湛江市规划勘测设计院 广东湛江 524002
摘要：在使用传统技术来进行地理信息系统设计的时候，存在地理信息内容粗糙、系统整体运作效率较慢等多个方面的问题。而激光遥感等各类先进技术的融入，显著提高了地理信息系统设计的成效，在未来的发展中应该引起重视。本文先阐述了激光遥感技术在地里信息系统中应用的重要意义，接着从系统硬件选择、地理信息处理手段分析、场景控制模块的设计、信息传递体系的构建、激光遥感的信息整合五个方面，深入全面的探讨了激光遥感技术体系下地理信息系统的具体设计，给相关从业人员也带来了一定的参考与借鉴。
关键词：激光遥感；地理信息系统；系统设计；信息整合
随着我国经济的不断发展，各个城市的现代化建设进程也不断拉近。在这种大背景下，地理信息系统也在我国多个领域得到了较好的应用。比如在城市测绘与建设过程中，地理信息系统能够掌握城市各个位置目标物体的实际情况，并综合展示目标物体的各类地理信息。但在我国的不断发展中，各个领域对于地理信息系统的要求也逐步变高，需要地理信息系统能够积极融合各类新型技术来进行创新发展，提高自身的发展水平。在这种情况下，就有必要分析激光遥感技术在地理信息系统中的实际应用，能够促进整个系统在我国各个领域中的可持续发展。
一、激光遥感技术在地理信息系统中应用的重要意义
激光遥感技术在地理信息系统中应用具有多个方面的重要意义。第一，当前我国所使用的地理信息系统还存在较多的问题，比如地理信息粗糙等。在实际应用的时候，已经无法较好的满足具体项目的需求。而融入了激光遥感技术以后，整个系统的内部细节就能够得到较好的革新，各项数据也会变得更加精确，提高其在各个领域中的应用效果。第二，在贯彻使用了激光遥感技术以后，地理信息系统的可视化应用性能就能够得到显著的提高，可以面向系统使用者直观展示较为全面的地理信息，提高整个系统运作的效率，同时也能够显著加强系统的应用性。第三，在地理信息系统中贯彻使用激光遥感技术也是一种大趋势。这一方面是因为当前地理信息系统本身就存在较多的不足，已经不适应各个领域的需求。另一方面也是因为我国地理测绘领域的技术发展速度非常快，包括遥感技术在内的很多先进技术都能够在地理信息系统中取得较好的应用。综合来看，激光遥感技术在地理信息系统中的应用是一种必然趋势，同时也具有较高的应用成效，能够在我国各个地区进行推广。
二、激光遥感技术体系下地理信息系统的具体设计
（一）系统硬件选择
由于加入了激光遥感技术，因此系统硬件组成也应该基于这项技术来进行相应的调整与优化，能够保证通过激光遥感得到的各类地理信息内容，可以在整个系统中顺畅传播。基于激光遥感技术的相关体系来看，整个系统应该先通过激光遥感设备和GNSS设备来对地理地形进行检测，并且能够实时采集相应的地理信息，同时还要对采集的数据进行预处理。接着系统还要将预处理之后的地理信息发送到三维地理信息处理模块中，并使用ADV-JP2000芯片来完成这些地理信息处理的最终优化。在整套系统的信息传输与处理过程中，系统还需要使用同步储存器、动态储存器、闪存等硬件。这主要是因为在融入了激光遥感技术以后，整个系统能够在运作过程中实时获取大量的地理信息，但最终真正有用的地理信息并不是非常多，有相当一部分信息经过处理和优化以后，会进行数据压缩，形成更为精简的地理信息。而这些硬件的作用就是辅助信息的调取与储存，在提高信息处理效率的同时也能够保证各项有用的地理信息能够得到较好的储存。
（二）地理信息处理手段分析
当前我国很多地理信息系统都在使用一维地理信息和二维曲线相结合的方式来描绘地理信息。这种模式缺乏对地理信息数据的直观全面表达，最终显示的信息也不全。而在使用了激光遥感技术以后，地理信息系统中采集的大部分内容都是三维地理信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此在对这些地理信息进行处理的时候，相关技术人员可以考虑使用OpenGl函数来对三维地理信息与遥感图像之间的融合进行三维描绘。在这个过程中，系统还应该配合三维描绘过程适当的添加一定色彩，使得最终描绘出来的图像跟实际场景基本契合，提高遥感图像对现实景物的还原度。
（三）场景控制模块的设计
在使用了激光遥感技术以后，地理信息系统也应该设计相应的场景控制模块，能够针对虚拟场景中的各个物体来跟现场环境进行匹配。这也需要技术人员能够使用这个模块先对现实场景环境进行相应的分析，并能够有效选取现实场景环境中各类有用的信息。除此之外，这个模块还应该能够对虚拟地理信息产生的物体进行可视化实时控制，保证整个系统的主循环体系能够正常运作。通常来说，这个模块主要通过互联网来促进各类地理数据信息的融合，同时也会对系统中包括GNSS设备等各类工具中的数据进行基本的处理与解析，使得系统具有显著的地理信息优势。
（四）信息传递体系的构建
对于地理信息系统来说，现场测得的各类地理信息不仅要经过一系列处理，同时还要实现信息在整个系统各个模块中的传输。特别是在融入激光遥感技术以后，地理信息的总量也显著增多，同时也增加了一些新型地理信息数据，因此必须要设计专项的网络信息传输模块。这个模块在运作过程中应该能够较好的实现系统与服务端的有效通信。即在正常运作过程中，这个模块会连接系统内部各个模块，并面向各个模块来进行信息传输。在具体传输中，信息模块应该使用RS 422协议来传输，同时整个系统也应该实现有线传输和无线传输两种形式，提高信息传输的最终效率。
（五）激光遥感的信息整合
在融入激光遥感技术以后，整个地理信息系统应该能够通过软件功能来实现激光遥感数据的融合处理。具体来讲，就是将激光雷达所检测到的光谱遥感图像进行三维化处理，最终转化成为系统能够正常接收与使用的融合图像。在系统具体运作过程中，可以使用边缘特征检索的方式，针对那些复杂地理环境中的各个物体进行空间位置、几何形状等多方面的测量，最终使用雅克比矩阵来展示采集到的各个数据信息。
具体来讲，在得到激光雷达采集到的原始遥感图像以后，应该先通过矩阵将其转化成为灰度图像，并在高斯曲率闭合区域中使用角点检测，就能够实现遥感图像中像素点的二阶矩阵跟一阶矩阵之间进行除法操作，最终就能够获得遥感图像的高斯曲率强度函数。接着在闭合区域中筛选关联角点以后，并把微分尺度和积分尺度进行合并，得到像素点的轨迹表达式，最终也就能够获取不同图像的分项矩阵。在针对图像中各个像素点进行一阶分解以后，就能够获取激光雷达的多光谱遥感序列，最终也就完成了整个遥感地理信息的融合处理。
结束语
综合来看，在地理信息系统设计过程中融入激光遥感技术以后，能够显著提高整个系统的技术层次，同时也能够使得系统显示的各类地理信息更加精确全面，提供更多的地理服务。因此在我国地理信息系统的后续发展过程中，相关从业人员应该在平时积极了解激光遥感等各类技术在系统设计中的应用，同时还要多关注一些国内外行业技术前沿动态，在明确自身区域实际情况的基础上，将这些先进技术引入到自身区域中去。而对于地理信息系统来说，也应该逐步丰富内部的模块，不断增设关于图像像素点转化、三维图像信息分析等相关技术，提高整个系统的信息蕴含层次，最终能够促进我国地理信息系统在我国各个领域中得到较好的应用，并在新时代背景下实现创新发展。
参考文献
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论文作者:李伟凡
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/28
标签：遥感论文; 激光论文; 地理信息论文; 地理信息系统论文; 系统论文; 技术论文; 模块论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;