第一章第二节 地理信息技术对区域地理环境研究中的应用

1、 地理信息技术在区域地理环境研究中的应用 -2- 一、地理信息技术一、地理信息技术 地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理信息技术是指获取、管理、分析和应用 地理空间信息的现代技术的总称，主要包括地理空间信息的现代技术的总称，主要包括 遥感遥感(RS)、全球定位系统、全球定位系统(GPS)和地理信息和地理信息 系统系统(GIS)等。等。 -3- 二二. .遥感（遥感（RSRS） 1.1.定义定义 人们在航空器或航天器上利用一定的技术装备，对人们在航空器或航天器上利用一定的技术装备，对 地表物体进行远距离的感知。地表物体进行远距离的感知。 -4- 2 .2 . 遥 感 的 主 要 环 节遥

2、感 的 主 要 环 节 目标物目标物 物体辐射或物体辐射或 反射电磁波反射电磁波 传感器传感器 收集收集传输 地面遥感系统地面遥感系统 信息处理信息处理 成果成果 专业图件统计数字专业图件统计数字 电 磁 波 电 磁 波 -5- 3.3.遥感技术的原理遥感技术的原理 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射 电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术遥感就是根据这个原理，利用一定的技术 设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射 和地物发射的电磁波，从而

3、提取这些物体的信和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信 息，完成远距离识别物体。息，完成远距离识别物体。 传传 感感 器器 树木树木 水体水体 草丛草丛 裸露的裸露的 地表地表路面路面建筑物建筑物 地球上的物体都在不停地发射、反射和吸收电磁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性是不同的。人们波，并且不同物体的电磁波特性是不同的。人们 可以根据电磁波的差异来辨析物体的不同。可以根据电磁波的差异来辨析物体的不同。 不 同 地 物不 同 地 物 反 射 的 电反 射 的 电 磁波不同，磁波不同， 这 是 遥 感这 是 遥 感 影 像 能 够影 像 能 够 被 判

4、读 的被 判 读 的 基础基础。 -6- 4遥感的装置遥感的装置 遥感的关键装置是传感器：传感器在航空或航天器上接遥感的关键装置是传感器：传感器在航空或航天器上接 受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数受地面物体反射或辐射的电磁波信息，并以图像胶片或数 据磁带记录下来，传送到地面接收站。据磁带记录下来，传送到地面接收站。 -7- （1 1）资源调查）资源调查 5. 5.遥感的应用遥感的应用 -8- （2 2）环境监测）环境监测 -9- 高分辨率卫星遥感高分辨率卫星遥感 影像监测汶川地震影像监测汶川地震 、 舟曲泥石流。舟曲泥石流。 （3 3）自然灾害防御监测）自然灾害防御监测 遥感

5、的应用遥感的应用 -10- 印印 尼尼 亚亚 齐齐 海海 啸啸 前前 后后 卫卫 星星 图图 -11- 为天气预报提供准确不同时段的卫星云图为天气预报提供准确不同时段的卫星云图 （4 4）遥感与天气预）遥感与天气预 报报 -12- 利用卫星，在全球范围内适时进行利用卫星，在全球范围内适时进行 导航、定位导航、定位 的系统。的系统。 空间部分空间部分GPSGPS卫星星座卫星星座 用户设备部分用户设备部分GPSGPS信号接收机信号接收机 地面控制部分地面控制部分地面监控系统地面监控系统 -13- 空间部分空间部分GPSGPS卫星星座卫星星座 -14- 地面监控系统地面监控系统 GPS 系统的幕后工

6、作者，主系统的幕后工作者，主 要包括一个主控站、四个监控站、要包括一个主控站、四个监控站、 一个上行注入站。监控站的主要一个上行注入站。监控站的主要 任务是取得卫星观测数据并将这任务是取得卫星观测数据并将这 些数据传送至主控站，主控站收些数据传送至主控站，主控站收 集各监控站对集各监控站对GPS 卫星的全部卫星的全部 观测数据，利用这些数据计算每观测数据，利用这些数据计算每 颗颗GPS 卫星的轨道和卫星时钟卫星的轨道和卫星时钟 校正值，并将这些数据和实时预校正值，并将这些数据和实时预 报的星历图通过上行注入站发送报的星历图通过上行注入站发送 给对应的卫星。给对应的卫星。 -15- 用户设备部分

7、用户设备部分GPSGPS接收机接收机 手 机 和 手 表 上 的 GPS 手 持 型 的 GPS 测 绘 使 用 的 GPS 航 空 与 航 海 使 用 的 GPS -16- 提供精密的提供精密的三维坐标三维坐标（经度、纬度、高经度、纬度、高 度度）、）、速度速度、时间时间。 4 4 特点特点（三全两性）（三全两性） 全能性,全球性,全天候, 连续性和实时性 -17- 5 GPS5 GPS的应用的应用定位、导航定位、导航 （1 1）军事）军事 定位、导航定位、导航 -18- 5 GPS5 GPS的应用的应用定位、导航定位、导航 （1 1）军事）军事定位、导航定位、导航 军事是军事是GPSGPS

8、技术最早的应用领域技术最早的应用领域, ,主要是为各主要是为各 种军事活动提供定位导航种军事活动提供定位导航. .在现代战争中，不仅在现代战争中，不仅 陆、海、空三军，而且许多高科技武器弹药等，陆、海、空三军，而且许多高科技武器弹药等， 也都开始采用也都开始采用GPSGPS技术进行定位导航。技术进行定位导航。 目前精确制导武器复合制导的重要技术手目前精确制导武器复合制导的重要技术手 段。装备段。装备GPSGPS制导系统之前制导系统之前, ,美军美军BGM-10C“BGM-10C“战斧战斧” 巡航导弹误差约为巡航导弹误差约为9 9米；在其米；在其“惯性和地形匹配惯性和地形匹配” 制导系统中加入制

9、导系统中加入GPSGPS后，误差降至后，误差降至3 3米，制导精度米，制导精度 大大提高。大大提高。 -19- 车辆跟踪车辆跟踪 紧急援助紧急援助 交通指挥交通指挥 提供出行路线提供出行路线 规划和导航规划和导航 （2 2）交通）交通 -20- -21- （3 3）救援）救援 -22- （4 4）野外测量）野外测量 珠穆朗玛峰变矮了？珠穆朗玛峰变矮了？ 课本课本P9 P9 ：19751975年年 8848.138848.13 2005 2005年年 8844.438844.43 -23- 新新兴兴的的计计算算机机娱娱乐乐项项目目- -G GP PS S寻寻宝宝（G Ge eo oc ca ac

10、 ch hi in ng g） （5 5）旅游与娱乐）旅游与娱乐 -24- -25- 专门处理、分析地理空间数据的计算机系统。专门处理、分析地理空间数据的计算机系统。 地图的延伸地图的延伸 数据数据 处理处理 信信 息息 源源 数数 据据 库库 空间空间 分析分析 信息输信息输 出表达出表达 3 GIS的强大功能的强大功能 数据库管理系统的功能数据库管理系统的功能 强大的查询、分析功能强大的查询、分析功能 空间模拟与分析的辅助决策功能空间模拟与分析的辅助决策功能 2程序程序 -26- -27- 强大的查询功能强大的查询功能 -28- 模拟问题模拟问题 三维水灾模拟三维水灾模拟 -29- 地理信

11、息技术与数字地球与地理信息技术与数字地球与3S关系关系 1 .1 .“3S3S”的关系的关系 （）联系：（）联系： 既互为独立发展又既互为独立发展又 相互促进。相互促进。 （2）RS,GPS,GIS的区别: RS GPS GIS 获取影像信息（眼睛） 空间定位和导航（脚） 地理数据分析、处理、 表达、应用（大脑） -31- 2 2数字地球数字地球 （1 1）定义）定义 数字地球是指数字化的地球，即把整个地球信息进数字地球是指数字化的地球，即把整个地球信息进 行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。 -32- （2 2）数字地球的原理和应）数字地球的原理和应 用用 数字地球是将不同空间、数字地球是将不同空间、 时间的自然、人文的大量信息，时间的自然、人文的大量信息， 按地理坐标，从区域到全球进按地理坐标，从区域到全球进 行整合，并进行立体的、动态行整合，并进行立体的、动态 的显示，能为复杂的生产、研的显示，能为复杂的生产、研 究活动提供实验条件和试验基究活动提供实验条件和