基于分布式計算的集成

1、整理課件1第八章第八章 基于分布式計算的集成基于分布式計算的集成本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：1 1：相關(guān)知識：相關(guān)知識2 2：3S3S集成集成整理課件2OMGOMG：成立于：成立于19891989年的開放組織，其主要目年的開放組織，其主要目標(biāo)是用對象技術(shù)，使基于對象的軟件成員在標(biāo)是用對象技術(shù)，使基于對象的軟件成員在分布異構(gòu)環(huán)境中可重用、可移植、可互操作。分布異構(gòu)環(huán)境中可重用、可移植、可互操作。OMGOMG制定了對象管理體系結(jié)構(gòu)制定了對象管理體系結(jié)構(gòu)OMAOMA。第一節(jié)第一節(jié) 分布式計算相關(guān)知識分布式計算相關(guān)知識整理課件3OMAOMA組成組成： 對象請示代理對象請示代理ORBORB； 對象服務(wù)對象服務(wù)O

2、SOS； 通用設(shè)施通用設(shè)施CECE； 應(yīng)用對象應(yīng)用對象AOAO。整理課件4分布式分布式GISGIS：以分布式計算理論和計算機(jī)網(wǎng)：以分布式計算理論和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)地絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、分析、表現(xiàn)等功理數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、分析、表現(xiàn)等功能的地理信息系統(tǒng)。能的地理信息系統(tǒng)。整理課件5分布式分布式GISGIS特征特征： 數(shù)據(jù)位置透明和數(shù)據(jù)副本位置透明的重要數(shù)據(jù)位置透明和數(shù)據(jù)副本位置透明的重要性降低，與性降低，與GISGIS的設(shè)計管理方式緊密相關(guān)；的設(shè)計管理方式緊密相關(guān)； 對網(wǎng)絡(luò)速度要求很高；對網(wǎng)絡(luò)速度要求很高； 對數(shù)據(jù)庫技術(shù)要求

3、高；對數(shù)據(jù)庫技術(shù)要求高； 核心思想是地理信息的數(shù)據(jù)共享。核心思想是地理信息的數(shù)據(jù)共享。整理課件6分布式分布式GISGIS的服務(wù)類型的服務(wù)類型： 原始數(shù)據(jù)下載；原始數(shù)據(jù)下載； 靜態(tài)地圖顯示；靜態(tài)地圖顯示； 元數(shù)據(jù)搜索；元數(shù)據(jù)搜索； 動態(tài)地圖瀏覽器；動態(tài)地圖瀏覽器； 數(shù)據(jù)預(yù)處理器；數(shù)據(jù)預(yù)處理器； 基于基于WEBWEB的的GISGIS查詢和分析；查詢和分析； 能理解網(wǎng)絡(luò)的能理解網(wǎng)絡(luò)的GISGIS軟件。軟件。整理課件7 國際上國際上“3S”3S”的研究和應(yīng)用開始向集成化（或一的研究和應(yīng)用開始向集成化（或一體化）方向發(fā)展。在體化）方向發(fā)展。在3S3S集成應(yīng)用中，集成應(yīng)用中，GPSGPS主要用于實(shí)主要用于

4、實(shí)時、快速的提供目標(biāo)的空間位置；時、快速的提供目標(biāo)的空間位置；RSRS用于實(shí)時或準(zhǔn)實(shí)用于實(shí)時或準(zhǔn)實(shí)時的提供目標(biāo)及其環(huán)境的語義或非語義信息，發(fā)現(xiàn)地時的提供目標(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，及時的對球表面上的各種變化，及時的對GISGIS進(jìn)行數(shù)據(jù)更新；進(jìn)行數(shù)據(jù)更新；GISGIS則是對多種來源的時空數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、集成則是對多種來源的時空數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、集成管理和動態(tài)存取，作為新的集成系統(tǒng)平臺，并為智能管理和動態(tài)存取，作為新的集成系統(tǒng)平臺，并為智能化數(shù)據(jù)采集提供地學(xué)知識?；瘮?shù)據(jù)采集提供地學(xué)知識。 第二節(jié)第二節(jié) 3S3S集成集成整理課件8q RS與與GIS的集成的集成q G

5、PS與與GIS的集成的集成q 3S的集成的集成q 3S集成應(yīng)用領(lǐng)域集成應(yīng)用領(lǐng)域整理課件9一、一、RSRS與與GISGIS的集成：的集成： GIS GIS是分析、處理和顯示空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，是分析、處理和顯示空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，而遙感影像則是空間數(shù)據(jù)的一種形式，類似于而遙感影像則是空間數(shù)據(jù)的一種形式，類似于GISGIS中的柵格數(shù)據(jù)。因此，中的柵格數(shù)據(jù)。因此，GISGIS和和RSRS很容易在數(shù)很容易在數(shù)據(jù)的功能上進(jìn)行集成。據(jù)的功能上進(jìn)行集成。整理課件10q GIS GIS作為遙感圖像的處理工具作為遙感圖像的處理工具 基于基于GISGIS數(shù)據(jù)的幾何糾正和輻射糾正數(shù)據(jù)的幾何糾正和輻射糾正 圖像分類圖像分類

6、感興趣區(qū)域的選取感興趣區(qū)域的選取q RSRS作為作為GISGIS的數(shù)據(jù)來源的數(shù)據(jù)來源 地物要素的提取地物要素的提取 DEMDEM數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)生成 土地利用變化以及地圖數(shù)據(jù)更新土地利用變化以及地圖數(shù)據(jù)更新整理課件11 軟件實(shí)現(xiàn)軟件實(shí)現(xiàn)GISGIS與遙感的集成的三個不同的層次與遙感的集成的三個不同的層次 ： 分離的數(shù)據(jù)庫，通過文件轉(zhuǎn)換工具在不同系分離的數(shù)據(jù)庫，通過文件轉(zhuǎn)換工具在不同系統(tǒng)之間傳輸文件；統(tǒng)之間傳輸文件； 兩個軟件模塊具有一致的用戶界面和同步的兩個軟件模塊具有一致的用戶界面和同步的顯示；顯示； 集成的最高目的是實(shí)現(xiàn)單一的、提供了圖像集成的最高目的是實(shí)現(xiàn)單一的、提供了圖像處理功能的處理功能

7、的GISGIS軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)。整理課件12 1. GIS作為圖像處理工具作為圖像處理工具 幾何糾正和輻射糾正幾何糾正和輻射糾正 在遙感圖像的實(shí)際應(yīng)用中，需要首先將其轉(zhuǎn)換在遙感圖像的實(shí)際應(yīng)用中，需要首先將其轉(zhuǎn)換到某個地理坐標(biāo)系下，即進(jìn)行到某個地理坐標(biāo)系下，即進(jìn)行幾何糾正。幾何糾正。 方法：方法：利用采集地面控制點(diǎn)建立多項(xiàng)式擬合公利用采集地面控制點(diǎn)建立多項(xiàng)式擬合公式，它們可以從式，它們可以從GISGIS的矢量數(shù)據(jù)庫中抽取出來，然后的矢量數(shù)據(jù)庫中抽取出來，然后確定每個點(diǎn)在圖像上對應(yīng)的坐標(biāo)，并建立糾正公式。確定每個點(diǎn)在圖像上對應(yīng)的坐標(biāo)，并建立糾正公式。在糾正完成后，可以將矢量點(diǎn)疊加在圖像上，以判斷

8、在糾正完成后，可以將矢量點(diǎn)疊加在圖像上，以判斷糾正的效果。糾正的效果。整理課件13 圖像分類圖像分類 對于遙感圖像分類，與對于遙感圖像分類，與GISGIS集成最明顯的好處是訓(xùn)集成最明顯的好處是訓(xùn)練區(qū)的選擇，通過矢量柵格的綜合查詢，可以計算多練區(qū)的選擇，通過矢量柵格的綜合查詢，可以計算多邊形區(qū)域的圖像統(tǒng)計特征，評判分類效果，進(jìn)而改善分邊形區(qū)域的圖像統(tǒng)計特征，評判分類效果，進(jìn)而改善分類方法。類方法。 此外，在圖像分類中，可以將矢量數(shù)據(jù)柵格化，并此外，在圖像分類中，可以將矢量數(shù)據(jù)柵格化，并作為作為“遙感影像遙感影像”參與分類，可以提高分類精度。參與分類，可以提高分類精度。例如，例如，考慮到植被的垂直

9、分帶特性，在進(jìn)行山區(qū)的植被分類時，考慮到植被的垂直分帶特性，在進(jìn)行山區(qū)的植被分類時，可以結(jié)合可以結(jié)合DEMDEM，將其作為一個分類變量。，將其作為一個分類變量。整理課件14 感興趣區(qū)域的選取感興趣區(qū)域的選取 在一些遙感圖像處理中，常常需要只對某在一些遙感圖像處理中，常常需要只對某一區(qū)域進(jìn)行運(yùn)算，以提取某些特征，這需要柵一區(qū)域進(jìn)行運(yùn)算，以提取某些特征，這需要柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)之間的相交運(yùn)算。格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)之間的相交運(yùn)算。 整理課件15城市熱島研究城市熱島研究整理課件16 2. 遙感數(shù)據(jù)作為遙感數(shù)據(jù)作為GIS的信息來源的信息來源 數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)是GIS中最為重要的成分，而遙感提中最為重要的成分，而遙

10、感提供了廉價的、準(zhǔn)確的、實(shí)時的數(shù)據(jù)，包括：供了廉價的、準(zhǔn)確的、實(shí)時的數(shù)據(jù)，包括： 線以及其他地物要素的提取線以及其他地物要素的提取 DEM數(shù)據(jù)的生成數(shù)據(jù)的生成 土地利用變化以及地圖更新土地利用變化以及地圖更新整理課件17 使用遙感圖像作為柵格圖像時應(yīng)注意的問題：使用遙感圖像作為柵格圖像時應(yīng)注意的問題： 由于各種因素的影響，使得從遙感數(shù)據(jù)中由于各種因素的影響，使得從遙感數(shù)據(jù)中提取的信息不是絕對準(zhǔn)確的，在通常的土地利提取的信息不是絕對準(zhǔn)確的，在通常的土地利用分類中，用分類中，9090的分類精度就是相當(dāng)可觀的結(jié)的分類精度就是相當(dāng)可觀的結(jié)果，因而需要野外實(shí)際的考察驗(yàn)證果，因而需要野外實(shí)際的考察驗(yàn)證在這

11、個在這個過程中可以使用過程中可以使用GPSGPS進(jìn)行定位。此外，還要考慮進(jìn)行定位。此外，還要考慮尺度問題，即遙感影像空間分辨率和尺度問題，即遙感影像空間分辨率和GISGIS數(shù)據(jù)比數(shù)據(jù)比例尺的對應(yīng)關(guān)系。例尺的對應(yīng)關(guān)系。 整理課件18二、二、GPSGPS與與GISGIS的集成：的集成： GPS GPS與與GISGIS的集成主要是利用的集成主要是利用GPSGPS的實(shí)時空的實(shí)時空間定位數(shù)據(jù)以及間定位數(shù)據(jù)以及GISGIS的地圖數(shù)據(jù)和空間分析技的地圖數(shù)據(jù)和空間分析技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)不同的具體應(yīng)用目標(biāo)：術(shù)，來實(shí)現(xiàn)不同的具體應(yīng)用目標(biāo)：q 定位：如定位：如Location-Based ServiceLocation-

12、Based Serviceq 測量：記錄測量：記錄GPSGPS測量軌跡，通過測量軌跡，通過GISGIS計算距離、計算距離、面積等面積等q 監(jiān)控與導(dǎo)航：車輛、船只、飛機(jī)等移動物體的監(jiān)控與導(dǎo)航：車輛、船只、飛機(jī)等移動物體的動態(tài)監(jiān)控、調(diào)度與導(dǎo)航動態(tài)監(jiān)控、調(diào)度與導(dǎo)航整理課件19GPS接收機(jī)數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)處理顯示數(shù)據(jù)記錄定位測量監(jiān)控與導(dǎo)航GIS串口通信串口通信整理課件20 作為實(shí)時提供空間定位數(shù)據(jù)的技術(shù)，作為實(shí)時提供空間定位數(shù)據(jù)的技術(shù)，GPS可以與地可以與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行集成，以實(shí)現(xiàn)不同的具體應(yīng)用目標(biāo)。理信息系統(tǒng)進(jìn)行集成，以實(shí)現(xiàn)不同的具體應(yīng)用目標(biāo)。市話網(wǎng)市話網(wǎng)市話網(wǎng)市話網(wǎng)市話網(wǎng)深圳市連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位導(dǎo)航服

13、務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及通信網(wǎng)絡(luò)示意圖深圳市連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位導(dǎo)航服務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及通信網(wǎng)絡(luò)示意圖市電信局監(jiān)控分析中心衛(wèi)星定位信號發(fā)射臺FM電臺基準(zhǔn)站1基準(zhǔn)站2基準(zhǔn)站3基準(zhǔn)站4基準(zhǔn)站5進(jìn)入移動電話系統(tǒng)用戶用戶全向天線定向天線Modem整理課件21 1 1定位定位 主要在諸如旅游、探險等需要室外動態(tài)定位信息主要在諸如旅游、探險等需要室外動態(tài)定位信息的活動中使用。如果不與的活動中使用。如果不與GIS集成，利用集成，利用GPS接收機(jī)和接收機(jī)和紙質(zhì)地形圖，也可以實(shí)現(xiàn)空間定位；但是通過將紙質(zhì)地形圖，也可以實(shí)現(xiàn)空間定位；但是通過將GPS接收機(jī)連接在安裝接收機(jī)連接在安裝GIS軟件和該地區(qū)空間數(shù)據(jù)的便攜式軟件和該地區(qū)空間數(shù)據(jù)的

14、便攜式計算機(jī)上，可以方便地顯示計算機(jī)上，可以方便地顯示GPS接收機(jī)所在位置并實(shí)接收機(jī)所在位置并實(shí)時顯示其運(yùn)動軌跡，進(jìn)而可以利用時顯示其運(yùn)動軌跡，進(jìn)而可以利用GIS提供的空間檢索提供的空間檢索功能，得到定位點(diǎn)周圍的信息，實(shí)現(xiàn)決策支持功能，得到定位點(diǎn)周圍的信息，實(shí)現(xiàn)決策支持 。整理課件22GPS衛(wèi)星衛(wèi)星定位演示定位演示整理課件23 2 2測量測量 主要應(yīng)用于土地管理、城市規(guī)劃等領(lǐng)域，主要應(yīng)用于土地管理、城市規(guī)劃等領(lǐng)域，利用利用GPSGPS和和GISGIS的集成，可以測量區(qū)域的面積或的集成，可以測量區(qū)域的面積或者路徑的長度。者路徑的長度。整理課件24 在進(jìn)行在進(jìn)行GPSGPS測量時，要注意以下一些問

15、題，測量時，要注意以下一些問題， 首先，要確定首先，要確定GPSGPS的定位精度是否滿足測量的精度要求，的定位精度是否滿足測量的精度要求，如對宅基地的測量，精度需要達(dá)到厘米級，而要在野如對宅基地的測量，精度需要達(dá)到厘米級，而要在野外測量一個較大區(qū)域的面積，米級甚至幾十米級的精外測量一個較大區(qū)域的面積，米級甚至幾十米級的精度就可以滿足要求；度就可以滿足要求； 其次，對不規(guī)則區(qū)域或者路徑的測量，需要確定采樣其次，對不規(guī)則區(qū)域或者路徑的測量，需要確定采樣原則，采樣點(diǎn)選取的不同，會影響到最后的測量結(jié)果。原則，采樣點(diǎn)選取的不同，會影響到最后的測量結(jié)果。整理課件25基準(zhǔn)站（坐標(biāo)已知）GPS衛(wèi)星衛(wèi)星基準(zhǔn)站（

16、坐標(biāo)已知）可測量兩站之可測量兩站之間的位置間的位置整理課件26 3監(jiān)控導(dǎo)航監(jiān)控導(dǎo)航 用于車輛、船只的動態(tài)監(jiān)控，在接收到車輛、船用于車輛、船只的動態(tài)監(jiān)控，在接收到車輛、船只發(fā)回的位置數(shù)據(jù)后，監(jiān)控中心可以確定車船的運(yùn)行只發(fā)回的位置數(shù)據(jù)后，監(jiān)控中心可以確定車船的運(yùn)行軌跡，進(jìn)而利用軌跡，進(jìn)而利用GIS空間分析工具，判斷其運(yùn)行是否正空間分析工具，判斷其運(yùn)行是否正常，如是否偏離預(yù)定的路線，速度是否異常常，如是否偏離預(yù)定的路線，速度是否異常(靜止靜止)等等，等等，在出現(xiàn)異常時，監(jiān)控中心可以提出相應(yīng)的處理措施，在出現(xiàn)異常時，監(jiān)控中心可以提出相應(yīng)的處理措施，其中包括向車船發(fā)布導(dǎo)航指令。其中包括向車船發(fā)布導(dǎo)航指令

17、。 整理課件273S3S集成：集成： 3S 3S技術(shù)為科學(xué)研究、政府管理、社會生技術(shù)為科學(xué)研究、政府管理、社會生成提供了新的觀測手段、描述語言和思維工具。成提供了新的觀測手段、描述語言和思維工具。3S3S結(jié)合應(yīng)用，三者相互作用形成了結(jié)合應(yīng)用，三者相互作用形成了“一個大腦，一個大腦，兩只眼睛兩只眼睛”的框架，即的框架，即RSRS和和GPSGPS向向GISGIS提供或更提供或更新區(qū)域信息及空間定位，新區(qū)域信息及空間定位，GISGIS進(jìn)行相應(yīng)的空間進(jìn)行相應(yīng)的空間分析，提取有用的信息，進(jìn)行綜合集成，為決分析，提取有用的信息，進(jìn)行綜合集成，為決策提供科學(xué)的依據(jù)。策提供科學(xué)的依據(jù)。整理課件28GISGPSRS幾何配準(zhǔn)、輔助分類等幾何配準(zhǔn)、輔助分類等提供、更新區(qū)域信息提供、更新區(qū)域信息定點(diǎn)查詢專題信息定點(diǎn)查詢專題信息提供、更新空間定位信息提供、更新空間定位信息提供定位遙提供定位遙感信息查詢感信息查詢幾何糾正、訓(xùn)練區(qū)域幾何糾正、訓(xùn)練區(qū)域選擇以及分類驗(yàn)證等選擇以及分類驗(yàn)證等整理課件29衛(wèi)星定位衛(wèi)