摘要：網(wǎng)上電子地圖已成為一種全新的地理信息展示方式。基于此，利用遙感影像這一最主要手段作為更新GIS數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源，通過網(wǎng)頁進行發(fā)布，從而實現(xiàn)地理信息的共享。
　　關鍵詞：遙感影像，GIS，網(wǎng)上電子地圖
　　
　　
　　1引言
　　 遙感是當今空間信息獲取和更新的一個非常重要的手段和工具，用遙感技術獲取信息有范圍廣、速度快等特點，且遙感信息中有GIS所需的空間信息和屬性信息，故遙感與GIS的結合是必然的。目前網(wǎng)上電子地圖已成為一種全新的地理信息展示方式，文中將GIS開發(fā)軟件得到的電子地圖通過Internet發(fā)布，從而實現(xiàn)資源、信息的共享。
　　2遙感影像
　　 遙感(RS)是一種非接觸式對地觀測技術，以衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等作為平臺，可以對地球上任何一個位置進行拍照、觀測，其中衛(wèi)星遙感是最主要的手段。
　　與傳統(tǒng)的地形圖獲取手段相比，衛(wèi)星遙感技術具有無可比擬的優(yōu)勢：具有全天候的探測能力，覆蓋范圍大，重復覆蓋周期短，獲得信息現(xiàn)勢性強，使得數(shù)據(jù)從靜態(tài)走向動態(tài)，從單項技術走向多技術集成；因此可以快捷、實時、準確、多時相、多分辨率、動態(tài)地獲取空間信息。
　　 當然，進行遙感觀測時還要考慮到天氣、氣候、環(huán)境等的影響，所以要注意對獲取的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進行檢查。這主要側重在兩個方面：一是檢查衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的覆蓋范圍是否滿足要求；二是檢查影像的云蓋度和影像質(zhì)量。
　　3影像處理
　　 遙感影像在獲取過程中，由于多種原因會導致圖像模糊失真、圖像質(zhì)量退化等，所以直接獲取的遙感影像必須要經(jīng)過處理后才能應用到GIS系統(tǒng)中。一般需要的處理過程有：
　　3.1影像預處理
　　 影像預處理一般包括以下步驟：影像增強、邊緣檢測、膨脹與腐蝕、細化。影像增強是指從影像信息中增強或者突出某些特定信息，削弱或消除某些不需要的信息。邊緣是圖像分割所依賴的重要特征，也是紋理特征的重要信息源和形狀特征的基礎；邊緣檢測是圖像分析和模式識別的主要特征提取手段。遙感影像中，地物可能因為種種原因而出現(xiàn)或大或小的斷裂，利用膨脹的方法可以填補檢測出的邊緣中的間斷；而腐蝕可用來從圖像中消除不相關的細節(jié)。
　　3.2幾何校正
　　可以采用攝影測量中典型的共線方程進行校正：
　　
　　式中，物空間坐標系為O-XYZ，像空間坐標系為o-xy，用(x0，y0)、f表示像主點坐標和焦距，a1-a3、b1-b3、c1-c3為旋轉矩陣的9個參數(shù)。通過一定的控制點計算出相機的內(nèi)外方位元素，結合正射影像上像元的平面坐標和高程，計算出正射影像像元對應在原始影像上的位置。
　　3.3幾何配準
　　 對于掃描生成的柵格圖像是不帶有地理坐標的，所以還需要在柵格圖像上增加地理坐標控制點，使柵格圖像具有地理坐標，這一步驟就稱為“配準”。
　　幾何配準的數(shù)學模型很多，較簡單實用的是采用多項式公式，例如：
　　
　　多項式具有靈活、計算量小、解答簡單等優(yōu)點。多項式的次數(shù)可根據(jù)需要確定，一般的精度可選擇一次多項式，需要求解8個參數(shù)�？稍趦煞�影像上選擇一定數(shù)量的同名像點，利用多余點位進行平差，提高參數(shù)的準確度。點位的選取盡量均勻分布，且具有明顯的特征。
　　3.4圖像鑲嵌
　　 為了將不同的圖像文件拼合在一起形成一幅完整的包含我們感興趣區(qū)域的圖像，需要進行鑲嵌處理。參與鑲嵌的圖像可以是不同時間同一傳感器獲取的，也可以是不同時間不同傳感器獲取的，但同時要求鑲嵌的圖像之間要有一定的重疊度，并校正到同一地圖坐標系中，也就是說待鑲嵌的圖像必須經(jīng)過幾何校正處理。
　　4網(wǎng)上電子地圖的實現(xiàn)
　　4.1GIS數(shù)據(jù)庫更新
　　電子地圖是數(shù)字地圖的深加工，是數(shù)字地圖應用的擴展，通過電子地圖這樣一種現(xiàn)代化表現(xiàn)形式可以開拓數(shù)字地圖的應用范圍。
　　對于GIS數(shù)據(jù)庫的更新主要包括新、舊數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)變化、變化要素空間位置數(shù)據(jù)采集、變化要素屬性數(shù)據(jù)采集、各要素層協(xié)調(diào)處理、更新數(shù)據(jù)檢查和更新數(shù)據(jù)入庫。
　　經(jīng)過本文第3部分所述過程處理的遙感影像，可以作為更新GIS數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源。而具體的影像處理過程包含很大的工作量，可以借助GIS軟件來實現(xiàn)，如美國的MapInfo、國產(chǎn)化的TiTan系列軟件等都是非常優(yōu)秀的GIS開發(fā)軟件。
　　利用遙感影像更新GIS矢量數(shù)據(jù)對從影像上提取的矢量數(shù)據(jù)采用和原始數(shù)據(jù)相同的數(shù)據(jù)結構加以存貯，作為一種新的數(shù)據(jù)源輔助GIS數(shù)據(jù)的建立、維護和更新。對GIS數(shù)據(jù)庫最直接的更新方式是將原有的GIS矢量數(shù)據(jù)庫與糾正后的遙感影像進行疊加顯示。GIS矢量數(shù)據(jù)庫更新的具體流程如圖所示。
　　
　　4.2網(wǎng)絡電子地圖的優(yōu)勢
　　網(wǎng)絡電子地圖就是以互聯(lián)網(wǎng)作為傳播介質(zhì)的一種新型的數(shù)字地圖，相對于傳統(tǒng)地圖或者單機電子地圖，它具有以下特點和優(yōu)點：
　　(1)適應性強由于網(wǎng)絡電子地圖是基于互聯(lián)網(wǎng)的，因而它是全球性的。地圖使用者可以在地球任意位置用互聯(lián)網(wǎng)終端瀏覽、查詢?nèi)我獾貐^(qū)的地圖，不受區(qū)域的限制。
　　(2)實時性好傳統(tǒng)制圖中，地圖更新的周期長、費用高，所以不能滿足使用者的要求。網(wǎng)絡電子地圖是在網(wǎng)上發(fā)布的，能對地圖進行實時更新，因而人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)得到最新的地圖。
　　(3)使用簡單網(wǎng)絡電子地圖用戶可以直接從網(wǎng)上下載地圖閱讀軟件以及獲取所需要的各種地圖，而不用關心地圖的開發(fā)、維護、更新和管理。
　　4.3實現(xiàn)原理及方法
　　現(xiàn)代電子地圖中圖表、視頻、圖像、文本等表現(xiàn)形式比例有所增加，為了更好的在電子地圖中表現(xiàn)各種多媒體信息，在此通過成熟的瀏覽器和網(wǎng)頁技術將多種媒體信息按照美術設計和版面規(guī)劃的要求組織起來，從而使電子地圖達到更高效的傳遞空間信息的目的。
　　在此選用基于位圖的實現(xiàn)方法，也就是指將地理信息的查詢結果以位圖方式傳遞給客戶端。將獲取的遙感影像以光柵位圖的格式存儲(通常是G1F或JPG格式)。最旱的方法是在服務器端也以位圖格式存儲數(shù)據(jù)，通過一個服務器端的CGI程序根據(jù)由客戶端的HTML傳來的地圖查詢參數(shù)，將相應的地圖截取并處理后生成位圖返回給客戶端。這種方式由于僅以某些特定比例掃描，故一般只提供有限的縮放功能，只適用于對地圖精度要求不高僅用做示意的場合。
　　對這種方案的一種改進形式是將位圖作為背景地圖，或者直接在服務器端由矢量地圖生成背景位圖。再輔以矢量地圖數(shù)據(jù)實現(xiàn)標志建筑、道路查詢等功能，然后將空間與非空間信息合成位圖傳給客戶端。這種方案的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，可適用于所有的平臺和瀏覽器，兼容性好。這也是當前網(wǎng)上電子地圖最常用的實現(xiàn)方式。通過這種方式實現(xiàn)本文所述的網(wǎng)上電子地圖功能，其系統(tǒng)結構如圖所示。 
　　
　　系統(tǒng)是基于客戶機，服務器的模式，具體采用B／S的3層邏輯結構，根據(jù)邏輯結構系統(tǒng)分為客戶端、Web服務器與數(shù)據(jù)庫服務器3層進行設計、開發(fā)和部署。利用網(wǎng)頁的交互性，用戶通過瀏覽器向Web服務器發(fā)出Web請求，Web服務器通過ODBC驅(qū)動程序連接到GIS數(shù)據(jù)庫服務器，從而可以完成地理信息的查詢、顯示等功能。
　　此外，可以通過網(wǎng)頁定位技術、CSS技術、JavaScript、ASP等多種技術，增加網(wǎng)上電子地圖的視覺效果，提高其互動性、互操作性。同時，在地圖網(wǎng)頁的制作過程中，還要充分考慮網(wǎng)頁大小、瀏覽器的分辨率、文件大小等。
　　5結束語
　　 本文所提到的基于遙感影像的網(wǎng)上電子地圖技術，對于及時更新GIS數(shù)據(jù)庫，提供普通用戶級的訪問瀏覽有較好的效果，可以滿足大多數(shù)用戶的普通需要。這是GIS實際應用中不可或缺的重要一環(huán)；對于涉及諸如自然資源管理、土地規(guī)劃、江河水利控制等與決策支持相關的應用的要求不能滿足，還有待今后進一步研究改進。
　　參考文獻
　　[1]郭海濤、張衡等，GIS數(shù)據(jù)輔助下的線狀目標自動提取[J]，測繪學院學報，2004,12
　　[2]鄔倫、劉瑜、張晶等,地理信息系統(tǒng)-原理、方法和應用[M]，北京：科學出版社，2001
　　[3]倪金生、李琦、曹學軍，遙感與地理信息系統(tǒng)基本理論和實踐[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2004
　　[4]劉光運、韓麗斌，電子地圖技術與應用[M]，北京：測繪出版社，1996
　　[5]羅云啟、羅毅，數(shù)字化地理信息系統(tǒng)MapInfo應用大全[M]，北京：希望電子出版社，2001