基于分布式計算的集成

1、整理課件1第八章第八章 基于分布式計算的集成基于分布式計算的集成本章重點：本章重點：1 1：相關知識：相關知識2 2：3S3S集成集成整理課件2OMGOMG：成立于：成立于19891989年的開放組織，其主要目年的開放組織，其主要目標是用對象技術，使基于對象的軟件成員在標是用對象技術，使基于對象的軟件成員在分布異構環(huán)境中可重用、可移植、可互操作。分布異構環(huán)境中可重用、可移植、可互操作。OMGOMG制定了對象管理體系結構制定了對象管理體系結構OMAOMA。第一節(jié)第一節(jié) 分布式計算相關知識分布式計算相關知識整理課件3OMAOMA組成組成： 對象請示代理對象請示代理ORBORB； 對象服務對象服務O

2、SOS； 通用設施通用設施CECE； 應用對象應用對象AOAO。整理課件4分布式分布式GISGIS：以分布式計算理論和計算機網：以分布式計算理論和計算機網絡技術為基礎，在計算機網絡環(huán)境下實現地絡技術為基礎，在計算機網絡環(huán)境下實現地理數據采集、存儲、管理、分析、表現等功理數據采集、存儲、管理、分析、表現等功能的地理信息系統。能的地理信息系統。整理課件5分布式分布式GISGIS特征特征： 數據位置透明和數據副本位置透明的重要數據位置透明和數據副本位置透明的重要性降低，與性降低，與GISGIS的設計管理方式緊密相關；的設計管理方式緊密相關； 對網絡速度要求很高；對網絡速度要求很高； 對數據庫技術要求

3、高；對數據庫技術要求高； 核心思想是地理信息的數據共享。核心思想是地理信息的數據共享。整理課件6分布式分布式GISGIS的服務類型的服務類型： 原始數據下載；原始數據下載； 靜態(tài)地圖顯示；靜態(tài)地圖顯示； 元數據搜索；元數據搜索； 動態(tài)地圖瀏覽器；動態(tài)地圖瀏覽器； 數據預處理器；數據預處理器； 基于基于WEBWEB的的GISGIS查詢和分析；查詢和分析； 能理解網絡的能理解網絡的GISGIS軟件。軟件。整理課件7 國際上國際上“3S”3S”的研究和應用開始向集成化（或一的研究和應用開始向集成化（或一體化）方向發(fā)展。在體化）方向發(fā)展。在3S3S集成應用中，集成應用中，GPSGPS主要用于實主要用于

4、實時、快速的提供目標的空間位置；時、快速的提供目標的空間位置；RSRS用于實時或準實用于實時或準實時的提供目標及其環(huán)境的語義或非語義信息，發(fā)現地時的提供目標及其環(huán)境的語義或非語義信息，發(fā)現地球表面上的各種變化，及時的對球表面上的各種變化，及時的對GISGIS進行數據更新；進行數據更新；GISGIS則是對多種來源的時空數據進行綜合處理、集成則是對多種來源的時空數據進行綜合處理、集成管理和動態(tài)存取，作為新的集成系統平臺，并為智能管理和動態(tài)存取，作為新的集成系統平臺，并為智能化數據采集提供地學知識?；瘮祿杉峁┑貙W知識。 第二節(jié)第二節(jié) 3S3S集成集成整理課件8q RS與與GIS的集成的集成q G

5、PS與與GIS的集成的集成q 3S的集成的集成q 3S集成應用領域集成應用領域整理課件9一、一、RSRS與與GISGIS的集成：的集成： GIS GIS是分析、處理和顯示空間數據的系統，是分析、處理和顯示空間數據的系統，而遙感影像則是空間數據的一種形式，類似于而遙感影像則是空間數據的一種形式，類似于GISGIS中的柵格數據。因此，中的柵格數據。因此，GISGIS和和RSRS很容易在數很容易在數據的功能上進行集成。據的功能上進行集成。整理課件10q GIS GIS作為遙感圖像的處理工具作為遙感圖像的處理工具 基于基于GISGIS數據的幾何糾正和輻射糾正數據的幾何糾正和輻射糾正 圖像分類圖像分類

6、感興趣區(qū)域的選取感興趣區(qū)域的選取q RSRS作為作為GISGIS的數據來源的數據來源 地物要素的提取地物要素的提取 DEMDEM數據生成數據生成 土地利用變化以及地圖數據更新土地利用變化以及地圖數據更新整理課件11 軟件實現軟件實現GISGIS與遙感的集成的三個不同的層次與遙感的集成的三個不同的層次 ： 分離的數據庫，通過文件轉換工具在不同系分離的數據庫，通過文件轉換工具在不同系統之間傳輸文件；統之間傳輸文件； 兩個軟件模塊具有一致的用戶界面和同步的兩個軟件模塊具有一致的用戶界面和同步的顯示；顯示； 集成的最高目的是實現單一的、提供了圖像集成的最高目的是實現單一的、提供了圖像處理功能的處理功能

7、的GISGIS軟件系統。軟件系統。整理課件12 1. GIS作為圖像處理工具作為圖像處理工具 幾何糾正和輻射糾正幾何糾正和輻射糾正 在遙感圖像的實際應用中，需要首先將其轉換在遙感圖像的實際應用中，需要首先將其轉換到某個地理坐標系下，即進行到某個地理坐標系下，即進行幾何糾正。幾何糾正。 方法：方法：利用采集地面控制點建立多項式擬合公利用采集地面控制點建立多項式擬合公式，它們可以從式，它們可以從GISGIS的矢量數據庫中抽取出來，然后的矢量數據庫中抽取出來，然后確定每個點在圖像上對應的坐標，并建立糾正公式。確定每個點在圖像上對應的坐標，并建立糾正公式。在糾正完成后，可以將矢量點疊加在圖像上，以判斷

8、在糾正完成后，可以將矢量點疊加在圖像上，以判斷糾正的效果。糾正的效果。整理課件13 圖像分類圖像分類 對于遙感圖像分類，與對于遙感圖像分類，與GISGIS集成最明顯的好處是訓集成最明顯的好處是訓練區(qū)的選擇，通過矢量柵格的綜合查詢，可以計算多練區(qū)的選擇，通過矢量柵格的綜合查詢，可以計算多邊形區(qū)域的圖像統計特征，評判分類效果，進而改善分邊形區(qū)域的圖像統計特征，評判分類效果，進而改善分類方法。類方法。 此外，在圖像分類中，可以將矢量數據柵格化，并此外，在圖像分類中，可以將矢量數據柵格化，并作為作為“遙感影像遙感影像”參與分類，可以提高分類精度。參與分類，可以提高分類精度。例如，例如，考慮到植被的垂直

9、分帶特性，在進行山區(qū)的植被分類時，考慮到植被的垂直分帶特性，在進行山區(qū)的植被分類時，可以結合可以結合DEMDEM，將其作為一個分類變量。，將其作為一個分類變量。整理課件14 感興趣區(qū)域的選取感興趣區(qū)域的選取 在一些遙感圖像處理中，常常需要只對某在一些遙感圖像處理中，常常需要只對某一區(qū)域進行運算，以提取某些特征，這需要柵一區(qū)域進行運算，以提取某些特征，這需要柵格數據和矢量數據之間的相交運算。格數據和矢量數據之間的相交運算。 整理課件15城市熱島研究城市熱島研究整理課件16 2. 遙感數據作為遙感數據作為GIS的信息來源的信息來源 數據是數據是GIS中最為重要的成分，而遙感提中最為重要的成分，而遙

10、感提供了廉價的、準確的、實時的數據，包括：供了廉價的、準確的、實時的數據，包括： 線以及其他地物要素的提取線以及其他地物要素的提取 DEM數據的生成數據的生成 土地利用變化以及地圖更新土地利用變化以及地圖更新整理課件17 使用遙感圖像作為柵格圖像時應注意的問題：使用遙感圖像作為柵格圖像時應注意的問題： 由于各種因素的影響，使得從遙感數據中由于各種因素的影響，使得從遙感數據中提取的信息不是絕對準確的，在通常的土地利提取的信息不是絕對準確的，在通常的土地利用分類中，用分類中，9090的分類精度就是相當可觀的結的分類精度就是相當可觀的結果，因而需要野外實際的考察驗證果，因而需要野外實際的考察驗證在這

11、個在這個過程中可以使用過程中可以使用GPSGPS進行定位。此外，還要考慮進行定位。此外，還要考慮尺度問題，即遙感影像空間分辨率和尺度問題，即遙感影像空間分辨率和GISGIS數據比數據比例尺的對應關系。例尺的對應關系。 整理課件18二、二、GPSGPS與與GISGIS的集成：的集成： GPS GPS與與GISGIS的集成主要是利用的集成主要是利用GPSGPS的實時空的實時空間定位數據以及間定位數據以及GISGIS的地圖數據和空間分析技的地圖數據和空間分析技術，來實現不同的具體應用目標：術，來實現不同的具體應用目標：q 定位：如定位：如Location-Based ServiceLocation-

12、Based Serviceq 測量：記錄測量：記錄GPSGPS測量軌跡，通過測量軌跡，通過GISGIS計算距離、計算距離、面積等面積等q 監(jiān)控與導航：車輛、船只、飛機等移動物體的監(jiān)控與導航：車輛、船只、飛機等移動物體的動態(tài)監(jiān)控、調度與導航動態(tài)監(jiān)控、調度與導航整理課件19GPS接收機數據接口數據處理顯示數據記錄定位測量監(jiān)控與導航GIS串口通信串口通信整理課件20 作為實時提供空間定位數據的技術，作為實時提供空間定位數據的技術，GPS可以與地可以與地理信息系統進行集成，以實現不同的具體應用目標。理信息系統進行集成，以實現不同的具體應用目標。市話網市話網市話網市話網市話網深圳市連續(xù)運行衛(wèi)星定位導航服

13、務系統結構及通信網絡示意圖深圳市連續(xù)運行衛(wèi)星定位導航服務系統結構及通信網絡示意圖市電信局監(jiān)控分析中心衛(wèi)星定位信號發(fā)射臺FM電臺基準站1基準站2基準站3基準站4基準站5進入移動電話系統用戶用戶全向天線定向天線Modem整理課件21 1 1定位定位 主要在諸如旅游、探險等需要室外動態(tài)定位信息主要在諸如旅游、探險等需要室外動態(tài)定位信息的活動中使用。如果不與的活動中使用。如果不與GIS集成，利用集成，利用GPS接收機和接收機和紙質地形圖，也可以實現空間定位；但是通過將紙質地形圖，也可以實現空間定位；但是通過將GPS接收機連接在安裝接收機連接在安裝GIS軟件和該地區(qū)空間數據的便攜式軟件和該地區(qū)空間數據的

14、便攜式計算機上，可以方便地顯示計算機上，可以方便地顯示GPS接收機所在位置并實接收機所在位置并實時顯示其運動軌跡，進而可以利用時顯示其運動軌跡，進而可以利用GIS提供的空間檢索提供的空間檢索功能，得到定位點周圍的信息，實現決策支持功能，得到定位點周圍的信息，實現決策支持 。整理課件22GPS衛(wèi)星衛(wèi)星定位演示定位演示整理課件23 2 2測量測量 主要應用于土地管理、城市規(guī)劃等領域，主要應用于土地管理、城市規(guī)劃等領域，利用利用GPSGPS和和GISGIS的集成，可以測量區(qū)域的面積或的集成，可以測量區(qū)域的面積或者路徑的長度。者路徑的長度。整理課件24 在進行在進行GPSGPS測量時，要注意以下一些問

15、題，測量時，要注意以下一些問題， 首先，要確定首先，要確定GPSGPS的定位精度是否滿足測量的精度要求，的定位精度是否滿足測量的精度要求，如對宅基地的測量，精度需要達到厘米級，而要在野如對宅基地的測量，精度需要達到厘米級，而要在野外測量一個較大區(qū)域的面積，米級甚至幾十米級的精外測量一個較大區(qū)域的面積，米級甚至幾十米級的精度就可以滿足要求；度就可以滿足要求； 其次，對不規(guī)則區(qū)域或者路徑的測量，需要確定采樣其次，對不規(guī)則區(qū)域或者路徑的測量，需要確定采樣原則，采樣點選取的不同，會影響到最后的測量結果。原則，采樣點選取的不同，會影響到最后的測量結果。整理課件25基準站（坐標已知）GPS衛(wèi)星衛(wèi)星基準站（

16、坐標已知）可測量兩站之可測量兩站之間的位置間的位置整理課件26 3監(jiān)控導航監(jiān)控導航 用于車輛、船只的動態(tài)監(jiān)控，在接收到車輛、船用于車輛、船只的動態(tài)監(jiān)控，在接收到車輛、船只發(fā)回的位置數據后，監(jiān)控中心可以確定車船的運行只發(fā)回的位置數據后，監(jiān)控中心可以確定車船的運行軌跡，進而利用軌跡，進而利用GIS空間分析工具，判斷其運行是否正空間分析工具，判斷其運行是否正常，如是否偏離預定的路線，速度是否異常常，如是否偏離預定的路線，速度是否異常(靜止靜止)等等，等等，在出現異常時，監(jiān)控中心可以提出相應的處理措施，在出現異常時，監(jiān)控中心可以提出相應的處理措施，其中包括向車船發(fā)布導航指令。其中包括向車船發(fā)布導航指令

17、。 整理課件273S3S集成：集成： 3S 3S技術為科學研究、政府管理、社會生技術為科學研究、政府管理、社會生成提供了新的觀測手段、描述語言和思維工具。成提供了新的觀測手段、描述語言和思維工具。3S3S結合應用，三者相互作用形成了結合應用，三者相互作用形成了“一個大腦，一個大腦，兩只眼睛兩只眼睛”的框架，即的框架，即RSRS和和GPSGPS向向GISGIS提供或更提供或更新區(qū)域信息及空間定位，新區(qū)域信息及空間定位，GISGIS進行相應的空間進行相應的空間分析，提取有用的信息，進行綜合集成，為決分析，提取有用的信息，進行綜合集成，為決策提供科學的依據。策提供科學的依據。整理課件28GISGPSRS幾何配準、輔助分類等幾何配準、輔助分類等提供、更新區(qū)域信息提供、更新區(qū)域信息定點查詢專題信息定點查詢專題信息提供、更新空間定位信息提供、更新空間定位信息提供定位遙提供定位遙感信息查詢感信息查詢幾何糾正、訓練區(qū)域幾何糾正、訓練區(qū)域選擇以及分類驗證等選擇以及分類驗證等整理課件29衛(wèi)星定位衛(wèi)