多源地理信息融合技術
『壹』 地理信息系統集成的現狀
GIS是一種處理地理信息的特殊信息系統。地理信息與其他信息的差別在於它的數據既包含屬性數據又包含空間數據，二者同等重要。地理信息系統一般被定義為用於採集、存儲、管理、分析和表達空間數據的信息系統。從這個角度看，GIS包括空間數據的獲取、處理加工和應用的全過程，從一開始就是一種集成系統。
GIS集成狹義上指GIS自身的集成，廣義上則包括與地理空間信息相關的數據採集系統、處理分析系統、應用系統的綜合集成。在實際應用中根據用戶的需要可能還包括辦公自動化系統、通信系統、指揮調度系統等相關系統的集成。
GIS本身的集成包括數據的集成、模型的集成和軟體的集成。數據集成是指不同地域、不同時間、不同內容（屬性）的地理信息數據如何形成一個統一的整體，並按照一定的規律對其進行適當的分割，形成一個物理上分布、邏輯上集中的實用、高效的分布式空間資料庫系統。模型集成是指如何建立反映空間規律的模型，並將這些模型與資料庫平台、支撐功能軟體平台有機地結合在一起，實現模型庫、方法庫和知識庫的管理，並在已有的模型、方法和知識的基礎上建立新的模型。軟體集成主要指GIS功能軟體支撐平台的集成，包括同一種平台內部各模塊之間的集成以及不同GIS平台功能模塊之間的集成，同時還有可能包括與其他類型軟體之間的集成。在集成的技術方面目前還存在一些問題，隨著計算機硬體的進步和軟體技術的發展，這裡面的許多問題將逐步解決，但GIS集成的核心問題仍然存在，那就是時空統一的數據模型的建立，在這種數據模型基礎上統一的時空體的邏輯和物理分割以及如何建立面向問題的空間分析模型。
近年來，一些學者和專家提出「3S集成」或「5S集成」。「3S集成」即GIS，RS，GPS的集成，「5S集成」還要加上數字攝影測量系統（DPS）和專家系統（ES）。RS與GIS聯系較為密切，RS一直被看做GIS快速獲取信息的重要來源，而GIS被認為是RS信息利用的深化，很早以前就有人提出RS和GIS集成的問題，提出分開的但是平行的結合、無縫的結合和整體結合等若干模式，但是在實際應用中進展甚微。「3S集成」的一般模式是RS採集面狀信息，GPS採集實時點位數據，為GIS提供數據源，利用GIS進行空間數據管理和空間分析。DSS和ES的引入目的在於深化空間數據的應用。DSS主要處理半結構化和非結構化的問題，它的目的是輔助決策而不是代替人的作用。ES則是模擬專家的分析和決策過程，代替人的作用。空間信息的獲取、分析和應用是一個首尾相聯、循環往復的過程。空間信息應用所產生的方案和決策作用於空間對象使之改變狀態，使空間信息獲取、分析和應用開始新的一輪循環。在這種模式中，「5S集成」通過反饋和協調機制形成了一個有機的整體，代表了地理信息系統集成的新方向。
在實際應用中，以航空航天遙感信息、測繪信息和地面觀測資料獲取為數據源，用GIS空間分析功能建立專業評估分析模型來進行空間信息管理和決策的面向地理信息的集成系統在資源與環境動態監測、農作物估產、重大自然災害監測評估、生態網路研究、城市規劃與管理等領域發揮了重要作用，國內外已有許多成功的系統。
當前GIS系統集成存在方法上的問題，初步歸納有以下幾個方面值得注意：
（1）信息集成理論基礎薄弱。地理信息的類型、來源、表現和應用都越來越多樣化。盡管GIS集成系統在分布式平面網路擴展（WEBGIS）、三維立體擴展（3D GIS）、時間擴展（TGIS）、屬性擴展（多源數據融合）的實踐方面取得了很大進展，但在GIS中目前還缺乏對地理統一時空體的有效表達。
（2）GIS集成的方法論匱乏。對於地理信息集成的概念缺乏一致的認識，對於GIS如何集成、GIS集成包含哪些內容、集成系統的體系結構缺乏深入的理論研究。
（3）機械集成多，有機集成少。許多集成系統只是各子系統簡單的堆砌，造成數據和功能的冗餘和不一致，無法投入業務化運行。這主要是由於缺乏對系統集成的全面認識。從總體上講，系統集成不僅僅是功能集成，還應包括資源集成、信息集成和人員集成。集成系統不僅應具備各子系統的功能，而且還應提供系統的反饋和協同功能，同時為將來加入新的功能並形成一個有機的整體提供可能。
（4）集成的體系結構不合理。GIS集成一般是多種硬體平台、多種操作協同、多種網路平台、多種支撐軟體、多種應用集成的統一，單獨一種或幾種商用軟體無法滿足整體系統的需要，而且建立在商用支撐軟體上的集中式系統，在系統擴充、升級和維護等方面都存在許多問題，所有的應用都無法脫離該系統。從集中系統轉向以C/S結構為基礎的分布式系統，把商用軟體看做是提供特定功能的伺服器，可以根據需要組合各種商用軟體模塊和自行開發的模塊，並可以很方便地升級和替換。
（5）靈活性差。GIS應用一般都是宏觀動態的復雜系統，但是目前的集成系統用戶一般只能按照系統提供的菜單完成預制的功能，而無法根據實際需要迅速建立面向應用的分析模型。這主要是集成系統由於沒有統一的信息視圖，缺乏資料庫集成平台和模型庫集成平台，缺乏方便、靈活和可視化的構模工具。
（6）缺乏標准。早期的GIS集成系統大都屬於研究和試驗系統，沒有統一的標准。但是標准化是大型復雜系統成功的基本保證。隨著越來越多的空間數據標準的制定，借鑒和融合CIMS標准、軟硬體標准制定GIS集成的標准，是GIS集成系統從試驗研究走向業務化運行的重要內容。
『貳』 如何將地理信息多源數據整合在一起
資料庫應用發來展到今天,已有相當數量源的企業積累了大量的、以不同形式存儲的、依賴於不同的資料庫管理系統的數據,如何共享這些數據信息,是企業進一步發展 所需解決的問題。針對上述問題,要實現網路環境下的信息共享,就必須聯合各個異構資料庫,
『叄』 信息融合技術的發展背景
隨著系統的復雜性日益提高，依靠單個感測器對物理量進行監測顯然限制頗多。因此在故障診斷系統中使用多感測器技術行多種特徵量的監測(如振動、溫度、壓力、流量等)，並對這些感測器的信息進行融合，以提高故障定位的准確性和可靠性。此外，人工的觀測也是故障診斷的重要信息源．但是．這一信息來源往往由於不便量化或不夠精確而被人們所忽略。信息融合技術的出現為解決這些問題提供了有力的工具．為故障診斷的發展和應用開辟了廣闊的前景。通過信息融合將多個感測器檢測的信息與人工觀測事實進行科學、合理的綜合處理．可以提高狀態監測和故障診斷智能化程度。
信息融合技術是隨著雷達信息處理和指揮自動化系統的發展而形成的。它是關於如何協同利用多源信息，以獲得對同一事物或目標更客觀、更本質認識的綜合信息處理技術。指揮自動化系統中的信息融合，是指對來自多個感測器的數據與信息進行多層次、多方面檢測、關聯、相關、估值和綜合等處理，以達到精確的狀態與身份估計，以及完整、及時的態勢和威脅評估。
由於各類感測器的性能相互差別很大，所測物理量各不相同，有互補性，它們協同動作就能獲取比單感測器更多、更有效的信息，主要體現在：系統可靠性高；更大的空間和時間覆蓋范圍；良好的置信度和解析度；增加了測量空間的維數，拓寬了偵察范圍；系統生存能力強、抗毀性好。
『肆』 劉釗的研究領域
地理信息系統基本理論、數據結構與演算法研究
GIS在區域規劃與管理以及區版域空間決策支持系統中的應用權
數字地形模型及其三維可視化相關技術研究
多源遙感信息的融合處理與特徵信息提取研究
SAR與INSAR的數據處理基礎理論研究
基於GIS的瀾滄江下游特色經濟作物種植規劃系統研究
SAR與光譜遙感數據的匹配及信息融合技術研究
基於空間資料庫的城市規劃管理信息系統開發與研究
GIS在公共安全中的應用研究
基於GIS的公安綜合信息系統研究與開發
基於智能體與GIS的人員緊急疏散模擬研究
格網（Grid）GIS有關理論與演算法模型研究
『伍』 多源遙感影像數據融合的主要優點是什麼呢
像素級：保留較多的信息，較高的准確度；特徵級：實現了可觀的信息壓縮，有利於實時；決策級：具有很強的容錯性，很好的開放性等
『陸』 教學中融合地理信息技術應用的知識，可能遇到的困難有哪些
課程標准規定，地理三中的區域發展問題要使用案例研究的方法教學，這部內分中的案例屬於大容型案例，這對高中地理教師是個挑戰。在以往的區域發展案例教學中容易出現以下問題：把案例當作要掌握的知識去「講」；簡單地把案例當作理解地理原理的普通實例，即「舉例」。
將地理信息技術應用作為一個相對獨立的部分納入高中地理標准，是高中地理新課程的一個特點，也是高中地理學習內容同科學技術發展和實際生產生活應用密切聯系的方面，有比較大的實用價值。同時，地理信息技術也是地理學習的一種工具或一個平台。教學中遇到的主要問題是：教師的知識儲備使他們普遍感覺地理信息技術應用的教學比較困難；相應設備和軟體的缺乏；容易就技術講技術。
評估學生的學習是高中教師普遍關心的問題，遇到的主要問題有：不會設計有效的過程性評價；過程性評價對教師和學生的壓力過大，特別是對擔任多班教學的地理教師；階段性評價命題對日常教學存在不良導向的問題等。
『柒』 礦產勘查中多源地學數據融合技術
地質特徵、地球物理、地球化學和遙感等信息都是區域地質及成礦作用不同側面的反映，因此在它們之間進行成礦信息的融合是必然的。礦產勘查中的多源數據融合包括: ①定性和定量數據的融合; ②相同解析度的不同平台測量數據的融合; ③不同解析度不同平台測量數據的融合。
目前，大多數融合主要是在多源遙感信息之間進行，如進行多感測器、多時相和多頻譜的圖像融合，還無法在圖像處理中自動將非圖像數據加入進去，在具體操作中只能通過GIS 資料庫的數據綜合疊加來實現對多源數據進行圖像對圖像的融合。以下將就礦產勘查中多源地學圖像的融合過程進行介紹。
1. 物化探數據生成圖像
物化探數據在空間結構上有網格化數據和不規則數據兩種，對於網格化數據，根據所需像素密度應用插值技術生成圖像，插值的方法有雙三次樣條、雙線性插值，後者是最簡單實用的一種。經過插值後的圖像可以是二值、灰度或彩色的，為了進一步處理，通常將其處理成灰度圖像，根據具體應用，灰階可以為 16 或 256。離散數據可以先進行網格化再插值，當然也可以直接用三角網插值。對於矢量 GIS 地質數據，例如地層、岩性、斷裂等，由於其屬性的復雜性，可進行二次開發，按照屬性意義生成圖像。
2. 圖像的配准和鑲嵌
目前，大多數 GIS 和圖像軟體都實現了這兩項功能，基本原理是在兩幅圖像上找出若干個同名地物，利用坐標變換將需要配準的圖像坐標變換為標准坐標，把分幅圖像拼接為一幅圖像，以便於下一步處理。
3. 圖像的地學專業化處理及信息提取
基於地學目標對不同類型的空間數據進行各種預處理，如遙感數據的光譜信息和空間信息提取、空間濾波、頻率濾波、主成分分析、分形分析和紋理分析等處理; 對於物探數據進行專業化的化極、延拓、匹配濾波等數值處理，提取目標體不同特徵的結構信息; 地球化學數據處理的目的是要找出化探異常區，關鍵問題是確定異常下限，通過多種計算方法，得到異常區的分布圖像。
4. 多源地學數據的融合
礦產勘查中所用的信息源有遙感信息和地、物、化探信息，遙感信息具有高的光譜信息，色彩鮮艷，視域廣，直觀性強和綜合信息豐富的特點，對地面地質特徵 ( 地層、岩性、構造等) 、地形地貌和岩石裸露、水系分布均可直接提取; 地質與物化探信息則對具體目標有指示能力，可以看作一種影像的強度，參與圖像的融合。基於原始數據的融合方法可採用 HIS 變換、K-L 變換、像元加權融合等方法來實現。
復習思考題
1. 遙感礦產解譯應遵循的原則是什麼?
2. 遙感常見的找礦解譯標志有哪些?
3. 在遙感圖像上如何識別礦體露頭?
4. 在遙感圖像上如何利用鐵帽及氧化露頭追索礦體?
5. 地質構造對找礦的控製作用有哪些?
6. 在遙感圖像上如何利用圍岩蝕變進行找礦?
7. 地貌標志在遙感找礦中有哪些?
8. 如何利用植物特徵進行示礦信息的提取?
9. 如何應用 TM / ETM + 遙感影像識別蝕變礦物?
10. 簡述 TM / ETM + 遙感影像的礦化蝕變信息提取的處理方法。
11. 如何建立區域遙感找礦模式?
12. 地質找礦中多源地學數據有何特點?
13. 簡述礦產勘查中多源地學數據融合過程。
『捌』 GIS不同格式數據之間的融合有哪些方法
從表現形式上,地學數據可分為以下幾類:①地質、物探、化探等測量數據;②地形圖、地質圖、遙感圖等圖形、圖像數據;③各種經驗性、描述性數據。鑒於目前的研究現狀,我們認為地學數據融
合的關鍵問題如下:①空間遙感數據與地面測量數據的融合;②各地面測量數據之間的融合;③不同空間測量手段獲取的數據間的融合;④定量數據與經驗性、知識性數據的融合
①一般的地學數據整合模式是：
1、數據包括感測器收集數據的直接數據和專家經驗知識和描述性文字等間接數據；
2、首先是初級濾波，主要是對各種數據源的、有不同量級、不同量綱、不同表現形式的數據作第一次規整；
3、然後是一級處理是對各種數據集的操作,包括校對、識別、相關分析、數據或變數的綜合等,形成的結果有的可直接進入到數據管理系統供用戶使用,有的進入到二級處理；
4、二級處理是對目標的評估,即根據前面的操作,協同利用各數據源對目標進行識別和評估,並盡可能給出評估的精度,最後將結果送至數據管理系統。
5、最後利用GIS的空間數據管理能力,將結果轉換為空間圖層的方式,可極大地方便用戶的使用和對空間分析功能的支持。
②遙感圖像處理中的數據融合
1、「融合」這一術語在遙感圖像的處理中已不是新名詞了。它主要是對不同感測器、不同波段、不
同時相的影像進行融合處理,處理的目的多是為提高圖像光譜解析度和空間解析度。
2、應用圖像處理方法時,首先對原始圖像進行嚴格的配準是非常必要的。目前基於圖像處理的數據融合主要有以下3個方面:①基於像元的融合（來自兩個不同特性的影像的加權融合）;②基於特徵的融合（是在①的基礎上加入特徵的提取與分離）;③基於判決水平的融合（高層次的決策融合，通常是面向特定應用的融合）。
③VGE中的數據融合
1、VGE即虛擬地理環境，它是一種綜合應用各種技術製造逼真的人工模擬環境,並能有效地模擬人在自然環境中的各種感知系統行為的高級的人機交互技術。為了達到對現實世界的真實模擬必然需要用到大量的地理數據，其中3維數據的應用尤為重要！
2、由於獲取的數據，包含有不同的領域，不同的格式，所以需要設計統一的數據介面，這個可以通過FME實現。
3、由於部分領域數據可能不具有明確的地理坐標，所以還需要根據其地理參考信息做出一系列的配准，投影轉換等操作。
4、建立統一的空間資料庫，對數據加以統一組織，存儲與管理。
5、最後就是多源數據的可視化與交互，這個涉及到具體的計算機技術就不做展開了。
以上回答為個人總結，希望對你有幫助~