土地信息系统的数据获取与输出.ppt

第四章 土地信息系统的数据获取与输出,第一节 遥感、全球定位系统与土地数 据获取第二节 土地信息系统的数据采集第三节 土地信息系统产品的输出,第一节 遥感、全球定位系统与土地数据获取,一 土地信息系统的数据源二 遥感概述三 全球定位系统简介四 遥感、全球定位系统与土地信息系统数据的获取3S(RS、GPS、GIS)集成应用,一、土地信息系统的数据源,1 测绘数据：提供测绘数据与测绘图件。,2 遥感影像：,光学影像,数字影像,光学图像处理技术,数字图像处理技术,地位日益上升，相比测绘数据，单位信息量的成本低。,是目前的主要数据来源，其地位不可替代。,4 文献档案资料：土地资源日常管理中出现的各种文献资料。,5 现存的各种数据库：已经建成的各种数据库、专题信息系统数据。,3 专业图件：土地利用、行政区划、地形、地质、气候、水文、土壤、植被等专业图件。,想一想：,LIS课程与其它相关课程的联系,测量学与地籍测量学,遥感技术与应用,计算机绘图地图编绘,数据库原理与应用,计算机技术基础,获取土地数据,数据表达，特别是空间数据表达,数据处理基础,属性数据管理,土地信息系统,空间数据、属性数据管理与分析,返回本节,二、遥感概述,1 遥感定义与特点2 遥感技术系统3 土地信息系统中常见的遥感数据源4 土地信息工程中遥感应用的步骤5 遥感技术的发展,二、遥感概述,1 遥感的定义与特点,遥感的特点 1）宏观特性(视野大，可大面积同步观测)2）光谱特性(观测可见光之外的波段，全天候观测)3）时相特性(可周期性观测，研究动态变化)4）经济性(投入产出比高),遥感(Remote Sensing)的定义 利用现代仪器设备由远处感知、获取被测物体的信息，从而对物体进行探测和识别。,二、遥感概述,2 遥感技术系统,遥感平台,航天遥感：轨道卫星、载人飞船、航天飞机、火箭,地面遥感：高塔、车船、观测架,航空遥感：飞机、探空气球,传感器,主动传感器：雷达,被动传感器：摄像机、多波段扫描仪、红外扫描仪等,遥感信息收装置：直接回收、间接回收(地面接收站)。,3 土地信息系统中常见的遥感信息源,1）航空像片：空间分辨率达到分米级,2）Landsat卫星影像：,3）SPOT卫星影像：空间分辨率 10米,4）中巴资源卫星：空间分辨率 19.5米,5）小卫星系列：IKONOS 卫星(最高分辨率1米)Quickbird(最高分辨率0.61米),6）雷达影像：(航天雷达，机载雷达(预警机),二、遥感概述,MSS 影像：分辨率79米TM 影像：分辨率30米ETM 影像：分辨率15米,这张30米分辨率的卫星图像是日广州地区ETM遥感图像。由7、4、2波段合成的彩色图像,返回,这张分辨率为1米的纽约曼哈顿的卫星照片，是 2000年6月30日由空间图像公司的 IKONOS 卫星拍摄的。这张图像是从南方拍摄的，中间是 110 层高的世界贸易中心的双塔。,返回,4 土地信息工程中遥感应用的步骤,二 遥感概述,1）根据应用目的选择遥感信息源。（考虑因素：空间分辨率、时间分辨率、波段、价格）,2）数据处理。（几何纠正、辐射纠正、影像增强、影像复合、彩色合成、分类判读等）常用遥感软件图像处理软件：Erdas、ENVI、Idrisi等）,3）数据分析。（对数据进行分析、解决实际应用问题）,5 遥感发展方向,二、遥感概述,1）定量遥感。（从定性描述一定量模型）,2）高分辨率、高光谱。（空间分辨率高，多波段）,3）小卫星群，多时相数据（时间分辨率高）,遥感技术是一个综合性的系统，它涉及到航空、航天、光电、物理、计算机和信息科学以及诸多的应用领域，它的发展与这些学科紧密相关。,三、全球定位系统(Global Positioning System)简介,1 GPS组成2 GPS特点3 美国SA政策与差分GPS4 GPS的应用与发展,1 全球定位系统的组成,1）空间星座：21颗工作卫星，3颗备用卫星。,2）地面监控系统：（调度、改变、修正卫星轨道）。1个主控站(科罗拉多)，3个注入站(大西、印度、太平洋)，5个监测站(夏威夷)。,1 GPS的组成,3）用户接收装置：接收卫星信号，实现GPS信号的跟踪、锁定、测量。包括硬件、软件（数据处理包）两部分。,2 GPS的特点,1）全球地面连续覆盖；2）功能多，精度高，应用广；3）实时定位，可提供三维坐标；4）抗干扰性号，保密性强；5）全天候作业，操作简便。,3 美国SA政策与差分GPS,（1）SA政策美国SA(Selective Availability)政策：人为将误差引入卫星时钟和卫星数据中，降低GPS定位精度，降低精度后水平精度约为100M，垂直精度约为157M。1991年7月开始实施SA政策。2000年5月1日，SA停止实施。（主要是考虑到GPS技术的发展趋势，GPS产业涉及到美国10万人以上的就业和百亿美元以上的年收益）,（2）差分GPS 差分技术：在一个测站对两个目标进行观测，将观测值求差；或在两个测站上对同一个目标进行观测，对观测值求差；或在一个测站上对一个目标，两次观测求差。将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据基准站已知精密坐标，计算基准站到卫星的距离改正数，并由基准站将这一改正数发出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站的改正数，并对定位结果进行改正，从而提高定位精度。我国已经建立了拉萨、乌鲁木齐、北京、上海、武汉、西安等永久性的GPS跟踪站。,4 GPS的应用与发展,（1）实时动态精确定位，用于军事、导航、工程、定位与测速。（2）GPS产业化。GPS将像目前汽车、无线电通信等一样形成产业，我国已经有一些单位生产车载GPS，武汉成立了中国GPS工程中心。（3）GPS进入日常生活。GPS手持机的价格越来越便宜，可以上传/下载GPS信息，使用精确到街道级的地图软件，实时跟踪你的位置或自动导航。将成为旅游者的忠实导游。,（4）多元化的空间资源环境美国的GPS：1993年全部建成。俄罗斯的GLONASS（GLObal NAvigation Satellite System）：1996年开始运行，计划发射3个轨道面中的30颗导航卫星，因资金、技术等问题，未成功推广使用，最近正与印度合作开发导航系统。欧盟 GALILEO：（加利略计划）计划在3个轨道上发射30颗卫星。原计划2008年建成，因企业间之间利益矛盾，已推迟2011年，甚至更迟。,4 GPS的应用与发展,中国“北斗计划”：双星定位，多媒体，预计在2020年建成。从2000年到现在共发射了八颗卫星（北斗二号）。我们的目标是，在2008年之前构建能够在整个亚洲范围内使用的系统，并最终向太空发射35颗卫星，覆盖全世界。这个系统将主要用于国家经济建设，为交通运输、气象、石油、海洋、森林、通信、公安等部门以及其它特殊行业提供高效的导航定位服务。免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度02米秒,只有建立多元化的空间定位导航资源，才能从根本上摆脱对单一GPS系统的依赖，形成国际共有、共享的安全资源环境，世界才能进入真正的卫星导航时代。,北斗导航系统示意图,相关新闻：我国首个基于双卫星的综合应用服务系统哈尔滨市连续运行卫星导航定位综合应用服务系统，将于2007年内在哈尔滨建成并投入使用。这套系统是基于双卫星美国的和俄罗斯的的综合应用服务定位系统。覆盖哈尔滨市区以及周边区、县（市）3.2万平方公里的土地，能够提供毫米至厘米级精度的定位服务。用途：可以佩戴在老人、孩子和智障者身上，了解其所处方位，防止其迷路或丢失；可用于保全贵重物品和物流配送的监控；可以为规划、国土、城建等部门提供厘米级精度的定位服务，为地壳形变监测和大型建筑物变形监测提供毫米级精度的定位服务；可以服务于飞机、轮船的进出港等特种车辆调配。,四、遥感、全球定位系统与土地信息系统数据的获取（3S（GIS RS GPS）技术集成）,遥感（RS）,GPS,GIS（含LIS）,提供数据源,对数据进行分析，提供市场,3S的相互作用与集成 邬伦,3S（RS，GPS，GIS）是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的三大支撑技术。3S集成，在实际的应用中，较为常见的是3S两两之间的集成，如GIS/RS集成，GIS/GPS集成或者RS/GPS集成等。3S集成技术的发展，形成了综合的、完整的、动态的对地观测系统，提高了人类认识地球的能力。它拓展了传统测绘科学的研究领域，产生了地理学新的分支学科Geomatics（地理信息科学），同时是“数字地球”这一概念提出的基础。,第二节 土地信息系统数据采集,一、数据加工与整理二、数据输入三、数据检核四、数据存储,一、数据加工与整理（1）数据的分类标准（2）基础原始数据的确定（3）原始数据项目的确定（4）数据标准的准确性确定（5）数据录入表设计,二、数据输入（1）空间数据的输入手扶跟踪数字化（数字化仪）扫描数字化（扫描仪）数字化测量（数字摄影测量系统）格式转换（其它数据格式）（2）属性数据的输入（3）空间数据与属性数据的连接空间数据 属性数据,关键字,二、数据输入（4）图形输入在地理/土地信息系统中地位:建库在系统建设中占有70的工作量，图形输入是基础，属性数据在图形框架基础上按位填充。（5）图形输入要解决的问题数据准确采集，拓扑数据自动生成，表达图形与属性的关联关系。,三、数据检查和核对（1）一般检核（2）误差检核空间数据不完整或重复空间数据位置不准确空间数据比例尺不准确变形空间数据与属性数据连接有错误属性数据不完整（3）数据检核叠加比较、打印比较、程序检核,四、数据编辑与存贮（1）数据编辑差错修改、图幅拼接、格式转换、坐标转换、拓扑关系建立、数据更新。（2）数据存贮,第三节 土地信息系统数据输出,土地信息系统分析和处理的过程或结果可以通过输出设备，如显示器、打印机和绘图机等以各种图形、表格、数据或文字等形式输出。地理信息的输出除必须具备硬件设备以外，还必须有相应的软件支持。,土地系统信息产品输出,屏幕显示,打印机输出,绘图机输出,电子地图的编制,LIS的产品输出类型1 地图2 图像3 统计图表、报表4 其它数字产品(多媒体、动画等),Digital Line GraphicDigital Raster GraphicDigital Elevation ModelDigital Orthophoto Map,4D产品,数字线划图（矢量地图）Digital Line Graphic,数字栅格地图Digital Raster Graphic,数字高程模型Digital Elevation Model,数字正射影像地图 Digital Orthophoto Map,