1、3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用錢樂祥廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院地理信息科學(xué)系.2.223S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第1頁3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用3S綜合應(yīng)用概述3S綜合應(yīng)用實(shí)例3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第2頁3S綜合應(yīng)用概述GIS在3S技術(shù)中作用GPS在3S技術(shù)中作用RS在3S技術(shù)中作用3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第3頁GIS在3S技術(shù)中作用地理數(shù)據(jù)采集地理數(shù)據(jù)管理空間分析與屬性分析地理信息可視化表現(xiàn) GIS在3S技術(shù)中含有采集、存貯、管理、分析和描述整個(gè)或部分地球上與空間和地理分布相關(guān)數(shù)據(jù)主要作用3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第4頁RS在3S技術(shù)中作用 遙感技術(shù)能動(dòng)態(tài)地、周期性地獲取地表信息，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。遙感數(shù)據(jù)在3S技術(shù)中作用主要表

2、現(xiàn)在：GIS數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源 遙感數(shù)字圖像能夠作為GIS數(shù)據(jù)庫中一個(gè)主要數(shù)據(jù)源，從遙感圖像中能夠獲取不一樣專題數(shù)據(jù)，更新GIS數(shù)據(jù)庫中地學(xué)專題圖。 遙感技術(shù)能夠以低廉價(jià)格快速提供各種遙感數(shù)字圖像，這為我們利用遙感圖像了解技術(shù)獲取不一樣地學(xué)專題信息，更新GIS中專題圖提供了條件。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第5頁RS在3S技術(shù)中作用利用遙感數(shù)字影像獲取地面高程，更新GIS中高程數(shù)據(jù) 從不一樣角度拍攝同一地域航空照片和高分辨率衛(wèi)星數(shù)字影像上，能夠利用數(shù)字影像相關(guān)技術(shù)對重合成像區(qū)域?qū)崿F(xiàn)地形高程信息獲取，這是對傳統(tǒng)測繪方法重大改進(jìn)。伴隨高分辨率遙感影像在民用領(lǐng)域推廣使用，利用高分辨率遙感影像獲取地面高程成本將會(huì)

3、降低，它將成為更新GIS數(shù)據(jù)庫高程數(shù)據(jù)一個(gè)主要數(shù)據(jù)起源。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第6頁GPS在3S技術(shù)中作用 GPS（Global Positioning System)即全球定位系統(tǒng)，是利用多顆導(dǎo)航衛(wèi)星無線電信號(hào)，對地球表面某地點(diǎn)進(jìn)行定位、報(bào)時(shí)或?qū)Φ乇硪苿?dòng)物體進(jìn)行導(dǎo)航技術(shù)系統(tǒng)。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第7頁GPS在3S技術(shù)中作用全球定位系統(tǒng)組成導(dǎo)航衛(wèi)星，這些衛(wèi)星分別設(shè)置在升交點(diǎn)赤經(jīng)互隔60o6條近圓軌道上，每條軌道上均勻分布4顆衛(wèi)星，當(dāng)前有27顆導(dǎo)航衛(wèi)星（其中3顆為備用）在距離地面約0km軌道運(yùn)行。地球上任何地點(diǎn)都能夠同時(shí)接收到7至9顆導(dǎo)航衛(wèi)星向地面發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)，這些信號(hào)包含著衛(wèi)星開始時(shí)刻軌道參數(shù)

4、、電波發(fā)送時(shí)刻等信息。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第8頁GPS在3S技術(shù)中作用全球定位系統(tǒng)組成地面站，包含主控站、監(jiān)測站與注入站。主控站控制整個(gè)地面站工作，其作用相當(dāng)于計(jì)算中心，它根據(jù)各監(jiān)測站數(shù)據(jù)，計(jì)算與編制各個(gè)衛(wèi)星星歷與衛(wèi)星鐘校正參量等。監(jiān)測站負(fù)責(zé)跟蹤接收各個(gè)衛(wèi)星發(fā)射導(dǎo)航信號(hào)，完成測量衛(wèi)星至監(jiān)測站偽距離及其改變率等任務(wù)，并將數(shù)據(jù)預(yù)處理后送到主控站。注入站負(fù)責(zé)將主控站傳遞衛(wèi)星星歷等信息注入給衛(wèi)星。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第9頁GPS在3S技術(shù)中作用全球定位系統(tǒng)組成空間定位衛(wèi)星導(dǎo)航儀，它包含空間定位系統(tǒng)接收機(jī)、信息處理、控制與顯示設(shè)備與天線?？臻g定位系統(tǒng)接收機(jī)經(jīng)過天線接收衛(wèi)星發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)，解算出空間定位

5、導(dǎo)航儀使用者所在位置、速度與對應(yīng)時(shí)間，在此基礎(chǔ)上求算出對預(yù)定航線偏離，指出抵達(dá)地點(diǎn)航向與時(shí)間，為了便于使用，這些導(dǎo)航信息能夠在顯示熒屏上采取數(shù)字表現(xiàn)，也能夠在電子地圖上顯示。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第10頁GPS在3S技術(shù)中作用空間定位基本原理 分布在地球上空多顆導(dǎo)航衛(wèi)星，不停地發(fā)射可用來求算并確定地球表層某點(diǎn)準(zhǔn)確位置與精密時(shí)間無線電信號(hào)，空間定位系統(tǒng)接收機(jī)接收來自導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)，導(dǎo)航儀依據(jù)星歷表信息求得每顆衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)時(shí)在太空中位置，測量計(jì)算衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)準(zhǔn)確時(shí)間，然后依據(jù)已知空間定位衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)和信號(hào)抵達(dá)該點(diǎn)時(shí)間，經(jīng)過計(jì)算，求得衛(wèi)星至空間定位系統(tǒng)接收機(jī)之間幾何距離，在此基礎(chǔ)上計(jì)算出用戶接收機(jī)天線

6、所對應(yīng)點(diǎn)位，即觀察站位置。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第11頁GPS在3S技術(shù)中作用空間定位基本原理 從理論上講，知道三顆衛(wèi)星至觀察站之間幾何距離，并利用GPS接收機(jī)收到這三顆衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)推算出衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)，就能夠計(jì)算出觀察站位置。其方法是，以衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)為球心，以衛(wèi)星至觀察站之間幾何距離為半徑，作出一個(gè)球面，分別以三顆衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)為球心，衛(wèi)星至觀察站之間距離為半徑，作出三個(gè)球面，三個(gè)球面交點(diǎn)就是觀察站在空間中位置。因?yàn)槠胀℅PS接收機(jī)安裝非精密鐘，接收到時(shí)間存在誤差，故計(jì)算出衛(wèi)星與用戶之間距離有誤差（稱為偽距），所以需要利用第四顆衛(wèi)星進(jìn)行時(shí)間上糾正，以確保時(shí)間上同時(shí)。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第12頁

7、GPS在3S技術(shù)中作用空間定位系統(tǒng)作用 空間定位系統(tǒng)含有實(shí)時(shí)、連續(xù)地提供地球表面任意地點(diǎn)上經(jīng)緯度與高程，提供三維速度與準(zhǔn)確時(shí)間能力。準(zhǔn)確定位能力：美國軍用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀能夠接收精密碼（P碼）信號(hào)，其單點(diǎn)測距定位精度在10 m之內(nèi)，事后處理精度可到達(dá)厘米級(jí)，民用 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射粗碼（CA碼），僅用于定位服務(wù)。美國出于其國家利益考慮，將粗碼定位精度原先限制在100m，近年來，伴隨其它國家GPS技術(shù)發(fā)展與提升，美國放寬了對定位精度限制，很快前單點(diǎn)定位精度提升到15米。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第13頁GPS在3S技術(shù)中作用空間定位系統(tǒng)作用準(zhǔn)確定時(shí)及測速能力：空間定位系統(tǒng)還含有準(zhǔn)確定時(shí)能

8、力（如美國GPS時(shí)間精度誤差小于100微秒），以及運(yùn)動(dòng)物體測速能力。導(dǎo)航衛(wèi)星采取固定頻率連續(xù)發(fā)射導(dǎo)航信號(hào)，這些信號(hào)頻率因GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀與導(dǎo)航衛(wèi)星之間相對位移而產(chǎn)生多普勒頗移現(xiàn)象，由此能夠計(jì)算出地面上GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀運(yùn)動(dòng)載體在三維方向速度分量。當(dāng)前，美國 GPS三維測速精度誤差小于30cm/s，俄羅斯GLONASS速度矢量測量誤差15cm/s。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第14頁3S綜合應(yīng)用實(shí)例在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用在土地研究中應(yīng)用在全球改變研究領(lǐng)域應(yīng)用3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第15頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用 車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)融GPS、GIS、RS技術(shù)與通訊技術(shù)為一體復(fù)

9、雜技術(shù)系統(tǒng)。它經(jīng)過對車輛等（移動(dòng)目標(biāo)）導(dǎo)航、動(dòng)態(tài)跟蹤、監(jiān)控、檢驗(yàn)與服務(wù)等功效，來完成對車輛綜合管理與控制。當(dāng)前，這類系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)外不少城市試用，備受公安、銀行、保安、出租車管理等部門青睞。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第16頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng) 車輛導(dǎo)航與車輛監(jiān)控系統(tǒng)主要由硬件、通訊環(huán)境、GPS導(dǎo)航儀和地理信息系統(tǒng)籌組成。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第17頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng) 在3S技術(shù)支持下，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)陣列聯(lián)網(wǎng)后形成車輛信息監(jiān)測與控制系統(tǒng)，管理人員能夠?qū)κ芸剀囕v進(jìn)行動(dòng)態(tài)編組管理、導(dǎo)航與調(diào)度。在控制中心，含有大畫面、高清楚度大熒屏顯示系統(tǒng)，能夠動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地顯示來自各個(gè)車輛運(yùn)

10、行情況，管理人員能夠?qū)崟r(shí)看到移動(dòng)車輛運(yùn)行情況，對不一樣區(qū)域或特定目標(biāo)進(jìn)行鎖定式監(jiān)控，系統(tǒng)確保緊急報(bào)警信號(hào)優(yōu)先監(jiān)測，在緊急狀態(tài)時(shí)能夠應(yīng)急調(diào)出含有輔助決議功效警情專用地圖，詳細(xì)顯示以事故地點(diǎn)為中心區(qū)域情況，以供決議參考。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第18頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng) 通訊環(huán)境包含無線集群通訊網(wǎng)和監(jiān)控中心局域網(wǎng)。正常行駛時(shí)，車載收發(fā)信機(jī)經(jīng)過無線集群通訊網(wǎng)，自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)送信息至監(jiān)控中心，不停地將車輛當(dāng)前位置和狀態(tài)送到監(jiān)控中心并在地圖上顯示出來。當(dāng)碰到緊急情況時(shí)，用戶只需按下安裝在車上預(yù)定位置按鈕，報(bào)警信息馬上傳送到監(jiān)控中心。控制中心優(yōu)先處理緊急報(bào)警信號(hào)。另外，司機(jī)經(jīng)過語音收發(fā)設(shè)備與控制

11、中心保持正常通信。經(jīng)過以上方式，控制中心能夠動(dòng)態(tài)跟蹤、調(diào)度與監(jiān)控各入網(wǎng)車輛。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第19頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用GPS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用對行駛中車輛進(jìn)行定位。GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)后，計(jì)算出本身車輛當(dāng)前位置，位置信息按特定編碼方式，送至數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)，經(jīng)天線傳至控制中心。同時(shí)GPS導(dǎo)航儀將當(dāng)前位置數(shù)據(jù)經(jīng)過接口傳輸?shù)紾IS系統(tǒng)，在GIS支持下，位置數(shù)據(jù)以點(diǎn)狀符號(hào)表現(xiàn)在電子地圖上。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第20頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用GPS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用在緊急情況下，能夠利用（自動(dòng)、人工）報(bào)警方式，將車號(hào)和GPS提供車輛位置信息通知控制中心。比如，銀行

12、運(yùn)鈔車天天都要給許多銀行送款和收款，為了確保運(yùn)鈔車安全，能夠預(yù)先要求其行駛路線，這么車輛監(jiān)控中心可隨時(shí)監(jiān)視運(yùn)鈔車行駛情況，一旦運(yùn)鈔車偏離其正常路線，GPS導(dǎo)航儀就會(huì)向監(jiān)控中心報(bào)警，也能夠經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)向車輛所在地最近各警局報(bào)警。依據(jù)需要，銀行運(yùn)鈔車還能夠裝上“緊急報(bào)警鍵”，該鍵隱藏在司機(jī)隨手可觸隱蔽處。在緊急情況發(fā)生時(shí)，可馬上自動(dòng)向監(jiān)控中心報(bào)送車號(hào)和由GPS確定當(dāng)前車輛方位信息，告訴監(jiān)控中心該車發(fā)生特殊情況，保安人員依據(jù)當(dāng)初車輛所在位置，能夠前來救援。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第21頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用GPS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用提供導(dǎo)航功效。GPS轉(zhuǎn)向民用市場后最先應(yīng)用領(lǐng)域就是為車輛導(dǎo)航。

13、司機(jī)指定該車行駛目標(biāo)地和行駛路線。GPS導(dǎo)航儀開始工作后，GPS接收機(jī)不停地接收衛(wèi)星定位信息，信息處理器快速計(jì)算出車輛所在位置，然后將這些位置信息與設(shè)定行駛路線坐標(biāo)相匹配，一旦車輛偏離了行駛路線，導(dǎo)航儀就會(huì)發(fā)出警告，提醒司機(jī)注意。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第22頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用GPS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用提供導(dǎo)航功效。比如出租車司機(jī)能夠利用GPS導(dǎo)航功效，為汽車導(dǎo)航并提供交通道路與其它信息。這種車輛需要裝置GPS導(dǎo)航儀和GIS，汽車前部安裝一個(gè)電腦小熒屏，熒屏上展現(xiàn)一幅城市彩色地圖，乘客上車后，告訴要抵達(dá)目標(biāo)地，司機(jī)輸入目標(biāo)地名稱，GIS馬上為司機(jī)找出最正確行車路線，在行駛過程中，

14、熒屏上一個(gè)代表汽車箭頭沿著一條閃爍路線向目標(biāo)地移動(dòng)。在十字路口，GPS導(dǎo)航儀會(huì)依據(jù)預(yù)定行駛路線用語音提醒你“向左轉(zhuǎn)”或“向右轉(zhuǎn)”等。汽車行駛到目標(biāo)地時(shí)，電子地圖會(huì)以文字或語音提醒抵達(dá)了目標(biāo)地。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第23頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用GIS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用 車輛安裝GIS后，司機(jī)在汽車上能夠進(jìn)行以下查詢：道路上任一點(diǎn)相關(guān)信息（沿街單位名稱，周圍旅館、飯店信息，治安崗?fù)さ忍厥庑畔ⅲ３鞘忻織l道路信息（長度、路況、路邊單位分布、電話號(hào)碼等）。最優(yōu)路徑計(jì)算，給出動(dòng)態(tài)目標(biāo)起點(diǎn)到終點(diǎn)之間最優(yōu)路徑（選擇兩點(diǎn)之間最近路線，路況最正確路線等）。可計(jì)算出電子地圖上任意兩點(diǎn)間距離。3S技術(shù)及

15、其綜合應(yīng)用第24頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用GIS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用 在控制中心，地理信息系統(tǒng)能夠完成以下功效：支持掃描儀和數(shù)字化儀輸入，能夠?qū)?shù)字地圖中道路信息進(jìn)行增加、刪除、移動(dòng)等修改。另外，支持?jǐn)?shù)據(jù)文件輸入，地理信息系統(tǒng)讀入圖形數(shù)據(jù)文件，然后用它直接生成圖形。比如，將AutoCAD生成圖形直接讀入系統(tǒng)，進(jìn)行顯示。支持電子地圖無級(jí)縮放、分層顯示和管理。支持地圖與數(shù)據(jù)報(bào)表打印與輸出。掛接各種數(shù)據(jù)庫，支持對動(dòng)態(tài)目標(biāo)信息、道路信息、地理信息、服務(wù)設(shè)施信息等各種信息查詢。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第25頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用GIS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用 GIS能夠提供輔助決議功效：控

16、制某點(diǎn)決議優(yōu)選列表（路、道口、警點(diǎn)警力、電話等）?？刂颇硡^(qū)域決議優(yōu)選列表（區(qū)域內(nèi)外相關(guān)信息）。現(xiàn)有警車、救護(hù)車駛往出事點(diǎn)路線優(yōu)選列表（最通暢路線、最近路線、行駛時(shí)間）。 平時(shí)能夠?qū)⒏鞣N緊急情況下對應(yīng)備選方案存入計(jì)算機(jī)，當(dāng)實(shí)際事件發(fā)生時(shí)，GIS將馬上自動(dòng)產(chǎn)生對應(yīng)備選方案供用戶參考決議。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第26頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用RS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用利用高分辨率遙感影像圖作為電子地圖 電子地圖是依賴于計(jì)算機(jī)顯示設(shè)備進(jìn)行顯示數(shù)字地圖。這種以數(shù)字形式存貯電子地圖，計(jì)算、檢索與查詢方便，便于傳輸與更新。它能夠存貯在磁盤或光盤（CDROM）中，便于保留和攜帶。電子地圖與“全球定位系統(tǒng)

17、”結(jié)合產(chǎn)生導(dǎo)航系統(tǒng)，使司機(jī)不但能夠及時(shí)了解道路與周圍環(huán)境信息，而且能夠隨時(shí)確定當(dāng)初地理位置。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第27頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用RS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用利用高分辨率遙感影像圖作為電子地圖 電子地圖信息起源主要有三個(gè)渠道：對城市街道和建筑物進(jìn)行實(shí)地測繪，這種方法提供電子地圖詳細(xì)、準(zhǔn)確，但成圖周期長，測繪成本高。利用地圖進(jìn)行數(shù)字化，這種方法提供電子地圖現(xiàn)勢性差，尤其在發(fā)展快城市，需要進(jìn)行修改。利用最新獲取高分辨率遙感影像圖，在遙感影像上添加上注記和專題符號(hào)，就能夠快速制成電子地圖，這種方法提供電子地圖現(xiàn)勢性強(qiáng)，成圖周期短，成本相對較低。 比較起來，利用高分辨率遙感影像圖作為

18、電子地圖，優(yōu)點(diǎn)較多。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第28頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用RS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用利用高分辨率遙感影像圖更新城市矢量道路圖 中國一些城市已經(jīng)開始使用矢量數(shù)據(jù)電子地圖，這種電子地圖便于實(shí)現(xiàn)高精度車輛定位和監(jiān)控。但矢量數(shù)據(jù)電子地圖信息起源主要是從地圖上獲取，因?yàn)榈貓D成圖時(shí)間長，城市改變快，部分矢量數(shù)據(jù)電子地圖已經(jīng)不能適應(yīng)導(dǎo)航需要。所以能夠利用經(jīng)過正射糾正后高分辨率遙感影像圖作為信息源，對道路數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。其更新方法是：選取指定區(qū)域高分辨率遙感影像圖，對圖像進(jìn)行正射糾正，由計(jì)算機(jī)從遙感影像中抽取道路信息，生成矢量數(shù)據(jù)道路地圖，利用現(xiàn)場GPS車輛軌跡信息對生產(chǎn)道路地圖進(jìn)行輔助

19、校正，最終生成實(shí)用GIS道路地圖。然后利用新產(chǎn)生道路地圖，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第29頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用3S在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中綜合應(yīng)用在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中，遙感技術(shù)以數(shù)字圖像方式提供城市范圍內(nèi)道路與相關(guān)因子動(dòng)態(tài)改變信息，它能夠在GIS中作為電子數(shù)字地圖使用，也能夠利用遙感圖像來及時(shí)更新道路數(shù)據(jù)庫。GPS提供了車輛當(dāng)前所處準(zhǔn)確位置等信息，位置信息能夠在GIS支持下，在顯示器上以“點(diǎn)”狀符號(hào)表現(xiàn)出來，直觀地向司機(jī)指示當(dāng)前車輛在道路上位置，同時(shí)該車位置信息能夠經(jīng)過無線集群通訊網(wǎng)接入控制中心局域網(wǎng)，車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器接收各個(gè)移動(dòng)車輛位置信息，并分發(fā)給與其相連各個(gè)

20、操作臺(tái)。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第30頁在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用3S在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中綜合應(yīng)用管理操作臺(tái)與監(jiān)視操作臺(tái)上安裝有GIS系統(tǒng)，它能夠把GPS定位信息在電子地圖中對應(yīng)位置上表現(xiàn)出來，地理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種車輛信息管理、顯示和分析，為管理人員和司機(jī)提供輔助決議。在突發(fā)事件時(shí)還能夠快速在地圖上準(zhǔn)確標(biāo)示出各個(gè)移動(dòng)車輛當(dāng)前位置，為公安快速反應(yīng)，緊急調(diào)度管理，組織車輛救援提供幫助。3S技術(shù)各有側(cè)重，相互補(bǔ)充，共同完成車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)所負(fù)擔(dān)各項(xiàng)任務(wù)。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第31頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)（Precision Agriculture)也被稱為因地制宜農(nóng)業(yè)（site

21、 specific farming）、處方農(nóng)業(yè)（prescription farming）。它是在信息技術(shù)支持下，依據(jù)土地空間差異，實(shí)施定位、定時(shí)、定量控制一整套當(dāng)代化農(nóng)事操作和農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)。在3S技術(shù)支持下，獲取作物生長各種影響原因信息（如土壤結(jié)構(gòu)、含水量、地形、病蟲害等）。經(jīng)過進(jìn)行農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量對比，分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異原因，獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在空間和時(shí)間差異性信息，依據(jù)每個(gè)地塊農(nóng)業(yè)資源特點(diǎn)，按需實(shí)施微觀調(diào)控，以充分利用當(dāng)代化和機(jī)械化，精耕細(xì)作，降低生產(chǎn)成本、降低環(huán)境污染、獲取高經(jīng)濟(jì)效益。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第32頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3S關(guān)系 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展受到3S技術(shù)推進(jìn)。2

22、0世紀(jì)70年代，遙感與地理信息系統(tǒng)發(fā)展，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展作了技術(shù)上準(zhǔn)備。80年代各發(fā)達(dá)國家在提升農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，對降低環(huán)境污染，節(jié)約勞動(dòng)成本、提升農(nóng)業(yè)利潤大田作物生產(chǎn)高新技術(shù)給予了廣泛關(guān)注，遙感與地理信息系統(tǒng)和決議支持系統(tǒng)開始在農(nóng)業(yè)較大范圍中應(yīng)用。90年代早期衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)民用化，推進(jìn)了3S在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用，造成了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)誕生并推進(jìn)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。當(dāng)前國外關(guān)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究，主要內(nèi)容依然集中在3S技術(shù)利用上。能夠說精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展起步很快，3S技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范應(yīng)用中預(yù)示了良好發(fā)展前景。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第33頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3S關(guān)系在3S技術(shù)支持下精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)含有以下特

23、點(diǎn)：技術(shù)性強(qiáng)：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)起源于3S在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域綜合應(yīng)用。3S技術(shù)包括到電磁波理論、圖像處理、圖像解譯、計(jì)算機(jī)硬件與軟件技術(shù)、空間分析技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航原理、測量等多個(gè)領(lǐng)域，將這些理論、方法和技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)合，含有很強(qiáng)技術(shù)性。定量化：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)目標(biāo)是經(jīng)過盡可能準(zhǔn)確地規(guī)劃諸如勞動(dòng)力、種子、肥料、農(nóng)藥等用量指標(biāo)，來最大程度地降低勞動(dòng)成本和物質(zhì)與能量消耗。3S技術(shù)在新型農(nóng)田作業(yè)機(jī)械使用，對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展起到巨大推進(jìn)作業(yè)。在這些新型農(nóng)田作業(yè)機(jī)械中，計(jì)算機(jī)能夠準(zhǔn)確控制著種子、肥料、農(nóng)藥等用量，它能夠依據(jù)不一樣土質(zhì)、作物長勢和其它農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，定量投放種子、肥料、農(nóng)藥等。所以，它含有定量化特點(diǎn)。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)

24、用第34頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3S關(guān)系在3S技術(shù)支持下精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)含有以下特點(diǎn)：定位化：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)進(jìn)行田間管理時(shí)，農(nóng)民不能顧及每塊田地上土質(zhì)差異，按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)向田間投入肥料、滅草劑和殺蟲劑，這勢必造成浪費(fèi)，或不能滿足一些地塊上田間管理要求。GPS提供準(zhǔn)確定位功效，可對田間實(shí)施“外科手術(shù)”式作業(yè)。含有GPS導(dǎo)航儀收割機(jī)在經(jīng)過每塊土地時(shí)都統(tǒng)計(jì)下作物產(chǎn)量；農(nóng)民分析這些資料，就能制訂出對每塊土地內(nèi)作物或土壤區(qū)分對待田間耕作與管理計(jì)劃，把計(jì)劃輸入農(nóng)田作業(yè)機(jī)械計(jì)算機(jī)里，在GPS定位系統(tǒng)幫助下，農(nóng)田機(jī)械能夠依據(jù)不一樣地塊差異，自動(dòng)調(diào)整種子、肥料和化學(xué)劑投放量。比如依據(jù)地塊內(nèi)部土壤結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量、不一樣土

25、壤含水量來確定詳細(xì)地塊播種疏密，這反應(yīng)出精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)田間作業(yè)含有定位化特點(diǎn)。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第35頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用RS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中作用RS是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)取得田間數(shù)據(jù)主要起源。遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中含有以下應(yīng)用：農(nóng)作物播種面積遙感監(jiān)測與估算。搭載遙感器衛(wèi)星或飛機(jī)經(jīng)過田地時(shí)，能夠監(jiān)測并統(tǒng)計(jì)下農(nóng)作物覆蓋面積數(shù)據(jù)，經(jīng)過這些數(shù)據(jù)能夠?qū)r(nóng)作物分類，在此基礎(chǔ)上能夠估算出每種作物播種面積。當(dāng)前商業(yè)銷售遙感圖像已經(jīng)到達(dá)1m空間分辨率，在這種高分辨率圖像中能夠進(jìn)行準(zhǔn)確農(nóng)作物播種面積估算。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第36頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用RS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中作用遙感監(jiān)測作物長勢與作物產(chǎn)量估算。利用遙感技術(shù)在作物生長不一樣

26、階段進(jìn)行觀察，取得不一樣時(shí)間序列圖像，農(nóng)田管理者能夠經(jīng)過遙感提供信息，及時(shí)發(fā)覺作物生長中出現(xiàn)問題，采取針對辦法進(jìn)行田間管理（如施肥、噴施農(nóng)藥等）。管理者能夠依據(jù)不一樣時(shí)間序列遙感圖像，了解不一樣生長階段中作物長勢，提前預(yù)測作物產(chǎn)量。自“七五”初開始，我國很多部門利用陸地衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星進(jìn)行大面積作物長勢和產(chǎn)量監(jiān)測研究與試驗(yàn)。這為作物長勢監(jiān)測與產(chǎn)量提前預(yù)報(bào)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第37頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用RS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中作用作物生態(tài)環(huán)境監(jiān)測。利用遙感技術(shù)能夠?qū)ν寥狼治g、土地鹽堿化面積、主要分布區(qū)域與土地鹽堿化改變趨勢進(jìn)行監(jiān)測，也能夠?qū)ν寥浪推渌魑锷鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，這些信息有利于田

27、間管理者采取對應(yīng)辦法。災(zāi)害損失評(píng)定。氣候異常對作物生長含有一定影響，利用遙感技術(shù)能夠監(jiān)測與定量評(píng)定作物受災(zāi)程度，作物受旱澇災(zāi)害影響面積，對作物損失進(jìn)行評(píng)定，然后針對詳細(xì)受災(zāi)情況，進(jìn)行補(bǔ)種、澆水、施肥或排水等抗災(zāi)辦法。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第38頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用GPS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中作用近幾年來，GPS產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，一些美國大企業(yè)提供了用于農(nóng)田測量、定位信息采集和與智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械配套DGPS產(chǎn)品。這類產(chǎn)品動(dòng)態(tài)定位精度普通可達(dá)分米和米級(jí)，并含有與地理信息系統(tǒng)和農(nóng)機(jī)智能監(jiān)控裝置通用標(biāo)準(zhǔn)接口。GPS接收機(jī)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中作用包含準(zhǔn)確定位、田間作業(yè)自動(dòng)導(dǎo)航和測量地形起伏情況。為了實(shí)現(xiàn)以上功效，GPS接收機(jī)需

28、要與農(nóng)田機(jī)械結(jié)合，伴隨農(nóng)田機(jī)械在田間作業(yè)，同時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確定位、田間作業(yè)自動(dòng)導(dǎo)航和測量地形起伏。當(dāng)前，在美國和一些歐洲國家已經(jīng)試用一個(gè)新型聯(lián)合收割機(jī)，這種聯(lián)合收割機(jī)一個(gè)主要特點(diǎn)是，在機(jī)器上安裝全球定位系統(tǒng)接收機(jī)和地理信息系統(tǒng)，它經(jīng)過差分GPS系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確定位和高度測量，利用GIS統(tǒng)計(jì)與顯示聯(lián)合收割機(jī)當(dāng)前作業(yè)位置和土地單位面積產(chǎn)量與微地形起伏情況。因?yàn)楹袦?zhǔn)確定位功效，農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠?qū)⒆魑镄枰柿纤偷綔?zhǔn)確位置，也能夠?qū)⑥r(nóng)藥噴灑到準(zhǔn)確位置。這不但有利于提升作物產(chǎn)量，也能夠降低肥料和農(nóng)藥消耗。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第39頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用GIS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中作用繪制作物產(chǎn)量分布圖。安裝GPS導(dǎo)航儀新型聯(lián)

29、合收割機(jī)，在田間收割農(nóng)作物時(shí)，每隔一定時(shí)間統(tǒng)計(jì)下聯(lián)合收割機(jī)位置，同時(shí)產(chǎn)量計(jì)量系統(tǒng)隨時(shí)自動(dòng)稱出農(nóng)作物重量，置于糧倉中計(jì)量儀器能測出農(nóng)作物流入儲(chǔ)存?zhèn)}速度及已經(jīng)流出總量，這些結(jié)果隨時(shí)在駕駛室內(nèi)顯示熒屏上顯示出來，并被統(tǒng)計(jì)在地理數(shù)據(jù)庫中。利用這些數(shù)據(jù)，在地理信息系統(tǒng)支持下能夠制作農(nóng)作物產(chǎn)量分布圖。在產(chǎn)量分布圖上描繪出每個(gè)地塊在空間分布輪廓和單位面積土地上農(nóng)作物產(chǎn)量。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第40頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用GIS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中作用農(nóng)業(yè)專題地圖分析。經(jīng)過GIS提供復(fù)合疊加功效將不一樣農(nóng)業(yè)專題數(shù)據(jù)組合在一起，形成新數(shù)據(jù)集。比如，將土壤類型、地形、作物覆蓋數(shù)據(jù)采取復(fù)合疊加，建立三者在空間上聯(lián)絡(luò)，能夠很

30、輕易分析出土壤類型、地形、作物覆蓋之間關(guān)系。地理信息系統(tǒng)與傳統(tǒng)地圖相比最大優(yōu)點(diǎn)是能夠很快將各種專題要素地圖組合在一起，產(chǎn)生出新地圖。將不一樣專題要素地圖疊加在一起，能夠分析出土地上各種限制因子對作物相互作用與相互影響，從中能夠發(fā)覺它們之間關(guān)系，如土壤PH值與產(chǎn)量關(guān)系。這對于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是很有意義。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第41頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用3S在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中綜合應(yīng)用全球定位系統(tǒng)優(yōu)勢是準(zhǔn)確定位，地理信息系統(tǒng)優(yōu)勢是管理與分析，遙感優(yōu)勢是快速提供各種作物生長與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在地表分布信息，它們能夠做到優(yōu)勢互補(bǔ)，促進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。GPS和GIS結(jié)合提供了科學(xué)種田需要定位和定量進(jìn)行田間操作與田間管理技

31、術(shù)伎倆。GPS特點(diǎn)是能夠確定農(nóng)用機(jī)械在田間作業(yè)準(zhǔn)確位置。GIS特點(diǎn)是對各種田間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和定量分析，二者結(jié)合能夠提供科學(xué)種田需要定位和定量技術(shù)伎倆，進(jìn)行田間操作與田間管理。比如，地理信息系統(tǒng)能夠依據(jù)地塊中土壤特征（土壤結(jié)構(gòu)與有機(jī)質(zhì)含量）和土地條件（土地平整度與澆灌），結(jié)合GPS接收機(jī)提供位置數(shù)據(jù)，指揮播種機(jī)進(jìn)行定量播種，播種疏密程度與土地肥力和土壤質(zhì)地等作物生長環(huán)境相適應(yīng)。在GIS和GPS指揮下，農(nóng)藥噴灑機(jī)能夠去病蟲害發(fā)生地自動(dòng)噴灑農(nóng)藥。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第42頁在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用3S在精細(xì)農(nóng)業(yè)中綜合應(yīng)用遙感和GIS結(jié)合提供了各種數(shù)據(jù)源，這為建立農(nóng)田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫奠定了基礎(chǔ)。搭載在農(nóng)用機(jī)械

32、上地理信息系統(tǒng)能夠統(tǒng)計(jì)下各種農(nóng)田操作過程中取得數(shù)據(jù)，如作物品種、播種深度、噴灑農(nóng)藥類型、施肥和澆灌，以及收獲產(chǎn)量，同時(shí)統(tǒng)計(jì)下田間作業(yè)時(shí)位置與范圍、澆灌量、化肥使用量、農(nóng)藥噴灑量、噴施部位、使用時(shí)間、當(dāng)初天氣情況，這些都能夠統(tǒng)計(jì)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，日積月累，形成農(nóng)田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。另外，也能夠經(jīng)過觀察，將作物生長情況，田間管理辦法和生態(tài)環(huán)境等數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)庫中。農(nóng)田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)輔助決議支持系統(tǒng)主要科學(xué)依據(jù)。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第43頁3S在土地研究中應(yīng)用RS技術(shù)在土地領(lǐng)域應(yīng)用 常規(guī)土地資源調(diào)查方法，獲取數(shù)據(jù)周期長而且精度差，數(shù)據(jù)和圖件管理、傳輸、分析伎倆落后，無法提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全方位信息。加上每年

33、土地利用和土地覆蓋情況都在改變，往往使耗資巨大調(diào)查結(jié)果難以反應(yīng)當(dāng)前土地資源現(xiàn)實(shí)狀況，而應(yīng)用遙感技術(shù)則能夠快速取得土地利用和土地覆蓋動(dòng)態(tài)改變信息。 我國從20世紀(jì)80年代起逐步應(yīng)用航空和航天遙感技術(shù)和方法，進(jìn)行土地資源調(diào)查和土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第44頁3S在土地研究中應(yīng)用RS技術(shù)在土地領(lǐng)域應(yīng)用 從1981年到1984年用560幅MSS衛(wèi)星圖像，參考地形圖和航空像片，在全國進(jìn)行了一次土地資源概查。量算了全國和各省土地面積，編制了738幅1：25萬土地利用現(xiàn)實(shí)狀況圖，并首次提供了16類土地資源面積。1986年至1990年用陸地衛(wèi)星TM圖像和中國資源衛(wèi)星圖像進(jìn)行了“三北防護(hù)林”資源

34、調(diào)查和評(píng)定。對400萬km2國土進(jìn)行了遙感調(diào)查；編制了1:50萬土地類型、森林分布、森林動(dòng)態(tài)、草地等級(jí)、土地評(píng)價(jià)等圖件，并建立了國家森林資源清查數(shù)據(jù)庫。1985年至1990年間，用遙感技術(shù)對西藏120萬km2面積進(jìn)行了土地利用調(diào)查，首次提供了西藏地域土地資源詳細(xì)資料。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第45頁3S在土地研究中應(yīng)用GIS技術(shù)在土地領(lǐng)域應(yīng)用 地理信息系統(tǒng)最早是由土地部門發(fā)展起來。盡管在不一樣土地部門中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)名稱不一樣，但它們實(shí)質(zhì)上都是與詳細(xì)部門相結(jié)合地理信息系統(tǒng)軟件。應(yīng)用在土地領(lǐng)域地理信息系統(tǒng)主要包含：土地管理信息系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要面向土地管理部門，為便于廣大基層土地管理部門接收與使

35、用，它往往含有使用靈活便捷、用戶界面友好、便于操作等特點(diǎn)。土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。這類系統(tǒng)主要用于土地利用現(xiàn)實(shí)狀況遙感調(diào)查和動(dòng)態(tài)改變監(jiān)測。它主要以TM、SPOT和我國資源衛(wèi)星獲取遙感信息作為數(shù)據(jù)源，利用圖像分類和模式識(shí)別技術(shù)，對土地利用改變頻繁地域進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測。在基于GIS本底數(shù)據(jù)庫支持下，實(shí)現(xiàn)土地利用情況改變調(diào)查。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第46頁3S在土地研究中應(yīng)用GIS技術(shù)在土地領(lǐng)域應(yīng)用地籍管理信息系統(tǒng)。地籍是反應(yīng)土地位置、數(shù)量、質(zhì)量、權(quán)屬、用途等基本情況資料。地籍管理信息系統(tǒng)是國家與地方土地管理部門實(shí)現(xiàn)地籍管理當(dāng)代化支持工具。依據(jù)地籍管理各項(xiàng)事務(wù)要求，在地籍管理信息系統(tǒng)支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)包含圖

36、形庫、屬性庫和法律文件數(shù)據(jù)庫管理、各種地籍圖件編輯與檢索、查詢統(tǒng)計(jì)以及地籍權(quán)屬改變修改和各種圖表與文件輸出。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第47頁3S在土地研究中應(yīng)用GPS技術(shù)在土地領(lǐng)域應(yīng)用GPS因?yàn)槎ㄎ桓呔群蛻?yīng)用靈活性，當(dāng)前已經(jīng)成為土地調(diào)查中進(jìn)行空間定位主要伎倆。在土地資源分布調(diào)查中，GPS能夠作為獨(dú)立數(shù)據(jù)獲取伎倆之一。對于權(quán)屬劃撥引發(fā)用地類型改變情況，能夠使用GPS接收機(jī)在野外獲取改變區(qū)域定位數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上對土地資源數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。因?yàn)闄?quán)屬劃撥引發(fā)用地類型改變，并沒有造成地塊物理性質(zhì)改變，遙感圖像上無法反應(yīng)出來。另外，在土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測中，GPS能夠作為遙感技術(shù)輔助定位伎倆。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用

37、第48頁3S在全球改變研究領(lǐng)域應(yīng)用全球改變是指氣候和地表及地表以上各種因子間相互作用造成環(huán)境改變。它包括到巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈。全球改變受到自然過程和人類活動(dòng)共同影響，當(dāng)前已出現(xiàn)全球變暖、大氣溫室氣體濃度增加、臭氧洞擴(kuò)大、地表植被覆蓋和土地利用改變等幾個(gè)比較重大環(huán)境問題。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第49頁3S在全球改變研究領(lǐng)域應(yīng)用全球改變研究技術(shù)支撐是遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、全球定位技術(shù)與高速數(shù)字通訊網(wǎng)。遙感技術(shù)提供了地球上環(huán)境與資源動(dòng)態(tài)改變信息，地面衛(wèi)星接收站與數(shù)字通訊網(wǎng)分別實(shí)現(xiàn)天地之間通訊傳輸與地球不一樣區(qū)域分布式數(shù)據(jù)庫聯(lián)網(wǎng)，地理信息系統(tǒng)完成地球資源與環(huán)境信息分析任務(wù)，全球定位技術(shù)提

38、供了地球表層觀察地點(diǎn)準(zhǔn)確位置等信息，以上技術(shù)各有側(cè)重，相互補(bǔ)充，在全球改變研究和對地觀察研究中發(fā)揮著主要作用。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第50頁3S在全球改變研究領(lǐng)域應(yīng)用RS技術(shù)在全球改變監(jiān)測中應(yīng)用 遙感技術(shù)是全球改變動(dòng)態(tài)監(jiān)測主要伎倆。利用遙感技術(shù)獲取全球改變信息，時(shí)間周期很短。天空中運(yùn)行氣象衛(wèi)星，能夠一天兩次監(jiān)測同一地域，法國SPOT地球觀察衛(wèi)星，在需要時(shí)能夠35天間隔觀察同一地域，美國發(fā)射地球觀察衛(wèi)星，以1618天時(shí)間間隔觀察一樣地域。3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第51頁3S在全球改變研究領(lǐng)域應(yīng)用GIS技術(shù)在全球改變監(jiān)測中應(yīng)用全球改變數(shù)據(jù)檢索與查詢。如全球改變研究中，海陸氣相互作用和水循環(huán)在全球改變區(qū)域

39、響應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。其研究中，包括大氣、海洋、地理、水文和生態(tài)各種學(xué)科大量數(shù)據(jù)和各種遙感資料，它需要利用GIS技術(shù)進(jìn)行管理、檢索和查詢。負(fù)擔(dān)全球改變方面各種分析。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第52頁3S在全球改變研究領(lǐng)域應(yīng)用GIS技術(shù)在全球改變監(jiān)測中應(yīng)用進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)區(qū)域要素間相關(guān)分析。降水會(huì)影響水資源管理、農(nóng)業(yè)以及旱澇發(fā)生。降水是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)相關(guān)主要?dú)夂蜃兞恐?。所以，利用GIS對氣象衛(wèi)星等提供降水遙感觀察資料進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，能夠?qū)σ粋€(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供主要科學(xué)依據(jù)。 利用地理數(shù)據(jù)庫各種數(shù)據(jù)，預(yù)測全球改變對某一區(qū)域演變趨勢。比如，后東北小興安嶺生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生什么改變？對各種可能出現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行模擬。比如，全球

40、變暖所引發(fā)海平面上升將對沿岸地域社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生顯著影響。假如海平面升高20cm，海洋沿岸將會(huì)有哪些地域被淹沒？在可能被淹沒區(qū)域，包含哪些城市，采取哪些辦法，能夠防止城市被淹沒，這些都需要GIS分析。 3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用第53頁3S在全球改變研究領(lǐng)域應(yīng)用GPS技術(shù)在全球改變監(jiān)測中應(yīng)用利用GPS定位技術(shù)監(jiān)測氣候變暖造成海平面上升。全球變暖引發(fā)極地冰蓋融化和全球海水密度降低會(huì)造成海平面上升，但海平面上升也能夠由陸地垂直運(yùn)動(dòng)引發(fā)。怎樣將陸地垂直運(yùn)動(dòng)引發(fā)海平面上升與氣候變暖造成海平面上升區(qū)分開來，采取驗(yàn)潮站來監(jiān)測海平面改變有其固有缺點(diǎn)。因?yàn)轵?yàn)潮站所在陸地垂直運(yùn)動(dòng)（如結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，人為原因引發(fā)局部地面沉降等）將直接影響驗(yàn)潮結(jié)果，由此得出海平面改變結(jié)論是不準(zhǔn)確、不可靠。利用GPS定位技術(shù)，在沿海若干個(gè)均勻分布驗(yàn)潮站參考水準(zhǔn)點(diǎn)上建立GPS網(wǎng)，經(jīng)過高精度GPS觀察，將網(wǎng)中各點(diǎn)聯(lián)測到由空間大地測量技術(shù)建立地球質(zhì)心參考框架（ITRF）中去。這么便能提