3S空间信息技术及GIS新技术

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3S技术在土地资源管理中的应用与发展

1 3S 技术概述3S 指的是RS、GPS 和GIS，是一项综合技术，在土地资源管理中得到了有效运用。

1.1 RS 技术RS 技术是指遥感技术，它能够利用微波、红外和可见光等方式实施检测，无需靠近探查目标，就能远程探查，基于对电磁波进行收集和分析，可以有效地描述物体的特征和特点，进而掌握物体的实时变化情况，其在土地资源管理中的运用具有重要意义。

通过利用光学遥感，能够对目标反射以及散射情况进行探查；利用热红外可以对目标热量进行探查；利用微波遥感，能够对目标散射以及微波辐射状况进行探查，并且能持续工作，穿透森林和冰雪等，为土地资源的调查提供保障。

该技术具有以下显著特点。

1）分辨率高，可以对地面很小的光谱差异进行分析，具体探查目标，更好地识别目标，甚至是捕捉和鉴别矿物质，精准地获取土地的具体信息；2）多时相性。

这对动态监测具有重要作用，不同的多时相卫星能够提供不同时期和土地的使用信息，定期获取信息，且分辨率很高，微波遥感技术的运用，可确保全面持续性工作。

1.2 GPS 技术GPS 技术广为大家熟知，应用广泛，在当前发挥着重要作用。

其具有显著的优势，比如，全覆盖、全天候、高精度，能够高效、准确地明确目标，进而有效地进行探查和观察，为工作人员提供便利。

1.3 GIS 技术GIS 技术是资源以及环境信息系统通过利用计算机软件对地理空间信息进行相应的处理，如，存储、检索、管理、收集、综合分析等，进而通过不同形式的图形或数据产品输出得到信息。

该技术在时效性方面具有优势，能够快速提供土地资源的实际情况，第一时间对信息进行更新，方便及时了解和掌握土地资源变化情况。

1.4 3S 集成这几种技术各具优势和特点，然而在具体运用中仍有不足，存在一些影响因素，将三种技术综合运用可以实现互补，全面发挥各种技术的作用，显著提升功能和效率。

所以，3S 技术具有更强的功能，基于运用遥感技术和全球定位技术可以高效获取相关的信息，再运用GIS 技术对空间数据实施高效的分析，进而对信息进行有效、动态的管理。

“3S”测绘技术在现代土地科学中的应用

“3S”测绘技术在现代土地科学中的应用“3S”是空间定位系统（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，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。

标签：“3S”；测绘；土地科学一、3S概述1、地理信息系统GIS地理信息系统是一种由硬件、软件、数据和用户组成以研究地理或地学数据的数字化或图形化采集、存贮、管理、描述、检索、分析和应用与空间位置有关的相应属性信息的计算机支持系统，它是集计算机学、地理学、测绘遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学和现代通讯技术为一体的一门新兴边缘学科。

地理信息系统是在计算机硬件与软件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。

地理信息系统主要由计算机硬件系统、计算机软件系统、空间数据和系统使用管理及维护人员组成，其主要功能模块有空间数据输入模块、空间数据管理模块、空间数据处理分析模块、应用模型和空间数据输出模块。

2、全球定位系统GPS全球定位系统是以卫星为基础的无线电测时定位、导航系统，由分布在与赤道面夹角为55°的6个轨道上的24颗工作卫星和3颗备用卫星组成[3]，可为航天、航空、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。

所谓GPS定位是指运动载体实时测出接受天线所在的位置，而导航则是指GPS 接收机在测得运动载体实时位置的同时，还测得运动载体的速度，时间和方位等状态参数，进而可“引导”运动载体驶向预定的目标位置。

3、遥感技术（RS）遥感，是一种远距离不直接接触物体而取得其信息的探测技术。

即指从远距离高空以及外层空间的各种平台上利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器，通过摄影和扫描、信息感应、传输和处理，从而研究地面物体的形状、大小、位置及其环境的相互关系与变化的现代综合性技术。

如何区分3s技术

如何区分3S技术
①全球定位系统GPS的用途最为简单，最大的特点就是工作对象是一个“点”
或者“多个点”，明显区别于GIS和RS，而且是一个三维空间概念。

因此，当工作对象是“点”的时候，就选择GPS。

如森林火灾的起火点是一个点，但是森林火灾是一个面。

②RS是人的视力的延伸，侧重于搜集信息的感知手段，通过飞机或卫星上携带
的传感器接受地物辐射或反射的电磁波来读取信息。

如：航拍图片，卫星云图，森林火灾，资源调查，海洋污染等。

③GIS是在疏忽局的基础上，侧重于分析、计算，相当于“想”和“算”的过
程，比如气象卫星在高空搜集到云系等信息传播到地面，GIS经过分析，预测天气状况。

环境监测中的3S技术概述

环境监测中的3S技术概述引言：环境监测是环境进行监测并制定规划的过程，但是传统的环境监测工作范围有限，毕竟它解决的只是局部范围的环境监测问题。

3S技术的出现，针对存在的局部监测的情况，对其做出了改进和解决，并在环境监测工作的运用中取得了较好的成效。

因此，对3S技术在生态环境监测中的探讨有着重要的实际意义。

1 3S技术概述所谓3S技术，它是集遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）为一体的高科技技术的统称。

科学技术不断发展的今天，3S技术也获得了长足发展，逐渐成为了当前获取空间地理信息、空间信息分析、空间信息应用的重要的核心高科技技术，同时，在生态环境的监测和测评中也得到了广泛应用。

1.1 遥感技术（RS）遥感技术（RS）具有可视范围广、信息更新速度相对较快的特点，它主要是根据物体之间具有的不同的电磁波的特性，对其存在的电磁波特性加以利用，进而提取不同的物体的不同信息，进行整理等工作，从而对远距离的物体做出识别。

将遥感技术（RS）搜集的数据看作成为地理信息系统（GIS）所需要的数据源，实现数据的及时有效的更新，然后在遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）的基础之上建立起数据模型，从而实现空间上与时间上的转移，最后通过三维空间，定量地对未来进行预测。

遥感技术（RS）现如今已经呈现出传感器类型多、分辨率高的发展态势，遥感卫星能获取范围从厘米到千米的遥感信息。

不同卫星的重放周期尽管不同，但是都可以获取生态环境资源数据变化的图片资料，便于人们掌握对荒漠化、水污染、海洋生态污染的数据。

1.2 全球定位系统（GPS）全球定位系统（GPS）由三部分组成：地面控制中心、卫星网和接收机，它是对获取目标提供及时和快速的三维空间定位的具有全球化、全天候、精度高的一种系统，目前，其三维定位已经达到了6m的高精度定位。

全球定位系统（GPS）是位置查找过程中比较新的手段，具有高速度、高精度且不受气候以及通讯情况的干扰，因此，在农业方面、林业方面、水利方面、军事方面以及城市管理等方面得到了广泛的应用。

3S技术

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； ——点状地理事物的空间变化（或移动）； ——面状地理事物极缓慢的空间变化（如板块运动）。（二）、RS（遥感技术） 1、把握关键词： ——电磁波特征差异、获取信息、监测、普查、勘探、动态监测、卫星影像等。 2、注意应用对象： ——面状地理事物的空间分布； ——面状地理事物较快的空间变化（如河流、湖泊的水量变化、三角洲的面积变化、冰山移动、海岸线变迁、台风移动等） ——面状地理事物电磁波特征的变化（如粮食生产情况、森林火灾情况、水体污染情况、森林覆盖率情况等）（三）、GIS（地理信息系统） 1、把握关键词： ——查询、统计、信息收集、处理、分析、储存、图层（叠加）、趋势分析、模式分析、模拟模型等。 2、注意应用对象： ——GIS不能直接获取信息，信息获取依靠GPS和RS，故通常GIS与GPS或RS联合使用（如GPS和GIS、RS和GIS）； ——GIS单独使用时应该强调只对信息的处理过程。
2、全球定位系统（GPS）（1）、工作原理与功能
接受装置接受信号，根据某物体与四颗以根据卫星参数和电磁上卫星的相对位置，波的传播速度，计算确定位置（经纬度）、出自身相对位置高程、速度工原作理 1、空域划分和管理； 1、定位； 2、行进方式 G PS 2、交通流量管理；和线路选择； 3、宿营点； 3、飞行路线管理。 4、报警； 5、选择最佳摄影地点和时间功能空中导航作用定导交通位航旅游探险公路水路 1、自主导航；向用户提供位置、其他领域航速、航向和时间信息，海图航大地测量、野外勘探、迹显示； 2、港口、码头的船舶紧急救援、农业监控、调度； 3、提供出行路线规划；生态研究等 4、车辆跟踪等卫星反射自身星历参数和时间信息的无线电波

3S技术的应用与发展前景分析

3S技术的应用与发展前景分析1 引言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術、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。

1.1GIS地理信息系统（GIS）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。

1.2 RS遥感（RS）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，根据目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。

1.3 GPS全球定位系统（GPS）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数据。

2 3S技术在国内外的发展与应用现状2.1 3S技术国外应用现状美国已经开发出应用于森林资源调查的"3S"技术，加拿大，日本、印度等国家，在大约25分钟内可以利用前一天接收到的MSS 和TM 图像数据，按照同一指标体系和图例输出整幅的1∶20 万和1∶50 万土地利用/ 土地覆盖图。

“3S”技术发展现状及应用领域

“3S”是遥感（RS，Remote Sensing）、地理信息系统（GIS，Geography Information System）和全球定位系统（GPS，Globe Positioning System）的英文缩写的简称。

其中，地理信息系统问世于20世纪60年代，且自问世后，它一直是地理学、资源与环境科学、地球系统科学中最富有生命力的部分和重要的发展方向之一。

大学地理类院系中新设地理信息系统专业的数量迅速增长，也已成为地理类中的热门专业。

第二种引人瞩目的技术是全球定位系统。

全球定位系统是在当代最先进的空间技术、通讯技术及微电子技术基础上发展起来的第二代卫星导航系统，在地理野外考察、城市规划方面有重要的作用，所以也成为地理研究中的重要技术之一。

第三部分则是遥感技术。

遥感技术在地理研究中的应用则有相对长的历史，主要用于基础地理数据的采集、资源、灾害、农作物生产等监控。

因为这三种技术经常被放在一起使用，又因为三者的英文简称最后都是“S"，所以，人们习惯称为“3S"。

一、“3S”技术发展现状及应用领域地理信息系统（GIS）是从60年代开始，由机助制图发展起来的，其存在与发展已历经30余年。

随着数据库技术的发展、计算机性能的提高、网络技术的普及，不断升级换代，已由60年代初用于地图系统，倍受公众关注。

GIS以其强大的空间与属性信息一体化管理及空间分析能力在不同的领域、行业获得了广泛的应用，基于客户机／服务器体系的GIS、网络GIS、组建式GIS、多媒体GIS 等GIS系统不断进入科研和应用领域。

近年来，随我国经济建设的迅速发展，加速了GIS应用的进程。

目前，GIS已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等9大类别的100多个领域。

尤其是在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。

第三章3S技术课件.ppt

D 如果将GIS用来监测森林火灾，可以(
)
A用来分析、判断引起火灾的原因
B预测森林火灾的发生地点
C预测森林火灾后所造成的后果
D及时知道火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制定灭火方案
二、遥感技术（RS）
1、遥感的概念
遥感——借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息。并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。
A、可以使渔获量持续增加
B、导致过度捕捞，使渔业资源枯竭 C、绝对会增加渔业的生产成本 D、会促进渔业生产，加大对渔业资源的开发利用，提高渔民的生活水平
9．地理信息系统是( D )
A、主要记录地理事物的计算机系统
B、具有空间分析能力，没有动态预测能力
C、是地图绘制系统
D、是专门处理地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统
4 ．遥感技术可为开发、保护海洋提供
2 ．运用遥感技术监测森林火灾与
人工监测相比．优点有(D )
① 获取资料快，可及时进行动态分析 ② 受地面限制少．避免人员伤亡 ③ 获取信息量大 ④ 探测范围大，可在客观上进行监测 A．①②③ B．①③④ C．①③④ D．①②③④
3 ．遥感技术在农业方面的应用有
(D)
① 识别各种农作物 ② 计算种植面积 ③ 根据作物生长情况估计产量 ④ 农作物灾情预报 A．①②③B．②③ C．①③④D．①②③④
寻找矿产（环形构造常常表示有成矿区）邵阳市西北非常规合成近天然色环形构造图像
全椒县孤山林场松毛虫危害分布图，红、黄、绿色分别代表反映重灾、中灾和无害区，黑色为非松林区。
练习
1 ．遥感技术的工作原理是( C )

3S技术

"3S"介绍一、什么是"3S"技术？"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。

二、什么是遥感技术（RS）？"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。

各种卫星通过不同的遥感技术实现不同的用途，如气象卫星是用于气象的观测预报；海洋水色卫星用于海洋观测；陆地资源卫星用于陆地上所有土地、森林、河流、矿产、环境资源等的调查；雷达卫星是以全天候（不管阴天、云雾）、全天时（不管黑天、白天）以及能穿透一些地物（如水体、植被及土地等）为特点的对地观测遥感卫星。

遥感技术使用的负载工具，不仅仅是卫星，还可以是航天飞机、飞机、气球、航模飞机、汽车、照相机的三角架等，从而实现了在不同高度上应用遥感技术，使之为我们不同的工作目的服务。

我们目前最常用的是卫星遥感技术和航空遥感技术。

三、什么是地理信息系统技术（GIS）？信息总量中有85%的信息是与地理位置有关的信息。

3s技术在中学地理中的应用

3s技术在中学地理中的应用地理学科是一门研究地球表层现象和人类活动的科学，通过使用各种技术手段，可以更好地理解和解释地球上的自然和人文现象。

其中，3s技术（即遥感、地理信息系统和全球定位系统）在中学地理教学中的应用越来越广泛。

本文将从遥感、地理信息系统和全球定位系统三个方面，探讨3s技术在中学地理中的应用。

一、遥感技术在中学地理中的应用遥感技术是利用卫星、飞机等遥感器材获取地球表面信息的一种技术。

在中学地理教学中，遥感技术可以用于解读地球表面的自然现象和人文活动。

比如，通过卫星遥感图像，可以观察到地球不同地区的植被覆盖情况，分析气候变化对植被的影响；利用高分辨率的航空遥感影像，可以观察到城市的空间扩展和土地利用变化，研究城市化对环境的影响。

此外，遥感技术还可以用于监测自然灾害，比如地震、洪水等，帮助人们及时采取措施应对灾害。

二、地理信息系统在中学地理中的应用地理信息系统（GIS）是一种将地理信息收集、管理、分析和展示的工具。

在中学地理教学中，GIS可以用于制作地图、分析地理数据和模拟地理过程。

比如，通过GIS软件，可以将地球表面的自然和人文现象以矢量、栅格等形式表达出来，制作出各种专题地图，如气候分布图、人口密度图等，帮助学生更好地理解地理现象和分析地理问题。

此外，GIS还可以进行地理数据的空间分析，比如分析不同地区的人口分布规律、城市发展趋势等，为地理教学提供更多的数据支持。

三、全球定位系统在中学地理中的应用全球定位系统（GPS）是一种利用卫星信号确定地球上某个点位置的技术。

在中学地理教学中，GPS可以用于定位地理要素和进行地理实地调查。

比如，学生可以使用GPS设备定位地理要素，如山脉、河流、湖泊等，了解其地理位置和空间关系；同时，GPS还可以用于地理实地调查，学生可以利用GPS设备记录野外实地考察的路线和点位，获取准确的地理数据。

此外，GPS还可以用于导航，帮助学生更好地理解地球表面的空间分布和导航知识。

城市建设3S(RS、GIS、GPS)技术_空间信息技术基础

第二节空间与时间参考系统
1、地球直角坐标系：原点O与地球质心重合，
Z轴指向地球北极(地球旋转轴与地球表面或地球椭球面的交点)，X轴为O点指向过英国格林尼治的起始子午面与地球椭球赤道的交点E，y轴垂直于 XOZ平面且X、y、Z轴构成右手坐标系。
第二节空间与时间参考系统
2、大地坐标系：大地坐标系的球面是长半径
大地体(大地水准面所包围的形体)是不规则的、近似
于梨形的形体，相对于能用数学公式表达的地球椭球体而言，不同地理位置的大地体，其凸凹程度存在较大差异。为了满足不同用途和保证各区域定位精度和使用上的方便，地球坐标系有公用的坐标系，也有各个国家或地区建立地球坐标系。
第二节空间与时间参考系统
为a、短半径为b的椭圆绕短轴旋转后所形成的椭球面。椭球球心与地球直角坐标系原点O(地球质心)重合，短轴与地球直角坐标系Z轴(地球旋转轴)重合。包含椭球中心且垂直于短轴的平面称为地球赤道面，包含椭球短轴的平面称为椭球子午面，通过格林尼治天文台的椭球子午面定义为起始子午面。
第二节空间与时间参考系统
由于大地体表面仍然是具有微小起伏的不规则曲面，无法用数学公式来描述，地理空间中的各种要素，也无法通过数学方法在大地体表面进行表达与处理。由此，在地球科学领域，用一个与大地的形状、大小最为接近、拟合最好、且能用数学函数表示的椭球体来代表大地体。由图2．1可以看出，地理空间任意一点的铅垂线与通过该点的地球椭球面法线，一般不重合，它们之间的差值称为垂线偏差。
第二节空间与时间参考系统
为描述卫星空间位置简单起见，设地球
质心位于地轴上，且假定地球质心与地轴在宇宙空间的位置静止不动，则称以 O为球心，半径无穷大的球为天球。地轴无限延伸与天球交于天北极点PN、天南极点Ps。PN与Ps的连线称为天轴，它与地轴重合。过天球球心O且垂直于天轴的平面称为天球赤道面，它与天球相交的大圆称为天球赤道。黄道面与天球相交的大圆称为黄道，黄道与赤道交于春分点(γ)与秋分点。注：无论是地球的自转，还是太阳绕地球的视运动(地球绕太阳公转)，其天轴、天球赤道、春分点之间的相对关系固定不变。

地理信息系统原理第9章 3S集成技术及应用

西藏全区多时像TM/ETM数据的搜集
分别搜集了西藏全区90年代、2000年左右、最近的TM/ETM数据200余景。数据为UTM投影 (Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投影)。
西藏全区70年代MSS数据
湖泊信息提取 ① 路线 ② 方法 ③ 提取
水文、气象资料
3S集成…….
2. 3S集成
3S技术的集成方式：
GPS与GIS集成：
环境动态监测、自动驾驶、环境管理… 作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与地理信息系统进行集成，以实现不同的具体应用目标：
1）定位、导航 2）测量 3）授时。
GPS 接收机
地理信息系统
数据接口
数据处理
显示数据记录
定位测量监控导航
遥感素的提取 2）DEM数据的生成 3）土地利用变化以及地图更新
3.3S集成应用实例
3S集成车辆监控、调度、应急指挥 3S集成在生态环境管理中的应用 3S集成用于精准农业 3S在数字城市中的应用
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
功能丰富
车辆定位紧急报警超速报警远程监听历史回放车辆在线查询车辆事件统计车辆超速统计车辆巡线统计
车辆监控区域报警远程控制远程调度地图功能车辆里程统计区域查询车辆车辆巡点统计车辆轨迹播放
全球定位系统
地面监控部分：有分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星监测站、主控站和信息注入站

3S技术

3S技术"3S"技术是英文遥感技术（Remote Senescing 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。

RS（遥感）技术:RS技术是一种远离目标，在不与目标对象直接接触的情况下，通过某种平台上装载的传感器获取其特征信息，然后对所获取的信息进行提取、判定、加工处理及应用分析的综合性技术。

GIS（地理信息系统）技术:GIS是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件技术的支持下，对空间相关的数据进行采集、管理、操作、分析、显示并采用地理模型分析方法，适时提供各种空间的动态的地理信息，为地理研究和决策服务建立起计算机技术系统。

GPS（全球定位系统）技术:GPS指利用卫星技术，实时提供全球地理坐标的技术系统。

该系统具有全球连续覆盖，导航定位精度高、速度快、抗干扰性强等优点，现已在全球广泛应用。

GIS（Geographic Information System）地理信息系统。

顾名思义，地理信息系统是处理地理信息的系统。

地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，又常称为空间信息。

一般来说，GIS可定义为："用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术"。

从GIS系统应用角度，可进一步定义为："GIS由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源评价与管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务"（陈述彭，1999）。

人类生活在地球上，80%以上的信息与地球上的空间位置有关。

3S(RS、GIS、GPS)原理详解及区别与联系解析

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GPS、RS、GIS
之间的区别和联系
一
遥感技术(RS)
1、定义：用飞机、飞船、卫星等工具，使用光学仪器和电子仪器接收地面物体发射划或反射的电磁波信号，以图像胶片或数据磁带形式记录下来，传到地面，揭示物体的特征、性质及其变化。
2、主要环节：信息的获取、传输与处理、分析、应用。
一
遥感技术(RS)
3、特点：探测范围大、获取资料快、受地面限制少、获取信息量大等特点 4、应用：资源普查、灾害监测、环境监测、工程建设及规划、军事、海上交通等
二地理信息系统(GIS)
1、概念：在计算机软件和硬件的支持下，对地理信息进行采集、管理、分析和表达的空间信息管理系统。 2、特点：可图形化、可视化，并可及时更新信息。 3、地理信息系统中的数据：
全球定位系统利用卫星在全球范围内适时进行导航、定位的系统
概念
在航空器和航天器上利用一定的技术装备对地物进行感知 RS
人的视力的延伸
简称
别称
GIS
地图的延伸
GPS
—— GPS卫星星座(空间部分)、地面监控系统(地面控制部分)、GPS信息接收机(用户设备)
遥感平台、传技术装感器、遥感信备息的传输与处理
空间数据(城市经纬坐标等)
属性数据(城市人口、经济总量1)在灾害监测中的应用：洪涝灾害、森林火灾等，分析范围，确定救灾物资最佳路径，受灾人口、财产转移等 (2)在经济活动中的应用：大型商场的选址(考虑人口、交通分布等)
(3)在城市管理中的有应用：信息管理与服务、交通管理、环境管理、防灾减灾、治安管理、医疗救护、车辆导航等

3S技术简介

拓扑数据结构
拓扑：研究几何对象在弯曲或拉伸等变换下仍保持不变在拓扑学中，把3条以上线段的交点称为节点，两个节点之间的曲线或折线称为链或弧段。通过对节点、弧段、多边形拓扑关系的描述，以明确地表达要素之间的空间关系。在GIS的拓扑数据模型中，与点、线、面对应的空间图形实体主要有节点(node)、弧段 (arc)、多边形(polygon)，多边形的边界被分割成一系列的弧和结点，结点、弧、多边形间的空间关系在数据结构或属性(比如地理实体的名称、类型和数量等)表中加以定义。
N0 ~ N0 Int F
~
f c
1 2
f
jT

f
wT
N0
~ 1 2 c wT f jT N0
Int
F 1
中只需记录一次，空间数据文件较小。 ② 空间图形实体的拓扑关系，如拓扑邻接、拓扑关联、拓
扑包含不会随着诸如移动、缩放、旋转等变换而变化，而空间坐标及一些几何属性（如面积、周长、方向等）会受到影响。 ③ 能够精确地表达图形目标，精确地计算空间目标的周长、面积等，适合图形处理(比例尺变换、投影变换以及图形的输入和输出)，精度高。 ④ 数据结构和图形叠加复杂，与遥感等图像数据难以结合。
一、GPS（Global Positioning System）的组成
※卫星空间部分 ※地面监控部分 ※用户GPS接收机
1. 空间部分 • 24颗卫星（21+3） • 6个轨道平面 • 55º轨道倾角 • 20200km轨道高度（地面
高度） • 12小时（恒星时）轨道周
期 • 每颗卫星可覆盖全球38%
i X i x0 2 Yi y0 2 Z i z0 2 2

对3S的认识及3S技术在生活中的应用

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。

目前两两结合的系统相继应用广泛。

地理入门第三讲“3s”技术知识的应用

水资源调查
03
利用遥感技术监测地表水、地下水和水质状况，为水资源管理
和保护提供信息。
环境监测与评估
大气污染监测
通过遥感技术监测大气污染物的分布和浓度，评估空气质量，为污染治理提供数据支持。
土壤污染监测
利用遥感技术监测土壤污染状况，发现污染源，为土壤修复和治理提供依据。
生态保护与评估
通过遥感技术监测生物多样性、植被覆盖和水域生态系统等，评估生态环境状况，为生态保护和可持续发展提供决策支持。
地理入门第三讲“3s”技术知识的应用
目录
• “3S”技术概述 • 全球定位系统（GPS）的应用 • 遥感（RS）技术的应用 • 地理信息系统（GIS）的应用 • “3S”技术的前景与展望
01 “3S”技术概述
“3S”技术的定义
01
“3S”技术是指地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和遥感（RS）三种技术的统称。
通过“3S”技术实时监测灾害发生情况，快速评估灾害影响，为应急响应和灾后重建提供决策支持。
生态保护与环境监测
利用“3S”技术监测生态环境变化、评估环境质量、追踪污染源，为生态保护和环境治理提供技术支撑。
“3S”技术面临的挑战与机遇
数据安全与隐私保护
随着“3S”技术的广泛应用，数据安全和隐私保护成为重要挑战，需要加强数据加密、访问控制等安全措施。
灾害监测
全球定位系统可以对灾害进行实时监测，为灾害预警和减灾工作提供数据支持。
03 遥感（RS）技术的应用
资源调查与监测
土地资源调查
01
利用遥感技术对土地资源进行调查，监测土地利用变化，为土
地规划和合理利用提供数据支持。

“3S”技术的定义、特点及应用

3S是遥感技术RS、地理信息技术GIS、以及全球定位技术GPS的统称。

“3S” 技术在水利行业中广泛地应用于水资源调查、生态环境管理、旱情监测、灌溉面积监测与规划、水环境评估、防洪减灾、水土保持、河口与河道及河势演变动态监测、水利工程选址、水库库容与湖泊动态变化监测、水库移民等方面的工作。

1全球定位技术全球定位技术拥有定位精度高、观测时间短、执行操作简便、测站间无需通视、可提供三维坐标、功能多、应用广和抗干扰性强、保密好的特点，可应用于规划设计中工程测量、水文地质测量等，在防洪减灾、水资源信息实施控制、水土保持、生态建设中起到关键性作用。

2遥感技术遥感技术泛指从远处探测、感知物体或事物的技术。

一般意义上指空对地的遥感，相比传统的观测方法，遥感具有以下特点：1、观测范围大，综合、宏观，2、信息量大，手段多技术先进，3、获取信息快，更新周期短，可动态监测。

常用的遥感图像处理软件主要用来实现数据显示、格式转换、数据预处理、光谱分析、图像分析、GIS分析和三维可视化分析等主要功能。

利用遥感技术分析，可全面理清土地利用现状、河流水系现状、工程建设现状等，同时进行数据处理，规划分析。

3地理信息系统地理信息系统是在计算机软硬件平台支撑下，以采集、存储、管理、分析和描述整个地球表面与空间地理分布有关数据的一种特定的空间信息系统。

其具有以下特点：1、具有采集。

管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性，2、有计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析芳芳，作用于空间数据，产生有用信息，3、能以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定为和过程动态分析。

一般由硬件系统、软件系统、地理空间数据和开发、管理系统四部分构成。

3s技术指的是

3s技术指的是
3S技术指的是遥感技术（Remote Sensing，简称RS）、地理信息系统(Geography Information Systems，简称GIS)和全球定位系统(Global Positioning Systems，简称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。

简介：
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。

在不直接接触有关目标物的情况下，在飞机、飞船、卫星等遥感平台上，使用光学或电子光学仪器即传感器接收地面物体反射或发射的电磁波信号，并以图像胶片或数据磁带记录下来，传送到地面，经过信息处理、判读分析和野外实地验证，最终服务于资源勘探。

动态监测和有关部门的规划决策。

遥感技术即整个接收、记录、传输、处理和分析判读遥感信息的全过程，包括遥感手段和遥感应用。

=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。