所关注.海洋信息系统研究理论和技术得以发展。 同时,为了满足渔业部门渔业生产指挥和管理需要,维护国家海洋权益,国家836海洋领域95期间设立专题项目‘海洋渔业遥感信息服务系统技术和示范试验’,研制了具有自主知识产权、可业务化运行的海洋渔业遥感、地理信息系统技术应用服务系统。 2 海洋渔业遥感与海洋地理信息系统的关系、发展和特点 2.1 海洋渔业遥感与海洋地理信息系统的关系 (1)RS信息在GIS中的运用 GIS的建立,首先问题是收集信息。RS技术具有宏观性、高分辨率、多波谱、多相时、动态性,及时性的特点。它的数字影像处理又是基于图像数据库的操作与管理,经过计算机图像处理技术所获取的大量图形图像信息数据为GIS提供了丰富的信息源,将RS信息应用于GIS,可以大大降低GIS中数据获取的成本,加快数据更新的步伐。 (2)GIS对RS的有效支持 GIS是RS的合理“延伸”,GIS引入到RS图像处理和RS应用分析中,大大提高了RS 图像的可识别性。例如,在RS图像的分类处理中,将GIS的地形信息与陆地卫星图像处理结合起来,可在很大程度上提高RS数据的自动分类精度及应用价值。 其中,GIS对RS支持的具体内容包括:数据管理、数据支持、功能支持。 2.2 海洋渔业遥感与海洋地理信息系统的发展

遥感与地理信息系统课程教学大纲

GDOU-B-11-213《遥感与地理信息系统》课程教学大纲 课程简介 遥感技术及应用是一门具有广泛实用性的专业基础课。该课程在遥感技术理论阐述基础之上,讲述该技术在地质、土地、海洋、农林、城市等资源环境调查、监测等方面的应用。地理信息系统全面系统讲述的其技术体系,突出地理信息系统的基础理论、技术与应用。 课程大纲 一、课程的性质与任务:遥感与地理信息系统是农业资源与环境专业、森林资源保护与游憩专业的必修课程。通过该课程的学习,学生可以掌握遥感的物理基础、认识并能判读航空航天图像和地理信息系统(Geographical Information System)的基本原理,掌握利用现代化技术管理和评价农业及森 林旅游资源的基本技能。总学时70。 二、课程的目的与基本要求: 本课程将从遥感和地理空间信息的基本概念、特点及应用入手,介绍遥感影像的产生、特点、认识和应用,地理信息系统中地理空间信息的获取、数据库建立、信息处理、信息输出和地理信息系统的建立及应用等内容,通过本课程的学习,学生具有以下几个方面的能力: 1、掌握遥感影像产生的基本原理 2、能认识、判读、处理和应用遥感资料 3、掌握地理信息系统的基本原理 4、掌握地理信息系统的空间分析方法 5、掌握地理信息系统的开发方法 三、面向专业:农业资源与环境专业、森林资源保护与游憩专业 四、先修课程:《高等数学》、《地图编绘学》、《测量学》、《计算机高级编程语言》(面向对象的编程语言VB或VC++)、《数据库原理》 五、本课程与其它课程的联系: 本课程要应用到高等数学和计算机编程语言(面向对象的编程语言VB或VC++)及数据库原理

历年中科院遥感所 GIS 地理信息系统概论考博真题

2000年中科院遥感所博士入学考试(GIS) 一、名词解释(每个4分,共20分) 1. 空间拓扑关系 2. 地址匹配 3. 元数据 4. 栅格数据结构 5. 空间数据精度 二、简答题(每个10分,共30分) 1. 简述地理信息系统的组成 2. 数字地形模型(DTM)的构建与应用 3. 叠加分析 三、问答题(任选二,每个25分,共50分) 1. 地理信息系统的发展及趋势 2. 时空动态数据结构研究 3. 结合你的专业,论述GIS应用的关键技术问题 2001年中科院遥感所博士入学考试(GIS) 一、名词解释 1. 地址匹配 2. 地图精度 3. 关系数据库 4. 四叉树 二、简答题 1. GIS的特点及应用 2. GIS的结构及功能 3. 空间分析方法及应用 三、论述题 1. GIS的发展趋势 2. GIS与RS、GPS的集成方法 3. GIS空间分析功能的缺陷及改进方法 2002年中科院遥感所博士入学考试(GIS) 一、名词解释 1. 地理空间 2. 行程编码 3. 地址匹配 4. 拓扑关系 5. 空间数据元数据 二、简答 1. 地理信息系统的组成与功能 2. 数字地形模型的建立方法与特点 3. 地理信息系统互操作

三、问答 1. GIS的发展历程 2. 结合你的专业,谈一谈gis的应用与关键点 2003中科院遥感所GIS部分试题(版本一) 一、名词解释 1. GIS 2. 数据挖掘 3. 空间索引 二、简答题: 1、GIS标准化的意义及作用 2、数据质量标准 三、论述 1、关于长江三峡搬迁的,求几个数据。很麻烦。 2、关于温度梯度的 2003年GIS试题(版本二) 一名词解释 DEM、TIN、平移转换、栅格结构 二、简答 1、GIS的组成 2、空间拓扑分析 3、GIS互操作 三、论述(任选二个) 1、GIS的发展简史和趋势 2、WebGIS的核心模型及其应用 3、结合您的专业,谈谈GIS的应用关键和潜在领域 2005年中国科学院遥感所GIS考博试题 一、简答题 1. 传统数据库管理空间数据的缺陷 2. GIS中TIN的生成步骤 3. 空间信息分析的基本方法有哪些 4. GIS标准化的内容 5.地理信息系统的开发策略 6.谈谈GIS与RS的关系 7. 开放式地理信息系统实现技术 8. 电子地图的特征 9. 空间索引有哪些,特点是什么 二、论述题 1. 印度洋海啸造成重大伤亡。请设计一个海啸预警、检测、评估系统的系统方案。

《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》重点(自制)

第一章 1.地理信息系统:是在计算机软硬件支持下,对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 2.地理信息系统的主要组成部分:硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。 3.GIS功能分为以下五个方面: ①数据采集与输入;②数据编辑与更新; ③数据存储与管理;④空间数据分析与处理; ⑤数据与图形的交互显示。 4.21世纪GIS应用新的发展趋势:网络GIS、组件式GIS、虚拟现实GIS、时态GIS、互操作GIS、3S集成。 5.对基于GIS的空间分析的理解不同的角度和层次: ①按空间数据结构类型;②按分析对象的维数; ③按分析的复杂性程度。 第二章 1.ArcGIS的基础模块:ArcMap、ArcCatalog、Geoprocessing。 2.Geoprocessing地理处理框架:具有强大的空间数据处理和分析工具,包括地理处理工具的集合和模型构建器。 第三章 1.空间数据采集:是指将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计算机可以识别处理的数字形式。 2.数据组织:就是按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程, 3.ArcGIS中主要有Shapefile、Coverage和Geodatabase三种数据组织方式。 4.地理数据库:是按照层次型的数据对象来组织地理数据。 5.要素类:是具有相同几何类型和属性的要素的集合,即同类空间要素的集合。 6.地理数据库建立的一般过程: ①地理数据库设计;②地理数据库建立; ③建立地理数据库的基本组成项;④向地理数据库各项加载数据; ⑤进一步定义地理数据库。 7.地理数据库的基本组成项:对象类、要素类和要素数据集 8.要素类的分类:简单要素类和独立要素类。 9.创建拓扑的优势:

GIS遥感图像的基本处理教程

实验一遥感图像的基本处理 一、实验要求 1.学会使用Erdas软件打开不同格式的图像

2.认识遥感图 以沈阳农业大学2011年高分辨率Quickbird遥感影像为底图, 识别操场位置形状大小颜色阴影 所住宿舍、位置形状大小颜色阴影 教学楼位置形状大小颜色阴影

雷达站位置大小颜色 水塔、位置形状大小颜色阴影 煤堆位置形状大小颜色 植物园广场间接

农田形状大小颜色 东陵陵园,位置形状大小颜色阴影在Erdas中调整遥感图像波段。 在工具栏上点击raster选择band combinations,在弹出来的对话框中对波段进行编辑,然后点击OK 3.学会使用Erdas软件的import/export文件导入功能 导出 在总的工具栏上点击第二个按钮import,在对话框中选择Export,选择

好输出文件类型,找到要输入的文件,并且新建要输出的文件名和确定存储位置,即可点击OK键输出文件 导入 勾选INport,选择输入文件类型,找到输入文件,新建输出文件名称及储存位置,即可点击OK 实验材料:2002年Landsat ETM+ 30m辽宁省沈阳市图像。 4.为图像添加aoi图层,并对遥感影像进行裁切 分别对Quickbird和Landsat ETM+影像进行处理,高分辨率影像要求裁切出沈阳农业大学校区,低分辨率影像要求裁切出沈阳市及周边郊区,aoi比要求实验区稍大,以方便进行后期处理。高分辨率影像适于纵向输出,低分辨率影像适于横向输出。 添加AOI图层

在工具栏点击AOI选项下的tools,选择一个工具对图片中想要创建图层的位置进行框选。 对框选的区域进行保存,存为AOI文件 裁剪

地理信息系统软件ArcGIS应用课程

中国人民大学社会与人口学院 地理信息系统软件ArcGIS应用课程学习班(第一期) 课程简介: 地理信息系统是构建、采集、存储、管理和分析空间数据的应用技术,又是跨越地理科学、信息科学和空间科学的应用交叉学科。地理信息系统的应用领域非常广泛,主要有国土规划、公共安全、公共交通、电力供应、税收财政、工商管理、水利、农业、环境、土地管理、矿业、医疗卫、防震减灾、城市供水、邮电通讯、煤气燃气供应、房地产管理、中介服务、金融保险、商业服务、国防建设等。 ArcGIS 是Esri功能最强大的GIS软件产品。本课程是掌握和应用该软件基本工具的入门篇。学员将学习GIS的基础知识,软件的基本功能和基本操作。主要内容包括:空间数据可视化、创建地图、编辑地理数据、GIS查询与空间分析、Geodatabase构建。通过典型案例分析练习,学员将学会如何为GIS项目准备和处理数据,并使用常见的分析工具来分析地理数据。主讲教师: 张耀军中国人民大学社会与人口学院副教授、人口资源环境经济学教研室主任,中国科学院地理科学与资源研究所博士。研究方向为区域经济,人口资源环境可持续发展,文化与区域发展,区域人力资源开发。主要开设课程:《中国区域发展》,《生态经济学》、《应用生态学》、《管理心理学》、《社会调查研究方法》、《社会工作》。已在国内期刊上发表论文30多篇,主持或参加课题20余项,独著1部,参与编写5部。 培训方式及培训内容(共三天): 培训方式 理论与实践相结合,强调操作技能,注重软件实现 培训内容(三天ArcGIS学习班教学计划): (一)ArcGIS应用基础 1. ArcMap基础:新地图创建、数据加载、数据层操作与保存等 2. ArcCatalog应用基础:文件夹连接、文件类型显示和增删、目录内容的浏览与检索、图层管理、数据转换与输出 3. Geoprocessing:Geoprocessing地理处理的基本介绍、Toolbox的新建与管理、Toolbox 内容的基本介绍 (二)空间数据的采集与组织

外文翻译---在遥感和地理信息系统的规模度量

外文资料与中文翻译 Metrics of scale in remote sensing and GIS Michael F Goodchild (National Center for Geographic Information and Analysis, Department of Geography, University of California, Santa Barbara) ABSTRACT: The term scale has many meanings, some of which survive the transition from analog to digital representations of information better than others. Specifically, the primary metric of scale in traditional cartography, the representative fraction, has no well-defined meaning for digital data. Spatial extent and spatial resolution are both meaningful for digital data, and their ratio, symbolized as US, is dimensionless. US appears confined in practice to a narrow range. The implications of this observation are explored in the context of Digital Earth, a vision for an integrated geographic information system. It is shown that despite the very large data volumes potentially involved, Digital Earth is nevertheless technically feasible with today?s technology. KEYWORDS: Scale, Geographic Information System , Remote Sensing, Spatial Resolution INTRODUCTION: Scale is a heavily overloaded term in English, with abundant definitions attributable to many different and often independent roots, such that meaning is strongly dependent on context. Its meanings in “the scales of justice” or “scales over ones eyes” have little connection to each other, or to its meaning in a discussion of remote sensing and GIS. But meaning is often ambiguous even in that latter context. For example, scale to a cartographer most likely relates to the representative fraction, or the scaling ratio between the real world and a map representation on a flat, two-dimensional surface such as paper, whereas scale to an environmental scientist likely relates either to

重庆交通大学硕士研究生入学复试《遥感与地理信息系统》考试大纲.doc

重庆交通大学硕士研究生入学复试 《遥感与地理信息系统》考试大纲 一、考试性质 遥感与地理信息系统是我校地图学与地理信息系统专业硕士生选考的专业课。考生必须熟练掌握遥感和地理信息系统的基本理论和基本知识,以适应硕士生专业学习的需要。考试对象为参加2014年全国硕士研究生入学复试的准考考生。 二、考试形式与试卷结构 (一)答卷方式:闭卷,笔试,满分100分。 (二)答题时间:120分钟 (三)考试内容:遥感与地理信息系统各50% (四)题型比例: 选择题20分 判断题10分 名词解释20分 简答题30分 分析论述题20分 三、考察要点与要求: (一)遥感 1、遥感的基本概念 理解并掌握遥感的基本概念、特点、类型,了解遥感过程及其技术系统;了解遥感的发展与前景。 2、遥感的物理基础 理解并掌握电磁波、电磁波谱及电磁辐射等基本概念与专业术语;理解黑体辐射、太阳辐射、大气窗口概念的意义;理解并掌握太阳辐射及大气对太阳辐射的影响;理解并掌握地球辐射与地物波谱;掌握反射率及反射波谱等基本概念,掌握常见地物反射波谱特征,了解影响地物光谱特性的因素。 3、遥感平台与遥感成像 了解遥感平台的种类及目的用途;理解并掌握光学遥感和微波遥感的成像机理;了解目前常用的传感器及其主要应用范围;熟悉遥感图像的特征。 4、遥感信息提取 掌握光学和数字图像的基础知识;了解遥感图像的目视解译;理解遥感图像的几何畸变与辐射畸变因素,掌握遥感图像校正与增强处理的基本方法与步骤;理解多源信息复合的目的、意义和方法;掌握

遥感图像的分类过程及主要方法。 5、遥感的应用 对遥感在植被、水体、土壤及地质、环境等方面的应用及3S技术有一定的认识和实际经验。 (二)地理信息系统 1、基本概念 掌握地理信息系统的基本概念、地理信息系统的功能和应用、地理信息系统的组成,了解地理信息系统的类型、与相关学科及技术的关系以及地理信息系统的发展历程。 2、地理空间数学基础 掌握地理空间的概念,理解地球空间参考、空间坐标转换、空间尺度类型、地理格网的建立方法。 3、空间数据模型与数据结构 理解地理空间的概念与空间抽象的层次、空间数据的概念模型、空间关系、主要空间逻辑数据模型;掌握矢量数据结构、栅格数据结构及其表示方法、矢量与栅格一体化数据结构的表示形式。 4、空间数据采集与处理 掌握空间数据采集的主要方法与步骤、了解数据重构方法,掌握空间数据的压缩方法以及空间数据质量的评价与控制。 5、基本空间分析 掌握空间分析的概念、内涵、步骤。掌握叠置分析、缓冲区分析、窗口分析、网络分析方法及其应用。 6、DEM与数字地形分析 掌握DEM的建立方法与流程,掌握数字地形分析、数字高程模型及其应用。 7、地理信息系统空间插值 掌握空间插值的相关概念、内涵以及空间插值的主要方法和应用。 8、地理信息系统应用 了解“3S”技术集成及其应用、地理信息科学、数字地球与智慧地球的概念。 9、了解国内地理信息产业前景、发展现状和时政要闻。 四、参考书目: 《遥感导论》,梅安新,高等教育出版社,2001 《地理信息系统教程》,汤国安,高等教育出版社,2007

遥感与地理信息系统

西南林业大学 课程实习报告 课程名称:遥感与地理信息系统 指导教师:张加龙 实习时间:12.24-12.26 实习内容:昆明市盘龙江下游区 域遥感影像矢量化分析与制图 姓名:张培 学号: 20110455079 专业:林学 提交时间:2013.12.30

一、实验目的 1.了解GIS、RS的基本原理,熟练掌握ArcGIS软件的使用。 2.能使用软件进行图像的矢量化、建库、空间分析、制图等操作。 3.熟悉掌握遥感与地理信息系统的理论知识。 4.熟悉ArcGIS软件的操作,进行遥感图像的矢量化。 二、实习内容 根据盘龙江下游卫星影像图,把卫星影像图进行棚格数据的矢量化,并制成地图谈谈对该区林业建设的看法。 三、实习具体操作步骤 (1)个人数据库的建立 影像图为盘龙江下游卫星影像图。启动ArcCatalog,在E盘新建文件夹下新建个人数据库,要素集以kunming命名,在个人数据库下面以西安WGS1984坐标系为标准,分别新建要点线面的要素类:DLTB、XZDW、point。如图:

线、面的要素类的建立同上面的步骤一样,但是需要更改一下要素类型,线的改成线要素,面的改成面要素就完成了。 (2)卫星图片的矢量化 以卫星影像图当做背景,矢量化图层并建立地类图班数据库,土地分类可参考老师所给的第二次全国土地调查云南省土地分类表为标准。先打开Arcmap,添加影像图为盘龙江下游卫星影像图和kunming下面的点线面三个要素。将上述新建的几个要素导入其中,打开“编辑器”,新建立多边形,通过目视判读,用不同的颜色表示不同的要素类别。同一小组内的两名同学,把该影像图分为上下两块,每个人分别对自己的地域进行描图。当图描好以后,开始进行图形的合并,合并出来的图形有重叠的部分,和空隙的部分。我们应用拓扑关系查找出相应的重叠区、空隙区得位置,一个一个修改,直到没有错误为止。然后再对图像上面渲染,选择适合的颜色把各个用地区分开来,下表就是老师给的图地分类标准,编辑属性主要的步骤是:根据目视判读,新建各地类的多边形,画出多边形后,打开其 属性表,并根据给的标准在属性表中编辑信息。

遥感及地理信息系统答案

《遥感及地理信息系统》答案 海洋学院2002级遥感及地理信息系统课程考试B卷 考试日期:2005年1月19日时间:13:30-15:30 地点: 南楼112 要点:不需要死记硬背,主要看理解程度;2、重要的是要点与思路。 一基本概念(每题4分) 1、遥感(RS)与地理信息系统(GIS)。 答:广义的遥感泛指一切无接触的远距离探测,包括电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。狭义的定义指的是应用探测仪器,不与目标物相接触,从远处把目标的电磁波特性特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合探测技术。GIS:不仅与属性,而且与空间有关的信息系统,因此除了属性管理功能外,更重要的是其空间分析功能。 2、大气窗口及其主要光谱段。 答:通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段称为大气窗口。 大气窗口的光谱段主要有: ,为紫外、可见光、近红外波段。 和,为近、中红外波段。 ,为中红外波段。

8-14μm,为远红外波段。 ,为微波波段。 3、节点、顶点;线段、弧。 答:线的起点、终点和交点称为节点,线的中间点称为顶点。 节点之间的线段称为弧,它具有方向性,顶点之间的曲线称为线段。 4、元数据 答:是关于数据的数据,是有关数据和信息资源的描述信息。地理元数据是关于地理相关的数据和信息资源的描述信息。它通过对地理空间数据的内容,质量、条件和其他相关特征进行描述与说明,帮助人们有效地定位、评介、获取和使用地理相关数据。 二简述题(每题6分) 1、简述GIS、遥感(RS)与全球定位系统(GPS)三者的关系。 它们呈现三角关系,具体的讲,GIS与RS的关系是RS是GIS的数据源,GIS是RS数据抽象和管理的手段;GIS与GPS的关系是GPS是GIS数据定位的重要手段,通过GPS可以使GIS中的数据定位更精确,G反过来GIS又使GPS的定位更精确和全面;GPS与RS的关系是,GPS指导RS的影像数据的定位,纠正RS影像数据的变形和误差,RS通过影像全局性地确定GPS的定位情况。 2、GIS的基本框架及基本功能。 根据图的基本框架,GIS的基本功能:

遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用

第八章遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用 教学目的:了解遥感技术与地理信息系统的基本原理、类型与特征;了解遥感技术与地理信息系统技术在景观生态学研究中的应用。 重点难点:教学重点遥感技术与地理信息系统技术在景观分类与格局分析过程中的应用。 随着遥感和地理信息系统技术的迅猛发展,他们已经广泛地应用到各个研究领域中,尤其是与地理空间密切相关的学科。景观生态学作为一门研究景观空间格局与生态过程的学科,分析各种景观现象在不同时空尺度上的分布特征、演变规律、空间镶嵌关系及其对不同景观格局的模拟研究成为景观生态学的研究核心,而地理信息系统在空间分析和空间模拟上的强大功能,为在景观生态学的应用和推广提供了基础。 第一节遥感技术及其在景观生态学中的应用 一、遥感技术基本原理、类型与特征 遥感,遥远的感知,指通过任何不接触被观测物体的手段来获取信息的过程和方法。 1、遥感技术的基本原理 遥感技术的基本原理:是用光谱扫描仪或红外扫描仪对地球表面的地物光谱或温度特征进行记录,通过计算机的数据或图像处理分析地表特征。 2、遥感技术的优点 1)避免研究者对研究对象的直接干扰。 2)能够提供大范围的瞬间静态图像,是生态学家目前获取大尺度上(尤其是区域或全球范围)各种生态和物理信息的主要手段。 3)提供了大面积重复观测的可能,为资料的快速获取与更新、为多时段的对比研究和动态分析提供了基础,是大尺度格局动态的唯一监测手段。 4)大大拓宽了人类观测地球的光谱分辨能力。 5)可以提供高空间分辨率的资料,可以有效地为景观生态学研究提供所必需的多尺度上的资料。 6)遥感数据一般都是空间数据,这也是研究景观的结构、功能和动态所必需的数据形式。 7)现代遥感技术直接提供数字化空间信息,从而大大地促进了景观生态学资料的收集、贮存,以及处理和分析过程,并且使遥感、GIS和计算机模型的密切配合成为必然。 3、遥感数据的基本特征 ?遥感数据一般可分为航空像片数据和数字遥感数据。 ?航空像片数据的空间分辨率反映在像片的比例尺和胶片的灵敏程度上; ?数字遥感数据对地物记录的详细程度主要反映在空间分辨率上。 二、遥感图象处理及其在景观分类中的应用 1、遥感技术在生态学应用中经历的阶段 航空摄影阶段:始于19世纪后期。 从航空摄影向航天摄影过渡的阶段:大约从20世纪50年代至70年代。 1972年美国发射陆地资源卫星(Landsat)标志着航天遥感的开始。 航天摄影阶段:以各种遥感卫星和先进的图像处理技术为标志。

遥感与gis区别

摄影测量与遥感技术 20世纪60年代以来,由于航天技术、计算机技术和空间探测技术及地面处理技术的发展,产生了一门新的学科——遥感技术。所谓遥感就是在远离目标的地方,运用传感器将来自物体的电磁波信号记录下来并经处理后,用来测定和识别目标的性质和空间分布。从广义上说,航空摄影是遥感技术的一种手段,而遥感技术也正是在航空摄影的基础上发展起来的。一、摄影测量与遥感技术概念 摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴,它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息,并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。摄影测量与遥感的主要特点是在像片上进行量测和解译,无需接触物体本身,因而很少受自然和地理条件的限制,而且可摄得瞬间的动态物体影像。 二、摄影测量与遥感技术的发展 1、摄影测量及其发展 摄影测量的基本含义是基于像片的量测和解译,它是利用光学或数码摄影机摄影得到的影像,研究和确定被摄影物的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。其内容涉及被摄影物的影像获取方法,影像信息的记录和存储方法,基于单张或多张像片的信息提取方法,数据的处理和传输,产品的表达与应用等方面的理论、设备和技术。 摄影测量的特点之一是在影像上进行量测和解译,无需接触被测目标物体本身,因而很少受自然和环境条件的限制,而且各种类型影像均是客观目标物体的真实反映,影像信息丰富、逼真,人们可以从中获得被研究目标物体的大量几何和物理信息。到目前为止,摄影测量已有近170年的发展历史了。概括而言,摄影测量经历了模拟法、解析法和数字化三个发展阶段。表1列出了摄影测量三个发展阶段的主要特点。 如果说从模拟摄影测量到解析摄影测量到解析摄影测量的发展是一次技术的进步,那么从解析摄影测量到数字摄影测量的发展则是一场技术的革命。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于:它处理的原理信息不仅可以是航空像片经扫描得到的数字化影像或由数字传感器直接得到的数字影像,其产品的数字形式,更主要的是它最终以计算机视觉代替人眼的立体观测,因而它所使用的仪器最终只有通用的计算机及其相应的外部设备,故而是一种计算机视觉的方法。 2、遥感及其发展 遥感是通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特征性的技术,这项技术主要应用于资源勘探、动态监测和其他规划决策等领域,摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要利用的是物体反射或发射电磁波的原理,在距离地物几千米、几万米甚至更高的飞机、飞船、卫星上,通过各种传感器接收物体反射或发射的电磁波信号,并以图像胶片或数据磁带记录下来,传送到地面。遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。 遥感技术的分类方法很多,按电磁波波段的工作区域,可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具可分为航天遥感(或卫星遥感)、航空遥感和地面遥感,其中航空遥感平台又可细分为高空、中空和低空平台,后者主要是指利用轻型飞机、汽艇、气球和无人机等作为承载平台。按传感器的工作方式可分为主动方式和被动方式两种。在遥感技术中除了使用可见光的框幅式黑白摄影机外,还使用彩色摄影、彩虹外摄影、全景摄影、红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、CCD线阵列扫描和面阵摄影机以及合成孔径侧视雷达等手段,它们以空间飞行器作为平台,能为土地利用、资源和环境监测及相关研究提供大量多时相、多光谱、多分辨的影像信息。 3、摄影测量与遥感的结合 遥感技术的兴起,促使摄影测量发生了革命性的变化。但由于测制地形图对摄影成果有着特

南师大GIS考研遥感GIS历年试题和笔记

南师大GIS考研遥感+GIS试题 1998 年研究生入学考试试题 gis 一、名词解释 1、空间分析函数 2、GPS 3、四*数编码 4、信息系统 5、OpenGIS 二、简答题(4X 10) 1、空间指标和空间关系量测的主要内容 2、矢量多边形面积的快速算法(要求附框图) 3、DEM、DTM 的概念及其获取方法 4、由栅格数据向矢量数据的转换的方法。 三、综合分析题(2X 20) 1 、地理信息系统的意义、特点与发展趋势2、地理信息系统的信息源与输入方法 南京师大1999 年GIS 遥感学: 一、名词解释(每题 5 分) 1 、亮度温度2、米氏散射 3、航空像片投影差 4、滤波增强处理 二、问答题(每题15 分) 1 、目前遥感技术常用哪些电磁波的波段?请说明各波段的波长范围及主要特性。 2、什么叫发射率?按发射率与波长的关系可将地物分成哪几种类型? 3、以陆地卫星TM 图像的波段为例,说明怎样进行真彩色合成和假彩色合成?假彩色合成图像有什么特殊用途? 4、影响植被在遥感图像上的光谱特征和主要因素有哪些?从绿色植被的典型反射光谱曲线上可看出哪些特点? 三、综合题(20 分) 1998 年7——8 月长江流域遭受特大洪涝灾害,江西鄱阳湖滨一带发生大面积淹没。利用遥感技术进行洪涝灾情的实时或准实时监测及灾后损失评估显得十分重要。请说明怎样利用遥 感技术:1)、进行洪涝灾情的实时或准实时监测;2)、进行灾后损失评估。 (要求从技术路线、方法及所用遥感资料等方面作出说明)地理信息系统 一、名词解释:(20 分) 1 、地理信息科学2、数字地球 3 、数字地形模型 4、Web 地理信息系统(WebGIS) 5、开放式地理信息系统(OpenGIS) 二、试述地理信息系统的设计方法并进行对比分析(20 分)。 三、试述地理信息系统的空间分析功能及相应的应用(20 分)。 四、试述地理信息系统的集成模式(20 分)。 五、简述地理信息系统的热点问题及今后的发展趋势(20 分)。 南京师大2000 年 遥感学 一、名词解释(共40 分) 1 、传感器2、电磁波3、瑞利散射4、黑体辐射

遥感及地理信息系统答案

《遥感及地理信息系统》答案海洋学院2002级遥感及地理信息系统课程考试B卷 考试日期:2005年1月19日时间:13:30-15:30 地点: 南楼112 要点:不需要死记硬背,主要看理解程度;2、重要的是要点与思路。 一基本概念(每题4分) 1、遥感(RS)与地理信息系统(GIS)。 答:广义的遥感泛指一切无接触的远距离探测,包括电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。狭义的定义指的是应用探测仪器,不与目标物相接触,从远处把目标的电磁波特性特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合探测技术。GIS:不仅与属性,而且与空间有关的信息系统,因此除了属性管理功能外,更重要的是其空间分析功能。 2、大气窗口及其主要光谱段。 答:通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的、透过率较高的波段称为大气窗口。 大气窗口的光谱段主要有: ,为紫外、可见光、近红外波段。 和,为近、中红外波段。 ,为中红外波段。 8-14μm,为远红外波段。 ,为微波波段。 3、节点、顶点;线段、弧。 答:线的起点、终点和交点称为节点,线的中间点称为顶点。 节点之间的线段称为弧,它具有方向性,顶点之间的曲线称为线段。 4、元数据 答:是关于数据的数据,是有关数据和信息资源的描述信息。地理元数据是关于地理相关

的数据和信息资源的描述信息。它通过对地理空间数据的内容,质量、条件和其他相关特征进行描述与说明,帮助人们有效地定位、评介、获取和使用地理相关数据。 二简述题(每题6分) 1、简述GIS、遥感(RS)与全球定位系统(GPS)三者的关系。 它们呈现三角关系,具体的讲,GIS与RS的关系是RS是GIS的数据源,GIS是RS数据抽象和管理的手段;GIS与GPS的关系是GPS是GIS数据定位的重要手段,通过GPS可以使GIS中的数据定位更精确,G反过来GIS又使GPS的定位更精确和全面;GPS与RS的关系是,GPS指导RS的影像数据的定位,纠正RS影像数据的变形和误差,RS通过影像全局性地确定GPS的定位情况。 2、GIS的基本框架及基本功能。 根据图的基本框架,GIS的基本功能: 数据输入与编辑功能,GIS建库功能;基本查询;空间分析,数据输出和可视化,数据转换,投影等功能. 3、画图并写出GIS中求多边形面积的计算公式,并作简要说明。 其中的一种方法是梯形法, 见上图,具体的计算公式如下: s=1/2Σ(x i+1-x i )(y i+1 +y i ) 具体图见教材p117 (x i+1-x i )项有正有负,但对这个多边形一周循环计算后多边形以外部分正好抵消。 4、GIS数据输入的几种方法简述。 大致分三种:数字化,矢量化与数据转换。(回答时适当的具体展开一下。) 三问答题(每题15分) 1、试论遥感系统的组成,遥感的特点及在地质中的应用。 分为5部分,分别为:信息源,信息获取,信息记录与传输,信息处理,信息应用。特点:大面积同步观测;时效性;数据的综合与可比性;经济性;局限性。 在地质中的应用:分为岩性识别;地质构造识别;构造运动的分析三大应用。

gis地理信息系统及rs遥感学习教材(最全)

Remote SensingGeographical Information System (RS & GIS ) 遥感及地理信息系统 (讲稿)

第一章GIS 概述 §1.1 地理信息系统的产生与发展 一、GIS产生的背景: 地理学——地图绘制(手工、计算机)——世界上第一个地理信息系统: CGIS(1963年) 二、GIS的发展 1. 计算机技术的发展 2. 空间技术的发展 卫星定位技术 卫星定位的特点 1.全球地面无缝覆盖,全天候定位。2.定位精度高,实时定位速度快。3.观测时间短。4.提供三维坐标。5.使用简便。 GPS系统:美国于1978-1993年发射,共24颗卫星。其中21颗工作卫星,3颗备用卫星。GPS卫星向用户发送用于导航定位的调制波,它含有:载波(L1和L2)、测距码(C/A码和P码)和数据码(导航电文)。C/A码伪距,精度约为20米左右(民用)P码伪距,精度约为2米左右(军用) GLONASS系统:苏联于20世纪70年代开始建设,并于1993年启用由24颗卫星组成。目前在轨14颗卫星;预计于2010年左右使卫星数量达到“满员”状态。民用信号定位精度:30米。 “伽利略”系统:30颗卫星组成欧空局和欧盟合作于1999年启动。2005年12月28日,首颗试验卫星Glove-A成功发射;预计2008年底前全部发射入轨。民用信号精度:1米。 “北斗”系统: “北斗1代”:2000-2003年发射3颗静止轨道试验导航卫星,组成了“北斗”区域导航系统(2颗工作卫星、1颗备用卫星)。 北斗2代:“北斗”全球卫星导航系统。空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。定位精度为10米。 卫星遥感技术 卫星遥感的特点:能够快速、大范围获取地面影像和地表专题数据 ?SRTM计划——航天飞机雷达地形测绘任务(2000年) (Shuttle Radar Topography Mission) 覆盖范围在北纬60度至南纬56度之间。10天内,有99.968%被一次覆盖,94.59%两次,49.25%三次,24.1%四次。 DEM高程数据间隔为1弧秒,约30米,所包含的信息内容相当于1∶5万地形图 SRTM由三部分组成:主雷达天线、桅杆、机外雷达天线(Outboard radar antenna) 现代GIS的相关技术: 地理学、遥感技术、测量学、数学和统计学、制图技术、计算机科学、专家系统、计算机图形学、计算机辅助设计、数据库技术、软件工程 §1.2 GIS的相关概念 1、数据:是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示,如数字、文字、符号、

主流GIS软件介绍及比较

国内外主流GIS软件介绍 国外: (1)ArcGIS:ArcGIS是美国ESRI公司在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后,成功地推出的代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。ArcGIS作为一个可伸缩的平 台,无论是在桌面,在服务器,在野外还是通过Web,为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。 ArcGIS系列软件包括: ArcGIS Desktop:一个专业GIS应用的完整套件 ArcGIS Engine:为定制开发GIS应用的嵌入式开发组件 ArcSDE、ArcIMS和ArcGIS Server:服务端GIS ArcGIS Mobile:Esri公司移动GIS解决方案之一; ArcGIS Online:一个面向全球用户的公有云GIS平台,为用户提供了按需的、安全的、可配置的GIS服务。 ( ArcGIS Desktop界面) (2)MapInfo:是美国MapInfo公司的桌面地理信息系统软件,是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能,形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型软件系统。MapInfo 含义是“Mapping + Information(地图+信息)” 即:地图对象+属性数据。

(MapInfo Professional 界面) (3)Skyline:是美国Skyline 公司研发的一套优秀的三维数字地球平台软件。凭借其国际领先的三维数字化显示技术,它可以利用海量的遥感航测影像数据、数字高程数据以及其他二三维数据搭建出一个对真实世界进行模拟的三维场景。目前在国内,它是制作大型真实三维数字场景的首选软件。 Skyline 软件优点 1)产品线齐全,涵盖了三维场景的制作,网络发布,嵌入式二次开发整个流程; 2)支持多种数据源的接入,其中包括 WFS,WMS,GML,KML,Shp,SDE,Oracle, Excel 以及 3DMX,sketch up 等,方便信息集成; 3)通过流访问方式可集成海量的数据量,它可制作小到城市,大到全球的三维场景; 4)飞行漫游运行流畅,具有良好的用户体验; 5)支持在网页上嵌入三维场景,制作网络应用程序; SkylineTerrasuite 主要包含 3 类产品: 1)TerraBuilder 融合海量的遥感航测影像数据、高程和矢量数据以此来创建有精确三维模型景区的地形数据库。 2)TerraExplorer 它是一个桌面工具应用程序,使得用户可以浏览、分析空间数据,并对其进行编辑,添加二维或者是三维的物体、路径、场所以及地理信息文件。

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