基于ComGIS的典型地物波谱特性数据库研究

典型地物波谱数据库是遥感定量分析和计算机智能提取地物类型的基础数据,是进行地物识别的重要参照系,可用于遥感技术应用项目的数据分析。本文介绍了典型地物波谱数据库系统软件设计的研究内容,包括系统结构的组织、系统环境的集成、功能设计,系统界面设计以及系统的关键技术分析等。     

校园典型地物波谱特性数据库系统研究

通过对山东科技大学若干典型地物如植被、水体、岩石的波谱特征测定、波谱图像处理,获得了较详细的地物波谱数据。结合当前地物波谱的研究现状及成果,建立了一个便于查询山东科技大学地物波谱特性的数据库系统。同时研究了地物波谱的动态变化规律,为进一步遥感数据分类等应用提供基础数据,为学生进行遥感实验提供基础资料。     

测绘地物波谱本底数据库

地物波谱特性是利用遥感进行建模反演和地物目标探测识别的理论基础，波谱数据库对于提高遥感应用水平有重要作用。为规范和丰富中国波谱数据库并促进其在测绘等领域的应用，依托国家科技性基础专项,建立了“测绘地物波谱本底数据库”，在数据规范编制、波谱数据采集实验与整编入库、地物波谱数据库建设和应用示范初步探索方面取得重要进展。在波谱数据采集和处理的标准规范方面，建立完善了测绘地物波谱与配套非波谱数据收集与汇总标准、测绘地物波谱和配套非波谱参数测试技术规范、测绘地物波谱库地物分类编码规范。依照项目制定的数据规范标准，对现有波谱数据进行了整编和入库，共计整编数据1.4万余条；组织实施了全国范围的典型地物波谱采集实验以及相应配套参数测量实验，主要试验类型包括典型地物波谱测量试验、定点时间序列测量试验、多尺度测量试验、全波段测量试验、参数控制测量试验和无人机观测试验等，共计获取地物波谱1.7万余条。特别是在华北和东北进行了全波段观测试验（可见光—近红外波（0.35—2.5 μm）、红外波段（3—15 μm）、微波波段（Ka、K、X、C、L波段）），获取冰雪、土壤、植被冠层、人工目标的全波段数据。为方便波谱数据的应用和共享，项目建设了包含3万余条数据的测绘地物波谱本底数据库（GOSPEL）及数据共享平台。依据地物波谱数据的类型和应用需求，形成了全波段典型地物波谱数据集、多角度光谱反射率数据集、多尺度典型地物反射率数据集、长时间系列波谱数据集等共25个特色数据集。基于测绘地物波谱本底数据库进行了地物分类、遥感机理模拟、遥感定量反演、遥感产品验证等方面的应用示范。     

地物波谱研究现状及方法的初步探讨

地物波谱特性是遥感技术应用的物理基础,是遥感定量分析的基础,地物波谱研究是遥感基础研究的重要内容。文中阐述了几种典型地物的波谱特征,介绍了测量方法及影响因素,并对国内外波谱数据库建设现状作了描述和分析,系统总结了前人研究成果后对地物波谱研究的发展方向提出了构想。     

地物波谱数据库建设进展及应用现状

地物以其固有的特性反射、吸收、辐射和透射电磁波。不同地物表面对不同波长的电磁波反射/辐射/散射特性不同,成为利用遥感手段进行目标物探测与识别的理论基础,而地物波谱数据库的建成对定量遥感建模、地表参数反演及环境生态监测等具有重要作用。近年来,国内外各研究机构已建成部分地物波谱数据库,通过收集典型地物波谱数据,记录长期积累且相对稳定的波谱信息及其配套参数,支持地物分类、目标识别等领域的研究。本文综述了国内外主要地物波谱数据的建库历程,阐述了波谱数据库在各专业领域的主要应用成果,分析比较现有的国内外波谱数据库平台在波段覆盖、地物类型、配套参数及共享方式的特点及不足。在此基础上,针对波谱数据库在建设中存在的数据管理分散、测量质量控制和配套参数的标准规范不完善、数据利用效率不充分等问题,给出了初步建议。最后,探讨各学科对波谱数据库平台的应用需求,并对波谱数据库建设重点将面向全波段、多尺度、多时相的通用型知识库的发展趋势进行展望。     

RS-II四通道野外光谱仪的特性及应用

遥感接收的信息反应了地物的电磁波特性。它的工作波段已远远超出了人眼有响应的可见光波段,而扩展至紫外、红外和微波等波段。因此要识别遥感图象必须依据各类地物在这些波段中的波谱特性。遥感中常用的扫描型传感器所记录的数值与地物的波谱值有定量的对应关系,因而准确地测定地物的波谱值,是定量遥感工作的基础。 由北京大学遥感技术应用研究所和物理学研制的RS-Ⅱ型四通道野外光谱仪,是为测定地物在可见光和近红外波段的反射率而设计的一种便携式野外光谱仪。它有四个光谱通道,这些通道的光谱范围与陆地卫星中的多光谱扫描仪(MSS)的四个波段的光谱范     

植被波谱空间尺度效应及尺度转换方法初步研究

基于遥感图像的地物识别需要大量地物波谱数据的支持,而现有地物波谱库中收集到的同一地物的波谱,由于其测量尺度和方法的差异,波谱也存在很大差异.以冬小麦为例,首先介绍了材料波谱、端元波谱和像元波谱这3种不同尺度波谱的概念,并以实验数据分析了不同测量尺度下波谱的差别,以此说明波谱尺度转换的必要性.然后利用物理模型和统计模型建立不同测量尺度下的波谱转换关系.分别验证了SAILH模型和线性光谱混合模型在波谱转换中的精度.研究表明,在大尺度上采用统计模型,在小尺度上采用非线性的物理模型可以解释不同尺度观测植被波谱之间的差异.     

地物波谱数据辅助的SPOT影像模拟真彩色方法研究

提出一种新的高分辨率遥感影像真彩色模拟方法。该方法从遥感成像光谱角度,依据地物波谱特性,采用光谱角匹配模型(SAM),首先计算出地物在绿(G)、红(R)、近红外(NIR)以及短波红外(SWIR)波段的整体和局部波谱向量角;然后根据角度距离构建最小距离隶属函数,查找对应地物波谱库中最为相似的地物波谱;最后对此条地物波谱曲线积分计算出该像素点在蓝波段的反射率。实验表明,该方法模拟出的SPOT真彩色影像在视觉效果和空间信息上优于传统的方法。     

基于波谱知识库的MODIS叶面积指数反演及验证

目前用物理模型反演叶面积指数普遍存在缺少先验知识的状况，如何获得准确的先验知识是遥感走向应用的一个关键环节。中国典型地物标准波谱数据库就是结合国家重大行业中的应用需求，研究制定地物波谱获取与分析的技术规范和数据标准，建立典型地物标准波谱数据库。从波谱数据库提取模型反演所需要的先验知识，实现了基于SAIL模型的MODIS数据（经过几何纠正与大气纠正）叶面积指数的反演。另外，基于TM数据，对MODIS混合像元进行了分解，用纯像元的叶面积指数与实测数据进行对比验证，同时，反演结果与NASA的LAI产品也进行了对比，结果表明基于波谱库的先验知识可以有效的提高叶面积指数的反演精度。     

遥感数据(TM)的地空相关性研究及其在成矿预测中的应用

在合理的大气物理假设前提下,本文通过对遥感方程的推导,论证了遥感传感器各通道接收的亮度R_ij与地物的反射亮度W_ij呈线性相关。依据这一地空波谱数据的相关关系,笔者在对典型铜多金属矿床的野外波谱实测基础上,经与TM遥感数据进行相关分析,建立了典型矿床的地面波谱反射率数据与TM图像最佳波段数据的相关模型,并据这些相关模型,将TM图像反演成与矿床地面波谱有关的地空相关图像,同时建立了矿床光谱识别模型,并据其进行了计算机图像矿床光谱异常识别。TM数据的地空相关性研究的应用结果表明,矿床的地面波谱研究及其与遥感TM数据的相关分析方法在成矿预测、找矿靶区定位中应用效果颇佳,是多金属矿产信息提取值得借鉴的方法。     

遥感影像数据库设计与实现

遥感影像数据库的设计与实现,主要实现了多源遥感影像数据的管理。通过调用GDAL库,实现多源遥感影像数据的读取,对影像数据进行分块,建立影像金字塔,实现影像数据和元数据入库,建立高效的索引机制;根据窗口显示范围,调取合理的金字塔层数据,并对数据进行缓冲和实施处理显示;最后,设计元数据的管理。最终实现影像数据和元数据信息的一体化管理。     

INPUT OF PHOTOGRAMMETRIC DATA TO GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEMS

Photogrammetric data form a major input to geographical information systems. The evolution of digital output from stereoplotters is traced, from hardwired devices producing co-ordinates or hardcopy to direct links with sophisticated GIS software. The view that the transfer and reformatting processes are simple and straightforward is examined and it is suggested that considerable labelling and structuring of data are necessary before the full power and flexibility of GISs can be harnessed. Hence it is argued that on line database creation by means of stereoplotter/GIS interfaces may not be the most cost effective procedure.     

车载GPS道路信息采集和更新系统研究

介绍了车载道路信息采集和更新系统 (CRICUS)的设计和研究进展。该系统利用 3S集成技术采集道路信息并生成数字道路网数据库。初步实验表明 ,该系统的定位精度可达 1m。     

A spatio-temporal econometric model of regional growth in Spain

In this paper, a combined cross-section and time-series econometric analysis of Spanish regional growth is presented. This analysis operates with a database where the number of cross-sectional units is small for a typical panel of data, while the time dimension is clearly dominant. First, using recent techniques in the econometric analysis of panel data (both panel unit root and panel co-integration tests), a co-integrating relationship between the level of regional output and the level of regional input factors is found, and the steady-state equilibrium production function is estimated. Second, a dynamic spatio-temporal panel error correction model is used in order to describe the short-run regional growth adjustment process in space and time. As conclusion, it is possible to identify significant spatial effects in the Spanish regional growth after controlling for temporal variation of the implied variables.     

大型遥感图像处理系统中集成数据库设计及应用

大型遥感图像处理应用系统中，往往需要实时获取各种背景或专题数据，该过程即是数据动态集成过程。集成数据库是建立在各种专题数据基础上的数据集成使用框架体系，该文描述了集成数据库的结构及各类子库的组成，根据项目的特殊需求提出了虚拟数据库概念，并结合实例说明了集成数据库以元数据为链条的使用机制与方法。     

供水管网GIS系统下水力计算设计与实现

随着城市化进程的不断加快,供水管网和城市地形都在发生频繁的变化,管网简化模型必须随时更新,保持与现实管网的对应,才能使得水力计算的结果保持准确。将水力计算嵌入给水管网信息系统,可以使水力计算中的大部分输入数据直接从GIS数据库中提取,并借助GIS的数据更新手段保持管网计算模型的现势性,还可以利用GIS的表现能力显示输出...     

Selecting conservation reserves using species-covering models: Adapting the ARC/INFO GIS

Conflicts between human development of the landscape and conservation of biodiversiry will continue to grow. Given this reality, there have been a number of attempts to model the optimal selection of conservation reserve sites such that maximum biodiversity protection can be attained within a limited budget for land acquisition. Here we adapt the Location-Allocation module of ARC/INFO to solve the problem of representing, or covering, as many species as possible in a fixed number of selected reserve sites. Resident ARC/INFO solution routines are applied to an innovative 'logical' network that converts the problem of optimal reserve selection into a problem of optimal facility placement, which the Location-Allocation module can recognize and solve. Use of this unique logical network structure as input to ARC/INFO's internal solvers makes possible, compared to previous methods, a much tighter integration of spatial optimization tools with mapping and database tools, all of which are internal to the GIS and accessed via a menu-driven interface. The main advantage is that users of public domain data (such as the US Gap Analysis data) can conduct their own explorations of possible reserve systems without having to acquire and master optimization packages and reformat model output data for GIS display and post-analysis of solutions. Our sample application uses species data from south-western California. We also present a second major form of species-covering model grounded in the same logical network. This enhanced modcl accommodates weighting of species by their conservation importance, thus allowing reserve systems to be designed around the protection of the most threatened or vulnerable biota.     

面向灾害识别的专题波谱库设计与开发

介绍了专题波谱库可视化程序设计与开发的方法。以土壤盐碱化为例,详细阐述了专题波谱库的设计思想及关键技术。可为环境与减灾卫星高光谱数据的业务化运行提供光谱数据支撑,提高了高光谱遥感在防灾减灾领域的定量反演应用能力。     

ArcGIS环境下地图符号库的实现

地图符号作为地图语言在地图的制作和输出中起着非常重要的作用。但是,由于ArcGIS中的数据输入、编辑、查询与制图模块Arc Map中自带的符号库不能满足我国基本比例尺地图输出的要求,因此,必须为它建立符合地图图式要求的符号库。对于在Arc GIS中不能实现的符号,如电力线,将由Arc Object来制作完成。应用VB程序设计将电力线做出并且加入到Arc GIS环境中去。本文重点论述了Arc GIS环境下地图符号库的设计方法,并分别讨论了点状符号、线状符号和面状符号的实现方式。     

Using the Newly‐created ILE DBMS to Better Represent Temporal and Historical GIS Data

This article introduces a type of DBMS called the Intentionally‐Linked Entities (ILE) DBMS for use as the basis for temporal and historical Geographical Information Systems. ILE represents each entity in a database only once, thereby mostly eliminating redundancy and fragmentation, two major problems in Relational and other database systems. These advantages of ILE are realized by using relationship objects and pointers to implement all of the relationships among data entities in a native fashion using dynamically‐allocated linked data structures. ILE can be considered to be a modern and extended implementation of the E/R data model. ILE also facilitates storage of things that are more faithful to the historical records, such as gazetteer entries of places with imprecisely known or unknown locations. This is difficult in Relational database systems but is a routine task using ILE because ILE is implemented using modern memory allocation techniques. We use the China Historical GIS (CHGIS) and other databases to illustrate the advantages of ILE. This is accomplished by modeling these databases in ILE and comparing them to the existing Relational implementations.