浅谈地理信息系统中图像处理的应用

徐志明 周昱全

摘 要：随着科学的不断进步，地理信息技术也获得了快速的发展，数字图像处理技术也是科技时代发展的产物。在人们认识世界的过程中，离不开对图像的应用，图片是人们获取未知世界的重要途径，应用了数字图片技术，能够使得图片的传播变得更加的便利，能够使人们更加清晰的认识这个世界。本文主要探讨了数字图像处理技术的应用，以及数字图像处理技术在地理信息系统中的应用。

关键词：数字图像处理；地理信息系统；技术应用

引言：数字图像处理是一种利用计算机技术，通过计算机这个媒介对图像信息进行加工来满足人们的视觉和心里需求的行为，本质上，数字图像处理是一串能够被计算机识别的并且能够还原和输出为一幅图像的数字码，在科技日益发达的社会中，人们对信息的获取的主要途径是依靠图像，在人们认识世界的过程中，图像发挥着重要的作用。图像处理技术被提出的时间并不是很长，但是在发展的过程中起到了很大的作用，对人类社会做出重要的贡献。

1数字图像技术的发展状况

随着科学技术的不断发展，数字图像技术在发展的过程中也取得了很大的进步，数字图像技术是通过计算机网络传递过程中把图片转化成有特定规律的计算机能够接受的一种数字的形式，通常是通过数字矩阵的方式进行表达。没有计算机这个载体，就没有办法实现数字的处理，早期发展的计算机的容量比较小，但是图片的容量却很大，二者不能够兼容，所以在这个阶段发展的十分的缓慢。随着科学技术的不断普及以及计算机的不断发展，数字图像处理技术在计算机中不断被展现出来，拥有更多的意义。伴随着扫描仪的发展和运用，遥感技术获得不断的发展，一定程度上也促进了数字图像技术的进步和发展，被应用的范围也变得越来越广泛，逐渐被应用到新的领域。

2 数字图像处理的基本理论

2.1 分形理论

分形理论是数字图像处理过程中一种十分重要的理论，在发展的过程中也得到了创新。分形理论最开始是由英国人提出并使用的，分形理论是非线性代数中一个十分重要的分支，在自然科学中得到了广泛应用。自然界中的物质一般被分为两种情况，第一种情况是有形状以及有尺度的，这种物质在我们日常生活中随处可见，但是还有一种物质是没有形状和没有尺度的，这些没有尺度的物质通常就被称为分形。在图像中存在着大量的集合物质，在处理的过程中也得到了广泛的应用。

2.2 小波理论

小波理论在数字处理的过程中拥有十分强大的优越性。但是小波理论获得的突破的时间比较晚，尽管经过长时间的发展，但是在使用的过程中仍然存在着很多的问题，这些问题还需要我们采取措施去解决。

2.3 人工神经网络

人工神经网络也是一种常见的技术，这种技术是模仿人脑在工作中的方式设计的机器，通过利用这种技术，能够拥有不断获取知识以及解决问题的能力，在科学研究领域获得了重大的成果。目前，在我国的研究领域，人工神经网络已经被应用到很多的领域，在图像处理领域也有很大的进展，但是，尽管应用的领域十分广泛，人工神经网络在使用的过程中仍然存在着很多的问题，需要我们不断的采取措施去解决这些问题，才能够更好的使用这种技术。

2.4 数学形态学

数学形态学是图像数字处理中一个重要的方法，形态学原本是生物学中研究植物以及动物的一个重要的分支，但是在后来不断发展的过程中，逐渐被应用于把形态学作为基础的一张对图形进行分析的一种数学的工具。通过利用这种工具和技术，能够有效的对图片中的数据进行简化，还能够在此基础之上对原图像进行一定程度的保留。

2.5 遗传算法

在最近几年研究的过程中，遗传算法变得越来越受欢迎，发挥的作用也变得越来越大，遗传算法主要是根据生物学中的遗传规律进行有效的研究和分析，对生物个体之间的关系进行准确的分析，在利用数字图像处理的过程中，利用遗传算法这种先进的算法对图像进行合理的分类，最终取得有效的成果。但是遗传算法应用的领域还有很多，需要在日后发展的过程中不断的去挖掘。

3 地理信息系统中数字图像压缩

为了能够提升效率，在有限的计算机的内存中收集更多的有效的数据，需要研究一种有效的方式进行图像的处理。一般情况下，图像得到压缩技术主要分为两种形式，一种形式是无损压缩，另一种形式是有损压缩。想要更好的利用有限的资源进行数据的处理，就需要研发新的技术，采用的常规方法有以下两种。

3.1 标量量化

标量量化主要是把图像量化成几个比较少的灰度级。等到输入值落在两个比较值之间的时候，输出值就设置为对应的灰度代表级。但是在利用这种技术的过程中，应该调整为整形，只有整形才能够满足整个过程和算法。如果想要达到一定的精准程度，小数点最好保留在五位，最终能够得到想要达到的目的。

3.2 失真函数理论

失真函数理论也是一种有效的方式。尽管这种函数理论没有确定最优的编码器，但是也在一定程度上提供了能够达到最佳效果的一定的条件，这些条件能够有效的促进整个工程的测量和数据的收集。

4 图像处理在地理信息系统中的应用

地理信息系统是一门结合了很多学科的科学，涉及的方面也十分的广阔拥有独立的学科体系，在最近几年被关注的程度也变得越来越多，获得了很大的发展，也取得了丰富的成果。但是，地理信息系统是拥有明显时代特征的学科，伴随着时代的进步和不断的发展，我国的地理信息系统的研究主要停留在了三维空间，在未来发展的过程中，还有很大得到上升的空间。目前我在我国地理信息系统发展的过程中，主要是以数字图像处理作为基础的，地理信息系统的相关功能的实现都是利用图像的处理技术，在今后发展的过程中将会更加广泛的利用这种技术，以及遥感等先进的技术，伴随着社会科学的不断发展，图像处理技术也将会获得更加广阔的发展。

结语：

社会经济在不断发展的过程中，科学技术也在不断取得进步。这也就会催生出更多新的技术的产生。地理信息技术就是时代发展的产物，在时代发展的过程中不断的取得了进步获得了发展，也推动者社会经济的进步和发展。数字图像处理技术是在计算机基础之上不断发展的，这种技术得益于信息化时代计算机的不断发展，也会在地理信息技术不断发展的过程中得到创新，相信在未来发展的过程中，随着时代的进步，会发展的越来越好。

参考文献：

[1]徐飞，施晓红。MATLAB应用图像处理[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002.

[2]胡圣武，潘正风，梅天灿。数字图像处理的技术及其在傲S中的应用[J].测绘通报，2004（5）。

作者简介：

徐志明（1996.04.10-）男，汉，河南省睢县，本科生，研究方向：地理信息科学

周昱全（1998.07.02-）男，汉，江西省庐山市，本科生，研究方向：地理信息科學