11月26日信息化社会中的地理信息龚健雅-第2章
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颐堑牡厍虻纳峡眨话闱榭鱿拢颐悄芄坏玫剿目盼佬堑男藕牛褪撬担蔽颐前岩惶ń邮芑诺揭巴獾氖焙颍颐强梢缘玫剑母鑫佬堑恼飧鲂藕牛玫秸飧鲂藕牛颐蔷涂梢酝ü恢旨扑惴椒ǎ褪羌扑阏飧龅悖秸飧鑫佬堑木嗬耄前伞〖扑阏飧龅愕轿佬堑木嗬耄敲次佬撬嫠吣悖笔彼Φ奈恢茫敲赐ü饧父觯笔彼Φ奈恢玫幕埃颐强梢跃返丶扑愠觯阏飧鼋邮瘴恢茫飧龅愕木咛宓淖辏褪钦飧龅愕木咛遄辏庋幕埃颐蔷涂梢员匙乓桓鯣PS接收机，在野外就可以，直接接收这个GPS的信号，然后呢，自动算出这个点的坐标出来，同样的道理，我们如果在汽车上，装了一个GPS接收机的话，那么当它走到哪里的时候，这个数据就可以时时地计算出来，这就是我们这个GPS的导航，这个大家也听得比较多的，那么这是用的，这个将来会发展得非常快，在汽车上装一个GPS，然后装一个电子地图，那么它告诉你怎么走，当前走到哪里来了，那么这是一个技术。
那么还一个呢，在飞机上装这个GPS，那么我们现在的这个飞机的降落，现在开始在装，这些GPS的导航设备，那么它可以，如果设计得好的话，它可以在雾天在雨天，就是看不到地面的时候，它可以精确地测出，它所处的位置，然后呢精确地定位、着落，它的定位的精度，如果单点定位的话，现在可以达到15米到30米。就是说，我们随便拿出，一台接收机去这样测量的话，可以达到30米的精度，如果用这个美国的这个军码，那么它可以达到3米的精度。
这是一个GPS实测，野外数据的一个例子，当我们拿着这个GPS的时候，背着它走的时候，我们可以沿着这一条，假如这是一个湖，沿着这个湖的边，可以测到这个湖的边界的数据，就绕着它走一圈，我们就可以得出这个数据，而比起我们以前，用这个经纬仪和平板仪呢，那么它的效率要高多了，它只要走一圈，就可以得到这些数据，当然我们还可以，用更好的设备，来安装GPS，那么这个时候呢可以得到，更快速地得到这些信息，像这台车上装了GPS，当这个车开过去的时候，我们看到这条线就出来了，我们国家在前两年，已经把全国的骨干道路，都已经测完了，就是用GPS，这个道路测量系统去测的，那么它就是用了几十台汽车，在汽车上装了GPS接收机，当这个汽车开过了，这些道路的时候，那么它的数据呢，就测绘到家里了然后进行处理，那么建立了道路网的数据库。
第三点呢，就是从航空和遥感影像上面采集数据，那么从航空摄影测量，刚才前面讲到的呢，是模拟摄影的测量，已经为我们人类生产这个地图，做出了巨大的贡献，那么现在仍然是这样的，就是说到了数字化的时代，这个摄影测量仍然是一个，非常重要的这个方面，这就是说 我们国家测量专业里面有一个专门的这个航空摄影测量专业，那么现在呢，对这块地形，飞机飞过来，原来我们是，得到的这个相片，是一张普通的模拟相片，或者是胶片，而现在是，直接得到这个数字相片，或者是把胶片进行了扫描以后，得到了这个数字相片，然后对这个数字相片，以后进行处理，就得到了它的数字正射影像，这是航空摄影。
还有一个呢，就是说目前发展的更快的技术，就是说对我们来说，这个可能更有用的，一些技术就是遥感，卫星对地观测，我们前面讲的航空摄影的话，把摄影机装到飞机上，那我们知道，飞机它飞行的这个范围，或者说飞行的，这个距离是有限的，如果我们把摄影机，装到卫星上面，对卫星不停地进行摄影，那么我们可以得到大量的数据，那么这就是这个，遥感的对地观测，那么它就是通过这样的摄影，把数据传到这个卫星的平台上，然后这个数据呢，又返回到地面接收系统，就是说当卫星在飞的时候，它这个数据呢，时时地就传到地面接收系统，传到地面接收系统，我们就得到了，地面这样的遥感信息，遥感数据，那么我们就可以拿着这些数据来进行处理，得到这个我们的地理空间位置，那么这是美国华盛顿的，这个1米分辨率的影像，你可以看到这个，有多清楚，这不是航空影像，而是卫星拍摄的相片，我们可以看到这里面，这个是华盛顿纪念塔，那么这些街道、汽车，都比较清楚了，刚才我们看到了，是一种覆盖的一种影像的信息，那么这种影像的信息，对于我们的视觉效果来说，还是不错的，我们可以判别，但是它分析起来还是不够的，所以一般情况下，我们要把这个影像的信息，再进一步进行数字化，也就是说，我们要把这块稻田，再进行数字化，把这个稻田的边界，把它提取出来，然后给了它类别，那么给它一些地理的编码，这样的话就会变成，我们计算机里面，能够识别能够应用，能够分析的这个地理空间信息。
龚老师请问一下，您刚才谈到了，那个空间数据的获取，大概主要有两种方法，一个就是传统的测绘技术，来获得那个空间数据，还有一种就是现在的，那个数字化的测绘技术，来获得这个有关地理信息的数据，那么获得了这么多，有关地理信息的数据以后，我们又怎么样在计算机里头，来对它进行管理呢？我想请问一下这个问题。
地理信息确实是比较复杂，从我一开始来讲的话，就是说它有很多种形式，那么各种形式的，这个管理的方法不一样，怎么来进行管理呢，这是我们需要研究，或者是讨论的一个问题，也是我们这个地理信息系统，这个专业一个核心的一个课程，那么下面呢我就介绍一下，地理空间信息的管理，以及可视化。
实际上，我们有一个专门的专业，叫做地图学与地理信息系统，整个地理信息系统的建设过程，它应该是这样的。就是说，我们可以从这里面，获得一些信息，这个信息有两种方式，一种是通过摄影的方法，刚才讲的，第二种，是通过野外测量的方法，但是它得到的数据，都是一些线划的数据，我们存在计算机里面，是一种线划的数据，存在这里面以后，就是考虑怎么管理，然后怎么可视化的问题，这就是怎么个运用，这就是怎么管理，怎么运用，整个一个过程，地理的空间信息这个很复杂，所以我下面来，就是介绍一下，这个地理空间信息有哪些种，那么它管理的方式是怎么样，第二个问题呢，我介绍一下，地理空间信息的尺度的概念，也就是说比例尺的概念。
地理空间信息的种类，我们把它归纳一下，划分为两大类，一类呢与空间位置有关的，叫做线划图形数据，一类是非空间信息，就是与这个空间位置没有关系的，那么这是属性数据，和多媒体数据，与空间信息有关的，有线划图形 影像，和地形高程数据，那么这些数据就是组成了，整个地理的空间信息的一个集合，所以我们要在处理的时候，对这几种数据呢都要进行处理，这就是线划图的数据，这是很简单，对于这个我们的地形图，把它数字化以后，得到一条一条的线划，当然这些线划的一些关系，我们要建立起一些关系，这是一条河是吧，这是一些道路中心线，这是一些街道、这个街区，还有一些是房子，那么这个都是用线划来表示。
第二种就是，前面讲的正射影像，那么这个影像，本身是原来有起伏的，现在呢把它做成正射的，就是作为正射的影像要进行管理，还有一种数据呢，就是高程数据，我们把地形划分成，这个不同规则的格网，然后每个格网上面，有一个高程的值，就把这个地形表现出来了，这就是这个地形的高程数据，还有一些数据，是我们讲的属性数据，和多媒体的数据，属性数据，就是说这一个省，它有一些描述信息，包括它的人口，它的省会城市，它的主要的民族，像这些的话，我们把它叫做属性的信息，就是具体描述这个目标的，一些特性的信息叫做属性信息，那么还有一些描述手段，除了我们的文字以外，有些时候描述不了，我们需要一张照片，或者需要一盒录像带来描述，一盒录像带来描述，所以这些都是属于，地理信息的一个范畴，那么也是我们，需要研究的一个内容，所以地理信息，实际上它可以分成很多层，我们把每一层每一层，把它这个叠加起来，这个可以形成它的一些叠加，像这个就是把这个，前面的那个高程，和这个影像叠在一起，组成了一个，这个三维的一个模式， 把三种数据，除了影像以外，把这个线划也叠加在一起，那么使它表现出来，那么这样的话，就更加丰富多彩，这就是把多种信息把它叠在一起。
第二个问题，介绍一下地理空间信息的尺度的概念，就是说我们这些地理信息，它有一个分辨率，像这个遥感影像，这是30米分辨率的遥感影像，30米分辨率的，我们可以看到，这个珠江三角洲，或者广州地区这一块，那么它的一些主要的河流，或者一些城区的范围，当我们再放大的时候，这是15米分辨率的影像，大概它的比例尺是1：100000，这样的数据，那么我们可以看到，更清晰的一些街道 是吧，可以看到更清晰的一些街道，如果我们再放大的话，我们可以得到更详细的信息，这是这个广州白云机场 是吧，我们可以看到这个机场和飞机，那么这是更大比例尺，最后呢我们可以得到，1：10000的，这样的比例尺的这个显示，那么还可以得到更大比例，像1：2000，这样放大的一个比例尺，所以呢在计算机里面，地理信息呢，它是分了多个比例尺来进行表示的，来进行存储管理。
最后一个问题来介绍一下，地理空间信息的应用，刚才我们已经介绍了，这个地理空间信息的采集管理，是吧，下面介绍地理空间信息有哪些应用，实际上这个应用很多，我在这里呢，只是列一些，这个我们比较容易理解的，或者就是说，用得比较多的一些领域的一些应用，首先呢就看资源管理，那么资源呢，当然包括土地资源，那么现在我们国家启动了一个很大的项目，就是每年用遥感来监测，每个城市的这个土地的动态变化，那么来查找这种违规的建筑，来查找违规的建筑，我们可以从遥感影像上面判断出，哪一块地现在正在干什么，这块地是不是合法，是不是有正规的手续批了 是吧，正规的手续批了，那么这就是，我们可以通过这个遥感影像，跟你当前那个用地的状况，来进行比较，然后，再来查数据库里头，你这块地是不是批了，是不是违法了，这是这个土地的动态监测。
那么还有一个应用的话，就是说土地的交易。也就是说，这个我这一块地，在影像上面，那么这个时候呢，我们要出售的时候呢，我们可以再挂牌，这块地呢处于什么样的范围？那么它的具体的特征？那么它的年限？它的容积力？它的这个售价，这一系列参数，都可以在这里面显示出来，然后呢？我们用这个地理信息系统，来进行这个交易，然后在这里面呢，大家可以报价。跟股票交易一样的，那么谁的这个报价高，那么可能就自动成交。就是这个土地的交易，现在呢我们国家呢，已经在开始实施这一套方案。还有一个呢对水资源的管理，那么这是一个用于，大坝变形监测的一个例子。那么这是这个水坝变形监测，那么在这里面呢，安装了GPS，是吧。安装了GPS，用GPS来监测这个大坝，这个形状的变形，那么这样的话。就是说，我们可以看到，蓄水到什么程度的时候，大坝开始有比较大的变形。那么这个时候呢，如果发生危险的话，我们就给它降低水位。那么这是矿产资源的开采，我们这是一个图。我们可以看到，地下的这些矿体，地下的一些矿体，那么在矿业开采方面，可以采用这些地理信息。
第二个小问题，就是环境的监测。这是台风的一个影像，这是我们的国家风云一号卫星，得到这个遥感影像，可以看到这个台风的中心非常清楚，那么整个这样的话，它的运动的轨迹，都可以随时跟踪，可以随时跟踪。这就是为什么我们最近几年，这个天气预报预报得准确多了。那么这个与卫星，气象卫星是分不开的。这是对于台风的监测，第二个就是水灾监测，这个图呢我们可以看到这个，洞庭湖地区哪一些地方，超过了警戒水位，那么在遥感影像上面，是可以看得很清楚的。它可以把两期的遥感影像，进行一些叠加，我们就可以看到，哪一些影像是不一样的，那么就可以提出来，哪些地方是属于淹没的地区。
这是旱情监测，这个旱情监测的这个图，我们可以看到在黄淮平原，这是前十天的，就是说4月8日。那么呢这里有一些干旱，有一些干旱，那么到了4月18日，这个地区，开始出现更大的干旱。到了4月28日的时候，那么这个时候呢，干旱更严重，这一片都是干旱，所以我们可以用这个遥感，来监测这个干旱。监测这个干旱，看到干旱的程度，哪些地方受旱了，那么这个图是火情监测图。我们可以看到，在蒙古国这里呢有几处森林大火，那么而且呢有几处。靠近我们国家附近，大家看到中央电视台，最近已经开始在报火情监测。火情监测，它就是通过每天的气象卫星，可以得到这个全国的森林地区，是否有一些火情点。如果大了的话它就显示出来，然后给国家预报。这一个是沙尘暴的监测，我们可以从卫星影像上面，看到这一块，在甘肃这一块，大量的沙尘往这边移动，是吧，大量的沙尘往这边移动，所以这个卫星，在资源环境方面应用非常广的。
第二个就是，在城市规划与管理方面。由于城市规划和管理方面，它所用的这个数据，是更大比例尺的数据。所以它应用，这个就是更深一些。它的数据量也更大，那么这是北京绿化隔离带地区的，一个现状图，北京市是要在四环与五环之间，建一个绿化隔离带。那么为了建这个绿化隔离带，它首先就要把这个绿化隔离带的，现状要摸清楚。哪些地方有房子，哪些地方，现有多少这个绿化面积，那么这个时候。它要有一个基本的统计，有了这个以后，那么我们对这个北京地区的，绿化隔离带呢进行一个设计。是吧，哪些地方呢，是要做建筑，哪些地方呢是要绿化，那么这是一个绿化的图，绿化的一个图，整个这一块呢，绿化面积要大多了，还一个呢，汽车导航，这可能是将来地理信息广泛应用的一个重要的方面，也就是说在汽车里头，安装这种电子地图，同时安装一个这个GPS接收机。当汽车走到哪里的时候，它会显示出你当前所处的位置。并且会告诉你怎么走，还有多少路，那么这个呢会非常清楚，就是说，一般的电子地图里头呢。它有一个最佳路径的选择，这是整个北京的路网图。我首先要设置，从这点到这点呢。它要经过哪里，那么这个时候，它显示它的路线。它会告诉你，在路上走的时候告诉你，该左转 该右转。那么这一个产业是非常大的。
最后一个问题，就讲一下数字化战场，因为在作战的时候，以前是首长离不开地图的。而现在有了信息化以后，有了计算机以后，那么作战这个电子地图，或者是这个地理信息系统，是必不可少的。首先呢我们要建一个电子地图的一个沙盘，或者叫做电子沙盘，那么我把这个，一些信息呢，都存到计算机里面去，那么存到这
