《遥感技术与应用原理》第8章 RS、GIS、GPS的综合应用与发展前景
遥感原理与应用各章节知识点总结
遥感原理与应用各章节知识点总结
遥感原理与应用各章节知识点总结如下：
1. 遥感定义：遥感是指通过非接触的方式，远距离感知目标物体的基本属性，包括位置、形状、大小、方向、表面温度等。
2. 电磁波谱：遥感的工作基础是电磁波谱，包括可见光、红外线、微波等不同波段的电磁波。
不同的物体对不同波段的电磁波有不同的反射和吸收特性，因此通过测量这些特性，可以反演出物体的基本属性。
3. 传感器：传感器是遥感的“眼睛”，它能够接收和记录电磁波谱中特定波段的信息。
常见的传感器包括光学相机、红外扫描仪、微波雷达等。
4. 数据处理：数据处理是遥感中非常重要的环节，它包括预处理、增强、变换和分析等步骤。
通过这些步骤，可以将原始的遥感数据进行处理，提取出有用的信息，并对这些信息进行解释和识别。
5. 应用领域：遥感的应用领域非常广泛，包括资源调查、环境保护、城市规划、交通管理、气象监测、灾害预警等。
6. 发展趋势：随着科技的不断发展，遥感技术也在不断进步和完善。
未来的遥感技术将更加注重智能化、自动化和实时化，同时也会更加注重多源数据的融合和综合应用。
以上是遥感原理与应用各章节知识点总结，如需获取更具体的内容，建议查阅相关教材或权威资料。
试论述遥感技术的应用领域和前景
试论述遥感技术的应用领域和前景下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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遥感图像与GIS的综合应用研究
遥感图像与GIS的综合应用研究遥感技术的发展和进步为人类的生产和生活带来了前所未有的变化。
遥感技术可以获取到人类无法观测的地理信息，随着遥感技术不断提高，人们对遥感技术的应用也越来越广泛。
其中，遥感图像与地理信息系统（GIS）的综合应用，成为了遥感技术应用的一个重要方式。
遥感图像和GIS本身相互独立，但二者结合起来，可以实现更加准确和详细的地球表面情况描述，以及更好地服务于人类社会的需求。
例如，遥感图像技术可以提取出地表各种不同的物理量（如温度、湿度等），GIS技术可以将这些物理量信息进行空间分布分析和数据处理，并进而形成具有地理信息的系统。
在遥感图像与GIS的应用中，遥感图像的各种特性和GIS的优势相互结合，形成了一个强大的工具。
其主要的应用范围包括：土地利用与变化识别、资源环境管理、自然资源调查与评估、城市规划与管理、灾害监测与评估等。
尤其是在资源环境管理领域的应用，将成为未来的一个重点研究和应用方向。
由于遥感图像与GIS的应用涉及到海量的数据处理和分析，因此，如何高效、准确地完成数据获取、处理和分析成为了一个关键问题。
传统的大规模手动数据处理显然难以满足高效要求，这就需要配备专门的设备和软件来实现高效化的数据处理和分析。
遥感图像技术主要涉及遥感卫星或飞机拍摄的图像获取，其中包括多光谱图像、高分辨率图像、雷达图像等。
这些图像需要进行预处理如影像纠正等，以保证后续分析的准确性。
其中选择合适的遥感图像是至关重要的，因为遥感图像的质量会影响到后续分析的准确度。
GIS技术则主要涉及到空间数据和属性数据等的整合处理，以及地图的制作和效果评估等。
GIS技术的优势在于，它不仅仅是一个地图处理工具，更是对地理信息数据进行处理和分析的工具。
在GIS软件的支持下，用户可以对数据实现分层管理、空间分析和数据多样性展示等各种功能。
当然，遥感图像与GIS的综合应用在实际操作过程中，存在许多个别问题，如：一些图像中的动态变化（如云层或雾气）会影响遥感图像的清晰度；有时数据的获取与处理可能存在一定的难度。
遥感、地理信息系统和全球定位系统综合应用
未来发展趋势与展望
技术创新
随着技术的不断发展，遥感、地理信息系统和全球定位系 统的数据获取、处理和应用能力将进一步提高，实现更高 精度的数据融合和分析。
应用领域拓展
随着人们对地理信息需求的增加，综合应用将在城市规划、 环境保护、资源管理等领域发挥更大的作用。
数据安全和隐私保护
随着地理信息数据的广泛应用，数据安全和隐私保护将成 为重要问题，需要加强技术和管理措施的保障。
综合应用
遥感、地理信息系统和全球定位系统综合应用能够实现数据获取、处 理、分析和可视化的一体化，提高空间信息的应用价值。
对实际应用的启示
跨学科合作
数据共享与标准化
遥感、地理信息系统和全球定位系统综合 应用需要跨学科合作，包括地理学、计算 机科学、数学等多个领域。
促进数据共享和标准化，提高数据质量和 可比性，降低数据获取成本。
农业精准作业
在农业领域，GPS可用于农机自动驾驶、精准施 肥、播种等作业，提高农业生产效率。
ABCD
无人机航拍
通过GPS对无人机进行精确导航，实现高效、安 全的航拍作业。
地质调查与测量
利用GPS进行地质调查和测量，可实现高精度的 地理信息采集和数据处理。
05 遥感、地理信息系统和全 球定位系统的综合应用
GIS组成
GIS由硬件、软件、数据、人员和方法五个部分组 成。
GIS发展历程
GIS经历了从萌芽期、开创期、发展期到成熟期的 四个阶段。
GIS的数据模型与结构
数据模型
GIS的数据模型包括矢量数据模型、栅格数据模型和混合数据模型。
数据结构
GIS的数据结构包括矢量数据结构、栅格数据结构、混合数据结构 和其他数据结构。
《遥感原理与应用》复习导览
电磁波与电磁波谱
引言 光的发展史 1、电磁波的概念 2、电磁波的产生 3、电磁波的基本性质 4、电磁波谱
电磁波、电磁波谱概念
电磁波：在真空或物质中通过传播电磁场的
振动而传输电磁能量的波。
电磁波谱：将电磁波在真空中按照波长或频
率的大小依顺序划分成波段，排列成谱即称 为电磁波谱。
• 电磁波谱表 1-1
保护层 感蓝层（含黄色染料） 黄滤光片 感绿层（含品红染料） 感红层（含青色染料） 底层 片基 防光晕层
彩色胶片结构
彩红外摄影像片
近红外彩色航摄像片 0.4μm - 0.9μm
近红外感光层（青色成色层） 绿感光层（黄色成色层） 红感光层（品红色成色层） 片基
衬板
彩红外胶片的乳胶结构
四 遥感平台
（张立朔回顾并回答问题）
RS与GPS的结合
在遥感平台上安装GPS可以记录传感器在获取信息瞬间 的空间位置数据。在自动定时数据采集、环境监测、灾害预 测等方面发挥着重要作用。
RS、GIS和GPS的结合
在由GPS+GIS组成自动导航系统中加入CCD摄像机组成移 动式测绘系统可用于高速公路、铁路和各种线路的自动监测 和管理，也可建立战时现场自动指挥系统。美国的巡航导弹 和爱国者导弹上安装了3S集成系统，可以实现自动导航、自 动跟踪、自动识别目标，以进行准确的拦截和打击。
遥感技术系统的功能和结构框图
遥感技术的发展趋势
影像分辨率愈来愈高
可获取立体影像
高光谱、微波遥感发展迅速
遥感综合应用不断深化
商业遥感时代到来
RS、GPS、GIS的结合
RS与GIS的结合
RS是GIS重要的数据源和数据更新的手段，GIS是遥感中 数据处理的辅助信息。两者集成可用于全球变化监测、农业 收成面积监测和产量预估、空间数据自动更新等方面。
第八章 遥感地理信息系统与全球定位系统综合应用.ppt
1. 技术系统及其功能 2. GPS在车辆导航与监控
系统中的应用
对行驶中的车辆进行定位 车辆导航
一、3S技术在车辆导航与 车辆监控系统中的综合应用
3. GIS在车辆导航与监控系统中的应用 进行多种查询 完成简单的计算 支持电子地图的无级缩放、分层显示和管理 提供辅助决策
Oceans & Coastal Monitoring
Geological applications surficial deposit / bedrock mapping lithological mapping structural mapping sand and gravel (aggregate) exploration/ exploitation mineral exploration hydrocarbon exploration environmental geology geobotany baseline infrastructure event mapping and monitoring geo-hazard mapping planetary mapping sedimentation mapping and monitoring
2. 空间定位系统的种类 全球定位系统 全球轨道导航卫星系统 双星导航定位系统
3. 全球定位系统在3S技术中的作用
精确的定位能力 准确定时与测速能力
三、遥感技术及其在3S技术中的作用
1. GIS的数据源 2. 利用遥感数据影象获取地面高程,
更新GIS高程数据
第二节 遥感、地理信息系统 与全球定位系统综合应用实例
Agricultural applications
全第八章遥感地理信息系统与全球定位系统综合应用
全第八章遥感、地理信息系统与全球定位系统综合应用第八章遥感、地理信息系统与全球定位系统综合应用教学目的：了解3S的概念及简单应用教学课时：2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。
GIS课程教案ch8 ( 发展热点 )
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
GIS发展热点 第八章 GIS发展热点
GIS与 §8-3 GIS与GPS 结合
2）系统功能1 当前位置计算功能 系统功能1
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
GIS发展热点 第八章 GIS发展热点
GIS与 §8-3 GIS与GPS 结合
2）系统功能2 地图画面显示功能 系统功能2
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
GIS发展热点 第八章 GIS发展热点
一、GIS与遥感结合的必要性 GIS与遥感结合的必要性
§8-2 GIS 与 RS 结合
两者操作对象都是空间实体，相互联系支持、补充关系，两者的结合， 两者操作对象都是空间实体 ， 相互联系支持 、 补充关系 ， 两者的结合 ， 是技术上的必 须。 1、遥感是GIS重要的数据源，有效的数据更新手段 遥感是GIS重要的数据源， GIS重要的数据源 遥感手段能够迅速、准确、综合性地大范围地采集环境和资料数据，同时， 遥感手段能够迅速、准确、综合性地大范围地采集环境和资料数据，同时，遥感数据 具有多光谱和的动态多时相特点，它为GIS数据更新提供了全方位的手段和动态数据源。 多光谱和的动态多时相特点 GIS数据更新提供了全方位的手段和动态数据源 具有多光谱和的动态多时相特点，它为GIS数据更新提供了全方位的手段和动态数据源。
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
GIS发展热点 第八章 GIS发展热点
二、WebGIS
Web,Web网 1、Web技术（World Wide Web,Web网） Web技术（ 技术 1)Web原理 1)Web原理 Web结构为浏览器/服务器,其原理就是用浏 Web结构为浏览器/服务器,其原理就是用浏 结构为浏览器 览器下载服务器管理的文件并显示出来。 览器下载服务器管理的文件并显示出来。浏 览器通过统一资源定位符URL来访问服务器并 统一资源定位符URL 览器通过统一资源定位符URL来访问服务器并 请求取得文档. 请求取得文档. 2）URL 主机名 /index.html 通讯协议 服务器
遥感的发展及应用前景
遥感的发展及应用前景遥感是一门利用空间传感器获取地球表面信息的技术。
随着科学技术的不断发展，遥感技术在环境监测、资源调查、灾害预警等领域应用广泛，具有重要的发展和应用前景。
遥感技术的发展可以追溯到上世纪50年代，当时主要以航空摄影为主要手段进行地球观测。
1960年代开始，人们利用卫星开展遥感观测，实现了对地球颗粒的全球监测，并取得了突破性进展。
随后，卫星遥感技术得到进一步发展，形成了由地球观测卫星、气象卫星、海洋卫星和资源卫星等组成的多系统综合观测网络。
在地球环境监测方面，遥感技术能够实时、无人值守地获取地球各个区域的数据，包括地表温度、植被生长情况、土壤湿度等。
这些数据能够帮助科学家们进行环境监测和预警，包括气候变化、自然灾害的发生与演变等，为相关部门提供科学决策支持。
同时，遥感技术还可以用于城市规划和土地利用管理，通过获取城市的空间数据，帮助城市规划者进行精细化管理和优化。
在资源调查方面，遥感技术可以高效地获取地球表面的资源信息，如森林面积、沙漠扩张、土地利用情况等。
这些数据可以帮助政府制定合理的资源保护政策，并监测资源的变化情况，包括水资源、矿产资源等。
遥感技术还可以应用于农业领域，通过获取农作物的植被指数和土壤湿度等数据，实现农作物的精确种植和病虫害监测，提高农业生产的效率和质量。
在灾害预警方面，遥感技术的应用可以帮助人们实时监测自然灾害的发生和演变情况，如地震、风暴、洪水等。
通过遥感影像的获取和分析，可以提前预警和监测灾害的影响范围和程度，实现对灾害的快速响应和救援，从而减少灾害对人民生命财产的损失。
总之，遥感技术在环境监测、资源调查、灾害预警等领域有着广泛的应用前景。
随着卫星技术的不断进步和数据处理能力的提高，将为人们提供更加准确、全面的地球观测数据，促进科学研究和社会发展进程，并为人类创造更加美好的生活环境。
rs技术原理在地理学中的应用
RS技术原理在地理学中的应用1. 引言遥感(Remote Sensing)技术是一种通过获取地球表面上的信息而不直接接触地面的技术。
它使用传感器将电磁辐射转换为数字数据，并利用这些数据分析、提取和解释地表特征。
遥感技术在地理学领域具有广泛的应用，可以帮助地理学家了解地球表面的动态变化，并从中得出一些重要结论。
2. RS技术原理遥感技术基于传感器接收和记录的电磁辐射数据。
这些数据可以用来获取地表特征的信息。
RS技术原理包括以下几个方面：2.1 电磁辐射电磁辐射是一种能量在空间中传播的现象。
不同的物质会对不同波长的辐射有不同的反射、散射或吸收能力。
通过记录和分析不同波段的电磁辐射数据，可以获得地表特征的信息。
2.2 传感器技术传感器是用于接收和记录电磁辐射数据的设备。
不同的传感器可以接收不同波段的辐射，从而获取不同类型的地表特征信息。
常见的传感器包括光学传感器、热红外传感器和微波传感器等。
2.3 数据处理从传感器接收到的原始数据中提取有用的地表特征信息需要进行数据处理。
数据处理的步骤包括数据预处理、图像分类、特征提取和信息提取等。
这些步骤可以帮助地理学家理解地球表面的变化和演化过程。
3. RS技术在地理学中的应用RS技术在地理学中具有广泛的应用。
下面列出了一些常见的应用领域和案例：3.1 土地利用与土地覆盖变化分析利用遥感技术可以获取大范围的地表信息数据。
通过对时间序列的遥感影像进行分析，可以监测和分析土地利用和土地覆盖的变化。
例如，利用高分辨率的遥感影像可以识别城市扩张和耕地退化等现象。
3.2 地表温度监测遥感技术可以获取地表的温度信息，从而进行地表温度监测。
地表温度监测在城市规划和气候研究中有着重要的应用。
例如，通过遥感技术可以监测城市热岛效应，并与其他因素进行关联分析。
3.3 地表高程测量利用遥感技术可以获取地表高程信息，从而进行地形测量。
地形测量在地质研究和地貌分析中具有重要意义。
例如，利用高分辨率的遥感影像可以获得地貌特征的高程信息，帮助地理学家研究地球表面的地形变化过程。
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“3S"的综合应用
“3S”的综合应用是一种充分利用各自的技 术特点，快速准确而又经济地为人们提供 所需要的有关信息的新技术。 基本思想: 利用RS提供最新的图像信息，利用GPS提供 图像信息中的“骨架”位置信息， 利用 GIS为图像处理、分析应用提供技术手段， 三者一起紧密结合可为用户提供精确的基 础资料(图件和数据)。
第一节 3S集成技术
3S集成技术
使用遥感图像作为栅格图像时应注意的问题：
由于各种因素的影响，使得从遥感数据中提取的 信息不是绝对准确的，在通常的土地利用分类中，90 ％的分类精度就是相当可观的结果，因而需要野外实 际的考察验证——在这个过程中可以使用GPS进行定 位。此外，还要考虑尺度问题，即遥感影像空间分辨
第八章 “3S”的综合应用
3S 是 遥 感 (RS----Remote Sensing) 、 地 理 信息系统(GIS---Geographic lnformation System) 、 全 球 定 位 系 统 (GPS----Global Positioning System)的简称。
随着科学技术的发展， “3S"以其各自的 技术特点日趋紧密结合，在资源与环境动 态监测与趋势预报，重大自然灾害监测与 预警以及灾情评估与减灾对策的制定，城 市及经济开发区的规划、开发与管理等方 面，有着广阔的应用前景。
8.1 RS与GIS的结合应用2
RS与GIS内在的紧密关系，决定了两者发 展的必然结合。这种结合现在主要应用在 地形测绘,DEM数据自动提取、制图特征提 取、提高空间分辨率和城市与区域规划以 及变化监测等方面。
RS与GPS的结合应用
GPS是一种利用卫星定位技术快速,实时地确定任 一地面目标点空间坐标的方法。 △ RS与GPS的结合应用，将大大减少遥感图像处 理所需要的地面控制点，并且可实时获取数据、 实时进行处理，使遥感图像的应用信息直接进入 GIS系统，为GIS数据的现势性提供新的数据接口， 由此可加速新一代遥感应用技术系统的自动化进 程以及作业流程和处理技术的变革。
第一节 3S集成技术
GIS作为图像处理工具
② 图像分类
对于遥感图像分类，与GIS集成最明显的好处是训 练区的选择，通过矢量／栅格的综合查询，可以计算多 边形区域的图像统计特征，评判分类效果，进而改善分 类方法。
此外，在图像分类中，可以将矢量数据栅格化， 并作为“遥感影像”参与分类，可以提高分类精度，例 如，考虑到植被的垂直分带特性，在进行山区的植被分 类时，可以结合DEM，将其作为一个分类变量。
率和GIS数据比例尺的对应关系。
第一节 3S集成技术
3、GIS与全球定位系统的集成
作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与地理信息系统进 行集成，以实现不同的具体应用目标。
Modem
定向天线
基准站1
3S集成技术
3S集成概述
GIS、RS和GPS三者集成利用，构成为整体的、 实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统， 提高了GIS的应用效率。
GIS
GPS
RS
3S的相互作用与集成
3S集成技术
GIS处理信息
RS获取栅格影像
GPS进行测量
3S集成技术
GIS与遥感的集成
软件的实现GIS面控制点建立多项式 拟合公式，它们可以从GIS的矢量数据库中抽取出来，然 后确定每个点在图像上对应的坐标，并建立纠正公式。 在纠正完成后，可以将矢量点叠加在图像上，以判断纠 正的效果。为了完成上述功能，需要系统能够综合处理 栅格和矢量数据。
3S集成技术
校正前
校正后
RS与GIS的结合应用1
2. RS与GIS的关系
① GIS是遥感图像处理和应用的技术支撑，如遥 感图像的几何配准、专题要素的演变分析、图表 输出等。
② 遥感(RS)图像则是GIS的重要信息源。如向GIS 提供最现实的基础信息，利用遥感立体图像可自 动生成DEM，为GIS提供地形信息。通过数字图像 处理、模式识别等技术，对航天遥感数据进行专 题制图，以获取专题要素的基本图形(点、线、面) 数据及属性信息，为GIS提供图形信息，其流程如 图所示。
3S集成技术
居民点 植被
水（河流、湖泊等）
3S集成技术
遥感数据作为GIS的信息来源
数据是GIS中最为重要的成分，而遥感提供了廉 价的、准确的、实时的数据，目前如何从遥感数据中 自动获取地理信息依然是一个重要的研究课题，包括：
① 线以及其他地物要素的提取 ② DEM数据的生成 ③ 土地利用变化以及地图更新
3S集成技术
国际上“3S”的研究和应用开始向集成化（或一 体化）方向发展。在3S集成应用中，GPS主要用于实 时、快速的提供目标的空间位置；RS用于实时或准实 时的提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地 球表面上的各种变化，及时的对GIS进行数据更新； GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理、集成管 理和动态存取，作为新的集成系统平台，并为智能化 数据采集提供地学知识。
①地理背景信息(外业测量数据、摄影测量数据、 现有地图和各种遥感图像)；
②资源与环境数据(各种专题图，科研分析成果， 各种图形和图表，航天、航空图像的解译成果)；
③社会经济信息(人口普查、国民收入情况、工业 分布及土地利用分类图表等)。
3S集成技术
GIS作为图像处理工具 ① 几何纠正和辐射纠正
在遥感图像的实际应用中，需要首先将其转换到某 个地理坐标系下，即进行几何纠正。
①分离的数据库，通过文件转换工具在不同系统之间 传输文件； ②两个软件模块具有一致的用户界面和同步的显示； ③集成的最高目的是实现单一的、提供了图像处理功 能的GIS软件系统。
RS与GIS的结合应用
1. 地理信息系统(GIS)是本世纪60年代中期发展 起来的一门新技术，它是一种在计算机软硬件支 持下，将空间数据自动输入、存储、检索、运算、 显示和综合分析应用结合为一体的技术系统。 △ GIS中的数据包括：