多源空间数据融合技术.ppt

多源空间数据融合技术,111081班 李建雄 20081002707,产生背景,地理信息系统的迅速发展和广泛应用导致了空间多源数据的产生，给数据的集成 和信息共享带来不便。不同数据源，不同数据精度和不同数据模型的地理数据融合理论与方法的研究，对于降低地理数据的生产成本，加快现有地理信息更新度，提高地理数据 质量有着重要的现实意义。,空间数据融合没有统一的定义,1.美国国防部【1991】：数据融合是一个多级多侧面的加工过程，包括对多个数据源数据和信息的自动化检测，互联，相关，估计和组合处理2.Mangolini【1994】：数据融合是运用一系列的技术，工具和方法处理不同来源的数据，使得数据的质量有所提高3.又称信息融合技术数据是信息的载体。数据融合的实质是对源自多传感器在不同时刻的目标信息和同一时刻的多目标信息的处理技术，是对数据的横向综合处理4.Wald【1998】：“数据融合是一个形式上的框架，在此框架下表达了融合的方式和工具，通过这些方式和工具将来自不同的源数据进行联合，其目的在于获取质量更好的信息，而质量的改善取决于应用,数据融合的实现,几何纠正：统一坐标系和统一投影 数据匹配：将同名点匹配在一起以供显示、分析 根据数据的来源，空间数据融合可分为矢量数据融合和栅格数据融合，以及矢量与栅格数据之间的融合。,空间数据融合技术,1.矢量数据融合技术2.栅格数据融合技术,矢量数据融合技术,矢量数据融合是采用地理数据转换等方法，实现诸数据源的数据模型、分类分级和几何位置融合，以及属性数据的进一步丰富，是去伪求真、去粗求精的地理数据处理过程。,矢量数据融合技术,1.数据融合规则的制定2.地理数据模型融合的理论与方法3.地理要素编码的融合技术4.地理要素几何位置的融合技术,矢量数据融合的主要任务,1）空间物体在不同的空间数据模型中多次采集所产生的数据描述上的差异2）相同或不同的数据模型采用不同的分类分级方法采集所产生的要素属性差异3）空间数据的应用目的不同表现在要素制图综合详细程度上的差异以及多次数字化所产生的几何位置差异。,数据融合规则的制定,融合规则首先是数据源的提取方式，即各种要素应从何种数据源中提取 应制定数据融合时属性不一致和位置关系矛盾时处理的原则,地理数据模型融合的理论与方法,地理数据模型融合是指将两种以上的不同数据模型融合成一种新的数据模型，这种新的数据模型应能最大限度地包容原数据模型，然后将不同数据模型的数据向新的数据模型转换。,地理数据模型融合的理论与方法,数据模型融合的关键在于新的数据模型设计。根据源数据的空间数据模型不同，我们一般称有拓扑关系的数据模型为复杂数据模型，称无拓扑关系的数据模型为简单数据模型。空间数据模型融合可分为以下几种情况：,地理数据模型融合的理论与方法,1）由简单数据模型到复杂数据模型的融合2）由复杂数据模型到简单数据模型的融合3）复杂数据模型之间的融合,地理要素编码的融合技术,由于不同的数据源其数据的生产是独立的，对物体的分类、分级各不相同。即使分类、分级近似，但由于其编码长度和表示法不同也，存在一定的转换工作量,编码的融合,1.解决两种数据源由于分类、分级所采用的方法和分类、分级的详细程度不同所产生的差异2.要统一编码表示方法,地理要素几何位置的融合技术,由于数据获取时采用的数据源不同、比例尺不同、作业员的个人素质有差异，以及更新的时间不同，同一地区的数据经常存在着一定的几何位置差异。,几何位置的融合包括,一.实体的匹配：将两个数据集中的同一地物识别出来。匹配的依据包括距离度量、几何形状、拓扑关系、图形结构、属性等。二.将匹配的同名实体合并（1）数据源的几何精度进行评估（2）取精度高的数据，舍弃精度低的数据（3）精度近似分点、线、面来探讨合并的方法,栅格数据融合技术,栅格数据主要指地图图像、遥感影像数据等。栅格数据融合技术的发展大体可以3个阶段,1.）简单的图像融合方法2）20世纪 80年代中期，塔式算子的提出3）进入 90 年代以后，小波变换应用到图像融合领域，用小波变换的多尺度分析替代塔式算法,多源空间数据融合应用,1.遥感图像之间的融合2.地图图像之间的融合3.遥感图像与地形图的融合4.遥感图像与矢量数据的融合5.矢量数据与GPS数据的融合,数据融合问题的展望,数据融合技术的发展离不开数据标准化的发展，与数据互操作技术也息息相关。因此，数据共享的标准化推广、数据互操作技术的不断进步，都将对数据融合技术起到巨大的推动作用。同时，基本的理论和方法，如模式识别、统计学、图论、人工智能以及分形理论等数学思想和方法也应该继续研究与探讨,