多源地理信息融合技术
『壹』 地理信息系统集成的现状
GIS是一种处理地理信息的特殊信息系统。地理信息与其他信息的差别在于它的数据既包含属性数据又包含空间数据，二者同等重要。地理信息系统一般被定义为用于采集、存储、管理、分析和表达空间数据的信息系统。从这个角度看，GIS包括空间数据的获取、处理加工和应用的全过程，从一开始就是一种集成系统。
GIS集成狭义上指GIS自身的集成，广义上则包括与地理空间信息相关的数据采集系统、处理分析系统、应用系统的综合集成。在实际应用中根据用户的需要可能还包括办公自动化系统、通信系统、指挥调度系统等相关系统的集成。
GIS本身的集成包括数据的集成、模型的集成和软件的集成。数据集成是指不同地域、不同时间、不同内容（属性）的地理信息数据如何形成一个统一的整体，并按照一定的规律对其进行适当的分割，形成一个物理上分布、逻辑上集中的实用、高效的分布式空间数据库系统。模型集成是指如何建立反映空间规律的模型，并将这些模型与数据库平台、支撑功能软件平台有机地结合在一起，实现模型库、方法库和知识库的管理，并在已有的模型、方法和知识的基础上建立新的模型。软件集成主要指GIS功能软件支撑平台的集成，包括同一种平台内部各模块之间的集成以及不同GIS平台功能模块之间的集成，同时还有可能包括与其他类型软件之间的集成。在集成的技术方面目前还存在一些问题，随着计算机硬件的进步和软件技术的发展，这里面的许多问题将逐步解决，但GIS集成的核心问题仍然存在，那就是时空统一的数据模型的建立，在这种数据模型基础上统一的时空体的逻辑和物理分割以及如何建立面向问题的空间分析模型。
近年来，一些学者和专家提出“3S集成”或“5S集成”。“3S集成”即GIS，RS，GPS的集成，“5S集成”还要加上数字摄影测量系统（DPS）和专家系统（ES）。RS与GIS联系较为密切，RS一直被看做GIS快速获取信息的重要来源，而GIS被认为是RS信息利用的深化，很早以前就有人提出RS和GIS集成的问题，提出分开的但是平行的结合、无缝的结合和整体结合等若干模式，但是在实际应用中进展甚微。“3S集成”的一般模式是RS采集面状信息，GPS采集实时点位数据，为GIS提供数据源，利用GIS进行空间数据管理和空间分析。DSS和ES的引入目的在于深化空间数据的应用。DSS主要处理半结构化和非结构化的问题，它的目的是辅助决策而不是代替人的作用。ES则是模拟专家的分析和决策过程，代替人的作用。空间信息的获取、分析和应用是一个首尾相联、循环往复的过程。空间信息应用所产生的方案和决策作用于空间对象使之改变状态，使空间信息获取、分析和应用开始新的一轮循环。在这种模式中，“5S集成”通过反馈和协调机制形成了一个有机的整体，代表了地理信息系统集成的新方向。
在实际应用中，以航空航天遥感信息、测绘信息和地面观测资料获取为数据源，用GIS空间分析功能建立专业评估分析模型来进行空间信息管理和决策的面向地理信息的集成系统在资源与环境动态监测、农作物估产、重大自然灾害监测评估、生态网络研究、城市规划与管理等领域发挥了重要作用，国内外已有许多成功的系统。
当前GIS系统集成存在方法上的问题，初步归纳有以下几个方面值得注意：
（1）信息集成理论基础薄弱。地理信息的类型、来源、表现和应用都越来越多样化。尽管GIS集成系统在分布式平面网络扩展（WEBGIS）、三维立体扩展（3D GIS）、时间扩展（TGIS）、属性扩展（多源数据融合）的实践方面取得了很大进展，但在GIS中目前还缺乏对地理统一时空体的有效表达。
（2）GIS集成的方法论匮乏。对于地理信息集成的概念缺乏一致的认识，对于GIS如何集成、GIS集成包含哪些内容、集成系统的体系结构缺乏深入的理论研究。
（3）机械集成多，有机集成少。许多集成系统只是各子系统简单的堆砌，造成数据和功能的冗余和不一致，无法投入业务化运行。这主要是由于缺乏对系统集成的全面认识。从总体上讲，系统集成不仅仅是功能集成，还应包括资源集成、信息集成和人员集成。集成系统不仅应具备各子系统的功能，而且还应提供系统的反馈和协同功能，同时为将来加入新的功能并形成一个有机的整体提供可能。
（4）集成的体系结构不合理。GIS集成一般是多种硬件平台、多种操作协同、多种网络平台、多种支撑软件、多种应用集成的统一，单独一种或几种商用软件无法满足整体系统的需要，而且建立在商用支撑软件上的集中式系统，在系统扩充、升级和维护等方面都存在许多问题，所有的应用都无法脱离该系统。从集中系统转向以C/S结构为基础的分布式系统，把商用软件看做是提供特定功能的服务器，可以根据需要组合各种商用软件模块和自行开发的模块，并可以很方便地升级和替换。
（5）灵活性差。GIS应用一般都是宏观动态的复杂系统，但是目前的集成系统用户一般只能按照系统提供的菜单完成预制的功能，而无法根据实际需要迅速建立面向应用的分析模型。这主要是集成系统由于没有统一的信息视图，缺乏数据库集成平台和模型库集成平台，缺乏方便、灵活和可视化的构模工具。
（6）缺乏标准。早期的GIS集成系统大都属于研究和试验系统，没有统一的标准。但是标准化是大型复杂系统成功的基本保证。随着越来越多的空间数据标准的制定，借鉴和融合CIMS标准、软硬件标准制定GIS集成的标准，是GIS集成系统从试验研究走向业务化运行的重要内容。
『贰』 如何将地理信息多源数据整合在一起
数据库应用发来展到今天,已有相当数量源的企业积累了大量的、以不同形式存储的、依赖于不同的数据库管理系统的数据,如何共享这些数据信息,是企业进一步发展 所需解决的问题。针对上述问题,要实现网络环境下的信息共享,就必须联合各个异构数据库,
『叁』 信息融合技术的发展背景
随着系统的复杂性日益提高，依靠单个传感器对物理量进行监测显然限制颇多。因此在故障诊断系统中使用多传感器技术行多种特征量的监测(如振动、温度、压力、流量等)，并对这些传感器的信息进行融合，以提高故障定位的准确性和可靠性。此外，人工的观测也是故障诊断的重要信息源．但是．这一信息来源往往由于不便量化或不够精确而被人们所忽略。信息融合技术的出现为解决这些问题提供了有力的工具．为故障诊断的发展和应用开辟了广阔的前景。通过信息融合将多个传感器检测的信息与人工观测事实进行科学、合理的综合处理．可以提高状态监测和故障诊断智能化程度。
信息融合技术是随着雷达信息处理和指挥自动化系统的发展而形成的。它是关于如何协同利用多源信息，以获得对同一事物或目标更客观、更本质认识的综合信息处理技术。指挥自动化系统中的信息融合，是指对来自多个传感器的数据与信息进行多层次、多方面检测、关联、相关、估值和综合等处理，以达到精确的状态与身份估计，以及完整、及时的态势和威胁评估。
由于各类传感器的性能相互差别很大，所测物理量各不相同，有互补性，它们协同动作就能获取比单传感器更多、更有效的信息，主要体现在：系统可靠性高；更大的空间和时间覆盖范围；良好的置信度和分辨率；增加了测量空间的维数，拓宽了侦察范围；系统生存能力强、抗毁性好。
『肆』 刘钊的研究领域
地理信息系统基本理论、数据结构与算法研究
GIS在区域规划与管理以及区版域空间决策支持系统中的应用权
数字地形模型及其三维可视化相关技术研究
多源遥感信息的融合处理与特征信息提取研究
SAR与INSAR的数据处理基础理论研究
基于GIS的澜沧江下游特色经济作物种植规划系统研究
SAR与光谱遥感数据的匹配及信息融合技术研究
基于空间数据库的城市规划管理信息系统开发与研究
GIS在公共安全中的应用研究
基于GIS的公安综合信息系统研究与开发
基于智能体与GIS的人员紧急疏散模拟研究
格网（Grid）GIS有关理论与算法模型研究
『伍』 多源遥感影像数据融合的主要优点是什么呢
像素级：保留较多的信息，较高的准确度；特征级：实现了可观的信息压缩，有利于实时；决策级：具有很强的容错性，很好的开放性等
『陆』 教学中融合地理信息技术应用的知识，可能遇到的困难有哪些
课程标准规定，地理三中的区域发展问题要使用案例研究的方法教学，这部内分中的案例属于大容型案例，这对高中地理教师是个挑战。在以往的区域发展案例教学中容易出现以下问题：把案例当作要掌握的知识去“讲”；简单地把案例当作理解地理原理的普通实例，即“举例”。
将地理信息技术应用作为一个相对独立的部分纳入高中地理标准，是高中地理新课程的一个特点，也是高中地理学习内容同科学技术发展和实际生产生活应用密切联系的方面，有比较大的实用价值。同时，地理信息技术也是地理学习的一种工具或一个平台。教学中遇到的主要问题是：教师的知识储备使他们普遍感觉地理信息技术应用的教学比较困难；相应设备和软件的缺乏；容易就技术讲技术。
评估学生的学习是高中教师普遍关心的问题，遇到的主要问题有：不会设计有效的过程性评价；过程性评价对教师和学生的压力过大，特别是对担任多班教学的地理教师；阶段性评价命题对日常教学存在不良导向的问题等。
『柒』 矿产勘查中多源地学数据融合技术
地质特征、地球物理、地球化学和遥感等信息都是区域地质及成矿作用不同侧面的反映，因此在它们之间进行成矿信息的融合是必然的。矿产勘查中的多源数据融合包括: ①定性和定量数据的融合; ②相同分辨率的不同平台测量数据的融合; ③不同分辨率不同平台测量数据的融合。
目前，大多数融合主要是在多源遥感信息之间进行，如进行多传感器、多时相和多频谱的图像融合，还无法在图像处理中自动将非图像数据加入进去，在具体操作中只能通过GIS 数据库的数据综合叠加来实现对多源数据进行图像对图像的融合。以下将就矿产勘查中多源地学图像的融合过程进行介绍。
1. 物化探数据生成图像
物化探数据在空间结构上有网格化数据和不规则数据两种，对于网格化数据，根据所需像素密度应用插值技术生成图像，插值的方法有双三次样条、双线性插值，后者是最简单实用的一种。经过插值后的图像可以是二值、灰度或彩色的，为了进一步处理，通常将其处理成灰度图像，根据具体应用，灰阶可以为 16 或 256。离散数据可以先进行网格化再插值，当然也可以直接用三角网插值。对于矢量 GIS 地质数据，例如地层、岩性、断裂等，由于其属性的复杂性，可进行二次开发，按照属性意义生成图像。
2. 图像的配准和镶嵌
目前，大多数 GIS 和图像软件都实现了这两项功能，基本原理是在两幅图像上找出若干个同名地物，利用坐标变换将需要配准的图像坐标变换为标准坐标，把分幅图像拼接为一幅图像，以便于下一步处理。
3. 图像的地学专业化处理及信息提取
基于地学目标对不同类型的空间数据进行各种预处理，如遥感数据的光谱信息和空间信息提取、空间滤波、频率滤波、主成分分析、分形分析和纹理分析等处理; 对于物探数据进行专业化的化极、延拓、匹配滤波等数值处理，提取目标体不同特征的结构信息; 地球化学数据处理的目的是要找出化探异常区，关键问题是确定异常下限，通过多种计算方法，得到异常区的分布图像。
4. 多源地学数据的融合
矿产勘查中所用的信息源有遥感信息和地、物、化探信息，遥感信息具有高的光谱信息，色彩鲜艳，视域广，直观性强和综合信息丰富的特点，对地面地质特征 ( 地层、岩性、构造等) 、地形地貌和岩石裸露、水系分布均可直接提取; 地质与物化探信息则对具体目标有指示能力，可以看作一种影像的强度，参与图像的融合。基于原始数据的融合方法可采用 HIS 变换、K-L 变换、像元加权融合等方法来实现。
复习思考题
1. 遥感矿产解译应遵循的原则是什么?
2. 遥感常见的找矿解译标志有哪些?
3. 在遥感图像上如何识别矿体露头?
4. 在遥感图像上如何利用铁帽及氧化露头追索矿体?
5. 地质构造对找矿的控制作用有哪些?
6. 在遥感图像上如何利用围岩蚀变进行找矿?
7. 地貌标志在遥感找矿中有哪些?
8. 如何利用植物特征进行示矿信息的提取?
9. 如何应用 TM / ETM + 遥感影像识别蚀变矿物?
10. 简述 TM / ETM + 遥感影像的矿化蚀变信息提取的处理方法。
11. 如何建立区域遥感找矿模式?
12. 地质找矿中多源地学数据有何特点?
13. 简述矿产勘查中多源地学数据融合过程。
『捌』 GIS不同格式数据之间的融合有哪些方法
从表现形式上,地学数据可分为以下几类:①地质、物探、化探等测量数据;②地形图、地质图、遥感图等图形、图像数据;③各种经验性、描述性数据。鉴于目前的研究现状,我们认为地学数据融
合的关键问题如下:①空间遥感数据与地面测量数据的融合;②各地面测量数据之间的融合;③不同空间测量手段获取的数据间的融合;④定量数据与经验性、知识性数据的融合
①一般的地学数据整合模式是：
1、数据包括传感器收集数据的直接数据和专家经验知识和描述性文字等间接数据；
2、首先是初级滤波，主要是对各种数据源的、有不同量级、不同量纲、不同表现形式的数据作第一次规整；
3、然后是一级处理是对各种数据集的操作,包括校对、识别、相关分析、数据或变量的综合等,形成的结果有的可直接进入到数据管理系统供用户使用,有的进入到二级处理；
4、二级处理是对目标的评估,即根据前面的操作,协同利用各数据源对目标进行识别和评估,并尽可能给出评估的精度,最后将结果送至数据管理系统。
5、最后利用GIS的空间数据管理能力,将结果转换为空间图层的方式,可极大地方便用户的使用和对空间分析功能的支持。
②遥感图像处理中的数据融合
1、“融合”这一术语在遥感图像的处理中已不是新名词了。它主要是对不同传感器、不同波段、不
同时相的影像进行融合处理,处理的目的多是为提高图像光谱分辨率和空间分辨率。
2、应用图像处理方法时,首先对原始图像进行严格的配准是非常必要的。目前基于图像处理的数据融合主要有以下3个方面:①基于像元的融合（来自两个不同特性的影像的加权融合）;②基于特征的融合（是在①的基础上加入特征的提取与分离）;③基于判决水平的融合（高层次的决策融合，通常是面向特定应用的融合）。
③VGE中的数据融合
1、VGE即虚拟地理环境，它是一种综合应用各种技术制造逼真的人工模拟环境,并能有效地模拟人在自然环境中的各种感知系统行为的高级的人机交互技术。为了达到对现实世界的真实模拟必然需要用到大量的地理数据，其中3维数据的应用尤为重要！
2、由于获取的数据，包含有不同的领域，不同的格式，所以需要设计统一的数据接口，这个可以通过FME实现。
3、由于部分领域数据可能不具有明确的地理坐标，所以还需要根据其地理参考信息做出一系列的配准，投影转换等操作。
4、建立统一的空间数据库，对数据加以统一组织，存储与管理。
5、最后就是多源数据的可视化与交互，这个涉及到具体的计算机技术就不做展开了。
以上回答为个人总结，希望对你有帮助~