世纪遥感与gis的发展

21世纪遥感与GIS的发展

报告内容一、遥感技术的主要发展趋势概念的发展平台与观测技术的发展定位技术的发展处理技术的发展应用领域的发展基础理论的发展二、GIS技术的主要发展趋势概念的发展基础数据结构的发展表达技术的发展处理技术的发展网络GIS、联邦数据库和互操作的发展基础理论的发展一、遥感技术的主要发展趋势20世纪地球科学进步的一个突出标志是人类能够脱离地球而从太空观测地球，对地观测技术是国际上太空竞争的重要热点之一遥感技术从上世纪60年代提出至今，经历了40年的发展后，已成为一门集空间科学技术、通信技术、计算机技术等技术以及跨地球科学、电子科学、物理学等学科的新兴科学与技术整个现代遥感技术体系可见下图：

…………概念的发展摄影测量（photogrammetry，150年前）→遥感（remotesensing，40年前）→摄影测量与遥感（remotesensing&photogrammetry，20年前）→遥感科学与技术（remotesensingscienceandtechnology，当代）狭义地，遥感科学与技术属于对地观测（Earthobservation）体系的组成部分平台与观测技术的发展从单一传感器、单一平台、单一观测技术→多传感器、多平台、多角度，三高（高分辨率、高光谱、高时相）方向发展；民用空间分辨率可高达0.62m，军用的高达10cm；光谱分辨率可达nm级；小卫星群的重访周期为1－3天；机载、星载SAR卫星日益普及，提供全天候、全天时的观测能力。定位技术的发展（ｗｈｅｒｅ）目标定位是遥感技术需要解决的根本任务之一，传统的定位技术需大量ＧＣＰ和精确配准；利用DGPS与INS惯导系统，可以获得航空航天影像传感器的位置与姿态，实现定点摄影和无地面控制的高精度对地观测和三维重建；将DGPS、INS和LIDAR集成，可实现无地面控制的实时三维测量；定位技术的发展（无地面控制）Ｑｕｉｃｋｂｉｒｄ：利用三轴稳定装置，星相仪，GPS等辅助下，无地面控制点的定位精度：17~23米ＤＯＲＩＳ：法国在全球设54个站点（中国设在南京紫金山天文台），利用Doppler频移以精确解求卫星的空间坐标，对Topes/Poseidon卫星的高度测量，精度达3cm，对SPOT－5直接进行无地面控制的正射影像制作，精度可以达到15m，完全满足国家安全的要求。处理技术的发展从影像中提取地物目标，解决其属性和语义（what)是遥感的另一个重要任务；目标识别从传统的目视判读到目前常用的人机交互判读，正在向自动化和智能化方向发展；影像识别和分类不再限于统计分类，基于结构和纹理的分析方法正被引入；影像融合技术、数据压缩技术继续成熟；大规模影像库的建设带来影像检索技术和无缝影像库的发展；空间数据挖掘用于遥感图象解译．遥感基础理论的发展传统的遥感数据分析以目视解译的定性分析为主，获得观测目标的物理特性；需要从影像的几何与物理方程出发，开展全定量化遥感反演；为此，需研究成象机理、地物波谱特性、各大气层和气溶胶对电磁波谱的吸收和散射特征、不同地物对电磁波的吸收、发射和散射特征等；遥感正经历着由定性→定量的发展。表达技术的发发展传统的静态、、二维数据表表达向多比例例尺、多尺度度、动态多维维和实时三维维可视化方向向发展；真四维时空GIS是目前前GIS理论论的研究热点点之一；基于金字塔的的多比例尺空空间数据库，，在不同尺度度上实时显示示空间数据是是目前的主要要空间数据表表达方法；基于多库一体体化的3D可可视化技术发发展迅速。处理技术的发发展空间分析技术术是GIS理理论研究的核核心问题之一一，数据挖掘掘和知识发现现、数据融合合等新理论和和新方法不断断引入；从GIS数据据库从挖掘知知识以支持遥遥感图像解译译，是遥感图图像自动解译译的反向之一一。但空间数数据挖掘的一一系列问题仍仍出于理论研研究阶段；从各异质、异异源GIS数数据库中获取取数据以作决决策分析，是是空间数据融融合主要研究究内容之一，，和数据挖掘掘一样，尚处处于理论研究究阶段。网络GIS、、联邦数据库库和互操作的的发展随着计算机网网络技术的发发展，GIS已成为网络络上的分布式式异构系统；；不同组织、不不同部门维护护和使用的数数据库既相互互独立又相互互联系，促使使联邦数据库库和互操作的的迅速发展；；互操作意味着着不同数据库库中数据的直直接共享、GIS功能的的共享以及网网络上不同GIS站点之之间的协同工工作；目前兴起的LBS和MLS，基于位位置的服务和和移动定位服服务突出反映映了这种发展展。空间数据互操操作基本模式式空间数据移植植集成联邦数据库接口方法互操作GIS互操作GIS是指在计计算机网网络环境境下，遵遵循一个个公共的的接口标标准，能能够实现现空间数数据和数数据处理理功能共共享和相相互操作作的GIS系统。互互操作GIS系统之间间能够自自由交换换彼此数数据库中中的信息息，并且且不同系系统的软软件功能能模块能能够协同同处理这这些信息息。互操作GIS特点■空间数据据互操作作系统之间间可自由由交换空空间对象象及其它它的空间间信息，，能够透透明地访访问分布布式异质质环境下下的空间间数据库库。■GIS软件功能能互操作作互操作GIS应能够像像计算机机换零件件一样替替换软件件功能模模块，■协同工作作GIS系统的““零件””要能够够协同工工作。理论基础础的发展展GIS从从技术到到科学突突出的标标志是其其理论框框架的发发展，可可望在不不久的将将来形成成地球空空间信息息学的理理论框架架；现阶段可可以从七七个方面面进行地地球空间间信息学学的理论论研究：：基准问题题研究；；信息标准研研究；时空变化研研究；空间信息认认知研究；；空间信息不不确定性研研究；定量化反演演研究；空间信息