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21世纪遥感与GIS的发展
整理
武当山()
报告内容
一、遥感技术的主要发展趋势
概念的发展
平台与观测技术的发展
定位技术的发展
处理技术的发展
应用领域的发展
基础理论的发展
二、GIS技术的主要发展趋势
概念的发展
基础数据结构的发展
表达技术的发展
处理技术的发展
网络GIS、联邦数据库和互操作的发展
基础理论的发展
一、遥感技术的主要发展趋势
20世纪地球科学进步的一个突出标志是人类能够脱离地球而从太空观测地球,对地观测技术是国际上太空竞争的重要热点之一
遥感技术从上世纪60年代提出至今,经历了40年的发展后,已成为一门集空间科学技术、通信技术、计算机技术等技术以及跨地球科学、电子科学、物理学等学科的新兴科学与技术
整个现代遥感技术体系可见下图:…………………………
概念的发展
摄影测量(photogrammetry,150年前)→遥感(remote sensing,40年前)→摄影测量与遥感(remote sensing & photogrammetry,20年前) →遥感科学与技术(remote sensing science and technology,当代)
狭义地,遥感科学与技术属于对地观测(Earth observation)体系的组成部分
平台与观测技术的发展
从单一传感器、单一平台、单一观测技术→多传感器、多平台、多角度,三高(高分辨率、高光谱、高时相)方向发展;
,军用的高达10cm;
光谱分辨率可达nm级;
小卫星群的重访周期为1-3天;
机载、星载SAR卫星日益普及,提供全天候、全天时的观测能力。
定位技术的发展(where)
目标定位是遥感技术需要解决的根本任务之一,传统的定位技术需大量GCP和精确配准;
利用DGPS与INS惯导系统,可以获得航空航天影像传感器的位置与姿态,实现定点摄影和无地面控制的高精度对地观测和三维重建;
将DGPS、INS和LIDAR集成,可实现无地面控制的实时三维测量;
定位技术的发展(无地面控制)
Quickbird:
利用三轴稳定装置,星相仪,GPS等辅助下,无地面控制点的定位精度:17~23米
DORIS:法国在全球设54个站点(中国设在南京紫金山天文台),利用Doppler频移以精确解求卫星的空间坐标,对Topes/Poseidon卫星的高度测量,精度达3cm,对SPOT-5直接进行无地面控制的正射影像制作,精度可以达到15m,完全满足国家安全的要求。
遥感基础理论的发展
传统的遥感数据分析以目视解译的定性分析为主,获得观测目标的物理特性;
需要从影像的几何与物理方程出发,开展全定量化遥感反演;
为此,需研究成象机理、地物波谱特性、各大气层和气溶胶对电磁波谱的吸收和散射特征、不同地物对电磁波的吸收、发射和散射特征等;
遥感正经历着由定性→定量的发展。