【正文】 量跟蹤數(shù)字化。如將各種已存在的地圖、遙感圖象數(shù)字化，或者通過通訊或讀磁盤、磁帶的方式錄入遙感數(shù)據(jù)和其他系統(tǒng)已存在的者通過通訊或讀磁盤、磁帶的方式錄入遙感數(shù)據(jù)和其他系統(tǒng)已存在的數(shù)據(jù)，還包括以適當(dāng)?shù)姆绞戒浫敫鞣N統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、野外調(diào)查數(shù)據(jù)和儀器數(shù)據(jù)，還包括以適當(dāng)?shù)姆绞戒浫敫鞣N統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、野外調(diào)查數(shù)據(jù)和儀器記錄的數(shù)據(jù)。GIS軟件按功能可分為以下幾類：軟件按功能可分為以下幾類： （（ 1）數(shù)據(jù)輸入）數(shù)據(jù)輸入 ：將系統(tǒng)外部的原始數(shù)據(jù)：將系統(tǒng)外部的原始數(shù)據(jù) (多種來源、多種形式的多種來源、多種形式的信息信息 )傳輸給系統(tǒng)內(nèi)部，并將這些數(shù)據(jù)從外部格式轉(zhuǎn)換為便于系統(tǒng)處傳輸給系統(tǒng)內(nèi)部，并將這些數(shù)據(jù)從外部格式轉(zhuǎn)換為便于系統(tǒng)處理的內(nèi)部格式的過程。多種信息，為研究和決策服務(wù)。僅有系統(tǒng)軟硬件和數(shù)據(jù)還構(gòu)不成完整的地理信息系作用。地理信息系統(tǒng)從其設(shè)計(jì)中的重要構(gòu)成因素。析功能，成為地理學(xué)研究和資源管理的重要工具。較大的影響。任何地理實(shí)體至少有一個(gè)屬性，而地理信算、統(tǒng)計(jì)得到。地等級(jí)、人口數(shù)量、降雨量、河流長(zhǎng)度、水土流失量等。屬性分為定性與地理實(shí)體相聯(lián)系的地理變量或地理意義。統(tǒng)的特色之一?？臻g拓的構(gòu)成關(guān)系，面實(shí)體與島或內(nèi)部點(diǎn)的包含關(guān)系等。以是矩陣的行、列數(shù)等。不同用途的。實(shí)用性、優(yōu)劣和成敗。應(yīng)用程序作用于地理統(tǒng)應(yīng)用水平的提高不斷優(yōu)化和擴(kuò)充。在優(yōu)秀的與延伸。圖像處理軟件等。日常工作所必需的。打印機(jī)等。圖圖 21 地理信息系統(tǒng)的組成地理信息系統(tǒng)的組成河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 38 地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的組成可綜合表示為圖 21。 河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 36 地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成 完整的完整的 GIS主要由主要由 四個(gè)部分構(gòu)成四個(gè)部分構(gòu)成 ， 即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理操作人員、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理操作人員 ，其核心部分是計(jì)算機(jī)軟硬系統(tǒng)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)反映了其核心部分是計(jì)算機(jī)軟硬系統(tǒng)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)反映了 GIS的的地理內(nèi)容，而管理人員和用戶則決定系統(tǒng)的工作方式和信地理內(nèi)容，而管理人員和用戶則決定系統(tǒng)的工作方式和信息表示方式。在規(guī)劃、建立應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃這兩種系統(tǒng)的發(fā)展，以減小重復(fù)浪費(fèi)，提高數(shù)據(jù)共享程劃這兩種系統(tǒng)的發(fā)展，以減小重復(fù)浪費(fèi)，提高數(shù)據(jù)共享程度和實(shí)用性。同級(jí)的各種專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集中起來，可以構(gòu)成相應(yīng)地域同級(jí)的區(qū)域綜合系統(tǒng)。河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 35 GIS的基本概念的基本概念 GIS按研究的范圍大小可按研究的范圍大小可 分為全球性的、區(qū)域性的和分為全球性的、區(qū)域性的和局部性的；局部性的； 按研究?jī)?nèi)容的不同按研究?jī)?nèi)容的不同 可分為綜合性的與專題性的可分為綜合性的與專題性的。 GIS被被譽(yù)為地學(xué)的第三代語言譽(yù)為地學(xué)的第三代語言 ———— 用數(shù)字形式來描述空間實(shí)體。如果說科學(xué)第二次革命的主要工具和手段。的理論依托。地理學(xué)是次發(fā)展。大地測(cè)。重要信息，實(shí)現(xiàn)地理空間過程演化的模擬和預(yù)測(cè)。根本標(biāo)志，也是其技術(shù)難點(diǎn)之所在?？臻g數(shù)據(jù)的最根本特點(diǎn)是每這類有三維要素的地理實(shí)體。輸出的類型。和管理問題。地理信息系統(tǒng)處理、管理的對(duì)象是多種地。要的空間信息系統(tǒng)。它是一種特定的十分重。實(shí)時(shí)參數(shù)。 第五部分第五部分 ，涉及，涉及 車載車載 GPS、 GIS與與 CCD(包括其它測(cè)繪包括其它測(cè)繪傳感器傳感器 )集成系統(tǒng)集成系統(tǒng) 。主要指系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)的集成數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。境信息的采集。主要是在 GPS與與GIS的支持的支持 下，為控制人員或當(dāng)事人提供實(shí)時(shí)的車輛位置和下，為控制人員或當(dāng)事人提供實(shí)時(shí)的車輛位置和導(dǎo)航信息，減少路途時(shí)間導(dǎo)航信息，減少路途時(shí)間 。河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 28 3S集成系統(tǒng)的研究思路集成系統(tǒng)的研究思路 第三部分第三部分 ，涉及車輛定位與自動(dòng)導(dǎo)航。包括三個(gè)主要的技術(shù)過程：技術(shù)過程： (1)多傳感器、多分辨率、多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)融多傳感器、多分辨率、多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)融合；合； (2)利用利用 RS數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)和 GIS數(shù)據(jù)快速發(fā)現(xiàn)空間對(duì)象的變化數(shù)據(jù)快速發(fā)現(xiàn)空間對(duì)象的變化，同時(shí)，對(duì)，同時(shí)，對(duì) GIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行快速更新；數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行快速更新； (3)從從 GIS數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)知識(shí)用以輔助遙感數(shù)據(jù)處理。 第二部分第二部分 ，涉及，涉及 GIS與與 RS的集成的集成 。在這樣的 GPS與與 RS集成集成 過程中，過程中，最主要的理論與技術(shù)問題是最主要的理論與技術(shù)問題是 OTF(on the flying)技術(shù)。它雖不是實(shí)時(shí)的，但經(jīng)后期處理可達(dá)到厘米至米級(jí)精度，已用于生產(chǎn)。河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 26圖 3S系統(tǒng)集成的研究思路河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 27 3S集成系統(tǒng)的研究思路集成系統(tǒng)的研究思路 圖圖 五個(gè)部分五個(gè)部分 構(gòu)成：構(gòu)成： 第一部分第一部分 ，涉及將，涉及將 GPS動(dòng)態(tài)相位差分技術(shù)用于航空動(dòng)態(tài)相位差分技術(shù)用于航空航天攝影測(cè)量進(jìn)行無地面空中三角測(cè)量，并稱為航天攝影測(cè)量進(jìn)行無地面空中三角測(cè)量，并稱為 GPS攝攝影測(cè)量影測(cè)量 。同時(shí)，形成了如圖展了理論與實(shí)際工作。多類型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通訊與格式轉(zhuǎn)換。此項(xiàng)研究包括：條件?；A(chǔ)研究環(huán)境。該項(xiàng)研究應(yīng)根據(jù)；多用戶的工作方式。這其中包括：多種軟件系統(tǒng)境支持。及關(guān)鍵技術(shù)。圖形和影像的可視化技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)。包括：示在各種介質(zhì)和終端上的可視化問題。數(shù)據(jù)交換的理論和方法。例如技術(shù)集成中的一個(gè)關(guān)鍵問題。信息的自動(dòng)更新。半自動(dòng)快速更新。主要包括： (1)遙感影像地物結(jié)構(gòu)信息的自動(dòng)提取和精確圖形表遙感影像地物結(jié)構(gòu)信息的自動(dòng)提取和精確圖形表達(dá)；達(dá)； (2)多種傳感器、多分辨率和多時(shí)相遙感圖像的融合多種傳感器、多分辨率和多時(shí)相遙感圖像的融合理論與方法；理論與方法； (3)基于知識(shí)工程的遙感影像解譯與分類系統(tǒng)的研究基于知識(shí)工程的遙感影像解譯與分類系統(tǒng)的研究。河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 18 3S集成中的理論問題和關(guān)鍵技術(shù)集成中的理論問題和關(guān)鍵技術(shù) 語義和非語義信息的自動(dòng)提取理論方法、語義和非語義信息的自動(dòng)提取理論方法 研究從航空、航天遙感數(shù)據(jù)和研究從航空、航天遙感數(shù)據(jù)和 CCD立體像對(duì)中自動(dòng)立體像對(duì)中自動(dòng)、快速和實(shí)時(shí)地提取空間目標(biāo)位置、形狀、結(jié)構(gòu)及相互關(guān)、快速和實(shí)時(shí)地提取空間目標(biāo)位置、形狀、結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系和空間目標(biāo)的語義信息的理論與方法。包括： (1)非均質(zhì)、多尺度、多時(shí)態(tài)空間數(shù)據(jù)的組織與管理非均質(zhì)、多尺度、多時(shí)態(tài)空間數(shù)據(jù)的組織與管理；； (2)面向?qū)ο蟮囊惑w化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)模型的研究；面向?qū)ο蟮囊惑w化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)模型的研究； (3)大容量影像數(shù)據(jù)的壓縮、傳輸、建庫(kù)和存貯的理大容量影像數(shù)據(jù)的壓縮、傳輸、建庫(kù)和存貯的理論與方法。河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 17 3S集成中的理論問題和關(guān)鍵技術(shù)集成中的理論問題和關(guān)鍵技術(shù) “3S”集成系統(tǒng)的一體化數(shù)據(jù)管理集成系統(tǒng)的一體化數(shù)據(jù)管理 研究研究 “3S”數(shù)據(jù)的集成管理模式、數(shù)據(jù)模型，設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的集成管理模式、數(shù)據(jù)模型，設(shè)計(jì)和發(fā)展相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)圖形、圖像、屬性、發(fā)展相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)圖形、圖像、屬性、GPS定位數(shù)據(jù)等的一體化管理，為定位數(shù)據(jù)等的一體化管理，為 “3S”的集成處理和綜的集成處理和綜合應(yīng)用提供基礎(chǔ)平臺(tái)。包括進(jìn)過程中快速確定相關(guān)地面目標(biāo)的方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。統(tǒng)提供理論、方法和工具。這一概念提出的理論基礎(chǔ)。同時(shí)，它也推動(dòng)了其它一些相聯(lián)系的學(xué)科的探討和研究。作為地理學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，傳統(tǒng)測(cè)繪科學(xué)的研究領(lǐng)域。數(shù)據(jù)的能力，降低應(yīng)用成本或者實(shí)現(xiàn)一些新的應(yīng)用。對(duì)于集成。目前一般工具軟件的實(shí)現(xiàn)技術(shù)技術(shù)上并沒有多大的障礙。的集成，成為統(tǒng)一的系統(tǒng)。自動(dòng)處理。測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。美國(guó)例則較少。在實(shí)際的應(yīng)用中，較為常見的是的應(yīng)用效率。科學(xué)依據(jù)。一代的觀測(cè)手段、描述語言和思維工具。用信息，以進(jìn)行決策支持。地學(xué)知識(shí)。在這種集成應(yīng)用中： GPS主要被用于主要被用于實(shí)時(shí)、快速地提供目標(biāo)，包括各類傳感器和運(yùn)載平臺(tái)實(shí)時(shí)、快速地提供目標(biāo)，包括各類傳感器和運(yùn)載平臺(tái) (車車、船、飛機(jī)、衛(wèi)星等、船、飛機(jī)、衛(wèi)星等 )的空間位置的空間位置 。 近幾年來，國(guó)際上近幾年來，國(guó)際上 “3S”的研究和應(yīng)用開始向集成化的研究和應(yīng)用開始向集成化 (或綜合化或綜合化 )方向發(fā)展。來愈大的市場(chǎng)價(jià)值。例如海灣戰(zhàn)需的對(duì)地觀測(cè)、信息處理、分析模擬的能力。事實(shí)上，許多應(yīng)用工程或應(yīng)用項(xiàng)足一些應(yīng)用工程的需要。在未來數(shù)年之中還將會(huì)在空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間在未來數(shù)年之中還將會(huì)在空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率分辨率 3個(gè)方面，全面出現(xiàn)新的突破；個(gè)方面，全面出現(xiàn)新的突破； GIS技術(shù)則被各行技術(shù)則被各行各業(yè)用于建立各種不同尺度的空間數(shù)據(jù)庫(kù)和決策支持系統(tǒng)各業(yè)用于建立各種不同尺度的空間數(shù)據(jù)庫(kù)和決策支持系統(tǒng)，向用戶，向用戶 提供著多種形式的空間查詢、空間分析和輔助規(guī)提供著多種形式的空間查詢、空間分析和輔助規(guī)劃決策的功能劃決策的功能 。河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 5 RS、 GIS與與 GPS集成概述集成概述 這這 3大技術(shù)有著各自獨(dú)立、平行的大技術(shù)有著各自獨(dú)立、平行的 發(fā)展成就發(fā)展成就 ：： GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電測(cè)時(shí)定位、導(dǎo)航系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電測(cè)時(shí)定位、導(dǎo)航系統(tǒng)，可為航空、航天、陸地、海洋等方面的用戶，可為航空、航天、陸地、海洋等方面的用戶 提供不同精提供不同精度的在線或離線的空間定位數(shù)據(jù)度的在線或離線的空間定位數(shù)據(jù) ；； RS在過去的在過去的 20年中已年中已在大面積在大面積 資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面 發(fā)揮了重要的作用。河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 13S集成技術(shù)與應(yīng)用集成技術(shù)與應(yīng)用主講人：袁占良主講人：袁占良河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 2 3S集成技術(shù)與應(yīng)用第一章 緒論第二章 GIS基礎(chǔ)理論第三章 GPS基礎(chǔ)理論第四章 RS基礎(chǔ)理論第五章 GPS與 GIS的集成第六章 RS與 GPS的集成第七章 RS與 GIS的集成第八章 3S集成技術(shù)與數(shù)字地球第九章 3S集成技術(shù)應(yīng)用實(shí)例河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 3第一章第一章 緒論緒論 RS、 GIS與與 GPS集成概述集成概述 3S集成中的理論問題和關(guān)鍵技術(shù)集成中的理論問題和關(guān)鍵技術(shù) 3S集成系統(tǒng)的研究思路集成系統(tǒng)的研究思路河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 4 RS、 GIS與與 GPS集成概述集成概述 空間定位系統(tǒng)空間定位系統(tǒng) (目前主要指目前主要指 GPS全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng) )、遙感、遙感(RS)和地理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng) (GIS)是目前對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)中空間信是目前對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應(yīng)用的息獲取、存貯管理、更新、分析和應(yīng)用的 3大支撐技術(shù)大支撐技術(shù) (以下簡(jiǎn)稱以下簡(jiǎn)稱 “3S”)， 是現(xiàn)代社會(huì)持續(xù)發(fā)展、資源合理規(guī)劃利是現(xiàn)代社會(huì)持續(xù)發(fā)展、資源合理規(guī)劃利用、城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理、自然災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與防治等的重要用、城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理、自然災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與防治等的重要技術(shù)手段，也是地學(xué)研究走向定量化的科學(xué)方法之一。技術(shù)手段，也是地學(xué)研究走向定量化的科學(xué)方法之一。發(fā)揮了重要的作用。河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 6 RS、 GIS與與 GPS集成概述集成概述 隨著隨著 “3S”研究和應(yīng)用的不斷深入，科學(xué)家們和應(yīng)用研究和應(yīng)用的不斷深入，科學(xué)家們和應(yīng)用部門逐漸地認(rèn)識(shí)到單獨(dú)地運(yùn)用其中的一種技術(shù)往往不能滿部門逐漸地認(rèn)識(shí)到單獨(dú)地運(yùn)用其中的一種技術(shù)往往不能滿足一些應(yīng)用工程的需要。事實(shí)上，許多應(yīng)用工程或應(yīng)用項(xiàng)目需要綜合地利用這目需要綜合地利用這 3大技術(shù)的特長(zhǎng)，方可形成和提供所大技術(shù)的特長(zhǎng)，方可形成和提供所需的對(duì)地觀測(cè)、信息處理、分析模擬的能力。例如海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中爭(zhēng)中 “3S”技術(shù)的集成代表了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的高技術(shù)特點(diǎn)，而技術(shù)的集成代表了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的高技術(shù)特點(diǎn)，而且且 “3S”技術(shù)的集成應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、導(dǎo)航技術(shù)的集成應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、導(dǎo)航、捕魚、公安、消防、保險(xiǎn)、旅游等不同行業(yè)，將產(chǎn)生愈、捕魚、公安、消防、保險(xiǎn)、旅游等不同行業(yè)，將產(chǎn)生愈來愈大的市場(chǎng)價(jià)值。河南理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院《 3S集成技術(shù)與應(yīng)用》 * 7 RS、 GIS與與 GPS集成概述集成概述 集成是英語集成是英語 Integration的中譯義，它指的是一種的中譯義，它指的是一種 有有機(jī)的結(jié)合，在線的連接、實(shí)時(shí)的處理和系統(tǒng)的整體性機(jī)的結(jié)合，在線的連接、實(shí)時(shí)的處理和系統(tǒng)的整體性 。在這種集成應(yīng)用中：方向發(fā)展。RS用于實(shí)時(shí)地或準(zhǔn)實(shí)時(shí)用于實(shí)時(shí)地或準(zhǔn)實(shí)時(shí)地提供目標(biāo)及其環(huán)境的語義或非語義信息，發(fā)現(xiàn)地球表面地提供目標(biāo)及其環(huán)境的語義或非語義信息，發(fā)現(xiàn)地球表面上的各種變化，及時(shí)地對(duì)上的各種變化，及時(shí)地對(duì) GIS進(jìn)行數(shù)據(jù)更新；進(jìn)行數(shù)據(jù)更新； GIS則是對(duì)多則是對(duì)多種來源的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)