基于RS和GIS的海域地理要素测量方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于RS和GIS的海域地理要素测量方法、系统及装置，方法包括对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据；参照地理坐标系对区域遥感数据进行地理配准；在地理数据库中建立要素数据表、要素类和关系表；在地理数据库中加载区域遥感数据进行分析，并通过测量工具进行地理要素的测量，得到测量数据本发明专利技术通过RS和GIS系统能实现了大面积海域不同时期地理要素的规范、准确、快速测量，不仅节省了野外实地测量人力财力、大大提高了工作效率，而且能够记录历史时期海域地理要素，方便数据分析研究工作的进行。本发明专利技术可广泛应用于地理空间测量中。

Method, system and device for measuring sea area geographical elements based on RS and GIS

The invention discloses a method, system and device for measuring marine geographic elements based on RS and GIS. The method comprises pretreatment of remote sensing data, extraction of data of required regions, obtaining regional remote sensing data, geographic registration of regional remote sensing data with reference to geographic coordinate system, and establishment of element data table in geographic database. By loading the remote sensing data in the geographic database and measuring the geographic elements with the measuring tools, the measuring data can be obtained. The method can realize the standardized, accurate and rapid measurement of the geographic elements in different periods of large area sea area through RS and GIS system, and not only saves the field work. Measurement of human and financial resources, greatly improving the efficiency of work, and can record the historical period of marine geographical elements, facilitate the analysis of data and research work. The invention can be widely applied to geospatial surveying.

【技术实现步骤摘要】
基于RS和GIS的海域地理要素测量方法、系统及装置
本专利技术涉及地理测量
，尤其涉及基于RS和GIS的海域地理要素测量方法、系统及装置。
技术介绍
21世纪是海洋的世纪，海洋要素现场观测对海洋学研究、海洋工程建设和海上国防安全等诸多方面具有深远的意义。比如近年来气候的剧烈变化，恰恰是由大气和海洋共同作用的结果，且受海洋的影响较大，因为海洋表层储存的热量比大气多1000多倍。而海洋存储热量的多少受海流、盐度等条件的影响，通过测量盐度可使研究人员弄清海流和海洋上降雨量的变化，从而研究其对气候的影响。再如利用自持性漂浮仪提供的数据，可画出海洋的气象图，用到计算机气象预测模型上，从而预报如厄尔尼诺等季节性变化的气象现象，等等。因此，海洋温度、电导率、海流等要素的测量具有非同寻常的意义。然而现在缺乏能高效测量海域地理空间要素的方式。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种能提高测量效率的基于RS和GIS的海域地理要素测量方法、系统及装置。本专利技术所采取的技术方案是：基于RS和GIS的海域地理要素测量方法，包括以下步骤：对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据；根据区域遥感数据，并参照地理坐标系对区域遥感数据进行地理配准；建立地理数据库，并在地理数据库中建立要素数据表、要素类和关系表；在地理数据库中加载区域遥感数据进行分析，并通过测量工具进行地理要素的测量，得到测量数据。作为所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量方法的进一步改进，所述的对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据，这一步骤包括：对遥感数据中的陆地遥感影像进行图像校正；对遥感数据中的海洋遥感数据进行数据读取和数据变换；根据校正后的陆地遥感影像和海洋遥感数据，提取所需要区域的陆地遥感影像和海洋遥感数据，得到区域遥感数据。作为所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量方法的进一步改进，所述的对遥感数据中的陆地遥感影像进行图像校正，这一步骤包括：对遥感数据中的陆地遥感影像进行辐射校正，得到辐射校正遥感图像；对辐射校正遥感图像进行噪声去除处理，得到噪声去除遥感图像；对噪声去除遥感图像进行几何校正处理，得到几何校正遥感图像；对几何校正遥感图像进行图像增强处理，得到校正后的陆地遥感图像。作为所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量方法的进一步改进，所述的在地理数据库中加载区域遥感数据进行分析，并通过测量工具进行地理要素的测量，得到测量数据，这一步骤包括：在地理数据库中加载区域遥感数据和对应的矢量地图数据；对区域遥感数据中的海洋遥感数据进行空间插值分析，得到二维水深栅格图层；对二维水深栅格图层进行空间面分析，得到等值线水深数据；对校正后的陆地遥感影像、二维水深栅格图层和等值线水深数据进行空间叠加分析，并绘图得到分析输出图层；将分析输出图层导入到测量工具中，对需要的地理要素进行测量，得到测量数据。本专利技术所采用的另一技术方案是：基于RS和GIS的海域地理要素测量系统，包括：预处理单元，用于对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据；配准单元，用于根据区域遥感数据，并参照地理坐标系对区域遥感数据进行地理配准；建立单元，用于建立地理数据库，并在地理数据库中建立要素数据表、要素类和关系表；分析单元，用于在地理数据库中加载区域遥感数据进行分析，并通过测量工具进行地理要素的测量，得到测量数据。作为所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量系统的进一步改进，所述预处理单元包括：陆地图像校正单元，用于对遥感数据中的陆地遥感影像进行图像校正；海洋数据转化单元，用于对遥感数据中的海洋遥感数据进行数据读取和数据变换；数据提取单元，用于根据校正后的陆地遥感影像和海洋遥感数据，提取所需要区域的陆地遥感影像和海洋遥感数据，得到区域遥感数据。作为所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量系统的进一步改进，所述陆地图像校正单元包括：辐射校正单元，用于对遥感数据中的陆地遥感影像进行辐射校正，得到辐射校正遥感图像；噪声去除单元，用于对辐射校正遥感图像进行噪声去除处理，得到噪声去除遥感图像；几何校正单元，用于对噪声去除遥感图像进行几何校正处理，得到几何校正遥感图像；图像增强单元，用于对几何校正遥感图像进行图像增强处理，得到校正后的陆地遥感图像。作为所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量系统的进一步改进，所述分析单元包括：加载单元，用于在地理数据库中加载区域遥感数据和对应的矢量地图数据；空间插值分析单元，用于对区域遥感数据中的海洋遥感数据进行空间插值分析，得到二维水深栅格图层；空间面分析单元，用于对二维水深栅格图层进行空间面分析，得到等值线水深数据；绘图单元，用于对校正后的陆地遥感影像、二维水深栅格图层和等值线水深数据进行空间叠加分析，并绘图得到分析输出图层；测量单元，用于将分析输出图层导入到测量工具中，对需要的地理要素进行测量，得到测量数据。本专利技术所采用的再一个技术方案是：基于RS和GIS的海域地理要素测量装置，包括：存储器，用于存放程序；处理器，用于执行所述程序，所述程序使得所述处理器执行所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量方法。本专利技术的有益效果是：本专利技术基于RS和GIS的海域地理要素测量方法、系统及装置通过RS和GIS系统能实现对指定海域(岛屿)在指定时期不同水深面积、周长自动测量及岸线轮廓、水深数据可视化、地理空间数据库建立等工作，实现了大面积海域不同时期地理要素的规范、准确、快速测量，不仅节省了野外实地测量人力财力、大大提高了工作效率，而且能够记录历史时期海域地理要素，方便数据分析研究工作的进行。附图说明图1是本专利技术基于RS和GIS的海域地理要素测量方法的步骤流程图；图2是本专利技术基于RS和GIS的海域地理要素测量系统的模块方框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：参考图1，本专利技术基于RS和GIS的海域地理要素测量方法，包括以下步骤：对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据；根据区域遥感数据，并参照地理坐标系对区域遥感数据进行地理配准；建立地理数据库，并在地理数据库中建立要素数据表、要素类和关系表；在地理数据库中加载区域遥感数据进行分析，并通过测量工具进行地理要素的测量，得到测量数据。本实施例中，所述地理配准通过ArcGIS(ArcMap)实现。进一步作为优选的实施方式，所述的对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据，这一步骤包括：对遥感数据中的陆地遥感影像进行图像校正；对遥感数据中的海洋遥感数据进行数据读取和数据变换；根据校正后的陆地遥感影像和海洋遥感数据，提取所需要区域的陆地遥感影像和海洋遥感数据，得到区域遥感数据。进一步作为优选的实施方式，所述的对遥感数据中的陆地遥感影像进行图像校正，这一步骤包括：对遥感数据中的陆地遥感影像进行辐射校正，得到辐射校正遥感图像；对辐射校正遥感图像进行噪声去除处理，得到噪声去除遥感图像；对噪声去除遥感图像进行几何校正处理，得到几何校正遥感图像；对几何校正遥感图像进行图像增强处理，得到校正后的陆地遥感图像。本实施例中，所述辐射校正的过程依次包括传感器校正、大气校正和太阳地校正。所述对噪声去除处理的过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于RS和GIS的海域地理要素测量方法，其特征在于，包括以下步骤：对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据；根据区域遥感数据，并参照地理坐标系对区域遥感数据进行地理配准；建立地理数据库，并在地理数据库中建立要素数据表、要素类和关系表；在地理数据库中加载区域遥感数据进行分析，并通过测量工具进行地理要素的测量，得到测量数据。

【技术特征摘要】
1.基于RS和GIS的海域地理要素测量方法，其特征在于，包括以下步骤：对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据；根据区域遥感数据，并参照地理坐标系对区域遥感数据进行地理配准；建立地理数据库，并在地理数据库中建立要素数据表、要素类和关系表；在地理数据库中加载区域遥感数据进行分析，并通过测量工具进行地理要素的测量，得到测量数据。2.根据权利要求1所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量方法，其特征在于：所述的对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据，这一步骤包括：对遥感数据中的陆地遥感影像进行图像校正；对遥感数据中的海洋遥感数据进行数据读取和数据变换；根据校正后的陆地遥感影像和海洋遥感数据，提取所需要区域的陆地遥感影像和海洋遥感数据，得到区域遥感数据。3.根据权利要求2所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量方法，其特征在于：所述的对遥感数据中的陆地遥感影像进行图像校正，这一步骤包括：对遥感数据中的陆地遥感影像进行辐射校正，得到辐射校正遥感图像；对辐射校正遥感图像进行噪声去除处理，得到噪声去除遥感图像；对噪声去除遥感图像进行几何校正处理，得到几何校正遥感图像；对几何校正遥感图像进行图像增强处理，得到校正后的陆地遥感图像。4.根据权利要求2所述的基于RS和GIS的海域地理要素测量方法，其特征在于：所述的在地理数据库中加载区域遥感数据进行分析，并通过测量工具进行地理要素的测量，得到测量数据，这一步骤包括：在地理数据库中加载区域遥感数据和对应的矢量地图数据；对区域遥感数据中的海洋遥感数据进行空间插值分析，得到二维水深栅格图层；对二维水深栅格图层进行空间面分析，得到等值线水深数据；对校正后的陆地遥感影像、二维水深栅格图层和等值线水深数据进行空间叠加分析，并绘图得到分析输出图层；将分析输出图层导入到测量工具中，对需要的地理要素进行测量，得到测量数据。5.基于RS和GIS的海域地理要素测量系统，其特征在于，包括：预处理单元，用于对遥感数据进行预处理，并提取所需要区域的数据，得到区域遥感数据；...

【专利技术属性】
技术研发人员：余景，胡启伟，陈丕茂，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院南海水产研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44