3S技术

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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 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。

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，2000)。

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。

对3S的认识及3S技术在生活中的应用

3S指的是GIS＋GPS＋RS。：“3S”是将RS、GPS、GIS通过数据接口严格地、紧密地、系统地集合起来，使其成为一个更具有应用价值的大系统。 3s技术主要应用于与空间数据相关的行业领域，随着数字地球数字城市的概念提出，日益受到重视。

GPS是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某点进行定位、报时或对地面移动物体进行导航、追踪的技术系统。GPS接收机只要可以同时接收到3个卫星信号，就可以实现测算出观测者的位置，获得经纬度(大地)、高程等，同时可以利用第四颗星进行纠正，从而实现实时、连续的提供地球表面任意点的经纬度和高程数据。ＧＰＳ全球定位系统问世几十年来，最初主要应用于军用定位和导航。

GIS是在计算机软硬件系统支持下，应用地理信息系统和系统工程理论，科学管理和综合分析地理数据、提供管理、模拟、决策预测预报等各项任务所需的各种地理信息的技术系统。ＧＩＳ地理信息系统则最初运用在地质勘测等行业。

RS是不与观测目标物体直接接触，运用航天、航空(包括近地面)的遥感平台(仪器，获取观测目标的从可见光到微波波段的电磁波辐射特征，并探测其在空间上、时间上的变化规律的综合探测技术。

随着网络通信环境的改善，ＩＴ技术的完善和普及，这些过去专业的应用也不再遥不可及。尤其在“数字化城市”的规划中，它们被赋予了“加强城市建设和管理信息化”的重任，并已经在交通、运输、公安系统以及公用事业等行业中发挥其独有的作用，且正一步步地走进我们的生活……

由于３Ｓ从数据到应用都与政府有关，特别是涉及到公众应用，这也是３Ｓ走向行业应用的“试验田”。在成都市２００２年城市信息化发展规划中，已经明确“积极推进城市信息化支撑体系建设”的目标，指出“要建设以ＧＰＳ、ＧＩＳ和ＲＳ为一体的公共基础信息平台，以接警和处警中心为应用平台构建城市应急救援系统”。该市公安、消防、卫生等部门和单位去年已经启动建设工程。

3S技术复习思考题

1、什么是信息技术？信息技术包括哪四部分？分别对应人体信息器官的哪些功能？

2、什么是农业信息技术？农业信息技术对农业发展有何作用？

3、我国现阶段农业信息技术发展取得了哪些成就？你如何看待农业信息技术现阶段的发展？

4、农田生物信息包含哪些类型？有何特点？如何采集和提取农田生物信息？

5、什么是“3S”技术？各自的定义。

6、按照传感器的探测波段划分，遥感分为哪些类型？

7、遥感技术系统包含哪几个部分？哪些类型？与常规技术手段相比有哪些特点？

8、目前遥感应用的各波段及特性？

9、遥感的原理？

10、农作物遥感估产的原理

11、什么是地物反射波谱特性？地物反射波谱特性有何变化规律？

12、农业遥感领域主要包括哪些？主要应用于那些方面？

13、地理信息系统基本特征？地理信息系统的组成？

14、GIS可分为哪些类型？有哪些用途？通常有哪几部分构成？

15、国内外常用的代表GIS软件有哪些？3.GIS的主要功能？

16、GIS基本空间操作有哪些？空间插值的意义是什么？

17、GPS如何实现定位？普通GPS状态参数有哪些？

18、GPS由哪些部分组成？

19、除GPS系统外，世界上还有哪些卫星定位系统？

20、举例主要讲述一个3S技术在农村区域发展（或农业生产）中的应用实例，包括该技术的技术原理、如何实施、实施情况、经济效益、存在哪些问题、如何改进、必需有图片展示、介绍该技术实施流程、运行等。

精确农业面临的主要问题

智能栽培学主要研究什么

农业信息技术的作用

21地理（空间）数据的两种主要数据结构为。

22地理信息系统软件之一，采用 作为数据库数据组织、存贮和管理的基本单元。

23地理信息系统数据源的类型有哪些？在地理信息系统中有哪些主要的数据输入方法？

24对比分析矢量数据结构和栅格数据结构的优缺点。

名词解释、选择题、简答题、论述题。

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3S技术与3S集成

作者：李必文

来源：《建筑科技与经济》2016年第11期

摘 要：通过介绍GIS，GPS，RS的概念，发展和相互之间的关系，阐述了3S集成是信息系统发展的必然趋势，归纳了目前3S集成技术的应用现状和发展前景。

关键词：地理信息系统；遥感；全球定位系统；“3S”集成

Abstract： By introducing GIS， GPS， RS concept， development and the relationship

between expounded 3S integration is the inevitable trend of development of information systems，

summarized the current application of 3S integration technology status and development prospects.

Keywords： geographic information systems； remote sensing； Global Positioning System；

"3S" integration

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[1]。

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。