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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。
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。
3S技术
3S技术是GIS, RS, GNSS高度有机集成应用的技术，它将空间技术、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，达到对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的目的。
GIS具备数据采集、存储、管理以及分析和描述空间信息数据的功能，可以为各行业提供科学辅助决策。
RS能够实时动态地获取地表信息，通过遥感技术获取的影像具有范围广、信息更新及时、数据信息综合等特点。
如今，高分辨率遥感影像在民用领域的应用愈发广泛，遥感数据作为3S技术的主要数据源其重要程度越来越大。
GNSS具有实时、连续获取地球表面任意地点上经纬度与高程，提供三维速度与精确时间的能力。
《3S 技术的集成及其应用》讲义一、3S 技术概述3S 技术是指遥感（Remote Sensing，RS）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）和全球定位系统（Global Positioning System，GPS）这三种技术的集成。
这三种技术各具特点，相互补充，为解决众多领域的问题提供了强大的支持。
遥感技术是一种通过非接触方式获取目标物体信息的技术。
它利用传感器接收来自地表物体反射或发射的电磁波信号，并对这些信号进行处理和分析，从而获取地表物体的特征和状态信息。
遥感技术具有大面积同步观测、时效性强、数据综合性和可比性等优点，能够快速提供大面积的地表信息。
地理信息系统是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的计算机系统。
它可以将地理空间数据与属性数据相结合，进行空间分析和建模，为决策提供支持。
GIS 具有强大的空间分析能力、数据管理能力和可视化表达能力，能够对复杂的地理现象进行深入分析和研究。
全球定位系统是一种基于卫星的导航定位系统，能够为用户提供高精度的位置、速度和时间信息。
GPS 具有高精度、全天候、全球覆盖等优点，广泛应用于导航、测绘、地质勘探等领域。
二、3S 技术的集成3S 技术的集成不是简单的叠加，而是通过数据融合、系统集成和功能互补等方式，实现更强大的功能和更广泛的应用。
数据融合是 3S 技术集成的基础。
通过将遥感获取的图像数据、GPS 测量的位置数据和 GIS 中的地理空间数据进行融合，可以获得更全面、更准确的地理信息。
例如，将遥感图像与GPS 定位数据相结合，可以实现对遥感图像的精确定位和校正；将遥感数据和GIS 数据融合，可以进行土地利用变化监测、森林资源调查等。
系统集成是将 3S 技术的硬件和软件进行集成，形成一个统一的系统平台。
例如，将遥感传感器、GPS 接收机与 GIS 软件集成在一起，可以实现数据的实时采集、处理和分析，提高工作效率和数据质量。
3S技术在城市林业中的应用1. 引言1.1 1. 3S技术概述3S技术是指遥感（Remote Sensing）、地理信息系统（Geographic Information System）和全球定位系统（Global Positioning System）的集成应用，是一种集成现代信息技术和地理学原理的空间信息技术系统。
这种技术可以实现对地球表面空间信息的获取、存储、处理和分析，为决策提供空间参考和支持。
通过遥感技术获取大范围、多角度的地观测数据，结合地理信息系统的数据库管理与分析功能，再加上全球定位系统提供的时空参考，可以实现对城市林业的全方位监测、管理和规划。
3S技术在城市林业领域中的应用，不仅可以提升城市绿化管理效率，更可以提高城市林业的规划科学性和可持续发展性。
随着科技的不断发展和进步，3S技术在城市林业中的应用将会越来越广泛，为城市生态环境的改善和城市可持续发展贡献更大的力量。
1.22. 城市林业的重要性城市林业是指在城市及其周边地区开展的林业活动，包括城市绿化、城市森林建设、城市公共绿地和园林景观等。
城市林业的重要性体现在以下几个方面：城市林业对改善城市环境质量具有重要作用。
城市是人类生活和工作的重要场所，但由于城市化进程加快和人口增长，城市面临着空气污染、水源污染、土壤污染等环境问题。
而城市林业的推广可以净化空气、减少垃圾产生、改善城市热环境，提升整个城市的生态环境质量。
城市林业对增强城市生态功能具有重要意义。
城市林业可以促进城市生态系统恢复与重建，增加城市绿地覆盖率、改善城市野生动植物栖息地，提升城市的生物多样性。
城市林业还可以促进城市的生态稳定，减少自然灾害对城市的影响。
城市林业对提升人民生活质量也具有重要影响。
城市林业的发展可以为市民提供休闲娱乐、健身锻炼的场所，增加人们绿色休闲的选择，改善人们的生活品质。
城市林业还可以促进城市文化的传承与发展，丰富城市居民的文化生活，提升城市的软实力和吸引力。
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。
