浅谈地理信息系统与遥感信息处理系统的关系及应用

浅谈地理信息系统与遥感信息处理系统的关系及应用

胡俭

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摘要：

地理信息系统（Geographic Information System, GIS）和遥感信息处理系统（Remote Sensing Information Processing System, RSIPS）是现代地理科学和信息技术的重要组成部分。本文通过深入探讨GIS和RSIPS之间的关系，分析其在实际应用中的互补性和相互支持性。首先介绍了GIS和RSIPS的概念和基本原理，然后阐述了它们在地理数据采集、处理和分析中的作用。接着探讨了GIS和RSIPS的集成应用，这种集成应用能够增强地理信息系统的功能和效益，促进地理信息科学的发展和应用。

关键词：

地理信息系统，遥感信息处理系统，互补性，相互支持性，集成应用，应用案例

引言：

地理信息系统（Geographic Information System, GIS）和遥感信息处理系统（Remote Sensing Information Processing System, RSIPS）是地理科学和信息技术领域的两大重要工具。GIS是一种将地理数据收集、存储、管理、分析和可视化的技术系统，而RSIPS则是利用遥感技术获取、处理和解释地球表面信息的系统。GIS和RSIPS在地理信息处理和空间分析中具有互补性和相互支持性，它们的集成应用为地理科学和其他相关领域提供了强大的工具和方法。

一、GIS与RSIPS的概念和基本原理

（一）GIS的概念和基本原理

地理信息系统（Geographic Information System, GIS）是一种将地理数据收集、存储、管理、分析和可视化的技术系统。GIS结合了地理学、地图学、计算机科学和信息技术的知识，旨在对地理现象进行空间分析和模拟。GIS的基本原理包括数据输入、数据存储、数据管理、数据分析和结果可视化等环节。

在GIS中，数据输入是指将各种地理数据源导入系统中，包括地图、卫星影像、遥感数据、传感器数据等。数据存储涉及到如何有效地组织和管理地理数据，以便进行后续的分析和查询。常见的数据存储方式包括地理数据库、文件系统和云存储等。

（二）RSIPS的概念和基本原理

遥感信息处理系统（Remote Sensing Information Processing System, RSIPS）是利用遥感技术获取、处理和解释地球表面信息的系统。遥感技术通过从遥远的地面或空间平台获取地球表面的电磁辐射能谱数据，并对其进行处理和解译，以提取地表特征和信息。

在RSIPS中，遥感数据的获取是第一步，它涉及到卫星、飞机、无人机等平台的运用，以及多种传感器的使用。遥感数据可以是可见光、红外线、微波等各种电磁波段的数据，可以提供不同角度、不同分辨率和不同时间的观测。

二、GIS与RSIPS在地理数据采集、处理和分析中的作用

（一）GIS在地理数据采集、处理和分析中的作用

GIS在地理数据采集、处理和分析中发挥着重要作用，为地理信息的获取和利用提供了有效的工具和方法。

地理数据采集：GIS可以从多个来源获取地理数据，包括卫星影像、地面测量、调查问卷等。通过GIS的数据采集功能，可以快速、准确地获取大量的地理数据，为后续的处理和分析提供基础。

数据整合和转换：GIS可以对来自不同数据源的地理数据进行整合和转换，使得不同数据类型和格式的数据能够在同一个系统中进行分析和查询。通过GIS的数据整合和转换功能，可以消除数据的冗余和重复，提高数据的一致性和可用性。

数据处理和分析：GIS提供了丰富的数据处理和分析功能，可以对地理数据进行空间查询、空间统计、空间模拟等操作。利用GIS的数据处理和分析功能，可以发现地理数据中的空间关联和模式，提取有用的信息和知识，为决策和规划提供科学依据。

（二）RSIPS在地理数据采集、处理和分析中的作用

RSIPS通过遥感技术获取地球表面的遥感数据，并进行处理和解译，为地理数据的获取和分析提供了重要手段和技术支持。

遥感数据获取：RSIPS利用卫星、飞机等平台获取地球表面的遥感数据，包括卫星影像、航空影像、雷达数据等。遥感数据具有广域覆盖、多时相、多光谱等特点，可以获取大范围、连续的地理信息，为地理数据的补充和更新提供了有效手段。

数据预处理和校正：RSIPS对获取的遥感数据进行预处理和校正，包括去噪、辐射校正、几何校正等。预处理和校正可以提高遥感数据的质量和准确性，消除图像中的噪声和畸变，使得数据更符合实际地物的特征。

遥感数据解译和分类：RSIPS利用遥感数据进行地物解译和分类，将图像中的像元或图像对象与地物类别相对应。通过遥感数据的解译和分类，可以获取地表覆盖的信息，如土地利用、植被类型、水体分布等。这些信息对于环境管理、农业和资源管理等领域具有重要意义。

变化检测和监测：RSIPS可以通过遥感数据的时序分析，实现地表变化的检测和监测。通过对多时相的遥感数据进行比较和分析，可以识别地表的变化情况，如城市扩张、土地利用变化、植被生长等。这对于城市规划、资源管理和环境保护等方面具有重要意义。

三、GIS与RSIPS的集成应用

GIS（地理信息系统）和RSIPS（遥感信息处理系统）作为地理科学和信息技术的重要工具，可以相互集成和应用，实现更强大的地理信息获取、处理和分析能力。

（一）遥感数据在GIS中的应用

数据源拓展：通过将遥感数据集成到GIS中，可以丰富地理数据的来源，获取更全面、精细的地理信息。遥感数据可以提供多时相、多光谱的观测，补充和更新GIS中的地理数据，使其更具时效性和准确性。

数据预处理和校正：遥感数据在集成到GIS之前需要进行预处理和校正，以提高数据质量。GIS提供了丰富的工具和功能，可以对遥感数据进行去噪、辐射校正、几何校正等操作，使其适应GIS的数据要求。

地物解译和分类：GIS利用遥感数据进行地物解译和分类，将遥感图像中的像元或图像对象与地物类别相对应。通过集成遥感数据的地物解译结果，可以在GIS中实现地表覆盖的空间展示和分析，为城市规划、农业管理等提供科学依据。

（二）GIS分析在RSIPS中的应用

空间分析：GIS提供了丰富的空间分析工具和算法，可以在RSIPS中应用于遥感数据的处理和解译过程。通过GIS的空间分析功能，可以探索遥感图像中地物的空间关系、分布和模式，提取更准确的地理信息。

结果可视化：RSIPS可以利用GIS的结果可视化功能，将遥感数据处理和解译的结果以地图、图表、报告等形式进行展示。通过GIS的可视化技术，可以将复杂的遥感数据和分析结果以直观、易于理解的方式呈现给用户，帮助用户更好地理解和利用地理信息。

数据管理和查询：GIS提供了强大的数据管理和查询功能，可以帮助RSIPS有效组织和管理大量的遥感数据。通过GIS的数据管理和查询功能，可以快速检索和访问需要的遥感数据，提高数据的利用效率和精确度。

（三）集成应用的案例

灾害监测与应急响应：将遥感数据集成到GIS中，可以实时监测地球表面的灾害情况，如洪水、地震等。通过GIS的空间分析和结果可视化功能，可以及时评估灾害影响范围、受灾程度等信息，为应急响应和灾后重建提供支持。

自然资源管理：结合GIS和RSIPS，可以实现对自然资源的全面管理和分析。通过遥感数据获取自然资源的分布和变化情况，通过GIS的空间分析和决策支持功能，可以进行资源评估、规划和保护，为可持续发展提供科学依据。

参考文献

王维，刘玲玲，张宇峰. 地理信息系统与遥感技术在资源环境中的集成应用[J]. 现代测绘，2018(03):70-72.

郭晓宇，王瑞宇. GIS与遥感技术在城市规划中的集成应用研究[J]. 城市规划，2020(02):54-58.