地理信息遥感应用

A. 地理信息技术的遥感

遥感是以航空摄影技术为基础，在本世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。
遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的，它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地面上各类地物，具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物。 1、可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。
2、获取信息的速度快，周期短。由于卫星围绕地球运转，从而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，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。
3、获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。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及时地获取各种宝贵资料。
4、获取信息的手段多，信息量大。根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。

B. 遥感与地理信息系统在化学领域有哪些应用

遥感与地理信息系统跟化学的联系确实比较远，遥感和地理信息系统都是宏观内的东西，化容学是很微观的领域，交叉点很少，要是非说有什么联系也是和宏观化学的联系，比如说用遥感监测一下海洋的化学污染，看一看河流有没有富营养化，高光谱遥感还有望区分出不同的化学污染物；用地理信息系统的空间分析功能分析一下化学污染物的排放浓度在地理上的分布特征，规划一下城市中的什么位置建化工厂污染能达到最小等。

C. 遥感应用与地理信息系统的优势作用

和传统的对地观测手段相比，它的优势表现在：提供了全球或大区域精确定位的高频度宏观影象，从而揭示了岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用和相互关系，促进了地球系统科学的诞生；扩大了人的视野，从可见光发展到红外、微波等波谱范围，加深了人类对地球的了解；在遥感与地理信息系统基础上建立的数学模型为定量化分析奠定了基础；同时，还实现了空间和时间的转移：空间上野外部分工作转移到实验室；时间上从过去、现在的研究发展到在三维空间上定量地预测未来。遥感技术正在改变着地球科学研究的进程。
环境与资源是地球科学的主要应用研究领域，也是以遥感技术为核心的对地观测技术最具有应用潜力的领域之一。我国正面临着日益严重的环境与资源问题，本世纪末到下世纪初，将是我国环境与资源问题最为尖锐的时期，如果处理不好，必将影响到国民经济的持续发展。因此，遥感技术已被列为国家90年代国民经济发展的35项关键技术之一。遥感技术在解决我国资源与环境问题、促进国民经济持续发展的作用是：
（1）为制定国民经济发展计划提供资源与环境动态基础数据。
(2）为国家重大的资源、环境突发性事件提供及时准确的监测评估数据，保证国家对这些重大问题作出正确、快速的反应。
（3）生物量估测。包括农作物产量、产草量、水面初级生产力预估和评价。
（4）为国家的重要经济领域提供信息服务。
遥感应用的综合性是其重要的技术特征和技术优势。遥感技术在地质矿产和水资源的勘探，森林，草场资源调查与评价，海洋渔场调查，城市的规划，气象，海洋预报等领域均发挥着重要作用。它的技术发展将推动国民经济各领域信息技术进步，更好地为国家发展决策服务。

D. 遥感地理信息系统及地学应用

邝生爱

当今，遥感、地理信息系统、全球定位系统和信息网络等高新技术，已成为一门新的信息产业正在蓬勃兴起，并快速渗透到各学科领域、国民经济和人们生活之中，推动着科技和社会向更高的层次发展。

1 几个概念

1.1 遥感（Remote Sensing）

远距离感知目标物或远距离探测目标物的物性。“遥”具有空间概念，即近地空间、外层空间乃至宇宙空间。“感”表示信息系统，包括信息获取和传输、信息加工和提取、信息分析和可视化系统等。所谓目标物即观测对象，就地学而言，有地表物体、地质体、地学事件等。关于目标物的物性，主要指物体对电磁辐射的特性。人们利用物体波谱特性差异达到识别物体的目的，因而地物波谱特性成为遥感地学的重要理论基础。

遥感图像处理系统（Remote Sensing Image Processing System）：借助光学仪器和计算机设备对遥感图像进行加工、分析、综合和可视化的系统，目前常用的是计算机遥感数字图像处理系统。

1.2 地理信息系统（Geographic Information System）

在计算机支持下，采集、存储、管理、分析、综合和描述与地理分布有关的地理空间信息系统。

1.3 遥感地理信息系统（RS-GIS）

泛指遥感图像处理系统和地理信息系统的集成、一体化。

1.4 全球定位系统（Global Positioning System）

借助多卫星进行全球导航和定位的系统。

2 发展概况

2.1 一门新的信息产业正在兴起

遥感、地理信息系统、全球定位系统和信息网络是近几十年来才发展起来的高新技术，由于他们具有很强的先进性和实用性，在很短的时间内由新技术转化成新产业，形成自身的产品、产值、市场，并产生出巨大的经济社会效益。产业的兴起反过来又加速他们的发展和相互融合，形成新的学科和技术方法，并渗透到其他学科领域和社会经济部门。

2.1.1 遥感（RS）

航空、航天遥感使得人们能快速准确地获得大地域范围以致全球的各种信息，如气象预报、资源分布、灾害监测、环境污染等，所以各国竞相发展遥感事业。

航天遥感：苏联于1957年10月4日发射第一颗人造地球卫星以来，各国都以极大的热情和庞大的经济预算来开展航天遥感，特别是美国以极快的速度和惊人的成果展现于世。美国于20世纪60～70年代先后发射了气象卫星、资源卫星，开拓了航天飞机、地球空间站，向太空发射了多个探测器探测月球、火星、木星等行星和天体。法国、俄罗斯、加拿大、日本、印度等国也相继发射了相应的资源卫星。中国已有自己的气象卫星和资源卫星，实现了载人航天飞行，拟定了探月和太阳系行星的计划。遥感探测地面分辨率已达到米（m）级，波谱分辨率已达到纳米（nm）级，重复周期几天至几小时。在科学和经济部门的应用逐日普及，应用效果十分显著，很多部门已把遥感技术纳入到生产规范之中。科研部门和院校已设有相应的专业，正在批量的培养遥感技术人才，国家和政府部门已有相应的遥感中心和站点专门从事遥感数据的获取、分发和使用。所有这些在发达国家和我国都已形成了遥感信息产业，并有了相当规模的产值和快速发展前景。

航空遥感：应用飞机获取一定地域范围的遥感图像已成为平常事。就中国而言一些大中城市和一些沿海经济发达区都已飞行获得多个时段的遥感图像，用于城市规划和城市发展监测，如北京、上海、天津、武汉、西安、沈阳、环渤海湾、长江三角洲、长江流域、珠江三角洲等城市和地区。

遥感图像在图像处理系统的加工、增强、分析和综合处理下大大改善图像质量，提取各种专题信息来满足广大用户的要求。图像处理软件层出不穷、功能越来越强大。图像处理硬件随着计算机的快速发展，形成了大、中、小型的处理系统以满足国家、地区和个人的各种需求，特别是微机处理系统已相当普及。

由上可知，遥感技术的快速发展是与空间技术和计算机技术日新月异密不可分的。除此之外，在下面几个方面，遥感技术方法和理论开拓创新起着十分重要的作用：传感器——有摄像机、扫描仪、温度辐射计、微波辐射计、荧光辐射计等；波段——有近紫外、可见光、近红外、中红外、远红外、微波等；重复周期——由早期的几十天到现在几天到几个小时；分辨率——空间分辨率由几十米到几厘米，波谱分辨率由微米（μm）到纳米（nm）级；图像处理方法——由一般的增强、提取信息到人机交互对话、半自动识别；波谱信息——有实测地物波谱到直接从图像中提取或光谱重建；多尺度——由单一尺度发展到多种不同尺度图像融合；多数据源——由少数几种数据源发展到多种平台数据源，遥感信息和其他信息一起进行多元信息综合；理论拓宽——图像处理的理论依据由原来的概率统计理论拓宽到非线性理论、人工智能等多个领域。所以多波段、多时相、多尺度、多数据、高精度和快速，形成了遥感技术的很多特色，再加上图像处理技术和信息提取方法，使得遥感应用领域越来越宽，在某些行业已不可代替。

2.1.2 地理信息系统（GIS）

20世纪50年代，在欧洲刚刚萌芽的土地信息系统（LIS），其功能十分简单。到70年代随着计算机的快速发展，实用化的GIS已在美国、加拿大、德国、法国、瑞典、日本和澳大利亚相继出现。80年代GIS已进入普及和推广应用阶段，世界各国在基础GIS软件和应用软件的开发上取得突破性进展，其代表性的软件有ARCINFOR、MAPGIS等，在土地利用管理、城市规划、人口规划、资源管理、交通运输管理、安全管理等方面成为有关部门的必备工具。90年代随着GIS的深入发展和数字化产品的普及，数字城市、数字生活、数字地球的时代已经到来，GIS与其他学科的结合，地理信息的产业化已不可避免（标准化、信息共享、计算机软、硬件资源共享等）。

2.1.3 全球定位系统（GPS）

为军事目的服务的卫星导航、定位系统，现已向全球开放，人们在地球的任何地方都可以快速获取相应的地理坐标位置，只需持一个小小的定位接收器便可如愿。美国已发展到第三代定位系统，欧盟也在确立自己的“伽利略”计划，中国也有自己的定位系统（三个星），并与“伽利略”计划合作。

2.1.4 信息网络

20世纪70～80年代，人们为使得到的信息及计算机硬软件资源的共享，发展了计算机联网，出现了局域网络（如一个单位、一个局部地区），这些网络一出现就显示了极大的优越性，人们坐在自己的终端前就可调用他人、他部门的信息和享用别人计算机中的资源。80～90年代，人们可以跨区、跨国界以至国际间的通讯网络快速获取有关信息，网络以进入千家万户。随着无线通讯的普及化，人们可随时随地进出网络，网络已成为人们生活中不可缺少的东西。尽管网络会出现各种负面效应，但其发展趋势不减。

上述几个方面的科技进步和产业化告知我们，遥感和全球定位系统快速获取目标物的信息，以地理信息系统作为载体，快速流动在国际网络上，“信息高速公路”已经开通，信息革命正在我们身边发生，数字地球的时代即将到来。

2.2 人们的思维方式和行为正在发生变化

2.2.1 由宏观到微观、由整体到局部的思维方式

遥感的出现使得人们有可能从大地域范围以致全球角度，从宏观、整体上认识很多问题，使得局部不能认识的，从整体得到，使人们的思维方式更加全面、完整，使得事物的整体与局部的关系具体、明确，可避免“不识庐山真面目，只缘身在此山中”的片面思维方式。

2.2.2 一套全新的技术路线和工作方法

遥感图像处理不仅能给我们改善图像质量、增强和提取信息，更重要的是提供了信息综合、图像识别半自动化以及自动成图的技术前景。

地理信息系统提供了空间信息的存储、分析和成图功能，实现地理信息系统成图的自动化，大大减轻了人们的劳动力。

网络使人们对社会已有的信息和计算机资源实现全球共享，加速信息传播，真可谓“秀才不出门，便知天下事”。

2.2.3 出现了新的学科体系和机构

以遥感为基础的学科有：遥感地质学、环境遥感学、农业遥感学、城市遥感学、资源遥感学等。建立了很多的遥感机构：资源卫星发射机构、地面卫星数据接收站、遥感应用研究部门和遥感学科的专业及培训中心等。

以地理信息为基础的有：地理信息学，信息工程学等。建立了地理信息中心、站点、资源与环境遥感信息系统实验室及学术团体等。

2.2.4 政府的决策行为

西方国家政府正采取措施加速遥感发展和促使地理信息系统进一步产业化、标准化、国际化。中国政府也十分重视，有关部门正采取对策加速遥感、地理信息系统的发展。

3 新进展和发展趋势

3.1 RS技术新进展与趋势

3.1.1 遥感数据获取正在出现三多（多平台、多传感器、多角度）和三高（高空间分辨率、高光谱分辨率、高时相分辨率）的新技术和趋势

多平台——如低、中、高轨道卫星，大、中、小、微型卫星等。

多传感器——如同一平台上装有摄像机、扫描仪、热成像仪、不同空间分辨率的成像仪等。

多角度——如垂向与侧向多角度成像。

高空间分辨率——如米级、厘米级的地面分辨率。

高光谱分辨率——如纳米级的波谱分辨率（如可见光波谱范围内分出十几个等级）。

高时相分辨率——如可重复观测的时间段达到小时级。

3.1.2 遥感图像处理正在出现新技术方法

海量数据压缩，数据融合，大地域图像无缝镶嵌，光谱重建，混合光谱分析，超多维光谱图像信息显示，信息提取模型化，智能化处理的理论与方法，SAR信息处理与成像理论，多波段多极化影像分析方法等技术新进展和趋势。

当高空间和高光谱分辨率遥感出现后，提出了一系列的技术方法问题：分辨率的提高遥感数据量呈几何数量级上升，成为所谓的“海量数据”，要处理这些海量数据自然受到存储、速度和时间的制约，所以就要进行数据压缩；高光谱分辨率可以使我们识别出更“精细”的地物，如何从图像的混合光谱中分离、重建和多维显示这些精心地物的光谱就成为技术方法的关键。

同一平台可获得不同地面分辨率的数据，如何让不同地面分辨率的数据满足不同尺度的实际需要，数据融合必不可少，而数据融合又受到几何精度和波谱保真的限制，为满足实际需要又有兼顾两个方面，所以出现了各种各样的融合方法。

大地域范围是遥感的优势，但是一景卫星遥感图像覆盖地面的范围总有一定的限度，而这个限度还随着地面分辨率的提高在缩小。当今人们的需求远远的超出这个限制，如几十至几百平方公里的地域，就需要几十景至几百景的图像镶嵌，这么多景图像可能出现由于时间差异带来的色彩、色调的不协调，为使整体图像的协调一致，无缝镶嵌技术应运而生。

3.2 GIS技术新发展与趋势

属性数据与空间数据库管理一体化；

多种数据格式转换；

基础地理信息系统的通用化、标准化；

专业应用二次开发；

WebGIS开发与完善等。

3.3 GPS技术新进展与发展趋势

高精度第三代GPS；

“伽利略”GPS系统。

3.4 RS-GIS-GPS集成一体化（略）

4 地学应用及实例

4.1 地学应用

现在的遥感地理信息系统在地学中的应用十分广泛，虽然应用的先后和效果不尽相同，但都受到人们的关注和重视，有的已经成为行业规范。据不完全统计，可分为如下几个方面：

（1）区域地质调查应用，

（2）矿产资源调查应用，

（3）水资源与水环境监测应用，

（4）土地利用监测应用，

（5）土地荒漠化监测应用，

（6）海岸带资源开发与环境保护应用，

（7）海洋岛礁及浅海海底地形调查应用，

（8）生态环境监测应用，

（9）区域地质环境调查应用，

（10）灾害监测应用，

（11）城市规划应用（含数字城市），

（12）区域规划应用。

…………

4.2 实例

至今，应用实例不胜枚举，但有两个方面值得注意：一方面是前人应用中带有规律性的认识和成果，另一方面是前沿探索性的成果。

4.2.1 带有规律性的认识和成果

前人所作的带有规律性的认识和成果也是相当的丰富，都值得我们去认真吸取，而作为有限教学时间内的教学内容，只能略举一、二。依笔者认为，无论遥感地理信息系统在哪方面的应用，信息提取技术方法是共同的，也是解决实际问题的技术关键，所以用三个不同领域的实例说明遥感地学信息提取模式的共性和特性。

遥感地学信息提取模式：

实例一：遥感在金矿地质调查中应用，

实例二：遥感在土地荒漠化监测中的应用，

实例三：遥感在盐湖监测中应用。

4.2.2 前沿探索性成果

在众多前沿探索性成果中，笔者认为高光谱遥感在识别矿物方面的应用是当前的难点和热点。实例：“高光谱遥感矿物填图研究”（略）

5 理论、技术方法问题

5.1 理论问题

5.1.1 地物的异物同谱或同谱异物问题

前面已提到，地物电磁辐射特性是遥感最基础的理论，人们利用地物波谱特性差异来识别不同地物。但是在实际应用中，存在异物同谱或同谱异物的现象，即不同地物有相同的波谱特征，这时遥感就不能发挥作用。

5.1.2 地物分布的随机性和非随机性

遥感应用中，普遍认为在一较大的地域范围内，地物分布是随机的，于是可借用概率统计的一套方法来增强和提取目标地物信息，这样做往往获得成功，所以在图像处理软件中有一套完善的方法来满足专题信息提取的要求。但实际地物的分布还存在着非随机性，那么概率统计方法失效。例如有些地物分布存在着自相似性，人们采用非线性的分形分维方法加以解决。例如还有模糊理论、人工智能理论来完成相应的任务。

5.2 技术方法问题

5.2.1 实测地物波谱与遥感图像波谱的不一致性

实测地物波谱有室内标准样品波谱和野外实测地物波谱。遥感图像波谱是瞬间获得的实时像元混合光谱。二者在观测时间上和像元分辨率上都存在差异，其波谱显然有差异，有时还会很大，这就需要分析和处理。

5.2.2 地物图像波谱的时效性和地域性

有些地物的图像波谱会随着时相的不同而变化，如植被、土壤等，这种变化可称为时效性；有些地物波谱会随着地域的不同变化，如同一种岩石在潮湿地区和干旱地区，其波谱有差异，这叫地域性。在应用时必须注意这些特性，并采取必要的方法。

5.2.3 地物信息增强和提取方法的不唯一性

遥感图像地物信息增强和提取方法众多，虽然有不少方法是公认的但不是唯一的。特别是在增强和提取隐信息和微弱信息时，有些方法不奏效，并不等同不能提取，而可能是还没有找到合适的方法，有待深入探讨。

参考文献

陈述彭等.1995.遥感大辞典.北京：科学出版社

陈述彭等.1995.遥感资源纲要.北京：科学出版社

马霭乃.1997.遥感信息模型.北京：北京大学出版社

陈述彭.1998.遥感信息机理研究.北京：科学出版社

傅肃性.2002.遥感专题分析与地学图谱.北京：科学出版社

李树楷.2003.遥感时空信息集成技术及其应用.北京：科学出版社

曾志远等.2004.卫星遥感图像计算机分类及地学应用研究.北京：科学出版社

魏钟铨.2001.合成孔径雷达卫星.北京：科学出版社

孙天纵等.1995.城市遥感.上海：上海科学技术文献出版社

国土资源遥感.（季刊）1990年至今各期

用户简讯.中国科学院遥感卫星地面站（季刊）1998年至今各期

陈建飞译.2004.地理信息系统导论.北京：科学出版社

何建邦等.2003.地理信息共享的原理与方法.北京：科学出版社

李洪涛.2000.GPS应用程序设计.北京：科学出版社

地理信息世界.中国地理信息系统协会（季刊）1995年至今各期

张永生等.2005.高分辨遥感卫星应用——成像模型、处理算法与应用技术.北京：科学出版社

赵英时等.2003.遥感应用分析原理与方法.北京：科学出版社

承继成等.2004.遥感数据的不确定性问题.北京：科学出版社

钱乐祥.2004.遥感数字影像处理与地理特征提取.北京：科学出版社

李天文.2005.GPS原理与应用.北京：科学出版社

汤国安等.2004.遥感数字图像处理.北京：科学出版社

邝生爱等.2002.农牧交错带土地沙化遥感监测.国土资源遥感

田淑芳等.2005.西藏扎布耶盐湖总盐含量遥感定量分析.现代地质，2005年第19卷，第4期

E. 遥感和地理信息系统有什么区别吗 它们分别有什么作用

一、特点不同

1、遥感

获取信息的速度快，周期短。由于卫星围绕地球运转，从而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，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。例如，陆地卫星4、5，每16天可覆盖地球一遍，NOAA气象卫星每天能收到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。

2、地理信息系统

1）公共的地理定位基础。

2）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力。

3）系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息。

二、分类不同

1、遥感

根据工作平台层面区分：地面遥感、航空遥感（气球、飞机）、航天遥感（人造卫星、飞船、空间站、火箭）。

根据记录方式层面区分：成像遥感、非成像遥感。

根据应用领域区分：环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等。

2、地理信息系统

按功能分类：专题地理信息系统(Thematic GIS)、区域地理信息系统(Regional GIS)、地理信息系统工具(GIS Tools)

按内容分类：城市信息系统、自然资源查询信息系统、规划与评估信息系统、土地管理信息系统等、GIS中使用的技术

三、应用不同

1、遥感

遥感技术已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来的十年中，预计遥感技术将步入一个能快速，及时提供多种对地观测数据的新阶段。

遥感图像的空间分辨率，光谱分辨率和时间分辨率都会有极大的提高。其应用领域随着空间技术发展，尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透，将会越来越广泛。

2、地理信息系统

在科学、政府、企业和产业等方面更广泛的应用，应用包括房地产、公共卫生、犯罪地图、国防、可持续发展、自然资源、景观建筑、考古学、社区规划、运输和物流。地理信息系统也分化出定位服务(LBS)。

F. 遥感调查中GIS的应用

在遥感调查中，地理信息系统的应用主要有三个方面: ①遥感数据预处理; ②遥感数据分类; ③遥感制图。

1. 遥感数据预处理

在遥感数据几何校正时，通常是以地理信息系统中的地图为基准，通过选取控制点的方法，对遥感图像进行几何校正。此外通过地图与遥感图像的叠置，还可以切割出所需区域的遥感数据。

遥感数据的辐射校正除了校正由于大气引起的辐射畸变及传感器引起的辐射畸变外，在地形起伏较大的地区，为了消除地形对影像的影响，需要利用地理信息系统中的 DEM( 数字高程模型) 数据对遥感数据进行辐射校正。

2. 遥感数据分类

GIS 在遥感数据分类中的应用主要是利用系统中各种辅助数据参与分类，最常用的辅助数据是地形数据，另外还有土壤、植被、森林等各种专题图数据。

遥感专家很早就认识到辅助数据在遥感图像分类中的重要性，因此发展了很多利用辅助数据提高分类精度的方法，如 Fleming 和 Hoffer ( 1979) 利用观察到的土地覆盖与坡度、坡向、高程的关系，显著提高南落基山地区 MSS 森林覆盖制图精度; Cibula 和 Nyquist( 1987) 在利用 MSS 数据对华盛顿奥林匹克国家公园进行土地覆盖分类时，利用地形和气候数据使分类数从 9 类增加到 21 类，总精度达到 91. 7%。

辅助数据在遥感数据分类中的应用有如下几种方法:

( 1) 辅助数据作为逻辑通道和各波段光谱数据一起参与分类。这种方法比较简单，但由于在监督分类中，分类特征必须满足正态分布，而大多数辅助数据往往不是正态分布，因此该方法的应用不是很多。

( 2) 应用辅助数据分层估计各类地物出现的先验概率。最常用的是根据 DEM 数据和代表不同地面类别的样区数据，统计各主要地物的垂直分布特点，继而按高程数据把研究区域划分成若干高程带，分别对每一高程带的遥感影像进行分类处理，最后把各高程带的分类影像叠加，形成整个研究区域的分类结果。

( 3) 应用辅助数据对光谱分类结果进行后处理。遥感图像上经常有异物同谱现象，一些地类从光谱上难以区分，但它们在空间分布上往往具有不同的特征，因此可以通过辅助数据加以区分。美国在利用多时相 AVHRR 数据进行美国本土的土地覆盖调查时，首先利用非监督分类进行聚类，得到 70 个类别，然后与辅助数据 ( 包括高程、生态区、无霜期等) 叠置，分析每一类中各个辅助数据的直方图，对直方图中明显有多于一个峰值的类别利用辅助数据进一步分类，最后得出 189 个类别。

3. 遥感制图

GIS 和遥感制图的结合经历了由低级阶段向高级阶段的发展过程。最早的结合是把遥感像片经目视判读和处理后编制成各种专题稿图，然后数字化输入地理信息系统，并借助计算机编辑和输出专题信息。这一过程中，由于目视解释随意性较大，必然会影响制图的质量。目前，GIS 支持由遥感数字影像自动提取专题信息，这极大地提高了遥感空间信息专题制图质量。遥感影像通过地理信息系统的图像处理功能，不仅可以修编地形图，而且可以把各种制图要素尽可能予以最大程度的显示，为专题地图提供可靠的信息保障。利用GIS 叠置功能进行遥感影像与地理数据的信息复合，可确定制图目标结构之间的相互关系，这样就可以大大地增强作业人员的判读能力。如地图上除了类型界线外，还需要有行政界线、注记等要素，这些要素往往不能直接从遥感数据中得到，一些道路、河流由于分辨率的限制，也不能从遥感数据中提取出。为了使分类结果能以地图形式输出，需要采用信息覆合的方法，把地理信息系统中的行政界线、注记等要素叠加到分类结果图上，从而形成完整的地图。

另外，RS 与 GIS 结合，使遥感制图从人工调绘、解释、转绘、编绘、印刷等传统工艺走向了利用 GIS 进行遥感图像处理和机助制图，从而大大地提高了遥感制图的速度和质量。

复习思考题

1. 什么是信息? 什么是地理信息? 两者有何不同?

2. 什么是信息系统? 分哪几类?

3. 什么是地理信息系统? 它有哪些特征?

4. GIS 由哪几个主要部分组成? 它的基本功能有哪些?

5. GIS 按内容分为哪几类?

6. 遥感与 GIS 的结合方式有哪些?

7. 遥感调查中，GIS 的应用主要有哪些方面?

G. 高中地理 遥感功能、应用领域全球定位系统概念、功能地理信息系统的概念、功能数字地球的含义

1.遥感（RS）
（1）概念：遥远的感知
（2）原理：任何物体本身都能辐射电磁波，也能反射外界的电磁波。不同的物体或同一物理不同状态辐射或反射的电磁波的波段都会有所不同。那传感器所显示的图像颜色理所当然不同——原始数据图像，我们所看到的图像是经过专家用计算机处理过的。（必修3，a图为处理之前的原始图像，b图为处理之后的图像）
（3）功能、应用：依据其工作原理
可进行资源调查（如森林的分布、土壤的分布、水域的分布——利用不同物体辐射或反射的波段不同；农作物生长情况——利用同一物体不同的状态辐射或反射的波段不同）、自然灾害防御（比如洪水、滑坡、泥石流、崩塌等都会造成地表的变化,地表不同的物质辐射或反射的波段不同）、环境监测（既然能进行资源调查，资源本就属于环境的一部分，所以理所当然能进行环境监测）
2.全球卫星定位系统（GPS）
（1）概念：在全球范围内，多颗卫星进行定位和导航构成的卫星系统。
（2）功能：定位（三维坐标：纬度、经度、高度）、导航、计时
3地理信息系统（GIS）
(1)概念：处理地理数据的计算机系统。（通俗来说就是一“活地图”）
(2)工作原理：首先把处理过的资料数据储存在电脑，用时调出到空白轮廓图中，呈现出来.
(3)功能：依据工作原理，可知是收集、处理、管理、修改、更新、查询的系统
像网络和其他网站的电子地图就是利用GIS制作出来的产品,只不过只能用于查询,不能用于修改和更新。RS、GPS提供数据作为信息源拱供给GIS作为数据
4.数字地球：3S为主、虚拟网络、计算机等设备在全球范围组成的网络，若这些技术应用到城市范围就是“数字城市”。

H. 地理信息系统和遥感在土地资源管理专业中的运用

遥感作为一种大规模快速的地理信息获取手段，在土地资源管理中可作为土地利用/覆盖变化的监测数据来源。通过遥感影像的解译分析，可以获得特定时期的土地利用分布特征或多时相土地利用类型数据。
地理信息系统作为管理、处理和分析地理数据的高效平台，可为土地资源管理提供有效的数据分析和管理工具。利用其强大的空间分析功能可实现土地利用变化的分析，获得不同时相土地转移方向和数量。同时，还可以建立空间数据库，实现对土地资源或土地利用数据进行一体化的管理。

I. 地理信息系统一般用于哪些方面那遥感呢

地理信息系来统是指在计算机硬自、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。能够应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划
遥感，从字面上来看，可以简单理解为遥远的感知，泛指一切无接触的远距离的探测；从现代技术层面来看，“遥感”是一种应用探测仪器。[2]
根据遥感的定义，遥感系统主要由以下四大部分组成：
1、信息源 2、信息获取3、信息处理4、信息应用
由于遥感具有动态、多时相采集空间信息的能力，遥感信息已经成为GIS的主要信息源。

J. 遥感（RS）和地理信息系统（GIS )分别运用在哪个领域，起到什么作用，它们的作用主要有什么区别

遥感（抄RS）通过人造地球卫星上的遥测仪器把对地球表面实施感应遥测和资源管理的监视(如树木、草地、土壤、水、矿物、农家作物、鱼类和野生动物等的资源管理)结合起来的一种新技术。

使用空间运载工具和现代化的电子、光学仪器，探测和识别远距离研究对象的技术。

地理信息系统(GIS) 是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。在严格的意义上, 这是一个具有集中、存储、操作、和显示地理参考信息的计算机系统。例如，根据在数据库中的位置对数据进行识别。实习者通常也认为整个GIS系统包括操作人员以及输入系统的数据。

地理信息系统（GIS）技术能够应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划。例如，一个地理信息系统(GIS)能使应急计划者在自然灾害的情况下较易地计算出应急反应时间，或利用GIS系统来发现那些需要保护不受污染的湿地。