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什么叫"對(duì)策水位"

讀新聞

解放軍信息工程大學(xué)王家耀教授在“數(shù)字黃河”工程研討會(huì)上作報(bào)告(2003-12-14)

[日期：2004-11-26] 來(lái)源：水利信息化中心 作者： [字體：大 中 小]

關(guān)于“數(shù)字黃河”的若干思考與探索

王家耀（解放軍信息工程大學(xué)測(cè)繪學(xué)院）

1．引言

1．1數(shù)字地球是人類(lèi)社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。

人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的核心是解決人、資源、環(huán)境和發(fā)展的平衡關(guān)系，而這依賴(lài)于人類(lèi)對(duì)整個(gè)地球及國(guó)家的深刻認(rèn)識(shí)，這是制定科學(xué)決策以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為人類(lèi)從整體上認(rèn)識(shí)整個(gè)地球提供了先進(jìn)的工具，這就是全球定位系統(tǒng)（GPS等）、衛(wèi)星遙感（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）等先進(jìn)的地球觀(guān)測(cè)技術(shù)組成的地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng)——全球觀(guān)測(cè)信息網(wǎng)絡(luò)（EOS-GOIN）。

EOS-GOIN提供了對(duì)整個(gè)地球系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期的、整體的監(jiān)測(cè)能力，為收集、處理和分析地球系統(tǒng)變化的海量數(shù)據(jù)提供了工具。

1．2 數(shù)字地球是數(shù)字化的地球、信息化的地球。其基本特征是：數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、分布式、動(dòng)態(tài)化、智能化。

l社會(huì)背景——全球變化與可持續(xù)發(fā)展的需求

l、技術(shù)背景——GIS、GPS和RS技術(shù)的發(fā)展，國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII，1993），國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（NSDI，1994），互聯(lián)網(wǎng)和全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1．3 數(shù)字黃河是數(shù)字地球的重要組成部分。

什么是數(shù)字黃河？

l、從哲學(xué)上理解，數(shù)字黃河是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)（物質(zhì)）黃河在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)空間的再現(xiàn)和反映。

——數(shù)字黃河再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)（物質(zhì)）黃河（模擬和仿真功能）

——數(shù)字黃河超越現(xiàn)實(shí)黃河（網(wǎng)絡(luò)化、智能化和虛擬化特點(diǎn)）

——數(shù)字黃河可以與物質(zhì)黃河進(jìn)行智能化互動(dòng)

l、從技術(shù)上理解，數(shù)字黃河是以空間信息為核心的黃河信息系統(tǒng)體系

——空間信息，指與空間位置相關(guān)的數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)（加載）的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人文信息

——黃河信息系統(tǒng)體系，指相互聯(lián)系的大量的黃河信息系統(tǒng)的統(tǒng)一體

l、通俗地理解，數(shù)字黃河是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的黃河信息特別是空間信息服務(wù)體系

1．4 數(shù)字黃河的目標(biāo)

、 ——防洪減災(zāi)

、 ——生態(tài)環(huán)境規(guī)劃

、 ——實(shí)現(xiàn)黃河流域的可持續(xù)發(fā)展

2．、“數(shù)字黃河”的框架體系

“數(shù)字黃河”是一項(xiàng)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略目標(biāo)和任務(wù)，首先要有一個(gè)科學(xué)的 、清晰的框架體系（圖1）。

3．、“數(shù)字黃河”的信息技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)

3．1黃河流域信息基礎(chǔ)設(shè)施（YRII）

、 黃河干流總長(zhǎng)5464公里，流經(jīng)9個(gè)省（區(qū)），流域面積達(dá)79.5萬(wàn)平方公里。在這樣大的空間要實(shí)現(xiàn)數(shù)字黃河戰(zhàn)略，首先要加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施即通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

（1）在實(shí)現(xiàn)國(guó)家寬帶光纖網(wǎng)建設(shè)的框架下，規(guī)劃和進(jìn)行補(bǔ)充網(wǎng)即Internet—web建設(shè)

（2）鑒于黃河防洪防凌任務(wù)艱巨，規(guī)劃和進(jìn)行衛(wèi)星寬帶網(wǎng)Sat—internet—web建設(shè)。

（3）利用黃河流域建成的微波通信臺(tái)站，規(guī)劃和進(jìn)行天地一體化的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

3．2黃河流域空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（YRSDI）建設(shè)

3．2．1空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)和框架建設(shè)

我國(guó)的現(xiàn)代空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)和框架包括三個(gè)方面：

（1）現(xiàn)代大地坐標(biāo)框架（三維、地心、高精度、動(dòng)態(tài)和實(shí)用的大地坐標(biāo)框架）

——GPS2000網(wǎng)和天文大地網(wǎng)的聯(lián)合平差

——增加約3000余個(gè)GPS點(diǎn)

——GPS永久性跟蹤站的數(shù)量由目前的25個(gè)增加?70個(gè)左右

在這個(gè)基礎(chǔ)上，還應(yīng)在黃河流域沿公路、沿線(xiàn)城鎮(zhèn)布設(shè)GPS加密網(wǎng)（C、D級(jí)），使其點(diǎn)距保持在20-40km左右，這樣就可以滿(mǎn)足利用GPS采集1：5萬(wàn)或更大比例尺地圖矢量數(shù)據(jù)的需要。

（2）現(xiàn)代高程基準(zhǔn)

l、對(duì)現(xiàn)行國(guó)家高程控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)（一般15-20年復(fù)測(cè)一次）

l、用GPS測(cè)定海拔高程

（3）現(xiàn)代重力基準(zhǔn)

l、國(guó)家2000重力基準(zhǔn)網(wǎng)（2001年提供）將替代國(guó)家85重力基準(zhǔn)網(wǎng)

——精度為±0.3——0.6m

——分辨率高于30km×30km

l、將GPS測(cè)得的大地高轉(zhuǎn)換為正高（海拔高）

3．2．2地理基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)建設(shè)——分布式數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

（1）大地測(cè)量控制數(shù)據(jù)庫(kù)

（2）基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)

l、數(shù)字矢量地圖數(shù)據(jù)庫(kù)（DLG）

l、數(shù)字柵格線(xiàn)劃地圖數(shù)據(jù)庫(kù)（DRG）

l、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫(kù)（DEM）

l、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)庫(kù)（DOM）

比例尺 ：黃河上游——1：25

黃河中游——1：5萬(wàn)

黃河下游及重要地區(qū)——1：1萬(wàn)

（3）專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)

（4）元數(shù)據(jù)庫(kù)

3．2．3信息共享技術(shù)系統(tǒng)和機(jī)制建設(shè)

（1）連接分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)地理信息技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)

l、WebGIS

l、ComGIS

（2）實(shí)現(xiàn)信息共享的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)（DWH）及數(shù)據(jù)交換中心技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)

（3）實(shí)現(xiàn)信息共享的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范建設(shè)

l、基礎(chǔ)地理信息分類(lèi)與編碼標(biāo)準(zhǔn)

l、基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)模型及格式標(biāo)準(zhǔn)

l、基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)

l、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

3．3黃河流域監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集體系建設(shè)

3．3．1監(jiān)測(cè)體系建設(shè)

（1）河岸、庫(kù)岸及大壩變形（穩(wěn)定性）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

（2）暴雨及洪水（凌汛）遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

（3）生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

3．3．2數(shù)據(jù)采集體系建設(shè)

（1）GPS數(shù)據(jù)采集

（2）遙感（RS）信息獲取與數(shù)據(jù)采集——全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)

（3）地圖掃描智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

（4）觀(guān)測(cè)臺(tái)（站）數(shù)據(jù)搜集系統(tǒng)

4．、“數(shù)字黃河”的信息應(yīng)用服務(wù)技術(shù)體系建設(shè)

建設(shè)“數(shù)字黃河”的根本目的在于應(yīng)用，建立“數(shù)字黃河”的信息應(yīng)用服務(wù)技術(shù)體系關(guān)系到“數(shù)字黃河”的生存與發(fā)展。

4．1黃河流域洪澇災(zāi)害預(yù)測(cè)與對(duì)策智能技術(shù)系統(tǒng)

（1）暴雨預(yù)測(cè)與對(duì)策系統(tǒng)

結(jié)合中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)資料，運(yùn)用多分辨率的近期遙感影象數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)中的數(shù)字高程、土地利用、森林和水體分布數(shù)據(jù)，進(jìn)行“氣象下墊面”分析，對(duì)暴雨形成機(jī)理及移動(dòng)規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)。

（2）徑流預(yù)測(cè)與對(duì)策系統(tǒng)

根據(jù)暴雨預(yù)測(cè)情況，運(yùn)用近期的多分辨率遙感影象數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)中的數(shù)字地形、地質(zhì)巖性與構(gòu)造、土地利用與土地覆蓋數(shù)據(jù)進(jìn)行“徑流下墊面”分析，作出徑流預(yù)測(cè)。

（3）洪水預(yù)測(cè)與對(duì)策系統(tǒng)

利用上游河段的來(lái)水量及本河段的數(shù)字河道、數(shù)字干堤進(jìn)行仿真和虛擬實(shí)驗(yàn)，從而預(yù)測(cè)全河段的真實(shí)水位情況。

（4）凌汛預(yù)測(cè)與對(duì)策系統(tǒng)

結(jié)合氣溫預(yù)報(bào)情況，利用上游河段的來(lái)凌量及本河段的數(shù)字河道、數(shù)字干堤進(jìn)行仿真和虛擬實(shí)驗(yàn)，從而預(yù)測(cè)全河段的真實(shí)凌汛移動(dòng)情況。

（5）險(xiǎn)情預(yù)測(cè)與對(duì)策系統(tǒng)

根據(jù)上述洪水、凌汛預(yù)測(cè)，利用數(shù)字河道、數(shù)字干堤和上游來(lái)水、來(lái)凌量情況及水、凌運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行可能發(fā)生“漫堤”險(xiǎn)情河段的預(yù)報(bào)，等等。

（6）災(zāi)情預(yù)測(cè)與對(duì)策系統(tǒng)

利用DLG數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、DOM數(shù)據(jù)和土地利用與土地覆蓋數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)可能的受災(zāi)區(qū)進(jìn)行多種方案的仿真和虛擬，進(jìn)行評(píng)估，力求將損失降低帶最低程度。

4．2黃河流域洪水防治與調(diào)控系統(tǒng)

黃河中下游的河床由于泥沙堆積而不斷提高，成為“地上河”或“懸河”，一旦泛濫，就將形成巨大的災(zāi)難。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，建立洪水防治與調(diào)控系統(tǒng)是解決這一問(wèn)題的科學(xué)辦法。

（1）黃河流域洪水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

利用洪水期不同時(shí)間的高分辨率遙感影象數(shù)據(jù)、流域各測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和GIS中已有的矢量數(shù)字地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，獲得流域洪水動(dòng)態(tài)信息（相對(duì)警戒水位），為調(diào)控系統(tǒng)決策提供依據(jù)或參考。

（2）黃河流域各水庫(kù)的洪水調(diào)控系統(tǒng)與指揮調(diào)度中心

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接指揮調(diào)度中心與流域各水庫(kù)調(diào)控系統(tǒng)，重點(diǎn)是小浪底水庫(kù)調(diào)控系統(tǒng)，因?yàn)樗哂蟹篮椤⒎懒琛p淤和供水四大功能，各水庫(kù)調(diào)控（閘門(mén)開(kāi)與關(guān)）系統(tǒng)向指揮調(diào)度中心反饋動(dòng)態(tài)信息，并嚴(yán)格受指揮調(diào)度中心指揮，確保流域各河段的安全。

4．3黃河生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與規(guī)劃系統(tǒng)

黃河流域的生態(tài)環(huán)境十分脆弱，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與規(guī)劃是一項(xiàng)“長(zhǎng)治久安”的科學(xué)措施。

（1）流域水土流失監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

利用遙感手段監(jiān)測(cè)流域坡地利用不合理、陡坡開(kāi)墾、公路修渠造成陡壁禿坡、開(kāi)礦廢土石處理不當(dāng)、失當(dāng)?shù)热藶橐蛩丶氨╋L(fēng)雨自然因素造成的水土流失情況，為環(huán)境規(guī)劃提供依據(jù)。

（2）流域水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)

利用網(wǎng)絡(luò)連接流域各水質(zhì)監(jiān)測(cè)站，并利用不同時(shí)間的遙感影像數(shù)據(jù)對(duì)沿黃河一帶的工程排污等狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為治污決策提供依據(jù)。

（3）小流域治理系統(tǒng)

（4）濕地（黃河下游）生態(tài)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

（5）黃灌區(qū)土壤沙化、鹽堿化監(jiān)控系統(tǒng)

（6）流域綠化規(guī)劃系統(tǒng)

4．4黃河流域可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃系統(tǒng)

5．、“數(shù)字黃河”的關(guān)鍵技術(shù)支撐

5．1地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（GIS）是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的解決與地球空間信息有關(guān)的數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、傳輸、分析與應(yīng)用等問(wèn)題的空間信息系統(tǒng)。其優(yōu)勢(shì)在于它的集地理數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示與輸出于一體的數(shù)據(jù)流程，在于它的空間分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和輔助決策的能力。

從20世紀(jì)60年代初提出GIS概念、60年代中建立世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)（CGIS）以來(lái)的近40年時(shí)間里，特別是近10年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，GIS技術(shù)發(fā)展非常快，應(yīng)用非常普遍。

（1）計(jì)算機(jī)作為GIS的主要硬件平臺(tái)，正以目前流行的32位轉(zhuǎn)向64位體系結(jié)構(gòu)過(guò)渡，提供了更大規(guī)模的物理尋址空間，數(shù)據(jù)傳輸率，磁帶或光盤(pán)的數(shù)據(jù)傳輸速度和硬盤(pán)容量得到了很大提高，對(duì)GIS技術(shù)的發(fā)展起到了巨大推動(dòng)作用。

（2）操作系統(tǒng)作為GIS硬件平臺(tái)與應(yīng)用軟件的接口，已從16位轉(zhuǎn)向32位，并逐步轉(zhuǎn)向64位，在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，Windows NT 和Unix仍作為GIS的基本操作系統(tǒng)，Unix仍是許多大型GIS的首選。

（3）地理數(shù)據(jù)庫(kù)作為GIS的核心組成部分，開(kāi)始引入面向?qū)ο蠹夹g(shù)，開(kāi)發(fā)對(duì)象——關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，并探索平滑過(guò)渡到真正面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)。為了支持空間數(shù)據(jù)的管理，Oracle公司在自己的系統(tǒng)中加入了Spatial ware組件；Informix公司的Universe server，用戶(hù)只需將自己定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型做成 Data Blade插件，便可將空間數(shù)據(jù)無(wú)縫地集成在 DBMS中；ESRI、 MapInfo等也都提出了將空間數(shù)據(jù)集成在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的產(chǎn)品。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于GIS中。

（4）組件地理信息系統(tǒng)（ComGIS）作為GIS的軟件平臺(tái)，是現(xiàn)代GIS發(fā)展的重要趨勢(shì)，可以跨平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用程序運(yùn)行，能改變目前軟件生產(chǎn)開(kāi)發(fā)模式。GIS軟件的體系結(jié)構(gòu)正從單機(jī)（單用戶(hù)）版本（單用戶(hù)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)）發(fā)展到客戶(hù)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（多用戶(hù)并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)），并進(jìn)一步發(fā)展到客戶(hù)/應(yīng)用服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器模式（大量用戶(hù)的并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)）；萬(wàn)維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（WebGIS），是在互聯(lián)網(wǎng)上提供地理信息，讓用戶(hù)通過(guò)瀏覽器獲得一個(gè)地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和功能服務(wù)，與其他的GIS用戶(hù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信，是一個(gè)新興的前沿的研究方向，目前已有MapInfo公司的MapInfo Pro Server、Intergraph 公司的GeoMedia WebMap、ESRI 公司的Internet Map Server（IMS）、Autodesk公司的 Map Guide、 Bently公司的 Model Server/Discovery、MapInfo 公司的MapXtreme，國(guó)內(nèi)的如國(guó)家遙感應(yīng)用工程技術(shù)中心的地網(wǎng) Geo Beans、武漢吉奧信息工程技術(shù)有限公司的 GeoStar等；3DGIS和4DGIS（時(shí)態(tài)）及VRGIS（虛擬現(xiàn)實(shí)地理信息系統(tǒng)）也取得了進(jìn)展。

（5）GIS在“數(shù)字黃河”中的應(yīng)用

GIS是“數(shù)字黃河”的核心部分。

l、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和網(wǎng)上分發(fā)

l、空間數(shù)據(jù)的快速查詢(xún)與分析

l、空間數(shù)據(jù)的各種形式的快速清晰顯示與控制

l、制圖與輸出

l、與RS、GPS的集成與應(yīng)用

5．2遙感（RS）技術(shù)

航空特別是航天遙感是空間對(duì)地信息獲取的最重要、最理想的技術(shù)手段。空間對(duì)地觀(guān)測(cè)包括光學(xué)遙感成像、紅外遙感探測(cè)、激光遙感、微波遙感等。

（1）空間對(duì)地觀(guān)測(cè)的主要特點(diǎn)

地面幾何分辨率為0.1-4000米；探測(cè)的光譜波段可從紫外到微波甚至超長(zhǎng)波，劃分的波段可從1到240個(gè)；穿透能力可從若干厘米到數(shù)十米甚至可達(dá)100米，超長(zhǎng)波可達(dá)10000米的深度；微波遙感技術(shù)具有全天侯的探測(cè)能力，不論刮風(fēng)、下雨、有云，都能對(duì)地進(jìn)行觀(guān)測(cè)；覆蓋范圍大，重復(fù)覆蓋周期短，獲取信息現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)。

（2）微小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展將大大促進(jìn)RS技術(shù)的應(yīng)用

小衛(wèi)星研制周期短，生產(chǎn)成本低，操作使用靈活，應(yīng)用領(lǐng)域廣，采用多個(gè)遙感小衛(wèi)星，提供具有中等分辨率和較短重復(fù)觀(guān)測(cè)周期的遙感數(shù)據(jù)，可以滿(mǎn)足對(duì)各種地球環(huán)境及其變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)的要求。

（3）雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)——微波遙感技術(shù)（SAR）的迅速發(fā)展將促進(jìn)RS技術(shù)的應(yīng)用

最值得注意的是美國(guó)的“航天飛機(jī)雷達(dá)地形測(cè)繪使命（SRTM）”計(jì)劃，它是2000年2月11日發(fā)射升空的。它采用雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)，由雷達(dá)兩臺(tái)在相差不大的位置上獲取兩張影像，從這兩張影像的差異可計(jì)算出地面高程或高差。其軌道傾斜角為57°，覆蓋范圍為南緯56°至北緯60°之間的全部地球表面，約占地球陸地面積的80%。采集的數(shù)據(jù)可用于洪澇災(zāi)害、水土保持、重造森林、火山監(jiān)視、地震研究及冰川運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)等。

（4）遙感影像處理技術(shù)的發(fā)展大大推動(dòng)了遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感影像處理技術(shù)是遙感技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵，遙感影像的智能化理解和識(shí)別技術(shù)——圖像分類(lèi)技術(shù)得到迅速發(fā)展，人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)法、模糊分類(lèi)法、紋理分類(lèi)法和基于知識(shí)的圖像分類(lèi)等都取得了明顯進(jìn)展；遙感影像信息的融合技術(shù)，研究不同遙感技術(shù)獲得的遙感影像的配準(zhǔn)、多光譜與SAR圖像配準(zhǔn)，有利于最佳地獲得對(duì)地表的認(rèn)知；遙感影像信息的壓縮技術(shù)，目前最成功的仍是小波分析壓縮方法，對(duì)于遙感影像的實(shí)際應(yīng)用具有十分重要的意義；基于遙感影像的三維地學(xué)仿真技術(shù)（基于分形技術(shù)的地景生成技術(shù)等），已經(jīng)取得實(shí)用性成果；數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)（DOM）與數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（DEM）自動(dòng)生成技術(shù)，已有成熟的軟件用于生產(chǎn)；全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)地方和軍方都推出了自己的軟件，有力地推動(dòng)了數(shù)字線(xiàn)劃圖（DLG）的生產(chǎn)。

（5）RS在“數(shù)字黃河“中的應(yīng)用

l、黃河流域地理空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取——DLG、DOM、DRG、DEM（4“D”產(chǎn)品）

l、黃河流域的洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)

l、RS數(shù)據(jù)與GIS數(shù)據(jù)結(jié)合，充分發(fā)揮RS數(shù)據(jù)具有信息豐富、高時(shí)效和快重復(fù)性的優(yōu)勢(shì)及GIS具有高效空間數(shù)據(jù)管理、靈活的空間數(shù)據(jù)分析、空間數(shù)據(jù)定量化程度高的優(yōu)勢(shì)。二者結(jié)合起來(lái)，一方面提高RS信息的定量定性分析水平，另一方面又使GIS數(shù)據(jù)不斷更新，增強(qiáng)動(dòng)態(tài)分析功能。

5．3衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS等）技術(shù)

目前，以GPS為代表的全新的空間定位方法，已經(jīng)在越來(lái)越多的領(lǐng)域取代傳統(tǒng)的空間定位方法。

（1）衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成

l、空間部分——衛(wèi)星星座，其作用是實(shí)時(shí)地向用戶(hù)傳送廣播星歷的衛(wèi)星信號(hào)

l、地面監(jiān)控部分——地面支撐系統(tǒng)，其作用是觀(guān)測(cè)衛(wèi)星、計(jì)算其星歷、并編輯成電文注入衛(wèi)星

l、接收機(jī)——用于用戶(hù)定位、導(dǎo)航

（2）目前的衛(wèi)星定位系統(tǒng)有美國(guó)的NAVSTAR/GPS、俄國(guó)的GLONASS、歐洲空間局的NAVSAT、國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織的INMARSAT、中國(guó)的“北斗一號(hào)”雙星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。這幾種定位系統(tǒng)之間在時(shí)間系統(tǒng)和基本坐標(biāo)系統(tǒng)方面存在一定的轉(zhuǎn)換關(guān)系。兩種定位系統(tǒng)的組合定位，互相配合和補(bǔ)充，可以提高定位的可靠性和精度。例如：目前已有多種能同時(shí)組合GPS和GLONASS的接收機(jī)投放市場(chǎng)；中國(guó)的“北斗一號(hào)”也在研究其與GPS的組合運(yùn)用，同時(shí)利用大比例尺數(shù)字高程模型來(lái)提高其定位精度。

（3）衛(wèi)星定位系統(tǒng)的特點(diǎn)

l、全天候

l、覆蓋范圍廣（GPS為全球覆蓋）

l、三維定速定時(shí)高精度（定位）

l、快速省時(shí)高效率

l、應(yīng)用廣泛、功能多樣

（4）針對(duì)美國(guó)的SA（選擇可用性）和AS（反電子欺騙）政策，提高定位精度的技術(shù)發(fā)展很快。這就是差分GPS技術(shù)（DGPS）和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（RTK）。

l、DGPS技術(shù)——通過(guò)兩個(gè)或更多的GPS接收來(lái)實(shí)現(xiàn)。分為單站差分、差分鏈和差分網(wǎng)（廣域差分WADGPS）。

l、RTK技術(shù)——是以載波相位觀(guān)測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)是：測(cè)量精度高；操作簡(jiǎn)便，儀器體積小，便于攜帶；可全天候作業(yè)；無(wú)需局部控制。

（5）衛(wèi)星定位技術(shù)在“數(shù)字黃河”中的應(yīng)用

l、黃河流域空間參考基準(zhǔn)的建立——基本大地控制網(wǎng)的建立

l、黃河流域基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)采集與更新

——利用RTK定位技術(shù)進(jìn)行野外測(cè)量。流動(dòng)站可在參考站10-20km范圍內(nèi)機(jī)動(dòng)靈活地采集數(shù)據(jù)，不受視距和地形條件限制，大大提高工作效率，RTK技術(shù)本身的精度可達(dá)到厘米級(jí)，碎部點(diǎn)點(diǎn)位數(shù)據(jù)采集精度優(yōu)于0.1m，成圖精度高。

——在攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用。在航攝階段，利用GPS技術(shù)對(duì)航攝飛行進(jìn)行導(dǎo)航定位，可以使航線(xiàn)更準(zhǔn)確、航向和旁向重疊技術(shù)指標(biāo)更符合設(shè)計(jì)要求，提高攝影質(zhì)量；利用差分GPS技術(shù)，精確測(cè)定并記錄暴光瞬間的航攝儀的姿態(tài)，即像主點(diǎn)的三維坐標(biāo)；在像片連測(cè)階段，進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)的光束法區(qū)域網(wǎng)平差，可大大減少像片連測(cè)空中三角測(cè)量作業(yè)所需的外業(yè)工作量，降低外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率；在像片調(diào)繪階段，GPS技術(shù)可用于快速建立補(bǔ)測(cè)所需控制系統(tǒng)或直接進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。

——利用車(chē)載GPS進(jìn)行道路測(cè)量，更新道路數(shù)據(jù)。

l、基于“數(shù)字黃河”的GPS導(dǎo)航服務(wù)——與GPS集成的車(chē)載導(dǎo)航服務(wù)系統(tǒng)

5．4“3S”集成技術(shù)及其在“數(shù)字黃河”中的作用

（1）“3S” 集成技術(shù)

GIS、RS與GPS是實(shí)現(xiàn)“數(shù)字黃河”戰(zhàn)略中空間信息獲取、存儲(chǔ)、管理、更新、分析和應(yīng)用的三大核心支撐技術(shù)，它們有著各自獨(dú)立的、平行的發(fā)展和成就。但是，隨著“3S” 技術(shù)研究和應(yīng)用的不斷深入，大家都認(rèn)識(shí)到單獨(dú)運(yùn)用其中的某一種技術(shù)往往不能滿(mǎn)足綜合性工程的需要，不能提供所需的對(duì)地觀(guān)測(cè)、存儲(chǔ)管理、信息處理、分析模擬的綜合能力，這就導(dǎo)致了“3S” 技術(shù)的研究和應(yīng)用向集成化方向發(fā)展。

目前，在以下一些方面的研究和應(yīng)用取得了一定進(jìn)展：

l、“3S”集成系統(tǒng)的傳感器的實(shí)時(shí)空間定位、系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)程中快速測(cè)定相關(guān)地面目標(biāo)的方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)

l、“3S”集成系統(tǒng)中的圖形、圖像、屬性、GPS定位數(shù)據(jù)采集一體化管理技術(shù)

l、“3S”集成系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸與交換技術(shù)

l、GIS與GPS、GIS與RS、GPS/INS與RS及“3S”整體集成模式與技術(shù)

（2）“3S”集成技術(shù)在“數(shù)字黃河”中的應(yīng)用

“3S”構(gòu)成“數(shù)字黃河”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：

l、GIS——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)中樞

l、RS——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的傳感器

l、GPS——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的定位器

5.5空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)

空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)新的概念，從“數(shù)字黃河”的長(zhǎng)遠(yuǎn)建設(shè)和發(fā)展來(lái)看，它將顯得越來(lái)越重要。

（1）空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展的必然趨勢(shì)

l、由圖形、圖像信息到數(shù)字信息——圖形、圖像的模式識(shí)別與矢量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

l、由數(shù)字地圖數(shù)據(jù)到空間數(shù)據(jù)庫(kù)——空間數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

l、由空間數(shù)據(jù)文件管理到空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理——空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

l、由異地、異部門(mén)空間數(shù)據(jù)庫(kù)到多尺度分布式存儲(chǔ)管理——分布式空間數(shù)據(jù)庫(kù)

l、由空間數(shù)據(jù)庫(kù)到空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)——空間數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘、決策支持

（2）多元空間數(shù)據(jù)融合

l、多元數(shù)據(jù)指對(duì)地觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)（GPS定位數(shù)據(jù)、不同分辨率和不同光譜范圍的RS數(shù)據(jù)）、數(shù)字地圖數(shù)據(jù)（不同比例尺）、專(zhuān)題數(shù)據(jù)等，他們?cè)诖鎯?chǔ)格式、數(shù)據(jù)語(yǔ)義、數(shù)據(jù)編碼、空間參照系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理方式、數(shù)據(jù)質(zhì)量等的異構(gòu)性，數(shù)據(jù)重復(fù)、不同時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)，給數(shù)據(jù)融合增加了難度。

l、多元數(shù)據(jù)之間相互疊加——目前使用較普遍的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)融合方式

——數(shù)字正射影像和數(shù)字線(xiàn)劃圖融合（DOM+DLG）

——數(shù)字三維模型和數(shù)字紋理圖像融合（真實(shí)紋理、模擬紋理）

——數(shù)字正射影像和數(shù)字高程模型圖融合（DOM+DEM）

l、不同時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)的融合——發(fā)展變化趨勢(shì)

——不同時(shí)間數(shù)字正射影像和數(shù)字線(xiàn)劃圖的融合

——不同時(shí)間數(shù)字正射影像之間的融合

l、復(fù)雜的數(shù)據(jù)融合——建立融合數(shù)據(jù)模型，解決深層次的數(shù)據(jù)挖掘問(wèn)題

（3）數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining，簡(jiǎn)稱(chēng)DM），定義為“從數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)隱含的、先前不知道的、潛在有用的信息”，是在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、統(tǒng)計(jì)分析、模糊邏輯、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專(zhuān)家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新概念和新技術(shù)，是指從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中提取隱含的、未知的、潛在的、有用的信息和知識(shí)的過(guò)程。

l、數(shù)據(jù)挖掘常用技術(shù)

——人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：仿照生理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線(xiàn)性預(yù)測(cè)模型，通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)行模式識(shí)別

——決策樹(shù)：代表著決策集的樹(shù)形結(jié)構(gòu)

——遺傳算法：基于進(jìn)化理論，并采用遺傳結(jié)合、遺傳變異、以及自然選擇等設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化技術(shù)

——近鄰算法：將數(shù)據(jù)集合中的每一個(gè)記錄進(jìn)行分類(lèi)的方法

——規(guī)則推導(dǎo)：從統(tǒng)計(jì)意義上對(duì)數(shù)據(jù)中的“如果——那么”規(guī)則進(jìn)行尋找和推導(dǎo)。

l、空間數(shù)據(jù)挖掘

——空間數(shù)據(jù)挖掘（Spatial Data Mining），作為數(shù)據(jù)挖掘的一個(gè)新的研究分支，是指從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中提取隱含的、用戶(hù)感興趣的空間和非空間的模式、規(guī)則和知識(shí)的過(guò)程。

——空間數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程與大多數(shù)數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程相同，一般可分為：數(shù)據(jù)選取、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)縮減、數(shù)據(jù)挖掘、模式解釋和知識(shí)評(píng)估等階段，如圖2所示：

數(shù)據(jù)選取

數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)縮減

數(shù)據(jù)挖掘

模式解釋/知識(shí)評(píng)估

模式和規(guī)則

縮減的數(shù)據(jù)

預(yù)處理的數(shù)據(jù)

目標(biāo)數(shù)據(jù)

空間數(shù)據(jù)庫(kù)（信息庫(kù)）

知識(shí)庫(kù)

圖2 空間數(shù)據(jù)挖掘的一般過(guò)程:

——空間數(shù)據(jù)挖掘的常用方法：空間分析方法（Spatial Analysis）、統(tǒng)計(jì)分析方法（Statistical Analysis Approach）、歸納學(xué)習(xí)方法（Induction Learning）、聚類(lèi)（Clustering）、分類(lèi)（Classification）方法、探測(cè)性數(shù)據(jù)分析（Exploratory Data Analysis）、粗集方法（Rough Sets）、云理論（Cloudy Theory）、空間特征（Characterization）和趨勢(shì)探測(cè)（Trend Detection）方法、數(shù)字地圖圖像分析和模式識(shí)別（Pattern Recognition）方法、可視化（Visualiazation）方法等等。

6．、“數(shù)字黃河”實(shí)現(xiàn)的技術(shù)謀略

（1）采用層次化設(shè)計(jì)方法，首先搞好頂層設(shè)計(jì)，然后逐層分解進(jìn)行各分系統(tǒng)、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（2）盡可能采用成熟的技術(shù)，少量采用經(jīng)過(guò)攻關(guān)可以獲得突破的技術(shù)。

（3）統(tǒng)盤(pán)考慮硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)和操作系統(tǒng)——硬件平臺(tái)與應(yīng)用軟件接口的選擇，保證發(fā)揮最佳組合的整體效能。

（4）先抓“示范”工程，然后全面展開(kāi)。

（5）領(lǐng)導(dǎo)、科研人員、工程技術(shù)人員與用戶(hù)的緊密結(jié)合。

*重賞*幫我答幾道地理題""急!!

1.下列人類(lèi)活動(dòng)中，能對(duì)生物多樣性造成威脅的有：

①分割棲息地 ②偷獵 ③基因同化 ④引進(jìn)外來(lái)種 ⑤亂砍濫伐

C.①②③④⑤

2.下列各組中，都含有破壞臭氧層物質(zhì)的是：

B.制冷劑、噴霧劑、發(fā)泡劑

5.“牧童經(jīng)濟(jì)”是一個(gè)生動(dòng)的比喻，使人們想起牧童在放牧?xí)r，只顧放牧而不顧草原的破壞。其主要特點(diǎn)是把地球看成一個(gè)取之不盡的資源寶庫(kù)，并進(jìn)行無(wú)限的索取，使自然生態(tài)遭到破壞，并造成大量廢物，污染環(huán)境。下列與“牧童經(jīng)濟(jì)”無(wú)關(guān)的是：

B.農(nóng)藥污染

6.循環(huán)經(jīng)濟(jì)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律指導(dǎo)人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)，是與環(huán)境和諧發(fā)展的經(jīng)濟(jì)模式，以低消耗、高利用、低污染為特征，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的流程是：

D.資源—產(chǎn)品—低污染—再生資源

7.污水經(jīng)過(guò)處理，水質(zhì)達(dá)到城市污水再生利用分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的，統(tǒng)稱(chēng)再生水。再生水也被稱(chēng)為：

C.中水

8.目前，光污染引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題日益突出。以下措施中，可以有效預(yù)防光污染的危害的是：

①樓房建筑及裝潢少用境面、玻璃等，多用光反射系數(shù)小的材料

②加強(qiáng)廣告燈和霓虹燈的裝潢管理，不宜使用功率大的強(qiáng)光源

③若光線(xiàn)太強(qiáng)，辦公樓和居室可用雙層窗簾調(diào)控

④在建筑群周?chē)詷?shù)種草，調(diào)節(jié)采光環(huán)境

B.①②③④

9.“3S”是全球定位系統(tǒng)GPS（Global Positioning System）；遙感RS（Remote Sensing）和地理信息系統(tǒng)GIS（Geographic Information System）的簡(jiǎn)稱(chēng)。下列敘述中不正確的是：

B.RS 技術(shù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)河湖決堤、火災(zāi)的發(fā)生等

10.歷史上大規(guī)模的營(yíng)建宮殿和都城，造成對(duì)森林的濫砍濫伐，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞。這方面表現(xiàn)特別突出的統(tǒng)治者是：

B.隋煬帝

11.綠色GDP是指在GDP中扣除資源耗減成本和環(huán)境降級(jí)成本的剩余。以下說(shuō)法正確的是：

B.GDP能看出經(jīng)濟(jì)總量和總收入背后的環(huán)境污染和生態(tài)破壞的情況

12.2006年入冬以來(lái)，東北三省以及北京、重慶等市，平均氣溫均創(chuàng)下了歷史同期最高紀(jì)錄，人們都說(shuō)“這個(gè)冬天不太冷”。暖冬會(huì)導(dǎo)致：

C.春夏季節(jié)病蟲(chóng)害的發(fā)生與蔓延

13.草魚(yú)原產(chǎn)于東北至華南各大水系，后來(lái)被引入到云南的滇池中高密度地喂養(yǎng)，結(jié)果使很多當(dāng)?shù)厮参铮ㄈ绲岢氐暮２嘶ǎ┍幌拇M，一些水生動(dòng)物如滇池蠑螈的滅絕等。這是因?yàn)椋?/p>

B.草魚(yú)大量吞食水生植物，破壞了水生動(dòng)物藏身、覓食、繁殖的生態(tài)環(huán)境

14.森林被稱(chēng)為“地球之肺”，是因?yàn)樗芪斩趸挤懦鲅鯕猓荒潜环Q(chēng)為“地球之腎”的是：

C.濕地，因?yàn)樗哂袕?qiáng)大的生態(tài)凈化作用

地理信息系統(tǒng)在旅游業(yè)中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)是一個(gè)獲取，存儲(chǔ)，編輯，處理，分析和顯示地理數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)，其核心是用計(jì)算機(jī)來(lái)處理和分析地理信息。地理信息系統(tǒng)軟件技術(shù)是一類(lèi)軍民兩用技術(shù)，不僅應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，資源調(diào)查，環(huán)境評(píng)估等方面，也應(yīng)用于地域規(guī)劃，公共設(shè)施管理，交通，電信，城市建設(shè)，能源，電力，農(nóng)業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部分。比如120醫(yī)療急救指揮信息系統(tǒng)，就可以利用GIS技術(shù)定位呼救點(diǎn)，自動(dòng)標(biāo)注發(fā)病地點(diǎn)以及會(huì)面地點(diǎn)，并按照距離遠(yuǎn)近推薦5個(gè)就診醫(yī)院。

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本文名稱(chēng)：gis技術(shù)在滇池 gis產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景
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