现代测绘新技术3S

1、现代测绘新技术现代测绘新技术-(3S)技术技术 Gps（全球定位系统）（全球定位系统） Gis（地理信息系统）（地理信息系统） RS（遥感）（遥感） 什么是什么是3S技术技术? l “3S”技术技术 l遥感技术（遥感技术（Remote Sensing RS）、）、 l地理信息系统（地理信息系统（Geographical information System GIS）、）、 l全球定位系统（全球定位系统（Global Positioning System GPS） l这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。 l 为什么为什么“3S”技术走到了一起？技术走到

2、了一起？ n遥感技术是信息采集（提取）的主力；遥感技术是信息采集（提取）的主力； n全球定位系统是对遥感图像（像片）及从全球定位系统是对遥感图像（像片）及从 中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其 能和能和 电子地图电子地图 进行套合；进行套合； n地理信息系统是信息的地理信息系统是信息的“大管家大管家”。 一、什么是一、什么是GPS？ l全球定位系统全球定位系统(GPS)是本世纪是本世纪70年代由美国陆年代由美国陆 海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位 系统系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域。其主要目的是为陆

3、、海、空三大领域 提供实时、提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并全天候和全球性的导航服务，并 用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军 事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经 过过20余年的研究实验，耗资余年的研究实验，耗资300亿美元，到亿美元，到 1994年年3月，全球覆盖率高达月，全球覆盖率高达98%的的24颗颗GPS 卫星星座己布设完成。卫星星座己布设完成。 全球定位系统（全球定位系统（GPS） l GPS全球定位系统是由全球定位系统是由24颗人颗人 造卫星和地面站组成的全球无线导造卫星和地面站组成的

4、全球无线导 航与定位系统。航与定位系统。 lGPS系统包括三大部分：空间部分系统包括三大部分：空间部分 -GPS卫星；地面控制部分卫星；地面控制部分-地面地面 监控系统；用户设备部分监控系统；用户设备部分-GPS信信 号接收机。号接收机。 l （2）构成）构成 l全球定位系统由三部分构成：全球定位系统由三部分构成： l(1)地面控制部分，由主控站地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整个负责管理、协调整个 地面控制系统的地面控制系统的 工作工作)、地面天线、地面天线(在主控站的控在主控站的控 制下，向卫星注入寻电文制下，向卫星注入寻电文)、监测站、监测站(数据自动收集数据自动收集 中心中心)和

5、通讯辅助系统和通讯辅助系统(数据传输数据传输)组成；组成； l(2)空间部分，由空间部分，由24颗卫星组成，分布在颗卫星组成，分布在6个道平个道平 面上；面上； l(3)用户装置部分，用户装置部分， 主要由主要由GPS接收机和卫星天线接收机和卫星天线 组成。组成。 手持式GPS定位仪 （3）主要特点）主要特点 l(1)全天候；全天候； l(2) 全球覆盖；全球覆盖； l(3)三维定速定时高精度；三维定速定时高精度； l(4)快速省时高效率：快速省时高效率： l(5)应用广泛多功能。应用广泛多功能。 l它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以 为地球表面绝

6、大部分地区提供准确的定位和高为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高 精度的时间基准精度的时间基准 （4）主要用途）主要用途 l(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物 理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、 地壳运动监测、地壳运动监测、 市政规划控制等；市政规划控制等； l(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实 时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量 以及海洋平台定位、海平面升

7、降监测等；以及海洋平台定位、海平面升降监测等； l(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥航空航天应用，包括飞机导航、航空遥 感姿态控感姿态控 制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天 器防护探测等。器防护探测等。 （5）GPS原理原理 l24颗颗GPS卫星在离地面卫星在离地面1万万2千公里的高空上，以千公里的高空上，以12小小 时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上 的任意一点都可以同时观测到的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。颗以上的卫星。 l由于卫星的位置精确可知，在由于卫星的

8、位置精确可知，在GPS观测中，我们观测中，我们 可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离 公式，利用公式，利用3颗卫星，就可以组成颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观个方程式，解出观 测点的位置测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟。考虑到卫星的时钟与接收机时钟 之间的误差，实际上有之间的误差，实际上有4个未知数，个未知数，X、Y、Z和钟差，和钟差， 因而需要引入第因而需要引入第4颗卫星，形成颗卫星，形成4个方程式进行求解，个方程式进行求解， 从而得到观测点的经纬度和高程。从而得到观测点的经纬度和高程。 （6）GPS前景前景

9、l由于由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为 先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防 建设和社会发展的各个应用领域。建设和社会发展的各个应用领域。 l随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000 年至年至2006期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消期间，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消 SA政策，政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用民用信号精度在全球范围内得到改善，利

10、用C/A 码进行单点定位的精度由码进行单点定位的精度由100米提高到米提高到20米，这将进一步推动米，这将进一步推动 GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的 生活质量，刺激生活质量，刺激GPS市场的增长。据有关专家预测，在美国，单市场的增长。据有关专家预测，在美国，单 单是汽车单是汽车GPS导航系统，导航系统，2000年后的市场将达到年后的市场将达到30亿美元，而亿美元，而 在我国，汽车导航的市场也将达到在我国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见，亿元人民币。可见，GPS 技术市场的应用前景非常可观。技术市场的应用

11、前景非常可观。 l经过经过20余年的实践证明，余年的实践证明，GPS系统是一个高系统是一个高 精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和 定时的多功能系统。定时的多功能系统。 GPS技术已经发展成为技术已经发展成为 多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高 新技术产业。新技术产业。 l伽利略伽利略”计划是一种中高度圆轨道卫星定位方案。计划是一种中高度圆轨道卫星定位方案。 “伽利略伽利略”卫星导航定位系统的建立将于卫星导航定位系统的建立将于2007年底之年底之 前完成，前完成，2008年投入使用，总共发射年投入使用，总

12、共发射30颗卫星，其中颗卫星，其中 27颗卫星为工作卫星，颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。卫星高度为颗为候补卫星。卫星高度为 24126公里，位于公里，位于3个倾角为个倾角为56度的轨道平面内。该系度的轨道平面内。该系 统除了统除了30颗中高度圆轨道卫星外，还有颗中高度圆轨道卫星外，还有2个地面控制个地面控制 中心。中心。 l“伽利略伽利略”系统将为欧盟成员国和中国的公路、系统将为欧盟成员国和中国的公路、 铁路、空中和海洋运输甚至徒步旅行者有保障地提供铁路、空中和海洋运输甚至徒步旅行者有保障地提供 精度为精度为1米的定位导航服务，从而也将打破美国独霸米的定位导航服务，从而也将打破美国独霸 全

13、球卫星导航系统的格局。按计划，首批两枚实验卫全球卫星导航系统的格局。按计划，首批两枚实验卫 星将于星将于2005年末和年末和2006年发射升空。年发射升空。 当前，在这一领域最吸引人眼球的除了当前，在这一领域最吸引人眼球的除了GPS外，就是欧盟和我国外，就是欧盟和我国 合作的合作的“伽利略伽利略”导航卫星系统导航卫星系统 GPS全新的称呼全新的称呼 GNSS 我国参与我国参与“伽利略伽利略”计划计划 l目前全世界使用的导航定位系统主要是美国的目前全世界使用的导航定位系统主要是美国的GPS系系 统，欧洲人认为这并不安全。为了建立欧洲自己控制统，欧洲人认为这并不安全。为了建立欧洲自己控制 的民用全

14、球导航定位系统，欧洲人决定实施的民用全球导航定位系统，欧洲人决定实施“伽利略伽利略” 计划。计划。2003年年9月月18日，欧盟和中国草签了中国参与日，欧盟和中国草签了中国参与 “伽利略伽利略”计划的协议。计划的协议。2004年年10月月9日，双方又签日，双方又签 署了此项目的技术合作协议；因而引发美国媒体发出署了此项目的技术合作协议；因而引发美国媒体发出 美国可能击毁美国可能击毁“伽利略伽利略”卫星的报道。可见，此项目卫星的报道。可见，此项目 不但具有极高经济价值，也深具政治和军事战略意义。不但具有极高经济价值，也深具政治和军事战略意义。 二、遥感技术（二、遥感技术（RS） l 1 遥感，顾

15、名思义，就是遥远的感知。遥感，顾名思义，就是遥远的感知。 n 遥感就是根据探测地表物体对电磁波遥感就是根据探测地表物体对电磁波 的反射和其发射的电磁波，从而提取这些的反射和其发射的电磁波，从而提取这些 物体的信息，完成远距离识别物体。物体的信息，完成远距离识别物体。 2、遥感技术的基本原理、遥感技术的基本原理 地球上的物体都在不停地发射、反射和地球上的物体都在不停地发射、反射和 吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特征是吸收电磁波，并且不同物体的电磁波特征是 不同的，人们根据电磁波的差异来辨析物体不同的，人们根据电磁波的差异来辨析物体 的不同，遥感技术就是在这个原理的基础上的不同，遥感技术就是在这

16、个原理的基础上 发展起来的。发展起来的。 3、遥感技术的发展、遥感技术的发展 人类早期遥感活动的人类早期遥感活动的“遥感平台遥感平台”曾曾 经使用风筝、鸽子等，为后来的航空遥感经使用风筝、鸽子等，为后来的航空遥感 提供了思路。提供了思路。 4、遥感技术的特点、遥感技术的特点 监测范围大，瞬时成像、实时传输、监测范围大，瞬时成像、实时传输、 快速处理、迅速获取信息和实施动态监测。快速处理、迅速获取信息和实施动态监测。 5、遥感技术系统、遥感技术系统 由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、 数字或图像处理设备以及相关技术等组成。数字或图像处理设备以及相关技术等

17、组成。 遥感 RS技术系统 遥感 RS技术系统 地面遥感：地面遥感：高塔、车、船为遥感平台高塔、车、船为遥感平台 航空遥感：航空遥感：飞机、气球、飞艇等飞机、气球、飞艇等 航天遥感：航天遥感：卫星、飞船、空间站等卫星、飞船、空间站等 遥感平台 遥感遥感 RS技术系统技术系统 l传感器：获取电磁波的探测仪器传感器：获取电磁波的探测仪器 l成像方式传感器：成像雷达、摄像机、扫描仪成像方式传感器：成像雷达、摄像机、扫描仪 l非成像方式传感器：雷达高度计、微波辐射计非成像方式传感器：雷达高度计、微波辐射计 、红外辐射温度计等、红外辐射温度计等 遥感遥感 RS技术系统技术系统 l遥感信息传输：遥感信息传

18、输： l直接回收直接回收将信息记录在磁带上待返回时回收（航空遥感）将信息记录在磁带上待返回时回收（航空遥感） l视频传输视频传输信息通过无线电传送导地面站信息通过无线电传送导地面站 l遥感信息处理：遥感信息处理：地面接收站对资料进行加工处理地面接收站对资料进行加工处理 l航片航片 卫片卫片 6、遥感类型、遥感类型 按运载工具分：航天遥感、航空遥感、近地遥感按运载工具分：航天遥感、航空遥感、近地遥感 按辐射源分：主动式遥感、被动式遥感按辐射源分：主动式遥感、被动式遥感 按波谱范围：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、按波谱范围：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、 微波遥感、多谱段遥感微波遥感、多谱段遥

19、感 按应用领域：环境遥感、大气遥感、资源遥感、按应用领域：环境遥感、大气遥感、资源遥感、 海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感 类型类型 概念概念优点优点 航天航天 遥感遥感 航空航空 遥感遥感 近地近地 遥感遥感 利用卫星、航天飞机、利用卫星、航天飞机、 宇宙飞船、航天空间宇宙飞船、航天空间 站等携带遥感仪器的站等携带遥感仪器的 遥感遥感 覆盖范围大，不受领覆盖范围大，不受领 空限制，可进行定期、空限制，可进行定期、 重复观测重复观测 利用飞机携带遥利用飞机携带遥 感仪器的遥感感仪器的遥感 距地面高度在几距地面高度在几 十米以内的遥感十米以内的遥感 机

20、动性强，可以根据研机动性强，可以根据研 究主题选择恰当的传感究主题选择恰当的传感 器、适当的飞行高度和器、适当的飞行高度和 飞行区域飞行区域 用于城市遥感、海面污用于城市遥感、海面污 染监测、森林火灾监测染监测、森林火灾监测 等中、高分辨率的遥感等中、高分辨率的遥感 活动活动 辨认遥感影像辨认遥感影像 水文要素水文要素 蓝色蓝色 蓝黑色蓝黑色 红色红色植被植被 灰白色灰白色 浅蓝色浅蓝色 人工建筑人工建筑 地物反射波谱特征地物反射波谱特征地物判读的基本依据地物判读的基本依据 不同地物在同不同地物在同 一波段反射率不同，一波段反射率不同， 同一地物在不同波同一地物在不同波 段反射率也不同，段反射

21、率也不同， 由此导致其波谱特由此导致其波谱特 征不同，根据地物征不同，根据地物 波谱曲线就可以区波谱曲线就可以区 分和识别地表物体。分和识别地表物体。 遥感技术的应用遥感技术的应用 1 1、遥感与资源普查、遥感与资源普查 勘探矿产资源、调查生物资源、水资源等是勘探矿产资源、调查生物资源、水资源等是 遥感技术在资源普查中的重要应用领域。遥感技术在资源普查中的重要应用领域。 * *矿产资源：人们只需要分析遥感图像就可以划矿产资源：人们只需要分析遥感图像就可以划 定蕴藏矿产的大致区域，大大缩短探矿时间。定蕴藏矿产的大致区域，大大缩短探矿时间。 * *生物资源：通过遥感图像处理技术，提取植生物资源：通

22、过遥感图像处理技术，提取植 被的分布、类型、结构、健康状况、产量等被的分布、类型、结构、健康状况、产量等 数据，为农业、林业、城市绿化、环境保护数据，为农业、林业、城市绿化、环境保护 等部门提供服务。等部门提供服务。 遥感为植物健康状况把脉遥感为植物健康状况把脉 A、在卫星图像上，怎样通过颜色差异判定在卫星图像上，怎样通过颜色差异判定 植物的生长状况？植物的生长状况？ B、根据植物健康状况在发射波谱中变化根据植物健康状况在发射波谱中变化 的原理，遥感还可以应用到哪些领域？的原理，遥感还可以应用到哪些领域？ 健康的植被往往呈鲜红色，长势比较健康的植被往往呈鲜红色，长势比较 弱的植被颜色比较浅，由

23、此可判定植物的生弱的植被颜色比较浅，由此可判定植物的生 长状况。长状况。 不同的地物和地物的不同状况，有不不同的地物和地物的不同状况，有不 同的反射率，根据这个原理，可以利用遥同的反射率，根据这个原理，可以利用遥 感的工作有水体污染、分析城市大气污染、感的工作有水体污染、分析城市大气污染、 监测灾害、普查资源等。监测灾害、普查资源等。 2、遥感与环境灾害监测、遥感与环境灾害监测 A、环境监测：包括荒漠化、土壤盐碱化、海上环境监测：包括荒漠化、土壤盐碱化、海上 冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、 植被变化、水体污染、大气污染等。植被变化、水体污染

24、、大气污染等。 随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供随着遥感技术的发展，遥感将不仅为人们提供 信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，而信息资源，改变人们的生产、生活与交往方式，而 且在环境监测、灾害预警等方面发挥巨大作用，有且在环境监测、灾害预警等方面发挥巨大作用，有 助于灾害的预防、环境的治理有保护。助于灾害的预防、环境的治理有保护。 B、灾害监测：包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、灾害监测：包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、 地震、农林病虫害、森林火灾等。地震、农林病虫害、森林火灾等。 遥感信息技术在环保领域应用发展中的意义遥感信息技术在环保领域应用发展中的意义 l遥感信息提供了全球或大遥

25、感信息提供了全球或大区域区域精确定位的高频度精确定位的高频度 宏观环境影像。它扩大了人们的视野，从可见光宏观环境影像。它扩大了人们的视野，从可见光 发展到红外、微波等波谱范围，加深了人们对生发展到红外、微波等波谱范围，加深了人们对生 态环境的了解。在遥感与地理信息系统基础上建态环境的了解。在遥感与地理信息系统基础上建 立的数学模型，实现了空间和时间转移，在空间立的数学模型，实现了空间和时间转移，在空间 上由野外转入室内，在时间上从过去、现在的研上由野外转入室内，在时间上从过去、现在的研 究发展到三维空间上定量地究发展到三维空间上定量地预测预测未来。未来。 #遥感信息技术在环境保护领域的应用遥感

26、信息技术在环境保护领域的应用 l1.在大气污染监测中的应用在大气污染监测中的应用 l(1)城市大气污染监测：城市大气污染监测：监测大气污染的主要污染物、监测大气污染的主要污染物、 颗粒大小及空间区域的分布。颗粒大小及空间区域的分布。 l(2)大气污染物扩散规律的研究：大气污染物扩散规律的研究：遥感可观测到大气遥感可观测到大气 中气溶胶类型及其含量分布、大气微量气体的铅垂分布。根据对中气溶胶类型及其含量分布、大气微量气体的铅垂分布。根据对 热红外扫描图像的分析研究，可提出城市地面辐射温度和城市热红外扫描图像的分析研究，可提出城市地面辐射温度和城市“ 热岛热岛”现象形成的关系。现象形成的关系。 2

27、在内陆水体污染监测中的应用在内陆水体污染监测中的应用 l应用遥感手段，可快速监测出水体污染源的类应用遥感手段，可快速监测出水体污染源的类 型、位置分布以及水体污染的分布范围等。各型、位置分布以及水体污染的分布范围等。各 种工厂排入污水因所含物质成分不同，导致污种工厂排入污水因所含物质成分不同，导致污 水的颜色也不同，可通过测定遥感图像的密度水的颜色也不同，可通过测定遥感图像的密度 来鉴别污染水体。确定这些污染水体往往采用来鉴别污染水体。确定这些污染水体往往采用 色密度法，即通过常规方法对污染水体色密度法，即通过常规方法对污染水体QU样样 ，建立不同水体污染类型和浓度以及与遥感图，建立不同水体污

28、染类型和浓度以及与遥感图 像密度的相关关系。像密度的相关关系。 3在海洋污染监测中的应用在海洋污染监测中的应用 l(1)利用红外扫描仪监视石油污染：利用红外扫描仪监视石油污染：利用红外扫利用红外扫 描仪在白昼和夜间拍摄地面和海面的热图像，可有效描仪在白昼和夜间拍摄地面和海面的热图像，可有效 地监视海面的石油污染。地监视海面的石油污染。 l(2)海洋污染监测：海洋污染监测：水体中不同物质在海洋水色的水体中不同物质在海洋水色的 各波段影像中得到了不同程度的显示。通过目视、光各波段影像中得到了不同程度的显示。通过目视、光 电方法解译判读，或以各种不同模式应用计算机进行电方法解译判读，或以各种不同模式

29、应用计算机进行 处理，可以获得海面悬浮泥沙、浮游生物、可溶性有处理，可以获得海面悬浮泥沙、浮游生物、可溶性有 机物、海面油膜和其它污染物等海洋水色不同的信息机物、海面油膜和其它污染物等海洋水色不同的信息 。 4利用遥感信息技术分析城市生态与环境污染利用遥感信息技术分析城市生态与环境污染 l(1)城市生态与环境污染：城市生态与环境污染：应用卫星或机载热红外应用卫星或机载热红外 图像，通过图像处理技术，可定期把热污染的分布范图像，通过图像处理技术，可定期把热污染的分布范 围和强度显示出来。围和强度显示出来。 l(2)生态环境监测：生态环境监测：采用多光谱有关数据及其生成采用多光谱有关数据及其生成

30、的植被指数，经图像处理和定量分析，可以对全球各的植被指数，经图像处理和定量分析，可以对全球各 地区的植被和土地状况进行分类，监测土地沙漠化、地区的植被和土地状况进行分类，监测土地沙漠化、 森林砍伐、城市化等环境变化进程。森林砍伐、城市化等环境变化进程。 5利用卫星遥感信息技术开展环境灾害监测利用卫星遥感信息技术开展环境灾害监测 l(1)赤潮分析：赤潮分析：在我国，从渤海湾到南海，近几年来在我国，从渤海湾到南海，近几年来 ，每年都有多次赤潮发生。，每年都有多次赤潮发生。1989年年9月下旬，美国陆月下旬，美国陆 地卫星地卫星TM图像反映的渤海湾赤潮非常清晰。卫星遥感图像反映的渤海湾赤潮非常清晰。

31、卫星遥感 可监测某些赤潮发生的时间、地点和范围，根据水文可监测某些赤潮发生的时间、地点和范围，根据水文 气象资料进行赤潮的实时速报。气象资料进行赤潮的实时速报。 l(2)地质环境灾害调查：地质环境灾害调查：用遥感技术调查与滑坡、用遥感技术调查与滑坡、 泥石流有关的环境因素泥石流有关的环境因素(如构造部位、断裂、含水带、如构造部位、断裂、含水带、 植被覆盖等植被覆盖等)，推测滑坡、泥石流发育环境因素及产生，推测滑坡、泥石流发育环境因素及产生 条件，进行区域危险性分区及预测，为防治地质灾害条件，进行区域危险性分区及预测，为防治地质灾害 提供依据。提供依据。 6.卫星遥感在全球环境监测中的作用卫星遥

32、感在全球环境监测中的作用 l全球环境变化监测的一个重要问题是需要了解大气层全球环境变化监测的一个重要问题是需要了解大气层 具有辐射和化学重要性的微量气体在全球范围的时空具有辐射和化学重要性的微量气体在全球范围的时空 分布和变化趋势，特别是分布和变化趋势，特别是CO2，CO，CH4，O3， N2 O，NO2， NH3，H2S和和SO2。用雨云系列卫星搭载。用雨云系列卫星搭载 的被动式传感器第一次获得了温度和的被动式传感器第一次获得了温度和H2O，CH4，H NO3的全球信息。的全球信息。1 978年发射的雨云年发射的雨云7号上携带了号上携带了T OMS(总臭氧量制图光谱仪总臭氧量制图光谱仪)，观

33、测了全球臭氧分布，观测了全球臭氧分布， 在发现臭氧洞方面做出了贡献，取得了与平流层中臭在发现臭氧洞方面做出了贡献，取得了与平流层中臭 氧层的破坏有关的重要信息。氧层的破坏有关的重要信息。 遥感技术如何成像遥感技术如何成像 l 第一种是用照相机拍的胶卷，它用的照像机和胶第一种是用照相机拍的胶卷，它用的照像机和胶 卷与我们平常生活中用的照相机和胶片基本一样，所卷与我们平常生活中用的照相机和胶片基本一样，所 不同的是遥感的专业照相机要大一些，当然胶片也相不同的是遥感的专业照相机要大一些，当然胶片也相 应要大一些，另外有些胶片是专用胶卷，如应要大一些，另外有些胶片是专用胶卷，如“彩色红彩色红 外外”专

34、用胶卷。将拍摄完毕的胶卷冲洗、印像、放大，专用胶卷。将拍摄完毕的胶卷冲洗、印像、放大， 即成为遥感像片；即成为遥感像片； l 第二种是第二种是“数字成像数字成像”的，成像原理类似于我们的，成像原理类似于我们 看的电视看的电视 ，即把地面信息，通过卫星上的设备拍摄下，即把地面信息，通过卫星上的设备拍摄下 来，然后将拍摄的信号传输到计算机中回放出来，我来，然后将拍摄的信号传输到计算机中回放出来，我 们就可以看到遥感图像了！们就可以看到遥感图像了！ 2、遥感图像的分辨率是怎么回事、遥感图像的分辨率是怎么回事 l 分辨率是用于记录数据的最小度量单位，分辨率是用于记录数据的最小度量单位， 一般用来描述在

35、显示设备上所能够显示的点的一般用来描述在显示设备上所能够显示的点的 数量（行、列），或在影像中一个象元点所表数量（行、列），或在影像中一个象元点所表 示的面积。示的面积。 l遥感卫星的飞行高度一般在遥感卫星的飞行高度一般在600 km 4000km之间，图像分辨率一般从之间，图像分辨率一般从1m 1km之间。之间。 l图像分辨率：可以这样理解，一个象元，代表图像分辨率：可以这样理解，一个象元，代表 地面的面积是多少。地面的面积是多少。 l 在使用遥感图像数据时，请千万注意，所要在使用遥感图像数据时，请千万注意，所要 解决的工作问题，应选择相应分辨率的遥感数据解决的工作问题，应选择相应分辨率的遥

36、感数据 资料。资料。 DOM比例尺与航天遥感数据分辨率的关系比例尺与航天遥感数据分辨率的关系 DOM比例尺1：50001：100001：50000 图像空间分辨率不低于1m不低于2.5m不低于10.0m DOM l数字正射影像图（数字正射影像图（Digital Orthophoto Map， 缩写缩写DOM）是利用数字高程模型（）是利用数字高程模型（DEM）对）对 经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行 投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图 图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它图幅范围剪裁生成的数字正射影

37、像数据集。它 是同时是同时具有具有地图几何精度和影像特征的图像，地图几何精度和影像特征的图像， 具有精度高、信息丰富、直观真实等具有精度高、信息丰富、直观真实等优点优点。 嫦娥拍摄月球照片，像元分辨率为120米 3、遥感图像有什么用途、遥感图像有什么用途 l 遥感像片可以遥感像片可以“提取提取”出大量有用的信息。出大量有用的信息。 l 可以辨别出很多信息，如水体（河流、湖泊、可以辨别出很多信息，如水体（河流、湖泊、 水库、盐池、鱼塘等）、植被（森林、果园、草水库、盐池、鱼塘等）、植被（森林、果园、草 地、农作物、沼泽、水生植物等）、土地（农田、地、农作物、沼泽、水生植物等）、土地（农田、 林地

38、、居民地、厂矿企事业单位、沙漠、海岸、林地、居民地、厂矿企事业单位、沙漠、海岸、 荒原、道路等）、山地（丘岭、高山、雪山）等荒原、道路等）、山地（丘岭、高山、雪山）等 等；从遥感图像上能辨别出较小的物体如：一棵等；从遥感图像上能辨别出较小的物体如：一棵 树、一个人、一条交通标志线、一个足球场内的树、一个人、一条交通标志线、一个足球场内的 标志线等。大量信息的提取，决定了遥感技术的标志线等。大量信息的提取，决定了遥感技术的 应用是十分广阔的，应用是十分广阔的， l 据统计，有近据统计，有近30个领域、行业都能用到遥感个领域、行业都能用到遥感 技术。由于遥感技术是从人们一般不能站到的高技术。由于遥

39、感技术是从人们一般不能站到的高 度去度去“拍照拍照”，故从宏观视野上，也有着人力所，故从宏观视野上，也有着人力所 不能及的优势。不能及的优势。 遥感的应用遥感的应用 例如，大兴安岭森林火灾发生的时候，由于着火的树木温度例如，大兴安岭森林火灾发生的时候，由于着火的树木温度 比没有着火的树木温度高，它们在电磁波的热红外波段会比没有着火的树木温度高，它们在电磁波的热红外波段会 辐射出比没有着火的树木更多的能量，这样，当消防指挥辐射出比没有着火的树木更多的能量，这样，当消防指挥 官面对着熊熊烈火担心不已的时候，如果这时候正好有一官面对着熊熊烈火担心不已的时候，如果这时候正好有一 个载着热红外波段传感器

40、的卫星经过大兴安岭上空，传感个载着热红外波段传感器的卫星经过大兴安岭上空，传感 器拍摄到大兴安岭周围方圆上万平方公里的影像，因为着器拍摄到大兴安岭周围方圆上万平方公里的影像，因为着 火的森林在热红外波段比没着火的森林辐射更多的电磁能火的森林在热红外波段比没着火的森林辐射更多的电磁能 量，在影像着火的森林就会显示出比没有着火的森林更亮量，在影像着火的森林就会显示出比没有着火的森林更亮 的浅色调。当影像经过处理，交到消防指挥官手里时，指的浅色调。当影像经过处理，交到消防指挥官手里时，指 挥官一看，图像上发亮的范围这么大，而消防队员只是集挥官一看，图像上发亮的范围这么大，而消防队员只是集 中在一个很

41、小的地点上，说明火情逼人，必须马上调遣更中在一个很小的地点上，说明火情逼人，必须马上调遣更 多的消防员到不同的地点参加灭火战斗。多的消防员到不同的地点参加灭火战斗。 l由于遥感在地表资源环境监测、农作物估产、由于遥感在地表资源环境监测、农作物估产、 灾害监测、全球变化等等许多方面具有显而易灾害监测、全球变化等等许多方面具有显而易 见的优势，它正处于飞速发展中。更理想的平见的优势，它正处于飞速发展中。更理想的平 台、更先进的传感器和影像处理技术正在不断台、更先进的传感器和影像处理技术正在不断 地发展，以促进遥感在更广泛的领域里发挥更地发展，以促进遥感在更广泛的领域里发挥更 大的作用大的作用 中国

42、大陆的卫星地形图中国大陆的卫星地形图 台湾岛的遥感影象： 能清楚的看到全岛的地貌。 北美飓风云系 美国国防部五角大楼 9.11事件前后的纽约 国际空间站 三、地理信息系统技术（三、地理信息系统技术（GIS） l 信息总量中有信息总量中有85%的信息是与地理位置有的信息是与地理位置有 关的信息。与地理位置有关的信息，就叫地理关的信息。与地理位置有关的信息，就叫地理 信息。这样的信息相当广泛，如耕地、林地、信息。这样的信息相当广泛，如耕地、林地、 城镇、楼房等建筑物的分布、道路、河流、海城镇、楼房等建筑物的分布、道路、河流、海 岸、人口、医院、学校、企事业单位、管线、岸、人口、医院、学校、企事业单

43、位、管线、 派出所、商店、井位、门牌、电闸、水表、开派出所、商店、井位、门牌、电闸、水表、开 关等等，只要能用位置去描述的东西，都属于关等等，只要能用位置去描述的东西，都属于 地理信息，遥感所提取的信息也全部包含在地地理信息，遥感所提取的信息也全部包含在地 理信息之中。理信息之中。 GIS（地理信息系统）（地理信息系统） lGIS是由硬件、软件和方法组成的地理信息系是由硬件、软件和方法组成的地理信息系 统，能支持地理空间数据的获取、管理、操统，能支持地理空间数据的获取、管理、操 作、分析、模型化和显示，以解决复杂的规划管作、分析、模型化和显示，以解决复杂的规划管 理问题理问题 怎样管理这些信息

44、？怎样管理这些信息？ l 整个地理信息系统由计算机、地理信息系整个地理信息系统由计算机、地理信息系 统软件、空间数据库、分析应用模型和图形用统软件、空间数据库、分析应用模型和图形用 户界面及系统人员组成。通常使用较多的有户界面及系统人员组成。通常使用较多的有 ArcGis、GeoMedia等软件。等软件。 GIS的应用领域很广的应用领域很广 l（1）自然资源的清查与管理。）自然资源的清查与管理。 l（2）区域和城市规划与管理。）区域和城市规划与管理。 l（3）环境监测。）环境监测。 l（4）车辆运行与道路选择）车辆运行与道路选择 GIS与地图的差异 (1)储存信息的形式不同储存信息的形式不同.地理信息系统通过建立数据地理信息系统通过建立数据 模型模型,以数据库的形式储存地理空间数据以数据库的形式储存地理空间数据,而地图以图而地图以图 纸的形式保存地理信息纸的形式保存地理信息. (2)查询的方式不同查询的方式不同.地理信息系统通过计算机进行查地理信息系统通过计算机进行查 询和数据更新询和数据更新,而地图通过肉眼进行判读而地图通过肉眼进行判读,获得地理信获得地理信 息息.