3S技术的发展_现状及其趋势综述

3S技术的发展_现状及其趋势综述3S 技术的发展、现状及其趋势综述

1 ,

2 1 ?曾文英,王明文

( 1 . 江西师范大学计算机科学与技术学院 ,江西南昌330027 2 . 新余高等专科学校计算机与信息工程系 ,江西新余 )338031

摘要 :对 GPS , GIS , RS 3 种技术的起源及各自发展历程进行了回顾 ,并且阐述了 3 种技

术在发展中的交叉渗透 ,相互融合而成为现在一个在理论和应用两方面都受到广泛关注

的研究热点。特别地对 3S 技术在我国的应用和发展作了详细介绍。最后对3S 技术的

发展趋势作了一点预测。

关键词 :3S ; GPS ; GIS ; RS ;发展 ;趋势

() 中图分类号 :P208 ;TP18 ;TP75 文献标识码 :A文章编号 :1008 - 6765200302 - 0016 - 09

) (全球定位系统是英文缩写词NAVSTARΠGPS GPS引言( ) 所谓 3S 技术即全球定位系统 GPS、地理信息系( Navigation System Time And RangingΠGlobal Positioning ( ) ( ) 统 GIS、遥感 RS技术的总称。因为三者常常集成 ) System的简称。全称为“测时测距导航系统Π全球定为一个综合的应用系统 , GPS 进行实时定位 , RS 进行位系统”。GPS 是由美国研制 , 并于九十年代投入实数据采集更新 , GIS 进行空间分析和综合处理等。其际应用的卫星定位系统。其主要目的是为飞机和船实三者既相对独立 ,又密切关联。3S 在工业、农业、国

防、交通、环保等众多领域得到广泛应用 ,并且不断拓舶导航定位等多种

目的。GPS 技术已在航空、航天、展应用范围 ,取得了巨大的社会效益和经济效益 ,受航海、军事、地质、石油、勘探、交通、测绘等领域得到到世界各国的重视和社会公众的关注 , 是当前 IT 界广泛的应用。 1 及相关应用行业的热门技术之一。 ( GPS 定位分为标准定位服务 SPSStandard Position2 3S 作为空间信息技术的代名词 , 包含了卫星通 ) ( ing Service和精确定

位服务 PPSPrecise Positioning Ser2 信、航天航空遥感、卫星定位技术和地理信息系统技 ) vie。标准定位服务的主要对象是广大的民间用户 ; 术等专业领域 ,是当前人类快速获取大区域地球动态精确定位服务的主要对象是美国军事部门和其他特和定位信息的唯一手段。3S 的应用改变人类观测地 ( 许的部门。主要原因是美国实施的 SA 策略 Selective 球和信息处理的方式 ,大大开拓了人类的视野 ,极大 ) () Availability2000 年 5 月美国总统宣布停止 SA 政策。

增强了人类认识世界的能力 , 对 21 世纪人类的世界鉴于此 ,国际社会致力于研制发展与美国 GPS 类似的观和生活、生产以及信息交流方式将产

生深远的影纯民用的 GNSS。

响。 1. 2 GIS 1 3S 基本概念 ( ) GISGeographic Information System即

地理信息系 1. 1 GPS 统 ,是以地理空间数据库为基础 ,在计算机软硬件的支持下 ,用于空间和地理有关的数据的采集、存储、提

[ 收稿日期 ]2003 - 04 - 16() [ 作者简介 ] 曾文英 1967 - ,女 ,江西乐

安人 ,在职硕士生 ,新余高等专科学校副教授 ,主要从事 GIS 、Agent 技术研究。

取、检索、分析、显示、制图 ,实现综合管理和分析应用间数据为基础的国家级大项目一一上马 , 使得 3S 产的技术系统。可应用于测绘、勘探、管

线、水利、环保、品大量地涌向市场 ,为 3S 技术进入市场创造了良好军事、资源利用、城市规划和管理、土地利用与管理、的条件。

经过“六五”至“九五”连续四个五年科技计划的自然灾害预测、人口统计等领域。GIS 是空间数据的

管理系统 ,是空间数据和属性数据的综合体。它可以支持 ,尤其在“八五”和“九五”期间科技攻关计划和高( () 管理海量数据 ,浏览、查询 ,进行空间分析路径分析、技术研究发展计划 863 计划的大力支持下 ,我国遥包含分析、断面分析、格网分析、专业分析、生成数字,地理信息系统技术和全球导航定位系统技术感技术 ) () 模型、制图等。从系统论和应用的角度出发 ,地理信一般统称“地理空间信息技术”得到了重大发展并息系统被分为四个子系统 , 即计算机硬件和系统软取得了一系列重大成果。

件 ,数据库系统 ,数据库管理系统 ,应用人员和组织机 2. 1 GPS 构。 ( 自1957 年 10 月第一颗人造地球卫星以下简称 GIS 融合了多门学科成果 ,包括计算机科学、地理 ) 卫星发射成功 ,40 多年来 ,航天技术在通信、资源勘学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、信息论、应用数察、气象、导航、遥感、测绘、地球动力、天文和生物等学、管理科学等。它的主要任务是空间分析 ,具有知各个学科领域得到极其广泛地应用 ,对政治、经济、军识维、逻辑维、时间维三维结构。从学术观点来看 ,人事以至人类社会生活都产生了广泛而深刻的影响 ,促 2 3 们对 GIS 有如下三种观点: 地图观 ,数据库观 ,空间进了现代科学技术的进步。分析观。它们分别来自景观、制图学派 ,计算机学派 , 全球定位系统 GPS 是在美国 1964 年建成的“海地理学派。而 GIS 的空间分析功能是它与 AD 、MIS 等军导航卫星系统” NNSS〔Navy Navigation Satellite 系统的主要区别之一 ,也是 GIS 理论和技术方法发展

Syetem〕的基础上发展起来的。它采纳了 NNSS 成功的的动力。经验 ,克服了NNSS 的缺点 ,采用“多星、高轨、高频、测

时一测距”体制 ,实现了全球覆盖、全天候、高精度、实 1. 3 RS ( ) 时导航定位。 RSRemote Sensing即遥感 , 是在高空或远距离处 ,利用传感器接受物体辐射的电磁波信息 ,经加工 GPS 始于 70 年代 ,由

美国政府组织研制 ,90 年代处理成可识别的图像或电子计算机用的记录磁带 ,揭全部建成 ,这一系统主要由空间星座、地面监控和用示被测物体的性质、形状和变化动态。遥感技术包括户设备组成。自 1973 年以来 ,经过三个研制阶段 ,耗传感器技术 ,信息传输技术 ,信息处理、提取和应用技时 20 年 ,投资 300 亿美元。美国于 1993 年 6 月 26 日术 ,目标信息特征的分析与测量技术等。遥感技术可

已将 GPS21 颗卫星和 3 颗备用卫星全部发射入轨。

应用于气象、地质、地理、农业、林业、陆地水文、海洋、故空间星座部分由 24 颗卫星组成 , 卫星轨道帄均高

测绘、污染监测及军事侦察等领域。20200km ,在地球上和近地空间上任何

一点 ,均可连度

遥感通常按其承载传感器的帄台不同分为航天续同步地观测 4 颗以上卫

星、实现全球、全天候连续遥感、航空遥感、地面遥感。根据获取的电磁波波段导航定位。后为了提高精确度 ,美国国防部在实际运

行时 ,又增加了 4 颗卫星 ,使得卫星总数达到 28 颗。不同 ,可分为可见

光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外

遥感。遥感具有可获取大范围资料、信息量大、快速、一些国家和地区 ,从自身的技术经济和国家安全利益周期短和受限制少等特点 ,目前遥感技术正经历着从出发 ,纷纷建立或规划建设新的区域性的卫星定位系