遥感、地理信息系统和全球定位系统综合应用
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– 属性数据分析模型 （统计系列模型 ，相关分析系列 模型 ，分类系列模型 ，预测系列与动态模拟模型 ， 规划系列模型 ）
④ 地理信息的可视化表现
– 数字地图的显示 – 数字地图整饰功能 – 数字地图的可视化输出 – WebGIS ：空间数据发布
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
2 GPS及其在3S技术中的应用
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
➢ GIS的基本功能
① 地理数据采集功能 ② 地理数据管理功能
• 地理属性数据管理 • 空间数据的管理
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
③ 空间分析与属性分析功能
– 空间数据分析模型 （叠加（Overlay）模型 ，缓冲 区分析（buffer）模型 ，数字地面模型（Digital Terrain Models，DTM））
（2）RS与GPS的集成
➢ 功能独立，互相补充完善 ➢ GPS为RS提供准确的定位数据
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
（3）GPS与GIS的集成
➢ GPS与GIS的集成主要是利用GPS的实时空间定位 数据以及GIS的地图数据和空间分析技术，来实现 不同的具体应用目标： – 定位：如LBS – 测量：记录GPS测量轨迹，通过GIS计算距离、 面积等 – 监控与导航：车辆、船只、飞机等移动物体的 动态监控、调度与导航
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
GPS定位的基本原理是利用测距交会确定点 位
D1
准确位置
D2
D3
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
➢空间定位系统的作用
实时、连续地提供地球表面任意地点上经纬度与 高程，提供三维速度与精确时间的能力
➢几种主要的空间定位系统
（1）全球定位系统（Global Positioning System，GPS）（P码、C/A码）
➢GPS概念与基本原理
（1）空间定位系统：利用多颗导航卫星的无线 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的技术系统 （2）空间定位系统的组成
• 空间部分：导航卫星 • 地面站：包括主控站、监测站与注入站 • 空间定位卫星导航仪：它包括空间定位系统接收机、
信息处理、控制与显示设备与天线
遥感、地理信息系ห้องสมุดไป่ตู้和全球定位系 统综合应用
GIS GPS接收机 数据接口 数据处理
串口通信
显示 数据记录
定位 测量 监控与导航
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
（4）3S的集成
➢ 3S技术为科学研究、政府管理提供了新的观测手 段、描述语言和思维工具。
➢ 3S结合应用，三者相互作用形成了“一个大脑， 两只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提供或更 新区域信息及空间定位，GIS进行相应的空间分析， 提取有用的信息，进行综合集成，为决策提供科 学的依据。
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
（1）RS与GIS的集成
➢GIS作为遥感图像的处理工具 • 基于GIS数据的几何纠正和辐射纠正 • 图像分类 • 感兴趣区域的选取
➢ RS作为GIS的数据来源 • 地物要素的提取 • DEM数据生成 • 土地利用变化以及地图数据更新
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
C/A码一般在100米以内 • 准确定时及测速能力
美国GPS时间精度误差小于100 s GPS三维测速精度误差小于30 cm/s，俄罗
斯GLONASS速度矢量测量精度15cm/s
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
3 RS技术及其在3S技术中的作用
➢ 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
3S”技术综合应用
➢GIS 及其在3S技术中的应用 ➢GPS及其在3S技术中的作用 ➢ RS及其在3S技术中的作用 ➢ GIS、RS、GPS系统集成
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
8.1 3S应用概述
1 GIS 及其在3S技术中的应用
➢基本概念
地理信息系统（GIS）是在计算机硬件和软件支 持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学 管理和综合分析各种地理数据，提供管理、模拟、 决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地 理信息的技术系统
➢ 遥感数据在3S技术中的作用 – GIS数据库的数据源 基础数据 专题数据 – 利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中 高程数据
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
8.2 “3S”集成及其综合应用实例
1. “3S”集成（3S Integration）
➢ RS与GIS的集成 ➢ GPS与GIS的集成 ➢ RS与GPS ➢ 3S的集成
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
GPS 卫星星座
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
（3）空间定位的基本原理
分布在地球上空的多颗导航卫星，不停地发射可用来 求算并确定地球表层某点精确位置与精密时间的无线电信 号，接收机接收来自导航卫星的信号，导航仪根据星历表 信息求得每颗卫星发射信号时在太空中的位置，测量计算 卫星发射信号的精确时间，然后根据已知的卫星的瞬时坐 标和信号到达该点时间，通过计算，求得卫星至接收机之 间的几何距离，在此基础上计算出用户接收机天线所对应 的点位，即观测站的位置。
（2）全球轨道导航卫星系统 （GLONASS ） （3）双星导航定位系统（（RDSS）系统）
（一般称为北斗导航） （4）欧洲空间局的NAVSAT。 （5）国际移动卫星组织的INMARSAT （6）伽利略导航系统
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
➢全球定位系统在3S技术中的作用
• 精确的定位能力 GPS的P码精度10米，处理后达到几厘米；
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
GIS
GPS
提供定位遥感信 息查询
RS
几何纠正、训练区域选择以 及分类验证等
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
2.“3S”集成应用举例
（1）“3S”技术在车辆导航与监控系统中的综 合应用
➢技术系统组成
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的复杂技术系统。 它通过对车辆等（移动目标）的导航、动态 跟踪、监控、检查与服务等功能，来完成对 车辆的综合管理与控制。
④ 地理信息的可视化表现
– 数字地图的显示 – 数字地图整饰功能 – 数字地图的可视化输出 – WebGIS ：空间数据发布
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
2 GPS及其在3S技术中的应用
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
➢ GIS的基本功能
① 地理数据采集功能 ② 地理数据管理功能
• 地理属性数据管理 • 空间数据的管理
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
③ 空间分析与属性分析功能
– 空间数据分析模型 （叠加（Overlay）模型 ，缓冲 区分析（buffer）模型 ，数字地面模型（Digital Terrain Models，DTM））
（2）RS与GPS的集成
➢ 功能独立，互相补充完善 ➢ GPS为RS提供准确的定位数据
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
（3）GPS与GIS的集成
➢ GPS与GIS的集成主要是利用GPS的实时空间定位 数据以及GIS的地图数据和空间分析技术，来实现 不同的具体应用目标： – 定位：如LBS – 测量：记录GPS测量轨迹，通过GIS计算距离、 面积等 – 监控与导航：车辆、船只、飞机等移动物体的 动态监控、调度与导航
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
GPS定位的基本原理是利用测距交会确定点 位
D1
准确位置
D2
D3
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
➢空间定位系统的作用
实时、连续地提供地球表面任意地点上经纬度与 高程，提供三维速度与精确时间的能力
➢几种主要的空间定位系统
（1）全球定位系统（Global Positioning System，GPS）（P码、C/A码）
➢GPS概念与基本原理
（1）空间定位系统：利用多颗导航卫星的无线 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的技术系统 （2）空间定位系统的组成
• 空间部分：导航卫星 • 地面站：包括主控站、监测站与注入站 • 空间定位卫星导航仪：它包括空间定位系统接收机、
信息处理、控制与显示设备与天线
遥感、地理信息系ห้องสมุดไป่ตู้和全球定位系 统综合应用
GIS GPS接收机 数据接口 数据处理
串口通信
显示 数据记录
定位 测量 监控与导航
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
（4）3S的集成
➢ 3S技术为科学研究、政府管理提供了新的观测手 段、描述语言和思维工具。
➢ 3S结合应用，三者相互作用形成了“一个大脑， 两只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提供或更 新区域信息及空间定位，GIS进行相应的空间分析， 提取有用的信息，进行综合集成，为决策提供科 学的依据。
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
（1）RS与GIS的集成
➢GIS作为遥感图像的处理工具 • 基于GIS数据的几何纠正和辐射纠正 • 图像分类 • 感兴趣区域的选取
➢ RS作为GIS的数据来源 • 地物要素的提取 • DEM数据生成 • 土地利用变化以及地图数据更新
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
C/A码一般在100米以内 • 准确定时及测速能力
美国GPS时间精度误差小于100 s GPS三维测速精度误差小于30 cm/s，俄罗
斯GLONASS速度矢量测量精度15cm/s
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
3 RS技术及其在3S技术中的作用
➢ 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
3S”技术综合应用
➢GIS 及其在3S技术中的应用 ➢GPS及其在3S技术中的作用 ➢ RS及其在3S技术中的作用 ➢ GIS、RS、GPS系统集成
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
8.1 3S应用概述
1 GIS 及其在3S技术中的应用
➢基本概念
地理信息系统（GIS）是在计算机硬件和软件支 持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学 管理和综合分析各种地理数据，提供管理、模拟、 决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地 理信息的技术系统
➢ 遥感数据在3S技术中的作用 – GIS数据库的数据源 基础数据 专题数据 – 利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中 高程数据
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
8.2 “3S”集成及其综合应用实例
1. “3S”集成（3S Integration）
➢ RS与GIS的集成 ➢ GPS与GIS的集成 ➢ RS与GPS ➢ 3S的集成
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
GPS 卫星星座
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
（3）空间定位的基本原理
分布在地球上空的多颗导航卫星，不停地发射可用来 求算并确定地球表层某点精确位置与精密时间的无线电信 号，接收机接收来自导航卫星的信号，导航仪根据星历表 信息求得每颗卫星发射信号时在太空中的位置，测量计算 卫星发射信号的精确时间，然后根据已知的卫星的瞬时坐 标和信号到达该点时间，通过计算，求得卫星至接收机之 间的几何距离，在此基础上计算出用户接收机天线所对应 的点位，即观测站的位置。
（2）全球轨道导航卫星系统 （GLONASS ） （3）双星导航定位系统（（RDSS）系统）
（一般称为北斗导航） （4）欧洲空间局的NAVSAT。 （5）国际移动卫星组织的INMARSAT （6）伽利略导航系统
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
➢全球定位系统在3S技术中的作用
• 精确的定位能力 GPS的P码精度10米，处理后达到几厘米；
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
GIS
GPS
提供定位遥感信 息查询
RS
几何纠正、训练区域选择以 及分类验证等
遥感、地理信息系统和全球定位系 统综合应用
2.“3S”集成应用举例
（1）“3S”技术在车辆导航与监控系统中的综 合应用
➢技术系统组成
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的复杂技术系统。 它通过对车辆等（移动目标）的导航、动态 跟踪、监控、检查与服务等功能，来完成对 车辆的综合管理与控制。