3S技术及其综合应用

1、3S技术及其综合应用钱乐祥广州大学地理科学学院地理信息科学系.2.223S技术及其综合应用第1页3S技术及其综合应用3S综合应用概述3S综合应用实例3S技术及其综合应用第2页3S综合应用概述GIS在3S技术中作用GPS在3S技术中作用RS在3S技术中作用3S技术及其综合应用第3页GIS在3S技术中作用地理数据采集地理数据管理空间分析与属性分析地理信息可视化表现 GIS在3S技术中含有采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球上与空间和地理分布相关数据主要作用3S技术及其综合应用第4页RS在3S技术中作用 遥感技术能动态地、周期性地获取地表信息，广泛应用于各个领域。遥感数据在3S技术中作用主要表

2、现在：GIS数据库数据源 遥感数字图像能够作为GIS数据库中一个主要数据源，从遥感图像中能够获取不一样专题数据，更新GIS数据库中地学专题图。 遥感技术能够以低廉价格快速提供各种遥感数字图像，这为我们利用遥感图像了解技术获取不一样地学专题信息，更新GIS中专题图提供了条件。 3S技术及其综合应用第5页RS在3S技术中作用利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中高程数据 从不一样角度拍摄同一地域航空照片和高分辨率卫星数字影像上，能够利用数字影像相关技术对重合成像区域实现地形高程信息获取，这是对传统测绘方法重大改进。伴随高分辨率遥感影像在民用领域推广使用，利用高分辨率遥感影像获取地面高程成本将会

3、降低，它将成为更新GIS数据库高程数据一个主要数据起源。 3S技术及其综合应用第6页GPS在3S技术中作用 GPS（Global Positioning System)即全球定位系统，是利用多颗导航卫星无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地表移动物体进行导航技术系统。3S技术及其综合应用第7页GPS在3S技术中作用全球定位系统组成导航卫星，这些卫星分别设置在升交点赤经互隔60o6条近圆轨道上，每条轨道上均匀分布4颗卫星，当前有27颗导航卫星（其中3颗为备用）在距离地面约0km轨道运行。地球上任何地点都能够同时接收到7至9颗导航卫星向地面发送导航信号，这些信号包含着卫星开始时刻轨道参数

4、、电波发送时刻等信息。 3S技术及其综合应用第8页GPS在3S技术中作用全球定位系统组成地面站，包含主控站、监测站与注入站。主控站控制整个地面站工作，其作用相当于计算中心，它根据各监测站数据，计算与编制各个卫星星历与卫星钟校正参量等。监测站负责跟踪接收各个卫星发射导航信号，完成测量卫星至监测站伪距离及其改变率等任务，并将数据预处理后送到主控站。注入站负责将主控站传递卫星星历等信息注入给卫星。 3S技术及其综合应用第9页GPS在3S技术中作用全球定位系统组成空间定位卫星导航仪，它包含空间定位系统接收机、信息处理、控制与显示设备与天线。空间定位系统接收机经过天线接收卫星发送导航信号，解算出空间定位

5、导航仪使用者所在位置、速度与对应时间，在此基础上求算出对预定航线偏离，指出抵达地点航向与时间，为了便于使用，这些导航信息能够在显示荧屏上采取数字表现，也能够在电子地图上显示。 3S技术及其综合应用第10页GPS在3S技术中作用空间定位基本原理 分布在地球上空多颗导航卫星，不停地发射可用来求算并确定地球表层某点准确位置与精密时间无线电信号，空间定位系统接收机接收来自导航卫星信号，导航仪依据星历表信息求得每颗卫星发射信号时在太空中位置，测量计算卫星发射信号准确时间，然后依据已知空间定位卫星瞬时坐标和信号抵达该点时间，经过计算，求得卫星至空间定位系统接收机之间几何距离，在此基础上计算出用户接收机天线

6、所对应点位，即观察站位置。 3S技术及其综合应用第11页GPS在3S技术中作用空间定位基本原理 从理论上讲，知道三颗卫星至观察站之间几何距离，并利用GPS接收机收到这三颗卫星导航信号推算出卫星瞬时坐标，就能够计算出观察站位置。其方法是，以卫星瞬时坐标为球心，以卫星至观察站之间几何距离为半径，作出一个球面，分别以三颗卫星瞬时坐标为球心，卫星至观察站之间距离为半径，作出三个球面，三个球面交点就是观察站在空间中位置。因为普通GPS接收机安装非精密钟，接收到时间存在误差，故计算出卫星与用户之间距离有误差（称为伪距），所以需要利用第四颗卫星进行时间上纠正，以确保时间上同时。 3S技术及其综合应用第12页

7、GPS在3S技术中作用空间定位系统作用 空间定位系统含有实时、连续地提供地球表面任意地点上经纬度与高程，提供三维速度与准确时间能力。准确定位能力：美国军用GPS卫星导航仪能够接收精密码（P码）信号，其单点测距定位精度在10 m之内，事后处理精度可到达厘米级，民用 GPS卫星导航仪接收导航卫星发射粗码（CA码），仅用于定位服务。美国出于其国家利益考虑，将粗码定位精度原先限制在100m，近年来，伴随其它国家GPS技术发展与提升，美国放宽了对定位精度限制，很快前单点定位精度提升到15米。3S技术及其综合应用第13页GPS在3S技术中作用空间定位系统作用准确定时及测速能力：空间定位系统还含有准确定时能

8、力（如美国GPS时间精度误差小于100微秒），以及运动物体测速能力。导航卫星采取固定频率连续发射导航信号，这些信号频率因GPS卫星导航仪与导航卫星之间相对位移而产生多普勒颇移现象，由此能够计算出地面上GPS卫星导航仪运动载体在三维方向速度分量。当前，美国 GPS三维测速精度误差小于30cm/s，俄罗斯GLONASS速度矢量测量误差15cm/s。 3S技术及其综合应用第14页3S综合应用实例在车辆导航与监控系统中应用在精准农业发展中应用在土地研究中应用在全球改变研究领域应用3S技术及其综合应用第15页在车辆导航与监控系统中应用 车辆导航与监控系统是一项融GPS、GIS、RS技术与通讯技术为一体复

9、杂技术系统。它经过对车辆等（移动目标）导航、动态跟踪、监控、检验与服务等功效，来完成对车辆综合管理与控制。当前，这类系统已经在国内外不少城市试用，备受公安、银行、保安、出租车管理等部门青睐。 3S技术及其综合应用第16页在车辆导航与监控系统中应用技术系统 车辆导航与车辆监控系统主要由硬件、通讯环境、GPS导航仪和地理信息系统筹组成。3S技术及其综合应用第17页在车辆导航与监控系统中应用技术系统 在3S技术支持下，监控中心计算机阵列联网后形成车辆信息监测与控制系统，管理人员能够对受控车辆进行动态编组管理、导航与调度。在控制中心，含有大画面、高清楚度大荧屏显示系统，能够动态实时地显示来自各个车辆运

10、行情况，管理人员能够实时看到移动车辆运行情况，对不一样区域或特定目标进行锁定式监控，系统确保紧急报警信号优先监测，在紧急状态时能够应急调出含有辅助决议功效警情专用地图，详细显示以事故地点为中心区域情况，以供决议参考。 3S技术及其综合应用第18页在车辆导航与监控系统中应用技术系统 通讯环境包含无线集群通讯网和监控中心局域网。正常行驶时，车载收发信机经过无线集群通讯网，自动实时发送信息至监控中心，不停地将车辆当前位置和状态送到监控中心并在地图上显示出来。当碰到紧急情况时，用户只需按下安装在车上预定位置按钮，报警信息马上传送到监控中心。控制中心优先处理紧急报警信号。另外，司机经过语音收发设备与控制

11、中心保持正常通信。经过以上方式，控制中心能够动态跟踪、调度与监控各入网车辆。 3S技术及其综合应用第19页在车辆导航与监控系统中应用GPS在车辆导航与监控系统中应用对行驶中车辆进行定位。GPS接收机接收GPS卫星数据后，计算出本身车辆当前位置，位置信息按特定编码方式，送至数据发送机，经天线传至控制中心。同时GPS导航仪将当前位置数据经过接口传输到GIS系统，在GIS支持下，位置数据以点状符号表现在电子地图上。 3S技术及其综合应用第20页在车辆导航与监控系统中应用GPS在车辆导航与监控系统中应用在紧急情况下，能够利用（自动、人工）报警方式，将车号和GPS提供车辆位置信息通知控制中心。比如，银行

12、运钞车天天都要给许多银行送款和收款，为了确保运钞车安全，能够预先要求其行驶路线，这么车辆监控中心可随时监视运钞车行驶情况，一旦运钞车偏离其正常路线，GPS导航仪就会向监控中心报警，也能够经过互联网向车辆所在地最近各警局报警。依据需要，银行运钞车还能够装上“紧急报警键”，该键隐藏在司机随手可触隐蔽处。在紧急情况发生时，可马上自动向监控中心报送车号和由GPS确定当前车辆方位信息，告诉监控中心该车发生特殊情况，保安人员依据当初车辆所在位置，能够前来救援。3S技术及其综合应用第21页在车辆导航与监控系统中应用GPS在车辆导航与监控系统中应用提供导航功效。GPS转向民用市场后最先应用领域就是为车辆导航。

13、司机指定该车行驶目标地和行驶路线。GPS导航仪开始工作后，GPS接收机不停地接收卫星定位信息，信息处理器快速计算出车辆所在位置，然后将这些位置信息与设定行驶路线坐标相匹配，一旦车辆偏离了行驶路线，导航仪就会发出警告，提醒司机注意。 3S技术及其综合应用第22页在车辆导航与监控系统中应用GPS在车辆导航与监控系统中应用提供导航功效。比如出租车司机能够利用GPS导航功效，为汽车导航并提供交通道路与其它信息。这种车辆需要装置GPS导航仪和GIS，汽车前部安装一个电脑小荧屏，荧屏上展现一幅城市彩色地图，乘客上车后，告诉要抵达目标地，司机输入目标地名称，GIS马上为司机找出最正确行车路线，在行驶过程中，

14、荧屏上一个代表汽车箭头沿着一条闪烁路线向目标地移动。在十字路口，GPS导航仪会依据预定行驶路线用语音提醒你“向左转”或“向右转”等。汽车行驶到目标地时，电子地图会以文字或语音提醒抵达了目标地。3S技术及其综合应用第23页在车辆导航与监控系统中应用GIS在车辆导航与监控系统中应用 车辆安装GIS后，司机在汽车上能够进行以下查询：道路上任一点相关信息（沿街单位名称，周围旅馆、饭店信息，治安岗亭等特殊信息）。城市每条道路信息（长度、路况、路边单位分布、电话号码等）。最优路径计算，给出动态目标起点到终点之间最优路径（选择两点之间最近路线，路况最正确路线等）。可计算出电子地图上任意两点间距离。3S技术及

15、其综合应用第24页在车辆导航与监控系统中应用GIS在车辆导航与监控系统中应用 在控制中心，地理信息系统能够完成以下功效：支持扫描仪和数字化仪输入，能够对数字地图中道路信息进行增加、删除、移动等修改。另外，支持数据文件输入，地理信息系统读入图形数据文件，然后用它直接生成图形。比如，将AutoCAD生成图形直接读入系统，进行显示。支持电子地图无级缩放、分层显示和管理。支持地图与数据报表打印与输出。挂接各种数据库，支持对动态目标信息、道路信息、地理信息、服务设施信息等各种信息查询。 3S技术及其综合应用第25页在车辆导航与监控系统中应用GIS在车辆导航与监控系统中应用 GIS能够提供辅助决议功效：控

16、制某点决议优选列表（路、道口、警点警力、电话等）。控制某区域决议优选列表（区域内外相关信息）。现有警车、救护车驶往出事点路线优选列表（最通畅路线、最近路线、行驶时间）。 平时能够将各种紧急情况下对应备选方案存入计算机，当实际事件发生时，GIS将马上自动产生对应备选方案供用户参考决议。 3S技术及其综合应用第26页在车辆导航与监控系统中应用RS在车辆导航与监控系统中应用利用高分辨率遥感影像图作为电子地图 电子地图是依赖于计算机显示设备进行显示数字地图。这种以数字形式存贮电子地图，计算、检索与查询方便，便于传输与更新。它能够存贮在磁盘或光盘（CDROM）中，便于保留和携带。电子地图与“全球定位系统

17、”结合产生导航系统，使司机不但能够及时了解道路与周围环境信息，而且能够随时确定当初地理位置。3S技术及其综合应用第27页在车辆导航与监控系统中应用RS在车辆导航与监控系统中应用利用高分辨率遥感影像图作为电子地图 电子地图信息起源主要有三个渠道：对城市街道和建筑物进行实地测绘，这种方法提供电子地图详细、准确，但成图周期长，测绘成本高。利用地图进行数字化，这种方法提供电子地图现势性差，尤其在发展快城市，需要进行修改。利用最新获取高分辨率遥感影像图，在遥感影像上添加上注记和专题符号，就能够快速制成电子地图，这种方法提供电子地图现势性强，成图周期短，成本相对较低。 比较起来，利用高分辨率遥感影像图作为

18、电子地图，优点较多。 3S技术及其综合应用第28页在车辆导航与监控系统中应用RS在车辆导航与监控系统中应用利用高分辨率遥感影像图更新城市矢量道路图 中国一些城市已经开始使用矢量数据电子地图，这种电子地图便于实现高精度车辆定位和监控。但矢量数据电子地图信息起源主要是从地图上获取，因为地图成图时间长，城市改变快，部分矢量数据电子地图已经不能适应导航需要。所以能够利用经过正射纠正后高分辨率遥感影像图作为信息源，对道路数据库进行更新。其更新方法是：选取指定区域高分辨率遥感影像图，对图像进行正射纠正，由计算机从遥感影像中抽取道路信息，生成矢量数据道路地图，利用现场GPS车辆轨迹信息对生产道路地图进行辅助

19、校正，最终生成实用GIS道路地图。然后利用新产生道路地图，对数据库进行更新。 3S技术及其综合应用第29页在车辆导航与监控系统中应用3S在车辆导航与监控系统中综合应用在车辆导航与监控系统中，遥感技术以数字图像方式提供城市范围内道路与相关因子动态改变信息，它能够在GIS中作为电子数字地图使用，也能够利用遥感图像来及时更新道路数据库。GPS提供了车辆当前所处准确位置等信息，位置信息能够在GIS支持下，在显示器上以“点”状符号表现出来，直观地向司机指示当前车辆在道路上位置，同时该车位置信息能够经过无线集群通讯网接入控制中心局域网，车辆导航与监控系统服务器接收各个移动车辆位置信息，并分发给与其相连各个

20、操作台。3S技术及其综合应用第30页在车辆导航与监控系统中应用3S在车辆导航与监控系统中综合应用管理操作台与监视操作台上安装有GIS系统，它能够把GPS定位信息在电子地图中对应位置上表现出来，地理信息系统能够实现各种车辆信息管理、显示和分析，为管理人员和司机提供辅助决议。在突发事件时还能够快速在地图上准确标示出各个移动车辆当前位置，为公安快速反应，紧急调度管理，组织车辆救援提供帮助。3S技术各有侧重，相互补充，共同完成车辆导航与监控系统所负担各项任务。 3S技术及其综合应用第31页在精准农业发展中应用精准农业 精准农业（Precision Agriculture)也被称为因地制宜农业（site

21、 specific farming）、处方农业（prescription farming）。它是在信息技术支持下，依据土地空间差异，实施定位、定时、定量控制一整套当代化农事操作和农业管理系统。在3S技术支持下，获取作物生长各种影响原因信息（如土壤结构、含水量、地形、病虫害等）。经过进行农田小区作物产量对比，分析影响小区产量差异原因，获取农业生产中存在空间和时间差异性信息，依据每个地块农业资源特点，按需实施微观调控，以充分利用当代化和机械化，精耕细作，降低生产成本、降低环境污染、获取高经济效益。 3S技术及其综合应用第32页在精准农业发展中应用精准农业与3S关系 精准农业发展受到3S技术推进。2

22、0世纪70年代，遥感与地理信息系统发展，为精准农业发展作了技术上准备。80年代各发达国家在提升农产品市场竞争力目标驱动下，对降低环境污染，节约劳动成本、提升农业利润大田作物生产高新技术给予了广泛关注，遥感与地理信息系统和决议支持系统开始在农业较大范围中应用。90年代早期卫星定位系统技术民用化，推进了3S在农业生产中应用，造成了精准农业诞生并推进了精准农业发展。当前国外关于精准农业研究，主要内容依然集中在3S技术利用上。能够说精准农业发展起步很快，3S技术在精准农业示范应用中预示了良好发展前景。 3S技术及其综合应用第33页在精准农业发展中应用精准农业与3S关系在3S技术支持下精准农业含有以下特

23、点：技术性强：精准农业起源于3S在农业领域综合应用。3S技术包括到电磁波理论、图像处理、图像解译、计算机硬件与软件技术、空间分析技术、卫星导航原理、测量等多个领域，将这些理论、方法和技术与农业生产结合，含有很强技术性。定量化：精准农业目标是经过尽可能准确地规划诸如劳动力、种子、肥料、农药等用量指标，来最大程度地降低劳动成本和物质与能量消耗。3S技术在新型农田作业机械使用，对精准农业发展起到巨大推进作业。在这些新型农田作业机械中，计算机能够准确控制着种子、肥料、农药等用量，它能够依据不一样土质、作物长势和其它农业生态环境特点，定量投放种子、肥料、农药等。所以，它含有定量化特点。3S技术及其综合应

24、用第34页在精准农业发展中应用精准农业与3S关系在3S技术支持下精准农业含有以下特点：定位化：传统农业进行田间管理时，农民不能顾及每块田地上土质差异，按统一标准向田间投入肥料、灭草剂和杀虫剂，这势必造成浪费，或不能满足一些地块上田间管理要求。GPS提供准确定位功效，可对田间实施“外科手术”式作业。含有GPS导航仪收割机在经过每块土地时都统计下作物产量；农民分析这些资料，就能制订出对每块土地内作物或土壤区分对待田间耕作与管理计划，把计划输入农田作业机械计算机里，在GPS定位系统帮助下，农田机械能够依据不一样地块差异，自动调整种子、肥料和化学剂投放量。比如依据地块内部土壤结构、有机质含量、不一样土

25、壤含水量来确定详细地块播种疏密，这反应出精准农业田间作业含有定位化特点。3S技术及其综合应用第35页在精准农业发展中应用RS在精准农业中作用RS是精准农业取得田间数据主要起源。遥感技术在精细农业中含有以下应用：农作物播种面积遥感监测与估算。搭载遥感器卫星或飞机经过田地时，能够监测并统计下农作物覆盖面积数据，经过这些数据能够对农作物分类，在此基础上能够估算出每种作物播种面积。当前商业销售遥感图像已经到达1m空间分辨率，在这种高分辨率图像中能够进行准确农作物播种面积估算。3S技术及其综合应用第36页在精准农业发展中应用RS在精准农业中作用遥感监测作物长势与作物产量估算。利用遥感技术在作物生长不一样

26、阶段进行观察，取得不一样时间序列图像，农田管理者能够经过遥感提供信息，及时发觉作物生长中出现问题，采取针对办法进行田间管理（如施肥、喷施农药等）。管理者能够依据不一样时间序列遥感图像，了解不一样生长阶段中作物长势，提前预测作物产量。自“七五”初开始，我国很多部门利用陆地卫星和气象卫星进行大面积作物长势和产量监测研究与试验。这为作物长势监测与产量提前预报奠定了科学基础。3S技术及其综合应用第37页在精准农业发展中应用RS在精准农业中作用作物生态环境监测。利用遥感技术能够对土壤侵蚀、土地盐碱化面积、主要分布区域与土地盐碱化改变趋势进行监测，也能够对土壤水和其它作物生态环境进行监测，这些信息有利于田

27、间管理者采取对应办法。灾害损失评定。气候异常对作物生长含有一定影响，利用遥感技术能够监测与定量评定作物受灾程度，作物受旱涝灾害影响面积，对作物损失进行评定，然后针对详细受灾情况，进行补种、浇水、施肥或排水等抗灾办法。3S技术及其综合应用第38页在精准农业发展中应用GPS在精准农业中作用近几年来，GPS产业发展很快，一些美国大企业提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套DGPS产品。这类产品动态定位精度普通可达分米和米级，并含有与地理信息系统和农机智能监控装置通用标准接口。GPS接收机在精准农业中作用包含准确定位、田间作业自动导航和测量地形起伏情况。为了实现以上功效，GPS接收机需

28、要与农田机械结合，伴随农田机械在田间作业，同时进行准确定位、田间作业自动导航和测量地形起伏。当前，在美国和一些欧洲国家已经试用一个新型联合收割机，这种联合收割机一个主要特点是，在机器上安装全球定位系统接收机和地理信息系统，它经过差分GPS系统进行准确定位和高度测量，利用GIS统计与显示联合收割机当前作业位置和土地单位面积产量与微地形起伏情况。因为含有准确定位功效，农业机械能够将作物需要肥料送到准确位置，也能够将农药喷洒到准确位置。这不但有利于提升作物产量，也能够降低肥料和农药消耗。 3S技术及其综合应用第39页在精准农业发展中应用GIS在精准农业中作用绘制作物产量分布图。安装GPS导航仪新型联

29、合收割机，在田间收割农作物时，每隔一定时间统计下联合收割机位置，同时产量计量系统随时自动称出农作物重量，置于粮仓中计量仪器能测出农作物流入储存仓速度及已经流出总量，这些结果随时在驾驶室内显示荧屏上显示出来，并被统计在地理数据库中。利用这些数据，在地理信息系统支持下能够制作农作物产量分布图。在产量分布图上描绘出每个地块在空间分布轮廓和单位面积土地上农作物产量。 3S技术及其综合应用第40页在精准农业发展中应用GIS在精准农业中作用农业专题地图分析。经过GIS提供复合叠加功效将不一样农业专题数据组合在一起，形成新数据集。比如，将土壤类型、地形、作物覆盖数据采取复合叠加，建立三者在空间上联络，能够很

30、轻易分析出土壤类型、地形、作物覆盖之间关系。地理信息系统与传统地图相比最大优点是能够很快将各种专题要素地图组合在一起，产生出新地图。将不一样专题要素地图叠加在一起，能够分析出土地上各种限制因子对作物相互作用与相互影响，从中能够发觉它们之间关系，如土壤PH值与产量关系。这对于指导农业生产是很有意义。 3S技术及其综合应用第41页在精准农业发展中应用3S在精准农业中综合应用全球定位系统优势是准确定位，地理信息系统优势是管理与分析，遥感优势是快速提供各种作物生长与农业生态环境在地表分布信息，它们能够做到优势互补，促进精准农业发展。GPS和GIS结合提供了科学种田需要定位和定量进行田间操作与田间管理技

31、术伎俩。GPS特点是能够确定农用机械在田间作业准确位置。GIS特点是对各种田间数据进行处理和定量分析，二者结合能够提供科学种田需要定位和定量技术伎俩，进行田间操作与田间管理。比如，地理信息系统能够依据地块中土壤特征（土壤结构与有机质含量）和土地条件（土地平整度与浇灌），结合GPS接收机提供位置数据，指挥播种机进行定量播种，播种疏密程度与土地肥力和土壤质地等作物生长环境相适应。在GIS和GPS指挥下，农药喷洒机能够去病虫害发生地自动喷洒农药。 3S技术及其综合应用第42页在精准农业发展中应用3S在精细农业中综合应用遥感和GIS结合提供了各种数据源，这为建立农田基础数据库奠定了基础。搭载在农用机械

32、上地理信息系统能够统计下各种农田操作过程中取得数据，如作物品种、播种深度、喷洒农药类型、施肥和浇灌，以及收获产量，同时统计下田间作业时位置与范围、浇灌量、化肥使用量、农药喷洒量、喷施部位、使用时间、当初天气情况，这些都能够统计在数据库内，日积月累，形成农田基础数据库。另外，也能够经过观察，将作物生长情况，田间管理办法和生态环境等数据输入到数据库中。农田基础数据是农业生产辅助决议支持系统主要科学依据。 3S技术及其综合应用第43页3S在土地研究中应用RS技术在土地领域应用 常规土地资源调查方法，获取数据周期长而且精度差，数据和图件管理、传输、分析伎俩落后，无法提供及时、准确、全方位信息。加上每年

33、土地利用和土地覆盖情况都在改变，往往使耗资巨大调查结果难以反应当前土地资源现实状况，而应用遥感技术则能够快速取得土地利用和土地覆盖动态改变信息。 我国从20世纪80年代起逐步应用航空和航天遥感技术和方法，进行土地资源调查和土地利用动态监测。 3S技术及其综合应用第44页3S在土地研究中应用RS技术在土地领域应用 从1981年到1984年用560幅MSS卫星图像，参考地形图和航空像片，在全国进行了一次土地资源概查。量算了全国和各省土地面积，编制了738幅1：25万土地利用现实状况图，并首次提供了16类土地资源面积。1986年至1990年用陆地卫星TM图像和中国资源卫星图像进行了“三北防护林”资源

34、调查和评定。对400万km2国土进行了遥感调查；编制了1:50万土地类型、森林分布、森林动态、草地等级、土地评价等图件，并建立了国家森林资源清查数据库。1985年至1990年间，用遥感技术对西藏120万km2面积进行了土地利用调查，首次提供了西藏地域土地资源详细资料。 3S技术及其综合应用第45页3S在土地研究中应用GIS技术在土地领域应用 地理信息系统最早是由土地部门发展起来。尽管在不一样土地部门中应用地理信息系统名称不一样，但它们实质上都是与详细部门相结合地理信息系统软件。应用在土地领域地理信息系统主要包含：土地管理信息系统。这种系统主要面向土地管理部门，为便于广大基层土地管理部门接收与使

35、用，它往往含有使用灵活便捷、用户界面友好、便于操作等特点。土地利用动态监测系统。这类系统主要用于土地利用现实状况遥感调查和动态改变监测。它主要以TM、SPOT和我国资源卫星获取遥感信息作为数据源，利用图像分类和模式识别技术，对土地利用改变频繁地域进行动态监测。在基于GIS本底数据库支持下，实现土地利用情况改变调查。 3S技术及其综合应用第46页3S在土地研究中应用GIS技术在土地领域应用地籍管理信息系统。地籍是反应土地位置、数量、质量、权属、用途等基本情况资料。地籍管理信息系统是国家与地方土地管理部门实现地籍管理当代化支持工具。依据地籍管理各项事务要求，在地籍管理信息系统支持下，能够实现包含图

36、形库、属性库和法律文件数据库管理、各种地籍图件编辑与检索、查询统计以及地籍权属改变修改和各种图表与文件输出。3S技术及其综合应用第47页3S在土地研究中应用GPS技术在土地领域应用GPS因为定位高精度和应用灵活性，当前已经成为土地调查中进行空间定位主要伎俩。在土地资源分布调查中，GPS能够作为独立数据获取伎俩之一。对于权属划拨引发用地类型改变情况，能够使用GPS接收机在野外获取改变区域定位数据，在此基础上对土地资源数据库进行更新。因为权属划拨引发用地类型改变，并没有造成地块物理性质改变，遥感图像上无法反应出来。另外，在土地利用动态监测中，GPS能够作为遥感技术辅助定位伎俩。3S技术及其综合应用

37、第48页3S在全球改变研究领域应用全球改变是指气候和地表及地表以上各种因子间相互作用造成环境改变。它包括到岩石圈、大气圈、水圈和生物圈。全球改变受到自然过程和人类活动共同影响，当前已出现全球变暖、大气温室气体浓度增加、臭氧洞扩大、地表植被覆盖和土地利用改变等几个比较重大环境问题。3S技术及其综合应用第49页3S在全球改变研究领域应用全球改变研究技术支撑是遥感技术、地理信息系统技术、全球定位技术与高速数字通讯网。遥感技术提供了地球上环境与资源动态改变信息，地面卫星接收站与数字通讯网分别实现天地之间通讯传输与地球不一样区域分布式数据库联网，地理信息系统完成地球资源与环境信息分析任务，全球定位技术提

38、供了地球表层观察地点准确位置等信息，以上技术各有侧重，相互补充，在全球改变研究和对地观察研究中发挥着主要作用。3S技术及其综合应用第50页3S在全球改变研究领域应用RS技术在全球改变监测中应用 遥感技术是全球改变动态监测主要伎俩。利用遥感技术获取全球改变信息，时间周期很短。天空中运行气象卫星，能够一天两次监测同一地域，法国SPOT地球观察卫星，在需要时能够35天间隔观察同一地域，美国发射地球观察卫星，以1618天时间间隔观察一样地域。3S技术及其综合应用第51页3S在全球改变研究领域应用GIS技术在全球改变监测中应用全球改变数据检索与查询。如全球改变研究中，海陆气相互作用和水循环在全球改变区域

39、响应中起着关键作用。其研究中，包括大气、海洋、地理、水文和生态各种学科大量数据和各种遥感资料，它需要利用GIS技术进行管理、检索和查询。负担全球改变方面各种分析。 3S技术及其综合应用第52页3S在全球改变研究领域应用GIS技术在全球改变监测中应用进行相互关联区域要素间相关分析。降水会影响水资源管理、农业以及旱涝发生。降水是与社会经济相关主要气候变量之一。所以，利用GIS对气象卫星等提供降水遥感观察资料进行关联分析，能够对一个区域经济发展提供主要科学依据。 利用地理数据库各种数据，预测全球改变对某一区域演变趋势。比如，后东北小兴安岭生态环境会产生什么改变？对各种可能出现结果进行模拟。比如，全球

40、变暖所引发海平面上升将对沿岸地域社会经济产生显著影响。假如海平面升高20cm，海洋沿岸将会有哪些地域被淹没？在可能被淹没区域，包含哪些城市，采取哪些办法，能够防止城市被淹没，这些都需要GIS分析。 3S技术及其综合应用第53页3S在全球改变研究领域应用GPS技术在全球改变监测中应用利用GPS定位技术监测气候变暖造成海平面上升。全球变暖引发极地冰盖融化和全球海水密度降低会造成海平面上升，但海平面上升也能够由陆地垂直运动引发。怎样将陆地垂直运动引发海平面上升与气候变暖造成海平面上升区分开来，采取验潮站来监测海平面改变有其固有缺点。因为验潮站所在陆地垂直运动（如结构运动，人为原因引发局部地面沉降等）将直接影响验潮结果，由此得出海平面改变结论是不准确、不可靠。利用GPS定位技术，在沿海若干个均匀分布验潮站参考水准点上建立GPS网，经过高精度GPS观察，将网中各点联测到由空间大地测量技术建立地球质心参考框架（ITRF）中去。这么便能提