本期导读

一种地形变化检测与DEM更新的方法研究(李德仁,等)一文提出了一种使用旧时期的DEM和最新的航摄资料检测地形变化,同时更新DEM的方法。利用陕西省两个地区的数据对该方法进行了验证,结果表明,变化检测和数据更新的精度比较理想。与现有的生产流程相比,该方法在效率方面有明显的优势,对原始数据的要求较低,最终的产品更加丰富,方法也更加稳健和自动化。遥感与地理信息系统数据的信息量及不确定性(林宗坚,等)一文讨论了遥感、GIS数据的不确定性与信息论中的不确定性间的联系,导出了GIS图形数据与遥感影像数据的信息量估算式,提出了位置疑义度和属性疑义度等概念,在统一的数学基础上,估算几何位置误差和属性正确率不足引起的不确定性,从而建立起遥感影像与GIS图形数据的信息量及不确定性的统一量度。人脸识别中嵌入式隐Markov模型结构的优化算法研究(王晖,等)一文提出了一种优化嵌入式隐Markov模型状态数的搜索算法,并由此算法得到改进的嵌入式隐Markov模型结构。通过与传统的模型结构进行大量的对比实验证明,这种结构既能提高人脸的识别率,最高可达到100％,又比传统的结构减少30％左右的训练时间和识别时间。     

GIS数据辅助下的线状目标自动提取

首先介绍了遥感影像中线状目标骨架自动提取的意义和研究现状，然后结合老的GIS数据，提出了一种算法来实现遥感影像中线状目标骨架的自动提取，算法主要包括影像预处理、GIS数据与影像的配准、骨架跟踪、编组连接与数据简化等步骤。最后又利用遥感影像和相应的GIS数据进行了实验，实验证明了算法的可行性和有效性。     

浅谈遥感技术与GIS的结合应用

GIS的生命力将最终取决于其地理信息数据库的现势性，遥感数据是GIS的重要信息源，从遥感图像中可以快速而可靠地提取地面目标的位置和属性信息。利用遥感图像实施GIS地理数据的更新具有重要意义和实用价值。随着高分辨率和多种传感器遥感图像的问世，以及GIS技术的发展，目前在如何利用GIS中的信息提高遥感图像的分类精度、引导对图像中的目标进行位置搜索和提取等方面的研究不断深入。[第一段]     

多光谱遥感影像的灰度与纹理信息测度方法

本文研究了一种基于参数熵模型的遥感影像信息量估算方法,用以量化影像的灰度信息量和纹理信息量及其组合后的信息量。该方法的支点是,利用基于差值脉冲编码调制的遥感影像波段内和波段间去相关算法,同时消除冗余信息和噪声对信息熵的影响,运用参数熵模型来估计遥感影像的有用信息量。本文利用Landsat影像进行了计算实验和分析。结果表明,该算法可以有效评价多光谱遥感影像的信息量,以便为分类和影像质量评价等应用问题提供信息论指标。     

点分布-双蛇模型用于矢量边界更新

在利用遥感影像更新GIS矢量数据的过程中,往往忽略了对已知信息的有效利用,针对这一问题,本文提出一种基于点分布的双蛇模型用于GIS矢量数据更新,该模型利用已有遥感影像信息计算目标边界点的平均分布,以此为"镜面"建立初始矢量边界的"镜像",将两边界各自演化的结果取平均作为更新后的GIS矢量边界。该方法同时利用了GIS和遥感的历史数据作为先验知识,分别作为蛇模型的初始位置和区域约束信息,使遥感与GIS信息结合更加紧密。仿真实验表明,基于点分布的双蛇模型在GIS矢量边界更新的应用中,可以得到比以传统蛇模型更好的更新准确率和多边形相似度,并且接近手工方法的效果。     

光学遥感影像与GIS数据一体化的水体分割、配准与提取方法

利用遥感影像进行自动化水体提取是一项富有挑战的任务。提出了一种GIS数据辅助下的可见光遥感影像水体自动提取方法,其核心是将影像分割、配准和变化检测集成为一体化处理流程检测水体。利用水体在遥感影像上的显著特性,首先提出了基于多尺度视觉注意模型的疑似水体区域检测;然后对影像显著区域进行水平集分割处理,通过迭代的分割和配准一体化处理不断优化直至获得最优的分割和配准结果,其中改进的形状曲线相似度特征用于约束分割结果与GIS水体对象的匹配;最后,利用基于缓冲区的变化检测方法获取变化和未变化的水体对象,同时利用已知水体辐射特征与GIS地物的空间位置关系剔除非水体对象。采用3组不同分辨率的遥感影像和不同尺度的GIS数据进行实验,结果显示了本文方法在水体自动提取和变化检测中的有效性。     

地理信息系统数据的不确定性问题

在总结当前GIS数据不确定性问题的研究进展和动态的基础上,论述GIS数据不确定性的框架体系,并分析探讨GIS数据不确定性的核心理论和主要研究内容,特别是位置不确定性、属性不确定性、时域不确定性、不确定性传播和管理等问题,最后对GIS数据不确定性的数学研究方法进行分析、归纳和阐述。     

时空数据质量与模型

时空数据不确定性与数据质量是地理信息科学的基础理论之一,也是GIS应用发展的重要问题。本文作为ISPRS2008大会专题“时空数据质量与模型”导读,从空间实体的位置不确定性、数字高程模型的位置不确定性、遥感数据的不确定性、属性数据的不确定性与质量控制、空间分析与操作的不确定性传播和空间数据采集的不确定性与处理等方面,分析了时空数据不确定性与数据质量的最近发展。     

矢量GIS中模糊线元的位置不确定性研究

地理信息不确定性是GIS基础理论中一个重要的研究方面,当前对于地理信息不确定性的研究主要集中在确定性地理实体上,而对于没有明确空间范围定义的模糊地理实体则研究较少。同时,地理信息不确定性根据GIS中的数据组织形式大致有位置不确定性和属性不确定性两个方面,而由于在GIS的数据组织中属性数据和位置数据的密切联系,属性不确定性往往取决于位置不确定性,因此研究位置不确定性是研究地理信息不确定性的关键所在。基于矢量GIS,利用模糊数学、测量平差等知识,提出一个“扩展ε-band”方法来建立模糊线元的位置不确定性模型。     

基于分类规则挖掘的遥感影像分类研究

分析了目前遥感影像的统计分类、神经网络分类及基于符号知识的逻辑推理分类方法的优缺点.以GIS为平台,构建了多源空间数据库,将数据挖掘的思想和方法引入遥感影像分类中,提出了面向分类规则挖掘的遥感影像分类框架.针对遥感光谱数据及其他空间数据的特点,定义了连续属性样本分类概念和分割点评价指标,提出了一种新的连续属性样本分类规则挖掘算法.选择一个试验区,采用该算法分别对遥感光谱数据、遥感光谱和DEM数据相结合的数据进行分类规则挖掘、遥感影像分类和分类精度比较.结果表明：（1）该算法具有较高的分类精度;（2）加入DEM等与分类相关的其他空间数据可以提高遥感影像的分类精度.通过挖掘分类规则进行遥感影像分类,扩展了基于知识的逻辑推理分类方法中知识获取渠道,提高了分类规则获取的智能化程度.新的连续属性样本分类规则挖掘算法,扩展了归纳学习算法对连续属性样本分类的适应性.     

Analytical Modelling of Positional and Thematic Uncertainties in the Integration of Remote Sensing and Geographical Information Systems

This paper describes three aspects of uncertainty in geographical information systems (GIS) and remote sensing. First, the positional uncertainty of an area object in a GIS is discussed as a function of positional uncertainties of line segments and boundary line features. Second, the thematic uncertainty of a classified remote sensing image is described using the probability vectors from a maximum likelihood classification. Third, the "S-band" model is used to quantify uncertainties after combining GIS and remote sensing data.     

GIS数据库几何精度评价及验证方法初探

通过用误差传播理论及 GIS数据库与遥感资料的叠合两种方法 ,对海宁市土地详查 GIS数据库进行几何精度分析 ,结果说明这两种方法是可行的。其中第二种方法会随着甚高分辨率遥感资料的普及而发挥越来越重要的作用。     

遥感信息处理不确定性的可视化表达

如何全面、准确地度量和可视化表达遥感信息处理中不确定性的程度和空间分布方式,是遥感信息不确定性研究的关键问题之一.传统的度量方法(例如误差矩阵)是将以训练样本集为基础的度量作为总分类精度的度量,而我们需要估计模型对于"样本外数据"的性能.本文首先利用信息论和粗糙集理论等度量遥感分类影像属性信息的不确定性,提出基于像元、目标和影像的遥感信息不确定性度量指标;然后分别描述了基于不同度量指标的可视化表达方式,并对我国黄河三角洲地区的Landsat TM影像进行了分类信息不确定性度量和可视化表达实验.     

遥感数据模糊不确定性来源及其处理方法的探讨

近年来遥感信息的应用越加广泛,数据不确定性表现也较明显。本文主要是对遥感数据的质量也就要作进一步的分析:遥感信息本身固有的不确定性,遥感数据的分析与处理过程中所引入的不确定性。在总结不确定性存在原因的基础之上,对不确定性的处理方法作进一步的归纳。     

3S技术在城市建设用地执法检查中的应用研究

选用2004年、2005年和2006年三个时相的QuickBird卫星遥感图像作为信息源,用GIS作为遥感数据处理工具来识别违法地块,利用GPS进行地块实际测量来确定违法用地的位置和面积,以郑州市城市建设用地执法检查为例,探讨3S技术在建设用地执法检查中的应用。     

Integrated approach of using remote sensing and GIS to study watershed prioritization and productivity

Soil data obtained from soil resource inventory, land and climate were derived from the remote sensing satellite data (Landsat TM, bands 1 to 7) and were integrated in GIS environment to obtain the soil erosion loss using USLE model for the watershed area. The priorities of different sub-watershed areas for soil conservation measures were identified. Land productivity index was also used as a measure for land evaluation. Different soil and land attribute maps were generated in GIS, and R,K,LS,C and P factor maps were derived. By integrating these soil erosion map was generated. The mapping units, found not suitable for agriculture production, were delineated and mapped as non-arable land. The area suitable for agricultural production was carved out for imparting the productivity analysis; the land suitable for raising agricultural crops was delineated into different mapping units as productivity ratings good, fair, moderate and poor. The analysis performed using remote sensing and GIS helped to generate the attribute maps with more accuracy and the ability of integrating these in GIS environment provided the ease to get the required kind of analysis. Conventional methods of land evaluation procedures in terms of either soil erosion or productivity are found not comparable with the out put generated by using remote sensing and GIS as the limitations in generating the attribute maps and their integration. The results obtained in this case study show the use of different kinds of data derived from different sources in land evaluation appraisals.     

The Nature of Uncertainty in Historical Geographic Information

While the presence of uncertainty in the geometric and attribute aspects of geographic information is well known, it is also present in temporal information. In spatiotemporal GIS databases and other formal representations, uncertainty in all three aspects of geography (space, time, and theme) must often be modeled, but a good data model must first be based on a sound theoretical understanding of spatiotemporal uncertainty. The nature of both uncertainty inherent in a phenomenon (often termed indeterminacy) and uncertainty in assertions of that phenomenon can be better understood through the Uncertain Temporal Entity Model , which characterizes the cause, type, and form of uncertainties in the spatial, temporal, and attribute aspects of geographic information. These uncertainties are the result of complexities and problems in two processes: the process of conceptualization, by which humans make sense of an infinitely complex reality, and measurement, by which we create formal representations (e.g. GIS) of those conceptual models of reality. Based on this framework, the nature and form of uncertainty is remarkably consistent across various situations, and is approximately equivalent in the three aspects, which will enable consistent solutions for representation and processing of spatiotemporal data.     

龙羊峡库区环境动态监测信息系统的建立与应用

以黄河上游最大的水利工程－－龙羊峡水库为实验区,围绕库区存在的主要环境问题的研究,应用遥感与ＧＩＳ一体化的方法,研究设计了系统结构、功能及数据库的组成,并建立了可运行的龙羊峡库区环境动态监测信息系统,在系统支持下有效的实现了库区环境动态监测与应用,由于该系统较强的可操作性和适应性,其成果在高寒干旱与半干旱地区环境研究中具有推广和应用价值。