11月26日信息化社会中的地理信息龚健雅-第2部分
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传统的测绘技术，我们有野外测量。野外测量，很多同学可能看到了，我们在工地上或者在野外，经常看到一些拿经纬仪、水准仪和平板仪的，一些测绘工作者，正是这些测绘工作者不辞辛劳。几十年来，为我们国家测得了大量的地形数据，经纬仪、水准仪、平板仪。大家都知道了，就是看的那些拿标杆的。他就是一个点一个点，把地面的一些物体测下来，像我们这一栋大楼，如果要是用传统的测绘，去测的话，可能要半天时间，每个点呢，都要去把它测下来，那么这是非常辛苦的，所以在 大概在本世纪初以后，出现了这个航空摄影以后，我们测绘工作者呢，就想到了，用航空摄影测量的方法来测绘我们的地图，那么它是一个什么原理呢，它是这样的。就是说通过航空摄影，在飞机上安装专门的摄影机，把这个地面得到一个影像，然后这个影像当然是非常严格，而且像机质量也非常高的，那么他就把这些影像呈现在室内。重建一个立体模型，由专门的仪器，把每个点的坐标或者是每条道路，每条河流来把它测绘出来，那么这就是把得到的这些相片，然后通过一种仪器的处理，把它形成一个室内的模型，而我们测绘的人呢，就是在这个室内的模型里面，把这个山，把这些河流，把道路把它测量出来，但这种测量得到的数据，或者我们得到的这个产品的话，还是一张纸质的地图。由于以前呢，没有计算机。那么我们测的时候呢，可以把这些数据呢，一条河流呢，还是画到地图上，只不过是原来我们用野外去测的，现在呢，我们搬到室内来了，所以呢，真正来说的话，我们国家大部分的地图，是由航空摄影测量做的，而现在呢，我们还看到了一些野外测量的，那么这个野外测量的人。已经少多了，因为他主要是测城市的，一些大比例尺的地图，或者是少量的一些点，搞航空摄影呢比较困难，或这就是说没有必要，花费太大的时候我们就用，扛着经纬仪或者是平板仪，就把外面 把它测下来，但是大量的测量工作，还是用航空摄影测量的方法，我们国家已经完成了，全国的1：250000的地图，1：50000的地图，都是用航空摄影测量方法做的，1：10000的，大部分地区的这个1：10000的地图，已经做完了，那么这个、有少部分地区，像这个西藏、新疆有些地区的话，1：10000没有做完，到了城市的话，还有更大的比例尺的，有1：2000 或者是1：500的这么大的比例尺的地图，这是传统上来说的，都是测的这个纸质上的地图，那么对于现在来说的话，我们现在要把这些数据，要放在计算机里面去，现在有哪一些方法呢，我想的话，从这几个方面我们来介绍一下。
第一个，从现有地图上来进行采集，第二个，是应用卫星导航定位系统采集的数据，第三，从航空和遥感影像上采集数据，从现有地图上采集数据，这是我们一个大量的资源，因为我们经过几十年的测绘工作，已经得到了大量的纸质地图，这些图是我们的一个基础。所以我们首先想到，把这些图进行扫描，扫描完以后，我们就把这里面的一个目标，把它重新数字化，把它变成我们的具体对象，能够分析，能够应用的，这些空间的目标，这个时候呢，再存到计算机里面去，这就是从现有的地图上，进行扫描。
第二个，就是利用卫星导航定位系统采集数据，这个卫星导航定位技术呢，是最近二十来年发展出来的一项新的技术，最早的时候，是美国的全球定位系统，就是GPS，我们经常听到这个词，GPS，GPS它是一个这样的概念，在天上发射了24颗卫星，24颗定位卫星呢，围绕着这个天上转，这24颗卫星呢，它从不同的轨道，那么不同的时间，经过我们的地球的上空，一般情况下，我们能够得到四颗卫星的信号，就是说，当我们把一台接受机，放到野外的时候，我们可以得到，四个卫星的这个信号，得到这个信号，我们就可以通过一种计算方法，就是计算这个点，到这个卫星的距离，是吧 计算这个点到卫星的距离，那么卫星它告诉你，它当时所处的位置，那么通过这几个，当时所处的位置的话，我们可以精确地计算出，你这个接收位置，这个点的具体的坐标，就是这个点的具体坐标，这样的话，我们就可以背着一个GPS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，�
