遥感定位
遥感-第5章 GNSS静态定位原理
❖ 动态定位
❖ 在定位过程中，接收机天线处于运动状态。
§ 5.1 GNSS静态定位方法
❖ 静态绝对定位
❖ 待定点的位置固定不动，利用GNSS确定用户接收机在协 议地球坐标系中的相对于坐标原点的位置。
❖ 静态相对定位
❖ 待定点的位置固定不动，利用GNSS确定用户接收机在协 议地球坐标系中的相对于地面上一固定点的相对位置。
电磁波传播的基本概念
电磁波的传播速度与大气折射
❖ 大气折射
❖ 实际的电磁波传播是在大气介质中，在到达地面接 收机前要穿过性质、状态各异且不稳定的若干大气 层，这些因素可能改变电磁波传播的方向、速度和 强度，这种现象。
❖ 大气折射对GPS观测结果的影响，超过了GPS精密定 位所容许的精度范围。
❖ 信号传播
❖ 卫星钟经过改正的残差，在相对定位中，可通过观测量求差（差分）
方法消除。
（2）卫星轨道偏差（星历误差）：
❖ 由于卫星在运动中受多种摄动力的复杂影响，而通过地面监测站 又难以可靠地测定这些作用力并掌握其作用规律，因此，卫星轨 道误差的估计和处理一般较困难。
❖ 目前，通过导航电文所得的卫星轨道信息，相应的位置误差约
§ 5.1 GNSS静态定位方法
❖ 绝对定位和相对定位在观测方式、数据处理、定位精度以 及应用范围等方面均有原则区别
❖ 在两个观测站同步观测相同卫星，各种误差对观测量的影响具有一定的相 关性，利用这些观测量的不同线性组合，便可有效地消除或减弱各种误差 影响，从而提高相对定位的精度
❖ 绝对定位的精度，与被观测卫星的几何分布密切相关
❖ 则在具有速度弥散现象的介质中，单一频率正弦波的传 播与群波的传播是不同的。
摄影对焦知识：如何在遥感测量作业中进行对焦定位
摄影对焦知识：如何在遥感测量作业中进行对焦定位摄影对焦是摄影技术中的重要一环，它直接关系到图像的清晰度和准确性，在遥感测量等作业过程中，对焦定位更是关键。
本文将从以下几个方面介绍如何在遥感测量作业中进行对焦定位，包括对焦方式、对焦工具、对焦原理和对焦技巧。
一、对焦方式（1）手动对焦手动对焦是最基本的对焦方式，它需要用手动调整镜头焦距，使主体处于清晰焦点范围内。
这种对焦方式需要摄影师经验和技巧的支持，适应性和可控性比较强，在遥感测量作业过程中也可以使用。
（2）自动对焦自动对焦是相机自动调整镜头焦距，通过对焦传感器感知主体位置和距离，自动选取合适的焦点，以达到清晰和准确的图像。
这种对焦方式适用于较为简单的图像拍摄，对相机技术要求较低。
（3）区域对焦区域对焦是选取对中心区域进行对焦，这种方式避免了主体位置偏差造成的对焦距离变化，可以保证图像的准确性和聚焦效果。
在遥感测量环境中，预先选定合适的区域对焦范围，可以有效提高图像的清晰度和可控性。
二、对焦工具（1）镜头镜头采用高质量材料制造，可以提供更清晰的图像和更准确的对焦距离，同时还具有抗震性和防弹性等特点，适用于遥感测量等专业作业。
（2）手动对焦环手动对焦环可以手动调整与对焦距离，旋转对焦环，即可通过光学元件实现对主体焦点的调整，非常适用于遥感测量等精细拍摄。
（3）自动对焦传感器自动对焦传感器是一种感知物体位置和距离的技术，在拍摄时通过对比自动调整镜头的焦点，实现对物体的清晰拍摄，适用于要求拍摄速度快和远离的移动主体。
三、对焦原理对焦原理是指实现对焦的物理原理，包括光学对焦、相位对焦、余弦调制对焦、深度测光对焦等多种方式。
在遥感测量过程中，主要采用光学对焦和相位对焦两种方式，它们可以实现精确的对焦和快速的图像捕获。
（1）光学对焦光学对焦是利用光学元件实现对物体的聚焦，通过挑选合适的镜片和调整焦距，保证物体处于清晰焦点范围内，从而获得清晰的图像和精准的数据。
导航遥感定位测量技术原理及精度分析
导航遥感定位测量技术原理及精度分析遥感定位测量技术是借助于导航系统和遥感技术相结合的方法，通过获取、处理和分析遥感数据，实现对地面物体的定位和测量。
本文将重点介绍导航遥感定位测量技术的原理，并对其精度进行分析。
一、导航遥感定位测量技术的原理1. 导航系统原理导航系统主要由卫星、测量设备和相关算法组成。
卫星发射等形成卫星星座，通过接收卫星发出的信号，测量信号的传播时间和卫星的位置，从而计算得到接收器的位置。
常见的导航系统包括全球定位系统（GPS）、伽利略系统、北斗系统等。
导航系统能够实时提供高精度的位置、速度和姿态信息。
2. 遥感技术原理遥感技术是指通过飞机、卫星等远离被观测对象的平台，采用电磁波辐射接收和传感器记录技术，获取地球表面及大气的离线信息。
遥感技术能够获取到地表的光谱、多光谱、高光谱以及合成孔径雷达（SAR）等数据，实现对地球表面物体的观测和分析。
3. 导航遥感融合定位原理导航遥感融合定位是指将导航系统提供的位置信息与遥感技术获取的影像数据结合，实现对地表物体的定位和测量。
通过遥感影像的像点与导航系统定位点之间的空间关系，建立像点与地理坐标之间的映射关系，从而实现影像原始坐标系到地理坐标系的转换。
二、导航遥感定位测量技术的精度分析导航遥感定位测量技术的精度主要取决于导航系统的精度和遥感影像处理的精度。
1. 导航系统精度导航系统精度受多种因素影响，包括测量设备的性能、接收器的种类和数量、卫星的分布以及大气和地球引力等因素。
常见的导航系统如GPS具有较高的精度，其定位误差通常在米级范围内。
2. 遥感影像处理精度遥感影像处理的精度直接影响到导航遥感定位测量技术的精度。
影像处理的关键步骤包括预处理、影像配准和坐标转换。
预处理过程包括影像校正、噪声过滤和辐射校正等，对于不同的遥感数据需要采取相应的处理方法。
影像配准是将不同时刻、不同传感器、不同分辨率的影像进行空间对准，以保证像点的一致性。
坐标转换是将影像像点的坐标转换为地理坐标系下的坐标，常用的方法有多项式函数拟合、三维坐标变换和影像配准等。
遥感探测中太阳耀光方位的定位方法
ＹＩ Ｎ Ｊ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｅ ＸＵ Ｐ ｅ ｎ ｇ ｍｅ ｉ ＷＡ ＮＧ Ｃ ａ ｉ ｑ ｉ ｎ Ｌ Ｉ Ｂ ｉ ｃ ｅ ｎ
（ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ＆Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ， Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ９ ４ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｄ０Ｉ ： ｌ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ — ８ ５ ｌ ８ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ０ ５
Ｌｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ Ｓ ｕｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｔ Ｏｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｒｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ
Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｔ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｔ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｏ ｒ ｂ ｉ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｆ ｏ ｒ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ
遥感图像定位原理与方法
遥感图像定位原理与方法第一节 线阵CCD 图像定位原理与方法一、异轨CCD 图像外部定向 1、瞬时构像数学模型在摄影瞬间，像点p 与地面点P 存在严格的中心投影关系。
设像点p 的瞬时坐标为()，在垂直投影的情况下，f y −,,0κωϕ,,为小值，则像点p 与地面点P 的关系为：（1） ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡Zs Ys Xs f y M Z Y X 0λ SPOT 卫星是异轨获取立体，为了沿用航测中左右视差的概念，定义飞行方向为，则上式变换为：y （2） ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡Zs Ys Xs f x M Z Y X 0λ在获取立体图像的情况下，传感器的反射镜要倾斜一个角，这是一个绕轴的旋转变化，即：Φy 且 （3） ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡ΦZs Ys Xs f x MM Z Y X 0λ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡ΦΦΦΦ=Φcos 0sin 010sin 0cos M 上式写成代数表达式：)()()()()()(333111Zs Z c Ys Y b Xs X a Zs Z c Ys Y b Xs X a fx −′+−′+−′−′+−′+−′−=)()()()()()(0333222Zs Z c Ys Y b Xs X a Zs Z c Ys Y b Xs X a f−′+−′+−′−′+−′+−′−= （4）或者设 （5） ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡Φ−ΦΦ+Φ=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡−=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡′′′Φcos sin 0sin cos 0f x f x f x M f y x 有)()()()()()(333111Zs Z c Ys Y b Xs X a Zs Z c Ys Y b Xs X a f x −+−+−−+−+−′−=′)()()()()()(0333222Zs Z c Ys Y b Xs X a Zs Z c Ys Y b Xs X a f −+−+−−+−+−′−= （6）2、外方位元素的解算SPOT 卫星的飞行，其姿态变化可认为是相当平稳的，假设每幅图像的像平面坐标系原点在中央扫描行的中点。
(完整版)遥感-第5章 GNSS静态定位原理
§ 5.1 GNSS静态定位方法
❖ 按参考点的不同位置
❖ 绝对定位（单点定位）
❖ 在地球协议坐标系中，确定观测站相对地球质心的位置。
❖ 相对定位
❖ 在地球协议坐标系中，确定观测站与地面某一参考点之间的相对位置。
❖ 按用户接收机作业时所处的状态划分：
❖ 静态定位
❖ 在定位过程中，接收机位置静止不动，是固定的。 ❖ 静止状态只是相对的，在卫星大地测量中的静止状态通常是指待定点的位置相对其周围
❖ 由载波相位观测所确定的伪距简称为测相伪距
❖ C/A码码元宽度293m；P 码码元宽度29.3m
❖ L1载波波长为19.03cm； L2载波波长为24.42cm ❖ 载波相位观测是目前最精确的观测方法
§ 5.2 GNSS导航定位误差来源及影响
误差的分类 ❖ GPS定位中，影响观测量精度的主要误差源
20-40m。
❖ 随着摄动力模型和定轨技术的不断完善，卫星的位置精度将可提 高到5m左右。
❖ 卫星的轨道误差是当前GPS定位的重要误差来源之一。
（2）卫星轨道偏差（星历误差）：
❖ 卫星轨道偏差对绝对定位的影响可达几十米到一百米。 ❖ 而在相对定位中，由于相邻测站星历误差具有很强的相关性，
因此对相对定位的影响远远低于对绝对定位的影响 ❖ 不过，随着基线距离的增加，卫星轨道偏差引起的基线误差将
接收机噪声 其它 合计
P码
4.2 3.0 1.0 0.5 0.9 5.4
2.3 2.0 1.2 0.5 3.3
1.0 0.5 1.1
6.4
C/A码
4.2 3.0 1.0 0.5 0.9 5.4
5.0-10.0 2.0 1.2 0.5
5.5-10.3
课件4：1.2.1 遥感(RS) 全球定位系统(GPS)
发达国家已把GPS技术引入农业生产,即所谓的“精准 农业耕作”中。据此回答第3题。 3.GPS在“精准农业耕作”中可( )。 ①获取农田信息 ②分析处理获取的信息 ③决策管 理措施 ④将产量和土壤状态信息装入带GPS设备的 喷药、施肥设备 A.①②③④ B.①④ C.②③④ D.①② 【解析】GPS主要是获取空间数据以进行空间定位,而决 策管理措施是人的工作。 【答案】B
全球定位系统的应用
应用类型
作用
军事
主要为各种军事活动提供定位导航,在现代战争中,许多 高科技武器弹药等,也都采用GPS技术进行定位导航
一是GPS航海自主导航系统:向用户提供位置、航速、航
向和时间信息,以及海图航迹显示。二是港口管理和进
航海 港引导系统:主要用于港口、码头的船舶调度管理、进
港引导,以确保航行的安全和秩序。三是航路交通管理
4.泰国国家石油全球化工公司(PTT)距离该国罗勇府玛达 浦工业区10海里的海底石油输油管道于2013年7月27日发 生泄漏事件,约5万升原油溢出并污染附近海域,造成泰国 罗勇府附近20公里的海岸线受到污染。截至29日,泄漏的 原油已经扩散至泰国湾著名旅游胜地沙美岛,原本美丽的 海滩变成了乌黑一片。
1.2.1 遥感(RS) 全球定位系统(GPS)
知识体系梳理
一、地理信息技术 指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现 代技术的总称,主要包括遥感(RS)、全球定位 系统(GPS)、地理信息系统(GIS)等。
二、遥感(RS)
1.概念:是人们在航空器(如飞机、高空气球)或 航天器 . (如人造卫星)上利用一定的技术装备,对地表物体进行 远距离的感知。 2.遥感的关键装置: 传感器 。 3.遥感的主要环节:目标物、 传感器、 遥感地面_系__统__、 _专__业__图__件__、__统计数字 。
遥感-第5章 GNSS静态定位原理
测码伪距的等效距离误差/m
误差来源
卫星
信号传播 接收机 总计
星历与模型误差 钟差与稳定度 卫星摄动 相位不确定性 其它 合计
电离层折射 对流层折射 多路径效应 其它 合计
电磁波传播的基本概念
电磁波的传播速度与大气折射
大气折射
实际的电磁波传播是在大气介质中，在到达地面接 收机前要穿过性质、状态各异且不稳定的若干大气 层，这些因素可能改变电磁波传播的方向、速度和 强度，这种现象。
大气折射对GPS观测结果的影响，超过了GPS精密定 位所容许的精度范围。
信号传播
PPP (Precise Point Positioning)
目前广泛应用的基本观测量:
码相位观测
是测量GPS卫星发射的测距码信号（C/A码或P码）到达用户接收机 天线（观测站）的传播时间，也称时间延迟测量
由码相位观测所确定的伪距简称测码伪距
载波相位观测
测量接收机接收到的具有多普勒频移的载波信号，与接收机产生 的参考载波信号之间的相位差，也称相位延迟测量
从表中可见，在相对定位中，随着基线长度的增加，卫星轨道误差将 成为影响定位精度的主要因素。
b d b
b b
1 4
~
1 10
d
基线长度 1.0km 10.km 100.0km 1000.0km
基线相对误差 1010-6 110-6 0.110-6 0.0110-6
§ 5.1 GNSS静态定位方法
按参考点的不同位置
原创1：1.2.1 遥感(RS) 全球定位系统(GPS)
谢谢观看！
乞 力 马 扎 罗 的 积 雪
美 国 国 防 部 五 角 大 楼
9.11事件前后的纽约
台 风 卫 星 云 图
中国大陆的卫星地形图
上海市区上空的卫星图片
４.特点 探测范围大 , 速度快,投入少
遥感－－人的视力的延伸
二、全球定位系统（ＧＰＳ）
1. 概念：利用卫星在全球范围内导航, 定位的系统 2. 组成：空间部分, 地面控制部分, 用户设备部分
我国神舟号飞船
火箭发射 法国 SPOT-4卫星
国际空间站
1.2.1 地理信息技术的概念和应用 遥感和全球定位系统
一、遥感（ＲＳ）
1.RS概念
在航空器上或航天器上利用一定的技术装备, 对地表物体进行远距离的感知。 2.遥感技术过程
3.遥感应用 资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资 源调查、测绘、考古调查、环境监测、自然灾 害防御监测和规划管理等
GPS组成
பைடு நூலகம்
空间部分
地面监控部分
用户设备－－ＧＰＳ信号机
用户设备
用户设备
手持式GPS定位仪
3.特点
全能性 全球性 全天候 连续性 实时性
GPS功能 定位、导航
我现在在哪里？ 我要去哪里？ 如何去？
GPS应用
GPS应用
GPS应用
军事 测绘：有哪些优势？有哪些具体应用领域？ 交通：关键是导航 救援：关键是定位 农业：什么是精准农业耕作？其优势在哪里？ 娱乐
案例： 长江流域洪涝灾害监测 印尼海啸受灾遥感
飞机遥感图片：b图绿色表示淹没的农田；黑色表示河岸 受淹滩地。（1998.7.27--31）
卫星遥感图片：b图红色表示淹没范围 (1998.8.28)
遥感技术在位置确定中的应用：了解遥感技术在定位中的重要作用
遥01感技术简介及其在位置确定 中的重要性
遥感技术的基本概念与原理
遥感技术是一种利用传感器接收地球 表面信息的技术
遥感技术的基本原理
遥感技术的分类
• 通过无人机、卫星等平台搭载传 感器 • 接收地球表面的光谱、雷达、热 红外等信号 • 对地表特征进行定量和定性分析
法
03
• 通过遥感技术获取室内的流 量、拥挤程度等信息 • 为室内导航系统提供智能路 径规划算法，提高导航效率
遥感技术在增强现实导航系统中的应用
遥感技术为增强现实导航系统提供实 时环境信息
遥感技术为增强现实导 航系统提供空间定位信
息
遥感技术为增强现实导 航系统提供三维模型数
据
• 通过遥感技术获取实时的环境信 息，如道路、交通、建筑物等 • 为增强现实导航系统提供实时环 境信息，提高导航精度和用户体验
• 通过遥感技术获取多尺度的地表 信息，如全球尺度、国家尺度、区 域尺度等 • 为GIS提供多尺度数据，满足不同 层次的需求
遥感技术在GIS空间分析中的应用
遥感技术为GIS空间分析提供技术支持
• 通过遥感技术获取的空间数据，为GIS空间分析提供数据支持 • 提高GIS空间分析的准确性和可靠性
遥感技术为GIS空间分析提供方法支持
遥感技术在不同领域的应用概述
遥感技术在资 源与环境领域
的应用
遥感技术在城 乡规划与建设 领域的应用
遥感技术在公 共安全领域的
应用
01
• 土地资源调查、水资源管理、 环境监测等 • 为政府、企业和公众提供科 学、准确的基础数据
02
• 城市规划、基础设施建设、 土地利用变化监测等 • 为城乡规划和建设提供科学、 合理的数据支持
遥感、地理信息系统和全球定位系统综合应用
未来发展趋势与展望
技术创新
随着技术的不断发展，遥感、地理信息系统和全球定位系 统的数据获取、处理和应用能力将进一步提高，实现更高 精度的数据融合和分析。
应用领域拓展
随着人们对地理信息需求的增加，综合应用将在城市规划、 环境保护、资源管理等领域发挥更大的作用。
数据安全和隐私保护
随着地理信息数据的广泛应用，数据安全和隐私保护将成 为重要问题，需要加强技术和管理措施的保障。
综合应用
遥感、地理信息系统和全球定位系统综合应用能够实现数据获取、处 理、分析和可视化的一体化，提高空间信息的应用价值。
对实际应用的启示
跨学科合作
数据共享与标准化
遥感、地理信息系统和全球定位系统综合 应用需要跨学科合作，包括地理学、计算 机科学、数学等多个领域。
促进数据共享和标准化，提高数据质量和 可比性，降低数据获取成本。
农业精准作业
在农业领域，GPS可用于农机自动驾驶、精准施 肥、播种等作业，提高农业生产效率。
ABCD
无人机航拍
通过GPS对无人机进行精确导航，实现高效、安 全的航拍作业。
地质调查与测量
利用GPS进行地质调查和测量，可实现高精度的 地理信息采集和数据处理。
05 遥感、地理信息系统和全 球定位系统的综合应用
GIS组成
GIS由硬件、软件、数据、人员和方法五个部分组 成。
GIS发展历程
GIS经历了从萌芽期、开创期、发展期到成熟期的 四个阶段。
GIS的数据模型与结构
数据模型
GIS的数据模型包括矢量数据模型、栅格数据模型和混合数据模型。
数据结构
GIS的数据结构包括矢量数据结构、栅格数据结构、混合数据结构 和其他数据结构。
遥感、全球定位系统、地理信息系统差别
一、名称。
几个系统的英文简写要清楚～全球定位系统为GPS，地理信息系统为GIS，遥感技术为RS遥感技术，即RS，遥感顾名思义，就是从遥远处感知，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。
遥感是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它的主要特点是：已从以飞机为主要运载工具的航空遥感发展到以人造卫星为主要运载工具的航天遥感；它超越了人眼所能感受到的可见光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及时地监测环境的动态变化；它涉及天文、地学、生物学等科学领域，广泛吸取了电子、激光、全息、测绘等多项技术的先进成果；它为资源勘测、环境监测、军事侦察等提供了现代化技术手段。
概言之，遥感是运用物理手段、数学方法和地学规律的现代化综合性探测技术。
全球定位系统，即GPS，它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。
该系统是通过太空中的24颗GPS卫星来完成的。
最少需要其中3颗卫星，就能迅速确定您在地球上的位置。
所能接收到的卫星数越多，译码出来的位置就越精确。
在汽车定位时，只需要在汽车上装一台比32开书本略小的“车载终端”就可以了。
在森林资源连续清查中应用GPS技术的优势：1.可直接按坐标确定样地的位置。
2.解决了小比例尺地形图找明显地形地物为引点的难题。
3.克服了地形图本身有误差、传统的罗盘仪引线测量引起误差以及其它因素造成样地定位不准的问题。
4.定位精度高于罗盘仪引线定位，大大减少了野外作业时间和工作量，节省了时间，提高了工作效率。
地理信息系统，即GIS，是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个学科，是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，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。
学案7：1.2.1 遥感(RS) 全球定位系统(GPS)
1.2地理信息技术在区域地理环境研究中的应用第一课时课标要求：1.结合实例，了解遥感（RS）在资源普查、环境和灾害监测中的应用。
2.举例说出全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用。
知识梳理：一、地理信息技术1.概念：、管理、分析和应用的现代技术的总称。
2.类型：主要包括（RS）、（GPS）和（GIS）。
3.应用领域（1）区域地理环境研究：包括资源调查、、自然灾害防御监测、、国土开发规划。
（2）大众化应用：包括、空间信息网站、等。
二、遥感（RS）1.概念：人们在（如飞机、高空气球）或（如人造卫星）上利用一定的技术设备，对进行远距离的感知。
2.关键装置：。
作用原理。
3.主要环节：→→→。
4.优势：。
5.应用：在区域地理研究中，遥感广泛应用于、、等领域。
三、全球定位系统（GPS）1.概念：利用，在全球范围内实时进行、的系统。
2.组成3.作用：为各类用户提供精密的、和。
4.特点：具有、、、连续性和。
5.应用：（1）全球定位系统可以帮助野外考察人员确定考察点的、，从而可在野外调查中获得更为精准的数据。
（2）利用GPS为服务已成为一种新兴的行业。
1.2.全球定位系统在定位导航中的应用1．遥感(RS)技术在自然灾害监测中具有重要作用，但利用遥感技术一般不能（）A．迅速发现一些初发时人眼难以察觉的突发性灾害，如森林火灾，赤潮等B．及时发现台风中心的位置，估计台风移动方向和速度，以及强风暴雨出现的地区C．分析灾害发生的原因D．对洪水、沙尘暴、森林病虫害进行动态监测2．无论是在飞机或汽车上，还是在野外考察旅行，只要拥有手机大小的CPS信号接收机，你就能随时知道( )A．自己所在地的季节B．自己所在地的天气C．自己所在地的地理坐标D．自己所在地的气候3．下列技术，关键装置为传感器的是：（）A．遥感技术B．地理信息系统C．全球定位技术D．电子通信技术4、遥感的优点有（）①探测范围大②获得信息快③不受地面条件限制④成本低，效益高A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④5、GPS逐渐走进了人们的日常生活，成为人们出行旅游、探险的帮手，其原因正确的是A.GPS接收机的小型化以及价格的降低B.GPS可以帮助人们降低旅游成本C.GPS可使旅游者更具有安全感D.GPS可以增加人们的旅游距离6、通常确定地球上任何一点的地理位置应该具备以下三个数据（）A.经度、距离、海拔B.经度、纬度、海拔C.纬度、相对高度、距离D.到两极、赤道的距离和等高线1998年夏秋，长江流域发生了全流域大水灾，为准确了解灾害，大量使用了地理信息技术。
遥感GPS-第2章 GNSS导航定位时空基准分析
岁差旋转 瞬时平天球坐标系 章动旋转 瞬时天球坐标系
§2.1 GNSS导航定位坐标系统
协议地球坐标系(ECEF,CTS) Conventional Terrestrial System
1.地球坐标系 由于天球坐标系与地球自转无关，导致地球上一固 定点在天球坐标系中的坐标随地球自转而变化，应 用不方便。 为了描述地面观测点的位置，有必要建立与地球体 相固联的坐标系—地球坐标系,又称地固坐标系 地球空间直角坐标系 地心相应的地球赤道面称为平赤道面或协议赤道面。至今 仍采用CIO作为协议地极（conventional Terrestrial Pole——CTP）； 以协议地极为基准点的地球坐标系称为协议地球坐标系 （Conventional Terrestrial System——CTS）；
§2.1 GNSS导航定位坐标系统
地球坐标系的其他表达形式
此外，地球坐标系还有其它表示形式： （1）地球参心坐标系 （2）天文坐标系 （3）站心坐标系 （4）高斯平面直角坐标系等
地球参心坐标系
处理观测成果，传算地面控制网的坐标 选取一参考椭球面为参考面，大地原点为起算点，天文测量 确定参考椭球与地球的方位关系，其中心与地球质心不重合 ，只位于地球质心附近，被称为参心坐标系 参心空间直角坐标系定义：原点位于参考椭球中心，Z轴平行 于地球旋转轴，X指向起始大地子午面与参考椭球赤道的交点 ，Y轴构成右手坐标系。 地心空间直角坐标系与参心空间直角坐标系之间的转换 原点位置、坐标轴指向都不同
arctg
z x y
2 2
2. 岁差与章动 上述天球坐标系的建立是假定地球的自转轴在空间的方 向上是固定的，春分点在天球上的位置保持不变。 惯性坐标系 实际上地球接近于一个赤道隆起的椭球体，在日月和其 它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在绕太阳运 行时，自转轴方向不再保持不变 从而使春分点在黄 道上产生缓慢西移，此现象在天文学上称为岁差。 precession
高中地理必修3优质课件2：1.2.1 遥感(RS) 全球定位系统(GPS)
思考2：有人说：遥感是人的视力的延伸。你同意这 种看法吗?
从某种意义上说有一定的道理 ,但不全面。 人眼“看”的过程就是在遥感,眼睛相当于传感器.人 眼在可见光范围内有很高的光谱分辨率，但在可见光 之外则是“睁眼瞎子” .由于技术的进步和应用领域的 不断开拓,传感器的功能比人眼有了很大提高,例如感应 的波谱范围更宽，从紫外线到可见光、红外线，并延 伸到微波，提高光谱分辨率和空间分辨率；
地面控制部分— 用户设备部分— 地面监控系统 GPS信号接收机
用户系统－－GPS接收机
手机和手表上的 GPS
手持型的 GPS
测绘使用的 GPS
航空与航海使用的 GPS
地面监控部分
3.功能： 提供精密的三维坐标（经度、纬度、高度）、速度、 时间。
4.特点（三全两性）
(1)全球，全天候工作。 (2)能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和 精密时间，不受天气的影响。 (3)定位精度高：单机定位精度优于10米，采用差分 定位，精度可达厘米级和毫米级。 (4)功能多，应用广：随着人们对GPS认识的加深， GPS不仅在测量、导航、测速、测时等方面取得更广 泛的应用。而且其应用领域不断扩大。
5.GPS的应用——定位、导航 （1）军事 定位、导航
军事是GPS技术最早的应用领域,主要是为各种军事 活动提供定位导航.在现代战争中，不仅陆、海、空三 军，而且许多高科技武器弹药等，也都开始采用GPS 技术进行定位导航。
目前精确制导武器复合制导的重要技术手段。装备 GPS制导系统之前,美军BGM-10C“战斧”巡航导弹 误差约为9米；在其“惯性和地形匹配”制导系统中加 入GPS后，误差降至3米，制导精度大大提高。
➢地理信息技术是指获取、管理、分析和应用地理空 间信息的现代技术的总称。 ➢地理信息技术科学体系的核心技术包括3S。
遥感技术在测绘中的精确定位与影像处理
遥感技术在测绘中的精确定位与影像处理导语：在测绘领域中，遥感技术的应用已经发展得越来越广泛。
该技术利用航空、航天平台上的遥感传感器获取地球表面的电磁信息，通过对这些信息的处理和分析，可以实现精确定位和影像处理。
本文将结合实际案例，探讨遥感技术在测绘中的应用。
一、遥感技术的基本原理与分类遥感技术是指利用遥感传感器获取地球表面特定区域的物理量信息，并对其进行分析、处理和解译的一种技术。
遥感技术主要依赖于电磁波的相互作用与传播规律，可分为主动遥感和被动遥感两类。
主动遥感是指通过向地面发射电磁波并接收其反射波，来获取相关物理量信息。
常见的主动遥感技术包括雷达测高、雷达成像等。
被动遥感是指利用地面上自然发射的电磁波，并接收其辐射波来获取相关物理量信息。
常见的被动遥感技术包括光学遥感和微波遥感等。
二、精确定位与地理信息系统精确定位是测绘领域中非常重要的一个任务。
利用遥感技术获取的地表信息可以通过全球定位系统（GPS）来进行精确定位。
GPS利用卫星发射的信号来确定地理位置，并能够提供高精度的位置数据。
遥感技术可以与GPS相结合，提供高精度的地理定位信息，使得测绘工作更加准确。
地理信息系统（GIS）是一种将空间位置数据与属性信息相结合的综合系统。
利用遥感技术获取的影像数据可以与GIS相结合，实现地图绘制、地表特征提取和地理定位等功能。
例如，在城市规划中，可以利用遥感技术获取的影像信息进行地表建筑物的分类和测量，从而为城市规划提供准确的数据支持。
三、遥感技术在影像处理中的应用遥感技术不仅可以实现精确定位，还可以进行影像处理。
影像处理是对遥感影像进行增强、配准、融合等操作，提取和分析其中的地物信息。
1. 影像增强遥感影像往往存在云雾、雨水等干扰成分，影响地物信息的提取。
利用影像增强技术，可以有效地去除这些干扰因素，提高影像的可用性。
例如，通过图像模糊和锐化算法，可以减少高频噪声，使得影像更加清晰。
2. 影像分类利用遥感技术获取的影像数据可以进行地物分类，从而实现地表物体的快速识别和目标提取。
遥感地理信息系统全球定位系统
全球定位系统与 交通运输
一、全球定位系统的构成
概念：全球定位系统(global positioning system， 缩写GIS)是利用卫星群来获取地面经纬度坐标及 其高程并用于定位和导航的系统。 全球定位系统是美国从本世纪70年代开始研制， 历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成， 具有在海、陆、空进行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。 在美国,GPS全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船 登月,航天飞机升空,共同给列为20世纪“三大航 天工程”.
在灾害监测中的应用
GIS
分析灾害影响范围， 确定最佳救灾方案
地 理 信 息 系 统
信 息 管 理 、 查 询 和 分 析 功 能
分析灾害影响范围
确定救灾物资调配的最佳路径
受灾人员、财产的安全有效转移 提供决策支持
提 供 决 策 依 据
进行灾情统计 与评估
灾后重建
2在经济活动中的应用
例如：在商业活动中的应用
3、存储和处理的数据类型
空间数据----反映地理事物空间位置的信息， 如经、纬度坐标等（也可称地图数 据，图形数据）
属性数据----与地理位置有关的反映地理事物其 他特征的信息，如城市人口、经济 总量等（也可称文字数据，非图形 数据）
4 GIS的基本功能及实现过程
文件图表
数据采集
原始数据
数据分析
单元活动
遥感技术及其应用 地理信息系统与城市管理 全球定位系统与交通运输
地理信息技术
地理信息技术是对地理信息进行获取、 分析和应用的一门综合性技术，是地理科 学与现代信息技术相结合的产物，其核心 技术是遥感(RS)、地理信息系统（GIS）、 全球定位系统（GPS）。
遥感技术在卫星导航中的应用
遥感技术在卫星导航中的应用在当今科技飞速发展的时代，卫星导航系统已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
从驾车出行时的导航指引，到飞机、船舶的精准定位，卫星导航技术的应用无处不在。
而在卫星导航系统中，遥感技术的融入更是为其增添了强大的功能和优势。
遥感技术，简单来说，就是通过非接触的方式获取目标物体的信息。
它利用传感器从远距离感知目标物体反射或发射的电磁波、声波等信号，然后对这些信号进行处理和分析，以获取有关目标物体的特征、状态和位置等信息。
在卫星导航中，遥感技术主要通过以下几个方面发挥作用。
首先，遥感技术能够提高卫星导航系统的定位精度。
传统的卫星导航定位主要依赖卫星信号的接收和处理，但由于受到大气层干扰、多路径效应等因素的影响，定位精度有时会存在一定的误差。
而遥感技术可以通过获取地面的地形、地貌等信息，对卫星信号的传播环境进行建模和分析，从而对定位误差进行修正和补偿。
例如，通过遥感获取的高精度数字高程模型（DEM），可以更加准确地计算卫星信号在传播过程中的折射和延迟，进而提高定位的准确性。
其次，遥感技术为卫星导航系统提供了丰富的地理信息。
在卫星导航的应用中，用户不仅需要知道自己的位置，还需要了解周围的地理环境和相关信息。
遥感图像可以提供详细的土地利用、道路、建筑物等地理要素的分布情况，这些信息与卫星导航定位相结合，能够为用户提供更加全面和直观的导航服务。
比如，在车载导航中，当车辆接近路口时，系统可以根据遥感图像提供的道路信息提前提示驾驶员选择正确的车道。
再者，遥感技术在灾害监测和应急救援中与卫星导航系统紧密配合。
当自然灾害如地震、洪水等发生时，地面的基础设施可能会遭到破坏，导致卫星导航信号的接收受到影响。
此时，遥感技术可以快速获取灾区的影像，评估灾害的范围和程度，并为救援人员提供导航指引。
通过遥感图像确定受灾区域的地形、道路状况等，结合卫星导航的定位功能，救援人员能够更加高效地到达受灾地点，展开救援工作。
GNSS测绘技术在遥感图像定位中的应用
GNSS测绘技术在遥感图像定位中的应用近年来，随着测绘技术的飞速发展，全球导航卫星系统（GNSS）在遥感图像定位中的应用逐渐引起人们的关注。
GNSS是一种利用卫星系统进行测量、定位和导航的技术，它通过卫星信号与地面接收设备之间的相互作用来计算位置信息。
在遥感图像定位领域，GNSS技术的应用可以提供更精确的位置信息，帮助解决图像拼接、变形和几何纠正等问题，从而提高遥感图像的准确性和可靠性。
一、GNSS技术概述GNSS技术是一种基于卫星系统进行全球定位的技术，目前常见的GNSS系统有美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略以及中国的北斗。
这些系统通过卫星信号与地面接收设备之间的相互作用来计算位置信息，精确度可以达到数米到数厘米的级别。
在遥感图像定位中，GNSS技术常常与其他传感器（如惯性测量单元、激光雷达等）相结合，共同提供准确的位置信息。
二、2.1 图像拼接在遥感图像处理的过程中，常常需要将多幅图像进行拼接，以生成更大范围的图像。
然而，由于图像拍摄时相机的位置和姿态可能存在误差，导致拼接后的图像存在位置漂移和变形等问题。
通过结合GNSS测绘技术，我们可以获取每幅图像的真实位置信息，从而对图像进行准确地拼接和校正，提高拼接图像的准确性和质量。
2.2 图像变形在遥感图像定位中，图像变形是一个常见的问题。
由于地形地貌的复杂性，遥感图像在不同地点可能存在不同的形变，如拉伸、扭曲等。
通过GNSS测绘技术，我们可以获取每个像素点的真实地理位置，从而能够对图像进行几何纠正和变形校正，提高图像的准确度和可视化效果。
2.3 定位精度提升遥感图像定位的准确度与定位精度密切相关。
传统的图像定位方法往往基于特征点匹配，容易受到光照条件、遮挡等因素的影响，导致定位误差较大。
而结合GNSS测绘技术，我们可以在图像匹配过程中引入位置约束，从而提高定位的精度和鲁棒性。
三、GNSS测绘技术在遥感图像定位中的挑战尽管GNSS测绘技术在遥感图像定位中有着重要的应用价值，但是也面临一些挑战。
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遥感、定位作业考试
班级姓名编号
答题卡：1--5 6--10
1.(高考安徽卷)在农业方面，运用遥感技术能够()
①监测耕地变化②调查作物分布③估测粮食产量④跟踪产品流向
A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④
下图是非洲第一高峰乞力马扎罗山，海拔5 895米，距离赤道仅300多千米，其峰顶雪冠正面临着在50年内消失的威胁。
据此回答2～3题。
2．图中影像的获取主要采用的地理信息技术是( )
A．遥感(RS) B．全球定位系统(GPS)
C．地理信息系统(GIS) D．数字地球
3．利用此项技术可直接( )
A．分析水灾损失B．获得矿床露头信息
C．分析矿产种类D．确定矿床露头位置
4.(2014·高考山东卷)下图为我国某区域冬季某日8时至次日8时的降雪量和积雪深度分布图，该时段该区域风向主要为偏东风，云量分布差异不明显。
道路积雪会影响交通，应用GPS 技术可以()
A．获取道路积雪影像数据B．解译积雪遥感影像
C．分析道路积雪空间分布D．确定待救援车辆位置
5．(2016·杭州二模)利用卫星云图可以预报天气，获取卫星云图需用到的地理信息技术主要是()A．RS B．GPS
C．GIS D．GPS和RIS
6．(2016·北京朝阳一模)2014年8月我国“高分二号”卫星成功发射，卫星对地观测分辨率首次精确到1米。
该卫星采用的核心地理信息技术属于()
A．GIS B．GPSC．RSD．BDS
7．对春涝灾情进行监测需要运用的主要技术是()
A．GPS B．GIS
C．RS D．3S
下图为卫星拍摄的冰山照片。
图片中显示R冰山(69°24′S,100°12′E)已经从南极大陆边缘厚冰层中解体出来。
目前，R冰山正在向该地区的东部海域缓缓移动。
据此并读图完成7题。
8．监测R冰山移动方向和速度最好采用()
A．飞机跟踪B．地理信息系统
C．遥感技术D．全球定位系统
(2013·江苏地理，3)2013年4月20日，四川雅安芦山县发生7.0级地震。
在震后救灾中，北斗卫星导航系统(BDS)发挥了重要作用。
BDS是我国自行研制的全球卫星定位与短文通信系统，是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统。
据此回答下题。
9..BDS在抗震救灾中发挥的主要作用有()
①提供灾区的影像②统计灾区的经济损失③确定救灾人员的位置④提供短文联络
A.①②
B.①③
C.②③
D.③④
(2016·安阳段考)2014年11月26日上午，中国3艘海警船进入钓鱼岛12海里巡航。
读钓鱼岛三维效果图和航空遥感影像图，回答下题。
10．如果利用航空遥感技术对不同时期的钓鱼岛进行监测，通过分析多幅钓鱼岛图片，可以获得()
①钓鱼岛面积的变化②钓鱼岛上植被的变化
③钓鱼岛的地理坐标④钓鱼岛地形的变化
A．①②③B．②③④
C．①③④D．①②④。