3S技術在生活中的應用

1、3S 技術在生活中的應用"3S"技術是英文遙感技術（ Remote Senescing RS）、地理信息系統(tǒng)（ Geographical information System GIS）、全球定位系統(tǒng)（ Global Positioning System GPS）這三種技術名詞中最后一個單詞字頭的統(tǒng)稱。遙感（ Remote Sensing）一詞首先是由美國海軍科學研究部的布魯依特（E?L?Pruitt ）提出來的，顧名思義意為遙遠的感知。60 年代初在由美國密執(zhí)安大學等組織發(fā)起的環(huán)境科學討論會上正式被采用，此后“遙感”這一術語得到科學技術界的普遍認同和接受，而被廣泛運用。 而

2、遙感的淵源則可追溯到很久遠以前，其發(fā)展可大致分為遙感的萌芽及其初期發(fā)展與現(xiàn)代遙感發(fā)展兩大時期。遙感可獲取大范圍數(shù)據(jù)資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km 左右，陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達910km左右，從而，可及時獲取大范圍的信息。例如，一張陸地衛(wèi)星圖像，其覆蓋面積可達3 萬多平方千米。這種展示宏觀景象的圖像，對地球資源和環(huán)境分析極為重要。與此同時，遙感獲取信息的速度快，周期短。由于衛(wèi)星圍繞地球運轉(zhuǎn)，從而能及時獲取所經(jīng)地區(qū)的各種自然現(xiàn)象的最新資料，以便更新原有資料，或根據(jù)新舊資料變化進行動態(tài)監(jiān)測，這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如，陸地衛(wèi)星4、5，每16 天可覆蓋地球一遍，NOAA

3、氣象衛(wèi)星每天能收到兩次圖像。Meteosat每 30分鐘獲得同一地區(qū)的圖像。再者，遙感獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。采用不受地面條件限制的遙感技術，特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。遙感獲取信息的手段多，信息量大。根據(jù)不同的任務，遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可采用可見光探測物體，也可采用紫外線，紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性，還可獲取地物內(nèi)部信息。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。地理信息系統(tǒng) (GIS,Geograp

4、hicInformationSystem)是一種基于計算機的工具，它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進行成圖和分析。GIS技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計分析等）集成在一起。 這種能力使 GIS 與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別， 從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。地理信息系統(tǒng)在最近的30 多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領域。當今世界所面臨的各種環(huán)境類問題，諸如環(huán)境污

5、染、氣候變暖、資源衰竭等，都與我們的地理因素有關。 地圖制作和地理分析已不是新鮮事，但 GIS 執(zhí)行這些任務比傳統(tǒng)的手工方法更好更快。 而且，在 GIS 技術出現(xiàn)之前， 只有很少的人具有利用地理信息來幫助做出決定和解決問題的能力。地理信息系統(tǒng)在最近的 30 多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領域。( 加測繪、應急、石油石化等國民經(jīng)濟各個領域。)以下地理信息系統(tǒng)的應用領域分別回答了在各自領域內(nèi)的作用資源管理(ResourceManagement)主要應用于農(nóng)業(yè)

6、和林業(yè)領域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領域各種資源(如土地、森林、草場 ) 分布、分級、統(tǒng)計、制圖等問題。主要回答“定位 ”和 “模式 ”兩類問題。資源配置(ResourceConfiguration)在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供應等到機構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS 在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。城市規(guī)劃和管理(UrbanPlanningandManagement)空間規(guī)劃是GIS 的一個重要應用領域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如，在大規(guī)模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場

7、所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。土地信息系統(tǒng)和地籍管理(LandInformationSystemandCadastralApplicaiton)土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內(nèi)容，借助GIS 技術可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。生態(tài)、環(huán)境管理與模擬(EnvironmentalManagementandModeling)區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。應急響應(EmergencyResponse)解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭、核事故等重大自然

8、或人為災害時，如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應的運輸和保障設施的問題。地學研究與應用(ApplicationinGeoScience)地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計分析、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。商業(yè)與市場 (Business and Marketing)商業(yè)設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區(qū)周圍居民區(qū)的分布和人數(shù)，建成之后就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區(qū)的人口結(jié)構(gòu)(年齡構(gòu)成、性別構(gòu)成、文化水平) 、消費水平等結(jié)合起來考慮。地理信息系統(tǒng)的空間分

9、析和數(shù)據(jù)庫功能可以解決這些問題。房地產(chǎn)開發(fā)和銷售過程中也可以利用GIS 功能進行決策和分析。基礎設施管理(FacilitiesManagement)城市的地上地下基礎設施( 電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、電力設施等) 廣泛分布于城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特征的。它們的管理、統(tǒng)計、匯總都可以借助GIS 完成，而且可以大大提高工作效率。選址分析(SiteSelectingAnalysis)根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、 交通條件、 地形特征、環(huán)境影響等因素，在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置，是GIS的一個典型應用領域，充分體現(xiàn)了 GIS的空間分析功能。

10、網(wǎng)絡分析(NewworkSystem Analysis)建立交通網(wǎng)絡、地下管線網(wǎng)絡等的計算機模型，研究交通流量、進行交通規(guī)則、處理地下管線突發(fā)事件(爆管、斷路 )等應急處理。警務和醫(yī)療救護的路徑優(yōu)選、車輛導航等也是GIS 網(wǎng)絡分析應用的實例?？梢暬瘧?VisualizationApplication)以數(shù)字地形模型為基礎，建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風景名勝區(qū)的三維可視化模型，實現(xiàn)多角度瀏覽，可廣泛應用于宣傳、城市和區(qū)域規(guī)劃、大型工程管理和仿真、旅游等領域。分布式地理信息應用(DistributedGeographicInformationApplication)隨著網(wǎng)絡和 Inte

11、rnet技術的發(fā)展，運行于Intranet或 Internet環(huán)境下的地理信息系統(tǒng)應用類型，其目標是實現(xiàn)地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠程空間導航等。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡稱GPS系統(tǒng)，以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等特點著稱，是美國國防部歷時二十年，耗資 200 多億美元建立起來的可以全天候高精度的定位系統(tǒng)，目前共有二十四顆衛(wèi)星，其中21 顆工作衛(wèi)星， 3 顆在軌備用衛(wèi)星。由于剛開始 GPS只限于軍事用途，民用受到人為精度的限制(SA) 。直到 2OOO年 5 月 1 日起美國政府取消 SA 限制后 , 大大地促進了民用普遍化，現(xiàn)已逐步演變?yōu)橐环N世界性高技術產(chǎn)業(yè)，成

12、為目前世界上發(fā)展最快的三大信息產(chǎn)業(yè)之一。全球定位系統(tǒng)大致應用于三個方面，分別為導航、 授時矯頻、高精度測量。在為船舶 ,汽車 ,飛機等運動物體進行定位導航中致力于船舶遠洋導航和進港引水、飛機航路引導和進場降落、汽車自主導航、地面車輛跟蹤和城市智能交通管理、緊急救生、 個人旅游及野外探險及個人通訊終端（與手機，PDA，電子地圖等集成一體）的工作。授時矯頻在 電力，郵電， 通訊等網(wǎng)絡的時間同步、準確時間的授入、準確頻率的授入等諸多 方面 有所體現(xiàn)。 而各種等級的大地測量，控制測量、 道路和各種線路放樣、水下地形測量、地殼形變測量，大壩和大型建筑物變形監(jiān)測、GIS應用、工程機械（輪胎吊，推土機等）控制、精細農(nóng)業(yè)則都是高精度測量的應用。今天， RS 的應用實例在全世界范圍內(nèi)得以體現(xiàn)，G