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地理信息數據獲取方法范文1
關鍵詞：GIS 遙感 洪水災害
中圖分類號：X43 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2012）012-112-02
1前言
進入21世紀以來，人類社會已經全面進入信息時代，信息技術（information technology，IT）正在深刻改變著人類生活和社會面貌。作為全球信息化浪潮重要組成部分的地理信息系統的建設與應用，日益受到科技界、企業界與政府部門的廣泛關注。近年來，地理信息系統（GIS）和遙感技術快速的發展，為洪水災害管理提供了有力的支持。
近年來，地理信息系統（GIS）和遙感技術快速的發展，為洪水災害管理提供了有力的支持。地理信息系統（GIS）既是管理和分析空間數據的應用工程技術，又是跨越地球科學、信息科學和空間科學的應用基礎學科。其技術系統由計算機硬件、軟件和相關的方法過程所組成，用以支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題。而遙感，因為獲取數據的時效性、大面積的同步觀測、獲取信息的非實地性等優點而被廣泛利用。
在歷史上，人們為了抵御洪水，更多的是采取修筑堤壩、水庫等工程性的措施。防洪工程措施是以工程手段，改變洪水特性和自然環境，達到防止和減少洪水災害的目的，但僅僅依靠這些是不夠的，我國洪澇災害的頻頻發生，不僅造成了許多人員傷亡，更造成我國的經濟巨大損失。而地理信息系統不僅可以用于自然災害的災害評估，而且可以輔助減災救災決策。特別是通過GIS與遙感的結合應用，不僅可以更精確的分析和評價自然災害的各種屬性，而且可以重新描述和表達自然災害現象，在全球定位的基礎上，實現對災害的分析與模擬。
2 GIS與遙感相結合在洪水風險分析中的應用
洪水風險分析是對洪水發生的潛在區域或洪水威脅區域進行危險性分析、易損性分析、洪災損失評估分析、歷史洪水規律的分析、遭受洪水風險級別的分析、抗洪救災可行性的分析等，洪水危險性分析研究的是受洪水威脅地區可能遭受洪水影響的強度和頻度，而這些都要利用GIS與RS技術相結合，利用GIS強大的數據庫管理功能與RS全天候、全方位、多平臺、多高度、多角度、多時相獲取圖像的效率。遙感，作為一種重要的數據獲取手段，可以為洪災風險管理提供多方面的信息，一方面可利用遙感資料推求各種水體，獲取其自然特征信息如淹沒范圍、水位（流量）等，另外可利用遙感資料進行有關水文過程中的參數和變量的推求。
（1）遙感影像與數字線畫圖（DLG）的融合：經過正射糾正后的遙感影像，與數字線畫圖信息的融合，可產生影像地圖，進而對發生洪水災害地區進行圖像分析而做出相應的補救措施。
（2）遙感影像與數字地形模型（DEM）的融合：數字地形模型與遙感數據的融合，有助于實施遙感影像的幾何校正與配準，消除遙感影像中因地形起伏所造成的像元位移，提高遙感影像的定位精度，同時數字地形可以參與遙感影像的分類，改善分類精度，通過此方法，可以對受災地區進行準確的定位，以不至于在抗洪過程中浪費不必要的時間，從而減少人員傷亡以及財產損失。
（3）遙感影像與數字柵格圖（DRG）的融合：將數字柵格地圖與遙感圖像配準疊合，可以從遙感圖像中快速發現已發生變化的區域，進而實現空間數據庫的自動、半自動更新。
洪澇災害監測評估是抗洪減災中的一個重要組成部分，GIS是其中重要的技術支撐之一。洪澇災害的監測評估除了采用常規的水位、流量觀測外，遙感是監測的主要手段，而以GIS技術為基礎的各類基礎數據庫則是風險監測及評估的技術保障。目前常用來獲取洪水水體范圍的遙感圖像數據包括：NOAA AVHRR，LandsatTM，JERS SAR，ERA SAR，Radarsat SAR等。這些遙感圖像都有各自的特點，如NOAA影響的空間分辨率相對較低，但時間分辨率較高，一天可四次獲得圖像，對宏觀的洪水動態監測非常有利。Landsat TM圖像主要適用于洪水災害監測評估中本體水體的提取。后倆者為雷達遙感影像，由于屬于微波遙感，是通過微波傳感器獲取從目標地物發射或反射的微波輻射，經過判讀處理來識別地物，具有全天候、全天時、穿透云霧等特征，成為洪水災害監測的首選數據。
在洪澇災害的評估以及從遙感影像提取現勢水體，GIS都能發揮著重大的作用。它是決定洪澇災害監測評估水平的決定因素，尤其是評估內容，完全決定于基礎背景數據庫數據層的多少。洪水災害風險區劃涉及區域環境要素（如地形、坡度、土地利用）是洪水特征（如流量、水位、頻率）和社會經濟要素（如人口、農業、工業等）。洪水災害風險區劃，主要是對空間地域上的自然要素和社會經濟要素進行分區，使用空間分布數據是洪水災害風險研究中必不可少的部分。GIS作為管理空間數據最有力的手段，在洪水災害風險分析與管理中具有舉足輕重的作用。目前我國已經建成了洪澇災害監測評估業務運行系統。該系統運行在Windows NT 系統平臺上，以ArcInfo和Eradas作為地理信息系統和遙感圖像處理系統的支撐軟件。該系統可以完成遙感圖像的輸入輸出、幾何校正與配準、鑲嵌切割、影像灰度調整與增強等預處理過程；進行矢量數據的編輯、格式及投影轉換、多層數據之間的疊加運算等，可快速準備評估前的背景數據；可以從遙感影像中人工以及自動提取水體；通過受淹范圍與土地利用基礎背景數據的疊加，完成受淹范圍內居民地和耕地等土地利用信息的提取以及面積計算，按縣市統計計算受淹居民地和耕地面積。
3 GIS的特點
準確空間定位的特點、方便空間查詢與分析的特點、數據模型支持的特點。GIS的這些特點即快速而準確地預告致災事件，對災難事件造成災難的地點、范圍和強度的快速評估。由于地理信息系統的數據采集功能、數據操作功能、數據存儲與組織功能、數據的查詢檢索與統計計算功能、空間分析功能和可視化顯示與輸出功能，使得地理信息系統成為很多應用系統理想的集成環境。
在洪水風險監測方面，許多專家基于氣象衛星遙感與GIS集成對洪水監測與預報方法進行了研究，并將其應用到很多流域的山洪預報中，該系統的原理是：
（1）由NAVV衛星提供的TIF數據、測雨雷達數據氣象聯網數據綜合分析而獲得區域降雨、蒸散發、溫度場等實時物理量，并以此與GIS復合得出指定流域內上述諸物理量；
（2）通過NAVV衛星數據獲取前期土壤含水量和地下水動態、水位等實時數據；
（3）通過Landsat TM數據獲取土地利用、土壤類型、地形、流域特征等下墊面背景參數，并將這些參數作為流域常規水文預報模型的修正和補充，建立水文預報模型。
GIS及遙感技術的空間分析方法應用在洪水災害模擬及損失評估方面，利用DEM數據以及遙感影象數據和建筑物屬性數據可以真實的模擬該地區洪水淹沒真實場景，對于確定洪水淹沒區地形起著重要的作用。依據洪水水位確定洪水淹沒范圍后，可以結合其土地利用類型以及經濟數據，對可能受淹地區的林地、耕地、居民用地等以及人口數據等進行快速評估，并進一步預測洪水災害損失，減少了許多不必要的損失。
地理信息數據獲取方法范文2
地理信息產業是應用現代測繪和地理信息系統、遙感、衛星導航定位、對地觀測等高新技術，從事地理空間信息獲取、加工處理和廣泛開發應用的戰略性新興產業。隨著互聯網技術快速發展，地理信息產業已成為實現科學發展的重要支撐，增強政府治理能力和公共服務水平的重要措施，調整經濟結構優化產業升級的重要抓手，維護國家安全和社會穩定的重要保證，保障和改善民生的重要內容。
近年來，湖南地理信息產業快速發展，全省地理信息產業總值年增長率達25%，服務范圍已經覆蓋管理決策，經濟社會發展和民生的各個領域，地理信息產業迎來了需求旺盛期和發展戰略機遇期。但目前來看，湖南的地理信息產業仍然存在一些制約性因素：產業聚集平臺缺乏，產業基礎設施尚待完善；產業結構不合理，產業鏈條不健全；產業規模偏小，缺乏龍頭企業；高端人才缺乏，協同創新能力不足。此外，地理信息產業基礎投入、數據資源的交換與共享、地理信息產品的社會化應用，以及軍地測繪融合等方面還存在諸多不足，有待深化解決。
既是產業就有產業發展的周期與規律。當前，各級都高速重視地理信息產業快速發展，其時已至，其勢已成。要準確把握產業發展原則，堅持市場主導與政府引導相結合，堅持整體發展與重點突破相結合，堅持科技創新與深化應用相結合，堅持融合帶動與信息安全相結合。要合湖南實際，推進平臺、重點領域、環境等各方面的突破。
首先，加快產業發展平臺建設。主要加快建設地理信息數據交換共享平臺、地理信息公共服務平臺、產學研聚集的產業發展平臺。
地理信息數據獲取方法范文3
（上海梅山鋼鐵股份有限公司，南京210039）
（ShanghaiMeishanIronandSteelCo.，Ltd.，Nanjing210039，China）
摘要：本文以CityMake7.0三維地理系統為基礎開發平臺，以國內梅鋼三維總圖系統建設的案例為例，探討了基于3DGIS系統建立工廠總圖信息系統的關鍵技術與實現方案，以及在企業總圖管理中發揮的重要作用。
Abstract:ThispapertakescityMake7.03Dgeographicinformationasthefundamentaldevelopmentplatform,takes3DgeneralinformationsystemconstructionofMeishanIronandSteelCo.,Ltd.,inChinaastheexampletodiscussthekeytechnologyandimplementationschemeofconstructinggeneralinformationsystemofthefactoryandtheimportantroleinenterprisegeneralmanagementbasedon3DGISsystem.
關鍵詞 ：三維地理信息；鋼鐵企業總圖系統；系統開發；數據建設；管理創效
Keywords:3Dgeographicinformation；generalinformationsystemofironandsteelenterprise；systemdevelopment；dataconstruction;managementeffect
中圖分類號：TM621文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2015）21-0045-04
0引言
近年來，隨著國家產業結構的調整，鋼鐵行業運行面臨“需求下降、產量下降、價格下降、環保加壓”等環境壓力。在市場、資源和管理理念條件新常態下，鋼鐵企業更深刻地認識到廠內總圖運輸對生產成本、運營成本、廠區環境、預留發展等之間的影響，從而更加重視全廠總圖管理的能力提升?？倛D運輸設計（designofgenerallayoutandtransportation），是根據建廠（場）地區地理、自然和環境等條件，按照工藝要求、物料流程以及有關工程建設標準，正確選定廠（場）址，合理確定工業（園）區及工業企業內，各種建構筑物、交通運輸設施、綜合管線的平面關系、豎向關系、空間關系及與生產活動的有機聯系，系統地處理物流、人流、能源流和信息流，并且能對施工的前中后期進行立體化管理的綜合性學科。在企業的規劃與發展中，總圖管理信息系統的建設為企業提供了重要的決策支持，其系統的高效運行及優化更能適應新常態下的管理需求。
地理信息系統（GeographicInformationSystem，GIS）是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統的核心是空間數據，即具有空間位置信息的數據。地理信息系統以其特有的地理空間特征，廣泛應用到社會生活各個領域。隨著計算機技術、空間技術和信息技術、虛擬現實技術的飛速發展，GIS的表現形式也已經由二維過渡到了三維。將三維GIS技術應用于企業的精細化管理可提高運營管理水平。
各大鋼廠現有總圖數據主要是二維的，管理系統是單機版。在這樣的背景之下，針對現有企業二維總圖系統中存在的突出問題，有必要在現有的二維總圖管理系統基礎上建立三維總圖信息管理系統。
本文以CityMaker三維地理系統為基礎開發平臺，以國內梅鋼三維總圖系統建設的案例為例，探討了基于3DGIS系統建立工廠總圖信息系統的關鍵技術與實現方案，以及在企業總圖管理中發揮的重要作用。
1總圖三維信息關鍵技術
1.1三維模型測繪數據獲取技術
隨著現代測繪、地質勘探和地球物理技術的發展，3D空間數據獲取技術不斷發展和豐富，已經由傳統的大地測量和工程測量方式發展到一些更方便和快捷的獲取3D空間數據的技術方法。其中激光掃描測量技術因其快速高效而倍受青睞。3D激光掃描測量技術由傳統的單點數據獲取提升為連續自動數據獲取，不僅提高了觀測精度和速度，而且很好的解決了柔性物體、珍貴文物和危險區域的非接觸式測量問題。
1.2三維地理信息技術
三維地理信息系統由二維地理信息系統發展而來。它是將三維空間坐標（x，y，z）作為獨立參數來進行空間實體對象的幾何建模，其數學表示為：F=f（x，y，z），因而所建立的模型不僅可以實現三維可視化，還可以進行三維空間分析。相比于二維GIS，三維GIS的空間信息的展示更為直觀。
1.3軟件工程技術
軟件工程是一門研究用工程化方法構建和維護有效的、實用的和高質量的軟件的學科。軟件工程的目標是：在給定成本、進度的前提下，開發出具有適用性、有效性、可修改性、可靠性、可理解性、可維護性、可重用性、可移植性、可追蹤性、可互操作性和滿足用戶需求的軟件產品。基于3DGIS系統的工廠總圖系統的開發本質上是軟件工程實施的一個案例，因此，軟件工程的原則可以對3DGIS系統開發過程進行指導。
1.4系統集成技術
系統集成是指通過結構化的綜合布線系統和計算機網絡技術，將各個分離的設備、功能和信息等集成到相互關聯的、統一和協調的系統之中，使資源達到充分共享，實現集中、高效、便利的管理?；?DGIS系統的工廠總圖系統本質上是也系統集成的一個案例，因此，系統集成技術的原則可以對其實施過程進行指導。
2系統架構
2.1系統網絡架構
系統采用C/S（Client客戶機/Server服務器）和B/S（Browser瀏覽器/Server服務器）相結合的架構?？臻g數據、屬性數據、用戶配置數據等數據都部署在服務器端，通過服務的方式數據。
C/S結構的大部分應用功能都是在客戶端實現的，客戶機要安裝三維總圖客戶端程序，通過客戶端程序輸入分配好的用戶及密碼連接服務器瀏覽數據，該結構的最大優勢在于將應用功能分布在不同的客戶端計算機上，大大減輕了對服務器的負載壓力。
B/S結構用戶首次使用需要安裝一個IE瀏覽器三維插件，使用IE瀏覽器輸入分配好的用戶及密碼就可以訪問三維總圖服務器，可以瀏覽三維數據和使用好的相關功能。在系統安裝部署時，可以根據不同的用戶分別按客戶端或瀏覽器配置。
2.2系統各功能模塊框架
基于3DGIS系統的工廠總圖系統以二三維一體化總圖數據庫為底層數據核心，以CityMaker三維地理開發平臺、.NET程序開發平臺以及大型關系數據庫開發平臺作為開發框架，通過插件式應用程序開發模式，定制專題功能插件，通過開發框架的插件引擎加載插件，構建可維護和可擴展的三維總圖信息系統，系統各功能模塊總體框架如圖1所示。
3系統功能
3.1三維總圖C/S客戶端系統功能
三維地理信息系統C/S客戶端功能模塊的組織結構如圖2，實現了下列功能要求：場景瀏覽、量算工具、查詢與定位、高級SQL查詢、緩沖區分析、通視分析、視域分析、日照分析、管線分析、系統的分級安全管理、對數據(庫)的維護管理、數據輸出等。
3.2三維總圖B/S瀏覽器端系統功能
可以使用IE瀏覽器在企業內網主頁上添加一個三維總圖系統的鏈接，用戶通過該鏈接使用分配好的用戶名和密碼可以訪問三維總圖服務器。三維地理信息系統B/S瀏覽器端相對C/S客戶端功能少一些，鍵盤鼠標操作和C/S客戶端一致，功能主要有場景瀏覽、信息查詢、空間量測、分析統計、方案比較等。功能操作、實現效果和C/S客戶端類似，不予詳述。
4系統數據
CityMaker系列產品是北京偉景行數字城市科技有限公司研發的，擁有完全自主知識版權。CityMaker系列軟件將二維信息融人三維場景中，并將傳統的二維分析運算擴展成三維分析運算，實現可視化、分析功能的二三維一體化。
4.1CityMaker平臺中，構成三維場景的數據內容主要包括部分
CityMaker平臺中，構成三維場景的數據內容主要包括三個部分：一是三維模型數據；二是矢量數據；三是地形數據。
4.2數據開發
基于CityMakerSDK的3DGIS的數據開發一般遵循以下4步：
①初始化三維地球控件，設置訪問權限，讓客戶端具有使用權限，具備一定得保密功能。
②加載三維場景數據。
③獲取三維場景實體。
④業務邏輯處理。
5總圖管理信息系統的建設與應用
基于CityMaker的三維總圖信息系統的建設，需要采集廠區各類測繪數據，構建廠區三維模型數據，并錄入三維總圖信息系統。
在系統數據建設的過程中，為控制工程實施成本，需要充分利用已有的各類基礎地理信息資源，并通過無人機航測、三維激光掃描儀等手段補充測繪其他相關廠區地形數據及建筑物、道路、管線等模型數據，建立廠區三維地形模型。
在此基礎上，使用高分辨率數碼相機或攝像機實地拍攝建構筑物、道路、管線等的立面照片，獲取相應紋理；采用航測生成的高精度數字正射影像圖，獲得地表紋理，完成廠區的三維模型的構筑。整個系統的數據放在服務器上，各個終端通過網絡實現系統數據的讀取。
5.1系統建設主要工作
5.1.1現有廠區基礎地理信息數據的充分利用與分析
①提取地形數據：1?誜500、1?誜1000電子版的地形圖數據從質量、精度和現勢性等方面完全可以滿足三維總圖管理系統對基礎數據的要求，數據經過處理可以制作成高質量的數字高程模型。
②提取建筑物數據：利用現有廠區1?誜500、1?誜1000地形圖提供的平面和基礎高程數據，通過調查并使用三維激光掃描儀測量建、構筑物高度和結構信息，可以建立真實準確的建、構筑物結構模型。
③提取交通數據：利用現有廠區1?誜500、1?誜1000地形圖提取道路邊線，補充部分數據，可以構成道路面數據。
④提取地下管線數據：利用現有二維總圖信息系統的地下管線的空間數據和屬性數據，并補充調查各種檢修井的空間數據，可以生成地下管線三維模型。
⑤提取植被數據：利用現有廠區1?誜500地形圖提取植被面數據，可以生成植被面模型。
5.1.2廠區三維模型數據的補充測繪
①地形數據、建筑物三維模型數據、交通數據的補充測繪：利用無人機航空攝影測量補充測繪獲取廠區DEM；由空三成果數據恢復立體模型，引入畸變差改正后的影像數據及空三加密成果，進行絕對定向，生成核線影像，內業判讀地物，進行大型建筑屋頂結構尺寸數據采集。
②地表紋理、建筑物立面紋理、建筑物頂部紋理數據的采集：使用高分辨率數碼相機或攝像機到實地拍攝建構筑物等的立面照片，照片經過裁剪、勻色、拼接等處理后貼到建構筑物框架模型立面上，可以形成真實美觀的三維模型。采用航測生成的高精度數字正射影像圖，獲得地表紋理。
5.2系統的目標實現
本案完成了企業約5平方公里的三維建模，通過動態更新掌握總圖的現勢性；通過地形、高程、建構筑物和管線等矢量數據和影像數據的加載，實現廠區范圍的客觀場景可視化；通過地圖查詢、編輯和分析等功能，特別是管線斷面、碰撞和通視功能的實現，有效提高了設計質量和效率；為道路、綠化、建構筑物等專業管理提供統一技術信息平臺，房產信息基本實現賬物統一，實現資源共享，最終得到的是專業技術管理效率的提升成為數字工廠不可或缺的子系統，為企業的規劃與發展提供了重要的決策支持。
6結語
鋼鐵企業總圖三維GIS系統，采用了當今先進的三維GIS技術和平臺，兼容了原有二維系統，完成了地上和地下兩大部分數據的實體構建和信息錄入；使用各種地上瀏覽方式和地下瀏覽模式，可以以多種方式和從各個角度完成3D飛行，瀏覽與查詢，為企業總圖管理的實用、高效、準確和穩定提供了可靠保障，實現了企業總圖管理在技術手段和管理方式上的變革，為企業信息化管理奠定了堅實的基礎。
當然，本文僅就現有的成熟三維地理信息技術為依托，探討了鋼廠三維總圖信息系統開發與建設的關鍵技術與一種系統實現的技術路線，并未深入探討三維地理信息各項關鍵技術尤其是空間分析技術與工廠總圖信息系統的深度結合；此外，限于技術的發展，當前的三維GIS技術在空間分析能力特別是真三維的空間分析能力還相對不足，這在一定程度上影響了其在工廠三維總圖信息系統建設中的應用。這些都有待于后續工程實踐中的分析與研究。
參考文獻：
[1]北京偉景行數字城市科技有限公司．CityMaker6產品介紹[R]．2011．
[2]劉娟．基于CityMakerSDK的3DGIS開發方法[J]．城市勘測，201l（5）．
地理信息數據獲取方法范文4
【關鍵詞】城市規劃 建設監測 遙感技術
一、引言
我國正處于城市化加速發展階段，《中國城市發展報告（2011）》研究結果表明2011年我國城鎮化率已經達到51.27%，城鎮化率首超50%，標志著我國從一個農業大國進入以城市社會為主的新歷史階段。為了實現一定時期內城市經濟和社會發展目標，城市規劃建設負責協調城市空間布局和各項建設的綜合部署和全面安排，直接影響城市性質、規模和發展方向，影響城市土地利用，其對經濟和社會發展有著深遠的影響。城鎮化建設加快，城市系統的變化也愈趨復雜，城市規劃和建設任務更加繁重。在21世紀數字地球的時代，標準信息化是城市規劃的必然，城市規劃面臨的首要問題就是基礎數據獲取，遙感技術獲取數據宏觀性、綜合性、多源性和動態性周期性等特性，有助于更新城市基礎地理信息，使其日益成為城市規劃不可或缺的重要組成部分和技術支持，以適應現代城市建設與可持續發展的需要。同時面對城市規劃建設中存在的許若干問題，遙感信息技術為城市規劃和建設監管提供了一種實時高效的技術手段，遙感數據也因此成為城市地理信息的重要數據源。
二、城鄉規劃遙感監管業務與技術流程
城鄉規劃動態監管的主要內容是城鄉規劃強制性內容的落實情況，主要技術流程是應用遙感技術，通過同一地區不同時相的遙感影像提取城鄉建設變化信息，將變化信息進行地物分類，與監管地區的城鄉規劃專題資料進行疊加對比分析，輔以外業核查，最后將城鄉建設變化的空間位置和規劃業務信息提交城鄉規劃主管部門，為城鄉規劃的編制、實施、監督和修改提供決策依據。監管業務流程和相關技術流程如下（圖1）：
圖1 城鄉規劃監管業務流程和相關技術流程
三、遙感數據源選取及數據處理
遙感地觀測技術作為城市擴展監測的主要手段，提供了豐富的城市擴展變化數據，該技術在城市擴展監測中的發展趨勢主要表現在采用高分辨率、高光譜遙感數據，對光譜特征非常相似的城市地物和人工目標物加以區分和精細分類，以提高城市規劃建設變化監測數據的準確性、可靠性和時效性。
（一）遙感數據源選取
陸地衛星空間分辨率最高已達到厘米級，電磁波段也由可見光、近紅外波段擴展到熱紅外、微波波段，從二維觀測發展到三維觀測，從宏觀的區域研究開始向復雜的城市區域研究。
遙感數據源的選擇需要考慮的因素非常多，包括價格、空間分辨率、成像時間、波譜分辨率等因素。針對城市規劃遙感監測任務，選擇合適的遙感數據源是最先要考慮的問題之一，原則上主城區由于建筑物密度較大，地物目標類型多樣，通常選用低于1m以下空間分辨率的影像，城市郊區或城鄉結合部可選用分辨率在2m左右的數據（見表1）。
為了提高城鄉規劃建設監管的效率和準確性，結合衛星遙感影像的分辨率和性價比，用于城市規劃動態監管性價比比較好的遙感影像數據源組合是：主城區采用高分辨率的IKONOS、QuickBird、GeoEye-1和WorldView2數據，城鄉結合部或者規劃區范圍采用SPOTS數據。
（二）數據處理及信息提取
獲取了遙感衛星影像后，首先利用地形圖數據對影像進行幾何糾正，使得遙感影像的投影方式與地形圖、規劃圖一致，為變化信息提取與分析創造條件；通過配準步驟，使規劃所描述的城市功能分區與地理坐標相關聯，實現與糾正后的遙感影像數據在同一參考基準下的比對。將配準之后的同一地區的多景影像進行鑲嵌工作.使之成為一幅反映被監管區域全貌的完整影像。鑲嵌處理之后進行全色影像和多光譜影像數據的融合，為后續的變化信息提取做準備。
在利用遙感技術進行城市規劃監管工作中，最核心的圖像處理步驟即為遙感圖像信息提取與挖掘。通過對城市規劃監管業務和技術需求分析，結合城鄉規劃主管部門的職能和重點工作的要求以及當地實際，確定重點監測目標，例如城市道路、城市綠地、城市水系、城市用地和歷史文化名城等。通常監測目標在遙感影像上具有一下幾個特征：1.地物光譜特征；2.紋理特征；3.地理空間特征；4.位置分布特征；5.特定空間結構和空間關系。通過以上地物目標特征，選取不同的方法對多時相高分辨率遙感影像進行變化差異圖斑提取，并對這些差異實現地物分類。分類結果與各專題規劃圖進行對比，并輔以實地核查，最終將量化和定位結果上報行政管理部門。針對目前城市規劃建設中存在的若干問題：違法建設大量出現、城鄉結合部建設混亂、文物毀壞大拆大建、無規則擅自批建等，遙感技術和多時相影像數據成為了一種實時有效的城市規劃監管方式。
四、遙感信息模型
遙感技術不僅可以獲取直觀形象的信息，例如房屋、道路、綠地等，而且可以通過數據挖掘技術提取無形信息，例如建筑容積率、建筑密度、城市大氣環境與熱島效應、城市綠地調查、交通流量、城市擴展過程模擬與優化等等。遙感信息模型是用遙感信息和地理信息影像化的方法建立的一種物理數學關系模型。遙感信息模型有助于提高遙感影像利用率，較好的解決大數據量、小信息量的問題，同時也能夠對不同城市規劃建設目標提供輔助決策信息。遙感信息模型的應用，大大提高了數據采集速度，減少人工采集工作量，是城鄉數據進行空間統計分析的基礎。因此遙感信息模型是遙感信息研究的重要方面及遙感信息應用的發展方向。
地理信息數據獲取方法范文5
關鍵詞:3S技術 海岸帶 資源環境 可持續發展
中圖分類號:X21 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(b)-0145-02海岸帶是地球表層巖石圈、水圈、大氣圈與生物圈相互交綏、各種因素作用應用頻繁、物質與能量交換活躍、變化極為敏感的地帶,也是受人類活動影響極為突出的地區。它擁有豐富的生物資源、礦產資源和無窮的動力資源,以及優越的自然環境、便利的交通和特殊的地理位置,致使該地區經濟高速發展、人口與經濟活動高度集聚,給原本復雜、脆弱的生態環境帶來越來越大的壓力。在自然因素和人類活動的雙重干擾下,海岸帶原有的穩定狀態遭到破壞,物質組成、空間格局發生了明顯變化,資源和環境遭到嚴重破壞,產生了一系列環境問題,已經成為海岸帶可持續發展的障礙性因素。海岸帶可持續發展是依靠科技進步,在保護海岸帶生態和環境質量不受損害的前提下,合理、有效地開發利用海岸帶資源,使其成為既滿足當代人的需求、又不對后代人的需求構成危害的發展。因此,采用先進的技術方法,快速獲取、動態監測海岸帶資源環境變化信息,維護海岸帶生態平衡,加強對海岸帶資源環境的保護和管理,對該地區人和自然的和諧、可持續發展具有重要的現實意義。
在海岸帶資源環境領域,國內外學者作了大量的研究工作,其研究的技術手段也有很多,一些研究成果為海岸帶規劃與管理起到了積極作用,然而,由于海岸帶環境的復雜、多變性,常規的技術方法在資料獲取、信息處理等方面具有一定的局限性,已經難以滿足當前海岸帶資源環境研究領域的工作需求。然而,由地理信息系統(GIS)、遙感(RS)和全球定位系統(GPS)組成的3S技術為全球變化研究提供了主要的數據源和技術手段,對地觀測具有宏觀、快速、綜合、動態和成本低等突出優勢,為海岸帶的動態監測研究提供了一種方便的現代化方法[1～2]。地理信息系統(GIS)具有強大的空間分析功能,衛星遙感(RS)在大尺度的海岸帶資源環境要素的監測中具有無可比擬的優越性,而空間定位技術是保證海上采樣、導航的精確定位的利器,3S集成技術充分發揮各自的長處,形成了多功能綜合技術系統,可以實現對海岸帶海量資源環境數據獲取、處理、分析和管理的實時、高效,為該領域的定量化研究提供技術手段。
1 海岸帶海量資源環境數據的管理和共享
海岸帶資源環境信息是開發和建設海岸帶、實現海岸帶可持續發展的重要基礎。我國各有關部門、科研機構在海岸帶資源環境方面做了大量的研究工作,投入了大量的人力、物理和財力,取得了極為豐富的資料和數據,包括歷史數據、現實數據和未來數據(如預測數據),尤其是隨著數據獲取技術手段的進步,除了傳統的統計調查、實地勘測等手段,遙感和GPS技術手段的加入致使空間數據量劇增。由于數據采集的分布性、多源性和歷史性,海岸帶資源環境空間數據具有數據量大、類型復雜和格式多樣的顯著特征,使這些寶貴的科學數據得不到充分利用,更無法實現數據的共享,造成了很大的浪費,因此有效地組織管理這些空間數據,開展海岸帶資源環境信息共享,才能減少重復性投入,打破長期形成的各種數據壁壘,提高資源環境數據的使用效率。GIS的出現很好地解決了這個問題,給海量空間數據的管理提高的新的技術手段,作為計算機軟硬件支持下的空間數據管理和綜合分析的應用技術系統,是3S技術體系的核心,對于反應地理區域內分布的海岸帶資源環境信息可以科學、合理地加以管理,同時具有強大的空間數據統計、空間分析等針功能,曾被世界海岸大會推薦位ICZM的管理工具。早在20世紀80年代加拿大就開始利用GIS技術進行海岸帶漁業和海上交通管理,荷蘭國際海岸帶管理中心在1993年開發了一個初步的海岸帶管理系統,我國在九五期間已經開始建立全國性海岸帶地理信息系統,用之于海岸帶管理、海岸帶海洋環境監測評價、海洋漁業管理等。隨著網絡技術的發展,人們對數據需求已不僅僅局限于本地數據的管理,更多的轉向于網絡,WebGIS的發展正好迎合了這一需求,使分散的海岸帶信息通過網絡實現共享。應用3S技術建立海岸帶地區遙感、遙測與監測、監控技術體系網絡,可以實現大規模、大范圍、全天候地采集海岸帶資源環境領域的動態實時數據和信息,并高效地進行存儲管理和分析,進而實現網絡的共享服務。3S技術不僅提高了海岸帶數據和信息的使用效率,而且改善海岸帶資源環境數據的管理模式。
地理信息數據獲取方法范文6
關鍵詞：地籍測量；分析；技術應用
Abstract: Cadastral Survey provides the basis for accurate data, reasonable, standardized, and comprehensive further the establishment of cadastral database and cadastral management system. Cadastral survey the traditional method has been difficult to meet the need of practical work, the modern surveying and mapping technology and method is playing a great role. According to the author's practical experience of cadastral measurement technology is introduced briefly analysis.
Key words: Cadastral Survey; analysis; application
中圖分類號：P25
一、現代地籍技術的測量模式
地籍測量專業性強，地籍數據具有法律效力，對數據精度要求高，配套的成果資料現時性強，同步變更需及時。因此，根據地籍測量所特有的專業性，現代測繪技術對于地籍測量來講，主要有野外數字測量、GPS測量、數字攝影測量與遙感、內業掃描數字化測量4種模式。受環境和技術的約束，這些模式各有優、缺點，但能相互補充，從而實現地籍信息的全覆蓋采集。
1.野外數字瀾置模式
數字測繪技術充分利用現代信息產業和計算機制圖理論發展的最新成果，成為現代測繪的主流。全野外數字測繪產品主要是全野外測繪的基礎數字地形圖、地籍圖，是建立適用于國土、規斯．房產、城建、水利、電力等部門地理信息系統的主要基礎信息庫來源。地籍也是如此，地籍數據庫和地籍管理系統質量的好壞，取決于運用這種測量模式采集的數據。同時如果基礎數字測繪產品質量標準較好，可供不同部門使用，避免資金的重復投入。
2.GP8測量模式
GPS本身就是現代測繪技術的一種標志。在現代地籍測量中主要用GPS控制整個測區，以滿足精度的需要。隨著RTK技術的迅速發展，GPS+RTK技術幾乎覆蓋整個測量領域。這種測量模式能實時地獲取地籍要素坐標信息，能在滿足地籍測量高精度的前提下，在作業現場提供經過檢驗的測量成果，擺脫后處理的負擔和外業返工的困擾。GPS―RTK技術卡要有兩種方式：
(1)GPS-RTK接收機+測圖軟件。利用GPS―RTK接收機在野外實地測量各種地籍要素數據，經過GPS數據處理軟件進行預處理，按相應的格式存儲在數據文件中，同時配繪草圖，供測圖軟件進行編輯成圖。GPS-RTK接收機是一種實時、快速、高精度、遠距離的數據采集設備。其顯著的優點是控制點大大減少，測量效率大大提高。其存在的缺點是必須繪制測量草岡，一些無線電死角和衛星信號死角無法采集數據，必須用全站儀進行補充。
(2)GPS-RTK接收機+全站儀+掌上電腦+測圖軟件。這種模式將克服集中數字測量模式的缺點，發揮各自的優點，可適應任何地形環境條件和任意比例尺地籍圖的測繪，實現全天候、無障礙、快速、高精度、高效的內外業一體化采集地籍信息。
3.數字攝影測量與遙感模式
應用數字攝影測量與遙感模式進行地籍測量前景非常廣闊。隨著航空航天影像信息獲取手段朝著多平臺、多時相、多傳感器、高分辨率、高光譜和快速機動的方向發展，高分辨率衛星遙感影像將成為地理空間信息獲取與更新的主要數據源，以激光測距系統(LIDAR)、激光成像雷達、雙天線SAR系統、數字攝像機、GPS／INS為主體的機載三維數字攝影測量系統等多種數據獲取手段的迅速發展，不但能完成地籍線劃圖的測繪，還可以得到各種專題的地籍圖，同時利用衛星遙感進行土地資源調查和土地利用動態監測，為快速及時的變更地籍測量作好參照。由于地籍測量的精度要求較高，數字攝影測量主要以大比例尺航空像片為數據采集對象，利用該技術在航片上采集地籍數據，其控制點和目標點主要采用航測區域網法和光束法進行平差，即所謂的空三加密，進而通過專有數字攝影測量的數據處理軟件，完成地籍測量的內外業。
4.內業掃描數字化測量模式
用掃描數字化方法對已有地形圖或地籍圖采集數字化地籍要素數據，而界址點的坐標數據則由之前所述的兩種模式測出和計算得到，或把已有界址點的坐標數據輸入計算機，然后將這兩部分數據疊加，并在數據處理軟件的控制下得到各種地籍圖和表冊。
“準地籍測量”就是近年來出現的內業掃描數字化模式，即在已有的地形圖上根據地籍臺賬實地標繪宗地界址線，劃分街道、街坊、調查區及編號，調查宗地座落、地名、門牌號碼、房屋結構及層數，標示不清或精度不符時，可待日后做地籍調查和變更填補；這種地籍測量模式的前提條件是要求測區內的地形圖或地籍圖現時性強，并且具有完備的控制點和目標點。
二、現代地籍測繪技術的基本框架
現代測繪技術是運用到地籍測量中的一些先進的技術和方法，它是融地籍測量外業、內業于一體的綜合性作業系統。其最大優點就是在完成地籍測量的同時可建立地籍數據庫，并通過一定的途徑建立地籍管理系統，為完成“數字國土”工程、實現電子政務和現代地籍管理奠定基礎?，F代地籍測繪主要是采用自動采集地籍要素的方式，利用全站儀、計算機或PDA采集地籍要素，傳輸到計算機上，運用專用的地籍數據處理軟件，對其進行分析、整理、編輯和入庫。其基本流程為：
1.資料分析：對測區已有的地籍數據進行分析，熟悉測區地形，根據本身已有的設備和最終建立地籍數據庫的要求確定采用何種測量技術。在資料分析過程中，可以考慮能否使用“準地籍測量”。
2.數據獲?。簲祿@取途徑包括兩種：第一種是通過上述分析，直接利用已有的資料，如原始的正確的地籍檔案資料等；第二種是野外直接采集與收集。數據采集必須根據建立數據庫的要求，得到適宜的數據格式。數據獲取的內容，包括全要素地形數據、地籍數據、地類數據、控制數據。
3.數據編輯、整理、入庫：對于獲取的各種數據。按照數據庫建庫技術要求進行編輯、整理、人庫，并進行各種統計、分析、匯總，最終建市地籍數據庫，形成地籍管理系統。
三、地籍測量技術的應用
1.RTK 技術在地籍測量中的應用
地籍和測量中應用RTK 技術測定每一宗土地的權屬界址點以及測繪地籍圖，能實時測定有關界址點及一些地物點的位置并能達到要求的厘米級精度。將GPS 獲得的數據處理后直接錄入GPS 系統，可及時地精確地獲得地籍圖。但在影響GPS 衛星信號接收的遮蔽地帶，應使用全站儀、測距儀、經緯儀等測量工具，采用解析法或圖解法進行細部測量。在建設用地勘測定界測量中，RTK 技術可實時地測定界樁位置，確定土地使用界限范圍、計算用地面積。利用RTK 技術進行勘測定界放樣是坐標的直接放樣，建設用地勘測定界中的面積量算，實際上由PS 軟件中的面積計算功能直接計算并進性檢核。避免了常規的解析法放樣的復雜性，簡化了建設用地勘測定界的工作程序。在土地利用動態檢測中，也可利用RTK 技術。傳統的動態野外檢測采用簡易補測或平板儀補測法。如利用鋼尺用距離交會、直角坐標法等進行實測丈量，對于變通范圍較大的地區采用平板儀補測。這種方法速度慢、效率低。而應用RTK 新技術進行動態監測，則可提高檢測的速度和精度，省時省工，真正實現實時動態監測，保證了土地利用狀況調查的現實性。
2.GIS在地籍測量中的運用
目前GIS 正向著數據標準化、平臺網絡化、數據多維化、系統集成化、系統智能化和應用社會化的方向發展?；ゲ僮鞯乩硇畔⑾到y是GIS 系統集成的平臺, 它實現異構環境下多個地理信息系統及其應用系統之間的通訊協作?；赪WW的GIS (WEB GIS) 是利用Internet 技術在網絡上空間信息, 供用戶瀏覽使用, 成為GIS 社會化大眾化最有效的途徑。面向對象和構件的GIS 是把GIS 功能模塊劃分為多個標準控件, 完成不同功能, 通過可視化工具集成起來, 形成最終GIS 應用。嵌入式GIS 是將GIS 功能與嵌入式設備,嵌入式操作系統相結合創造更自由隨意的GIS應用模式。三維GIS (3D GIS) 目前研究重點集中在三維數據結構的設計優化實現, 立體可視化技術的應用, 三維系統功能和模塊設計等方面。數字地球是對真實地球及其相關現象的統一性的數字化重現和認識, 其核心思想是利用數字化手段統一處理地球問題和最大限度地利用信息資源。在GIS 軟件開發方面, 更換平臺和環境,擴展數據庫管理系統、更改一切語言和開發模式。操作平臺以原Unix 為主流更換到WindowsNT/ 2000 平臺, 后者已成為發展主流。
結束語
隨著以數字測繪、全球定位系統、遙感和地理信息系統為代表的現代測繪技術體系的建立，4D產品以及高精度、高效率的新型測繪儀器的出現，地籍測量與現代測繪新技術的結合逐漸緊密，使地籍測繪從理論到實踐發生了根本性變化。
參考文獻:
