地理信息系統及應用

A. 地理信息系統的應用有哪些，具體一些

1計算機硬體系統 計算機硬體系統是計算機系統中的實際物理裝置的總稱，可以專是電子的、電的、磁的、機械屬的、光的元件或裝置，是GIS的物理外殼。 2計算機軟體系統 計算機軟體系統是指必需的各種程序。 3系統開發、管理和使用人員 個周密規劃的地理信息系統項目應包括負責系統設計和執行的項目經理、信息管理的技術人員、系統用戶化的應用工程師以及最終運行系統的用戶。 4空間數據 是指以地球表面空間位置為參照的自然、社會和人文經濟景觀數據，可以是圖形、圖像、文字、表格和數字等。它是由系統的建立者通過數字化儀、掃描儀、鍵盤、磁帶機或其他系統通訊輸入GIS，是系統程序作用的對象，是GIS所表達的現實世界經過模型抽象的實質性內容。

B. 地理信息系統的應用有哪些

GIS 的應用領域
地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展，廣泛應用於資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)
以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用
◆ 資源管理 (Resource Management)
主要應用於農業和林業領域，解決農業和林業領域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答「定位」和「模式」兩類問題。
◆ 資源配置 (Resource Configuration)
在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。
◆ 城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)
空間規劃是GIS的一個重要應用領域，城市規劃和管理是其中的主要內容。例如，在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。
◆ 土地信息系統和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容，藉助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。
◆ 生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等。
◆ 應急響應 (Emergency Response)
解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時，如何安排最佳的人員撤離路線、並配備相應的運輸和保障設施的問題。
◆ 地學研究與應用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都可以藉助地理信息系統工具完成。
◆ 商業與市場 (Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數，建成之後就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空間分析和資料庫功能可以解決這些問題。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。
◆ 基礎設施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布於城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特徵的。它們的管理、統計、匯總都可以藉助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)
根據區域地理環境的特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特徵、環境影響等因素，在區域范圍內選擇最佳位置，是GIS的一個典型應用領域，充分體現了GIS的空間分析功能。
◆ 網路分析 (Network System Analysis)
建立交通網路、地下管線網路等的計算機模型，研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫療救護的路徑優選、車輛導航等也是GIS網路分析應用的實例。
◆ 可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎，建立城市、區域、或大型建築工程、著名風景名勝區的三維可視化模型，實現多角度瀏覽，可廣泛應用於宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和模擬、旅遊等領域。
◆ 分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)
隨著網路和Internet技術的發展，運行於Intranet或Internet環境下的地理信息系統應用類型，其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠程空間導航等。

C. 地理信息系統及其應用的內容提要

本書可作為高等院校信息管理與信息系統專業、計算機應用專業本科生學習地理信息系統的教材或參考書， 也可供相關專業研究生及從事地理信息系統工作的人員參考。
隨書配套光碟中有ArcView 3.2校園版學習軟體和實驗數據， 供讀者練習使用。

D. 地理信息系統原理及應用有幾個版本

這種書抄因為是教材，所以版本襲非常多，很多人都編寫的。不過權威的就那麼幾本，而且這種類型的書是隨時而進的，必須不斷更新的。

1、劉貴明
出版社: 科學出版社; 第1版 (2008年5月1日)
叢書名: 普通高等教育"十一五"國家級規劃教材

2、【作者】： 胡祥培 劉偉國 王旭茵
【出版日期】：2011-06
【出版社】：電子工業出版社

3、地理信息系統原理與應用
出版社: 中國水利水電出版社; 第1版 (2009年10月1日)
叢書名: 高等學校水利學科專業規范核心課程教材·水文與水資源工程

地理信息系統原理與應用 康玲 中國水利水電出版社 (平裝 - 2009-10出版）

4、書名： 地理信息系統原理與應用
出 版 社： 中國礦業大學出版社
作者： 郭達志

5、地理信息系統原理與應用
著 譯 者：朱光
出版日期：2010-02-01 上架時間：2010-3-4
出 版 社：科學出版社 ISBN：9787030267351

E. 地理信息系統目前主要應用到哪些領域

GIS 的應用領域
地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展，廣泛應用於資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)
以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用
◆ 資源管理 (Resource Management)
主要應用於農業和林業領域，解決農業和林業領域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答「定位」和「模式」兩類問題。
◆ 資源配置 (Resource Configuration)
在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。
◆ 城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)
空間規劃是GIS的一個重要應用領域，城市規劃和管理是其中的主要內容。例如，在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。
◆ 土地信息系統和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容，藉助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。
◆ 生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等。
◆ 應急響應 (Emergency Response)
解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時，如何安排最佳的人員撤離路線、並配備相應的運輸和保障設施的問題。
◆ 地學研究與應用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都可以藉助地理信息系統工具完成。
◆ 商業與市場 (Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數，建成之後就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空間分析和資料庫功能可以解決這些問題。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。
◆ 基礎設施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布於城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特徵的。它們的管理、統計、匯總都可以藉助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)
根據區域地理環境的特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特徵、環境影響等因素，在區域范圍內選擇最佳位置，是GIS的一個典型應用領域，充分體現了GIS的空間分析功能。
◆ 網路分析 (Network System Analysis)
建立交通網路、地下管線網路等的計算機模型，研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫療救護的路徑優選、車輛導航等也是GIS網路分析應用的實例。
◆ 可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎，建立城市、區域、或大型建築工程、著名風景名勝區的三維可視化模型，實現多角度瀏覽，可廣泛應用於宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和模擬、旅遊等領域。
◆ 分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)
隨著網路和Internet技術的發展，運行於Intranet或Internet環境下的地理信息系統應用類型，其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠程空間導航等。

F. 地理信息系統（GIS）應用現狀及發展趨勢

現有常見應用：
空間大地測量信息系統（SGIS）
GPS參考系動態變換信息內系統容(GPS-KTIS)

發展趨勢：由於地理信息系統一般由硬體/軟體、數據/資料庫、用戶構成。建立一個可應用的系統，3要素缺一不可，同樣，發展也繞此展開。
一，硬體/軟體
硬體：地理信息系統對計算機資源的要求不僅在空間數據的數據量方面，還在數據處理的復雜程度方面。
軟體趨勢：
1、不同種類型的界限逐漸模糊
2、Client/Server環境的流行
3、多媒體技術的發展和應用
4、計算機與通信技術的融合
地理信息系統軟體的開發都基於 明確的設計原則和對空間數據處理的理解。一般來說，軟體開發對功能關注大於可用性。
二、空間數據
從周期、精度、拓撲關系和屬性著手
三、用戶
針對不同的用戶建立不同的系統。

gis特有功能的發展趨勢
1、數據採集與更新
2、數據集成
3、空間分析與人工智慧
4、空間檢索

G. 遙感地理信息系統及地學應用

鄺生愛

當今，遙感、地理信息系統、全球定位系統和信息網路等高新技術，已成為一門新的信息產業正在蓬勃興起，並快速滲透到各學科領域、國民經濟和人們生活之中，推動著科技和社會向更高的層次發展。

1 幾個概念

1.1 遙感（Remote Sensing）

遠距離感知目標物或遠距離探測目標物的物性。「遙」具有空間概念，即近地空間、外層空間乃至宇宙空間。「感」表示信息系統，包括信息獲取和傳輸、信息加工和提取、信息分析和可視化系統等。所謂目標物即觀測對象，就地學而言，有地表物體、地質體、地學事件等。關於目標物的物性，主要指物體對電磁輻射的特性。人們利用物體波譜特性差異達到識別物體的目的，因而地物波譜特性成為遙感地學的重要理論基礎。

遙感圖像處理系統（Remote Sensing Image Processing System）：藉助光學儀器和計算機設備對遙感圖像進行加工、分析、綜合和可視化的系統，目前常用的是計算機遙感數字圖像處理系統。

1.2 地理信息系統（Geographic Information System）

在計算機支持下，採集、存儲、管理、分析、綜合和描述與地理分布有關的地理空間信息系統。

1.3 遙感地理信息系統（RS-GIS）

泛指遙感圖像處理系統和地理信息系統的集成、一體化。

1.4 全球定位系統（Global Positioning System）

藉助多衛星進行全球導航和定位的系統。

2 發展概況

2.1 一門新的信息產業正在興起

遙感、地理信息系統、全球定位系統和信息網路是近幾十年來才發展起來的高新技術，由於他們具有很強的先進性和實用性，在很短的時間內由新技術轉化成新產業，形成自身的產品、產值、市場，並產生出巨大的經濟社會效益。產業的興起反過來又加速他們的發展和相互融合，形成新的學科和技術方法，並滲透到其他學科領域和社會經濟部門。

2.1.1 遙感（RS）

航空、航天遙感使得人們能快速准確地獲得大地域范圍以致全球的各種信息，如氣象預報、資源分布、災害監測、環境污染等，所以各國競相發展遙感事業。

航天遙感：蘇聯於1957年10月4日發射第一顆人造地球衛星以來，各國都以極大的熱情和龐大的經濟預算來開展航天遙感，特別是美國以極快的速度和驚人的成果展現於世。美國於20世紀60～70年代先後發射了氣象衛星、資源衛星，開拓了太空梭、地球空間站，向太空發射了多個探測器探測月球、火星、木星等行星和天體。法國、俄羅斯、加拿大、日本、印度等國也相繼發射了相應的資源衛星。中國已有自己的氣象衛星和資源衛星，實現了載人航天飛行，擬定了探月和太陽系行星的計劃。遙感探測地面解析度已達到米（m）級，波譜解析度已達到納米（nm）級，重復周期幾天至幾小時。在科學和經濟部門的應用逐日普及，應用效果十分顯著，很多部門已把遙感技術納入到生產規范之中。科研部門和院校已設有相應的專業，正在批量的培養遙感技術人才，國家和政府部門已有相應的遙感中心和站點專門從事遙感數據的獲取、分發和使用。所有這些在發達國家和我國都已形成了遙感信息產業，並有了相當規模的產值和快速發展前景。

航空遙感：應用飛機獲取一定地域范圍的遙感圖像已成為平常事。就中國而言一些大中城市和一些沿海經濟發達區都已飛行獲得多個時段的遙感圖像，用於城市規劃和城市發展監測，如北京、上海、天津、武漢、西安、沈陽、環渤海灣、長江三角洲、長江流域、珠江三角洲等城市和地區。

遙感圖像在圖像處理系統的加工、增強、分析和綜合處理下大大改善圖像質量，提取各種專題信息來滿足廣大用戶的要求。圖像處理軟體層出不窮、功能越來越強大。圖像處理硬體隨著計算機的快速發展，形成了大、中、小型的處理系統以滿足國家、地區和個人的各種需求，特別是微機處理系統已相當普及。

由上可知，遙感技術的快速發展是與空間技術和計算機技術日新月異密不可分的。除此之外，在下面幾個方面，遙感技術方法和理論開拓創新起著十分重要的作用：感測器——有攝像機、掃描儀、溫度輻射計、微波輻射計、熒光輻射計等；波段——有近紫外、可見光、近紅外、中紅外、遠紅外、微波等；重復周期——由早期的幾十天到現在幾天到幾個小時；解析度——空間解析度由幾十米到幾厘米，波譜解析度由微米（μm）到納米（nm）級；圖像處理方法——由一般的增強、提取信息到人機交互對話、半自動識別；波譜信息——有實測地物波譜到直接從圖像中提取或光譜重建；多尺度——由單一尺度發展到多種不同尺度圖像融合；多數據源——由少數幾種數據源發展到多種平台數據源，遙感信息和其他信息一起進行多元信息綜合；理論拓寬——圖像處理的理論依據由原來的概率統計理論拓寬到非線性理論、人工智慧等多個領域。所以多波段、多時相、多尺度、多數據、高精度和快速，形成了遙感技術的很多特色，再加上圖像處理技術和信息提取方法，使得遙感應用領域越來越寬，在某些行業已不可代替。

2.1.2 地理信息系統（GIS）

20世紀50年代，在歐洲剛剛萌芽的土地信息系統（LIS），其功能十分簡單。到70年代隨著計算機的快速發展，實用化的GIS已在美國、加拿大、德國、法國、瑞典、日本和澳大利亞相繼出現。80年代GIS已進入普及和推廣應用階段，世界各國在基礎GIS軟體和應用軟體的開發上取得突破性進展，其代表性的軟體有ARCINFOR、MAPGIS等，在土地利用管理、城市規劃、人口規劃、資源管理、交通運輸管理、安全管理等方面成為有關部門的必備工具。90年代隨著GIS的深入發展和數字化產品的普及，數字城市、數字生活、數字地球的時代已經到來，GIS與其他學科的結合，地理信息的產業化已不可避免（標准化、信息共享、計算機軟、硬體資源共享等）。

2.1.3 全球定位系統（GPS）

為軍事目的服務的衛星導航、定位系統，現已向全球開放，人們在地球的任何地方都可以快速獲取相應的地理坐標位置，只需持一個小小的定位接收器便可如願。美國已發展到第三代定位系統，歐盟也在確立自己的「伽利略」計劃，中國也有自己的定位系統（三個星），並與「伽利略」計劃合作。

2.1.4 信息網路

20世紀70～80年代，人們為使得到的信息及計算機硬軟體資源的共享，發展了計算機聯網，出現了區域網絡（如一個單位、一個局部地區），這些網路一出現就顯示了極大的優越性，人們坐在自己的終端前就可調用他人、他部門的信息和享用別人計算機中的資源。80～90年代，人們可以跨區、跨國界以至國際間的通訊網路快速獲取有關信息，網路以進入千家萬戶。隨著無線通訊的普及化，人們可隨時隨地進出網路，網路已成為人們生活中不可缺少的東西。盡管網路會出現各種負面效應，但其發展趨勢不減。

上述幾個方面的科技進步和產業化告知我們，遙感和全球定位系統快速獲取目標物的信息，以地理信息系統作為載體，快速流動在國際網路上，「信息高速公路」已經開通，信息革命正在我們身邊發生，數字地球的時代即將到來。

2.2 人們的思維方式和行為正在發生變化

2.2.1 由宏觀到微觀、由整體到局部的思維方式

遙感的出現使得人們有可能從大地域范圍以致全球角度，從宏觀、整體上認識很多問題，使得局部不能認識的，從整體得到，使人們的思維方式更加全面、完整，使得事物的整體與局部的關系具體、明確，可避免「不識廬山真面目，只緣身在此山中」的片面思維方式。

2.2.2 一套全新的技術路線和工作方法

遙感圖像處理不僅能給我們改善圖像質量、增強和提取信息，更重要的是提供了信息綜合、圖像識別半自動化以及自動成圖的技術前景。

地理信息系統提供了空間信息的存儲、分析和成圖功能，實現地理信息系統成圖的自動化，大大減輕了人們的勞動力。

網路使人們對社會已有的信息和計算機資源實現全球共享，加速信息傳播，真可謂「秀才不出門，便知天下事」。

2.2.3 出現了新的學科體系和機構

以遙感為基礎的學科有：遙感地質學、環境遙感學、農業遙感學、城市遙感學、資源遙感學等。建立了很多的遙感機構：資源衛星發射機構、地面衛星數據接收站、遙感應用研究部門和遙感學科的專業及培訓中心等。

以地理信息為基礎的有：地理信息學，信息工程學等。建立了地理信息中心、站點、資源與環境遙感信息系統實驗室及學術團體等。

2.2.4 政府的決策行為

西方國家政府正採取措施加速遙感發展和促使地理信息系統進一步產業化、標准化、國際化。中國政府也十分重視，有關部門正採取對策加速遙感、地理信息系統的發展。

3 新進展和發展趨勢

3.1 RS技術新進展與趨勢

3.1.1 遙感數據獲取正在出現三多（多平台、多感測器、多角度）和三高（高空間解析度、高光譜解析度、高時相解析度）的新技術和趨勢

多平台——如低、中、高軌道衛星，大、中、小、微型衛星等。

多感測器——如同一平台上裝有攝像機、掃描儀、熱成像儀、不同空間解析度的成像儀等。

多角度——如垂向與側向多角度成像。

高空間解析度——如米級、厘米級的地面解析度。

高光譜解析度——如納米級的波譜解析度（如可見光波譜范圍內分出十幾個等級）。

高時相解析度——如可重復觀測的時間段達到小時級。

3.1.2 遙感圖像處理正在出現新技術方法

海量數據壓縮，數據融合，大地域圖像無縫鑲嵌，光譜重建，混合光譜分析，超多維光譜圖像信息顯示，信息提取模型化，智能化處理的理論與方法，SAR信息處理與成像理論，多波段多極化影像分析方法等技術新進展和趨勢。

當高空間和高光譜解析度遙感出現後，提出了一系列的技術方法問題：解析度的提高遙感數據量呈幾何數量級上升，成為所謂的「海量數據」，要處理這些海量數據自然受到存儲、速度和時間的制約，所以就要進行數據壓縮；高光譜解析度可以使我們識別出更「精細」的地物，如何從圖像的混合光譜中分離、重建和多維顯示這些精心地物的光譜就成為技術方法的關鍵。

同一平台可獲得不同地面解析度的數據，如何讓不同地面解析度的數據滿足不同尺度的實際需要，數據融合必不可少，而數據融合又受到幾何精度和波譜保真的限制，為滿足實際需要又有兼顧兩個方面，所以出現了各種各樣的融合方法。

大地域范圍是遙感的優勢，但是一景衛星遙感圖像覆蓋地面的范圍總有一定的限度，而這個限度還隨著地面解析度的提高在縮小。當今人們的需求遠遠的超出這個限制，如幾十至幾百平方公里的地域，就需要幾十景至幾百景的圖像鑲嵌，這么多景圖像可能出現由於時間差異帶來的色彩、色調的不協調，為使整體圖像的協調一致，無縫鑲嵌技術應運而生。

3.2 GIS技術新發展與趨勢

屬性數據與空間資料庫管理一體化；

多種數據格式轉換；

基礎地理信息系統的通用化、標准化；

專業應用二次開發；

WebGIS開發與完善等。

3.3 GPS技術新進展與發展趨勢

高精度第三代GPS；

「伽利略」GPS系統。

3.4 RS-GIS-GPS集成一體化（略）

4 地學應用及實例

4.1 地學應用

現在的遙感地理信息系統在地學中的應用十分廣泛，雖然應用的先後和效果不盡相同，但都受到人們的關注和重視，有的已經成為行業規范。據不完全統計，可分為如下幾個方面：

（1）區域地質調查應用，

（2）礦產資源調查應用，

（3）水資源與水環境監測應用，

（4）土地利用監測應用，

（5）土地荒漠化監測應用，

（6）海岸帶資源開發與環境保護應用，

（7）海洋島礁及淺海海底地形調查應用，

（8）生態環境監測應用，

（9）區域地質環境調查應用，

（10）災害監測應用，

（11）城市規劃應用（含數字城市），

（12）區域規劃應用。

…………

4.2 實例

至今，應用實例不勝枚舉，但有兩個方面值得注意：一方面是前人應用中帶有規律性的認識和成果，另一方面是前沿探索性的成果。

4.2.1 帶有規律性的認識和成果

前人所作的帶有規律性的認識和成果也是相當的豐富，都值得我們去認真吸取，而作為有限教學時間內的教學內容，只能略舉一、二。依筆者認為，無論遙感地理信息系統在哪方面的應用，信息提取技術方法是共同的，也是解決實際問題的技術關鍵，所以用三個不同領域的實例說明遙感地學信息提取模式的共性和特性。

遙感地學信息提取模式：

實例一：遙感在金礦地質調查中應用，

實例二：遙感在土地荒漠化監測中的應用，

實例三：遙感在鹽湖監測中應用。

4.2.2 前沿探索性成果

在眾多前沿探索性成果中，筆者認為高光譜遙感在識別礦物方面的應用是當前的難點和熱點。實例：「高光譜遙感礦物填圖研究」（略）

5 理論、技術方法問題

5.1 理論問題

5.1.1 地物的異物同譜或同譜異物問題

前面已提到，地物電磁輻射特性是遙感最基礎的理論，人們利用地物波譜特性差異來識別不同地物。但是在實際應用中，存在異物同譜或同譜異物的現象，即不同地物有相同的波譜特徵，這時遙感就不能發揮作用。

5.1.2 地物分布的隨機性和非隨機性

遙感應用中，普遍認為在一較大的地域范圍內，地物分布是隨機的，於是可借用概率統計的一套方法來增強和提取目標地物信息，這樣做往往獲得成功，所以在圖像處理軟體中有一套完善的方法來滿足專題信息提取的要求。但實際地物的分布還存在著非隨機性，那麼概率統計方法失效。例如有些地物分布存在著自相似性，人們採用非線性的分形分維方法加以解決。例如還有模糊理論、人工智慧理論來完成相應的任務。

5.2 技術方法問題

5.2.1 實測地物波譜與遙感圖像波譜的不一致性

實測地物波譜有室內標准樣品波譜和野外實測地物波譜。遙感圖像波譜是瞬間獲得的實時像元混合光譜。二者在觀測時間上和像元解析度上都存在差異，其波譜顯然有差異，有時還會很大，這就需要分析和處理。

5.2.2 地物圖像波譜的時效性和地域性

有些地物的圖像波譜會隨著時相的不同而變化，如植被、土壤等，這種變化可稱為時效性；有些地物波譜會隨著地域的不同變化，如同一種岩石在潮濕地區和乾旱地區，其波譜有差異，這叫地域性。在應用時必須注意這些特性，並採取必要的方法。

5.2.3 地物信息增強和提取方法的不唯一性

遙感圖像地物信息增強和提取方法眾多，雖然有不少方法是公認的但不是唯一的。特別是在增強和提取隱信息和微弱信息時，有些方法不奏效，並不等同不能提取，而可能是還沒有找到合適的方法，有待深入探討。

參考文獻

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H. 地理信息系統有何用途

其基本功能抄包括對數據的採集、管理、處理、分析和輸出。同時，地理信息系統依託這些基本功能，通過利用空間分析技術、模型分析技術、網路技術和資料庫集成技術等，更進一步演繹豐富相關功能，滿足社會和用戶的廣泛需要。

從總體上看，地理信息系統的功能可分為：數據採集與編輯、數據處理與存儲管理、圖形顯示、空間查詢與分析以及地圖製作。

(8)地理信息系統及應用擴展閱讀

所需要的知識能力：

1、掌握數學、物理、計算機科學等方面的基本理論和基本知識；

2、掌握地理信息系統和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能，以及地理信息系統技術開發的基本原理和基本力法；

3、了解相鄰專業如地理學、資源環境與城鄉規劃管理、測繪工程等的一般原理和方法；

4、了解國家科學技術政策、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規；

5、了解地理信息系統的理論前沿、應用前景和最新發展動態，以及地理信息系統產業發展狀況；

6、掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；具有-定的實驗設計、創造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結果，撰寫論文，參與學術交流的能力。