3s技术

第四讲 地理信息技术应用 区域的可持续发展
GPS
地理信息空间定位
科 学 决 策
为遥感信息提供定位
RS
获取地理信息数据
地理信息数据的来源
GIS
地理信息管理分析
•3S技术的区别：RS是一种侧重于收集信息的感知手段，其 本质上是“看”的过程；而GIS侧重于“分析、计算”，相 当于“想、算”的人的活动。GPS的最大特点是工作对象是 一个“点”或“多个点”，明显区别与RS与GIS技术的工作 对象——“面”。
D．3S技术
CBC
GPS接收机可显示当地的三维坐标、动态指示前进方向（其正北方 为0°,正东方为90°，正南方为180°,正西方为270°）、生成行 进路线，显示当地日出日落时间（早期的GPS接收机只能显示当地 日出、日落的“世界时”）。据此回答1、2题。 1．若GPS接收机显示屏上显示225°，则表示前进方向是 A．东北 B．东南 C．西南 D．西北 2．某日一外国游客在杭州时，其早期的GPS接收机屏幕上显示的 日出、日落时间分别是 21：50、10：10，则杭州日出、日落的北 京时间可能分别是 A．10：10、21：50 B．05：50、18：10 C．06：50、17：10 D．09：50、14：10
CB
一、数字地球的含义
“数字地球”简介：数字地球指的是建立一个地球信息模型， 将地球上每一角落的信息都收集、整理、归纳，按照地球地 理坐标建立完整的信息模型，用网络联结起来，使地球上的 每个人都可以快速、完整、形象地了解地球宏观和微观的各 种情况。
•信息化的地球——地球的虚拟对照 体。
特点：庞大的数据，需分散在数以万计机构的数据库中
教学难点：理解3S 技术的差异
一 .地理信息系统 含义： 指采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关 数据的空间信息系统. GIS简要程序：
信息源
数据处理
数据库
空间分析
Leabharlann Baidu
表达
应用： 凡是用到地图或需要处理地理空间数据的领 域，都可以借助GIS。应用于资源调查、环境监 测、自然灾害防御监测、国土资源管理、国土开发规 划等
组成和分布 由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，24 颗卫星均匀分布在6个轨道平面内 由分布在全球的5个地面站组成（5个监控站、 1个主控站和3个注入站） 导航接收机、测地型接收机、授时接收机实 时接收三维坐标、速度、时间
GPS卫 星星座
地面监控 系统 GPS信 号接收机
从GPS接收机上可获知哪些信息？
主要环节
目标物
传感器
遥感地面系统
信息分析 信息处理
成果
专业图件 统计数字
遥感功能 物体发射和 收集、传输 反射电磁波 信息
地面遥感：
高塔、车、船为遥感平台
遥 感 平 台
航空遥感：
飞机、气球、飞艇等
航天遥感：
卫星、飞船、空间站等
几种遥感方式对比
近地遥感 空间分辨率 可达毫米级 航空遥感 航天遥感
20cm~20m
A.
监视卫星正常工作 将指令发送到卫星
地面控制部分
三、全球定位系统：概念——利用卫星，在全球范围内实时进 行导航、定位的系统 组成——空间部分：GPS卫星星座（21+3颗、六道）
地面控制部分：地面监测系统 用户设备部分：GPS接收机
用户接收信号
系统结构 全 球 定 位 系 统
空间位置 空中 地面 用户
第四讲
地理信息技术应用
高考考试大纲：地理信息系统（GIS）在城市管理中的功能 遥感（RS）在资源普查、环境和灾害监测中的应用 全球定位系统（GPS）在定位导航中的应用 数字地球的含义
教学目标：了解遥感在资源普查、环境和灾害监测中的应 用。举例说出全球定位系统在定位导航中的应用。运用有 关资料，了解地理信息系统在城市管理中的功能。了解数 字地球的含义。 教学重点：3S 技术的应用
2、 RS技术、GIS技术、GPS技术等现代化技术是国土整治和区
域发展研究中应用比较广泛的技术手段。
能在很短时间内获得全面资料的技术是（
A、遥感技术 C、全球定位技术 B、地理信息技术 D、电子通信技术
） A
( 2008广东卷)不同地物在同一光谱波段上的反射率差异越大，越容易区 分。图5反映了甲、乙两类植物在生长期内两个波段上的 反射率。在遥感影像上区分这两类植物，应该选择生长期内 哪一天的影像最合适 A. ①——第30天 B. ②——第75天 C. ③——第100天 D. ④——第130天
它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。 要想获得地面某点的经纬度和高程至少需要几颗卫星 A、3 B、4 C、5 D、6
B4颗定位卫星
•GPS与定位导航
美国地面部队在人生地不熟的沙漠里，正是靠GPS的指向，才顺利完成 了各项军事任务；现代战争中，从几千公里外发射的导弹能准确地命中目标， 也是靠的GPS技术.如果没有这一系统，海湾战争中美国的两枚导弹先后攻击 同一目标，后一枚导弹通过前一导弹炸开的洞钻入目标内部进行攻击是不可 能的）。由于它的精确度目前已达到10米内，该系统曾被美军在海湾战争、 科索沃战争、阿富汗战争中广泛运用，并发挥了巨大威力。 科学家用GPS来监测地壳的微小移动，从而帮助预报地震，其它 如资源调查、工程管理、精细农业等也有广泛的运用。
•GPS与定位导航
(1) 当奔驰的车辆行驶在车流熙攘的高速公路上时，司机启动自动驾驶系统， 就可悠然自得地读书看报。车辆能自动与前车保持距离，自动刹车或超车， 自动驾驶系统能够精确到厘米。在不打搅车内乘客读书看报的情况下，它 能自动选择一条能避免堵塞的道路前进。到达目的地后它会自动报告： “您已到达。”这些听起来犹如神话，其实它都依赖于来自太空的信号。 这种高度精确的太空信号就是由比GPS更先进的欧洲“伽利略”卫星导航 系统提供的。 (2)汽车安装上GPS接收机，不仅能利用电子地图知道自己的方位和其他街 区的车辆行驶状况，从而绕开堵车地区，选择最便利的路线行驶，还能在 遇到劫匪报警时向警方提供自己精确的所在位置，使警方尽快赶到．据介 绍：日本90％的机动车都安装有GPS接收机 。 (3)GPS电子站牌现身上海街头: “下一辆车离本站还有1.2千米,约3分钟内到达” 。到2007年,上海1.8万公交 车全部实现GPS监控.
0.82m
单幅影象 覆盖范围
很小
一般大于 20km*20km
6km*6Km 至整个半球
一般来说，遥感平台不同，影像的清晰度和单幅影像 覆盖范围有什么差异？
主动式遥感与被动式遥感的区别
想一想：a、b、 c 哪个代表主 动式遥感

a、太阳辐射的反射 b、 地物热辐射 c 、遥感平台发射的能 源
被动式遥感及主动式遥感示意 图
全球定位系统主要用途有哪些？
陆地应用——车辆导航、应急反应、工程测量、市政
规划控制、资源勘探等
海洋应用——船舶导航、海洋救援、海洋油井平台定
位、海洋水文地质测量等
航空航天应用——飞机导航、导弹制导、低轨卫星定
轨、航空遥感姿态控制、航空救援等
总结：板书
国土整 治 技 术 支 撑
地 理 信 息 技 术
要求：高速网络----未来的Internet将比现在提高近千倍
特点：庞大的信息，需要存储器容量达到1000万亿字节
要求：大容量数据存储技术。目前有纳米技术、激光全息存 储、蛋白质存储技术研究获巨大进步。
特点：数字地球需要动态变化的翔实数据 要求：高分辨率卫星遥感技术。目前最高分辨率可达0.1米。
（地物质地，如植物 （4）根据上述原理，遥感还可应用在哪些领域？ 的生长期、健康状况 差异） （地质勘察、资源调查、天气变化、灾情监测等）
1、下图是卫星甲和卫星乙在某一时刻所覆盖的区域，其服务 范围大小是（ C ） 0 0 60 250 300 70 100 00 150 A、甲等于乙 B、甲大于乙 C、甲小于乙 100 D、无法确定
美国底特率街景
特点：数字地球需要将数据具体化，以图象视频等表现出来 要求：可视化和虚拟现实技术。实现数字地球与人的交互， 虚拟现实化，如虚拟旅游、虚拟灾害。
数字地球对数据的处理和应用，需要GIS、GPS、网络 相结合，构成数字地球的空间核心技术. 空间信息技术与空间数据基础设施
数字地球中包含： 高速网络----未来的Internet将比现在提高近千倍
遥感应用范围
陆地水资源调查、 土地资源调查、 植被资源调查、 地质调查、 城市遥感调查、 海洋资源调查、 测绘、考古调查、 环境监测和规划管理 等。 我国神舟号飞船
美国海洋资源卫星
遥感技术的运用：相同油漆下不同钢材屋顶的识别
高 光 谱 遥 感 对 建 材 的 识 别—2
国产
韩国 水泥
合资
在红外线、紫外线和高光谱下，不同性质的钢材，反射率是 不同的，据此对照反射光谱图表对它们加以区分。
高分辨率的卫星遥感技术RS
与一般的民用对地观测卫星相似，照相侦察卫星最主 要的特点是地面分辨率高，至少优于5米，目前最高分 辨率可达0.1米。 空间信息技术与空间数据基础设施GIS
大容量数据储存技术
可视化和虚拟现实技术
实现数字地球与人的交互，虚拟现实化
板书：第四讲 地理信息技术应用 国土整 治 技 术 支 撑
地 理 信 息 技 术
区域的可持续发展
GPS
地理信息空间定位
科 学 决 策
为遥感信息提供定位
RS
获取地理信息数据
地理信息数据的来源
GIS
地理信息管理分析
（二）数字地球与我们的生活 • “数字城市”：从广义上说，是通过宽带多媒体信息网络、 地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源并加以充 分利用，建立电子商务、电子政务、科技信息系统、劳动和 社会保障信息系统等子系统，通过发展信息家电、网上教育、 远程医疗，建设信息化社区，最终实现城市国民经济和社会 发展的全面信息化。 • “数字化社区”：顾名思义，就是通过数字技术将管理、服 务的提供者与每个住户相联结的社区。这种数字化的网络系 统 · 使社区的管理者与住户之间可以实时地进行各种形式 的信息交互，由于现代网络浏览器的先进性以及多态的表现 性，加上各种网络多媒体技术的应用，从而营造出了一个丰 富多彩的虚拟社区。
•3S技术手段的选取：在3S技术中选取手段时，要看其工作 对象是“点”还是“面”。如果是“点”则选用GPS，如导 航、珠峰高度测量等；如果是“面”则需看突出监测方面还 是需处理计算才能得出结果。如果监测森林火灾则应选用RS 技术，如果在某城市选取大型商业中心区位则应选用GIS技 术。
1．该卫星城建好后，某出租车公司要在中心调度系统中快速 查询本公司出租车的位置信息，所采用的技术是 A．RS技术 B．GIS技术 C．GIS与GPS技术 D．RS与GPS技术 2．在沙漠中迷路时，可用哪种方式获知自己所处的具体位置信息 A．指南针 B．GPS设备 C．遥感图象 D．地形图 3．对地面沉降监测适用的先进技术是： A．RS技术 B．GIS技术 C．GPS技术
一.地理信息系统（GIS）
首先是建立地理数据库 来源:遥感或实地勘察等数据输入计算机、纸质地图扫描输入。
GIS软件编辑
其次，存储采用分层技术。不同的地理要素，存储在不同的“图 层”
通过GIS查询、分析、模拟、统计、预测
表达可视化：输出地图或计算机屏幕
某兴趣小组要对学校所在城市的公交布局进行研究，提出 合理化建议，运用了GIS系统。在GIS数据库中，须调用的 专题图层有下列中的 （ ） ①地形图层 ②交通图层 ③气候图层 ④人口图层 ⑤商 业网点图层⑥水系图层 ⑦管网图层 ⑧城市图层 A．①②⑤⑥ B．③④⑤⑦ C．②④⑤⑧ D．⑤⑥⑦⑧ 如果将GIS用来监测火灾，可以（ ） A、预测、判断引起火灾的原因 B、预测森林火灾的所在地点 C、预测森林火灾所造成的后果 D、及时查明火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制定 灭火方案
遥感与环境灾害监测
探测的范围广；获得资料的速度快、周期短；受地面条 件限制少等 ——广、快、少.
利用遥感对洪灾或台风进行监测和预报有什么优点?
（色彩） （1）遥感图象以什么元素区分地物特性？
（2）图象色彩为什么能区别地物的不同特征呢？
（地物的反射、辐射波谱不同）
（3）同一个地物（植物）为什么也有反射、辐射波谱的差异呢？
CD
二、遥感 RS
遥感——利用传感器，在航空器（如飞机）或
航天器（如卫星）上，对遥远的地物进行感知。
原理——不同的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—从遥感器接受信息到遥感信息应用的全过程