考古測(cè)量復(fù)習(xí)資料

考古測(cè)量復(fù)習(xí)資料第第頁(yè)考古測(cè)量是使用測(cè)量學(xué)的方法手段，對(duì)遺跡的位置、分布、形狀，以及遺址的地理特征等考古研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)測(cè)，并按比例繪制成圖的一種田野考古技術(shù)。通過實(shí)地測(cè)量獲得的圖形，可以幫助考古工作者記錄考古調(diào)查發(fā)掘資料，以彌補(bǔ)其他記錄形式的不足。通過考古測(cè)量繪出的遺跡圖形，具有極強(qiáng)的科學(xué)性，是其他記錄手段所不能代替的考古測(cè)量的任務(wù)主要是測(cè)繪大型遺址平面圖、遺跡分布圖、遺址及其周邊地形圖、區(qū)域的遺址分布圖等3、考古測(cè)量通常是作為獨(dú)立的系統(tǒng)來(lái)使用的，測(cè)量時(shí)允許不與大地坐標(biāo)系相聯(lián)系，而采用獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系。為了測(cè)繪上的方便，考古測(cè)量通常使用磁北方向作為測(cè)量的基本方向，而不考慮磁偏角4、考古測(cè)量運(yùn)用的主要技術(shù)：①測(cè)繪技術(shù)（卷尺丈量、羅盤儀測(cè)量、平板儀測(cè)繪、電子全站儀測(cè)繪、衛(wèi)星定位技術(shù)測(cè)繪（SPS）、攝影測(cè)量技術(shù)等）②遙感技術(shù)（航空影像（航空照片、紅外影像）、衛(wèi)星圖片、水下聲納等）③地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）（考古中各種遺跡、遺物時(shí)空分布特征的綜合）④測(cè)繪、遙感、地理信息系統(tǒng)的結(jié)合5、測(cè)量學(xué)是研究和推算地面點(diǎn)的幾何位置、地球形狀及地球重力場(chǎng)，據(jù)此測(cè)量地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的幾何分布，并結(jié)合某些生活信息和自然信息的地理分布，編制全球和局部地區(qū)各種比例尺地圖的理論和技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)，也稱為測(cè)繪學(xué)。研究?jī)?nèi)容主要包括大地測(cè)量學(xué)、普通測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)、海洋測(cè)繪學(xué)、地質(zhì)制圖學(xué)等6、大地測(cè)量：在對(duì)地表全部或一個(gè)較大的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量時(shí)，則必須考慮地球曲率，才能夠?qū)⒌厍虻谋砻嫘螤罘从车狡矫鎴D紙上。這種考慮地球曲率的測(cè)量方法，稱為大地測(cè)量7、大地水準(zhǔn)面：測(cè)量工作中，假想用處于靜止?fàn)顟B(tài)的平均海水面，形成一個(gè)包圍整個(gè)地球的閉合曲面來(lái)表示地球表面。這一假想的地球表面，稱為大地水準(zhǔn)面8、天文地理坐標(biāo)系：地球以其短徑為軸，自西向東旋轉(zhuǎn)，該軸稱為地軸或自轉(zhuǎn)軸。自轉(zhuǎn)軸與地表面的兩個(gè)焦點(diǎn)叫極點(diǎn)，即地球的南極S和北極N。通過地球表面某一點(diǎn)和兩極的平面為子午面，子午面與地表的交線，叫做該點(diǎn)的子午線、真子午線、經(jīng)線。通過地心并與地軸垂直的平面（赤道面）與地表的交線叫赤道。垂直與地軸的其他平面與地表的交線叫緯線。緯線與赤道平行，與經(jīng)線直角相交經(jīng)線和緯線的位置，按經(jīng)度和緯度來(lái)計(jì)算。通過英國(guó)格林威治天文臺(tái)的子午線為首子午線、本初子午線、起始子午線，是計(jì)算經(jīng)度的起點(diǎn)。從首子午線向東180度以內(nèi)為東經(jīng)，向西180度以內(nèi)為西經(jīng)。緯度是從赤道向南和向北計(jì)算的，向南為南緯，向北為北緯，各90度至兩極。9、大地坐標(biāo)系是以參考橢球面作為基準(zhǔn)面，以起始子午面（通過格林威治天文臺(tái)和地球兩極的平面）和赤道面（通過地心并與地軸垂直的平面）作為在橢球面上確定某一點(diǎn)投影位置的兩個(gè)參考面。9、球心坐標(biāo)系：原點(diǎn)設(shè)在橢球的中心，x,y軸在橢球的赤道面內(nèi)，而且x軸軸通過起始子午面，z軸與橢球旋轉(zhuǎn)軸一致。所以地球上任意一點(diǎn)的空間位置都可以用三維直角坐標(biāo)表示。衛(wèi)星定位系統(tǒng)一般采用球心坐標(biāo)系，即WGS-84（WorldGeodeticSystem1984)坐標(biāo)系，是世界大地坐標(biāo)系統(tǒng)，其坐標(biāo)原點(diǎn)在地心10、高斯平面直角坐標(biāo)系：使用地圖投影的方法把球面上的點(diǎn)移到平面上來(lái)，目前我國(guó)地形圖采用的是高斯地圖投影。高斯投影是設(shè)想有一個(gè)圓柱面橫套在地球球體外面，規(guī)定圓柱面的中心軸與赤道面重合，使它與地球上某一中央子午線相切，然后用投影方法，將中央子午線兩側(cè)各一定經(jīng)差范圍內(nèi)（投影帶，帶寬分為6°和3°）的地區(qū)投影到圓柱面上，再將此柱面展開即成為投影面。故高斯投影又稱為橫軸橢圓形柱投影11、平面直角坐標(biāo)系：在小區(qū)域內(nèi)測(cè)量時(shí)適用，需預(yù)先確定坐標(biāo)原點(diǎn)的位置與坐標(biāo)軸方向，如附近沒有國(guó)家控制點(diǎn)，成圖面積又較小，可將坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)于測(cè)區(qū)的西南角。正北方向有真北和磁北兩種，考古測(cè)量一般采用后者12、地面點(diǎn)高程（高程系）：要建立全國(guó)統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，必須確定一個(gè)高程基準(zhǔn)面（一個(gè)國(guó)家測(cè)定的并統(tǒng)一使用的大地水準(zhǔn)面標(biāo)準(zhǔn)），高程基準(zhǔn)面上的點(diǎn)為大地水準(zhǔn)點(diǎn)，用來(lái)作為測(cè)量海拔高度的起算點(diǎn)。為了維護(hù)平均海水面的高程，必須設(shè)立與驗(yàn)潮站相聯(lián)系的水準(zhǔn)點(diǎn)作為高程起算點(diǎn)，該水準(zhǔn)點(diǎn)叫水準(zhǔn)原點(diǎn)。地面某點(diǎn)沿鉛垂線方向到大地水準(zhǔn)面（高程基準(zhǔn)面）的距離，稱為該點(diǎn)的絕對(duì)高程或海拔，簡(jiǎn)稱高程，用H表示。13、地圖是根據(jù)一定的數(shù)學(xué)法則，使用專門符號(hào)（包括注記符號(hào)），經(jīng)過制圖綜合將地球表面縮繪于平面上的圖件，有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、制圖對(duì)象和圖面整飾三個(gè)組成部分。14、地形圖：凡是圖上既表示出道路、河流、居民地等一系列固定物體的平面位置，又表示出各種高低起伏形態(tài)，并經(jīng)過綜合取舍，按比例縮小后用規(guī)定的符號(hào)和一定的表示方法描繪在圖紙上的正射投影圖，都可稱為地形圖。地形圖的內(nèi)容包括編號(hào)、名稱、比例、注記（方向系統(tǒng)、坐標(biāo)系、高程系、圖式符號(hào)）、繪圖、日期、單位等15、探方平剖面圖的比例：通常選擇1：50的比例，探方平面圖中只繪出遺跡的外輪廓，不作細(xì)部表現(xiàn)。遺跡圖的比例：考古發(fā)掘中要求對(duì)所發(fā)現(xiàn)的遺跡都要現(xiàn)場(chǎng)繪制其平、剖面圖。繪制遺跡平剖面圖時(shí)一般選擇1：20的比例，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的遺跡可用1：10的比例，對(duì)于較大型的遺跡可選用1：40或1：50的比例。16、地貌特征線或地性線：各種地貌的形狀雖千變?nèi)f化，但實(shí)際上都可以近似地看成由不同方向和不同傾斜面所組成的曲面。兩相鄰傾斜面相交的棱線稱為地貌特征線或地性線17、地貌特征點(diǎn)：在地面坡度變化的地方，如山頂點(diǎn)、盆地中心最低點(diǎn)、鞍部最低點(diǎn)、谷口點(diǎn)、山腳點(diǎn)、坡度變換點(diǎn)等，都稱為地貌特征點(diǎn)。18、等高線：是地面上高程相同的點(diǎn)所連接成的閉合曲線。等高線也可以看作是不同海拔高度的水平面與實(shí)際地面的交線，所以等高線是閉合曲線。在等高線上標(biāo)注的數(shù)字為該等高線的海拔高度。19、相鄰等高線間的水平距離叫做等高線平距。等高線平距越大表明坡度越小，等高線平距越小表明坡度越大20、等高線的種類：（1）首曲線也稱為基本等高線，是按照測(cè)量規(guī)范規(guī)定的等高距測(cè)繪的等高線。首曲線可以顯示地形的基本形態(tài)。（2）計(jì)曲線也稱為加粗等高線，為了用圖方便從0米起每隔四條基本等高線加粗描繪一條等高線。如等高距為5米，圖上25米、50米、75米、100米等高線即為加粗等高線。在計(jì)曲線上標(biāo)記等高線的高程。（3）間曲線也稱為半距等高線，為了顯示地表的局部特征，在兩條首曲線之間用長(zhǎng)虛線加繪1/2基本等高距的等高線。（4）助曲線也稱為輔助等高線，是按1/4基本等高距用短虛線繪出的等高線。用來(lái)顯示基本等高線和間曲線都不能表示的地形。21、等高線地形圖測(cè)繪：⑴地貌測(cè)繪：測(cè)定地性點(diǎn)（山頂、鞍部、山脊、山谷的地形變換點(diǎn)，地形復(fù)雜的地方應(yīng)多測(cè)碎部地性點(diǎn)）；連接地性線（通常以實(shí)線連成山脊線，以虛線連成山谷線）；確定等高線應(yīng)通過的點(diǎn)位（所有等高線的高程都是等高距的整數(shù)倍，碎部點(diǎn)的位置往往不是等高線通過的點(diǎn)位）；勾繪等高線⑵地形圖檢查：作業(yè)時(shí)檢查（地物遺漏、地貌表示、符號(hào)使用、線條清晰、注記齊全）；測(cè)圖結(jié)束后的檢查（室內(nèi)檢查、野外巡視檢查、野外儀器檢查）⑶地形圖清繪22、地形圖在考古工作中的應(yīng)用：確定地面點(diǎn)的高程、經(jīng)緯度與坐標(biāo)；根據(jù)點(diǎn)的經(jīng)緯度與坐標(biāo)值在地形圖上進(jìn)行標(biāo)繪；繪制地形圖上已知方向的橫斷面圖；編繪考古遺跡分布圖23、皮尺分為：刻劃尺（用尺上所刻的零分劃線作尺的零點(diǎn)）與端點(diǎn)尺（以尺頭最外端作零點(diǎn)）24、卷尺丈量所用工具：鋼卷尺或皮尺，測(cè)釬、標(biāo)桿、垂球、水準(zhǔn)器等25、測(cè)釬：用來(lái)標(biāo)記尺段和計(jì)算已丈量過的整尺數(shù)量的。一段磨尖，另一端彎成回環(huán)，全長(zhǎng)約40厘米，每組測(cè)釬為11根。26、標(biāo)桿：為木質(zhì)圓桿，長(zhǎng)2米、2.5米或3米，一端裝有鐵尖，便于插入地面。全桿用紅白油漆區(qū)分為20厘米長(zhǎng)的格區(qū)，以便于遠(yuǎn)方辨認(rèn)，也可作粗略的距離測(cè)量。27、如果所測(cè)量的兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，丈量就要分段進(jìn)行。為了保證每一段的丈量都是在連接兩端點(diǎn)的直線上，首先要用標(biāo)桿敷設(shè)通過兩端點(diǎn)的直線。使用測(cè)桿敷設(shè)直線的方法，稱為三桿法。要測(cè)量平地上AB兩點(diǎn)間的距離，需由甲、乙兩名測(cè)量員持皮尺、標(biāo)桿、測(cè)釬等工具從A點(diǎn)向B點(diǎn)放尺測(cè)量。28、傾斜地面上水平距離測(cè)量⑴水平線法測(cè)量在坡度不大的情況下，可以采用。注意：采用此方法丈量水平距離時(shí)，每一測(cè)段的測(cè)量長(zhǎng)度不要超過20米，否則皮尺會(huì)產(chǎn)生較大的下垂，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。⑵互不通視地形29、探方的排序考古發(fā)掘布設(shè)的探方，需要對(duì)其進(jìn)行編號(hào)。探方的編號(hào)按其排序方式而定，探方的排序通常采用坐標(biāo)法（以發(fā)掘區(qū)的西南角為總坐標(biāo)基點(diǎn)（原點(diǎn)），以第一象限覆蓋整個(gè)遺址，序號(hào)由探方的縱橫坐標(biāo)構(gòu)成，如T0203表示橫排第2個(gè)、縱列第3個(gè)探方。坐標(biāo)法排序，只要讀出探方編號(hào)就能夠迅速查出其在發(fā)掘區(qū)的準(zhǔn)確位置）和排列法（按探方分布次序編號(hào)，從發(fā)掘區(qū)西南角算起，橫向或縱向依次從1號(hào)開始，如T1、T2···。發(fā)掘面積較大或遺址有自然地形或人為分割時(shí)，可以采用分區(qū)編號(hào)。如T101表示第一區(qū)的第1個(gè)探方；T201表示第二區(qū)的第個(gè)探方。也可以用A、B、C···或Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ···等形式來(lái)表示區(qū)號(hào)，如AT1，ⅡT1。多次發(fā)掘的遺可以將發(fā)掘次數(shù)或發(fā)掘年份編入探方序號(hào)，如T301表示第三次發(fā)掘的第一個(gè)探方，98T1表示98年發(fā)掘的第一個(gè)探方）兩種30、地質(zhì)羅盤儀：由三部分組成：指示方向的磁針和刻度盤；瞄準(zhǔn)方向的照準(zhǔn)覘孔、照準(zhǔn)準(zhǔn)星及反光鏡；觀測(cè)水平及傾斜角的圓核水準(zhǔn)器和長(zhǎng)核水準(zhǔn)器31、方位角與象限角的換算關(guān)系：Ⅰ象限內(nèi)：方位角=象限角；Ⅱ象限內(nèi)：方位角=180度-象限角；Ⅲ象限內(nèi)：方位角=180度+象限角；Ⅳ象限內(nèi)：方位角=360度-象限角32、羅盤儀測(cè)量方法⑴磁方位角測(cè)量：有兩種情況：一是測(cè)定遠(yuǎn)方目標(biāo)與所在位置之間的方位；一是測(cè)定遺跡和探方邊線的方向。當(dāng)觀測(cè)目標(biāo)的仰角小于45度或俯角小于15度時(shí)，從反光鏡中可看到目標(biāo)，并使水準(zhǔn)器的氣泡居中，直至長(zhǎng)覘板和目標(biāo)的像同時(shí)被鏡面的中線所平分，即可按磁針北端讀數(shù)來(lái)讀取磁方位角。當(dāng)目標(biāo)俯角大于15度，反光鏡中不易看到目標(biāo)時(shí)，需要將羅盤儀調(diào)轉(zhuǎn)180度，再參照上述方法，按磁針南端來(lái)讀出方位角。⑵水平線測(cè)量：考古測(cè)量中繪制遺跡及探方剖面圖時(shí)，首先要敷設(shè)水平基線，以水平基線為基準(zhǔn)來(lái)測(cè)定遺跡及地層的剖面形狀。使用地質(zhì)羅盤儀測(cè)量時(shí)，將羅盤儀側(cè)立通過長(zhǎng)盒水準(zhǔn)器游標(biāo)及測(cè)斜刻度盤測(cè)定水平。⑶傾斜角測(cè)量：測(cè)量?jī)A斜角時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉磁針制動(dòng)開關(guān)。如果測(cè)量一個(gè)傾斜邊的角度，直接將羅盤側(cè)立于斜邊上，用手調(diào)整敷設(shè)一條與坡面平行的測(cè)量基線，將羅盤儀側(cè)立通過長(zhǎng)盒水準(zhǔn)器游標(biāo)及測(cè)斜刻度盤測(cè)定基線的傾斜角。通過傾斜角、斜率以及兩點(diǎn)之間的水平距離、傾斜距離可以計(jì)算出高羅盤儀后面的手把，使長(zhǎng)盒水準(zhǔn)器居中，水準(zhǔn)器下的指針?biāo)傅牡妆P刻線讀數(shù)即為傾斜角度。使用地質(zhì)羅盤儀測(cè)量坡地傾斜角時(shí)，應(yīng)在所測(cè)坡地上差33、衛(wèi)星定位系統(tǒng)（SatellitePositioningSystem)是利用在空間飛行的衛(wèi)星不斷向地面廣播發(fā)送加載某些特殊定位信息的無(wú)線電信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位測(cè)量的定位系統(tǒng)。34、衛(wèi)星定位系統(tǒng)一般包含三個(gè)部分：空間部分（衛(wèi)星星座）、地面控制部分（地面監(jiān)控系統(tǒng)）與用戶設(shè)備部分（信號(hào)接收機(jī)）。35、.作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，在航空、航天、軍事、交通、運(yùn)輸、資源勘探、通信、氣象等幾乎所有的領(lǐng)域中，都被作為一項(xiàng)非常重要的技術(shù)手段和方法，用來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航、定時(shí)、定位、地球物理參數(shù)測(cè)定和大氣物理參數(shù)測(cè)定等36、GPS接收機(jī)的分類按用途分：：導(dǎo)航型接收機(jī)，測(cè)地型接收機(jī)，授時(shí)型接收機(jī)，姿態(tài)測(cè)量型接收機(jī)按接收機(jī)通道分類：多通道GPS接收機(jī)，序貫通道GPS接收機(jī)，多路復(fù)用通道接收機(jī)。37、GPS控制測(cè)量：主要特點(diǎn)：(1)全天候；(2)全球覆蓋；(3)三維定速定時(shí)高精度；(4)觀測(cè)處理自動(dòng)化，快速省時(shí)高效率；(5)應(yīng)用廣泛多功能。38、考古發(fā)掘中GIS建設(shè)1、表現(xiàn)在考古發(fā)掘中，發(fā)掘中獲得的所有數(shù)據(jù)都可以在GIS中進(jìn)行組織，建立考古發(fā)掘的圖文數(shù)據(jù)庫(kù)。2、建立探方格網(wǎng)、發(fā)掘區(qū)范圍圖層；各類遺跡的圖層（房址、墓葬、灰坑、建筑基址、水利設(shè)施、道路等）。3、每個(gè)遺跡圖層有對(duì)應(yīng)的屬性表，存儲(chǔ)屬性信息。如墓葬圖層可以設(shè)置編號(hào)、位置、方向、層位、文化屬性、年代、尺寸（長(zhǎng)、寬以及深度）、發(fā)掘經(jīng)過、堆積層次、形制與構(gòu)造、葬具、人骨、隨葬品、相關(guān)遺跡、保存狀況、兆域、地面建筑、工具痕跡、取樣情況、附圖號(hào)、附表號(hào)、攝像號(hào)、備注、記錄者、記錄日期等。其他遺跡可以根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)置相關(guān)屬性。4、在設(shè)置屬性表各字段時(shí)，需要根據(jù)每個(gè)字段的內(nèi)容選擇字段類型（如數(shù)字類型、日期類型、文本類型等）。5、考古發(fā)掘中各遺跡的詳細(xì)圖形也都可以通過GIS表示，甚至可以表現(xiàn)墓葬中的器物、陶片分布等細(xì)節(jié)特征。6、系統(tǒng)建成后，可根據(jù)需要進(jìn)行空間疊置、查詢、分析、研究、輸出。生成的圖形文件可轉(zhuǎn)換為DXF甚至TIF格式，滿足報(bào)告發(fā)表和展示緩沖區(qū)分析：緩沖區(qū)又稱影響區(qū)或影響帶，是指圍繞地理要素的一定寬度的區(qū)域。緩沖區(qū)分析是用來(lái)確定不同地理要素的空間鄰近性和鄰近程度的一類操作。坡度與坡向：地面的坡度是表示地表面斜坡的傾斜程度。也可以定義為過地面點(diǎn)的切面與水平面的夾角。地面的坡向就是坡面的朝向，是坡面法線在水平面上的投影與正北方向的夾角，可細(xì)分為8個(gè)方向。在地學(xué)領(lǐng)域中，通常根據(jù)法線在水平面上的投影位置，將其分成陽(yáng)坡、陰坡、半陽(yáng)坡和半陰坡。可視性分析：屬于對(duì)地形最優(yōu)化處理的范疇，分兩種情況，其一為通視性分析，現(xiàn)實(shí)兩點(diǎn)之間的通視情況，從而判斷從一個(gè)觀察點(diǎn)是否能看到目標(biāo)物；其二是可視域分析，分析從一個(gè)或多個(gè)觀察點(diǎn)可以觀察的區(qū)域。遺址或聚落的可視范圍，或一組遺址間能否互相通視，在考古學(xué)的景觀結(jié)構(gòu)中有著極為重要的作用（軍事要塞與墓塚的位置選擇）。水文分析：水文分析就是研究地表水流等情況。GIS軟件可以根據(jù)地形數(shù)據(jù)模擬生成局部區(qū)域中水流的方向，計(jì)算出最小溝谷的集水區(qū)域。集水區(qū)域間的分界線就是分水嶺，分水嶺包圍的區(qū)域稱為一條河流或水系的流域。由流域產(chǎn)生的地形特征對(duì)古代聚落的分布、人類生產(chǎn)活動(dòng)等具有最直接的影響?？臻g信息的可視化：可視化是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將測(cè)量或科學(xué)計(jì)算過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來(lái)，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)?？臻g信息可視化是科學(xué)計(jì)算可視化在地學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用和體現(xiàn)，指利用地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)、將地學(xué)信息輸入、查詢、分析、處理，采用圖形、圖像，結(jié)合圖表、文字，以可視化形式，實(shí)現(xiàn)交互處理和顯示的理論、方法和技術(shù)?？臻g信息可視化特點(diǎn)1、可視化過程的交互性。要為用戶提供使用、操作、控制、管理和開發(fā)系統(tǒng)的功能。表現(xiàn)為界面、信息查詢與可視化過程控制的交互性。2、信息表達(dá)的可視性。數(shù)據(jù)可以通過圖像、曲線、二維圖形、三維圖形和動(dòng)畫來(lái)顯示，并可以對(duì)其模式和相互關(guān)系進(jìn)行可視化分析。3、信息表達(dá)載體的多維性。指空間信息可視化表達(dá)涉及多種載體。空間信息三維可視化三維可視地面模型在三維仿真和三維圖形的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)三維測(cè)量和分析?；诙嗝襟w技術(shù)（圖、文、聲、光、電技術(shù)）的可視化，也是空間信息可視化的重要內(nèi)容。虛擬現(xiàn)實(shí)是空間信息可視化的新方式，是對(duì)現(xiàn)實(shí)或虛幻現(xiàn)實(shí)的仿真模擬，通過人與計(jì)算機(jī)的交互操作，產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)世界相同的反饋信息，生成一個(gè)逼真的視覺、聽覺、觸覺及味覺等三維感官世界。虛擬現(xiàn)實(shí)具有交互性、想象性、沉浸感三個(gè)特征。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在考古學(xué)中的應(yīng)用就是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成逼真的三維古代環(huán)境、古代城市、考古遺址、考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)等，并配以相關(guān)的聲音等信息，動(dòng)態(tài)重現(xiàn)古代歷史。GIS在考古中的應(yīng)用全景展望1、在考古空間信息管理中的應(yīng)用。2、在考古信息重組、整合、綜合分析方面的應(yīng)用。揭示人類社會(huì)在不斷發(fā)展過程中的社會(huì)特征、人地關(guān)系及其發(fā)展、演變規(guī)律。3、輸出功能在考古制圖中的作用?？筛鶕?jù)不同需要進(jìn)行不同信息圖層的分層輸出，如遺址分布圖、遺址中各類遺跡分布圖、考古遙感專題制圖以及三維地形圖等。4、測(cè)繪、遙感、GIS、虛擬現(xiàn)實(shí)等的綜合應(yīng)用。全站儀全站儀，即全站型電子速測(cè)儀（ElectronicTotalStation），是一種集光學(xué)、機(jī)械、電子元件為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)，同時(shí)具備了電子經(jīng)緯儀與光電測(cè)距儀的功能。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作，所以稱之為全站儀。廣泛用于控制測(cè)量、細(xì)部測(cè)量、施工放樣、變形觀測(cè)等的測(cè)量作業(yè)中。全站儀的發(fā)展歷程1、光學(xué)速測(cè)儀測(cè)距，高程由光學(xué)經(jīng)緯儀測(cè)得，適用于短距離，低精度的測(cè)量。2、電磁波測(cè)距儀出現(xiàn)，使得測(cè)距更長(zhǎng)，時(shí)間更短，精度更高。同時(shí)電子經(jīng)緯儀也已出現(xiàn)。3、半站儀，即光電測(cè)距儀與電子經(jīng)緯儀的組合。4、積木式全站儀，即電子速測(cè)儀、電子經(jīng)緯儀、電子記錄系統(tǒng)各是一個(gè)整體，可以分離使用，也可以通過電纜或接口把它們組合起來(lái)，形成完整的全站儀。5、整體式全站儀，即將光電測(cè)距儀的光波發(fā)射接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸組合為同軸的整體式全站儀。全站儀分類：1、經(jīng)典型全站儀。也稱為常規(guī)全站儀，它具備全站儀電子測(cè)角、電子測(cè)距和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄等基本功能，有的還可以運(yùn)行廠家或用戶自主開發(fā)的機(jī)載測(cè)量程序。2、機(jī)動(dòng)型全站儀。在經(jīng)典全站儀的基礎(chǔ)上安裝軸系步進(jìn)電機(jī)，可自動(dòng)驅(qū)動(dòng)全站儀照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)。在計(jì)算機(jī)的在線控制下，機(jī)動(dòng)型系列全站儀可按計(jì)算機(jī)給定的方向值自動(dòng)照準(zhǔn)目標(biāo)，并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)正、倒鏡測(cè)量。3、無(wú)合作目標(biāo)性全站儀。無(wú)合作目標(biāo)型全站儀是指在無(wú)反射棱鏡的條件下，可對(duì)一般的目標(biāo)直接測(cè)距的全站儀。因此，對(duì)不便安置反射棱鏡的目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，無(wú)合作目標(biāo)型全站儀具有明顯優(yōu)勢(shì)。4、智能型全站儀。在機(jī)動(dòng)化全站儀的基礎(chǔ)上，儀器安裝自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別與照準(zhǔn)的新功能，因此在自動(dòng)化的進(jìn)程中，全站儀進(jìn)一步克服了需要人工照準(zhǔn)目標(biāo)的重大缺陷，實(shí)現(xiàn)了全站儀的智能化。在相關(guān)軟件的控制下，智能型全站儀在無(wú)人干預(yù)的條件下可自動(dòng)完成多個(gè)目標(biāo)的識(shí)別、照準(zhǔn)與測(cè)量，因此，智能型全站儀又稱為“測(cè)量機(jī)器人”。徠卡超站儀：帶有強(qiáng)大GPS功能，RTK定位精度厘米級(jí)一鍵確定測(cè)站坐標(biāo)建站方便，無(wú)需控制點(diǎn)完成定向后可立即測(cè)量，更容易，更快捷所有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中全站儀特性1、自動(dòng)檢測(cè)和改正功能，在一定誤差范圍內(nèi)，儀器可以將校正后的軸系殘留誤差通過軟件修正。2、雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，和計(jì)算機(jī)可以雙向傳輸數(shù)據(jù)3、程序化特性，內(nèi)置有坐標(biāo)、懸高、偏心等測(cè)量模式4、特殊性，帶伺服馬達(dá)的全站儀可以自動(dòng)跟蹤目標(biāo)，超站儀甚至可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的測(cè)量。5、統(tǒng)一性和開放性，儀器間具有統(tǒng)一的儲(chǔ)存介質(zhì)、數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)格式，達(dá)到相互間的數(shù)據(jù)共享和開放全站儀的安置1、對(duì)中。將儀器中心安置在測(cè)站點(diǎn)上，使儀器中心與測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心在同一鉛垂線上。2、整平。使儀器豎軸豎直，水平度盤安置成水平位置。使用圓水準(zhǔn)器初步整平，而后用管水準(zhǔn)器精確整平。3、精確對(duì)中與整平。精確整平后再觀察是否對(duì)中，而后重復(fù)整平，直至儀器中心與測(cè)站點(diǎn)中心重合。幾種測(cè)量距離測(cè)量坐標(biāo)測(cè)量懸高測(cè)量放樣測(cè)量偏心測(cè)量與對(duì)邊測(cè)量使用全站儀的注意事項(xiàng)1、操作時(shí)只用手指接觸儀器，觀測(cè)時(shí)不要用雙手扶持儀器或三腳架。避免在惡劣自然條件、高粉塵、無(wú)良好排風(fēng)設(shè)備或靠近易燃物品環(huán)境下使用儀器，以免發(fā)生意外，避免強(qiáng)烈震動(dòng)。2、不能自行拆卸和重裝儀器，以免影響測(cè)量精度。3、不得直接用望遠(yuǎn)鏡觀察太陽(yáng)，以免造成失明。也不能直接用望遠(yuǎn)鏡觀察經(jīng)棱鏡或其他反光物體反射的陽(yáng)光，以免損傷視力。4、在免棱鏡測(cè)量狀態(tài)下，不能從正面觀察望遠(yuǎn)鏡中的激光束。同時(shí)要防止激光束照準(zhǔn)他人眼睛和面部。全站儀在考古工作中的應(yīng)用1、布設(shè)探方。精度高，定位準(zhǔn)確，不受地形限制。2、細(xì)部測(cè)量。測(cè)量遺跡各細(xì)部點(diǎn)的坐標(biāo)，而后在坐標(biāo)紙上逐點(diǎn)描繪，最終繪制成圖。3、控制測(cè)量。可采用已知控制點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，也可設(shè)定任意點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。4、地形測(cè)量（等高線）。地形起伏大的區(qū)域多測(cè)點(diǎn)，地形較為平坦的區(qū)域少測(cè)點(diǎn)。攝影測(cè)量學(xué)是研究利用攝影影像測(cè)定目標(biāo)物的形狀、大小、空間位置、性質(zhì)和相互關(guān)系，從幾何和物理方面進(jìn)行分析處理，對(duì)所攝對(duì)象的本質(zhì)提供各種資料的一門學(xué)科?！z影測(cè)量的主要特點(diǎn)：不必直接量測(cè)物體一般在室內(nèi)進(jìn)行，很少受自然和地理?xiàng)l件的限制靜態(tài)、動(dòng)態(tài)物體均可測(cè)量，信息豐富，形象直觀可以進(jìn)行立體量測(cè)智能化、自動(dòng)化，適用于大范圍的地形測(cè)繪，成圖快，效率高產(chǎn)品形式多樣，可生成紙質(zhì)地圖、數(shù)字線劃地圖（DLG）、數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字正射影像地圖（DOM）等產(chǎn)品?！z影測(cè)量的出現(xiàn)（感覺不要可略）·1851—1859年法國(guó)陸軍上校勞賽達(dá)特提出的交會(huì)攝影測(cè)量，被稱為攝影測(cè)量學(xué)的真正起點(diǎn)。最早的航空攝影照片是1858年納達(dá)在氣球上從空中拍攝地面的照片?！?903年萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)，使航空攝影的應(yīng)用成為可能。第一次世界大戰(zhàn)期間第一臺(tái)航空攝影機(jī)問世?！ず娇諗z影測(cè)量比地面攝影具有明顯的優(yōu)越性，是20世紀(jì)以來(lái)大面積測(cè)繪并繪制地形圖的最有效、快速的方法?！z影測(cè)量的原理·前方交會(huì)方法在兩個(gè)已知控制點(diǎn)A、B上架設(shè)儀器，分別測(cè)量水平角與AP、BP方向豎直角，然后根據(jù)觀測(cè)數(shù)值與A、B點(diǎn)的坐標(biāo)值，計(jì)算未知點(diǎn)的坐標(biāo)。攝影測(cè)量是在被測(cè)物體前的兩個(gè)已知位置（攝站）攝取兩張影像（左影像與右影像），然后在室內(nèi)利用攝影測(cè)量?jī)x器量測(cè)左右影像上的同名點(diǎn)（空間同一個(gè)點(diǎn)在左、右影像上的像點(diǎn)）的影像坐標(biāo)，交會(huì)得到空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)。攝影測(cè)量不僅僅可以測(cè)量一個(gè)空間點(diǎn)，而且能利用影像重建和測(cè)量空間三維物體的模型，即可以對(duì)“面”（影像）進(jìn)行測(cè)量?！z影測(cè)量學(xué)的分類1.根據(jù)攝影機(jī)所處位置的不同：地面攝影測(cè)量、航空攝影測(cè)量、航天攝影測(cè)量①地面攝影測(cè)量是指利用安置在地面上基線兩端點(diǎn)處的攝影機(jī)向目標(biāo)拍攝立體像對(duì)，對(duì)所攝目標(biāo)進(jìn)行測(cè)繪的技術(shù)。用于險(xiǎn)阻高山區(qū)、小范圍山區(qū)和丘陵地區(qū)測(cè)圖，還用于地質(zhì)、冶金、采礦、水利、鐵道等方面的勘察。②航空攝影測(cè)量指的是在飛機(jī)上用航攝儀器對(duì)地面連續(xù)攝取像片，結(jié)合地面控制點(diǎn)測(cè)量、調(diào)繪和立體測(cè)繪等步驟，繪制出地形圖的作業(yè)。③航天攝影測(cè)量是指利用航天攝影資料所進(jìn)行的攝影測(cè)量。2.根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同：地形測(cè)量、非地形測(cè)量①地形測(cè)量簡(jiǎn)單而言，指以測(cè)制地形圖為目的的攝影測(cè)量（參照攝影測(cè)量的概念）。②非地形攝影測(cè)量是攝影測(cè)量的一個(gè)分支，不以測(cè)制地形圖為目的，主要研究物體的形狀和大小的理論和技術(shù)，可以直接運(yùn)用航空攝影測(cè)量與地面攝影測(cè)量的理論，或稍加改變。非地形攝影測(cè)量的資料既可用解析法處理，也可用模擬法處理，由于這些靈活性，使得非地形攝影測(cè)量廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，其中以近景攝影測(cè)量(攝影距離在300米以內(nèi))使用最普遍，而近景攝影測(cè)量在建筑、生物醫(yī)學(xué)、工業(yè)方面的應(yīng)用最為成熟，從而形成了建筑攝影測(cè)量、工程和工業(yè)攝影測(cè)量、生物醫(yī)學(xué)與生物工程攝影測(cè)量等新的分支。3.根據(jù)技術(shù)處理手段（發(fā)展階段）的不同：模擬攝影測(cè)量、解析攝影測(cè)量、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量攝影測(cè)量的發(fā)展階段（1）模擬攝影測(cè)量通過光學(xué)/機(jī)械方法模擬攝影過程，使兩個(gè)投影器恢復(fù)攝影時(shí)的位置、姿態(tài)和相互關(guān)系，形成一個(gè)比實(shí)地縮小了的幾何模型，即所謂攝影過程的幾何反轉(zhuǎn)，在此模型上的量測(cè)即相當(dāng)于對(duì)原物體的量測(cè)，并通過機(jī)械或齒輪傳動(dòng)的方式將量測(cè)結(jié)果直接繪成各種圖件。上世紀(jì)30年代—70年代，主要測(cè)量?jī)x器工廠所研制和生產(chǎn)的各種類型模擬測(cè)圖儀器都是針對(duì)航空攝影測(cè)量。（2）解析攝影測(cè)量解析攝影測(cè)量是以電子計(jì)算機(jī)為主要手段，通過對(duì)攝像影片的量測(cè)和解析計(jì)算的交會(huì)方法來(lái)研究和確定被攝物體的幾何與物理信息，并提供各種攝影測(cè)量產(chǎn)品的科學(xué)。解析測(cè)圖儀是世界上首先實(shí)現(xiàn)測(cè)圖數(shù)字化的儀器。在機(jī)助測(cè)圖軟件控制下，將立體模型上測(cè)得的結(jié)果首先存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，然后再傳送到數(shù)控繪圖機(jī)上繪制成圖。解析攝影測(cè)量的發(fā)展，使得非地形攝影測(cè)量不再受模擬測(cè)圖儀的限制，提高了成果的精度和可靠性。其中近景攝影應(yīng)用尤為廣泛（不規(guī)則物體的外形觀測(cè)、動(dòng)態(tài)目標(biāo)的軌跡測(cè)量、燃燒爆炸、病灶變化與細(xì)胞生長(zhǎng)等）（3）數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是基于攝影測(cè)量的基本原理，通過對(duì)所獲取的數(shù)字/數(shù)字化影像進(jìn)行處理，自動(dòng)（半自動(dòng)）提取被攝對(duì)象用數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息，從而獲得各種形式的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量產(chǎn)品和目視化產(chǎn)品的科學(xué)。定義的不同：（1）在數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量過程中，不僅產(chǎn)品是數(shù)字的，而且中間數(shù)據(jù)的記錄以及處理的原始資料均是數(shù)字的。（2）強(qiáng)調(diào)其中間數(shù)據(jù)記錄及最終產(chǎn)品是數(shù)字形式的，即數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量是基于攝影測(cè)量的基本原理，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，從影像（包括硬拷貝，數(shù)字影像或數(shù)字化影像）提取所攝對(duì)像以數(shù)字方式表達(dá)的幾何與物理信息的攝影測(cè)量分支學(xué)科。點(diǎn)云是在同一空間參考系下表達(dá)目標(biāo)空間分布和目標(biāo)表面特性的海量點(diǎn)集合。6.2數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量產(chǎn)品在考古工作中的應(yīng)用（1）歷史遺跡攝影測(cè)量大型城址、古老城鎮(zhèn)、居民點(diǎn)的航拍（平面結(jié)構(gòu)、整體布局、城址內(nèi)遺跡的形態(tài)與相互關(guān)系、歷史變遷），提供制定整體保護(hù)或發(fā)掘規(guī)劃的影像資料。（2）考古現(xiàn)場(chǎng)的攝影測(cè)量（中心投影）發(fā)掘區(qū)全景航拍、重要遺跡單位的攝影測(cè)量（3）文物攝影測(cè)量·不可移動(dòng)文物(如：古代建筑、橋梁、寺廟、佛塔、造像、石刻等)的結(jié)構(gòu)和形狀等方面的資料，如：平面圖、截面圖、等值線圖、立面圖、側(cè)面圖等，為珍貴的歷史文物提供詳盡而系統(tǒng)的資料，以備修復(fù)和重建提供方案。攝影時(shí)盡量采用正直攝影方式，基線與建筑物平面平行，可以用正射影像制作，當(dāng)文物結(jié)構(gòu)、紋理復(fù)雜時(shí)，用此法效果好；也可以用立體測(cè)圖儀測(cè)制?！た梢苿?dòng)文物（調(diào)查、發(fā)掘、征集的遺物）等值線圖又稱等量線圖。是以相等數(shù)值點(diǎn)的連線表示連續(xù)分布且逐漸變化的數(shù)量特征的一種圖型。是用數(shù)值相等各點(diǎn)聯(lián)成的曲線(即等值線)在平面上的投影來(lái)表示被攝物體的外形和大小的圖，如等高線圖、等溫線圖等。因等值線圖資料基礎(chǔ)的數(shù)量化，使其成為較早實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制圖的一種圖型。此外，等值線圖的發(fā)展，在加強(qiáng)精確量變表現(xiàn)的同時(shí)，也注意質(zhì)的區(qū)分，以及形象與數(shù)量關(guān)系的反映。輪廓線圖數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel）數(shù)字高程模型是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的一種實(shí)體地面模型，是數(shù)字地形模型(DigitalTerrainModel，簡(jiǎn)稱DTM)的一個(gè)分支，其它各種地形特征值均可由此派生。一般認(rèn)為,DTM是描述包括高程在內(nèi)的各種地貌因子，如坡度、坡向、坡度變化率等因子在內(nèi)的線性和非線性組合的空間分布，其中DEM是零階單純的單項(xiàng)數(shù)字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度變化率等地貌特性可在DEM的基礎(chǔ)上派生。建立DEM的方法有多種。從數(shù)據(jù)源及采集方式講有：直接從地面測(cè)量,例如用GPS、全站儀、野外測(cè)量等;根據(jù)航空或航天影像，通過攝影測(cè)量途徑獲取,如立體坐標(biāo)儀觀測(cè)及空三加密法、解析測(cè)圖、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量等等;從現(xiàn)有地形圖上采集，如格網(wǎng)讀點(diǎn)法、數(shù)字化儀手扶跟蹤及掃描儀半自動(dòng)采集然后通過內(nèi)插生成DEM等方法。DEM分辨率是DEM刻畫地形精確程度的一個(gè)重要指標(biāo)，同時(shí)也是決定其使用范圍的一個(gè)主要的影響因素。DEM的分辨率是指DEM最小的單元格的長(zhǎng)度。因?yàn)镈EM是離散的數(shù)據(jù)，所以（X，Y）坐標(biāo)其實(shí)都是一個(gè)一個(gè)的小方格，每個(gè)小方格上標(biāo)識(shí)出其高程。這個(gè)小方格的長(zhǎng)度就是DEM的分辨率。分辨率數(shù)值越小，分辨率就越高，刻畫的地形程度就越精確，同時(shí)數(shù)據(jù)量也呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。所以DEM的制作和選取的時(shí)候要依據(jù)需要，在精確度和數(shù)據(jù)量之間做出平衡選擇。目前我國(guó)已經(jīng)完成了１：５００００地形圖的制作DEM的數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。DEM描述的是地面高程信息，它在測(cè)繪、水文、氣象、地貌、地質(zhì)、土壤、工程建設(shè)、通訊、氣象、軍事等國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)以及人文和自然科學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如在工程建設(shè)上，可用于如土方量計(jì)算、通視分析等；在防洪減災(zāi)方面，DEM是進(jìn)行水文分析如匯水區(qū)分析、水系網(wǎng)絡(luò)分析、降雨分析、蓄洪計(jì)算、淹沒分析等的基礎(chǔ);在無(wú)線通訊上，可用于蜂窩電話的基站分析等等。正射影像圖（ortho-photomap）用正射像片編制的帶有公里格網(wǎng)、圖廓內(nèi)外整飾和注記的平面圖。正射影像就是地面在地平面上的垂直投影，其生成過程是首先將地面上的DEM網(wǎng)格點(diǎn)投射到影像上，每四個(gè)DEM的網(wǎng)格在影像上的投影將原始影像分成一個(gè)個(gè)影像塊，然后將每個(gè)影像塊內(nèi)插到對(duì)應(yīng)的DEM方塊中，即得正射影像。若將等高線與正射影像疊合，就得到帶等高線的正射影像圖。正射影像圖具有量測(cè)性，文物的正射影像疊加等值線與輪廓線之后，能夠?yàn)槲奈锉Ｗo(hù)與研究提供豐富的信息。三維模型是物體的三維多邊形表示，通常用計(jì)算機(jī)或者其它視頻設(shè)備進(jìn)行顯示。顯示的物體是可以是現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體，也可以是虛構(gòu)的東西，既可以小到原子，也可以大到很大的尺寸。任何物理自然界存在的東西都可以用三維模型表示。三維模型包括網(wǎng)格和紋理。網(wǎng)格是由物體的眾多點(diǎn)云組成的，通過點(diǎn)云形成三維模型網(wǎng)格。點(diǎn)云包括三維坐標(biāo)（XYZ）、激光反射強(qiáng)度（Itensity）和顏色信息RGB），最終繪制成網(wǎng)格。紋理既包括通常意義上物體表面的紋理即使物體表面呈現(xiàn)凹凸不平的溝紋,同時(shí)也包括在物體的光滑表面上的彩色圖案。目前物體的建模方法，大體上有三種：第一種方式利用三維軟件（如3DMAX）建模；第二種方式通過儀器設(shè)備測(cè)量建模（如三維掃描儀）；第三種方式利用圖像或者視頻來(lái)建模（如數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量），成本最為低廉。6.3遙感技術(shù)基礎(chǔ)遙感（remotesensing）是一種非接觸的，遠(yuǎn)距離的探測(cè)技術(shù)。一般指運(yùn)用傳感器/遙感器對(duì)物體的電磁波（如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁波、地震波等）的輻射、反射特性的探測(cè)，并根據(jù)其特性對(duì)物體的性質(zhì)、特征和狀態(tài)進(jìn)行分析的理論、方法和應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。遙感分為廣義遙感與狹義遙感。廣義遙感泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，包括對(duì)電磁場(chǎng)、力場(chǎng)、機(jī)械波（聲波、地震波）等的探測(cè)。因此航海測(cè)探、航海物探、航空物探、航空攝影測(cè)量、地震測(cè)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)都包括在其范疇之內(nèi)。狹義遙感是單指以電磁波作為媒介的遙感手段。包括可見光遙感、紅外遙感、微波遙感、紫外遙感和多波段遙感。6.3.1遙感的發(fā)展歷程遙感是以航空攝影技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。二戰(zhàn)期間，彩色攝影、紅外攝影、雷達(dá)技術(shù)、多光譜攝影、掃描技術(shù)以及運(yùn)載工具和判讀成圖設(shè)備的研制成功與應(yīng)用，形成了航空遙感技術(shù)系統(tǒng)。1957年，前蘇聯(lián)發(fā)射了人類第一顆人造地球衛(wèi)星，使衛(wèi)星攝影測(cè)量成為可能。1968年，阿波羅飛船從月球附近發(fā)回了有關(guān)地球的第一張圖像，開創(chuàng)了人類活動(dòng)的新紀(jì)元。當(dāng)代遙感技術(shù)的發(fā)展（多傳感器、高分辨率、多時(shí)相特征）20世紀(jì)60年代：美國(guó)發(fā)射了TIROS、ATS、ESSA等氣象衛(wèi)星和載人宇宙飛船。1972年，美國(guó)發(fā)射了地球資源技術(shù)衛(wèi)星ERTS-1（后改名為L(zhǎng)andsat-1），裝有MSS（多光譜掃描儀）傳感器，分辨率79米。1982年Landsat-4發(fā)射，裝有TM（專題繪圖儀）傳感器，分辨率提高到30米。1986年法國(guó)發(fā)射SPOT-1，裝有PAN（全色態(tài)）和XS（多光譜態(tài)）遙感器，分辨率提高到10米。1999年美國(guó)發(fā)射IKONOS衛(wèi)星，空間分辨率提高到1米。6.3.2遙感的類別·遙感的平臺(tái)與傳感器遙感中搭載傳感器的工具稱為平臺(tái)。遙感平臺(tái)包括人造衛(wèi)星、航天航空飛機(jī)、氣球以及地面測(cè)量車等。傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。一般包括收集系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)與記錄系統(tǒng)。只有膠片攝影方式的傳感器探測(cè)與記錄同時(shí)完成，無(wú)需進(jìn)行內(nèi)部處理?！みb感的類別根據(jù)遙感平臺(tái)分類：航天遙感、航空遙感、地面遙感根據(jù)傳感器接受信息方式的不同分類：主動(dòng)遙感、被動(dòng)遙感·主動(dòng)遙感是指在遙感平臺(tái)上，發(fā)射機(jī)主動(dòng)發(fā)出電磁波、超聲波等信號(hào)，并接受和記錄 從目標(biāo)物或現(xiàn)象反射回來(lái)的信號(hào)，對(duì)其信息的特征進(jìn)行分析和解譯。如機(jī)載合成孔徑測(cè) 試?yán)走_(dá)掃描?！け粍?dòng)遙感是指遙感過程中所接收的信息是目標(biāo)物或現(xiàn)象對(duì)太陽(yáng)輻射的反射與散射，或 在一定溫度下，目標(biāo)物或現(xiàn)象自身向外輻射的能量信息。多數(shù)的遙感探測(cè)屬于被動(dòng)遙感。根據(jù)傳感器工作波長(zhǎng)分類：可見光遙感、紅外遙感、微波遙感可見光遙感主要研究目標(biāo)物在可見光波段的反射能量，一般使用常規(guī)攝影傳感器、多光 譜攝影傳感器等。紅外遙感指研究和利用物體反射和發(fā)射的紅外輻射能量。近紅外波段一般使用常規(guī)攝影 傳感器和紅外感光材料進(jìn)行攝影成像，中、遠(yuǎn)紅外波段主要采用熱紅外掃描成像，可實(shí) 現(xiàn)全天候探測(cè)。微波遙感是指收集和記錄微波能量。微波對(duì)一些地物（如云、霧、植被、土壤等）有一 定穿透能力，可以全天候、全天時(shí)探測(cè)。根據(jù)獲取的遙感資料分類：影像方式遙感、非影像方式遙感根據(jù)研究對(duì)象分類：宇宙遙感、環(huán)境遙感根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域分類：如海洋遙感、地質(zhì)遙感、考古遙感等6.3.3遙感物理基礎(chǔ)電磁波譜電磁波是在空間傳播著的交變電磁場(chǎng)，電磁輻射波長(zhǎng)或頻率按序排列的總范圍，即為電磁波譜。凡是溫度高于0K（攝氏-273度）的物體都發(fā)射電磁波。電磁波的波長(zhǎng)、頻率不同，波長(zhǎng)從長(zhǎng)至短為無(wú)線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等。電磁波的波長(zhǎng)越短其穿透性越強(qiáng)。遙感技術(shù)通過傳感器接收目標(biāo)物發(fā)射或反射的電磁波信息，遙感圖像會(huì)因電磁波能量差異產(chǎn)生不同的色調(diào)和亮度，根據(jù)影像的色調(diào)、亮度以及圖斑的形狀、大小、位置、陰影等特點(diǎn)，可以對(duì)遙感影像進(jìn)行分析和解譯。遙感探測(cè)所使用的電磁波波段是從紫外線、可見光、紅外線到微波的光譜段。電磁波譜中，通常把波長(zhǎng)范圍為0.76～1000微米這一波譜區(qū)間稱為紅外波譜區(qū)。其中，又分為近紅外（0.76～3.0微米）、中紅外（3.0～6.0微米）和遠(yuǎn)紅外（6.0～15.0微米）和超遠(yuǎn)紅外（15.0～1000微米）。也可把近紅外和中紅外統(tǒng)稱反射紅外；把遠(yuǎn)紅外稱為熱紅外（8～14微米）或發(fā)射紅外。常用的微波波長(zhǎng)范圍為0.8～30厘米。其中又細(xì)分為K、Ku、X、G、C、S、Ls、L等波段。電磁波輻射源分為人工輻射源與天然輻射源兩種。自然界中最大的天然輻射源是太陽(yáng)與地球。地球上的一切物體都能夠同時(shí)反射和發(fā)射電磁波，反射的電磁波主要來(lái)自太陽(yáng)，物體本身發(fā)射的電磁波也與太陽(yáng)輻射有關(guān)。由于地球表面溫度遠(yuǎn)低于太陽(yáng)表面溫度，因此二者的輻射特征截然不同。太陽(yáng)輻射的是波長(zhǎng)較短的電磁波，地球輻射的是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波。地面物體的電磁波輻射信息包括兩部分，一部分是反射信息，它只能在白天接收；另一部分是發(fā)射信息，既能在白天接收，也能在夜間接收。太陽(yáng)輻射的電磁波譜太陽(yáng)作為電磁輻射源，它所發(fā)出的光也是一種電磁波。太陽(yáng)光從宇宙空間到達(dá)地球表面須穿過地球的大氣層。太陽(yáng)光在穿過大氣層時(shí)，會(huì)受到大氣層對(duì)太陽(yáng)光的吸收和散射影響，因而使透過大氣層的太陽(yáng)光能量受到衰減。大氣窗口：大氣層對(duì)太陽(yáng)光的吸收和散射影響隨太陽(yáng)光的波長(zhǎng)而變化。通常把太陽(yáng)光透過大氣層時(shí)透過率較高的光譜段稱為大氣窗口。大氣窗口的光譜段主要有:紫外、可見光和近紅外、遠(yuǎn)紅外和微波波段。雖然紅外波譜區(qū)很寬，但由于大氣的吸收，實(shí)際上僅有幾個(gè)紅外“窗口”可利用。常用的紅外波段有近、中紅外的0.3～1.3微米、1.5～1.8微米、2.0～2.6微米、3.0～3.6微米、4.2～5.0微米和遠(yuǎn)紅外的7.0～15.0微米。近紅外波段主要用于光學(xué)攝影，如紅外或彩色紅外攝影，只能在白天工作；也用于多波段攝影或多波段掃描。遠(yuǎn)紅外（熱紅外）由于是地物自身輻射的，主要用于夜間紅外掃描成像。紅外遙感在軍事偵察，探測(cè)火山、地?zé)?、地下水、土壤溫度，查明地質(zhì)構(gòu)造和污染監(jiān)測(cè)方面應(yīng)用很廣，但不能在云、雨、霧天工作。地物的光譜特性當(dāng)太陽(yáng)光從宇宙空間經(jīng)大氣層照射到地球表面時(shí)，地面上的物體就會(huì)對(duì)由太陽(yáng)光所構(gòu)成的電磁波產(chǎn)生反射和吸收。由于每一種物體的物理和化學(xué)特性以及入射光的波長(zhǎng)不同，地物就具有不同的反射、發(fā)射、透射電磁波的特性，即地物光譜特性。通常以橫坐標(biāo)代表波長(zhǎng)，以縱坐標(biāo)代表地物的光譜反射率或光譜亮度系數(shù)作出的相關(guān)曲線，稱為地物的反射光譜。6.3.4遙感影像的分辨率遙感影像分辨率是衡量遙感影像質(zhì)量的重要指標(biāo)，包括空間分辨率、時(shí)間分辨率、光譜分辨率和溫度分辨率。遙感影像的空間分辨率是用來(lái)表征影像能夠分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)的能力。遙感影像的光譜分辨率指?jìng)鞲衅魉玫牟ǘ螖?shù)、波長(zhǎng)及波段寬度。一般而言，傳感器的波段越多，波段寬度越窄，所包含的信息量越大。遙感影像的時(shí)間分辨率指?jìng)鞲衅鲗?duì)同一目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行重復(fù)探測(cè)時(shí)的時(shí)間間隔。遙感影像的溫度分辨率指熱紅外傳感器分辨地表熱輻射（溫度）最小差異的能力。不同分辨率遙感影像的應(yīng)用使用遙感影像對(duì)遺址進(jìn)行空間定位時(shí)，需要使用高空間分辨率的影像。對(duì)重要遺址進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控時(shí)，要求影像具有高時(shí)間分辨率。研究重要遺址的遺跡、巖石、土壤等類型，分析其存在狀況和動(dòng)態(tài)變化，應(yīng)該使用高光譜分辨率的影像。區(qū)分研究區(qū)域中植被、林木覆蓋類型，監(jiān)測(cè)有關(guān)的熱特征時(shí)，可以應(yīng)用高溫度分辨率的遙感影像。6.3.4常見衛(wèi)星成像系統(tǒng)美國(guó)Landsat（陸地衛(wèi)星）系列法國(guó)SPOT衛(wèi)星美國(guó)IKONOS衛(wèi)星美國(guó)Quickbird（快鳥）衛(wèi)星意大利COSMO-Skymed高分辨率雷達(dá)衛(wèi)星中巴地球資源衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)商用小衛(wèi)星地面分辨率是衡量遙感圖像（或影像）能有差別地區(qū)分開兩個(gè)相鄰地物的最小距離的能力。遙感器獲取整個(gè)可見光波區(qū)（一般定義在０．４μ——０．７μ間）的黑白影像稱全色影像。全色遙感影象也就是對(duì)地物輻射中全色波段的影象攝取，因?yàn)槭菃尾ǘ?，在圖上顯示是灰度圖片。全色遙感影象一般空間分辨率高，但無(wú)法顯示地物色彩。多波段，又叫多光譜，是指對(duì)地物輻射中多個(gè)單波段的攝取。得到的影象數(shù)據(jù)中會(huì)有多個(gè)波段的光譜信息。對(duì)各個(gè)不同的波段分別賦予RGB顏色將得到彩色影象。例如，將R，G，B分別賦予R，G，B三個(gè)波段的光譜信息，合成將得到模擬真彩色圖象。多波段遙感影象可以得到地物的色彩信息，但是空間分辨率較低。全色波與多光譜數(shù)據(jù)在進(jìn)行融合時(shí)候，根據(jù)顯示效果以及操作過程中得到的經(jīng)驗(yàn)，一般設(shè)定為多光譜分辨率高于全色分辨率四倍左右為效果最佳。所以衛(wèi)星影像的多光譜分辨率基本為全色分辨率的四倍。6.3.5勘探地球物理學(xué)勘探地球物理學(xué)（簡(jiǎn)稱物探）是在地球物理學(xué)的基礎(chǔ)上，研究礦產(chǎn)資源與周圍介質(zhì)在彈性、磁性、電性、密度、放射性、導(dǎo)熱性等物理性質(zhì)方面的差別，并依據(jù)這些物性差別，研究探測(cè)這些資源的合適物理方法的一門地球物理分支學(xué)科。不同的物性差異或物性參數(shù)（如磁異常、電異常等），可以通過相應(yīng)的儀器進(jìn)行觀測(cè)、記錄，然后對(duì)勘測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行特殊的處理與讀取。目前在地面上進(jìn)行的物探方法大致有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、放射性勘探、地?zé)釡y(cè)量、地震勘探、地質(zhì)雷達(dá)等七種?？脊胚z跡的勘探屬于極其微觀的應(yīng)用，比較適合我國(guó)夯土一類考古遺跡的方法一般有磁法勘探與電法勘探，對(duì)于磚石、空洞等結(jié)構(gòu)的考古遺跡，也可以使用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行勘探。6.4遙感考古遙感考古就是從空中、地面、水下等不同空間位置上，運(yùn)用攝影機(jī)、掃描儀、雷達(dá)等成像設(shè)備，獲取考古遺址的影像資料，然后運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，對(duì)這些影像進(jìn)行增強(qiáng)和處理；同時(shí)根據(jù)遺址范圍內(nèi)地表狀況和光譜成像規(guī)律等的相互關(guān)系，對(duì)影像的色調(diào)、紋理、圖案及其時(shí)空分布規(guī)律進(jìn)行研究，判定遺跡或現(xiàn)象的位置、分布、形狀、深度等特征，進(jìn)行遺址探查、考古測(cè)量、古地貌和古遺址的復(fù)原、重建等工作，為考古研究提供重要線索。（1）目視解譯直判法對(duì)比法鄰比法歷史比較法邏輯推理法（2）計(jì)算機(jī)解譯物探方法在考古中的應(yīng)用（地下遺跡的無(wú)損探測(cè)）電阻率探測(cè)法。運(yùn)用電阻率探測(cè)儀器，探測(cè)考古遺跡或現(xiàn)象與周圍地層之間的電性差異，來(lái)分析考古遺跡或現(xiàn)象的分布范圍和幾何形狀等屬性。電法勘探的前提是考古遺跡或現(xiàn)象與周圍地層之間存在電性差異，也就是說(shuō)構(gòu)成考古遺跡的文化層、夯土、填土、紅燒土、磚石等的電阻率各不相同。磁法勘探?？脊糯欧碧绞沁\(yùn)用磁力儀等設(shè)備，觀測(cè)和分析考古遺跡或現(xiàn)象與周圍地層之間的磁性差異，由此來(lái)研究考古遺跡或現(xiàn)象的分布特征。磁法探測(cè)比較容易鑒別的考古目標(biāo)有窯址、灶坑、窖藏（鐵器和陶瓷制品等）。在這些地方與制品中，氧化鐵含量成分在長(zhǎng)期燃燒作用下，逐漸轉(zhuǎn)化成磁鐵以及自身的熱頑性磁化。所以它們的磁場(chǎng)強(qiáng)度明顯地高于周圍土壤。地質(zhì)雷達(dá)。通過一個(gè)傳感器向地下發(fā)射一定波長(zhǎng)的脈沖電磁波，通過地層界面或目標(biāo)物反射之后，反射回來(lái)的脈沖電磁波被另外一個(gè)傳感器接收，記錄反射波的強(qiáng)度和旅行時(shí)（又叫走時(shí)），通過雷達(dá)圖形來(lái)顯示地層或目標(biāo)所在的位置和分布特征。具有屏蔽裝置，可以消除地面上電線、樹木干擾的地質(zhì)雷達(dá)非常適合于對(duì)磚石結(jié)構(gòu)或具有空洞的墓葬、建筑基址、城墻等考古遺跡的勘探，夯土遺跡往往在雷達(dá)上會(huì)有明顯的反映。地質(zhì)雷達(dá)的缺點(diǎn)是比較昂貴、重量較大、攜帶使用不便。水下遙感考古是水下考古的重要手段。水下遙感考古的傳感器由聲納、側(cè)向掃描聲納、海底剖面儀、磁強(qiáng)針與全球定位系統(tǒng)等組成，主要用于探測(cè)水下的異常現(xiàn)象。地理信息系統(tǒng)：又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”，屬于空間信息系統(tǒng)，是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，采用地理模型分析方法，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、模擬、顯示和描述，為地理研究和地理決策服務(wù)提供多種空間地理信息的技術(shù)系統(tǒng)。是整個(gè)地球或部分區(qū)域的資源、環(huán)境數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的縮影，在當(dāng)今社會(huì)得到空前迅速的發(fā)展。GIS的特征具有采集、管理、分析和輸出多種空間信息的能力，具有空間性和動(dòng)態(tài)性。2.由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計(jì)算機(jī)程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息，完成人類難以完成的任務(wù)。3.以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段、具有區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力，產(chǎn)生高層次的地理信息。GIS的應(yīng)用領(lǐng)域1.地學(xué)研究與應(yīng)用。地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟(jì)地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計(jì)分析。2.自然資源管理。各種自然資源的分布、分級(jí)、統(tǒng)計(jì)、制圖等。3.人力資源與物資配置。保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。如救災(zāi)物資的分配，能源、糧食供應(yīng)的保障，城市內(nèi)地上各種公用設(shè)施的配置，以及重大災(zāi)害發(fā)生時(shí)的應(yīng)急響應(yīng)。4.土地信息系統(tǒng)和地籍管理。高效掌控土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化。5.生態(tài)、環(huán)境管理與模擬。區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀與影響評(píng)價(jià)、污染物削減分配、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境規(guī)劃等。6.商業(yè)、市場(chǎng)及選址。在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳的位置。7.網(wǎng)絡(luò)、管網(wǎng)分析。城市交通網(wǎng)絡(luò)、地下管網(wǎng)設(shè)施分布、事故應(yīng)急處理。8.可視化應(yīng)用。城市、風(fēng)景名勝、遺址等的三維可視化模型。GIS的類型按研究范圍的大?。喝蛐浴^(qū)域性和局部性的。如區(qū)域地理信息系統(tǒng)，主要以區(qū)域綜合研究和全面的信息服務(wù)為目標(biāo)，可以有不同的規(guī)模，可以按行政區(qū)劃劃分，也可以按自然分區(qū)或流域?yàn)閱挝粍澐謪^(qū)域系統(tǒng)。按研究?jī)?nèi)容的不同：綜合性與專題性。專題地理信息系統(tǒng)，是具有有限目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)的地理信息系統(tǒng)，為特定的專業(yè)目的服務(wù)。許多實(shí)際的地理信息系統(tǒng)，是介于二者之間的區(qū)域性專題信息系統(tǒng)。GIS軟件的主要功能空間數(shù)據(jù)輸入管理圖形及屬性數(shù)字編輯空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理空間數(shù)據(jù)查詢和分析空間數(shù)據(jù)輸出管理應(yīng)用模式和應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)地理空間與空間數(shù)據(jù)GIS中的地理空間概念一般包括地理框架及其所聯(lián)結(jié)的地理空間特征實(shí)體。地理空間定位框架：即大地測(cè)量控制網(wǎng)，由平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成。大地測(cè)量控制信息的主要要素就是大地測(cè)量控制點(diǎn)，其平面位置和高程被精確測(cè)定。地理空間特征實(shí)體：表示地理空間信息的幾何形態(tài)、時(shí)空分布規(guī)律及其相互之間的關(guān)系，是指具有形狀、屬性和時(shí)序性的空間對(duì)象或地理實(shí)體，包括點(diǎn)、線、面、曲面和體，他們構(gòu)成地球圈層間復(fù)雜的地理綜合體，也是GIS表示和建庫(kù)的主要對(duì)象。空間數(shù)據(jù)：GIS常把地理空間數(shù)據(jù)稱為空間數(shù)據(jù)。是指用來(lái)描述空間實(shí)體的位置、形狀、大小及其分布特征諸多方面信息的數(shù)據(jù)，以表示地球表層一定范圍的地理事物及其關(guān)系。空間實(shí)體是空間數(shù)據(jù)中不可再分的最小單元，是對(duì)存在于這個(gè)自然世界中地理實(shí)體的抽象，主要包括點(diǎn)、線、面、體等基本類型（如墓葬、城墻、城址等）。GIS的空間數(shù)據(jù)代表著現(xiàn)實(shí)世界的地理實(shí)體或現(xiàn)象在信息世界中的映射。空間數(shù)據(jù)描述的是所有呈現(xiàn)二維、三維甚至多維分布的關(guān)于區(qū)域的現(xiàn)象，具有空間性、專題性與時(shí)間性?？臻g數(shù)據(jù)的特點(diǎn)1.空間性是空間信息的最主要特征，表示了空間實(shí)體的位置或所處的地理位置、空間實(shí)體幾何特征等等，空間性不但要求進(jìn)行空間物體位置和形態(tài)的分析處理，同時(shí)還要求進(jìn)行空間相互關(guān)系的分析處理。2.專題性是指在一個(gè)坐標(biāo)位置上地理信息具有專題屬性信息。如在一個(gè)地面點(diǎn)上，可取得遺跡、遺物、古環(huán)境、古地貌等多種專題信息。專題屬性的表達(dá)常用表格和圖像等方式。3.時(shí)間性是指空間數(shù)據(jù)的空間特征和屬性特征隨時(shí)間變化變化的動(dòng)態(tài)特征。它們可以同時(shí)隨時(shí)間變化，也可以分別獨(dú)立隨時(shí)間變化。如果加上時(shí)間軸將會(huì)大大增加處理的難度?，F(xiàn)有的大量GIS系統(tǒng)，常在空間屬性中加注時(shí)間標(biāo)注，以表示空間數(shù)據(jù)的時(shí)間性，也稱靜態(tài)GIS，而加時(shí)間軸的稱為時(shí)態(tài)GIS（如植物生長(zhǎng)過程的記錄）。可概括為空間特征與屬性特征，其中空間特征數(shù)據(jù)包括地理實(shí)體或現(xiàn)象的定位數(shù)據(jù)和空間關(guān)系數(shù)據(jù)，屬性特征數(shù)據(jù)包括地理實(shí)體或現(xiàn)象的專題屬性（名稱、分類、數(shù)量等）數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)的類型1.地圖數(shù)據(jù)。來(lái)源于各種地圖，內(nèi)容豐富，實(shí)體間空間關(guān)系直觀，實(shí)體的類別或?qū)傩郧逦?，具有很高精度?.影像數(shù)據(jù)。主要來(lái)源于衛(wèi)星和航空遙感，包括多平臺(tái)、多層面、多時(shí)相、多光譜、多角度和多種分辨率的影像數(shù)據(jù)，也是GIS最有效的數(shù)據(jù)源之一。地形數(shù)據(jù)。來(lái)源于地形等高線圖的數(shù)字化，已建立的數(shù)字高程模型和其他實(shí)測(cè)的地形數(shù)據(jù)等。屬性數(shù)據(jù)。來(lái)源于各類調(diào)查報(bào)告、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)資料、解譯信息等。元數(shù)據(jù)。關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)來(lái)源、產(chǎn)生的時(shí)間、精度、分辨率、比例尺、轉(zhuǎn)換方法等。地理空間的表達(dá)矢量表達(dá)法集中了地理實(shí)體的形態(tài)特征以及不同實(shí)體之間的空間分布關(guān)系。矢量分為〇維矢量、一維矢量、二維矢量、三維矢量。1.〇維矢量表示空間中的一個(gè)點(diǎn)。如實(shí)體點(diǎn)、注記點(diǎn)等。2.一維矢量表示空間中的線劃要素。包括線段、邊界、網(wǎng)絡(luò)等，有長(zhǎng)度、彎曲度、方向性三個(gè)特征。3.二維矢量表示空間中的一個(gè)面狀要素，又稱多邊形，是對(duì)島、湖泊、地塊、儲(chǔ)量塊段、行政區(qū)域等現(xiàn)象的描述。目前通過二維矢量對(duì)空間曲面的表達(dá)主要有等高線和剖面法兩種。二維矢量的主要參數(shù)為面積，周長(zhǎng)，凹凸性，走向、傾角和傾向。4.三維矢量用于表達(dá)三維空間中的現(xiàn)象和物體，是由一組或多組空間曲面所包圍的空間對(duì)象，它具有體積、長(zhǎng)度、寬度、高度、空間曲面的面積、空間曲面的周長(zhǎng)等屬性。柵格表達(dá)法則描述了地理實(shí)體的級(jí)別分布特征及其位置。以規(guī)則的像元陣列來(lái)表示空間地物或現(xiàn)象的分布。它將研究區(qū)域按一定分辨率作行和列的規(guī)則劃分，形成由網(wǎng)格單元組成的矩陣，每個(gè)網(wǎng)格單元稱為像素或像元（Cell或Pixel）。柵格中的每個(gè)像元是柵格數(shù)據(jù)中最基本的信息存儲(chǔ)單元，其坐標(biāo)位置可以用行號(hào)和列號(hào)確定，像元的值表示地物或現(xiàn)象的屬性特征。每個(gè)單元通過一定的數(shù)值表達(dá)方式（如顏色、灰度級(jí)）表達(dá)諸如環(huán)境污染程度、植被覆蓋類型等空間地理現(xiàn)象。柵格表示法的精度與分辨率有關(guān)。分辨率越高，其影像就越能表達(dá)地理空間現(xiàn)象的細(xì)微特征。面向?qū)ο蟮谋磉_(dá)方法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的程序設(shè)計(jì)方法?；竞x就是無(wú)論多么復(fù)雜的空間實(shí)體，都可以用一個(gè)對(duì)象來(lái)準(zhǔn)確表示，而無(wú)需把復(fù)雜對(duì)象分解為單一的對(duì)象實(shí)體（如點(diǎn)、線、面、體），然后利用矢量表達(dá)方法加以表示。通過分類、概括、聯(lián)合、聚集四種數(shù)據(jù)處理技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)其各種表達(dá)方法。空間數(shù)據(jù)的關(guān)系空間關(guān)系：地理信息系統(tǒng)中，為了真實(shí)地描述空間實(shí)體，不僅需要反映實(shí)體的大小、形狀及屬性，而且還要反映出實(shí)體之間的相互關(guān)系。分為拓?fù)淇臻g關(guān)系、順序空間關(guān)系、度量空間關(guān)系。拓?fù)淇臻g關(guān)系：描述空間實(shí)體之間的相鄰、包含和相交等空間關(guān)系。在地理信息系統(tǒng)和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的研究和應(yīng)用中具有十分重要的意義。拓?fù)淇臻g關(guān)系的建立較為容易。只需利用線段相交和包含分析等算法就可以達(dá)到建立拓?fù)淇臻g關(guān)系的目的。順序空間關(guān)系：描述空間實(shí)體之間在空間上的排列次序，如實(shí)體之間的前后、左右和東南西北等方位關(guān)系。度量空間關(guān)系：描述空間實(shí)體的距離或遠(yuǎn)近等關(guān)系。距離是定量描述，而遠(yuǎn)近則是定性描述。空間數(shù)據(jù)模型：是地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它不僅決定了系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的有效性，而且是系統(tǒng)靈活性的關(guān)鍵?？臻g數(shù)據(jù)模型是在實(shí)體概念的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它包含兩個(gè)基本內(nèi)容，即實(shí)體組和它們之間的相關(guān)關(guān)系。實(shí)體和相關(guān)關(guān)系可以通過性質(zhì)和屬性來(lái)說(shuō)明?？臻g數(shù)據(jù)模型可以被定義為一組由相關(guān)關(guān)系聯(lián)系在一起的實(shí)體集?？臻g數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)主要是構(gòu)建一個(gè)能夠用真實(shí)世界的抽象提取來(lái)代表該真實(shí)世界的模型。與GIS設(shè)計(jì)有關(guān)的空間數(shù)據(jù)模型主要有矢量模型，柵格模型，數(shù)字高程模型，面向?qū)ο竽Ｐ?，矢量和柵格的混合?shù)據(jù)模型等。矢量模型：是利用邊界或表面來(lái)表達(dá)空間目標(biāo)對(duì)象的面或體要素，通過記錄目標(biāo)的邊界，同時(shí)采用標(biāo)識(shí)符表達(dá)它的屬性來(lái)描述空間對(duì)象實(shí)體。能夠方便地進(jìn)行比例尺變換、投影變換以及圖形的輸入和輸出。處理的空間圖形實(shí)體是點(diǎn)、線、面。特點(diǎn)：1.通過對(duì)結(jié)點(diǎn)、弧、多邊形拓?fù)潢P(guān)系的描述，相鄰弧段的公用結(jié)點(diǎn)，相鄰多邊形的公用弧段在計(jì)算機(jī)中只需記錄一次?？臻g圖形實(shí)體的拓?fù)潢P(guān)系不會(huì)隨著諸如移動(dòng)、縮放、旋轉(zhuǎn)等變換而變化。通過矢量模型所表達(dá)的空間圖形實(shí)體數(shù)據(jù)文件占用的存儲(chǔ)空間比柵格模型小，可記錄更多的地理信息。能夠精確地表達(dá)圖形目標(biāo)，精確地計(jì)算空間目標(biāo)的參數(shù)（如周長(zhǎng)、面積），精度高，制圖效果好。柵格數(shù)據(jù)模型：柵格模型直接采用面域或空域枚舉來(lái)直接描述空間目標(biāo)對(duì)象。在柵格模型中，點(diǎn)(點(diǎn)狀符號(hào))是由一個(gè)或多個(gè)像元，線是由一串彼此相連的像元構(gòu)成。每一像元的大小是一致的（一般是正方形），而且每一個(gè)柵格像元層記錄著不同的屬性（如植被類型等）。像元的位置由縱橫坐標(biāo)（行列）決定。所以每個(gè)像元的空間坐標(biāo)不一定要直接記錄，因?yàn)橄裨涗浀捻樞蛞呀?jīng)隱含了空間坐標(biāo)。特點(diǎn)：1.柵格的空間分辨率指一個(gè)像元在地面所代表的實(shí)際面積大?。ㄒ粋€(gè)正方形的面積）。2.對(duì)于