编歌词软件下载:GIS原理41

一、GIS与遥感结合的必要性

     GIS是管理和分析空间数据的有力工具，而遥感（RS）是一种快速进行大区域空间数据采集和分类的有效手段，两者操作对象都是空间实体，相互之间联系支持、补充关系，两者的结合，是技术上的必须。

1、遥感是GIS重要的数据源，有效的数据更新手段

    GIS之所以有效，是因为它的数据是新鲜的、有效的。遥感手段能够迅速、准确、综合性地大范围地采集环境和资料数据，同时，遥感数据具有多光谱和的动态多时相特点，它为GIS数据更新提供了全方位的手段和动态数据源。

2、GIS可为遥感分析提供有用的辅助信息和手段

    GIS有助于提高遥感数据自动分类的精度，为遥感应用分析提供一个良好的环境，从而大大提高遥感信息识别的精度和效率。它不仅是图像处理系统的合理“延长”，而且使遥感应用的深度和广度达到一个新的水平。GIS中确定的实体位置以及DEM可以显著提高遥感的定位精度及分类精度，从而提高整个遥感的应用水平。

    可见，两者的结合，将是两者使用水平上的重大飞跃。

二、GIS与遥感结合的途径

    GIS与遥感的结合，可以采用以下三种可能的技术途径：

1、发展一个能综合处理矢量和栅格数据的矢栅一体的GIS，图7-1-1(a)。

    这要求GIS有更有效的数据模型和空间数据的管理系统，使得遥感图像的栅格数据能够溶入到该系统中。也相应要求GI除了具备本身应有的数据处理功能外，还能够进行必要的图像处理，如图像增强分类，图像的目视和矢量化，矢量和栅格结构共存，并能时时处处准确叠合。

2．通过国际标准的空间数据交换格式作中间媒介、相互转换，图7-1-1(b)。

    采用国际标准的空间数据交换格式作为GIS与遥感图像处理系统以及不同类型的GIS之间进行相互转换的中间格式，这一途径的困难在于目前尚不能设计这样一种能被普遍接受的国际标准；

3．通过GIS与遥感系统间建立接口，实现格式转换与数据传送，图7-1-1(c)。

    这是目前比较现实且经济可行的一种途径。

三、遥感与GIS结合在城市分析中应用实例

     本例主要以遥感图像与原始数据，应用GIS提供的分析功能，对深圳市城市用地空间分布进行了定量的描述和分析，给出了它的形态、结构，找出了深圳市用地扩展规律性。

1、技术路线

    研究采用citystar基础地理信息系统，遥感数据采用1996年3月3日深圳的TM图像，提取城市新、旧建成区区块用地，并进行几何校正，配准到1：75000地图上。针对城镇和交通线地域进行了点、线的缓冲区分析；

2、分析之一：点缓冲分析---城市用地的外向分布和扩展

    在深圳市宝安区，共有福永、沙井、松岗、公明、石岩、观澜、龙华、平湖、布吉等九个乡镇级居民点，以这些居民点为中心原点，进行点缓冲分析，即可以得到城市用地外向扩展的状况。

    在研究过程中，采用了500米，1000米，1500米，2000米，2500米等五个缓冲半径数值对上述九个镇级中心进行缓冲区分析，得到不同缓冲距离范围内的建成区用地（包括原有建成区区块和新建建成区区块）的分布。选用2500米作为最大的缓冲半径，是因为在郊区，2500米的缓冲区半径是一个较为合适的作用距离，可以认为，在该范围以内的城市用地，都是以位于几何中心的生长原点进行分布和扩展的。对九个城镇进行点缓冲运算的结果如表7-1-1和图7-1-2所示，表7-1-1描述了在不同的缓冲带内城市建成区用地的面积比例；图7-1-3描述了在不同的缓冲带内新的建成区区块用地，旧的建成区区块用地以及新旧城区加和的面积比例。

    从图7-1-2中可以看出，城市总用地所占总用地的比重随着到城镇中心的距离的增加而急剧减少，而新的城市用地则反而有缓慢的增加，其增加的峰值点在1500-2000米的缓冲带上。尽管靠近城市中心的区域城市用地比重也较低，但由于地形，环境，地价等因素，土地开发商宁肯选择离城镇稍远一些的区位，这表明其城市用地的开发是以外延式的开发，而非内涵式的开发为主。1500米-2500米是最佳的开发半径，实际上是受到前述的缓冲区范围的影响。

3、分析之二：线缓冲分析---城市用地沿交通线的轴向分布和扩展

    从城市向延伸的交通线（包括铁路，公路，高速公路，乃至水路）呈放射状分布，沿交通分布的带状区域，成为城市用地扩展的最佳区位。

    在深圳市的研究中，利用1994年出版的1：75000地图，选取主要公路进行线的缓冲分析，由于深圳市西部城区已经基本连成一片，难以区分道路的影响，因而只选择了公明--石岩--龙华--布吉之间的公路进行缓冲分析。

    在实际的建立模型中，确定缓冲距离为300米，600米，900米，1200米以及500米。在计算缓冲区的同时得到每一缓冲带内的新的建成区区块城和老的建成区区块的分布以及其面积。

    从表7-1-2的统计结果来看，旧城用地的分布面积随着到交通线的距离有明显的减少，而新城区的分布面积随着到交通线的距离则变化不大,实际上正是城市用地动态扩展的结果。

    由于交通线是连接两个城镇的，因而城市用地沿交通线轴向人布的状况除了受交通线的影响之外，还受到其两端的两个城镇的影响，换言之，在交通线两端离城镇较近的区域，具有较好的区位，城市发展较早，发展速度也快；而在交通线中间的区域，发展较晚。这就造成在交通线两端发展较早的区域，离城镇较近的地方，土地利用类型已经转化为旧城区，新扩展的城市用地主要分布在离城镇较远的地方，从前面的分析来看，其分界在15000-2000米之间；而在中间区域，城市用地以交通线为基点，向两侧扩展，土地刚刚开发，新城区用地分布较多（如图7-1-3所示）。

    从上述的空间分析结果来看，在城市边缘区内部，旧的城市用地，新的城市用地以及未建设用地交错分布，受距离衰减规律的影响，城市用地轴向和外向扩展的过程较为明显，两个过程相结合，形成了城市用地沿交通线相向扩展，其空间形态呈"哑铃型"分布的结果。

    从这种哑铃型的分布，可以看到在离交通线不同距离的缓冲带内，旧城区的分布随缓冲距离的增加而减少，新建区在不同缓冲带内的总面积则变化不大。"哑铃"型的城市用地分布形态也说明了道路两端的城镇相互吸引，城市用地相向扩展的形态。因为从一个区域的角度来看城市周围最具有发展优势的区位应该是同外部联系最方便的区位，也就是说，它是城市的门户位置。

    由上例可见，遥感与GIS结合，对于大范围空间实体的动态变化是十分有效和方便的。

    由于遥感手段发展变化日新月异，分辨率、清晰度越来越高，多光谱、多时相以及全天侯的图像也得到全面应用，采用遥感和GIS结合的方式，动态更新基础地理信息产品地图的工程研究也已正在实施之中，可以预见，其前途是辉煌的。