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GIS與遙感結(jié)合的必要性GIS是管理和分析空間數(shù)據(jù)的有力工具，而遙感(RS)是一種快速進(jìn)行大區(qū)域空間數(shù)據(jù)采集和分類的有效手段，兩者操作對(duì)象都是空間實(shí)體，相互之間聯(lián)系支持、補(bǔ)充關(guān)系，兩者的結(jié)合，是技術(shù)上的必須。
遙感是GIS重要的數(shù)據(jù)源，有效的數(shù)據(jù)更新手段遙感手段能夠迅速、準(zhǔn)確、綜合性地大范圍地采集環(huán)境和資料數(shù)據(jù)，同時(shí)，遙感數(shù)據(jù)具有多光譜和的動(dòng)態(tài)多時(shí)相特點(diǎn)，它為GIS數(shù)據(jù)更新提供了全方位的手段和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源。
遙感（RS）通過人造地球衛(wèi)星上的遙測(cè)儀器把對(duì)地球表面實(shí)施感應(yīng)遙測(cè)和資源管理的監(jiān)視(如樹木、草地、土壤、水、礦物、農(nóng)家作物、魚類和野生動(dòng)物等的資源管理)結(jié)合起來的一種新技術(shù)。
使用空間運(yùn)載工具和現(xiàn)代化的電子、光學(xué)儀器，探測(cè)和識(shí)別遠(yuǎn)距離研究對(duì)象的技術(shù)。
地理信息系統(tǒng)(GIS) 是一種具有信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在嚴(yán)格的意義上, 這是一個(gè)具有集中、存儲(chǔ)、操作、和顯示地理參考信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。例如，根據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的位置對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別。實(shí)習(xí)者通常也認(rèn)為整個(gè)GIS系統(tǒng)包括操作人員以及輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)能夠應(yīng)用于科學(xué)調(diào)查、資源管理、財(cái)產(chǎn)管理、發(fā)展規(guī)劃、繪圖和路線規(guī)劃。例如，一個(gè)地理信息系統(tǒng)(GIS)能使應(yīng)急計(jì)劃者在自然災(zāi)害的情況下較易地計(jì)算出應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間，或利用GIS系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)那些需要保護(hù)不受污染的濕地。
在遙感調(diào)查中，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用主要有三個(gè)方面: ①遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理; ②遙感數(shù)據(jù)分類; ③遙感制圖。
1. 遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理
在遙感數(shù)據(jù)幾何校正時(shí)，通常是以地理信息系統(tǒng)中的地圖為基準(zhǔn)，通過選取控制點(diǎn)的方法，對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何校正。此外通過地圖與遙感圖像的疊置，還可以切割出所需區(qū)域的遙感數(shù)據(jù)。
遙感數(shù)據(jù)的輻射校正除了校正由于大氣引起的輻射畸變及傳感器引起的輻射畸變外，在地形起伏較大的地區(qū)，為了消除地形對(duì)影像的影響，需要利用地理信息系統(tǒng)中的 DEM( 數(shù)字高程模型) 數(shù)據(jù)對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正。
2. 遙感數(shù)據(jù)分類
GIS 在遙感數(shù)據(jù)分類中的應(yīng)用主要是利用系統(tǒng)中各種輔助數(shù)據(jù)參與分類，最常用的輔助數(shù)據(jù)是地形數(shù)據(jù)，另外還有土壤、植被、森林等各種專題圖數(shù)據(jù)。
遙感專家很早就認(rèn)識(shí)到輔助數(shù)據(jù)在遙感圖像分類中的重要性，因此發(fā)展了很多利用輔助數(shù)據(jù)提高分類精度的方法，如 Fleming 和 Hoffer ( 1979) 利用觀察到的土地覆蓋與坡度、坡向、高程的關(guān)系，顯著提高南落基山地區(qū) MSS 森林覆蓋制圖精度; Cibula 和 Nyquist( 1987) 在利用 MSS 數(shù)據(jù)對(duì)華盛頓奧林匹克國(guó)家公園進(jìn)行土地覆蓋分類時(shí)，利用地形和氣候數(shù)據(jù)使分類數(shù)從 9 類增加到 21 類，總精度達(dá)到 91. 7%。
輔助數(shù)據(jù)在遙感數(shù)據(jù)分類中的應(yīng)用有如下幾種方法:
( 1) 輔助數(shù)據(jù)作為邏輯通道和各波段光譜數(shù)據(jù)一起參與分類。這種方法比較簡(jiǎn)單，但由于在監(jiān)督分類中，分類特征必須滿足正態(tài)分布，而大多數(shù)輔助數(shù)據(jù)往往不是正態(tài)分布，因此該方法的應(yīng)用不是很多。
( 2) 應(yīng)用輔助數(shù)據(jù)分層估計(jì)各類地物出現(xiàn)的先驗(yàn)概率。最常用的是根據(jù) DEM 數(shù)據(jù)和代表不同地面類別的樣區(qū)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)各主要地物的垂直分布特點(diǎn)，繼而按高程數(shù)據(jù)把研究區(qū)域劃分成若干高程帶，分別對(duì)每一高程帶的遙感影像進(jìn)行分類處理，最后把各高程帶的分類影像疊加，形成整個(gè)研究區(qū)域的分類結(jié)果。
( 3) 應(yīng)用輔助數(shù)據(jù)對(duì)光譜分類結(jié)果進(jìn)行后處理。遙感圖像上經(jīng)常有異物同譜現(xiàn)象，一些地類從光譜上難以區(qū)分，但它們?cè)诳臻g分布上往往具有不同的特征，因此可以通過輔助數(shù)據(jù)加以區(qū)分。美國(guó)在利用多時(shí)相 AVHRR 數(shù)據(jù)進(jìn)行美國(guó)本土的土地覆蓋調(diào)查時(shí)，首先利用非監(jiān)督分類進(jìn)行聚類，得到 70 個(gè)類別，然后與輔助數(shù)據(jù) ( 包括高程、生態(tài)區(qū)、無霜期等) 疊置，分析每一類中各個(gè)輔助數(shù)據(jù)的直方圖，對(duì)直方圖中明顯有多于一個(gè)峰值的類別利用輔助數(shù)據(jù)進(jìn)一步分類，最后得出 189 個(gè)類別。
3. 遙感制圖
GIS 和遙感制圖的結(jié)合經(jīng)歷了由低級(jí)階段向高級(jí)階段的發(fā)展過程。最早的結(jié)合是把遙感像片經(jīng)目視判讀和處理后編制成各種專題稿圖，然后數(shù)字化輸入地理信息系統(tǒng)，并借助計(jì)算機(jī)編輯和輸出專題信息。這一過程中，由于目視解釋隨意性較大，必然會(huì)影響制圖的質(zhì)量。目前，GIS 支持由遙感數(shù)字影像自動(dòng)提取專題信息，這極大地提高了遙感空間信息專題制圖質(zhì)量。遙感影像通過地理信息系統(tǒng)的圖像處理功能，不僅可以修編地形圖，而且可以把各種制圖要素盡可能予以最大程度的顯示，為專題地圖提供可靠的信息保障。利用GIS 疊置功能進(jìn)行遙感影像與地理數(shù)據(jù)的信息復(fù)合，可確定制圖目標(biāo)結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系，這樣就可以大大地增強(qiáng)作業(yè)人員的判讀能力。如地圖上除了類型界線外，還需要有行政界線、注記等要素，這些要素往往不能直接從遙感數(shù)據(jù)中得到，一些道路、河流由于分辨率的限制，也不能從遙感數(shù)據(jù)中提取出。為了使分類結(jié)果能以地圖形式輸出，需要采用信息覆合的方法，把地理信息系統(tǒng)中的行政界線、注記等要素疊加到分類結(jié)果圖上，從而形成完整的地圖。
另外，RS 與 GIS 結(jié)合，使遙感制圖從人工調(diào)繪、解釋、轉(zhuǎn)繪、編繪、印刷等傳統(tǒng)工藝走向了利用 GIS 進(jìn)行遙感圖像處理和機(jī)助制圖，從而大大地提高了遙感制圖的速度和質(zhì)量。
復(fù)習(xí)思考題
1. 什么是信息? 什么是地理信息? 兩者有何不同?
2. 什么是信息系統(tǒng)? 分哪幾類?
3. 什么是地理信息系統(tǒng)? 它有哪些特征?
4. GIS 由哪幾個(gè)主要部分組成? 它的基本功能有哪些?
5. GIS 按內(nèi)容分為哪幾類?
6. 遙感與 GIS 的結(jié)合方式有哪些?
7. 遙感調(diào)查中，GIS 的應(yīng)用主要有哪些方面?
重慶分公司
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