第25讲3S技术与数字地球-教师版
林业3S技术
3S复习资料一、概念1、地理信息系统：是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2、叠置分析：通过将同一地区若干个不同数据层相叠置，不仅建立新的空间数据，而且能将输入的属性数据予以合并，易于进行多条件的查询检索、地图裁剪、地图更新和土地分析等。
3、误差：测量值与真实值之间的差异称为误差4、地理对象：描述一个实体的空间和属性数据以及定义一系列对实体有意义的操作函数的统一体。
5、数据库管理系统：数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。
6、数字地球：一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。
7、DEM：它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM)的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。
8、大气窗口：电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段成为大气窗口。
9、电磁波谱：各种电磁波在真空中传播其波长按其长短依次排列制成的图表。
10、波谱反射率：地物反射波谱是指地物反射率随入射波长变化的规律，按地物反射率与波长之间关系绘制成曲线，横坐标为波长值，纵坐标为反射率。
11、遥感影像：凡是只纪录各种地物电磁波大小的胶片（或相片），都称为遥感影像，在遥感中主要是指航空像片和卫星像片。
12、遥感图像：遥感图像，或称遥感像片，是各种传感器所获信息的产物，是遥感探测目标的信息载体。
13、主动遥感：传感器本身带有电磁波的辐射源，工作时向目标发射信号，接收目标物反射这种辐射波的强度。
14、全球定位系统：利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。
“3S”技术在数字国土中的应用
地籍是国土资源管理的核心袁反映的是土地的权属尧位置尧类别尧 数量尧用途等基本信息的资料遥 而地籍测量又是地籍管理中的重要基 础技术和中心工作内容遥GPS 新技术建立地籍 GPS 测量控制网可以显 著提高地籍测量的精度袁提高更加科学和精准的基础数据袁并且地籍 数据可以运用 GIS 系统获得更为实时尧精确的地籍图袁为土地资源的 规划和开发奠定了基础遥 2.5 专题数据库建设中的应用
3 3S 技术未来的应用趋势
在未来数字城市建设中发挥重要作用遥 GIS 系统为土地资源管理提供了强大的数据管理功能袁以此为基 础并整合其他数据和系统袁深度开发各项应用系统将会极大地促进各 领域信息化水平[7]遥 如城市管理系统尧市政管理系统尧公安消防尧水利水 电尧管网等袁均可以 3S 技术系统为基础平台袁实现数据信息的准确尧及 时尧完整尧动态地管理袁为科学管理提供辅助决策支持曰更进一步的袁还 可以与政务系统相融合袁实现申报审批尧督办管理尧流程监控等功能[8]遥 通过 3S 技术完成城市管理各领域信息化融合袁 将为未来数字城市建 设提供基础数字平台袁有力的推进数字城市建设遥
揖参考文献铱 咱员暂张占录.土地资源管理学[M].北京:中国人民大学出版社,2008. 咱圆暂国土资源部.十六大以来国土资源信息化工作回眸[EB/OL].国土资源部网站,
3s技术
1.2 3S集成中的理论问题和关键技术
8)“3S”集成系统中基于客户机／服务器的分 布式网络集成环境 “3S”集成系统研究是一项涉及到多专业、 多用户、多数据的综合研究课题，它需要一个强 大而又有效的硬环境支持。这其中包括：多种软 件系统(GIS软件ARC／GIS、MAPGIS、 GeoStar等，全数字化摄影测量系统Virtuzuo，遥 感图像处理系统ERDAS，GPS数据处理软件WuCAPS等)的综合使用；多类型数据的快速传输； 多用户的工作方式。该项研究应根据“3S”集成 系统研究的特点与特殊要求，为“3S”集成研究 设计提供一个多种空间信息数据获取方式与地理 2013-9-12 信息管理系统融为一体的基础研究环境。 21
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图
系 统 集 成 的 研 究 思 路
2013-9-12 6
1.1 RS、GIS与GPS集成概述
集成是英语Integration的中译义，它指的是一种 有机的结合，在线的连接、实时的处理和系统的整体 性。 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：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 2013-9-12 7 化数据采集提供地学知识。
2
第一章
绪论
1.1 RS、GIS与GPS集成概述 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 1.3 3S集成系统的研究思路
2013-9-12
3
3s技术
三、全球定位系统(GPS)及其应用
1．概念
实时 三维导航与 定位 功 具有在海、陆、空进行 全方位 、
能的新一代卫星导航与定位系统。
2．系统组成
空间星座 地面控制 系统 用户系统 由21颗工作卫星，3颗备用卫星组成
包括1个主控站、3个注入站和5个监测站
用于接收GPS卫星发射的信息
四、数字地球 (1)概念：是 的地球——地球的虚拟对照体。 (2)核心：用 的手段来处理整个地球的自然 和社会等方面的问题。
同时，一项工作往往可能在某次使用的是一
种技术，而另一次则使用了另一种技术，甚至
是同时使用了多种技术，因此，要认真审清题
目，提炼题目中提供的信息，如“某山区森林
火灾发生后，扑救工作动用了卫星监测定位，
并运用计算机软件对火势情况进行了分析和预
报”这一事件中，使用卫星监测是RS的应用， 卫星定位则是GPS的应用，计算机处理预报信息 则是GIS的应用。
地理科学广泛运用现代地理信息技术，使其研究的范围、内容、
方法都有了重大变化。 (1)南京市某出租车公司在中心调度系 统中快速查询本公司各个出租车的位置信息，可采用的技术是 ( )A．RS B．CIS C．GPS D．GPS和GIS
(2)有关现代地理信息技术运用的具体事例，正确的是
①用GPS确认南极冰盖最高点的位置 大城市的天气 响面积 A．①② ②用GPS了解各
B．全球定位系统 D．数字地球
解析：第(1)题，RS、GPS都是现代化技术在国土整治的应
用。利用GPS定位污染海区的准确位置，利用RS可以监测
污染海区的变化；RS不能精确分辨海洋生物种类的变化； 而石油日泄漏量还需用到GIS技术。第(2)题，遥感技术是 利用航天飞机、卫星等对地物进行观测，能快速及时地监 测火山灰的扩散面积和浓度变化。 答案：(1)C (2)A
3s技术在高中地理教学中的应用
3s技术在高中地理教学中的应用随着科技的不断发展，教育行业也逐渐引入了各种新技术，以提高教学效果和学生的学习兴趣。
其中，3s技术（即空间、时间、属性三维度的技术）在高中地理教学中的应用，为学生提供了更加直观、生动的学习体验。
本文将从三个方面，介绍3s技术在高中地理教学中的应用。
一、空间维度地理学科研究的是地球上的空间分布及其相关的自然和人文现象。
在传统的地理教学中，学生往往是通过老师的讲解和书本上的图片去了解地球上的各种地形、气候、生态等等。
但是，这种方式往往会让学生感到枯燥乏味，难以激发他们的学习兴趣。
而3s技术则可以通过虚拟现实技术，将地球上的各种地形、气候、生态等等呈现在学生面前，让他们能够身临其境地了解各种地理现象。
例如，通过3s技术可以制作出一个虚拟的地球仪，让学生在上面自由导航，了解各种地理现象。
同时，3s技术还可以制作出各种地形模型，让学生能够更加直观地了解各种地形特征。
二、时间维度地理学科研究的不仅是地球上的空间分布，还有各种自然和人文现象的演变过程。
在传统的地理教学中，老师往往是通过讲解和图片来让学生了解各种自然和人文现象的演变过程。
但是，这种方式往往难以让学生真正理解各种演变过程的本质。
而3s技术则可以通过时间轴技术，将各种自然和人文现象的演变过程呈现在学生面前，让他们能够更加直观地了解各种演变过程。
例如，通过时间轴技术可以制作出一个虚拟的历史地图，让学生能够了解各种历史事件的发展过程。
同时，3s技术还可以制作出各种自然演变模型和人文演变模型，让学生能够更加直观地了解各种演变过程的本质。
三、属性维度地理学科研究的不仅是地球上的空间分布和各种演变过程，还有各种自然和人文现象的属性特征。
在传统的地理教学中，老师往往是通过讲解和图片来让学生了解各种自然和人文现象的属性特征。
但是，这种方式往往难以让学生真正理解各种属性特征的本质。
而3s技术则可以通过属性查询技术，将各种自然和人文现象的属性特征呈现在学生面前，让他们能够更加直观地了解各种属性特征。
地理必修三3s技术市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
GPS 定---位-- RS -图---象-- GIS------顾客
五.数字地球
台湾岛旳遥感影象： 能清楚旳看到全岛旳地貌。
乞力马扎罗旳积雪
美国国防部五角大楼
9.11事件前后旳纽约
中国大陆旳卫星地形图
上海市区上空旳卫星图片
４ 特点 探测范围大,速度快,投入少
遥感－－人旳视力旳延伸
二．全球定位系统（ＧＰＳ）
1 概念 利用卫星在全球范围 内导航,定位旳系统
目前已成功地应用到了涉及资源管理、自 动制图、设施管理、城市和区域旳规划、人口 和商业管理、交通运送、石油和天然气、教育、 军事等九大类别旳一百多种领域。在美国及发 达国家，地理信息系统旳应用遍及环境保护、 资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建 设、政府管理等众多领域。
网络数字地图
四 三者关系
在航空器上或航天器上利用一定旳技 术装备,对地表物体进行远距离旳感
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
案例： 长江流域洪涝灾害监测
飞机遥感图片：b图绿色表达淹没旳农田；黑 色表达河岸受淹滩地。（）
2 构成 空间部分,地面控制部分,顾客设备部分
二、全球定位系统 GPS
GPS构成
空间部分
地面监控部分
顾客设备 －－ＧＰＳ信号机
顾客设备
顾客设备
手持式GPS定位仪
3 GPS特点
全能性,全球性, 全天候,连续性 和实时性特点
GPS功能
定位 导航
我目前在哪里？ 我要去哪里？ 怎样去？
GPS应用
我国神舟号飞船
高考地理考前夯实基础回归教材第二十五讲3S技术(共33张PPT)
监测旱情、洪灾、滑坡、泥石流 、地震、农林病虫害、森林火灾 等
有利于防灾减灾
难点突破：遥感(RS)技术的应用
难点突破：全球定位系统(GPS)的应用
难点突破：地理信息系统(GIS)的应用
难点突破：地理信息系统(GIS)的应用
应用领域 信息管理与服务
规划和管理
主要功能 主要向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息
主要是进行城市规划设计、工程选址等利用GIS能够完成工程设计、应急抢修、日常维护等工作，可 大幅度提高工作效率
土地利用涉及土地利用性质变化、地块轮廓变化、土地权属关 土地利用与管理 系变更等内容。GIS技术可以有效完成对土地利用状况的监控
和管理，提高工作质量与效率
名师解读：
节次
地理信 息系统 及其应 用
遥感技 术及其 应用
考试内容
1.地理信息系统 ①地理信息系统的概念 ②地理信息系统的五个主要 组成部分及工作过程
2.地理信息系统与城市管理 地理信息系统在城市管理中 的作用
3.遥感技术 ①遥感的概念 ②遥感的技术系统和分类
4.遥感与资源普查 遥感在资源普查中的应用
势的影像资料，再经过系统分析，最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田，从而减
少污染、提高产量。这一过程中，依次使用的技术是( )
A．RS—GIS—GPS
B．GPS—RS—GIS
C．GIS—RS—GPS
D．RS—GPS—GIS
典例探究：
[解析] 5.要持续监测该地区的旱情，需要运用的地理信息技术为RS，主要功能是 监测，拍摄遥感图像，C对。GPS主要功能是定位、导航，A错。GIS主要 功能是分析、查询，B错。数字地球主要是将信息转化成数字，D错。 6.该幅干旱监测图的绘制，需要查询、分析、处理信息，主要是依赖GIS技 术，B对。RS主要是获取信息，不能分析、处理，C错。GPS、数字地球 也没有分析、处理功能，A、D错。 7.在未来的农业生产中，依托于地理信息技术，农民首先可定期获得农田 农作物长势的影像资料，需要RS技术；再经过系统分析，需要GIS技术； 最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田，需要GPS技术。从而减少污染 、提高产量。这一过程中，依次使用的技术是RS—GIS—GPS，A对，B、 C、D错。
3S技术原理与应用
GPS具有全球性、全天候、连续定时定位的优势，可以对采集的 农田信息进行空间定位；RS在数据获取方面具有范围广、多时相、 多波谱的特点，可以获取农田作物的生长环境、生长状况和空间 变异的大量时空变化信息。
RS技术可以客观、准确、即使地提供作物生态环境和作物生长 的各种信息。它是精准农业获得田间数据的重要来源。遥感技 术在精准农业中具有以下的应用。
（4）利用RS数据实现GPS定位遥感信息查询。 （5）GPS气象遥感技术 利用GPS气象遥感技术（利用GPS卫星和接收机之间无线电 讯号在大气电离层和对流层中的延迟时间），了解电离层中电 子浓度和对流层中温度湿度，获得大气参数及其变化情况，因 而目前建立和正在建立的全球许多GPS观测网将对天气预报尤其 是短期天气预报发挥巨大作用。
（4）车辆监控导航系统
3.全球定位系统与遥感
GPS与RS结合的关键是硬件，即GPS与RS传感器的结合。二 者的结合能够实现无控制点的情况下空对地的直接定位。
（1）遥感图像几何校正的对地定位： 遥感影像的几何校正需要地面控制点（GCP），地面控制点 应选用图像上易分辩、较精细、容易目视辨别的特征，如道路交 叉点，河流弯曲或分叉处，海岸线弯曲、湖泊边缘，飞机场，城 廓边缘等。这些地面控制点的坐标一般借助地形图来确定。但由 于地形图的时效性，有时需要实地测量，GPS可以准确、快速地 测出地面控制点地坐标，这是传统测绘方法无法相比的。
1.遥感与地理信息系统的集成
GIS是分析、处理和显示空间数据的系统，而遥感影像则是空 间数据的一种形式，类似于GIS中的栅格数据。因此，GIS和RS很 容易在数据的功能上进行集成： 1）GIS作为RS图像处理的工具： ——GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段； ——基于GIS数据的几何纠正和辐射纠正； ——借助GIS数据库中空间数据（如DTM），可解决遥感的“异物 同谱” 问题，从而提高对遥感数据的识别精度和效率。 2）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； ——及时准确地为GIS提供综合和大范围的资源和环境数据；
数字地球 ppt
数字地球张振华•“大陆漂移学说”的创造者魏格纳曾预言：“只有将所有地球科学提供的信息结合起来的时候，我们才寄希望于确定真理。
”今天，魏格纳所期盼的这个“时候”正在悄悄来临，这就是数字地球目录• 1.数字地球的由来• 2.数字地球的概念• 3.数字地球的核心（思想）• 4.数字地球的特质和性质• 5.数字地球的技术基础• 6.数字地球的技术组成层次•7.3S技术与数字地球之间的关系•8.应用•9.行业概况1.数字地球的由来：•由美国副总统艾伯特·戈尔于1998年最先提出•一位有着经济背景，时代背景，政治背景，技术背景的传奇人物。
2.数字地球的概念•一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。
数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据•通俗来说就是用数字的手段将地球、地球上的活动以及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现在网络上流通，并使之最大限度地为人类的生存，可持续发展和日常工作、学习、生活、娱乐服务•是对真实地球以及其相关现象的统一性的数字化再现和再认识，是全球定位系统、摇杆技术、网络技术的综合应用3.数字地球的核心（思想）•用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会等诸方面的问题•最大限度地利用资源，并使人们能够通过一定的方式方便的获得他们所想了解的过关地球的信息4.数字地球的特质与性质•数字地球的学科性质：数字地球是由地球系统科学与信息科学技术高度综合的学科，使位于二者之间的边缘学科•数字地球的研究对象：是地球有关的信息理论、信息技术、及信息应用模型•数字地球的研究方法：侧重运用现代信息技术，包括遥感、遥测、数据库和信息系统、宽带网以及仿真与虚拟现实技术的综合，包括信息化的全部过程•数字地球的特色：为地球科学的知识创新与理论深化研究开创了实践条件，为信息科学技术的研究和开发提供了科学的试验基地•数字地球的服务对象：为全球、全国、城市、区域、资源、环境、社会、经济、减灾、可持续发展、科技与教育、行政及管理等开展全面性的服务5.数字地球的技术基础•要在电子计算机上实现数字地球必须有诸多学科，特别是信息科学技术的支撑•这其中主要包括：信息高速公路和计算机宽带高速网络技术、高分辨率卫星影像、空间信息技术与空间数据基础设施、大容量数据处理与存贮技术、科学计算以及可视化和虚拟现实技术5-1.信息高速公路和计算机宽带高速网络技术•一个数字地球所需要的数据已不能通过单一的数据库来存贮，而需要由成千上万的不同组织来维护。
3S技术及其应用课件
8.1%。调查全省土地利用现状快捷、高效
的手段是（ ）
A.遥感
A
B.地理信息系统
C.全球定位系统
D.数字地球
澳大利亚维多利亚州2009年2月7日发生山林大火，据官方统 计，到2月16日遇难人数已达181人，为澳大利亚历史上最严 重的一次山林火灾。据此回答3、4题。
D
3. 2月8日美国宇航局公布了澳大利亚东南部山林火灾的卫
星图。从卫星图片上可以判断出，此时图中的风向是（ ）
A.西南风
B.东南风
C.东北风
D.西北风
澳大利亚维多利亚州2009年2月7日发生山林大火，据官方统 计，到2月16日遇难人数已达181人，为澳大利亚历史上最严 重的一次山林火灾。据此回答3、4题。
4. 图片说明，在灾害监测中（ ）
A.遥感技术可以发挥巨大作用 B.全球定位系统可以发挥巨大作用
课堂练习
1.(2009·广东地理)从某一时刻的遥感影
像图中，不能获取的信息是（ ）
A.森林火灾面积
B.土地干旱程度
C
C.洪峰流量
D.植物病虫害程度
2.(2009·安徽文综)及时掌握土地利用现状
是实现区域可持续发展的重要前提。安徽省
土地总面积中，各类土地比重约为：平原
49.6%，山地15.3%，丘陵27.0%，水面
为农业、林业、 城市绿化、环 境保护等部门 服务
遥感在林业和农业方面的应用
部门
应用
林业 清查森林资源、检 测火灾和病虫害
农业 识别农作物、估算 产量、灾情预报
主要原理
着火树木，病害树木 与正常树木反射光谱 不同
植物生长情况不同， 其反射波谱特征不同
5.遥感与环境灾害监测
数字地球教案
地理信息技术的应用数字地球姓名:单位:指导教师:联系电话:4.4 数字地球一．教学目标知识与技能：能够简单“了解”数字地球的含义过程与方法：1．运用视频(数字地球与百姓生活)，引导学生得出数字地球的含义2．运用googleearth及资料分析法，得出实现数字地球技术基础3．运用图片帮助学生理解实现数字地球的技术基础,从而加深对数字地球含义的理解情感态度与价值观：激发学生的求知欲和对科学技术的热情，从而树立为我国科学发展贡献力量的远大理想。
二．教学重点和难点重点：数字地球的含义难点：1.数字地球的含义2.建立数字地球的技术基础三．教学过程<导入>数字地球是在3S技术的基础上产生的,是正在发展中的一项地理信息技术,本节课我们就来了解什么是数字地球?如何建立真正的数字地球?师：首先,我们来观看视频(数字地球与百姓生活),看的过程中要认真思考,其中运用了哪些技术?<播放视频>数字地球与百姓生活师：请一位同学来回答一下,视频中所描述的生活运用了哪些技术?生：运用了网络技术,虚拟技术,GPS,GIS师：其实,这种看上去有些前卫的“服务”，正是“数字地球”为我们服务的一个缩影。
那么到底什么是“数字地球”呢?顾名思义:就是一个数字化的地球,何谓数字化呢?生：将获得的信息转化成计算机能够识别的二进制数进行存储<板书>数字地球：将地球上的信息数字化,并运用网络技术、虚拟技术、3S 技术等各种技术建立的一个虚拟地球。
师：视频中，我们看到数字地球给我们的生活带来了如此多的方便，那么我们如何去实现它呢？现有的技术水平又如何呢？要解决这个问题，我们先将全班同学分成两大组，即应用小组和技术小组，每大组又分为不同的小组，各小组的任务和活动要求已经明确的布置给了大家。
小组活动安排：分组情况及任务：①应用小组2.组内要互助合作，不同小组间可以相互交流，当其中一组的代表发言时，其它同学要仔细聆听，待其发言结束后，各组同学可以提问，补充或发表自己的见解。
3s技术
3S技术3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography informa tionsystems，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。
3S与数字国土
"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。
人类有一个梦想，就是想只用一种方法，就把世间一切事物都管起来。
而遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS），它们具有天然的优势互补性，因此，它们就自然而然的"走到"一起来了。
它们在3S体系中各自充当着不同的角色，遥感技术是信息采集（提取）的主力；全球定位系统是对遥感图像（像片）及从中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其能和"电子地图"进行套合；地理信息系统是信息的"大管家"。
将这三者有机的组合，人类的梦想就实现了。
"3S"是一个动态的、可视的、不断更新的、通过计算机网络能够传输的、三维立体的、不同地域和层次都可以使用的、"活"的系统。
RS(Remote Sensing)遥感的英文缩写，是指用间接的手段来获取目标物状态信息的方法。
RS:蓉世，成都蓉世科技有限公司的简称。
RS- Bienvenido a RS online遥感(RS)简介遥感是以航空摄影技术为基础，在上世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。
开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，标志着航天遥感时代的开始。
经过几十年的发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。
遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的，它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地面上各类地物，具有遥远感知事物的意思。
也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物。
最新浅谈数字地球
《数字地球导论》大作业题目：浅谈数字地球学院：电子工程学院浅谈数字地球内容摘要：随着科学技术的进步，人类研究地球的手段也越来越先进，研究的对象越来越多。
数字地球技术也得到了前所未有的发展。
遥感和GPS的发展为数字地球的发展提供了更先进的技术平台，近几年我国的数字地球也在快速的发展和成熟。
本文我将谈谈数字地球的概念及应用，3S技术与数字地球，“数字中国”，数字地球带来的发展及数字地球的发展前景。
关键词：数字地球 3S技术应用数字中国发展引言:1数字地球的提出和组成数字地球是美国副总统戈尔1998年初提出的，是一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。
数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示，它能够放入大量的地理数据。
”戈尔德数字地球学是关于整个地球、全方位的GIS与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。
“数字地球”不是一个孤立的项目，而是一项整体性的、导向性的国家战略目标，它包括信息的获取、信息的处理和信息的应用。
数字地球是地球科学与信息科学技术的综合，是一门综合性的科学技术。
数字地球的特点是大规模、高投入、跨学科、全球性，数字地球技术是近几年发展特别快的几个科学技术之一。
数字地球需要有很多技术作为支持的平台，因此比如遥感测绘等技术的发展从很大程度上将决定数字地球的发展。
2数字地球的性质和意义“数字地球”就是数字化的地球，信息化的地球，或地球信息化：这与国家信息化的思想基本上一致；信息化的问题就是数字化、网络化、智能化。
杨凯认为，戈尔通过“数字地球”概括、展望了21世纪发展的特点、方向；建“数字地球”是要达到把地球空间信息资源的共享这一最主要的目标；“数字地球”是一个全球共同使用空间信息的一个环节和平台；它的社会效益、经济效益，包括把它当作一个新经济增长点，都是很实在的。
陈军认为，有必要开展中国的“数字地球”计划，因为，它是一个整体性事业，以此来统筹我国的地球信息、地理信息的工作，推动地球科学数据共享是很有必要的；它是维护我们国家主权和权益的需要；它是我国经济发展的需要。
3S技术
地理对象通过数据采集与编辑后，形成庞大的地理数据集。对此需要利用 数据库管理系统来进行管理。GIS一般都装配有地理数据库，其基本功能包括：
1.数据库定义 2.数据库的建立与维护 3.数据库操作 4.通讯功能
空间分析功能 拓扑空间查询、缓冲区分析、叠置分析、地学分析、地形分析
可视化养护系统示意图
3S技术集成示意图
至今“3S”集成是通过 软件技术等方面的开发, ． 在一定范围内实现了3种 技术在数据接口、数据 交换、功能模块等方面 的共享。未来的集成应 该是将3种技术合成在一 个综合性非常强的系统 中。
前景展望
未来发展趋势：智能化 利用“3S”软件特有的专业分析功能， 提供专业 的分析算法和专业模型，对各种数据进行深层次的 分析挖掘，从空间数据库中自动发现知识，用来支 持遥感解译自动化和GIS空间分析、模拟推理、科 学预测和辅助决策支持等方面的功能，为建立完善 的预警机制、减少突发事件带来的损失、提升公安 应急指挥水平提供科学的计算结果和决策依据。
GPS的应用
• • • • • 在车辆定位和指挥调度中的应用 海洋石油勘探中的应用 大型建筑物变形监测中的应用 在水下地形测绘中的应用 在飞机精密进场中的应用
全球定位系统主要有六大特点：
1. 全天候，不受任何天气的影响； 2. 全球覆盖（高达98%）； 3. 三维定速定时高精度； 4. 快速、省时、高效率； 5. 应用广泛、多功能； 6. 可移动定位。 总之，一旦拥有GPS，浩瀚天际任你行
3S技术
为何要了解3S技术？
一、知识经济是根本，数字地球、信息高速公路是手段。
数据采集技术：海量数据获取 数据处理技术：计算能力 数据存储技术：1000万亿字节级。目前采用分布式存储管 理。 数据通讯技术：高速、宽带网络 数据共享技术：统一通信协议TCP/IP，保证互操作性 数据连接技术：关于数据的数据——“元数据”段
福建农林大学：3S技术电子教案
教案~ 学年第学期学院、系室森林旅游与保护系课程名称3S技术专业、年级、班级主讲教师刘健（教授）福建农林大学教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。
任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。
教案可以按每堂课（指同一主题连续1~4节课）设计编写。
教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。
2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“√”。
3、题目：标明章、节或主题。
4、教学内容：是授课的核心。
将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。
5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。
教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。
6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。
7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。
8、日期的填写系指本堂课授课的时间。
福建农林大学教案教师姓名：刘健职称：教授年月日福建农林大学教案教师姓名：刘健职称：教授年月日福建农林大学教案教师姓名：刘健职称：教授年月日福建农林大学教案三、SA和AS及中国对策美国政府自己内部用户使用精码测距和未降低精度的星历实施定位，获得较高定位精度的服务（SA）；其余用户则是利用C/A码(粗码)测距和降低了精度的星历(广播星历)实施定位（AS）全世界范围内展开了对抗SA和AS的研究，主要对策有：①差分定位系统的建立②建立独立的卫星测轨系统③建立独立自主的卫星导航定位系统和不同卫星定位系统的联合定位④对AS实施解密教师姓名：刘健职称：教授年月日福建农林大学教案第六章 遥感一.航空摄影的种类（1）按像片倾斜角分类 ：垂直摄影 倾斜摄影。
数字地球教学设计
数字地球—新课程培训dl0733002一、基本说明1模块：高中地理必修32年级：高中一年级3所用教材版本：湖南教育出版社4所属的章节：第三章第四节5学时数：40分钟（教室授课）二、教学设计1、教学目标知识与技能：能用自己的语言表述数字地球的概念；能说出构筑数字地球关键技术过程与方法：通过阅读、翻译教材相关内容，并上网搜索，了解数字地球的源起和含义；通过例举身边事例，感受数字地球给我们带来的便利生活情感态度价值观：展望数字地球的发展前景，激发求知欲和对科学技术的热情2、内容分析：本课是第三章地理信息技术应用的最后一节，也是地理必修3的最后一节，与前面三节内容联系密切；同时本节内容比较简单，教材分“数字地球的含义”和“数字地球与我们的生活”两部分阐述，两者之间呈现的是概念和应用的关系，教学时可不必过分探究，因此学生的学习活动关键是对数字地球的含义和涉及的关键技术的了解。
3、学情分析：通过前面的学习，学生对3S技术有了一定的了解，加上本节内容比较简单，学生学习难度不大，只须教学手段得当，是比较容易达到上述教学目标的。
4、设计思路：本节课主要内容浅显易懂，没有认识和思维障碍，因此本堂课的设计思路是从具体的案例入手，引导学生进行思考、讨论，最后得出基本的结论，形成一定的概念，达到理解和应用的目的。
教师的主要任务在于积极引导，调动学生的积极性。
四、教学反思1、本节课是新课标教材必修3第三章第四节的内容，即高中地理必修模块的结束章节，因此自始至终笼罩在一种轻松愉快的氛围，我便顺势利导，激发学习兴趣，引导学生积极思考，活跃课堂教学。
2、“畅想数字地球跨入未来世界。
”环节受学生知识面所限，没有充分展开，本在预想之中，但拘泥于教材，不敢大胆弱化，今后教学应予以注意。
3、知识检测环节，学生反映难度大，思维不能展开，其实面对高一学生，熟悉问题的提出和解答问题的方法比正确回答问题更为重要，因此教师的点拨显得极其重要。
茶陵县云阳中学陈朝阳。
3s技术导论与数字地球
从数字地球系统看3S技术姓名：崔强学号：2009144172学院：医学院从数字地球系统看3S技术摘要：本文从数字地球的角度,结合3S技术实际,综合系统论的观点,对3S 技术的发展趋势进行了初步的分析,提出了面向数字地球系统的3S发展特点。
包括:数字地球进一步凸现了3S技术发展的数字化内涵,数字地球促进3S技术的标准化,数字地球使3S技术向网络化转变,数字地球使3S技术在数字地球的大趋势下进一步走向集成。
关键词：数字地球; 3S技术;数字地球系统前言：人们都说农业社会是资源经济，谁拥有资源谁就主宰世界，在工业社会，谁拥有资本谁就主宰社会。
到了下世纪人类将进入信息社会，谁拥有知识，谁就主宰世界，称之为知识经济。
数字地球是美国副总统戈尔于1998年1月31日在“数字地球——认识21世纪我们这颗星球”的报告中提出的一个通俗易读的概念，它勾绘出了信息时代人类在地球上生存、工作、学习和生活的时代特征。
正文：1998年江总书记在接见两院院士代表时的讲话中指出：“当今世界，以信息技术为主要标志的科技进步日新月异，高科技成果向现实生产力的转化越来越快，初见端倪的知识经济预示人类的经济社会生活将发生新的巨大变化”。
什么是“数字地球”呢？所谓“数字地球”，可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识。
其核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题，最大限度地利用资源，并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息，其特点是嵌入海量地理数据，实现多分辨率、三维对地球的描述，即“虚拟地球”。
通俗地讲，就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。
近年来,随着数字地球在中国研究的不断深化,不少中国学者对于数字地球纷纷提出自己的看法,从不同侧面表述了数字地球。
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第25讲 3S技术与数字地球一、地理信息技术的之间区别与联系1.“3S”技术的对比产间数据的领域3S技术既独立发展又相互促进。
遥感技术主要用于地理信息数据的获取，全球定位系统主要用于地理信息的空间定位，地理信息系统主要用于对地理信息数据的管理、更新、分析等。
三者的关系可用简图表示：图中①、②表示遥感技术提供影像信息功能；③、④表示管理信息系统反馈影像信息处理结果；⑤、⑥表示全球定位系统提供空间定位信息功能。
3.“3S”技术与数字地球的关系4、“3S”技术的选取技巧“3S”技术既相互区别又相互联系，在选取某一技术时应认清三者概念及相互关系，具体选择时应把握其本质区别：遥感(RS)是人的视力的延伸，它是侧重于收集信息的感知手段，通过飞机或卫星上携带的传感器吸收地物辐射或反射的电磁波来获得信息，并经过简单处理后获得资料，如航片、卫星云系图片等，因此遥感本质上是“看”的过程。
而地理信息系统(GIS)是在一定的数据源的基础上进行分析、对比、计算得出有益于人类生产生活的结论，它侧重于“分析、计算”，相当于“想、算”的人的活动。
例如：气象卫星在高空收集到云系等信息情况并传输到地面，这是RS技术的应用，而将卫星云图与地面上实测到的气温、湿度、风向等信息(统称为数据源)经过计算、分析处理得出天气情况的预测，则是GIS技术的应用。
GPS相对应用途径单一，即定位并通过多次定位计算速度等。
它的最大特点是工作对象是一个“点”或“多个点”，明显区别于RS与GIS技术的工作对象——“面”。
做在“3S”技术中选取适当手段之类的题目时，首先看其工作对象是“点”还是“面”。
是“点”则选用GPS，如导航、珠峰高度测量等；如果是“面”则需看是突出监测方面还是需处理计算才能得出结果。
如要监测森林火灾则应选用RS 技术，要在某城市选取大型商业中心区位应选用GIS技术。
同时一项工作往往可能在某次使用的是一种技术，而另—次则使用了另一种技术，甚至是同时使用了多种技术，因此。
要认真审清题目，提炼题目中提供的信息。
如“某山区森林火灾发生后，扑救工作动用了卫星监测定位，并运用计算机软件对火势情况进行了分析和预报”这一事件中，使用卫星监测是RS技术的应用，卫星定位则是GPS技术的应用，计算机处理预报信息则是GIS技术的应用。
例题讲解【例1】（2015·江苏卷，17、18，4分）图1为某冰川所在区域遥感影像，图2为根据1973、2009年遥感影像提取的该冰川分布图层（局部），图中每个方格面积表示900平方米。
读图回答⑴～⑵题。
⑴图1中甲点所处的地形是A．山谷 B．山脊 C．冲积扇 D．盆地⑵图2所示区域冰川面积变化的情况是A．减少了1800平方米 B．增加了1800平方米C．增加了2700平方米 D．减少了2700平方米【图形解码】【答案】⑴A ⑵D【例2】下图是利用地理信息技术制作的某城市中心城区月交通事故次数示意图。
读图,回答下题。
A.遥感技术获取道路网信息,测定监测点分布B.全球定位系统确定事故的位置,预测交通流量C.地理信息系统查询事故频次,分析出警最优路径D.数字地球技术,实现道路与监测点的互换【答案】C真题演练【2014·福建文综，1、2，8分】下图示意新一代信息技术支撑下的智慧城市。
题。
读图，回答1～21.地理信息系统为智慧城市建设提供( )A．分析、管理空间信息 B．跟踪动态定位信息C．整合、集成网络信息 D．获取实时通讯信息2.智慧城市建设对城市发展最重要的作用是( )A．调整地域结构 B．加速人口集聚C．扩大空间规模 D．提升服务功能【2014·江苏地理，9、10，4分】下图是某地山体滑坡后堵塞河道形成堰塞4题。
湖的影像。
读图回答3～3.图中堰塞体垮塌后可能会淹没下游沿岸居民点，可快速确定需要转移人口区域的技术是( )A．遥感(RS) B．地理信息系统(GIS)C．全球定位系统(GPS) D．北斗导航系统(BDS)4.图中甲、乙、丙、丁四处海拔由高到低的排序是( )A．甲＞乙＞丙＞丁 B．甲＞丙＞丁＞乙C．乙＞丁＞丙＞甲 D．乙＞丙＞甲＞丁（2014·重庆文综，11、12，8分）下图示意某GIS软件显示的某校部分建筑分布的地图窗口及其属性(如用途、建筑面积、建筑高度等)的浏览窗口(面积单位：米2；高度单位：米)。
读图，完成5～6题。
5.若图中浏览窗口中的建筑物属性与地图窗口中的图形对应，此时浏览窗口中选中的对象对应的图形是( )A．① B．② C．③ D．④6.若在该GIS软件中量算到学校局部用地的长为300米，宽为220米，要将此用地的平面图用1∶1000的比例输出，则选用纸张幅面最小的是( ) A．A4纸(29.7厘米×21厘米) B．B4纸(36.4厘米×25.7厘米)C．A3纸(42厘米×29.7厘米) D．B3纸(51.5厘米×36.4厘米)(2013·浙江卷，6,4分)某城市的土地利用形态分为甲、乙、丙、丁4种（图1），城市的发展先后经历了Ⅰ、Ⅱ两个阶段（图2）。
目前该城市的地价与土地利用形态和开发阶段有关，其关系如下表。
读图表完成第7题。
7．该城市拟选择中等地价的地块建造超市，右图（图3）中符合要求的地块是A．①③ B．②⑦ C．④⑧ D．⑤⑥(2013·江苏卷，3～4，4分)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8～9题。
8．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．③④9．芦山地震与2008年汶川8.0级地震震中位置同处龙门山断裂带，但芦山地震造成的损失较小，主要原因有①震级较低②提前预报③防震意识强④救援及时A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④10.地图反映了人们认识世界的程度，地图的变化记录了人们认识世界的过程。
随着地理信息技术的发展，出现了新的地图形式——数字地图。
据下图，回答下题。
与纸质地图相比，概括数字地图功能方面的特点。
解析：本题考查数字地图的优点。
图中显示数字地图具有分类查询、定位、测量等功能，体现了交互性强、查询快捷、空间分析功能强等特点。
答案：增加了交互功能；信息查询和空间分析功能强，数据更新快，信息共享好。
模拟训练一、选择题【2015·上海十三校联考·30】北京时间2014年10月28日19时40分，我国探月工程三期再入返回飞行试验器多台相机对月球、地球进行多次拍摄，获取了清晰的地球、月球和地月合影图像（如下图）。
1.该地月合影照片运用的地理信息技术主要是A．GIS B.GPS C.RS D.RS和GPS2．【2015·中山七校第二次联考】很多城市推出了“手机公交”app软件，可以在线查询公交车的到站信息，极大地方便了市民出行。
“手机公交”功能的呈现主要运用了地理信息技术A．遥感和地理信息系统 B．遥感和全球定位系统C．地理信息系统和数字地球 D．全球定位系统和地理信息系统【2015·泉州二模】下图是福建省气象台2015年4月9日8时发布的未来4天（96小时）福建省降水量预报。
读图回答第3题。
3．制作该天气预报图所使用的地理信息技术是A．GPS和RS B．GIS和GPS C．GIS D．RS运用GIS软件的分析功能,可以从遥感卫星获取地表高程模型(图1,单位:米)里,提取河网信息(图2)。
完成4～5题。
4.多年实地观测发现,图2中的河谷一年里有相当长的一段时间是无流谷,则该地区可能位于( )A.地中海南岸B.天山南坡C.阿巴拉契亚山脉东坡D.大分水岭东侧5.上题中的河流汛期时( )A.地中海沿岸阴雨连绵B.天山牧民在云杉林以上的草场放牧C.圣地亚哥森林火险等级高D.大分水岭山地等温线向南凸出6.【2014·广东高考卷】热红外遥感影像亮度可反映地物表面温度，地物的表面温度越高，在影像中就越亮。
晴天正午时刻，下列地物在同一幅热红外遥感影像中最亮的是( )A．公路 B．菜园C．鱼塘 D．果园7．利用地理信息技术可以快速获取顺义至人民大学的乘车方案，以及准确的票价和时间信息。
下图信息的获取过程为( )①全球定位系统确定起止点的位置②遥感技术监测有几条可选路径③地理信息系统获取路网信息，选择最佳路径④数字地球计算全程所用时间A．①③B．②③C．②④D．①②③④在未来的农业生产中,依托于地理信息技术,农民首先可定期获得农田长势的影像资料,再经过系统分析,最后把杀虫剂、化肥施用到最需要的农田,从而减少污染、提高产量。
依据图文资料,回答8～9题。
8.这一过程中,依次使用的技术是( )A.GPS-RS-GISB.RS-GPS-GISC.GIS-RS-GPSD.RS-GIS-GPS9.“土地利用信息数据库”在数字城市规划中不能用于( )A.统计城市流动人口数量B.确定市区停车场的规模C.决策公交线路合理布局D.分析应急避难场所数量栅格模式是储存分析地理空间数据的主要方式之一。
下图示意我国东南沿海某地地理图层的栅格图,每格实际面积约100平方千米。
读图回答10～11题。
10.根据河流和山地位置分布,图中B-III区域最可能是( )A.丘陵B.耕地C.沙漠D.海域11.该城市近年来大力发展外向型工业,分析该工业区分布的合理区域( )A.B—ⅡB.D—ⅣC.D—ⅡD.C—Ⅳ读图，完成12～13题。
12．关于上图反映的“数字黄河”的叙述，不正确的是( )A．可以用来查阅获取黄河的有关信息B．可以用来指导黄河防汛和水量调度C．对普通老百姓而言，距离较远，价值不大D．“数字黄河”的建设需要不断完善和更新13．有关“数字地球”的叙述，正确的是( )A．就是指“3S”技术的应用B．一个由数据和信息组成的地球C．主要反映现实问题，不能应用于可持续发展D．可以方便地获取信息，模拟人类活动对环境产生的影响，制定可持续发展的对策二、综合题14.读材料,完成下列要求。
材料一“精准农业”是指利用现代高新技术,获取农田作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间及时间差异性信息,分析影响农田产量差异的原因,并采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农业”。
材料二水分含量对玉米叶子反射率的影响。
(1)据图可知,玉米叶子水分含量与反射率的关系是什么?要监测玉米缺水状况,首要采用的现代化技术有哪些?(2)玉米反射率较高的是什么波段?(3)依据上述原理,举例说明遥感在现代农业中的应用。