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遥感技术在3S技术中的作用

遥感技术在3S技术中的作用
遥感技术能动态地、周期性地获取地表信息,广泛应用于各个领域。遥感技术在3S技术中的作用主要表现:GIS数据库的数据源,利用遥感数字影像获取地面高程,更新GIS中高程数据。

    遥感技术能动态地、周期性地获取地表信息,广泛应用于各个领域。遥感技术在3S技术中的作用主要表现在以下方面:

    1. GIS数据库的数据源

    遥感数字图像可以作为GIS数据库中一种重要的数据源,从遥感图像中可以获取不同专题数据,更新GIS数据库中的地学专题图。

    遥感技术能够以低廉的价格快速提供各种遥感数字图像,这为我们利用遥感图像理解技术获取不同地学专题信息,更新GIS中专题图提供了条件。

    利用图像理解技术获取遥感图像不同专题信息的方法如下:

    由分析遥感影像解译过程和认知机制入手,弄清遥感图像解译机理,总结遥感图像解译方法,实现遥感数字图像地学专题解译知识的表示,建立地学遥感图像解译知识库。在此基础上,采用模式识别方法对卫星数字图像进行预分类,在分类基础上,抽取数字图像形态和空间关系等特征,将原始数字图像与预分类图像叠合,抽取每个区域内部的纹理特征,然后,综合运用遥感图像光谱特征、形态与纹理特征,以及空间关系等特征作为识别信息,运用模式识别与专家系统相结合的方法,指导遥感图像的特征匹配与地物识别,实现典型地区的卫星数字图像的地学专题信息的获取。最后,将这些获取的地学专题信息与地理数据库中原来存贮的专题信息相比较,检查专题信息是否相同,若不相同,则可以以遥感数字图像中获取的专题信息作为数据源,实现地理数据库的更新。

    2. 利用遥感数字影像获取地面高程,更新GIS中高程数据

    从不同角度拍摄的同一地区的航空照片和高分辨率卫星数字影像上,可以利用数字影像相关技术对重叠成像区域实现地形高程信息的获取,这是对传统测绘方法的重大改进。获取遥感图像高程信息的原理是:将空间部分重叠的两幅图像进行投影校正,并且精确配准位置(光学相片首先要数字化),测出每个像元的灰度值梯度,构造灰度值矩阵,通过对不同配置位置的交叉相关,根据两影像中地物光束或地物辐射电磁波信号的连续相对位移,算出相关系数,相关系数的最大值定义为两影像像元的灰度向量间夹角最小,在此基础上剔除粗差,建立地面高程模型,由此来确定图像中每点的高程。

    我国科学工作者在上述研究中,提出并解决了沿核线法进行数字影像重采样和影响匹配的跨接理论与算法,实现了遥感数字影像从单点影像匹配发展到总体影响匹配,提出了影像匹配理论和算法,解决了特征提取与高精度定位问题,提高了从遥感数字影像获取地面高程的精度。随着高分标率遥感影像在民用领域的推广使用,利用高分辨率遥感影像获取地面高程的成本将会降低,它将成为更新GIS数据库高程数据的一个重要数据来源。

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