3S技术及其发展与应用
一、3S的概念及基本知识
"3S"技术是英文遥感技术（Remote Sensing RS）、地理信息系统（Geographical information System GIS）、全球定位系统（Global Positioning System GPS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。
"遥感"，顾名思义，就是遥远的感知。地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。其中的一种形式-电磁波早已经被人们所认识和利用。人们发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。
遥感技术的实际操作虽然很复杂，但其结果在我们每个人的生活中，天天都能用到！您也许每天都收看电视台的"天气预报"吧，"天气预报"中所播放的"卫星气象云图"就是由"气象卫星"拍摄的"云"的图像。气象观测只不过是遥感技术众多应用的一个领域。
地理信息系统技术（GIS）,信息总量中有85%的信息是与地理位置有关的信息。与地理位置有关的信息，就叫地理信息。这样的信息相当广泛，如耕地的分布、林地的分布、城镇的分布、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、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"地理信息"，遥感所提取的信息也全部包含在地理信息之中。
全球定位系统（GPS）,一种系统，由处于2万公里高度的6个轨道平面中的24颗卫星组成。此系统用于在任何时间，向地球上任何地方的用户提供高精度的位置、速度、时间信息，或给用户提供其邻近者的这种信息。
我们知道，一张像片是没有坐标的，而像片上的信息，特别是遥感图像上的信息，是需要定出位置的，只有 "有位置的信息"，才能成为地理信息。那么怎样来给遥感像片确定位置呢？有一种方便、快捷的手段，就是"全球卫星"定位系统。该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。只需其中3颗卫星，就能迅速确定您在地球上的位置。您在确定位置时，仅需要一台像手机大小的"卫星定位仪"就可以了。
二、3S技术的应用及发展
随着3S技术的不断发展，将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S'’一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。以RS、GIS、GPS为基础，将RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。下面将举例说明。
1、精准农业与3S的应用
精准农业(Precision Agriculture，Precision Farming，Precision Crop Management)又称精细农业、精确农业、精准农作和处方农作．是近年来国际上农业科学研究的热点领域，实际上是主要应用3S技术，还有作物生产管理辅助决策支持系统和智能化农业机械装备技术，在定位采集地块信息的基础上，根据各地块土壤、水肥、作物病虫害、杂草、产量等在时间与空间上的差异，进行相适宜地耕种、施肥、灌水、用药，其目的是以合理的投入获得最好的经济效益，并保护环境，确保农业可持续发展．通俗地说：精准农业就是利用RS作宏观控制；
用GPS精确定位地面位置；用GIS将地面信息(地形、地貌、作物种类和长势、土壤质地和养分、水分状况等)进行储存，按区内要素的空间变量数据，精确设定最佳耕作、施肥、播种、灌溉、喷药等多种操作，变传统的粗放型经
营为精细生产．例如在喷洒农药时通过传感器获得不同田块不同程度病虫害的具体数据，实地调整喷药量，对症下药．有效降低农业成本，使每一寸土地都得到最优化使用，使每一份资源都发挥应有的作用，以最经济的投人获得最佳的产出；又能有效地减少对环境的污染，保护农业的生态环境，走可持续发展之路．
2、3S技术在城市规划中的应用前景
2．1 城市基本地形图更新
城市规划的基本条件就是大比例尺地形图，但传统的线划地图不仅建立周期长，更新困难，而且比较抽象，已经从原始信息中筛去了很多环境成分。4D产品包括数字线划地图(DLG)、数字高程模型(DEM)、数字栅格地图(DRG)、数字正射影像图(DOM)，是新一代测绘产品的标志，有着现势性强、更新速度快、信息含量丰富等优点，将转变传统地图的观念，加快数据更新，丰富表现手段，也是对传统测绘方法的现代化改造。
2．2 现状调查与数据管理
城市规划的初始阶段就是现状调查，往往要耗费大量的人力、物力、财力，又难以做到实时、准确。运用Rs技术可以迅速进行城市地形地貌、湖泊水系、绿化植被、景观资源、交通状况、土地利用、建筑分布的调查；运用GIS技术则能将大量的基础信息和专业信息进行数据建库，实现空间信息和属性信息的一体化管理与可视化表现，提供方便的信息查询和统计工具，克服CAD辅助制图的局限性。
2．3 现状评价与空间分析
利用多个时期的航空遥感影像图进行城市用地变迁动态研究，结合数理统计方法进行城市重心移动、离散度、紧凑度和放射状指数等形态测度评价，利用叠加分析、缓冲区分析、拓扑分析等工具进行商业服务设施和中小学的服务范围分析、交通可达性评价和建设条件适宜性评价，这有助于总结城市发展规律，发现存在的问题，增加空间分析的深刻性。
2.4 交通调查与模拟分析
利用GIS进行城市交通小区出行分布的数据建库，可以对现状路网密度、出行距离和时间、交通可达性、公交服务半径进行合理性评价，结合专业软件能进行城市交通的规划预测、出行分布和流量分配，开展交通环境容量影响评价。利用遥感数据进行道路勘测设计，可以快速完成对路线所经区域的地形、地貌、河流、建筑以及交通网系的概要判读。利用虚拟现实技术和三库一体(影像数据库、矢量图形库、数字高程模型)技术可以进行道路方案的仿真表现和环境模拟，实现全方位、立体化、多层次的规划和评价新模式。
2．5规划管理
基础信息和规划信息的集成建库将使规划设计与规划管理更紧密地结合起来，可以在GIS平台上开展电子报批和网上报批，提高指标核算的科学性，避免地区规划的前后矛盾和土地批租的“一女两嫁”。
3S技术的集成还促进了土地利用动态监测和规划执法检查，可以利用遥感卫星数据与历史数据进行复合分析，主动发现土地利用的变化靶区。用差分GPS技术精确测量土地利用的变化数据，再根据现场勘察资料，利用GIS技术进行准确详查，增加了监测的主动性、及时性和客观性
总之，2l世纪我国城市必将进一步迅速发展，随着城市现代化建设与管理的加强。各大中城市建立城市地理信息系统将是必然趋势。目前北京、上海、广州等大城市均已提出建立数字城市的规划。3s技术的应用，实现了城市各种历史、现状和规划信息的集成管理和实时更新处理，能够动态、快速、高精度、规范化地获取和存储城市的各种空间和属性信息；快速而方便地进行信息查询、检索和统计；有效和智能化地进行城市空间分析，开展网络化的公众参与，提高了对城市发展的科学预见和动态监控水平。3S技术的发展与应用将推动数字城市规划技术从定性到定量的飞跃和理论从经验到科学的转变。
出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣
不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光
先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其
刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚
以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：
愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，
每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，
愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉
屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于
败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之
明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，
攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽
忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。
高三 年级 地理 科辅导讲义（第 讲） “3S”技术专题复习 一、核心要点突破 1、遥感技术（RS ） （1）、工作原理和特点 遥感平台（传感器）地物 地面接收站信息分析处理 信息电磁波 特点距地面越远，探测范围 越大、获得资料速度越快、周期越短、地物分辨率越低 工作原理不同地物 反射或辐射的电磁波不同 （2）、核心知识：遥感技术主要利用不同地物（即目标物）反射或辐射的电磁波不同这一原理对地物进行分辨得到相应的影像图片。如：耕地与林地、海洋与陆地、被污染的水体与未被污染的水体、健康的农作物与遭受病虫害的农作物等等。 （3）、应用： （1）、工作原理与功能
G PS 功能定位导航接受装置接受信号，根据卫星参数和电磁波的传播速度，计算出自身相对位置卫星反射自身 星历参数和时间信息的无线电波 根据某物体与四颗以上卫星的相对位置，确定位置（经纬度）、高程、速度 工作原理1、定位；2、行进方式 和线路选择；3、宿营点； 4、报警； 5、选择最佳 摄影地点和时间1、空域划分和管理；2、交通流量管理；3、飞行路线管理。旅游探险大地测量、野外勘探、紧急救援、农业监控、生态研究等其他领域 交通 1、自主导航；向用户提供位置、 航速、航向和时间信息，海图航 迹显示；2、港口、码头的船舶调度；3、提供出行路线规划；4、车辆跟踪等 空中 导航 公路 水路 作 用 （2）、核心知识：由于全球定位系统能确定目标物的经纬度、高程（或深度）和速度，所以其最主要功能是定位和导航。 （3）、提示：确定静止物体的三维坐标至少需要3颗GPS 卫星，确定运动物体的三维坐标至少需要4颗GPS 卫星。由于卫星信号传播和接受不受天气等因素影响，GPS 具有全球性、全能性、全天候、连续性和实时性等特点。 3、地理信息系统（GIS ） （1）、应用和特点 提供反映区域状况的各种空间信息 地理信息系统 对有关信息进行分析、加工利用查询检索、空间分析等功能结合遥感、全球定位系统等提供的地理信息 建立能反映区域内 部联系，揭示区域结构、特征的模型对区域内的各种条件进行精确的分析、评价 对环境和自然灾害进行动态监测及评估预测 研究区域地理环境 （2）、核心知识：地理信息系统主要依靠遥感技术和全球定位技术获取外界地理信息，其本身主要表现在对地理信息的处理上。主要包括地理数据的输入、存储，地理数据的操作和分析，以及地理信息输出等环节。首要工作是建立地理数据库，对于图形数据的输入，常用的方法是扫描纸质地图后进行数字化处理。数据存储采用“分层技术”，即将地图中的不同地理要素，存储在不同的“图层”中，将不同的“图层”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。一个GIS 系统中，可能包含多个图层。在具体操作中，往往涉及部分图层，而不是所有的图层。 二、“3S”技术的应用与区别 （一）、GPS （全球定位系统） 1、把握关键词： ——定位、导航、三维坐标、地理位置、高程、深度、时间、速度、精确、精准等。 2、注意应用对象： ——点状地理事物的空间定位；
3S技术及其在中学地理教学中的应用 刘江刘方成李保珠 摘要：本文首先简要介绍了3S技术，并对3S技术运用于中学地理教学的必要性进行了分析，最后以具体案例详细说明此应用及效果。 关键词：GIS；RS；GPS；中学；地理教学；应用 引言 “3S”技术是英文遥感（Remote Sensing RS）、地理信息系统（Geographical information System GIS）、全球定位系统（Global Positioning System GPS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称，这三者之间紧密联系在一起,遥感技术是信息采集（提取）的主力[1]；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，使其能和“电子地图”进行套合；地理信息系统是信息的“大管家”，为3S技术的核心[2]。目前3S技术是解决人口、资源、环境及经济发展等重大地理问题的重要手段和关健技术。因此，《普通高中地理课程标准》要求：新的高中地理课程在必修、选修模块中必须介绍有关3S的知识，这是课程内容本身的要求[3]。 另一方面，3S技术是地理课程独特的辅助教学技术。目前，中学生普遍不喜欢地理课，《普通高中新课程试验监测报告》显示：在七门学科当中，地理仅排在物理之后，居于第二难学课程，造成这一结果的一个重要原因是目前地理课程教学手段落后，在中学地理教学过程中，大多数教师仍然偏重如何辅助学生记忆，其手段仍然是以地理挂图和幻灯片等作为辅助工具，学生感到枯燥无味，因而教学效果不甚理想。因此地理教学改革的一个重要课题是使课堂教学整体优化，将信息技术引入地理教学，是改革教学方法和教学模式的重要途径之一，结合地理学科的特点，将信息技术中的高端3S技术用于地理教学，是地理教学发展的必然[4]。下面以一些具体实例说用3S技术在地理教学中的应用。 1.GIS技术及其在地理教学中的应用 地理信息系统是20世纪60年代中期才发展起来的新技术，至今已40多年，始终发展迅猛。国内外学者由于对GIS技术研究视角、应用目的的不同，所给出的定义也不尽相同，例如，美国学者Parker 认为“GIS是一种存储、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”；加拿大的Roger Tomlinson 博士认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统”；我国著名GIS专家陈述彭院士认为“GIS是在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按空间分布或地理坐标，以一定格式输入、存储、查询检索、显示和综合分析应用的技术系统”。虽然这些学者对GIS的定义不尽相同，但都认为GIS具有数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本功能。目前，GIS广泛应用于国民经济的各行各业，如环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 在中学地理教学中，GIS技术可将复杂的自然景观、地理现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方法方式表现出来，将地理教学中不易明察与掌握的内容通过虚拟场景来展现，提高教学效果，下面以地貌演变、地形分析和天体运动这三个教学内容为例进行应用分析。
3S技术及其发展与应用 一、3S的概念及基本知识 "3S"技术是英文遥感技术（Remote Sensing RS）、地理信息系统（Geographical information System GIS）、全球定位系统（Global Positioning System GPS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。 "遥感"，顾名思义，就是遥远的感知。地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。其中的一种形式-电磁波早已经被人们所认识和利用。人们发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。 遥感技术的实际操作虽然很复杂，但其结果在我们每个人的生活中，天天都能用到！您也许每天都收看电视台的"天气预报"吧，"天气预报"中所播放的"卫星气象云图"就是由"气象卫星"拍摄的"云"的图像。气象观测只不过是遥感技术众多应用的一个领域。 地理信息系统技术（GIS）,信息总量中有85%的信息是与地理位置有关的信息。与地理位置有关的信息，就叫地理信息。这样的信息相当广泛，如耕地的分布、林地的分布、城镇的分布、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、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"地理信息"，遥感所提取的信息也全部包含在地理信息之中。 全球定位系统（GPS）,一种系统，由处于2万公里高度的6个轨道平面中的24颗卫星组成。此系统用于在任何时间，向地球上任何地方的用户提供高精度的位置、速度、时间信息，或给用户提供其邻近者的这种信息。 我们知道，一张像片是没有坐标的，而像片上的信息，特别是遥感图像上的信息，是需要定出位置的，只有 "有位置的信息"，才能成为地理信息。那么怎样来给遥感像片确定位置呢？有一种方便、快捷的手段，就是"全球卫星"定位系统。该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。只需其中3颗卫星，就能迅速确定您在地球上的位置。您在确定位置时，仅需要一台像手机大小的"卫星定位仪"就可以了。 二、3S技术的应用及发展 随着3S技术的不断发展，将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S'’一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。以RS、GIS、GPS为基础，将RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。下面将举例说明。 1、精准农业与3S的应用 精准农业(Precision Agriculture，Precision Farming，Precision Crop Management)又称精细农业、精确农业、精准农作和处方农作．是近年来国际上农业科学研究的热点领域，实际上是主要应用3S技术，还有作物生产管理辅助决策支持系统和智能化农业机械装备技术，在定位采集地块信息的基础上，根据各地块土壤、水肥、作物病虫害、杂草、产量等在时间与空间上的差异，进行相适宜地耕种、施肥、灌水、用药，其目的是以合理的投入获得最好的经济效益，并保护环境，确保农业可持续发展．通俗地说：精准农业就是利用RS作宏观控制；
3S技术在农业中的应用摘要： 3S技术和农业是相辅相成的，农业因为3S技术有了全新的发展——精准农业，同时也促进了3S技术的成熟与进步，现代农业的发展已经逐步脱离了以往落后的生产技术, 21世纪的农业要走集约化的道路, 实现节水农业、优质高产无污染农业, 需要与各种新技术的结合应用。而测绘行业的3S技术, 即全球定位系统( GPS)技术、地理信息系统(G IS)技术和遥感( RS)技术, 能为农业发展建立与其相适应的地理信息系统, 提供规划、设计、施工、管理和决策使用, 为现代农业的高科技发展提供了广阔的前景。随着技术的发展，单纯地运用GPS、RS与GIS中的某一种技术往往不能满足综合工程的需要，不能提供精准农业实施过程中所需要的对地测量、存储管理、信息处理、分析模拟的综合能力。这就需要把RS、GIS、GPS有机结合，综合应用，构成一个一体化信息获取、信息处理、信息应用技术系统，这是一个充分利用各自技术特点的空间技术应用体系，并逐步成为一个实践性和应用性较强的新学科，简称为“3S”集成技术。 论文简要介绍了“3S”的概念及相互关系，并通过解读地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感（RS）的技术特点及技术优势，结合工商管理专业阐述了“3S”技术在农业生产中的作用。同时阐述了精准农业的相关概念。
关键字： 3S技术，精准农业，遥感，信息处理 正文： 1.3S技术的概念： 3S 是全球定位系统( GPS)、地理信息系统( G IS)和遥感( RS)的统称。是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。 1.1．全球定位系统( Global Positioning System )技术是美国第二代卫星导航系统, 是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。 1.2. 地理信息系统简称GIS( Geographical Information System) 就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分
3S技术 3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography informationsystems，GIS)和全球定位系统(Global positioning system s，GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。 RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术（见图1-6）。遥感技术可用于植被资源调查、气候气象观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量监测、交通线路网络与旅游景点分布等方面。例如，在大比例尺的遥感图像上，可以直接统计烟囱的数量、直径、分布以及机动车辆的数量、类型，找出其与燃煤、烧油量的关系，求出相关系数，并结合城市实测资料以及城市气象、风向频率、风速变化等因数，估算城市大气状况。同样，遥感图像能反映水体的色调、灰阶、形态、纹理等特征的差别，根据这些影像显示，一般可以识别水体的污染源、污染范围、面积和浓度。另外，利用热红外遥感图像能够对城市的热岛效应进行有效的调查(陈建飞，200 0)。 GIS就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统还有一个特殊的“可视化”功能，就是通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上，成为信息可视化工具，清晰直观地表现出信息的规律和分析结果，同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。总之，地理信息系统具有数据输入、预处理功能、数据编辑功能、数据存储与管理功能、数据查询与检索功能、数据分析功能、数据显示与结果输出功能、数据更新功能等。通俗地讲，地理信息系统是信息的“大管家”。地理信息系统一般由计算机、地理信息系统软件、空间数据库、分析应用模型图形用户界面及系统人员组成。地理信息系统技术现已在资源调查、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、区域规划、生态规划、作物估产、灾害监测与预报、精确农业等方面得到广泛应用。 GPS是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS 是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、
第1卷第1期 1997年2月 遥 感 学 报 J OU RNAL OF REMO TE SENSIN G Vol 11,No 11 Feb 1,1997 3该文得到国家科学基金重点项目支持1 收稿日期:1996年9月13日;收到修改稿日期:1996年10月28日 论RS ,GPS 与GIS 集成的定义、理论与关键技术3 李 德 仁 (武汉测绘科技大学 武汉 430070) 摘 要 该文从什么是GPS 、RS 与GIS (简称三S )的集成开头,讨论三S 集成中需要研究和解决的一些理论与关键技术,最后介绍各种可能的集成应用系统。关键词 遥感,全球定位系统,地理信息系统,集成 1 GPS 、RS 与GIS 的集成 空间定位系统(目前主要指GPS 全球定位系统)、遥感(RS )和地理信息系统(GIS )是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的3大支撑技术(以下简称“3S ”),是现代社会持续发展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等的重要技术手段,也是地学研究走向定量化的科学方法之一。 这3大技术有着各自独立、平行的发展成就:GPS 是以卫星为基础的无线电测时定位、导航 系统,可为航空、航天、陆地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据;RS 在过去的20年中已在大面积资源调查、环 境监测等方面发挥了重要的作用。在未来5年之中还将会在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率3个方面,全面出现新的突破; GIS 技术则被各行各业用于建立各种不同尺度 的空间数据库和决策支持系统,向用户提供着多种形式的空间查询、空间分析和辅助规划决策的功能。随着“3S ”研究和应用的不断深入,科学家们和应用部门逐渐地认识到单独地运用其中的一种技术往往不能满足一些应用工程的需要。事实上,许多应用工程或应用项目需要综合地利用这3大技术 的特长,方可形成和提供所需的对地观测、信息处理、分析模拟的能力。例如海湾战争中“3S ”技术的集成代表了现代战争的高技术特点,而且“3S ”技术的集成应用于工业、农业、交通运输、导航、捕鱼、公安、消防、保险、旅游等不同行业,将产生愈来愈大的市场价值。 近几年来,国际上“3S ”的研究和应用开始向集成化(或综合化)方向发展。在这种集成应用中: GPS 主要被用于实时、快速地提供目标,包括 各类传感器和运载平台(车、船、飞机、卫星等) 的空间位置; RS 用于实时地或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息,发现地球表面上的各种变化, 及时地对GIS 进行数据更新;GIS 则是对多种来源的时空数据进行综合处理、 集成管理、动态存取,作为新的集成系统的基础平台,并为智能化数据采集提供地学知识。 集成是英语Integration 的中译文,它指的是一种有机的结合,在线的连接、实时的处理和系统的 整体性。目前,由于对“集成”的含义理解不清, 似有“集成”泛滥化之势头。譬如说,对于已得到 的航空航天遥感影象,到实地用GPS 接收机测定其 空间位置(X 、Y 、Z ),然后通过遥感图象处理,将结果经数字化送入地理信息系统中,这同样使用了“3S ”技术,但它不是一种集成。它不符合上述的集成概念。一个较好的“3S ”技术集成系统的例子 是美国俄亥俄州立大学、加拿大卡尔加里大学分别在政府基金会和工业部门资助下进行的集CCD 摄像 机、GPS 、GIS 和惯性导航系统(INS )为一体的移动式测绘系统(Mobile Mapping System )。该系统将GPS/INS ,CCD 实时立体摄像系统和GIS 在线地装 在汽车上。随着汽车的行驶,所有系统均在同一个 时间脉冲控制下进行实时工作。由空间定位、导航系统自动测定CCD 摄象瞬间的象片外方位元素。据此和已摄得的数字影象,可实时/准实时地求出线路上目标(如两旁建筑物、道路标志等)的空间坐标,并随时送入GIS 中,而GIS 中已经存贮的道路网及数字地图信息,则可用来修正GPS 和CCD 成象中 的系统偏差,和作为参照系统,以实时地发现公路
遥感平台（传感器）地物 地面接收站信息分析处理 信息电磁波 特点距地面越远，探测范围 越大、获得资料速度越快、周期越短、地物分辨率越低 工作原理不同地物 反射或辐射的电磁波不同 高三地理一轮复习导学案——“3S”技术专题复习 一、核心要点突破 1、遥感技术（RS ） （1）、工作原理和特点 （2）、核心知识：遥感技术主要利用不同地物（即目标物）反射或辐射的电磁波不同这一原理对地物进行分辨得到相应的影像图片。如：耕地与林地、海洋与陆地、被污染的水体与未被污染的水体、健康的农作物与遭受病虫害的农作物等等。 2、全球定位系统（GPS ） （1）、工作原理与功能 （2）、核心知识：由于全球定位系统能确定目标物的经纬度、高程（或深度）和速度，所以其最主要功能是定位和导航。 （3）、提示：确定静止物体的三维坐标至少需要3颗GPS 卫星，确定运动物体的三维坐标至少需要4颗GPS 卫星。由于卫星信号传播和接受不受天气等因素影响，GPS 具有全球性、全能性、 G PS 功能定位导航接受装置接受信号，根据卫星参数和电磁波的传播速度，计算出自身相对位置卫星反射自身星历参数和时间信息的无线电波 根据某物体与四颗以上卫星的相对位置，确定位置（经纬度）、高程、速度 工作原理1、定位；2、行进方式 和线路选择；3、宿营点； 4、报警； 5、选择最佳 摄影地点和时间1、空域划分和管理；2、交通流量管理；3、飞行路线管理。旅游探险大地测量、野外勘探、紧急救援、农业监控、生态研究等其他领域 交通 1、自主导航；向用户提供位置、 航速、航向和时间信息，海图航 迹显示；2、港口、码头的船舶调度；3、提供出行路线规划；4、车辆跟踪等 空中 导航 公路 水路 作 用
3S技术的特点，优点及其相互关系 3S集成，即将全球定位系统(GPS)、遥感(RS)技术和地理信息系统(GIS)根据不同的应用需要，有机地组合成一体化的、功能更强大的新型系统的技术。在3S 技术集成中，GPS 主要是实时、快速的提供目标的空间位置，RS 用于实时、快速的提供大面积地表物体及其环境的几何与地理信息及各种变化，GIS 则是多源时空数据的综合处理和应用分析的平台。 遥感是指在不直接接触的情况下，利用遥感器对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术，RS具有实时、快速、动态获取大范围地表信息的能力, 遥感技术具有获取数据范围大、精度高，获取信息周期短、手段多等特点。 全球定位系统是利用人造地球卫星进行点位测量导航技术的一种。GPS 定位系统具有定位的高度灵活性和实时性等特点。 地理信息系统指在计算机硬件支持下，对具有空间内涵的地理信息输入、存贮、查询、运算、分析、表达的技术系统，同时它可以用于地理信息系统的动态描述，通过时空构模，分析地理系统的发展变化和深化过程，从而为咨询、规划和决策提供服务。GIS 的本质就是对不同类的信息进行分析、处理和加工。而GIS具有很强的地学分析手段。 3S技术是一个有机的整体, RS用于提供大量实时、动态、快速、廉价的地理信息; GPS用于空间数据快速定位，为遥感数据提供空间坐标，并对遥感数据进行校正和检验; GIS用于对空间数据进行存贮、管理、查询、分析和可视化，将大量抽象的统计数据变成直观的专题图和统计报表等。集RS、GPS、GIS技术的功能为一体，可构成高度自动化、实时化和智能化的地理信息系统，为各种应用提供科学的决策咨询，以解决用户可能提出的各种复杂问题。 RS、GIS、GPS的结合,实际上是将空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,实现多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用。“3S”集成系统可以自动、实时地采集、处理和更新数据,还能够智能化地分析和运用数据,为各种应用提供科学的辅助决策,并能够回答用户提出的各种复杂问题。 3S 技术具有获取信息的实时性，准确性，便捷性，综合性等特点。而以遥感技术、地理信息系统和全球定位系统为核心技术的3S技术作为数字地球的核心技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段。 3S的整体集成应用广泛，相互之间取长补短，功能也更为强大。从目前来看3S集成技术已是必然的发展趋势。
一、名词解释： 1．多光谱合成图像：multi-spectral composite imagery，把同一地区多光谱影像，配以红、绿、蓝等多波段图像进行校正、配准、融合形成的图像。 2.二值图像：binary image，是指每个像素不是黑就是白，其灰度值没有中间过渡的图像。 3.非监督分类：是以不同影像地物在特征空间中类别特征的差别为依据的一种无先验（已知）类别标准的图像分类，是以集群为理论基础，通过计算机对图像进行集聚统计分析的方法。根据待分类样本特征参数的统计特征，建立决策规则来进行分类。而不需事先知道类别特征。把各样本的空间分布按其相似性分割或合并成一群集，每一群集代表的地物类别，需经实地调查或与已知类型的地物加以比较才能确定。是模式识别的一种方法。 4.辐射校正：radiometric correction，是指对由于外界因素，数据获取和传输系统产生的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校正，消除或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程。 5.几何配准：geometric registration，将不同时间、不同波段、不同遥感器系统所获得的同一地区的图像(数据)，经几何变换使同名像点在位置上和方位上完全叠合的操作。 6.拓扑关系：topological relation，指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。 7.导航电文：导航卫星信号一般由3部分组成：载波信号、伪随机噪声码(测距码)和数据码。其中，数据码是卫星以二进制码流形式发送给用户的导航定位数据，通常称为导航电文。导航电文（Navigation Message）是由GPS卫星在L1和/或L2信号上，以50bps电文包含播发的1500bit导航电文。电文包含有系统时间、时钟改正参数、电离层延迟模型参数、卫星星历及卫星健康状况、由C/A码捕获P码的信息等。这是为了给用户提供时间、位置坐标。速度等结果数据，而用于GPS信号处理的有关信息。导航电文同样以二进制码的形式播送给用户，因此又叫数据码，或称D码。
一、3S技术概述 3S是地理信息系统、遥感和全球定位系统3个名称的英文缩写，是GIS、RS、GPS这3项相互独命、而在应用上又密切关联的高新技术的简略统称。3S技术的集成是当前测绘技术、摄影测量和遥感技术、地图制图技术、图形图像技术、地理信息技术、计算机技术、专家系统和定位技术及数据通讯技术的结合与综合应用。 1)地理信息系统(geographic lnformation system}是在计算机软件和硬件支持下，以一定格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统，具有数据输入、存储、编辑、操作运算、数据查询检索、应用分析、数据显示及结果输出、数据更新等基本功能，具有标准化、数字化和多维结构等基本特点，是综合处理与分析多源时空数据的理想平台，是空间信息的“大管家”和公共的地理定位基础 2)遥感(remote sensing)利用飞机、卫星等空间平台上的传感器(包括可见光、红外、微波、激光等传感器)，从空中远距离对地面进行观测，根据日标反射或辐射的电磁波，经过校门、变换、图像增强和识别分类等处理，快速地获取大范围地物特征和周边环境信息，获得实时、形象化、不同分辨率的遥感图像具有探测范围大、资料新颖、成图速度快、收集资料方便等特点，遥感图像具有真实性、直观性、实时性等优点 3)全球定位系统(global positioning system)是一种同时接收来自多个卫星的电波信号，以卫星为基准求出接收点位置的技术，由空间卫星(均匀分布在6个轨道平面的24颗卫星)、地面监控站和用户接收机下部分组成具有定位精度高、观测时间短、无需通视、操作简便、全天候作收等特点，不仅可以用于测量、导航，还可用于测速、测时等，提供野外基础测绘的控制数据。 二、GIS在城市规划中的应用 1）GIS在城市规划中的作用 （1）GIS是规划直观和理性的工具 （2）GIS具有规划数据的存储管理与分析功能 （3）GIS在规划决策中起决定作用 （4）GIS在动态城市规划、规划管理方面有着技术作用 （5）GIS的城市三维可视化中应用 2）GIS在城市规划中的应用的特点 （1）辅助性 （2）局部性 （3）阶段性 （4）广泛性 3）GIS技术在城市规划中的应用阶段 （1）信息统一管理 在规划的基础资料收集阶段，建立规划地区范围的GIS现状基础信息库，为规划前期的各种分析，提供现状空间与属性信息的统一管理、查询检索和动态更新服务。 （2）规划分析决策 利用各种基础数据资料，基于GIS环境的空间查询、统计、分析等功能，为各类规划编制的条件分析、方案制定与评价选择提供空间分析支持和决策辅助。 （3）规划数字成果 在规划最终成果的制作阶段，提供基于GIS标准的规划成果数字产品，使规划管理部门可以得到直接为GIS系统所接受的规划成果，方便规划管理部门更好地利用GIS技术优势，为城市建设与规划管理实现办公自动化服务。
3S技术：是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography information systems，GIS)和全球定位系统(Global positioning systems，GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。 GIS（地理信息系统）：是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。 RS：Remote sensing，遥感是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。 GPS：是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息。系统由空间星座、地面控制和用户接收机三部分组成。 数字地球：一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。戈尔的数字地球学是关于整个地球、全方位的GIS与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。 大数据：或称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法通过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。大数据的4V特点：Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）。 云计算：（cloudcomputing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。 智慧城市：就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。 RS的最新发展 1、应用卫星的发展：遥感的多平台、多传感器和多角度； 2、传感器分辨率的发展：空间、时间、波谱； 3、分析处理技术的发展：对地定位和智能化分析； 4、应用卫星的发展：信息获取向三维动态方向发展，定性描述向定量表达过渡，应用方向转向环境研究。 GIS的最新发展 1、空间数据库趋向“三库”一体化：面向对象的数据模型及图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库； 2、空间数据表达趋向多尺度； 3、数据挖掘技术可发现更多知识； 4、互联网推进互操作及地学信息服务业； 5、将形成较完整的理论框架体系。 3S技术的集成模式 目前，3S技术集成主要还是采用两两集成的模式，即通过3S技术与功能的两两组合，共同作用，形成有机的一体化系统，已快速准确的获取具有定位功能的对地观测信息，实现对系统信息的实时更新和对地表现象与过程的综合分析。其主要技术思路如图。 两两集成和整体集成（手机） 3S技术的集成的关键技术 1、多源、多时相、多尺度信息的获取技术：遥感技术、GPS技术、空三摄影测量技术、定位定向系统技术、
名词解释: 1 多光谱合成图像：multi-spectral posite imagery ，把同一地区多光谱影像，配以 红、绿、蓝等多波段图像进行校正、配准、融合形成的图像。 2. 二值图像：binary image ，是指每个像素不是黑就是白，其灰度值没有中间过渡的图像。 3. 非监督分类：是以不同影像地物在特征空间中类别特征的差别为依据的一种无先验（已知）类别标准的图像分类，是以集群为理论基础，通过计算机对图像进行集聚统计分析的方法。根据待分类样本特征参数的统计特征，建立决策规则来进行分类。而不需事先知道类别特征。把各样本的空间分布按其相似性分割或合并成一群集，每一群集代表的地物类别，需经实地调查或与已知类型的地物加以比较才能确定。是模式识别的一种方法。 4. 辐射校正：radiometric correction ，是指对由于外界因素，数据获取和传输系统产生 的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校正，消除或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程。 5. 几何配准：geometric registration ，将不同时间、不同波段、不同遥感器系统所获得 的同一地区的图像（数据），经几何变换使同名像点在位置上和方位上完全叠合的操作。 6. 拓扑关系：topological relation ，指满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关 系。即用结点、弧段和多边形所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。 7. 导航电文：导航卫星信号一般由3部分组成：载波信号、伪随机噪声码（测距码）和数据码。其中，数据码是卫星以二进制码流形式发送给用户的导航定位数据，通常称为导航电 文。导航电文（Navigation Message ）是由GPS卫星在L1和/或L2信号上，以50bps电文 包含播发的1500bit导航电文。电文包含有系统时间、时钟改正参数、电离层延迟模型参 数、卫星星历及卫星健康状况、由C/A码捕获P码的信息等。这是为了给用户提供时间、 位置坐标。速度等结果数据，而用于GPS B号处理的有关信息。导航电文同样以二进制码 的形式播送给用户，因此又叫数据码，或称D码。 8. GPS多路径误差：测站周围的反射物所反射的卫星信号（反射波）进入接收机天线，将 和直接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏低，产生所谓的“多路径误 差”。这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应被称作多路径效应。
测量学与3s技术知识点 一、绪论 1.3s技术：GPS（全球定位系统）GIS（地理信息系统）RS（遥感） 2.GPS的相对测量精度能达到毫米级。 3.按点位坐标的表达形式不同，坐标系统可分为三位直角坐标系和大地坐标系 两种。 4.按所依据的基准面不同，坐标系统可分为参心坐标系和地心坐标系 5.半径为10KM的范围内可用水平面代替大地水准面，可以不考虑地球曲率（曲 率对高程的影响远大于水平面）对水平距离测量的影响。 6.进行高程测量时，如果距离极短也不能用水平面代替大地水准面。 7.测量的基本要素：角度，距离，高差和坐标 8.测量地面点的三维空间位置，采用的方法有极坐标法和直角坐标法。 9.测量学的分支学科：普通测量学，大地测量学，摄影测量学，工程测量学， 海洋测量学等。 10.测量学的主要内容：测定、测设 11.大地高指地面点沿法线至地球椭球面的距离。 12.地理坐标是地面点在球面坐标系统中的坐标值，通常用经度纬度表示。 13.地球曲率对测量基本要素的影响即对距离和高程的影响。 14.高程的定义是：地面点到高程基准面的垂直距离称为高程 15.国际上规定,通过伦敦格林尼治天文台原址的经线,又称本初子午线. 16.过地面点和地球南北极的平面叫做该点的子午面，子午面和地球表面的交线 叫做子午线。 17.绝对高程和相对高程的基准面分别是大地水准面和水准面。 18.世界上最高点是喜马拉雅山的珠穆朗玛峰，世界上最低点是马里亚纳海沟。 19.在测量学中，自由静止的水面称为水准面。 20.在实际测量工作中，为了避免测量错误，防止测量误差的积累，要遵循的基 本原则是：布局要“从整体到局部”，程序是“先控制后碎部”，精度按“由高级到低级”，工作做到“步步有检核”，这样才能确保测量成果精确可靠。 21.直线定向的目的：确定底面直线与标准方向的北方向间的水平夹角。
3S参数及主要特征（P6） ?"3S"集成的关键技术 集成的关键技术可分为五个方面 （1）多源、多时相、多尺度信息的获取技术（2）多源、多时相、多尺度信息的集成技术 （3）空间信息的动态管理与综合分析技术（4）"3S"技术集成的数据通信与交换技术 （5）"3S"技术集成的虚拟现实与可视化技术 RS 遥感定义：通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获得其反射、散射和辐射的电磁波信息，进行处理、分析与应用的一门科学和技术 主动遥感：传感器主动的发射一定的电磁波能量并接收目标的后向散射信号。 被动遥感：传感器不向目标发射电磁波，仅被动的接收目标物的自身发射和对自然辐射的反射能量。 遥感的特点与应用：大面积同步观测、时效性强、数据的综合性和可比性好、较高的经济效益和社会效益、一定的局限性、大面积实时观测、信息客观真实、20世纪地球科学进步的一个突出标志是人类脱离地球从太空观测地球 电磁波普：按电磁波在真空中的传播波长和频率，递增或递减的排列，则构成了电磁波普 大气窗口：电磁波通过大气层时较少被反射、吸收和散射的，透过率较高的波段 地球辐射的分段特性：1）0.3-2.5微米波段（主要在可见光与近红外波段），地表以反射太阳辐射为主，地球自身的辐射可以忽略。2）2.5-6.0微米波段（主要在中红外波段），地表反射太阳辐射和地球自身的热辐射为被动遥感的辐射源。3）6.0以上的红外热波段，地球自身的辐射为主，地表反射太阳辐射可以忽略不计。 植被的波普特征：1）可见光波段：在0.45微米附近区间兰色波段有一个吸收谷，在0.55微米附近区间绿色波段有一个反射峰，在0.67微米附近区间红色波段有一个吸收谷。2）近红外波段：从0.76微米处反射率迅速增大，形成一个爬升的陡坡，至1.1微米附近有一个峰值，反射率最大可达50%，形成植被的独有特征。3）中红外波段：1.5-1.9微米光谱区反射率增大，在1.45微米，1.95微米和2.7微米为中心的附近区间受到绿色植物含水量的影响，反射率降低，形成低谷。遥感数据的分辨率：
3S 技术与测绘学科发展 姓名：庄敏学号：21509102 学院：交通学院 摘要介绍了3S, 即全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS) 的基本概念及其理论技术与特点, 论述了3S 技术与测绘学科发展的关系。 关键词全球定位系统；遥感；地理；信息系统；测绘学科Abstract: The basic concepts, modern techniques and characters of 3S, Global Positioning System (GPS)、Remote Sensing (RS) and Geographical Information System (GIS) , were discussed in this paper. The relationship between 3S techniques and the development of surveying and mapping subject has been discussed. It must have positive influences on the development of surveying and mapping in the future. Key Words：GPS；RS；G IS；surveying and mapping subject 0 引言 测绘学有着悠久的历史，测绘技术起源于社会的生产需求，随着社会的进步而发展。测绘学的一个比较完整的概念是：研究实体（包括地球整体、表面以及外层空间各种自然和人造的物体）中与地理空间分布有关的各种几何、物理、人文及其随时间变化的信息的采集、处理、管理、更新和利用的科学与技术。 测绘学的主要研究对象是地球，人类对地球形状认识的逐步深化，要
1.国内外测绘卫星发展现状 1.1国内测绘卫星发展现状 1.1.1中国资源一号卫星 我国为主研制的第一代数字传输型地球资源卫星，也称中巴地球资源卫星。时间：1999年10月 功能：用先进的空间遥感技术，为调查、开发、利用和管理国上资源服务，其成果可广泛应用于农、林、牧、地测绘、海洋气象等国民经济众多领域。现状：到2000年12月底，中国3 个地面站和应用中心获取了该卫星9 万多景遥感数据。 1.1.2 中国资源二号卫星 中国自行研制的传输型遥感卫星“中国资源二号”卫星，确保了卫星系统长期连续稳定运行、增强中国国土资源勘察能力、促进航天领城国际合作、推动中国国民经济又好义快发展。 时间：2002 年10 月 功能：现有资源一号、资源二号系列U星可提供中等分辩率遥感影像，用于1：100万和1:25万地形图更新。2007年发射的02B星和计划中的CBF RS-3/4的商分辨率影像原则上可对1：5万和1：2.5万的基础地理信息进行部分要素的更新。 1.1.3中国资源三号高精度立体测绘卫星 时间：2012年1月9 月 特点：搭载有三台三线阵相机和一台多光谱相机、设计寿命为5 年。正视全色相机影像分辩率为2.1米，前后视相机影像分辨率为3.5 米，多光谱相 机影像分科率为5.8 米。 功能：长期、连续、稳定快速地获取覆盖全国的高分率立休影像和多光谱影像，为全国1：5 万基础地理信息产品的生产、1：2.5万与更大比:例尺地图 的修侧更新提供影像资源，为数字中国建设、地理国情监测、经济社会发展提供基础性、战略性地理信息资源，为国土资源调查、防灾减灾、生态建设与坏境保护、城市规划建设与管理，以及国防和军队建设等提供有效服务。 1.2国外测绘卫星发展现状 1.2.1美国 日前，美国商业测绘卫星主要有6颗，分别是GeoEye-I、Worldview 1/2、QUICK-BIRD 和IKONOSS摄影测量卫星，以及GRACE重力测量卫星。
3S技术集成在精细农业中的应用 姓名 学号 摘要：本文分别论述了3S技术中遥感技术（RS），全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）在精细农业中的应用，并总结了它们综合应用给精细农业带来的好处，同时简单分析了目前3S技术应用在精细农业上的不足和缺陷。 关键词：3S技术；精细农业；GPS；RS；GIS 1引言 我国是个以农业为本的国家，同时又是世界第一人口大国，我国的农业必须自给自足，因此提倡“高产，优质，高效”的现代化农业技术迫在眉急。早在1983年国外就有人提出“精细农业”的概念，并在发达国家得到很好的开展应用。所谓“精细农业”[1]指的是：在现代科学技术发展的基础上，特别是在计算机和信息科学技术发展的基础上，适应现代农业“提高产量，减少投入，节约资源，保护环境”的要求而引发的一场新的农业技术革命，代表着信息社会农业的发展方向。发展精细农业可以有效的解决我国农业人多地少，资源浪费的问题，解放农业生产所需的人口，促进农业的现代化、机械化，具有很大的潜力。 精细农业的发展受到3S技术的推动作用。由于民用3S技术的迅猛发展和成本的降低，3S技术在精细农业示范应用中预示着良好的发展前景。在3S技术支持下的精细农业具有技术性强，定量化，定位化的特点，代表了未来农业的发展方向。本文就简单谈谈3S技术在精细农业中的应用。 2 3S技术分别在精细农业上的应用 2.1 遥感（RS）在精细农业中的作用 众所周知，遥感技术指在遥感平台上，通过传感器获取地物的电磁波信息并识别目标几何物理特征的技术，其最大的特点是：对地物不接触而进行大面积的同步观测和具有很好的时效性。在农业生产中，准确及时地了解农作物的生长状况是十分重要的。这刚好给遥感这一先进技术有了发挥的平台，使遥感成为农业数据的重要来源之一。 利用遥感技术可以估算农作物的播种面积。通过较高分辨率的遥感影像可以估算农作物的种植面积；通过遥感影像的判读技术，获取不同农作物的分布区域，