摘要：網(wǎng)上電子地圖已成為一種全新的地理信息展示方式�；�于此，利用遙感影像這一最主要手段作為更新GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)源，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行發(fā)布，從而實(shí)現(xiàn)地理信息的共享。
　　關(guān)鍵詞：遙感影像，GIS，網(wǎng)上電子地圖
　　
　　
　　1引言
　　 遙感是當(dāng)今空間信息獲取和更新的一個(gè)非常重要的手段和工具，用遙感技術(shù)獲取信息有范圍廣、速度快等特點(diǎn)，且遙感信息中有GIS所需的空間信息和屬性信息，故遙感與GIS的結(jié)合是必然的。目前網(wǎng)上電子地圖已成為一種全新的地理信息展示方式，文中將GIS開(kāi)發(fā)軟件得到的電子地圖通過(guò)Internet發(fā)布，從而實(shí)現(xiàn)資源、信息的共享。
　　2遙感影像
　　 遙感(RS)是一種非接觸式對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，以衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等作為平臺(tái)，可以對(duì)地球上任何一個(gè)位置進(jìn)行拍照、觀測(cè)，其中衛(wèi)星遙感是最主要的手段。
　　與傳統(tǒng)的地形圖獲取手段相比，衛(wèi)星遙感技術(shù)具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)：具有全天候的探測(cè)能力，覆蓋范圍大，重復(fù)覆蓋周期短，獲得信息現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)，使得數(shù)據(jù)從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài)，從單項(xiàng)技術(shù)走向多技術(shù)集成；因此可以快捷、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、多時(shí)相、多分辨率、動(dòng)態(tài)地獲取空間信息。
　　 當(dāng)然，進(jìn)行遙感觀測(cè)時(shí)還要考慮到天氣、氣候、環(huán)境等的影響，所以要注意對(duì)獲取的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。這主要側(cè)重在兩個(gè)方面：一是檢查衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的覆蓋范圍是否滿足要求；二是檢查影像的云蓋度和影像質(zhì)量。
　　3影像處理
　　 遙感影像在獲取過(guò)程中，由于多種原因會(huì)導(dǎo)致圖像模糊失真、圖像質(zhì)量退化等，所以直接獲取的遙感影像必須要經(jīng)過(guò)處理后才能應(yīng)用到GIS系統(tǒng)中。一般需要的處理過(guò)程有：
　　3.1影像預(yù)處理
　　 影像預(yù)處理一般包括以下步驟：影像增強(qiáng)、邊緣檢測(cè)、膨脹與腐蝕、細(xì)化。影像增強(qiáng)是指從影像信息中增強(qiáng)或者突出某些特定信息，削弱或消除某些不需要的信息。邊緣是圖像分割所依賴(lài)的重要特征，也是紋理特征的重要信息源和形狀特征的基礎(chǔ)；邊緣檢測(cè)是圖像分析和模式識(shí)別的主要特征提取手段。遙感影像中，地物可能因?yàn)榉N種原因而出現(xiàn)或大或小的斷裂，利用膨脹的方法可以填補(bǔ)檢測(cè)出的邊緣中的間斷；而腐蝕可用來(lái)從圖像中消除不相關(guān)的細(xì)節(jié)。
　　3.2幾何校正
　　可以采用攝影測(cè)量中典型的共線方程進(jìn)行校正：
　　
　　式中，物空間坐標(biāo)系為O-XYZ，像空間坐標(biāo)系為o-xy，用(x0，y0)、f表示像主點(diǎn)坐標(biāo)和焦距，a1-a3、b1-b3、c1-c3為旋轉(zhuǎn)矩陣的9個(gè)參數(shù)。通過(guò)一定的控制點(diǎn)計(jì)算出相機(jī)的內(nèi)外方位元素，結(jié)合正射影像上像元的平面坐標(biāo)和高程，計(jì)算出正射影像像元對(duì)應(yīng)在原始影像上的位置。
　　3.3幾何配準(zhǔn)
　　 對(duì)于掃描生成的柵格圖像是不帶有地理坐標(biāo)的，所以還需要在柵格圖像上增加地理坐標(biāo)控制點(diǎn)，使柵格圖像具有地理坐標(biāo)，這一步驟就稱(chēng)為“配準(zhǔn)”。
　　幾何配準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型很多，較簡(jiǎn)單實(shí)用的是采用多項(xiàng)式公式，例如：
　　
　　多項(xiàng)式具有靈活、計(jì)算量小、解答簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。多項(xiàng)式的次數(shù)可根據(jù)需要確定，一般的精度可選擇一次多項(xiàng)式，需要求解8個(gè)參數(shù)。可在兩幅影像上選擇一定數(shù)量的同名像點(diǎn)，利用多余點(diǎn)位進(jìn)行平差，提高參數(shù)的準(zhǔn)確度。點(diǎn)位的選取盡量均勻分布，且具有明顯的特征。
　　3.4圖像鑲嵌
　　 為了將不同的圖像文件拼合在一起形成一幅完整的包含我們感興趣區(qū)域的圖像，需要進(jìn)行鑲嵌處理。參與鑲嵌的圖像可以是不同時(shí)間同一傳感器獲取的，也可以是不同時(shí)間不同傳感器獲取的，但同時(shí)要求鑲嵌的圖像之間要有一定的重疊度，并校正到同一地圖坐標(biāo)系中，也就是說(shuō)待鑲嵌的圖像必須經(jīng)過(guò)幾何校正處理。
　　4網(wǎng)上電子地圖的實(shí)現(xiàn)
　　4.1GIS數(shù)據(jù)庫(kù)更新
　　電子地圖是數(shù)字地圖的深加工，是數(shù)字地圖應(yīng)用的擴(kuò)展，通過(guò)電子地圖這樣一種現(xiàn)代化表現(xiàn)形式可以開(kāi)拓?cái)?shù)字地圖的應(yīng)用范圍。
　　對(duì)于GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的更新主要包括新、舊數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)變化、變化要素空間位置數(shù)據(jù)采集、變化要素屬性數(shù)據(jù)采集、各要素層協(xié)調(diào)處理、更新數(shù)據(jù)檢查和更新數(shù)據(jù)入庫(kù)。
　　經(jīng)過(guò)本文第3部分所述過(guò)程處理的遙感影像，可以作為更新GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)源。而具體的影像處理過(guò)程包含很大的工作量，可以借助GIS軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，如美國(guó)的MapInfo、國(guó)產(chǎn)化的TiTan系列軟件等都是非常優(yōu)秀的GIS開(kāi)發(fā)軟件。
　　利用遙感影像更新GIS矢量數(shù)據(jù)對(duì)從影像上提取的矢量數(shù)據(jù)采用和原始數(shù)據(jù)相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加以存貯，作為一種新的數(shù)據(jù)源輔助GIS數(shù)據(jù)的建立、維護(hù)和更新。對(duì)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)最直接的更新方式是將原有的GIS矢量數(shù)據(jù)庫(kù)與糾正后的遙感影像進(jìn)行疊加顯示。GIS矢量數(shù)據(jù)庫(kù)更新的具體流程如圖所示。
　　
　　4.2網(wǎng)絡(luò)電子地圖的優(yōu)勢(shì)
　　網(wǎng)絡(luò)電子地圖就是以互聯(lián)網(wǎng)作為傳播介質(zhì)的一種新型的數(shù)字地圖，相對(duì)于傳統(tǒng)地圖或者單機(jī)電子地圖，它具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：
　　(1)適應(yīng)性強(qiáng)由于網(wǎng)絡(luò)電子地圖是基于互聯(lián)網(wǎng)的，因而它是全球性的。地圖使用者可以在地球任意位置用互聯(lián)網(wǎng)終端瀏覽、查詢(xún)?nèi)我獾貐^(qū)的地圖，不受區(qū)域的限制。
　　(2)實(shí)時(shí)性好傳統(tǒng)制圖中，地圖更新的周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，所以不能滿足使用者的要求。網(wǎng)絡(luò)電子地圖是在網(wǎng)上發(fā)布的，能對(duì)地圖進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，因而人們可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)得到最新的地圖。
　　(3)使用簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)電子地圖用戶(hù)可以直接從網(wǎng)上下載地圖閱讀軟件以及獲取所需要的各種地圖，而不用關(guān)心地圖的開(kāi)發(fā)、維護(hù)、更新和管理。
　　4.3實(shí)現(xiàn)原理及方法
　　現(xiàn)代電子地圖中圖表、視頻、圖像、文本等表現(xiàn)形式比例有所增加，為了更好的在電子地圖中表現(xiàn)各種多媒體信息，在此通過(guò)成熟的瀏覽器和網(wǎng)頁(yè)技術(shù)將多種媒體信息按照美術(shù)設(shè)計(jì)和版面規(guī)劃的要求組織起來(lái)，從而使電子地圖達(dá)到更高效的傳遞空間信息的目的。
　　在此選用基于位圖的實(shí)現(xiàn)方法，也就是指將地理信息的查詢(xún)結(jié)果以位圖方式傳遞給客戶(hù)端。將獲取的遙感影像以光柵位圖的格式存儲(chǔ)(通常是G1F或JPG格式)。最旱的方法是在服務(wù)器端也以位圖格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)一個(gè)服務(wù)器端的CGI程序根據(jù)由客戶(hù)端的HTML傳來(lái)的地圖查詢(xún)參數(shù)，將相應(yīng)的地圖截取并處理后生成位圖返回給客戶(hù)端。這種方式由于僅以某些特定比例掃描，故一般只提供有限的縮放功能，只適用于對(duì)地圖精度要求不高僅用做示意的場(chǎng)合。
　　對(duì)這種方案的一種改進(jìn)形式是將位圖作為背景地圖，或者直接在服務(wù)器端由矢量地圖生成背景位圖。再輔以矢量地圖數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)志建筑、道路查詢(xún)等功能，然后將空間與非空間信息合成位圖傳給客戶(hù)端。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可適用于所有的平臺(tái)和瀏覽器，兼容性好。這也是當(dāng)前網(wǎng)上電子地圖最常用的實(shí)現(xiàn)方式。通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)本文所述的網(wǎng)上電子地圖功能，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。 
　　
　　系統(tǒng)是基于客戶(hù)機(jī)，服務(wù)器的模式，具體采用B／S的3層邏輯結(jié)構(gòu)，根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分為客戶(hù)端、Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器3層進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和部署。利用網(wǎng)頁(yè)的交互性，用戶(hù)通過(guò)瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出Web請(qǐng)求，Web服務(wù)器通過(guò)ODBC驅(qū)動(dòng)程序連接到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，從而可以完成地理信息的查詢(xún)、顯示等功能。
　　此外，可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)定位技術(shù)、CSS技術(shù)、JavaScript、ASP等多種技術(shù)，增加網(wǎng)上電子地圖的視覺(jué)效果，提高其互動(dòng)性、互操作性。同時(shí)，在地圖網(wǎng)頁(yè)的制作過(guò)程中，還要充分考慮網(wǎng)頁(yè)大小、瀏覽器的分辨率、文件大小等。
　　5結(jié)束語(yǔ)
　　 本文所提到的基于遙感影像的網(wǎng)上電子地圖技術(shù)，對(duì)于及時(shí)更新GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，提供普通用戶(hù)級(jí)的訪問(wèn)瀏覽有較好的效果，可以滿足大多數(shù)用戶(hù)的普通需要。這是GIS實(shí)際應(yīng)用中不可或缺的重要一環(huán)；對(duì)于涉及諸如自然資源管理、土地規(guī)劃、江河水利控制等與決策支持相關(guān)的應(yīng)用的要求不能滿足，還有待今后進(jìn)一步研究改進(jìn)。
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