世紀(jì)遙感與gis的發(fā)展

21世紀(jì)遙感與GIS的發(fā)展

報(bào)告內(nèi)容一、遙感技術(shù)的主要發(fā)展趨勢概念的發(fā)展平臺(tái)與觀測技術(shù)的發(fā)展定位技術(shù)的發(fā)展處理技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展基礎(chǔ)理論的發(fā)展二、GIS技術(shù)的主要發(fā)展趨勢概念的發(fā)展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展表達(dá)技術(shù)的發(fā)展處理技術(shù)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)GIS、聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫和互操作的發(fā)展基礎(chǔ)理論的發(fā)展一、遙感技術(shù)的主要發(fā)展趨勢20世紀(jì)地球科學(xué)進(jìn)步的一個(gè)突出標(biāo)志是人類能夠脫離地球而從太空觀測地球，對地觀測技術(shù)是國際上太空競爭的重要熱點(diǎn)之一遙感技術(shù)從上世紀(jì)60年代提出至今，經(jīng)歷了40年的發(fā)展后，已成為一門集空間科學(xué)技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)以及跨地球科學(xué)、電子科學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的新興科學(xué)與技術(shù)整個(gè)現(xiàn)代遙感技術(shù)體系可見下圖：

…………概念的發(fā)展攝影測量（photogrammetry，150年前）→遙感（remotesensing，40年前）→攝影測量與遙感（remotesensing&photogrammetry，20年前）→遙感科學(xué)與技術(shù)（remotesensingscienceandtechnology，當(dāng)代）狹義地，遙感科學(xué)與技術(shù)屬于對地觀測（Earthobservation）體系的組成部分平臺(tái)與觀測技術(shù)的發(fā)展從單一傳感器、單一平臺(tái)、單一觀測技術(shù)→多傳感器、多平臺(tái)、多角度，三高（高分辨率、高光譜、高時(shí)相）方向發(fā)展；民用空間分辨率可高達(dá)0.62m，軍用的高達(dá)10cm；光譜分辨率可達(dá)nm級；小衛(wèi)星群的重訪周期為1－3天；機(jī)載、星載SAR衛(wèi)星日益普及，提供全天候、全天時(shí)的觀測能力。定位技術(shù)的發(fā)展（ｗｈｅｒｅ）目標(biāo)定位是遙感技術(shù)需要解決的根本任務(wù)之一，傳統(tǒng)的定位技術(shù)需大量ＧＣＰ和精確配準(zhǔn)；利用DGPS與INS慣導(dǎo)系統(tǒng)，可以獲得航空航天影像傳感器的位置與姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)攝影和無地面控制的高精度對地觀測和三維重建；將DGPS、INS和LIDAR集成，可實(shí)現(xiàn)無地面控制的實(shí)時(shí)三維測量；定位技術(shù)的發(fā)展（無地面控制）Ｑｕｉｃｋｂｉｒｄ：利用三軸穩(wěn)定裝置，星相儀，GPS等輔助下，無地面控制點(diǎn)的定位精度：17~23米ＤＯＲＩＳ：法國在全球設(shè)54個(gè)站點(diǎn)（中國設(shè)在南京紫金山天文臺(tái)），利用Doppler頻移以精確解求衛(wèi)星的空間坐標(biāo)，對Topes/Poseidon衛(wèi)星的高度測量，精度達(dá)3cm，對SPOT－5直接進(jìn)行無地面控制的正射影像制作，精度可以達(dá)到15m，完全滿足國家安全的要求。處理技術(shù)的發(fā)展從影像中提取地物目標(biāo)，解決其屬性和語義（what)是遙感的另一個(gè)重要任務(wù)；目標(biāo)識別從傳統(tǒng)的目視判讀到目前常用的人機(jī)交互判讀，正在向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展；影像識別和分類不再限于統(tǒng)計(jì)分類，基于結(jié)構(gòu)和紋理的分析方法正被引入；影像融合技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)繼續(xù)成熟；大規(guī)模影像庫的建設(shè)帶來影像檢索技術(shù)和無縫影像庫的發(fā)展；空間數(shù)據(jù)挖掘用于遙感圖象解譯．遙感基礎(chǔ)理論的發(fā)展傳統(tǒng)的遙感數(shù)據(jù)分析以目視解譯的定性分析為主，獲得觀測目標(biāo)的物理特性；需要從影像的幾何與物理方程出發(fā)，開展全定量化遙感反演；為此，需研究成象機(jī)理、地物波譜特性、各大氣層和氣溶膠對電磁波譜的吸收和散射特征、不同地物對電磁波的吸收、發(fā)射和散射特征等；遙感正經(jīng)歷著由定性→定量的發(fā)展。表達(dá)技術(shù)的發(fā)發(fā)展傳統(tǒng)的靜態(tài)、、二維數(shù)據(jù)表表達(dá)向多比例例尺、多尺度度、動(dòng)態(tài)多維維和實(shí)時(shí)三維維可視化方向向發(fā)展；真四維時(shí)空GIS是目前前GIS理論論的研究熱點(diǎn)點(diǎn)之一；基于金字塔的的多比例尺空空間數(shù)據(jù)庫，，在不同尺度度上實(shí)時(shí)顯示示空間數(shù)據(jù)是是目前的主要要空間數(shù)據(jù)表表達(dá)方法；基于多庫一體體化的3D可可視化技術(shù)發(fā)發(fā)展迅速。處理技術(shù)的發(fā)發(fā)展空間分析技術(shù)術(shù)是GIS理理論研究的核核心問題之一一，數(shù)據(jù)挖掘掘和知識發(fā)現(xiàn)現(xiàn)、數(shù)據(jù)融合合等新理論和和新方法不斷斷引入；從GIS數(shù)據(jù)據(jù)庫從挖掘知知識以支持遙遙感圖像解譯譯，是遙感圖圖像自動(dòng)解譯譯的反向之一一。但空間數(shù)數(shù)據(jù)挖掘的一一系列問題仍仍出于理論研研究階段；從各異質(zhì)、異異源GIS數(shù)數(shù)據(jù)庫中獲取取數(shù)據(jù)以作決決策分析，是是空間數(shù)據(jù)融融合主要研究究內(nèi)容之一，，和數(shù)據(jù)挖掘掘一樣，尚處處于理論研究究階段。網(wǎng)絡(luò)GIS、、聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫庫和互操作的的發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)發(fā)展，GIS已成為網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上的分布式式異構(gòu)系統(tǒng)；；不同組織、不不同部門維護(hù)護(hù)和使用的數(shù)數(shù)據(jù)庫既相互互獨(dú)立又相互互聯(lián)系，促使使聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫庫和互操作的的迅速發(fā)展；；互操作意味著著不同數(shù)據(jù)庫庫中數(shù)據(jù)的直直接共享、GIS功能的的共享以及網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)上不同GIS站點(diǎn)之之間的協(xié)同工工作；目前興起的LBS和MLS，基于位位置的服務(wù)和和移動(dòng)定位服服務(wù)突出反映映了這種發(fā)展展?？臻g數(shù)據(jù)互操操作基本模式式空間數(shù)據(jù)移植植集成聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫接口方法互操作GIS互操作GIS是指在計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境境下，遵遵循一個(gè)個(gè)公共的的接口標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，能能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)空間數(shù)數(shù)據(jù)和數(shù)數(shù)據(jù)處理理功能共共享和相相互操作作的GIS系統(tǒng)?；セゲ僮鱃IS系統(tǒng)之間間能夠自自由交換換彼此數(shù)數(shù)據(jù)庫中中的信息息，并且且不同系系統(tǒng)的軟軟件功能能模塊能能夠協(xié)同同處理這這些信息息?；ゲ僮鱃IS特點(diǎn)■空間數(shù)據(jù)據(jù)互操作作系統(tǒng)之間間可自由由交換空空間對象象及其它它的空間間信息，，能夠透透明地訪訪問分布布式異質(zhì)質(zhì)環(huán)境下下的空間間數(shù)據(jù)庫庫?！鯣IS軟件功能能互操作作互操作GIS應(yīng)能夠像像計(jì)算機(jī)機(jī)換零件件一樣替替換軟件件功能模模塊，■協(xié)同工作作GIS系統(tǒng)的““零件””要能夠夠協(xié)同工工作。理論基礎(chǔ)礎(chǔ)的發(fā)展展GIS從從技術(shù)到到科學(xué)突突出的標(biāo)標(biāo)志是其其理論框框架的發(fā)發(fā)展，可可望在不不久的將將來形成成地球空空間信息息學(xué)的理理論框架架；現(xiàn)階段可可以從七七個(gè)方面面進(jìn)行地地球空間間信息學(xué)學(xué)的理論論研究：：基準(zhǔn)問題題研究；；信息標(biāo)準(zhǔn)研研究；時(shí)空變化研研究；空間信息認(rèn)認(rèn)知研究；；空間信息不不確定性研研究；定量化反演演研究；空間信息