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遥感与GIS 集成技术

随着遥感技术的发展，遥感数据源的空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率都有了长足的进步。新型、海量的遥感数据使人们能够获得大量更加真实、准确的信息，与传统的地图数据采集过程相比，成本大幅度降低，数据更新周期显著缩短。遥感数据已逐渐成为GIS 的主要信息源和实时更新数据的重要保证。RS 与 GIS、GPS 的集成，使得人们能够实时地采集数据、处理信息、更新数据以及分析数据。它们之间的集成，不仅实现了互补，而且产生了强大的边缘效应，将极大地增强以 GIS 为核心的综合体系的功能。

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遥感与 GIS 的紧密结合是未来发展的必然要求。但目前遥感图像处理软件和 GIS 软件，或者立足于遥感影像的处理，略带一些最基本的矢量数据浏览和编辑功能; 或者立足于矢量数据的编辑、空间分析和查询统计，附带一些影像数据的浏览和简单的拉伸功能;即使是 RS/GIS 集成功能较好的商业性软件 ERDAS，也只能进行简单的矢量编辑，远远不能满足实际工作的需要。从应用型系统开发来看，国内能很好地集成遥感影像的处理、信息提取功能和 GIS 的数据编辑、叠加分析、综合查询统计等功能于一体的案例尚不多见。

生态环境遥感监测子系统比较好地集成了遥感图像的各种处理功能以及矢量数据的分析功能，形成了一个完备的生态环境监测、分析系统。从对遥感影像的校正、镶嵌、裁切、拉伸、融合等操作，到植被、沙质荒漠化、土壤盐渍化和土地利用等生态环境专题的信息自动提取，以及遥感信息提取所必需的遥感知识库查询和管理，再到基于栅格数据的图像对图像和分类图对分类图动态监测，构成了完整的基于遥感影像处理的栅格数据处理平台。从矢量专题数据的后期修编，到多期专题数据的动态分析，到支持不同区域不同属性的查询统计，构成了比较完备的基于矢量数据的处理平台。遥感监测子系统很好地实现了两个平台的有机集成，遥感信息自动提取的结果可以直接输入到数据管理中，而数据管理模块中调入的栅格数据也可以应用于遥感影像的处理中。

遥感调查中GIS的应用

在遥感调查中，地理信息系统的应用主要有三个方面: ①遥感数据预处理; ②遥感数据分类; ③遥感制图。

1. 遥感数据预处理

在遥感数据几何校正时，通常是以地理信息系统中的地图为基准，通过选取控制点的方法，对遥感图像进行几何校正。此外通过地图与遥感图像的叠置，还可以切割出所需区域的遥感数据。

遥感数据的辐射校正除了校正由于大气引起的辐射畸变及传感器引起的辐射畸变外，在地形起伏较大的地区，为了消除地形对影像的影响，需要利用地理信息系统中的 DEM( 数字高程模型) 数据对遥感数据进行辐射校正。

2. 遥感数据分类

GIS 在遥感数据分类中的应用主要是利用系统中各种辅助数据参与分类，最常用的辅助数据是地形数据，另外还有土壤、植被、森林等各种专题图数据。

遥感专家很早就认识到辅助数据在遥感图像分类中的重要性，因此发展了很多利用辅助数据提高分类精度的方法，如 Fleming 和 Hoffer ( 1979) 利用观察到的土地覆盖与坡度、坡向、高程的关系，显著提高南落基山地区 MSS 森林覆盖制图精度; Cibula 和 Nyquist( 1987) 在利用 MSS 数据对华盛顿奥林匹克国家公园进行土地覆盖分类时，利用地形和气候数据使分类数从 9 类增加到 21 类，总精度达到 91. 7%。

辅助数据在遥感数据分类中的应用有如下几种方法:

( 1) 辅助数据作为逻辑通道和各波段光谱数据一起参与分类。这种方法比较简单，但由于在监督分类中，分类特征必须满足正态分布，而大多数辅助数据往往不是正态分布，因此该方法的应用不是很多。

( 2) 应用辅助数据分层估计各类地物出现的先验概率。最常用的是根据 DEM 数据和代表不同地面类别的样区数据，统计各主要地物的垂直分布特点，继而按高程数据把研究区域划分成若干高程带，分别对每一高程带的遥感影像进行分类处理，最后把各高程带的分类影像叠加，形成整个研究区域的分类结果。

( 3) 应用辅助数据对光谱分类结果进行后处理。遥感图像上经常有异物同谱现象，一些地类从光谱上难以区分，但它们在空间分布上往往具有不同的特征，因此可以通过辅助数据加以区分。美国在利用多时相 AVHRR 数据进行美国本土的土地覆盖调查时，首先利用非监督分类进行聚类，得到 70 个类别，然后与辅助数据 ( 包括高程、生态区、无霜期等) 叠置，分析每一类中各个辅助数据的直方图，对直方图中明显有多于一个峰值的类别利用辅助数据进一步分类，最后得出 189 个类别。

3. 遥感制图

GIS 和遥感制图的结合经历了由低级阶段向高级阶段的发展过程。最早的结合是把遥感像片经目视判读和处理后编制成各种专题稿图，然后数字化输入地理信息系统，并借助计算机编辑和输出专题信息。这一过程中，由于目视解释随意性较大，必然会影响制图的质量。目前，GIS 支持由遥感数字影像自动提取专题信息，这极大地提高了遥感空间信息专题制图质量。遥感影像通过地理信息系统的图像处理功能，不仅可以修编地形图，而且可以把各种制图要素尽可能予以最大程度的显示，为专题地图提供可靠的信息保障。利用GIS 叠置功能进行遥感影像与地理数据的信息复合，可确定制图目标结构之间的相互关系，这样就可以大大地增强作业人员的判读能力。如地图上除了类型界线外，还需要有行政界线、注记等要素，这些要素往往不能直接从遥感数据中得到，一些道路、河流由于分辨率的限制，也不能从遥感数据中提取出。为了使分类结果能以地图形式输出，需要采用信息覆合的方法，把地理信息系统中的行政界线、注记等要素叠加到分类结果图上，从而形成完整的地图。

另外，RS 与 GIS 结合，使遥感制图从人工调绘、解释、转绘、编绘、印刷等传统工艺走向了利用 GIS 进行遥感图像处理和机助制图，从而大大地提高了遥感制图的速度和质量。

复习思考题

1. 什么是信息? 什么是地理信息? 两者有何不同?

2. 什么是信息系统? 分哪几类?

3. 什么是地理信息系统? 它有哪些特征?

4. GIS 由哪几个主要部分组成? 它的基本功能有哪些?

5. GIS 按内容分为哪几类?

6. 遥感与 GIS 的结合方式有哪些?

7. 遥感调查中，GIS 的应用主要有哪些方面?

RS 、GIS 是什么，分别的作用是什么？

RS是遥感技术即遥远的感知，作用是对某地区实施监控。GIS是地理信息系统作用是分析遥感影像和数据对其进行分析，评估或预测