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3s遥感技术

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3s遥感技术范文第1篇

关键词:3s;林业;现状;趋势

一、前言

3S即地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和遥感技术(RS)的总称[1]。3S技术及其集成是当前定位技术、遥感技术、地理信息技术、测绘技术、地图制图技术、计算机技术等技术的结合与综合运用[2]。本文通过查阅参考文献,研究3S技术的发展运用现状,同时了解其在林业研究中的应用现状。

二、3S技术的发展现状与应用

(一)概念解析

1.地理信息系統(GIS)

地理信息系统是在计算机软、硬件系统的支持下,对整个或部分地球表层空间中有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统[3]。GIS最初运用于地质体的建模、数据管理方面,后来开始运用了边坡监测等方面,运用范围逐渐扩大。

2.全球定位系统(GPS)

GPS是一种以军事为主要目的兼顾民用的全球定位导航系统,由卫星星座、地面控制以及用户设备三个部分组成,由美国军方研发[4]。随着北斗卫星导航系统区域导航系统投入正式运行,标志着中国的北斗卫星导航系统初步建立;截至到2016年,中国已发射了23颗北斗导航卫星[5]。

3.遥感技术(RS)

遥感即在远距离或高空利用传感器采集地面辐射的电磁波谱信息,根据地物产生的波普信息进行地物识别、分析与应用。遥感技术即相当于在高空中的一双“眼睛”,对地物实行信息采集与获取。

(二)3S技术的应用现状

3S技术在上世纪90年代被提出,在林业、农业、生态环境保护等众多领域得到广泛应用并产生出巨大的经济效益与社会效益。

1.林业

3S技术在林业技术方面的突破口可归为三个方面:①在常规育种技术和生物技术相结合方面有所突破,以解决林木生长率较低、森林质量较差和人工林病虫害较严重等问题,达到"高产、优质、高效和稳定”。②在森林资源管理与信息技术相结合方面有所突破,通过发展”3S”技术,在森林资源调查、监测和图像处理方面有较大的进步,不仅在全国森林资源管理上得到推广应用,同时逐步普及到县(市)林业局和林场生产管理上;③在多目标的森林资源培育技术方面有所突破,形成森林资源培育、农林复合经营、防护林建设等森林资源环境综合配套技术体系。随着高新技术的发展,我国森林资源管理在航天遥感、航空遥感、雷达遥感、GPS定位技术及GIS地理信息系统等学科领域的发展与应用上实现革命性的飞跃,加速了我国森林资源经营管理由粗放型向集约型方向的转移,使我国的林业信息技术逐步向世界先进水平靠拢。计算机技术是当代三大高新技术之一,随着以电子计算机为中心的”3S一体化"技术及网络技术的迅速发展,以其为技术手段的森林资源综合管理的可操作性越来越明显,展示了广阔的发展前景。建立区域性森林资源地理信息系统(GIS),以高时空分辨率,多层次、动态描述森林资源的时空分布特征,描绘森林资源的动态变化规律,研究和探索森林资源在区域内的空间分布状况以及相应的时空演替规律,为科学合理地经营管理,实现森林资源的持续发展和分类经营提供依据。运用GIS技术,将调查数据、基本地理要素、小班区划界线、专业调查数据等有机地结合起来,应用在森林资源调查、资源分析及森林经营管理等各项林业活动中,将会产生巨大的效益。“3S一体化”技术在多资源综合调查及动态监测中的应用地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和全球定位系统(GPS)随着计算机技术、无线电技术以及地球环境科学的发展从各自相对独立发展阶段进入相互融合、相互渗透和共同发展阶段。”3S一体化"技术为森林资源清查、野生动植物资源等多资源调查提供有力的技术手段,通过不同年度卫片光谱特征性质的分析来进行动态监测。同时,地理信息系统可以将森林的自然及社会经济属性转述为数字形式,从而为森林资源全方位多层次的综合管理提供有力的技术支持,在遥感、地理信息系统和全球定位系统现有技术的基础上,进一步完善森林资源清查、灾害调查、监测与预测预报、森林信息动态更新的”3S”一体化技术与分析处理系统;开发网络GIS与微型GIS系统,逐步形成以网络为传输工具、网络GIS为传输平台、微型GIS为林业数据管理、遥感为数据更新信息源的林业信息共享服务信息产业,为林业生产和生态监测、灾害预报等提供遥感制图、信息更新、辅助决策等信息技术服务,提高林业生产整体水平。

2.生态环境监测

利用3S技术,结合RS遥感影像数据以及地形、气象等其他观测数据,构建评估模型,对生态环境质量进行动态监测。我国学者利用3S技术在生态方面进行了诸多研究:肖荣波等人利用3S技术对城市绿地进行覆盖清查、三维量估测、生态质量监测等研究,将3S技术用于城市绿化生态监测[6];胡广录等人利用3S技术构建模型模拟方法,分析干旱荒漠区斑块状植被空间格局及其防沙效应研究,将其应用于土壤风蚀研究领域[7];朱卫红等人利用3S技术构建湿地生态安全预测模型,对图们江流域湿地生态安全进行预测研究[8]。

3s遥感技术范文第2篇

关键词:森林资源综合监测 研究进展

1、森林资源监测的内容和建设构想

我国现在各方面的监测体系很多,林业部门除了国家森林资源连续清查监测体系外,还有沙漠监测、生态定位观测、森林病虫害观测等,中国林业科学研究院还提出了森林环境监测体系。各种调查监测体系如何协调配合,从而实现跨部门、多学科共同监测国家的土地资源利用的目标。在科技高速发展的今天,依靠先进的计算机技术、遥感技术、GIS 技术与地面调查相结合是建立我国林业科学监测体系的必由之路。要建立科学的监测体系,首先必须对监测对象的现状有科学的认识,认识监测对象发展的科学规律。目前,我国森林资源监测的内涵和任务正发生巨大的转变,一是由单一林木蓄积调查为主的资源调查向森林资源和生态状况综合监测转变;二是由资源现状调查向动态监测转变;三是由以地面调查为主向地面调查与应用科学技术全面结合转变;四是由单独的技术调查向技术和执法性相结合的调查转变。为了适应林业工作向生态环境建设的战略性转变,监测工作必须首先实现战略性转变:从单项的监测向综合的、动态的资源和生态环境监测、分析和评价转变;从侧重于宏观监测向宏观监测、重点生态环境保护与治理工程效益监测评价并重转变;从以地面调查为主要手段的监测评价方法,向以广泛应用高新技术为标志的监测评价方法转变;从单纯搜集信息向信息更新与管理,为决策的每一个环节提供服务转变。国家林业资源和生态环境监测评价体系的内容组成部分有森林资源监测体系、野生动植物监测体系、荒漠化监测体系、林火监测体系、湿地监测体系、生态工程监测体系、森林生态环境监测体系、其他监测体系。基于对生态建设、生态安全、生态文明这一林业发展总体战略思想的认识,我国提出了森林资源与生态状况综合监测体系建设的总体战略思想:确立以森林资源连续清查为主体、各专项监测相结合的国家森林资源综合监测系统和以森林资源规划设计调查为主体、各专题调查相结合的地方森林资源监测系统为体系建设的总体框架。

2、森林资源动态监测新技术

2.1 3S技术

3S是地理信息系统(GeographicalInformation System,简称GIS)、全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)和遥感技术(Remote Sensing,简称RS)这3项的全称缩略,集信息获取、信息处理、信息应用于一身,具有快速、实时的空间信息获取与分析能力,是构成地理信息产业的支柱产品和技术,也是应用于森林资源动态监测的一种技术手段和科学方法.3S技术中,GPS主要被应用于实时、快速地提供目标,包括各种传感器和运载平台的空间位置,利用其定位功能,快速准确地测量控制点坐标,辅助遥感图像的几何纠正,可大大提高工作效率和精度.RS用于实时或准时提供目标及其环境的语义和非语义信息,及时地对GIS进行数据更新,具有快速机动性和高分辨率的特点,GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理,为信息的处理、信息的应用提供强有力的工具,可进行动态仿真、模拟,进行最优化决策,是3S技术集成的基础平台,3者的结合与集成已成为空间科学的发展方向和必然趋势,该技术不受气候、日照影响,能穿透云层并能全天候工作的雷达卫星遥感技术等.20世纪80年代中期,美国林务局就在资源、流域、生物多样性保护等方面的管理监测中广泛推广GIS,GPS,RS技术和计算机等先进手段,目前美国已突破传统的森林资源调查和监测范围,渗透到全球环境变化监测和森林保健监测(FHM)研究,利用航天遥感技术建立大范围的森林生态图和森林健康指数图,对森林的生物和环境因子,森林的健康状况进行连续和动态的研究与监测。我国也是开展3S技术较早的国家之一,国家十分重视对3S技术的研究,一直都把遥感技术、GIS作为优先发展的技术,国家高技术发展计划也把遥感技术及3S技术的发展列为重点加以资助,并取得了一些重大科技成果,成功地实现了一些实用的集成模式。

2.2抽样技术

在动态监测体系中,除3S技术外,传统的抽样技术必不可少.基本的抽样方法,如简单随机抽样、分层抽样、整群抽样、二阶与多阶抽样、系统抽样在林业资源调查及监测中都有所应用.应用抽样技术与3S技术相互协作进行调查和监测,可充分展示现代科技赋予现代林业的高效率、低成本、高精度的特点.美国林学界从20世纪70年代后期开始两阶抽样方法研究,先后设计出3种HPS/PPS抽样方法,20世纪90年代设计出的第3种方法,即第1阶为水平点抽样,第2阶为简单随机抽样,随机样本限制在第1阶样点内,样本选取是按与直径平方成比例的概率进行,特别适用于大面积的总体调查,而且对树龄较大的天然混交林更呈现出它的优点.国内在林业抽样方面的研究也较深入,如在森林资源清查中应用2期抽样方法进行动态监测,另外还有PR抽样、角规点抽样等方法,且仍在不断探索准确、高效、费用少的抽样方法。

3、展望

3.1提供更有时效的重复观测能力

即有较短的重复观测周期,并能较快地得到数据。这对于许多应用是非常重要的,特别是对于灾害的监测,常需要1天以内甚至数时小时的重复观测时间才能有效地监视和评估灾害,及时采取措施。

3.2进一步细化波谱分辨率

以期提高缩小波段波谱长度,获取监测对象中更有针对性和更具体的信息。增加波段总数,为研究同一对象提供了更多的波段选择。

3.3多数据源综合分析和利用

目前卫星遥感主要有光学遥感和微波遥感两大部分,两者各有特点。光学遥感技术成熟,谱段所含信息丰富,数据容易理解,但很难探测云层覆盖下的区域,而微波有穿透能力,能全天候全天时工作,但信号处理复杂;光学数据能描述地物的化学物理性质,微波则适于反映地形及表面结构特征。充分利用两种遥感的特点,取长补短,能得到更好的监测效果。

3.4推广应用遥感技术

提高数据的处理加工能力和服务水平,发展小卫星来降低成本。

参考文献:

[1]张增祥.我国资源环境遥感监测技术及其进展[J].中国水利,2004, (11).

[2]王晓海.现代遥感卫星应用及商业化发展[J].中国航天, 2004,(2).

3s遥感技术范文第3篇

关键词:3S;地籍测量;遥感技术;管理

引言

3S测绘技术和计算机技术的快速发展,给予建立起全国性的地籍管理信息化系统创造了极大便利。地籍测绘离不开权属临界点和临界地址,对于测量的要求是既要精确又要全面,3S技术的出现将以往国土资源管理中难题如工作量大、图件数据变更困难等给予了很好的解决,并系统地优化了国土资源的管理工作,确保地籍管理的成果能够有效运用,服务社会,在国土资源信息系统的数据管理、更新和运用重发挥着重要的作用。

1 地籍测绘的重要性

地籍测绘为我国社会、经济建设提供了有力的保障,是我国地籍管理工作的重要组成部分,同样是地理信息资源不可或缺的一部分。近年来,随着城市化进程的不断加快,城市地籍信息逐渐成为城市建设重要的基础信息。在进行地籍信息采集工作时,应用最多的技术要属3S技术,通过3S技术的应用可以快速、准确的获取地籍信息,而且可以安全有效地管理地籍数据库。目前,我国相关部门已经充分认识到地籍测绘工作的重要作用,并运用科学发展观理念对地籍测绘工作进行指导。

2 3S技术的具体内容

2.1 地理信息系统(GIS)技术

地理信息系统虽然与一般信息系统一样都可以储存和管理数据,但是地理信息系统可以将用空间的形式将数据展现出来。地理信息系统的功能在于对于数据进行采集、处理和分析等操作,其数据集成能力极强,同时其还具备空间模拟能力,有利于各地域在进行地籍测量和管理时统计和分析资料及数据,并为预测和统计工作创造便利。

2.2 遥感技术(RS)

遥感技术可在远距离探测物体的信息并又可以不接触物体。其工作原理是在高空或外层空间的可供测量的平台上,利用光、红外线、微波等电磁探测器,对地面物体的性状及所处环境,进行摄影、扫描,通过信息感应,进一步对数据进行处理和传送来获得所需的信息。比如,可见光、微波或激光等其测量的依据就是依靠光线对物体的反射,将所需测定物体的环境及性状,经过光线反射的电磁波,经过校正、换算和识别等步骤,进一步得出比较具体的所需遥感图像。遥感技术多用于实时或快速检测目标环境的语义或非语义信息,监测地表环境的变化,及时的更新GIS数据。在进行地籍测绘时,遥感技术一般用于比例范畴中等或比较小的地形图的处理。动态监测作为遥感技术之一,在地籍测绘中已被广泛使用,其监测的目标是土地的利用率及其有关资料,将测得的数字或图形等经过计算机的处理,把测得的数据及信息变得更易被人研究和分析,并设置监测周期,定期对土地的有关数据进行整理和对比,最后获得所需的科学依据。由此可见,遥感技术的优势在于其操作简单,成图速度快,不受地域的空间因素影响,资料和数据具有较高的显势性和可判读性。

2.3 全球定位系统(GPS)技术

GPS即全球定位系统,GPS即全球卫星定位系统,由空间卫星部分、地面监控和用户设备三方面构成。GPS的精准度和灵活性很高,并且其操作简单,可以非常迅速的覆盖全球,以极快的速度进行数据传输,形成三维图像,连续作业等优点。GPS技术的发展和普及速度极快,在现阶段的地籍测绘中已成为其不可或缺的手段,如PTK技术,其通过GPS技术定位每块地域的权属界址点,其精度可达厘米级别,精确性极高。但在利用GPS(PTK)技术进行测绘是要注意:第一,在基准站200米范围内不能有太强的电磁干扰,同时基准站所处的上空位置要空旷且无干扰,以免影响测绘数据的精确性;第二,提前对卫星星历做好预报工作,PTK作业要选择在卫星数目多且PDOP值比较低的时候进行,这样便可以以有效保障数据的客观性;第三,由于GPS的信号接收会因障碍物的阻挡而受到影响,因此要选择地域开阔的地方作为GPS信号的接收点,这样才不会影响测绘工作的顺利进行。

3 3S技术在现代地籍测绘中的应用

目前,随着经济、科技的发展,人们越来越关注土地的地籍信息,3S技术的飞速发展,为地籍测绘工作提供了很大的便利,而且3S技术的应用空间也更加广泛。对于地籍信息数据源来说,3S技术在外业测绘、内业建库等方面起到了很大的作用。3S技术在地籍测绘中发挥着十分重要的作用,其技术也存在一定的弊端。为了提高3S测绘技术的精确度,在具体的测绘施工中可以对三种技术实现集成应用,提高综合分析能力。3S集成技术是利用GPS全球定位系统、地理信息系统技术以及遥感技术三项技术,实时高效地观测土地,集成技术最大的优点便是不需布设地面控制站,或者布设很少的地面控制点,通过航天航空手段实时对各项遥感信息进行观测定位,并及时跟踪测量。

3.1 GPS技术在地籍测绘中的应用

全球定位系统可以对遥远地区进行高精度定位计算,为地籍测量工作提供准确的地理坐标。GPS技术设备高度自动化,且体积小,为测量工作降低了人力和物力成本。其次,GPS测绘技术可以改变测量的进度,传统测量数据往往会受到网的大小因素影响,致使数据的几何形状不能被调整,进而为地基测量工作带来了很多不便。使用GPS技术则可以依据实际情况,对设置点做出长短及距离的调整,进而促使数据的分析可以实现从面到线,从线到点的变化。此外,GPS测绘技术不受天气等因素的影响,可以进行实时测量,同时其数据结果可实现全球共享。

3.2 遥感(RS)技术在地此测量工作中的应用

遥感测绘技术比野外测量技术测量的数据更为准确,同时可以扩大观测的范围,不管是静态还是动态的物体都可以瞬间成像。利用遥感技术不仅可以为地籍数据库提供分辨率极高的影像数据,还可以在偏远地区收集数据,其技术同样不受天气影响。

3.3 GIS在地籍测绘中的应用

在完成上述工作以外,还需要做好外业调查记录的整理工作,即以县区为单位,建立统一化的土地利用数据库,依据相应的技术要求及规范,完善有关的调查记录,将土地的图形数据并结合其表单数据开展属性分析工作,实现数据库中图形、影像及属性等土地数据利用。因此,地理信息系统的应用工作非常重要,其包含了大型的关系型数据库,也是系统后台管理数据的应用体现,将采集到的各类土地数据结果储存,以便于合理的土地划分利用,将有关的影像、属性及空间数据有效的运用起来,将一体化的数据管理贯彻实施,经过网络技术的配合,以集中式和其分布式为原则,有效的进行勘探数据的存储及管理。我国国土资源信息网络的建设是随着网络技术的更新而进步的,不断在完善我国的土地利用信息,促使其可以处于先进性、高速性和大容量化的良好运营状态下,并依据我国有关的结构划分实现分级运营,便于不同互联网之间可以实现其数据的传输、交流和协调。因此,这就需要有一个良好的信息网络环境和服务系统,来保证不同地域间信息交流的顺利进行。

4 结束语

综上所述,3S技术既为现代城镇地籍测绘提供了数据支持,同时也更新了地籍测绘的技术手段。不论是GIS技术、遥感技术,还是GPS全球定位系统,都在现代城镇地籍测绘中发挥着十分重要的作用。而且,随着科学技术的不断发展,3S技术在未来会应用的更加广泛,地籍测绘工作也会更加科学。

参考文献

[1]马瑞衢.地理信息系统在土地资源管理中的应用[J].现代农业科技,2013,23:347-348.

3s遥感技术范文第4篇

【关键词】道路与铁道工程;GPS;航测遥感;GIS

众所周知,道路工程通常包括勘测设计、施工建造、运营管理3个阶段,在这3个阶段中,测绘技术都起着十分重要的作用。随着空间技术、计算机技术和信息技术以及通信技术的发展和在各行业中的不断渗透、融合,使得测绘学在这些新技术的支撑和推动下,出现了以“3S”技术为代表的现代测绘新技术,使测绘学科从理论到手段发生了革命性的变化,这些变化必然会影响到道路工程各个阶段的测量方式。本文结合3S技术的最新发展,综合介绍我国道路工程不同阶段中3S技术的应用现状。

1.全球卫星导航定位系统的应用

全球卫星导航定位系统GNSS是指利用人造地球卫星进行导航或定位的技术系统。目前国际上全球卫星导航定位系统主要包括美国的GPS,俄国的GLONASS,欧盟的GALILEO等,我国也自主研制了“北斗”卫星导航广域增强系统。其中,GPS是目前应用最广泛的全球卫星导航定位系统,其技术的最新进展代表了全球卫星导航定位系统的主要发展方向[1]。

2.地理信息系统的应用

地理信息系统(GIS)是在计算机软件和硬件支持下,把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统,在铁路和公路工程的勘测设计中正得到愈来愈多地应用。将GIS用于铁路和公路工程建设可以保持各种数据的统一、规范,便于提高工程建设的效率,GIS和RS结合,可以获得三维地理信息的遥感图像信息,并利用其进行纵横断面分析、坡度分析等工作,从而实现三维铁路和公路工程设计、桥梁设计、景观设计等。

3.航测遥感技术的应用

当前多平台多传感器的航空航天遥感数据的获取技术趋向于高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率。遥感图像宏观、逼真、丰富的信息为道路与铁道工程的选线、工程可行性研究、路线工程地质条件和水文条件的评价、工程初步设计提供了充分的信息源,已经成为铁路勘测设计中关键的核心技术之一[2]。利用航测遥感技术测绘大规模大比例尺(以1:2 000比例尺为主)地形图,建立数字地形模型,已经成为新线铁路勘测设计的基础数据;遥感工程地质和水文地质综合信息填图已成为绕避地质灾害、确定铁路线路走向不可缺少的控制性因素。航测遥感技术取代了繁重落后的地面测图工作,改变了铁路勘测设计的程序,引起了铁路勘测设计发生了革命性飞跃,成倍地提高了铁路勘测的速度,大大缩短了勘测的周期,提高了铁路勘测设计的质量。

以上实例表明,GIS技术在道路与铁道工程勘测设计中的应用,大大推进了勘测设计一体化、智能化的进程。

4.施工阶段主要以GPS的应用为主

4.1 采用静态GPS建立高精度平面工程控制网

在桥梁和隧道工程中,目前最为广泛的是应用GPS技术进行控制测量。杭州湾跨海大桥是当前世界第一长跨海大桥,跨海段长达31.5 km,海上无任何自然岛屿,其平面控制采用静态GPS按B级精度的要求施测[3];乌稍岭隧道全长20 km,是我国目前最长的铁路隧道,其洞外控制也采用GPS技术,现在该隧道已经全线贯通交付使用。这些大型工程的建设都说明,利用GPS技术进行大型工程的控制测量,不仅可以满足工程建设的精度需要,而且能够加快工程建设的进度。

4.2 通过GPS高程拟合建立高程控制网

目前,GPS高程测量精度较低,主要原因是无法准确获取各点的大地高和高程异常值。较常用的计算高程异常方法是:利用测区里的若干个已知水准点,采用解析内插、曲面拟合等方法确定测区的似大地水准面,进而求出各点的高程异常。数座特大型桥梁工程测量的试验分析表明:在小范围的桥梁工程区域内,当地形较为平坦时,利用2~3 h的GPS静态观测成果,经过拟合计算,可获得二等精度的高程成果;而利用1~2 h的观测资料,可获得三、四等精度的高程拟合成果[4]。

4.3 利用GPS-RTK技术进行工程放样

GPS技术在施工阶段的应用除了建立施工控制网外,近年来随着RTK技术的不断完善,在工程放样中也同样得到了广泛应用,从而大大降低了放样的计算工作量和外业观测强度,提高了作业效率。

5.运营管理阶段3S技术开始得到应用

5.1 GPS技术在变形监测中正得到广泛的应用

大型工程结构的变形监测,一直是道路与铁道工程运营管理阶段的重要课题,目前,利用GPS技术正在成为变形监测的重要技术手段。例如,虎门大桥GPS(RTK)实时位移监测系统,能够实时监测整桥3个方同的x,y,z位移和大桥的扭转角,并能对各点的数据进行记录回放[5]。GPS监测大桥位移的实时性和高采样率的数据为大桥的状态分析提供了方便的条件,也为大桥的管理部门的决策提供了依据,使大桥的安全得到了保障。

5.2 遥感技术开始得到深入认识并开展应用

目前我国已经利用航测遥感技术完成了大量的既有铁路复测和地质病害调查工作,对成昆、宝天、宝成等10余条地形地质条件复杂,路基、地质病害较严重的既有铁路重点区段和重要工程进行了遥感地质病害调查,从而为铁路工务管理提供了及时有力的信息保障。

6.结语

3S技术的迅速发展及应用,极大地提高了我国道路与铁道工程可持续发展的能力。在施工阶段,GPS技术已经成为大型工程控制测量的主要技术手段,同时在地形测绘和施工放样中也得到了得到越来越多的应用。在运营管理阶段,我国已经初步形成了应用3S技术对铁路公路工程进行全面管理和综合服务的新格局,在铁路和公路日常安全运营管理、土地管理、技术改造、病害调查与预防、信息化建设中发挥了基础性的作用,有力地推动了我国陆上交通事业的现代化。因此,大力推广3S技术在道路与铁道工程中的普及应用,对于促进我国道路与铁道工程的可持续发展具有重要意义。

参考文献

[1] 宁津生,王正涛.测绘学科发展综述[J].测绘科学.2005,31(l):9-15.

[2] 胡志贵,韩改新.航测遥感技术在铁路建设中的应用与开发[J].铁道勘察.2006(5):16-20.

[3] 于兴泉,卢照辉,倪建夏.跨海长桥测量技术研究[J].桥梁建设.2006(3):34-36.

[4] 吴迪军.GPS在现代桥梁工程测量中的应用综述[J].铁道勘察.2006(2).

[5] 过静珺,戴连君,卢云川.虎门大桥GPS (RTK)实时位移监测方法研究[J].测绘通报.2000(11):4-5.

3s遥感技术范文第5篇

关键词:3S技术;测绘工程;发展

中图分类号:P2文献标识码: A

“3S”三大子系统在功能方面各有千秋,不过也有其各自的缺陷与不足。GIS 技术可实现超大空间、属性信息的统筹化管理,且空间分析能力较强,不过数据源较为缺乏; RS能获取多时相、大面积的数据,不过管理和定位数据方面明显不足; GPS具有全球性、持续定时定位等特点,但在数据管理和显示中略有不足,因而“3S”集成已是必然发展趋势。“3S”的融合主要有下列几种形式: 1) GIS和RS 融合;2) GIS 和GPS相互融合; 3) RS和GPS之间的融合;4) GIS、GPS与RS三者间的融合。整体来看,整个结合过程经历了从低到高级、从分散到集成的过程。

一、基本概念与功能

地理信息系统,即以计算机技术为支撑,根据其空间分布及自身属性,将各类地理信息按照某种特定格式进行输入、检索、或综合分析。地理信息系统的功能在于:以数据为中心,对之进行采集处理、存储管理和变换重构、空间统计与分析 (拓扑叠合、数字地形分析等等)、产品制作以及二次开发等。

遥感,即对物体本身不产生接触,通过传感器来搜集物体的电磁波信息,并对之进行处理,以确定目标物的性质、几何形态及变化规律等。运用遥感技术,我们可掌握环境数据并对之进行动态、同步监测,从而获取准确的环境信息,它具有信息齐全、耗时短、不易受限等众多优点。

全球卫星定位系统,又叫“球位系”,它主要是借助卫星通讯技术,通过导航卫星来测量时间或距离,属于在中距离圆型轨道上运行的一个卫星导航系统。球位系可根据工作卫星的信号来确定目标位置,具有全天候、不间断定时定位的基本能力,可帮助我们解决地球导航与定位等系列问题。

二、“3S”技术的应用现状

“3S”技术是获取、处理、分析、管理、精确定位具有空间数据特征地物信息的一种信息技术手段,在林业、土地、水保、环境、土建、道路、地质、采矿、石油、军事等多种领域的开发、调查、评价、检测、预测中发挥基础和信息提供的作用,为决策科学化提供依据和保障。

(一)空间定位系统技术

空间定位系统技术(GPS),是由美国率先研制的一种全球定位系统,最初用于军事方面。它主要包含地面控制系统、用户接收机和卫星系统三个部分。在测绘工程中,3S技术能帮助我们准确测定某个未知(位置)的精准度,并实现科学定位。GPS的作用主要体现在下列几个方面:第一,它能对城市建设中的测绘精度进行控制,以获取城市规划中科学的测绘数据。第二,在地籍房产测绘工程中,运用3S技术准确测定界桩位置以及土地的使用面积,而后将所得数据输入GPS系统中,从而获取准确的房产、地籍地图。此外,GPS凭借其高精度、高效益等优势,在大地、工程、航空摄影、地壳运动、运载工具导航与管制、工程变形、地球动力学及资源勘察等学科中也得到了广泛应用,掀起了测绘领域的一场技术革命。例如,黑龙江省文物保护部门运用GPS全球卫星定位技术,全面接收卫星信号,明确了三江平原地区汉魏遗址的具置,并通过全站仪将遗址地形及相关数据传输到计算机中,以形成遗址群的平面图系。整个勘测过程的精度较高,不仅节约了人力物力,同时也获得了大量可靠的测量数据。

(二)地理信息系统技术的应用

地理信息系统技术(GIS),其在资源环境测绘工程中,起着非常关键的作用。它既能够管理各种空间数据,同时也能对其进行测试分析,为实践工作提供参考。GIS技术测绘对象通常为点线面之类的空间数据,在测绘中可对之进行描述。在测绘工程中运用GIS技术,可帮助我们解决很多看似复杂的问题。第一,可有效处理、交换空间信息。空间数据资料的维护工作十分困难,且数据具有较高的时效性,运用GIS技术可快捷、方便地对空间数据进行处理,使其得到实时更新。GIS技术与测绘学有着紧密联系,工程测量、地籍测量等项目中,都可利用该项技术来获取比例不同的各种定位数据,同时还可及时获取动态测绘信息,为地理学测量带去更多便利。第二,可用于资产清查,如土地、森林及矿产资源的管理、清查及土地利用规划等。例如,加拿大应用GIS,首次完成了对全国土地资源潜力的统计与估算;运用GIS开展全球小麦大面积估产等,上述表明,GIS在资源清查方面的应用逐渐成熟。

(三)遥感技术

遥感技术,是基于测绘科学、计算机和电子科学等学科发展而来的,她充分汲取了各学科的优势,具有较高的应用性与科学性,因而在测绘工程中得到了普遍应用。第一,测绘地形图。遥感技术融合立体摄影测量,可轻松获取地面上的三维数据信息。遥感技术与雷达融合,可帮助测绘工程取得新的突破,雷达卫星通常不受云雾、气候等因素影响,通过借助遥感技术,可帮助我们测绘出更准确的空间数据。第二,正射影像图的制作。遥感影像主要是运用遥感技术来获得地面物体的图像。在处理遥感影像时,使用正射影像图还可改善图像的直观效果,使之生成具有地理坐标的遥感影像。第三,制作遥感专题图。值得注意的是,制图过程中,应控制好空间分辨率、波段选择及比例尺等,从而提高测绘的准确性。例如,在山西晋城市,推出了“矿产资源开发状况遥感动态检测”研究项目,因采矿规模偏小,且相对较为隐秘,当地矿管部门无法很好地掌握采矿情况。国家矿产资源开发司按照实际的遥感检测结果,明确辨别出了地裂缝、塌陷坑等各项地址灾害,为治理和恢复生态环境和停顿小铁矿开采点提供了依据。

三、展望及建议

由上述可知,3S技术在测绘工程中的应用正走向集成化,这也是未来的主流发展趋势。测绘中的集成化大体体现在如下几个方面:第一,GPS技术为测绘工程提供具体目标,其中应涉及各类信息运载平台的空间位置等;GIS技术在测绘工程中可对空间数据进行处理,并对之进行集成管理与监测,以构建新的信息平台;RS技术主要用于检测测绘目标及其环境,观察地表的信息变化情况,以便对数据库进行更新。国家水利部、科学院推出的实时洪水监测、水灾风险评估系统,南京水文资源研究所推出的长江防洪决策支持系统等,对防治近年来长江流域的大型洪水灾害提供了科学指导。此外,在土地资源规划过程中,运用3S技术能有效获取治理地区的各项资料,并构建相应的规划模型,科学评估最终的规划效果,从而为土地资源提供最佳的规划方案。随着社会的逐步发展,3S技术在测绘工程中的应用范围还将逐步扩展。3S技术的集成发展,很大程度上依赖数据通信技术,因而要促进3S技术的集成发展,我们就必须积极研发各种高科技与卫星宽带技术,为数据通信技术提供更为和谐的发展环境,发挥3S集成技术对测绘行业发展的推动作用。

结论

在我国,测绘行业是最早研究地理信息技术与“3s”集成技术的行业之一,其技术实力较强,在地理信息领域中发挥着不可磨灭的作用。完善以3S技术为核心的测绘技术体系,是推动测绘技术与产业迈向数字化、集成化方向发展的必要举措。21世纪是地理信息技术和产业快步发展的重要时期,作为测绘科技从业人员,理应抓紧机遇,勇敢应对挑战,为国家地理信息产业与测绘技术体系的构建,以及现代化测绘事业的发展,贡献一份力量。

参考文献:

[1]汤星亮.浅谈3S技术的发展与应用[J].硅谷. 2013(08)

3s遥感技术范文第6篇

遥感技术的实际应用

(1)煤炭地质的探测绘图。一是地形图的及时更新。现在我们生活的实际地形图已经发生了天翻地覆的变化,这就要求我们及时更新地形图,以满足实际的工作需求。我们发射到太空中的卫星可以通过遥感技术传输清晰的影像过来,其数据的时效性强,探测范围广。这一手段已经成为我国获取更新国家基本比例尺地形图的重要途径。此外遥感技术还可以探测识别国家的基础地理信息,及时更新各不相同种类、多种多样尺度的数据库。二是煤炭地质图的获取编制。在开采煤炭的过程中,开采团队需要较高精度的煤炭地质图。我们需要在煤炭地质填图时,做到有的放矢,突出重点。工程技术人员可以把遥感技术测得的影像作为依据,通过多元地学进行信息的综合分析和适当处理,以提取含煤地层、控煤构造、水文地质、工程地质和环境地质信息为重点,进行煤炭资源的地质填图;再依据野外填图获取的地质信息资料,运用相应的软件编制煤炭剖面图和柱状图。除此之外,遥感技术还应用在对煤炭资源、水文地质、煤层气调等的调查评价及对小煤窑的实际生产情况进行监控调查。(2)煤炭地质灾害的调查评估。依据煤层自燃的地质规律,把遥感技术作为必要手段,建立煤矿区的动态监测系统,从而为煤矿区的防火防灾、监测治理提供了重要依据。技术人员还应该通过地质灾害的易发程度,经过综合分析研究,编制地质灾害危险性分区评估图,提出相应的防治方法策略。还要分析遥感影像查明煤层突水的走向、性质和规模,进而确定突水的控制宽度和流量。(3)煤炭生态环境的污染监测。遥感技术在煤炭区生态环境的污染监测中主要应用在煤矿区的环境检查,开采高硫煤导致的酸沉降污染调查和生态环境的重建及土地复垦等方面。其中环境检查就是运用遥感技术获取固体废弃物、粉尘污染、水体污染和土地污染的信息,明晰污染的程度范围,从而为以后的综合治理提供理论依据。

遥感技术的发展前景

(1)“3S”技术一体化。遥感技术、地理信息系统、全球定位系统着三者之间的关系是相铺相成,密不可分的。遥感技术可以更新地理系统中的数据,地理系统支持遥感影像的分析表达,全球定位可以提供精确位置和高程模型。煤炭地质的遥感技术应该与时俱进,紧跟“3S”一体化的脚步,促进煤炭资源的产业化、现代化发展。(2)数字煤炭信息领域。随着全世界的信息化发展,煤炭地质的遥感技术也要逐步走向综合化、智能化和多功能信息化。煤炭行业要开拓数字煤炭的信息领域,以信息数据库基础,运用电子计算机进行现代分析、数据采矿、矿山规划和资源评估,从而为煤炭的开发利用提供技术支持和有利工具。(3)健全技术创新机制。在进行煤炭地质遥感技术创新的同时,还要健全遥感技术的创新保障机制。煤炭行业必须统筹规划,明确层次,用来完善煤炭地质的遥感技术创新体制。还要重视煤炭地质学科建设,健全多元化投资新机制,形成自主有效的创新机制。

本文作者:李生军工作单位:冀中能源股份有限公司葛泉矿钻机队

3s遥感技术范文第7篇

【关键词】:3S技术 GPSRSGIS 土地勘测定界 应用1前言

土地勘测定界是伴随着土地管理部门职能到位而逐步开展的一项以法律为依据,根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作的需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状、计算用地面积,为国土资源行政主管部提供管理和规划的依据。

2 3S技术介绍

3S技术是遥感技术(Remote sensing,RS)、地理信息系统(Geography informationsystems,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。

随着3S技术的不断发展,将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S'’一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。以RS、GIS、GPS为基础,将RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来,构成一个强大的技术体系,可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。

3土地勘测定界简介

土地勘测定界(简称勘测定界,勘界),是根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状,计算用地面积,为国土资源行政主管部门用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。

4 3S技术在土地勘测定界中的应用

现今电子技术发展推动了全站仪智能化,计算机与绘图软件的完备使测绘更加快捷准确节省人力物力。 采用全站仪与CASS6.0相结合, 快速获得测量数据及成果图, 大大提高了测量质量及效率, 节省了费用成本, 有助于地籍测绘成果数字化测绘及管理。

4.1 GPS技术在土地勘测定界中的应用 测量时根据土地勘测定界测量的要求.需要采集两类数据:一是地块的地理坐标数据:二是属性数据如权属、利用类型等。每测一个地物,同时填写野外记录表。利用GPS技术进行地勘测定界主要有一下优点: (1) 减少人力费用;由于GPS接收机的自动化程度高,操作非常方便,因而减低了野外测量人员的劳动强度,提高了工作效率。 (2) 定位精度高,测站间无需通视,在没有现成基准控制点的遥远地区能进行高精度的定位计算,且定位不受人眼视线的限制;精确地3维系统,24小时免费使用,全天候作业。精度高,使用大地测量型双频GPS接收机,根据载波相位测量原理进行静态相对定位,目前达到的典型精度为1ppm。 (3) 控制网几何图形已不是决定测量精度的重要因素,点与点之间的距离长短可以根据实际的需要自由布设。能在同一坐标系统中提供三维信息,GPS定位是在国际统一的坐标系中计算的,因此不同地点的测量成果相互关联,可实现数据共享。 (4)操作简便,容易使用。随着GPS接收机不断改进,自动化程度越来越高,体积越来越小,重量越来越轻因控制点之间无通视的要求,顾客省去大量建造标志的费用,同时野外实测时间短,人员少,大大降低了测量成本。同时由于信息自动接收,数据自动存储,内外业紧密结合,减少了繁琐的数据记簿和手工计算工作,由于配备有功能完善的数据处理软件,可以迅速提交控制测量成果,提高了测量成果的可靠性和规划程度。4.2遥感技术在土地勘测定界中的应用 利用卫星遥感技术进行土地利用动态变更调查,及时准确地获取变更信息,就有着十分重要的意义。遥感的出现,扩展了人类对于其生存环境的认识能力,较之于传统的野外测量和野外观测得到的数据遥感技术具有以下优点: (1)增大了观测范围;能够提供大范围的瞬间静态图像,用于监测动态变化的现象;能够进行大面积重复观测,即使是人类难以到达的偏远地区;

(2)大大“加宽”了人眼所能观察的光谱范围,遥感使用的电磁波波段从x光到微波,远远出了可见光范围;而雷达遥感由于使用微波,可以不受制于昼夜、天气变化,进行全天候的观测;(3)空间详细程度高,航空像片的空问分辨率可以高达厘米级甚至毫米级。与航空遥感相比, 航天遥感能够进行连续的、全天候的工作,提供更大范围的数据,其成本更低,是获取遥数据的主要方式,而航空遥感主要应用于临时性的、紧急的观测任务以获得高精度数据。,目前我国土地管理部门进行数据更新的方法是在前期土地利用现状图的基础上,根据变更申报到现场勘查,在详查图上标绘宗地变化的边界位置、权属变化和利用类型的变化,再到室内进行编绘更新。 4.3地理信息技术在土地勘测定界中应用

对地籍空间信息和图形属性数据的处理需要借助GIS系统平台进行,地理信息技术系统数据采集、数据处理以及数据建库等方面具有重要作用。

对于地籍数据而言,系统数据分层处理必须以提高工作效率、便于数据分统计、查询并且具有良好的可扩展和伸缩性,能够满足不同地区的地籍管理工作需要为目标,无论是基础地理信息数据还是界址数据等专业数据都需要运用地理信息技术来作为支撑和后台支持,因此地理信息技术在土地勘测定界中具有重要的作用。

5 结束语

通过GPS技术与数字测图在实际中的应用,与传统地籍测量对比,无论从控制网的布设,还是信息的采集、处理、存储、管理、分析、应用等方面都有明显的技术优势。地籍测量全面应用3S 技术,实现了地籍测量工作的现代化、科学化,促进了土地管理从外延粗放型到内涵集约型的转变,对于发挥地籍信息在国民经济建设和社会发展中的基础性、公益性作用具有十分重要的意义。

【参考文献】

3s遥感技术范文第8篇

关键词:城市管理;3S技术;城市规划

计算机技术的发展推动了城市的发展。其中,计算机作为系统信息存储和分析应用提高了信息大、速度快的载体和处理手段,信息论、系统论、区位论、模式识别等为系统提供了新的理论和方法,多层次遥感和遥测手段为系统提供了新的信息源,从而也方便了城市管理工作。

13S技术的构成

随着计算机科学技术的发展,3S技术应运而生。随着其运用范围的扩大,3S技术在城市的管理过程中作用也越来越突出。3S技术是对遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)三中信息科学技术的合称。遥感技术是一种探测技术,它获取信息的原理主要是利用各种飞行器、人造卫星等发现物体的辐射和电波,然后通过传感器将信息发回到工作机组,对信息进行判定和识别,从而生成相关信息。遥感技术主要应用于卫星遥感反射图方面,其在应用领域也突破了传统领域,而向纵深发展。全球定位系统,即我们熟知的GPS,是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它主要的功能就是能够提供精准的全球定位。现在,全球定位系统主要应用于两个大的方面,一是军用,二是民用。近年来,GPS在民用方面的作用尤为明显,在城市交通管理方面,实行了实时的交通导航。GIS,即我们所说的地理信息系统,它是一个综合的计算机信息系统,集计算机硬件和软件系统为一体,其主要依托于电子计算机信息系统。GIS可以实现对信息的收集、存储处理和综合分析,从而为决策提供可行的方案。随着信息技术的进一步发展,3S技术出现了融合发展趋势,三者相结合协同发展。

23S技术在城市管理中的应用

3S技术在城市管理、规划工作中发展迅速,在信息的采集和、城市动态监测、城市的规划管理、模拟分析及预测以及现状的评价分析等方面发挥着越来越突出的作用。

2.1信息采集与

城市环境信息不仅包括宏观层面和微观层面、局部的和整体的,还包括自然、地理、土壤等方方面面。3S技术用于城市综合管理,可以提供宏观和微观、动态和静态的综合信息,从而实时可实现综合、系统的城市环境信息采集。遥感(RS)是一种非接触式对地观测技术,具有快捷、实时、动态地获取空间信息的能力。RS技术给地形图等基本资料的快速更新和包括土地利用、道路、城市绿地等城市各种专题信息的提取与制作等工作提供更加有效、快捷、经济的手段。GPS主要被用于实时、快速地提供目标的空间位置。RS和GPS的相结合使用,可以使得城市规划和综合管理的信息能够及时、准确、经济的更新。计算机网络技术的利用方便了规划方案的信息、网上公布、意见征集和动态查询,提高了公众参与度,改变了传统的单方参与模式,变单方参与为多方参与。提高城市规划的法律基础和群众基础。

2.2动态监测

城市人口的过快增长,对于城市空间的需求也不断增加,如何合理、有效的利用城市的每一寸土地,提高土地利用效率,促进城市的可持续发展,这就有必要对城市发展和运行规律进行分析和监测。城市的变化发展是一个动态的过程。对于发展变化的城市而言,及时的对信息进行分析和综合处理尤为必要。其关键在于建立合理的监测模型,并对信息及时有效的处理,从而实现对城市变化的动态监测。我们可以依靠GIS强大的空间分析和数据处理能力,利用选定的监测模型,可对多源城市信息进行处理,从中找出城市发展演变的规律。

2.3城市规划管理应用

以地理空间信息为其综合管理的基础的城市规划管理,它的核心是城市建设项目的管理。对于要立案的项目,我们可以借助于GIS数据库信息系统向提供相应的信息,以此作为检查项目受理情况和工作周期的依据。在项目审批阶段,我们可利用GIS空间分析技术,让审批人员迅速了解到施工土地的相应具体情况,以利于进一步的施工工作。总之,以GIS技术为核心的集成系统来实现整个城市规划管理的方法已经得到比较广泛的运用。具体的应用如利用GIS平台上建立城市规划设计、管理及信息建库3个环节衔接的电子报批系统。同时形成“一书两证”的城市规划管理信息系统,改变传统的城市综合管理系统,提高城市综合管理的科学性。

2.4模拟分析与预测

城市发展演变的过程急需要定性的分析,又需要定量的分析。计算机信息技术的应用,使城市规划的定量分析更进一步实现。城市发展的定量分析,提供了一些以前没有的具体数据为城市规划和管理提供决策依据。在城市管理中3S技术成为了城市环境演变模拟和预测的有力工具。GIS数据库在城市交通方面的应用,可以实现对现状路网密度、出行距离和时间、交通可达性、公交服务半径进行合理性评价,结合专业软件能进行城市交通的规划预测、出行分布和流量分配,开展交通环境容量影响评价。遥感技术可以用于对道路的勘测设计,利用该系统可以迅速实现对路线所经过地区相应的地形、地貌等进行必要的分析和判读。利用虚拟现实技术和三库一体(影像数据库、矢量图形库、数字高程模型)技术可以进行道路方案的仿真表现和环境模拟,更新和改变了传统的规划和分析模式,这也是城市规划和分析的一大进步。

2.5现状评价与分析

城市的发展变化,对于城市化进程至关重要,对于城市环境的分析与评价,传统的定量分析方法已经显得力不从心。现阶段,计算机技术的发展在某些方面也对城市的发展有一定的促进作用,3S技术在城市规划、城市工程建设、城市环境维护方面的作用越来越突出。3S技术通过利用计算机信息系统,将城市的大量信息储存在庞大的数据库中。针对具体问题,只要选定主要的因子,通过模拟和模型的定量与定性相结合分析,就能够大致了解到问题的基本状况,从而及时的采取相应解决措施。

3结论

以上的事例说明,计算机技术在城市管理的方方面面发挥着越来越重要的作用,为城市的可持续发展提供了相应的技术保障,从而推动了城市的发展,加快了我国城市化进程。

参考文献

[1]李广生,王文杰,王彦良.RS和GIS在土地利用更新调查中的应用[J].测绘工程,2012(3):74-77.