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贵州测绘仪器之​测绘与地理信息的几个概念

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贵州测绘仪器之​测绘与地理信息的几个概念

发布日期:2016-11-24 作者: 点击:

贵州测绘仪器之测绘与地理信息的几个概念


一、地理信息系统

地理信息系统在国际上称为GIS,是Geograhpic Information system的缩写,在我国又称为“地学信息系统”。地理信息系统是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具,是一种在计算机软、硬件支持下,把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标,以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出,以满足应用需要的人-机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析,方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出,对空间信息进行分析和处理,以满足各应用领域或研究工作的需要。地理信息系统在国民经济建设中得到了广泛运用,特别是在地域开发、环境保护、资源利用、城市管理、灾情预测、人口控制、交通运输等方面发挥着积极的作用。

地理信息系统是一门综合性学科,结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学,已经广泛的应用在不同的领域,目前,GIS正在从专业技术领域走向社会化地理信息服务,正在网络化、社会化、大众化,从粗放到精细、从室内到室外、从位置信息到周边服务、用户从消费者变为生产者,正在飞入寻常百姓家,人们可以通过互联网按需获得和使用地理数据和计算服务,如地图服务、空间数据格式转换等。


二、GNSS系统

GNSS是Global Navigation Satellite System的缩写,GNSS的中文译名应为全球导航卫星系统。是泛指所有的卫星导航系统,包括全球的、区域的和增强的,如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统(BDS),以及相关的增强系统,如美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等,还涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统。国际GNSS系统是个多系统、多层面、多模式的复杂组合系统。

GNSS作为一种新兴的空间测量技术在导航测绘、交通、电力、通信、地质勘探、地球物理、灾害监测以及军事等领域得到了广泛的应用。近年来随着我国北斗卫星导航系统(BDS)以及欧洲伽利略卫星导航系统(Galileo)的快速建设与发展,以及GPS和GLONASS卫星导航系统现代化的逐步推进,卫星导航定位领域正发生着深刻的变革。目前在轨的导航卫星数量已超70颗,在不久的将来,随着BDS和Galileo系统的建成,届时将有120颗左右的导航卫星服务于导航、定位和授时(PVT)。多个卫星导航系统将为科学研究和工程应用带来巨大的机遇和挑战。


三、遥感(RS)

遥感简称RS,是Remote Sensing的缩写,顾名思义,就是从遥远处感知,泛指各种非接触的、远距离的探测技术。它通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器,在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物,获取其反射、辐射或散射的电磁波信息(如电场、磁场、电磁波、地震波等信息),从而识别地面物质的性质和运动状态,并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。

遥感的工作平台包括地面遥感、航空遥感(气球、飞机)、航天遥感(人造卫星、飞船、空间站、火箭),应用领域分为环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等,传感器的探测范围为紫外遥感(探测波段在0.05~0.38微米)、可见光遥感(探测波段在0.38~0.76微米)、红外遥感(0.76~1000微米)、微波遥感(1毫米~1米)、多波段遥感,工作方式可分为主动遥感、被动遥感。

当前遥感形成了一个从地面到空中,乃至空间,从信息数据收集、处理到判读分析和应用,对全球进行探测和监测的多层次、多视角、多领域的观测体系,成为获取地球资源与环境信息的重要手段,已广泛应用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。随着机载三维成像仪和干涉合成孔径雷达的发展和应用,目前遥感技术已由地面目标的二维测量为主演进发展到三维测量。


四、3S技术集成

3S分别为RS(遥感系统)、GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)。顾名思义,3S集成技术即将遥感系统、全球定位系统、地理信息系统融为一个统一的有机体,它是一门非常有效的空间信息技术。GPS主要是实时、快速的提供目标的空间位置,RS用于实时、快速的提供大面积地表物体及其环境的几何与地理信息及各种变化,GIS则是多种来源时空数据的综合处理和应用分析的平台。RS、GPS、和GIS三者的有机结合,构成了整体上的实时动态对地观测、分析和应用的运行系统,为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。

利用GIS中的电子地图和GPS接收机的实时差分定位技术,可以组成GPS+GIS的各种自动电子导航系统,用于交通指挥调度、公安侦破、车船自动驾驶、农田作业管理、渔船捕鱼等多方面。也可以利用GPS的方法对GIS进行实时更新;RS是GIS重要的数据源和数据更新的手段,而反过来,GIS则是遥感中数据处理的辅助信息。两者集成可用于全球变化监测、农业收成面积监测和产量预估、空间数据自动更新等方面;在遥感平台上安装GPS可以记录传感器在获取信息瞬间的空间位置数据,直接用于空三平差加密,可以大大减少野外控制测量的工作量。可在自动定时数据采集、环境监测、灾害预测等方面发挥重要作用;3S的整体集成应用更为广泛,例如在由GPS+GIS组成自动导航系统中加入CCD摄像机组成移动式测绘系统可用于高速公路、铁路和各种线路的自动监测和管理,也可建立战时现场自动指挥系统。美国的巡航导弹和爱国者导弹上安装了3S集成系统,可以实现自动导航、自动跟踪、自动识别目标,以进行准确的拦截和打击。


五、测绘法有关条款

⒈测绘事业是经济建设、国防建设、社会发展的基础性事业。

⒉国务院测绘行政主管部门负责全国测绘工作的统一监督管理。县级以上地方人民政府负责管理测绘工作的行政部门(以下简称测绘行政主管部门)负责本行政区域测绘工作的统一监督管理。

⒊从事测绘活动,应当使用国家规定的测绘基准和测绘系统,执行国家规定的测绘技术规范和标准。

⒋县级以上人民政府应当将基础测绘纳入本级国民经济和社会发展年度计划及财政预算。

⒌基础测绘成果应当定期进行更新,国民经济、国防建设和社会发展急需的基础测绘成果应当及时更新。

⒍测绘人员进行测绘活动时,应当持有测绘作业证件。任何单位和个人不得妨碍、阻挠测绘人员依法进行测绘活动。

⒎测绘成果保管单位应当采取措施保障测绘成果的完整和安全,并按照国家有关规定向社会公开和提供利用。

⒏军队测绘主管部门负责编制军事测绘规划,按照国务院、中央军事委员会规定的职责分工负责编制海洋基础测绘规划,并组织实施。

⒐国务院测绘行政主管部门和省、自治区、直辖市人民政府测绘行政主管部门按照各自的职责负责测绘资质审查、发放资质证书,具体办法由国务院测绘行政主管部门商国务院其他有关部门规定。军队测绘主管部门负责军事测绘单位的测绘资质审查。

⒑各级人民政府应当加强对编制、印刷、出版、展示、登载地图的管理,保证地图质量,维护国家主权、安全和利益。具体办法由国务院规定。各级人民政府应当加强对国家版图意识的宣传教育,增强公民的国家版图意识。

⒒土地权属证书、房屋权属证书中附具的土地权属界址点、界址线图或者与房屋产权、产籍相关的房屋面积的测绘,应当执行国家和省统一的技术规范和标准,由具备相应测绘资质的单位实施。

⒓测绘人员使用永久性测量标志,必须持有测绘作业证件,并保证测量标志的完好。保管测量标志的人员应当查验测量标志使用后的完好状况。

⒔中华人民共和国领域和管辖的其他海域的位置、高程、深度、面积、长度等重要地理信息数据,由国务院测绘行政主管部门审核,并与国务院其他有关部门、军队测绘主管部门会商后,报国务院批准,由国务院或者国务院授权的部门公布。

⒕测绘成果保管单位应当采取措施保障测绘成果的完整和安全,并按照国家有关规定向社会公开和提供利用。测绘成果属于国家秘密的,适用国家保密法律、行政法规的规定;需要对外提供的,按照国务院和中央军事委员会规定的审批程序执行。

⒖各级人民政府应当加强对编制、印刷、出版、展示、登载地图的管理,保证地图质量,维护国家主权、安全和利益。具体办法由国务院规定。各级人民政府应当加强对国家版图意识的宣传教育,增强公民的国家版图意识。


六、测绘词条精选

⒈1954年北京坐标系:1954年我国决定采用的国家大地坐标系,实质上是由原苏联普尔科沃为原点的1942年坐标系的延伸。

⒉1980西安坐标系:采用国际地理联合会(IGU)第十六届大会推荐的椭球参数,大地坐标原点在陕西省泾阳县永乐镇的大地坐标系,又称西安坐标系。

⒊1985国家高程基准:1987年颁布命名的,以青岛验潮站1952年~1979年验潮资料计算确定的平均海面作为基准面的高程基准。

⒋城市基础地理信息:城市基础地理信息是指城市最基本的地理信息,包括各种平面和高程控制点、建筑物、道路、水系、境界、地形、植被、地名及某些属性信息等,用于表示城市基本面貌并作为各种专题信息空间定位的载体。它具有统一性、精确性和基础性的特点。

⒌大地测量:测定地球形状、大小、重力场及其变化和建立地区以至全球的三维控制网的技术。

⒍大地水准面:一个假想的与处于流体静平衡状态的海洋面(无波浪、潮汐、海流和大气压变化引起的扰动)重合并延伸向大陆且包围整个地球的重力等位面。

⒎地形图:详细表示地表上居民地、道路、水系、境界、土质、植被等基本地理要素且用等高线表示地面起伏的一种按统一规范生产的普通地图。

⒏海图:以海洋为主要描绘对象的地图。按表示内容分为航海图、普通海图和专题海图。

⒐地图比例尺:地图上某一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比。

⒑方位角:子午面和天体垂直面间的两面角。

⒒定位精度:空间实体位置信息(通常为坐标)与其真实位置之间的接近程度。

⒓等高线:地图上地面高程相等的相邻点所连成的曲线在平面上的投影。

⒔深度基准面:水深测量及海图所载深度的起算面。

⒕海道测量:又称“水道测量”。获取、维护和处理用于描述固体地球水圈及其边界的空间数据与信息的过程与技术。

⒖多波束测深:声学换能器在垂直于测船航向形成扇形波束,以获取多个水深数据的测量技术。

⒗扫海测量:利用扫海具、声呐或磁力仪对选定海区进行面状探测,查明该区域内是否存在航行障碍物以确定安全通航深度的测量工作。

⒘海岸线:海水面和陆地的交界线。在海图上,有潮海为多年平均大潮高潮的水陆分界线;无潮海为平均海面的水陆分界线。

⒙国际地球参考框架:国际地球参考系统(ITRS)的实现,由国际地球自转服务局(IERS)根据空间大地测量技术,包括甚长基线干涉测量(VLBI)、卫星激光测矩(SLR)、多里斯系统(DORIS)、全球定位系统(GPS)等,所确定的地面点的坐标所构成的集合。

⒚三角高程测量:通过观测各边端点的天顶距,利用已知点高程和已知边长确定各点高程的测量技术和方法。

⒛基础测绘:是指建立全国统一的测绘基准和测绘系统,进行基础航空摄影,获取基础地理信息的遥感资料,测制和更新国家基本比例尺地图、影像图和数字化产品,建立、更新基础地理信息系统。



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