遥感技术及地理信息系统幻灯片.ppt

遥感技术及地理信息系统第1页，共36页，编辑于2022年，星期三 曾有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求曾有报道，北京中关村某高科技厂家在建设厂房时要求使用一种高科技合成（具有质轻、防晒等功能）材料作为房使用一种高科技合成（具有质轻、防晒等功能）材料作为房顶，但施工方在施工过程中为了获取更多的利润，有些房顶顶，但施工方在施工过程中为了获取更多的利润，有些房顶只使用一般材料，由于外观看不出差异，厂家被蒙在鼓里，只使用一般材料，由于外观看不出差异，厂家被蒙在鼓里，一年后，北京某遥感专业的实习学生在判读中关村多种波段一年后，北京某遥感专业的实习学生在判读中关村多种波段的遥感图像时，发现这家工厂的厂房屋顶材质不同，于是向的遥感图像时，发现这家工厂的厂房屋顶材质不同，于是向厂方了解，厂方否认用了不同材质，经实习学生的进一步解厂方了解，厂方否认用了不同材质，经实习学生的进一步解释，厂家终于明白施工方用了劣质材料，因此，施工方不得释，厂家终于明白施工方用了劣质材料，因此，施工方不得不承认这一事实，并加以赔偿。为什么肉眼难以分辨，遥感不承认这一事实，并加以赔偿。为什么肉眼难以分辨，遥感却具有却具有“火眼金睛火眼金睛”？资料资料第2页，共36页，编辑于2022年，星期三国产国产韩国韩国合资合资水泥水泥假彩色遥感影像：假彩色遥感影像：相同颜色的油漆在遥感相片相同颜色的油漆在遥感相片中的差异中的差异第3页，共36页，编辑于2022年，星期三一、遥感技术一、遥感技术（一）遥感的概念与发展（一）遥感的概念与发展遥感的原理：遥感的原理：地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波。地球上的物体都在不停地吸收、发射和反射电磁波。不同物体的电磁波特性（波谱特征）是不同的。不同物体的电磁波特性（波谱特征）是不同的。第4页，共36页，编辑于2022年，星期三第5页，共36页，编辑于2022年，星期三遥感的优点：遥感的优点：监测范围大监测范围大遥感用航摄飞机飞行高度为遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星左右，陆地卫星的卫星轨道高度达轨道高度达910km左右，从而左右，从而可获取大范围数据资料。使用可获取大范围数据资料。使用遥感技术，监测范围可以覆盖遥感技术，监测范围可以覆盖整个地球。整个地球。第6页，共36页，编辑于2022年，星期三能够瞬时成像、实时传输能够瞬时成像、实时传输，可以对数据进行快速处理，可以对数据进行快速处理，迅速获取信息和迅速获取信息和实施动态监测实施动态监测。卫星围绕地球运转，能及时获取所经地区的各种自然现卫星围绕地球运转，能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测。化进行动态监测。第7页，共36页，编辑于2022年，星期三例如，陆地卫星例如，陆地卫星4、5，每，每16天可覆盖地球一遍，美天可覆盖地球一遍，美国国家海洋和气象卫星（国国家海洋和气象卫星（NOAA）气象卫星每天能收）气象卫星每天能收到两次图像。欧洲气象卫星（到两次图像。欧洲气象卫星（Meteosat）每）每30分钟获分钟获得同一地区的图像。得同一地区的图像。第8页，共36页，编辑于2022年，星期三获取信息受条件限制少获取信息受条件限制少塔里木盆地塔里木盆地塔克拉玛干沙漠塔克拉玛干沙漠在地球上有很多地方，自然条在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。及时地获取各种宝贵资料。第9页，共36页，编辑于2022年，星期三遥感的发展遥感的发展1608年年世界第一架望远镜诞生世界第一架望远镜诞生19世纪世纪20、30年代年代第一张自然风景照片第一张自然风景照片19世纪世纪50、60年代年代固定式、自由式的气球摄影固定式、自由式的气球摄影20世纪世纪60年年代代第一颗气象卫星发射成功第一颗气象卫星发射成功标志标志时间时间第10页，共36页，编辑于2022年，星期三遥感的组成：遥感的组成：遥感平台遥感平台传感器传感器传输与传输与接收接收图像处理应用图像处理应用相关技术相关技术遥感平台、遥感平台、传感器、传感器、信息传输接收装置、信息传输接收装置、数字或图象处理设备、数字或图象处理设备、第11页，共36页，编辑于2022年，星期三航天遥感航天遥感航空遥感航空遥感近地遥感近地遥感（按照不同的平台分类）（按照不同的平台分类）优点：针对性强，分辨率很高优点：针对性强，分辨率很高缺点：只能用于小范围地区缺点：只能用于小范围地区优点：范围大，可定期、重复观优点：范围大，可定期、重复观测测缺点：分辨率较低缺点：分辨率较低缺点：范围较小，受领空限制缺点：范围较小，受领空限制优点：机动性强，分辨率高优点：机动性强，分辨率高第12页，共36页，编辑于2022年，星期三航空遥感航空遥感航天遥感航天遥感第13页，共36页，编辑于2022年，星期三二、遥感与资源普查二、遥感与资源普查 勘探矿产资勘探矿产资源，调查生物资源，调查生物资源、水资源等是源、水资源等是遥感技术在资源遥感技术在资源普查中的重要应普查中的重要应用领域。用领域。第14页，共36页，编辑于2022年，星期三应用领域应用领域具体内容具体内容备注备注矿产矿产资源资源生物生物资源资源蕴藏矿产的地方有许多蕴藏矿产的地方有许多是地质断裂或环形构造是地质断裂或环形构造带，较容易借助遥感技带，较容易借助遥感技术术“发现发现”矿产矿产通过遥感图像解译通过遥感图像解译或图像处理技术，或图像处理技术，提取植被的分布、提取植被的分布、类型、结构、健康类型、结构、健康状况、产量等数据状况、产量等数据人们只需要分析人们只需要分析遥感图像就可以遥感图像就可以划定蕴藏矿产的划定蕴藏矿产的大致区域大致区域为农业、林业、为农业、林业、城市绿化、环城市绿化、环境保护等部门境保护等部门服务服务第15页，共36页，编辑于2022年，星期三遥感在林业和农业方面的应用遥感在林业和农业方面的应用部门部门应用应用主要原理主要原理林业林业 清查森林资源、检清查森林资源、检测火灾和病虫害测火灾和病虫害着火树木，病害树木着火树木，病害树木与正常树木反射光谱与正常树木反射光谱不同不同农业农业 识别农作物、估算识别农作物、估算产量、灾情预报产量、灾情预报植物生长情况不同，植物生长情况不同，其反射波谱特征不同其反射波谱特征不同第16页，共36页，编辑于2022年，星期三三三.遥感与环境灾害监测遥感与环境灾害监测 随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供信息资源，改变人们的生产、生活与交往方供信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，而且在式，而且在环境监测、灾害预警环境监测、灾害预警等方面发挥巨大等方面发挥巨大作用，有助于灾害的预防、环境的治理和保护。作用，有助于灾害的预防、环境的治理和保护。第17页，共36页，编辑于2022年，星期三应用领域应用领域具体内容具体内容备注备注环境环境监测监测灾害灾害监测监测荒漠化、土壤盐渍化、荒漠化、土壤盐渍化、海上冰山漂流、海洋海上冰山漂流、海洋生态、全球气候变化生态、全球气候变化及其影响、植被变化、及其影响、植被变化、水体污染、大气污染等水体污染、大气污染等旱情、水灾、滑坡、旱情、水灾、滑坡、虫害、森林火灾等虫害、森林火灾等泥石流、地震、农泥石流、地震、农林病林病有利于人们了有利于人们了解环境变化，解环境变化，使环境得到保使环境得到保护和改善护和改善有利于有利于防灾减灾防灾减灾第18页，共36页，编辑于2022年，星期三第19页，共36页，编辑于2022年，星期三第20页，共36页，编辑于2022年，星期三第21页，共36页，编辑于2022年，星期三练习：练习：1 1、图中，重度病害植物反射率明显区别于健康植物反射、图中，重度病害植物反射率明显区别于健康植物反射率的波段是：率的波段是：()()D 红外线红外线 X 光光 可见光可见光 紫外线紫外线 A B C D 第22页，共36页，编辑于2022年，星期三2.根据图中的原理，可用遥感技术直接：（根据图中的原理，可用遥感技术直接：（）C 划分植物类型划分植物类型 判读植物生长的土壤类型判读植物生长的土壤类型 监测树木的生长状况监测树木的生长状况 估计粮食作物的产量估计粮食作物的产量 A B C D 第23页，共36页，编辑于2022年，星期三3.不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率，根据这个原理，可以利用遥感的工作有：（据这个原理，可以利用遥感的工作有：（）D 判断水体污染判断水体污染 判断人口分布判断人口分布 分析城市大气污染分析城市大气污染 估算工业生产总值估算工业生产总值 A B C D 第24页，共36页，编辑于2022年，星期三第一节第一节 地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用第25页，共36页，编辑于2022年，星期三电子地图电子地图电子地图电子地图第26页，共36页，编辑于2022年，星期三医疗机构信息查询医疗机构信息查询第27页，共36页，编辑于2022年，星期三虚拟三维图像虚拟三维图像第28页，共36页，编辑于2022年，星期三一、地理信息系统一、地理信息系统（一）地理信息系统的概念（一）地理信息系统的概念 GIS在数字化时代的今天，应用非常广泛且深刻，已延在数字化时代的今天，应用非常广泛且深刻，已延伸到各行各业，千家万户，尤其在伸到各行各业，千家万户，尤其在电子地图、数据分析与电子地图、数据分析与决策管理决策管理方面的功能，更是独领风骚。方面的功能，更是独领风骚。地理信息系统地理信息系统(Geographical information Geographical information systemsystem，简称简称GISGIS)是一种以是一种以采集采集、存储存储、管理管理、分析分析和和描述描述地球表面与地理分布有关数据地球表面与地理分布有关数据的的空间空间信息系统。信息系统。第29页，共36页，编辑于2022年，星期三 一般信息系统：只能存储、管理数据，不能一般信息系统：只能存储、管理数据，不能将数据在空间上的分布表现出来。将数据在空间上的分布表现出来。地理信息系统：除了一般信息系统的功能外，还地理信息系统：除了一般信息系统的功能外，还能显示数据的空间分布，并且有强大的能显示数据的空间分布，并且有强大的空间查询、空间查询、分析、模拟、统计和预测分析、模拟、统计和预测等功能。等功能。地理信息系统与一般信息系统的区别：地理信息系统与一般信息系统的区别：第30页，共36页，编辑于2022年，星期三地理信息系统的组成地理信息系统的组成人员人员软件软件硬件硬件应用模型应用模型数据数据第31页，共36页，编辑于2022年，星期三地理信息系统的工作过程地理信息系统的工作过程 主要包括地理数据的主要包括地理数据的输入、存储，地理数据的操作和输入、存储，地理数据的操作和分析，以及地理信息输出分析，以及地理信息输出等环节等环节。1、地理数据的输入、地理数据的输入 将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化处理后，将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化处理后，就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入，常用的方法就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入，常用的方法的扫描纸质地图后进行的扫描纸质地图后进行数字化处理数字化处理。纸质地图纸质地图扫描扫描图像处理图像处理图像拼接图像拼接图像剪裁图像剪裁图像地址匹配图像地址匹配矢量化矢量化编辑与修改编辑与修改地图数字化过程地图数字化过程第32页，共36页，编辑于2022年，星期三地地理理数数据据按不同标准分类按不同标准分类水系水系土地利用土地利用地形地形居民点居民点地块地块GIS的数据存储采用的数据存储采用 技术。即不同的地理要技术。即不同的地理要素，存储在不同的素，存储在不同的 中。中。“分层分层”“图层图层”2、数据存储、数据存储第33页，共36页，编辑于2022年，星期三3、对数据的操作与分析、对数据的操作与分析 对对GIS操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是出来，这种形式可以是图形、地图或表格图形、地图或表格。用户和决策者对操。用户和决策者对操作结果进行判断分析后，就可应用。作结果进行判断分析后，就可应用。4、GIS的输出的输出 将编辑好的将编辑好的GIS信息在计算机显信息在计算机显示器的屏幕上显示，示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印或通过绘图仪、打印机等输出。机等输出。第34页，共36页，编辑于2022年，星期三二、地理信息系统与城市管理二、地理信息系统与城市管理 目前，目前，GIS广泛应用于资源调查、环境评估、广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。们生产生活的各个领域。第35页，共36页，编辑于2022年，星期三其中其中GIS在城市建设和管理中的典型应用在城市建设和管理中的典型应用1、城市规划与管理、城市规划与管理2、基础设施管理、基础设施管理3、土地利用与管理、土地利用与管理4、生态环境管理、生态环境管理GIS在交通管理中在交通管理中GIS在道路管理中在道路管理中第36页，共36页，编辑于2022年，星期三