3s遥感技术范文

3s遥感技术篇1

【关键字】3S技术；土地规划；发展现状；应用；发展

中图分类号：F301.2文献标识码： A 文章编号：

3S技术是指全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感（RS）的总称，由于这三者通常集成为一个综合的应用系统，全球定位系统进行实时定位，遥感进行数据采集和更新，地理信息系统进行空间分析和综合处理等，其实这三者既相互独立，又相互联系。3S在我国工业、农业、交通、国防、环保等众多的领域都得到了广泛的应用，并且不断的拓展使用范围，获得了巨大的经济效益和社会效益，同时也得到全世界各国的重视和争相开发使用。

一、3S技术的概述

1、全球定位系统（GPS）：是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量等不同领域。

2、地理信息系统（GIS）就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新等。通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上，成为信息可视化工具，清晰直观地表现出信息的规律和分析结果，同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。

3、遥感（RS）是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。

3S技术作为空间信息技术的代名词，是当前人类快速获取区域地球动态和定位信息的唯一手段。3S的应用改变了人类观测地球和信息处理的方式，大大的开拓了人类的事业，极大的增强了人类认识世界的能力。

二、3S技术在我国土地规划中的应用

1、遥感（RS）技术的应用

RS在我国土地规划中的应用主要体现在土地利用动态监测和相关数据的更新、土地资源调查和管理等，土地的使用情况是对土地进行总体规划编制的基础，因此对土地的利用发生改变区域进行调查就成为了土地利用总体规划编制的重点工作。在土地利用现状调查中，使用RS技术，可快速获得土地利用和土地覆盖的动态变化信息，RS技术可以利用卫星平台在高空对地面进行观测，实现大面积的同步观测。使用RS可以在短时间内对同一地物进行同步的探测，实现对地物的动态监测，其数据具有较强的综合性、经济型和可比性，RS技术的出现大大避免了传统调查方式的弊端，高效、准确的提供动态的土地利用变化信息。

RS技术在大面积土地资源调查和土地利用变化动态监制，无论是采用航空像片，还是卫星影像，从遥感图像的选择，分析，解释标志的建立，判读与制图，面积量算，误差的计算，精度分析等，都已经达到了比较成熟的地步。尤其是高分辨率遥感影像的普遍应用和遥感数字影像分类技术的发展，可以使用遥感对高分辨遥感影像进行边缘匹配、拼接、数据压缩和图像增强等预处理过程后，通过人工目识解释，根据屏幕栅格影像中各地类的色调、形状、阴影、纹理、位置、大小等特征直接沿影像的边缘准确勾画出地类界线，把解释的结果直接记录到地理信息系统中，大大的提高工作效率。

2、全球定位系统（GPS）技术的应用

使用遥感影像在采集数据的过程中，会受到传感器自身、气候、温度等因素的影响，使得刚刚采集的影像数据误差较大，不容易判读，需要进行校正处理，可以使用GPS采集地面数据，作为像控点，对遥感影像进行纠正。在使用人工和计算机都不能准确判读的图斑位置边界，以遥感影像上分类图斑为主，利用正射影像初步确定变更图斑，参考土地利用现状图和土地变更资料，实地验证图斑的地类和范围，对部分边界不容判读的图斑采用手持式的GPS接收机，可以以最快的速度准确的获取相关的土地信息。

使用GPS进行定位，其高精度性和灵活性，已经成为了土地调查中进行空间定位的主要工具，在土地资源分分布调查中，使用GPS可以有效快速的获取数据。对于权属划拨引起的用地类型改变的情况，可以使用GPS接收机在野外获取变化区域的定位数据，然后获取的新数据，对土地资源数据可进行更新。

3、地理信息系统（GIS）技术的应用

在土地利用规划领域的地理信息系统的应用主要包括了：土地管理信息系统，该系统主要是面向土地管理部门，为了方便基层土地管理部门的接受和使用，其特点具有灵活便捷、用户界面友好、便于操作等。GIS在土地管理中，相对于传统的管理方法而言，具有无法比拟的优越性，其极大的提高了办事效率，更加强调规划实施的监管功能。提高规划管理的科学性、准确性和透明度，减少了土地规划过程中的认为干预因素，提高了规划监管的水平，促进了规划成果数据库的建设。地籍管理信息系统，地籍是反映土地位置、数量、质量、权属等基本情况的资料，地籍管理信息系统是国家和地方土地管理部门实现地籍管理现代化支持工具。根据地籍管理的各项事务的要求，在地基管理信息系统的支撑下，可以实现图形库、属性库和法律文件的数据库管理、各种地籍图件的编辑和检索、查询统计和地籍权属变化修改以及各种图表文件的输出等。

三、3S技术未来的发展

首先，利用3S技术在我国建立和完善国家民用对地观测体系。其次，我国目前3S技术的使用目前还处在单一和综合利用的阶段，将系统应用于土地规划还不多见，例如，GPS技术只是单纯的发挥导航定位功能，在没有遥感和地理信息系统实现在线连接，将会影响3S潜在和整体功能的发挥。所以要大力的发展3S的集成技术，是3S集成技术和传统调查手段紧密结合，既能发挥3S技术丰富的数据源和强大数据处理能力，还能充分的利用野外调查、取样、分析的精确优势，对实现两者的相互验证和补充、保证数据的准确性、建立面向用户的土地资源信息系统、反应土地资源动态的变化、有效的对土地资源进行保护。最后，充分的发挥政府有关部门对遥感应用的宏观管理作用，大幅度的提高我国自主信息源的应用效益，促进遥感产业化，同时要加强我国和国际的合作，积极的引进先进的技术和数据，提高我国3S技术的水平。

四、总结

随着科技的发展，世界已经逐渐的进入到科技和数字的时代，而3S技术已经成为了这个时代的关键技术，3S及其集成技术的发展使我国土地利用规划的工作得到了极大的方便，也为我国传统土地利用规划技术和方法的革新提供了助力。

参考文献：

[1]宫辉力.3S技术与应用[J].科技术语研究,2000年第11期

[2]王刚.3S技术在数字农业中的应用[J].城市建设理论研究,2012年第04期

3s遥感技术篇2

关键词:测绘技术；河道测量；水利工程3S测量

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

前言

当前测绘产业以“3S”技术为特征，现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境，解释一些自然现象，解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。工程测量技术服务领域主要包括：农业、林业、水利、交通、城市建设等行业,随着计算机和网络技术的结合、测量仪器的数字化和智能化,使得数字化测绘技术得到了广泛的应用,3S以及数字化测绘和地面测量先进技术的发展,数据采集和处理的逐渐自动化、实时化和数字化,测量新技术的服务范围也进一步扩宽,才能更好的为社会服务。

一、现代测绘新技术（3S）的发展概况

1全球定位系统技术（GPS）的发展

随着GPS系统的不断创新改进，硬、软件的不断完善，GPS的应用领域正在不断地扩宽，目前，各种体积小、精度高类型的GPS问世，更加方便的用于野外测量。GPS技术作为测绘发展更新的新技术，已经成为大地测量的先进技术手段，也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。

2遥感技术（RS）的发展

遥感技术包括：卫星遥感和航空遥感，其中航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实际中得到了广泛的应用，卫星遥感影像测图也取得较好的效果，运用遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已广泛的应用。航空遥感最先在军事上应用，1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来，很多国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波：从单波段发展到多波段、多角度、多极化；从空间维扩展到时空维；从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。

3 GIS（地理信息系统）技术的发展

地理信息系统起源于上世纪六十年代在土地和交通方面的地理信息研究。地理信息系统（GIS）作为多个学科、多种技术交叉结合的产物，GIS的提出到现在不到50年的时间。特别是在与民生和经济息息相关的行业，如商业、城市规划、物流、交通、人口普查、疾病分析等领域，GIS技术的运用更是得到空前的发展，地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统，其发展和应用对测绘科学的发展意义重大，是测绘新技术的重大发展和跨越。

二、 3S测量技术的应用.

1利用遥感图像获取所需河道水文信息以遥感手段获得的河道信息通过信息提取产生需要的专题图像，通过计算机的图像校正、图像增强、图像分类、图像变换及图像数据结构的转换，将遥感信息作为信息源提供给GIS。在对遥感图像进行判读解译和相关分析之前，必须首先对遥感图像进行投影变换和几何纠正处理。为保证遥感图像与地形图保持地理几何位置的一致性，须对遥感影像进行相应的投影变换。最后将图像处理结果转换成GIS能够接受的数据格式。充分利用图形资料(尤其是电子地图)对非电子形式的图形资料要进行数字化，建立起矢量图形库和图像资料。以便提取高程数据以建立数字高程模型(DEM)以及对遥感图像进行几何配准和校正。产生数字高程模型后，就可以利用GIS软件提供的地形分析功能进行等高线计算、水面面积和体积计算、冲淤量计算、坡度坡向的分析和计算等。

2遥感动态监测遥感动态监测就是对同一区域运用不同时相的遥感图像,以获得区域变化的遥感影像。动态变化监测已成为遥感应用的一个主要方面，多时相、多种类型的传感器对同一地区进行定期或不定期的资源与环境调查。能及时、准确、宏观地反映客观情况。以多时相遥感影像为数据源,通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法,为遥感技术在水环境方面的研究提供一定的理论依据。同时,利用数字遥感技术实现随时间变化的水域动态监测和枯水期、丰水期的水域变化的动态监测,为防洪、抗洪、水资源合理调度、河道规划治理工作提供科学依据。

3水深遥感冲淤变化分析水深遥感是利用可见光在水体内的穿透能力，通过飞机、卫星等遥感平台，利用辐射计、摄影机等遥感设备将水下一定深度范围内的立体单元信息按照一定的规则采集下来。再通过信息处理软件分离出可见光空透的水体厚度信息，即可获得水深。利用入水辐射强度与水深、水体浑浊度之间的关系。通过测定、处理辐射强度来量测水深。在研究河床冲淤时，常常因实测资料遗缺无法进行系统分析和比较。

4 GIS技术在河道测量中的应用GIS是水文资料管理的重要工具。在GIS中还有计算距离、曲率、表面积、周长等工具。河道演变分析主要是冲淤分析。GIS利用DEM模型数据能立即计算出两冲淤监测断面间的冲淤量。不仅便捷且精度大为提高。河道某断面图的绘制、某地冲淤过程的累积图等。可直接从图上提取数据并自动绘制成图。所有这些GIS功能对于分析河道演变的成因、了解河道演变规律都有着十分积极的意义。GIS技术用于水下地形的冲淤变化分析比传统分析方法更加科学合理、精确度高。

三、 3S技术在水利方面的重要价值。

“3S”技术可以及时有效的防洪减灾，可用于灾前预测、灾中监测和灾后评估；“3S”技术防治水土流失调查预测和水土保持规划，可运用“3S”技术可以监测水蚀、风蚀等多种类型的土壤侵蚀区的侵蚀面积、数量和强度发展的动态变化。可以对水资源实时动态监测和科学管理，水资源实时动态监测在水利信息化中非常重要，因为只有掌握瞬时变化的供水和需水等有关信息，才能科学、准确地进行水资源的配置及调度；“3S”技术在水利工程的勘察设计中得到了充分运用。“3S”技术在水利工程的维护管理中也能发挥重要作用，如南水北调的选线，在DEM的基础上，进行地质情况分析，并结合GIS中的有关地质环境数据库实现合理的选线分析。在水利工程规划设计中也广泛运用“3S”技术。如在水库的规划设计中，利用GIS建立的库区DEM，可以直观、快速、准确地计算出各种库容和淹没面积及开挖土石方量；结合其他GIS专题数据可以进行大型水库淹没区实物量、灌溉区有效灌溉面积和水库淤积量的估算。

四、3S技术在水利应用的前景和展望。

在以信息化带动水利现代化的战略方针指导下，3S在水利行业的应用在技术上已经发展并逐步成熟，而且在水利行业开始应用的主要有以下几个趋势：1集成性：水利信息化进程中的3S技术在实际应用中不仅要通过数据接口将RS、GIS、GPS严格地、紧密地、系统地集合起来，使其成为一个更具有应用价值的大系统，往往还要跟其他的诸如MIS或OA等系统紧密结合，方可满足需求。因此，3S技术与外部系统无缝集成是必然的发展趋势。2以数学模型和决策分析为支撑：对于水利工作者来说，仅对图形进行简单的浏览、查询是没有太大意义的。如何要让3S在水利行业发挥出更大的作用，就要利用3S软件特有的专业分析功能。水利行业要求3S系统平台提供专业的分析算法和专业模型，以便对各种水利数据进行深层次的分析，使系统具有辅助决策支持功能，为有关部门提供科学的计算结果和决策依据。3网络化：在网络技术和环境日趋成熟和完善的时代，水利部门要借助网络技术，充分利用网络资源，实现资源的共享，实现网络化。

五、结束语

3s遥感技术篇3

【摘要】  文章讨论了民族药资源研究的现状及调查中存在的问题。对民族药用资源调查的新方法——3s的概念、特点及其应用优势进行了阐述，并列举了一些3s技术在国内外资源调查中的实例。3s方法在民族药资源调查上的应用必将为今后民族药资源的来源、保护与可持续利用提供更加广阔的应用前景。

【关键词】  民族药用资源; 资源保护与可持续利用; 3s技术; 长势监测与估产

3s技术是遥感技术(remote sensing, rs)、地理信息系统(geography information systems, 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，多学科高度集成地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[1～3]。

民族药资源与中药资源同是我国医药发展的物质基础。胡锦涛总书记在党的17次代表大会上强调：“要扶持中医药和少数民族传统医药事业发展”。发展的前提是保护现有的民族药用资源，其中资源本底调查和种质资源研究又是资源保护的基础。开展民族药资源调查，采取3s等新技术、新手段，建立民族药资源数据库、珍稀濒危药用物种库、资源蕴藏量等体系，可以制定出更为科学合理的资源保护与开发利用政策、措施，可以为引种驯化、民族药栽培提供依据，可以提高效率及更为科学、准确地获取资源调查的相关数据[2，3]。

1 我国民族药资源现状与存在的问题

1.1 我国民族药资源调查现状我国有着丰富的民族药资源，在现代医药覆盖全球的今天，民族医药这一古老的祖国医药学仍以其独特优势而显示出强大的生命力。建国以来，我国分别于20世纪50年代、70年代和80年代进行了3次较大规模的药用资源调查工作。最近一次规模最大的药用资源调查始于1983年，调查结果显示全国12 807 种药用资源中，85%属于民族药用资源。民族药材的需求量、产量及主要产区分布等与二十多年前相比发生了巨大变化，野生民族药资源、药材质量以及品种数量等都发生了巨大变化。野生药用资源的开发在造福人类的同时也给资源的保护与可持续利用带来了沉重压力。因此，实现少数民族药用资源的有效保护和可持续利用迫在眉睫，急需重新对民族药资源进行调查成为现代民族药学的一个热点问题[4]。

1.2 我国民族药用资源调查中存在的问题民族药资源来源复杂、种类繁多、分布广阔、功能多样、形成周期不确定、蕴藏量处于动态变化、药用部位各不相同，成为药材的年限又长短不等，其分布零散，存在于各种不同的地域和环境中，而蕴藏量的调查又涉及农业、林业、牧业、渔业和地矿等不同部门，所以情况非常复杂，从而造成资源蕴藏量不明确，资源调查困难，产量难以估测。因此，全国民族药资源调查是一项巨大的系统工程，涉及领域广泛，工作量大，周期长，需要多部门、多学科、多层次的配合协作。传统的民族药资源调查采用的是野外实地调查与药材资源历史资料的系统整理结合，进行综合分析，确定每种民族药资源的蕴藏量和产量[4]。以上调查方法受主观因素影响较大，缺乏科学性。传统的民族药资源的调查主要集中在民族药品种调查，珍稀濒危动植物品种及代用品调查，民族药资源的种类、分布，常用药材的蕴藏量和采收量等静态描述上，而民族药资源受种类数量变化、生态环境变化和群落演替规律等的影响，是一个动态变化的过程。

2 3s技术在自然资源调查中的优势

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。目前3s技术在植被资源调查、作物产量估测、环境质量监测、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、生态规划、灾害监测与预报等方面得到广泛应用。例如：美国用卫星分析前苏联小麦产量的准确率可达97%，加拿大研究估产马铃薯产量的可靠率达90% 。高清竹等[1]利用遥感和地理信息系统技术研究了藏北地区1981～2004年24年间的草地的变化过程。由此揭示了3s技术具有监控植被变化的能力，特别是具有对重点地区生态演变的快速直观、可量化的辨别能力和生态风险的反映能力[5～8]。

动态监测是3s技术应用的一大特征，因此，利用3s技术建立动态的民族药资源调查方法对民族药材栽培和种植具有指导意义。但是由于种种原因在民族药资源调查的研究和应用中较少。将rs、gis、gps 3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，必将为民族药资源调查研究提供更为简便快捷的方法。利用3s技术对民族药材进行资源调查，简化程序，不再全部实地野外调查，只抽取部分明显地段进行建标，降低了成本和劳动强度;并且3s技术具有的视野宏观、动态监测等特点，还能减少人为误差，能提高数据的客观性、科学性、准确性。因此，将3s技术应用于民族药资源调查和动态监测、产量估测及趋势预测等领域，与传统调查方法相比有着不可比拟的优势[5，7]。

3 3s技术应用于民族药资源研究的思路和方法

3.1 3s技术为民族药用资源调查的提供了新思路利用3s技术建立覆盖全国、体系健全、遥感与地面结合、能长期稳定运行的民族药生产与资源动态监测系统，为民族药研究提供基础性和支持性信息，是广大药学工作者关注的问题。目前，在建立重点民族药资源数据库方面，可以利用3s技术的优势，并与以往的调查方法结合，快速了解民族药的分布区域及分布面积。并且遥感技术可以有效地管理具有空间属性的各种资源信息，对各种民族药分布及其蕴藏量进行快速和重复的分析测试，便于指导民族药保护和民族药种植，明显地提高工作效率和经济效益。在建立珍稀濒危药用物种及资源蕴藏量的预警监控系统方面，可以利用3s技术快速监测珍稀濒危药用民族药的分布面积及产量的年际变化，建立预警系统。

3.2 3s技术为民族药用资源调查提供了可靠的方法3s技术在农业和林业资源调查中的许多成功经验都可以借鉴到民族药资源普查工作中，但是民族药资源调查特有的许多特殊性使得问题变得复杂。由于我国药用植物资源种类繁多、生境各异，分布面积广，确定其分布和面积相对栽培民族药要困难和复杂得多。例如，茯苓是一种寄生在红松类植物根部的一种菌类常用民族药材，在不同地区分布的海拔高度也不同。具体可以先将红松分布区域的地形、地貌通过gis将红松生长的地理信息进行描述，根据rs确定红松的分布区域，结合传统的样方渊查，计算出茯苓在红松中接种的比例，这样就可以确定茯苓的生长分布区域并推算出茯苓的蕴藏数量。

近年来，我国药材栽培技术发展迅速，但我国药材资源仍70%以上的品种来自野生药材。野生民族药材资源调查的方法以现场调查、路线调查、访问调查和野外样方调查技术为基本方法，结合引进3s技术和计算机数据库等现代技术方法进行调查，根据不同药材的特性实施合适的调查统计方法。遥感技术结合统计及卫星遥感调查分析、地理信息系统技术、数据库技术等对栽培民族药材的资源调查上已取得初步成效。例如，陈士林等[5]利用遥感技术对人参种植区域的人参种植面积进行调查，建立了人参资源遥感调查的技术路线和方法，并通过抽样调查对人参进行了产区面积测算和估产;美国fda研究显示，由于紫杉醇的开发，导致了全世界红豆杉资源的严重破坏[8]，由以上研究可看出应用3s技术进行民族药资源的宏观调查具有充分可靠性和可行性。

3.3 利用3s技术可对民族药资源进行长势监测及估产在民族药用资源保护与可持续利用研究中，长势动态监测已成为一项十分重要的工作。利用rs、gis能够对民族药资源环境质量的变化进行动态的监测，及时发现情况景象预警;建立民族药资源环境空间数据库，管理、分析和处理大量的环境数据，高效地汇总、汲取有用的决策信息;通过建立若干环境演变模型，模拟区域民族药资源环境变化状况及发展趋势;提供多种形象、及时、准确、直观的信息。例如，李建龙等[6]在新疆阜康县大量“天-地”资料观测基础上利用3s技术和生态系统分析方法，实现了利用3s技术系统准确监测新疆阜康县草地农业资源动态变化，其估产精度达到75.8%以上。利用遥感技术的优势结合gis和gps等系统，构建出不同条件下作物生长模型和多种估产模式，把上述因素信息引入模型中，借鉴农作物估产的成功经验，进行民族药产量估产，便能估算出大面积民族药的产量和实时监测民族药生长态势。

4 小结

综上所述，3s技术已初步应用于民族药领域。作为一种先进和有效的工具，3s技术已被越来越多的药学工作者所了解。遥感的广泛应用，使民族药资源的调查、监测原来没有和不能实现的方法有了可能，也使民族药调查变得容易操作。特别是遥感技术与全球定位系统、地理信息系统、数字影像处理系统和专家系统的配合使用，使简便、快捷、耗资少的民族药资源调查方法成为可能，亦使民族药动态监测的定量和定性研究成为可能。因此，3s技术在民族药资源研究上的应用必将成为今后我国民族医药研究的一个热点[4]。

【参考文献】

 

[1] 高清竹，江村旺扎，李玉娥，等.藏北地区草地退化遥感监测与生态功能区划[m].北京：气象出版社，2006.

[2] 马荣华，贾建华，胡孟春，等.基于rs和gis的海南植被变化分析[j].北京林业大学学报，2001，23(1)：6.

[3] 汪爱华，张树清，何艳芬，等.rs和gis支持下的三江平原沼泽湿地动态变化研究[j].地理科学，2002，22(5)：636.

[4] 李玉衡. 民族传统医药盼登大雅之堂——专访中国民族医药学会会长诸国本[j].首都医药，2008，7：32.

[5] 陈士林，张本刚，张金胜，等.人参资源储藏量调查中的遥感技术方法研究[j].世界科学技术—中医药现代化，2005，7(4)：37.

[6] 李建龙，蒋 平.利用rs技术动态监测天山草地农业产量及其成因分析[j].安全与环境学报，2003，3(2)：8.

[7] 孙宇章，顾晓鹤，阳小琼，等.基于rs和gis技术的江苏邳州市银杏资源动态变化研究[j].中国中药杂志，2007，32 (18)：1861.

3s遥感技术篇4

关键词：3S技术；环境监测；应用；展望

随着信息技术的不断进步，先进的计机算计技术以及仪器控制等技术逐渐在环境监测中得到应用，特别是全球定位系统、遥感以及地理信息系统，在环境监测中的应用更加广泛。在环境监测中应用3S技术是对环境进行监测的重要手段。针对3S技术的概念，研究3S技术在环境监测中的应用和效果展望。

一、3S技术的概念

3S技术主要包括全球定位系统、地理信息系统以及遥感，这三者在现代信息网络中相互结合，相互促进，使数据更加快速的传输。

（一）遥感技术（RS）

所谓的遥感技术，就是在比较远距离的高空和外层空间中使用红外光、可见光以及微波等一些探测仪器，经过扫描或者是传输、处理，对地面上物体的形状、大小以及特征等进行详细处理的科学技术。在进行环境监测时，遥感技术是其中重要的信息来源，通常都是通过遥感图像来实现的。遥感图像就是缩小地面上的景观物体，从而形成一定的立体模型，它能够将地面物体的特征和信息真实、客观的表现出来。遥感技术正在不断的发展，在以后可能会实现动态的仿真，从而提升环境监测的真实性和准确精度。

（二）全球定位系统（GPS）

全球定位系统最早是在美国出现的，当时美国为了加强军事的发展，研制出了具有全方位定位系统的导航仪，并且能够在海陆空等进行有效的定位工作，成为了新一代的定位系统。它不仅性能比较强、精度比较高，而且是全天24小时自动工作，因此，在地质监测、环境监测以及工程监测等方面得到了广泛的应用。在进行环境监测时，全球定位系统的主要作用是能够实时、有效以及快速的将目标的信息、地理位置以及特征等显示出来，从而建立全面的地理模型。在环境监测中不论是使用遥感影像还是直接进行数据的采集，都可以使用GPS对采集点的空间位置进行收集。

（三）地理信息系统技术（GIS）

地理信息系统属于一种比较特殊的信息系统，而且非常重要，它的主要任务就是对地球上的数据进行收集、管理、分析以及扫描等。在进行环境监测时，地理信息系统中的空间管理功能和分析功能是最重要的技术手段，不仅能够分析区域环境和资源的动态，还能够建立相应的数据库，是一个比较综合的数据分析平台。地理信息系统能够通过综合多方面的信息、图像等，将现实中的信息和能够反应地理位置的信息结合在一起，从而对地理位置进行实时的监测。另外，地理信息系统还能分析地理位置的综合信息，从而为环境监测提供有效的数据信息。

二、3S技术在环境监测中的应用

（一）对大气污染的监测

对于遥感系统来说，大气污染的程度和类别会影响遥感信息的真实性，使遥感信息产生失真的现象，通过研究这种失真现象，可以建立相应的评价大气污染的模型。我们可以将遥感图像当作基本的资料，并且和地面的监测数据和资料结合在一起，这样就能够取得更加直观、精确的遥感信息。在进行研究时，一般会使用间接解译的标志来进行，就是通过观察植物对大气环境的指示作用，从而对大气环境的质量、污染程度以及扩散的影响进行详细的判别。比如，对于一些生长比较正常的植物叶片，它们会对红外线有比较强烈的反应，在彩色红外照片上会显得比较光鲜亮丽、格外明亮；对于一些受到污染的叶片，它们在彩色红外照片上就会显得颜色比较暗淡。这时通过使用GIS的空间分析和评价模块，就可以对相应的数据进行科学的处理和分析，还能对大气污染做出客观的判断。

（二）对水体污染的监测

由于水中污染成分的浓度不尽相同，有的会被水溶解，有的会悬浮在水面上，从而会使水的颜色、密度以及透明度等产生不一样的情况，会使水体反射波谱的能力发生变化；而对于遥感图像来说，就会反应出色调、形态以及纹理等的不同差别。比如，如果藻类等一些浮游植物过度繁殖，就会使水体产生富营养化污染，因为浮游植物当中的叶绿素在面对红外光时会出现比较明显的陡坡效应，所以，水体就会存在水体和植物的共同光谱特征，从而使水体在此波段显示出红褐色或者是紫红色的颜色。又比如，当水体被油给污染之后，油的污染物就会漂在水面上，这样会防止水面的蒸发，从而使受污染水面和没有受污染水面之间出现不同的热效应，因此反应到影像上色调也会不同。通过这一特点的描述，在系统中使用RS、GPS以及常规的监测技术，并且将GIS作为处理信息的平台，通过比较被污染水体和正常水体的光谱资料，可以全面监测水体的污染源、污染面积以及污染范围等，并且按照科学的数据对水资源和水环境做出科学的评价。

（三）对固体废物污染的监测

固体废物主要包括居民的生活垃圾、建筑工程的垃圾以及工业垃圾等。因为固体废物自身会发生物理以及化学等反应，而且自身的温度要比周围的物体高，会在热红外图像上将色调的特征显示出来。另外，还可以按照遥感图像解译标志，将遥感图像作为信息源对固体废物进行实时的监测，再通过GPS技术明确相应的空间位置，并且比较固体废物的信息，掌握其发展的方向，之后按照城市的产业布置和垃圾处理系统的设置，对固体废物进行有效的监测和管理。

（四）对森林火灾信息的监测

一旦在森林中发生火灾，火势就会迅速蔓延，并且具有较强的突发性。在森林火灾中应用3S技术可以对森林火灾的火势进行实时监测，还能评估火灾之后的损失。在森林火灾监测中，遥感图像是其重要的信息来源，在发生火灾时，可以使用GPS对火灾的位置进行准确定位，并且还能对数据信息进行汇总，方便营救人员及时制定营救措施；另外，在救火时，可以使用GPS对救火队进行方向的导向，使救火队能够准时的达到火灾现场，而且还能对火灾的面积进行精确的测量，再将遥感图像、GIS与GPS结合起来，对火灾的等级一火灾造成的损失进行准确的评定。

三、3S技术在环境监测中的展望

目前，我国的空间技术、计算机技术以及信息技术正在快速的发展，3S技术也得到了相应的发展和完善。在我国，环境监测是一项新的任务，如果在环境监测中使用3S技术，不仅能够改变传统的监测技术，还能减少只注重污染监测的情况，并且将定性描绘作为主要的手段，优化时间系列的比较，使其更加具体化。另外，还能将定性表述以及定量结果落实在同一空间位置上，从而建立环境监测的模型，将会大大提高我国的监测技术。并且能够为政府和相关部门提供相应的图像信息，促进环境保护制度的建立，将环境保护作为重点关注的问题，为人们带来和谐的社会环境。

结束语：

综上所述，在3S技术中融入专家系统以及现代的通信技术，可以使环境监测变得更加自动化和智能化，而且能够提高对资源和环境的监测能力，促进我国经济和社会的持续发展。在环境监测中应用3S技术可以达到其他技术不能实现的效果，能够对环境进行实时、动态的监测，更加有助于了解环境的污染情况，并且为环境治理提供有效的策略。在今后，随着技术的发展，3S技术会在环境监测中起到更加重要的作用。

参考文献

[1]钟延春. 3S技术在环境监测中的应用及展望[J]. 金田，2013，02：334+314.

[2]伍祝陈建平. 3S技术在环境监测中的应用[J]. 环境保护，2011，19：49-50.

3s遥感技术篇5

关键词：林业；调查；规划设计；3S技术

中图分类号：TU986 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160432161

森林是陆地生态系统的主体，它在环境保护工作中占据着举足轻重的地位。对森林资源进行合理开发与科学管理，是产生生态效益与社会效益的有效保障。但是，森林资源具有广阔性、动态性等特征，全面掌握森林资源的状况难度较大。近几年，随着信息技术在林业工作中的普遍应用，3S技术也逐步变成林业调查规划设计的主要技术，它将森林资源的调查与规划设计工作推向了一个更高的领域。

1 3S技术简介

3S技术包含遥感技术、地理信息系统、全球定位系统[1]。

遥感技术（RS），是一种以物理手段、数学方法、地理分析为基础的综合探测技术，主要用在地球中环境和资源的综合性监测，具有快速、准确、成本低等优势。

地理信息系统（GIS），是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，在计算机软、硬件的支持下，能为管理决策提供强大的数据支持。

全球定位系统（GPS），是一个全球性的卫星导航、定位系统，采用三角测量方法，确定地球上某一位置的准确坐标，能提供包括定时、时间、速度等多种信息，具有费用低、定位准、操作简单等优势。

2 3S技术在林业规划设计外业调查中的应用

2.1 手执GPS机的应用

手执GPS机在林业规划设计外业调查中，主要用于结合外业调查地形图进行定位，有助于地图的绘制，还能获得调查区域的海拔等地理信息[2]。在外业调查要求较低的情况下，还能进行简单面积的计算。在手执GPS机的坐标点导出工作中，若外业调查的工作内容较多，且机子的内存储信息量较大，还可应用一些辅助软件进行批量导出。

2.2 遥感卫星图片与地形图的应用

在外业调查的前期工作中，若能将遥感卫星图片与地形图有效结合应用，则可大大提升工作效率。实际操作过程中，可充分运用谷歌地图等免费资源，但运用时必须进行坐标转换，以确保国内坐标系统与谷歌地图坐标保持一致。

2.3 遥感影像图的应用

利用遥感影像图进行实地核对，建立图面判读标准后，可通过影像的颜色、质感、地理位置等信息进行初步判读。这一过程中，只需在现场进行核实，能够有效提升工作效率，提高小班区划的精确度。

3 3S技术在林业规划设计内业分析中的应用

3.1 地理信息定位

通过外业调查工作中所获取的资源，可清晰的显现于ARCG IS10.0等软件上，同时还可精准的在软件上显示坐标，并在坐标点上输入相关数据以做标记。例如，在产业项目典型样本的调查与规划设计中，可将典型样本以点的方式在矢量地形图中表达出来，此点不仅包含了相对应的地理空间信息，还能在各点中输入其他诸如时间、区域特点等文字。外业调查后，进行拐点坐标定位时，还可利用连接拐点坐标计算投影面积，相比于传统的方格纸计算则更为方便。

3.2 空间分析

在空间距离分析方面，应用ARCG IS10.0软件中的分析功能，可快速获得不同项目区的距离成本，尤其是在大数据计算工作中，此分析法的应用优势更为显著。项目区与临近水系、保护区等空间距离的关系，也可应用此分析法获得。在空间位置分析方面，应用ARCG IS10.0软件中的识别功能，能够快速审核已有图层中各信息的准确性，并自动将核对的数据添加到规划项目中[4]。另外，ARCG IS10.0软件中的缓冲功能，能将林业规划区的影响用线性距离向外散开，便于直接在图像上显示出规划区与其他要素的联系。

3.3 数据转换

目前，我国可实现地理信息系统操作的软件较多，林业领域中应用最为广泛的软件主要有ARCG IS、Superm ap、M apgis等。不同的应用软件，其数据的存储格式也存在一定的差异性，因此应进行数据格式的转换。此外，还应进行不同坐标系统的转换，谷歌地图采用的是WGS-84坐标系统，国内地图主要采用的是2000国家大地坐标系统，因此必须进行不同坐标系统之间的转换。

4 结束语

3S技术虽在林业调查规划设计中的应用起步较晚，但其发展速度却非常快，当前，超过50%以上的林业调查规划设计均有应用3S技术。在信息技术不断发展的过程中，以及林业调查规划设计的精密要求下，相信3S技术在林业产业中的应用范围将会越来越广泛。

参考文献

[1] 王孝宗.浅谈3S技术在林业产业规划设计中的实际应用[J].西昌学院学报：自然科学版，2014（1）：16-18.

[2] 周维禄，苏百牛.“3S”技术在森林资源规划设计调查中的应用[J].甘肃林业，2013（2）：36-37.

[3] 梁文斌.“3S”技术在森林资源调查规划中的应用分析[J].低碳世界，2015（30）：267-268.

3s遥感技术篇6

[关键词]3S技术；环境监测；污染；生态环境

中图分类号：TB7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0223-01

环境监测是环境进行监测并制定规划的过程，但是传统的环境监测工作工作范围有限，毕竟它解决的只是局部范围的环境监测问题。3S技术的出现，针对存在的局部监测的情况，对其做出了改进和解决，并在环境监测工作的运用中取得了较好的成效。因此，对3S技术在生态环境监测中的探讨有着重要的实际意义。

1 3S技术概述

所谓3S技术，它是集遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）为一体的高科技技术的统称。科学技术不断发展的今天，3S技术也获得了长足发展，逐渐成为了当前获取空间地理信息、空间信息分析、空间信息应用的重要的核心高科技技术，同时，在生态环境的监测和测评中也得到了广泛应用。

1.1 遥感技术（RS）

遥感技术（RS）具有可视范围广、信息更新速度相对较快的特点，它主要是根据物体之间具有的不同的电磁波的特性，对其存在的电磁波特性加以利用，进而提取不同的物体的不同信息，进行整理等工作，从而对远距离的物体做出识别。将遥感技术（RS）搜集的数据看作成为地理信息系统（GIS）所需要的数据源，实现数据的及时有效的更新，然后在遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）的基础之上建立起数据模型，从而实现空间上与时间上的转移，最后通过三维空间，定量地对未来进行预测。遥感技术（RS）现如今已经呈现出星球数量多、传感器类型多、分辨率高的发展态势，遥感卫星能获取范围从厘米到千米的遥感信息。不同卫星的重放周期尽管不同，但是都可以获取生态环境资源数据变化的图片资料，便于人们掌握对荒漠化、水污染、海洋生态污染的数据。

1.2 全球定位系统（GPS）

全球定位系统（GPS）由三部分组成：地面控制中心、卫星网和接收机，它是对获取目标提供及时和快速的三维空间定位的具有全球化、全天候、精度高的一种系统，目前，其三维定位已经达到了6m的高精度定位。全球定位系统（GPS）是位置查找过程中比较新的手段，具有高速度、高精度且不受气候以及通讯情况的干扰，因此，在农业方面、林业方面、水利方面、军事方面以及城市管理等方面得到了广泛的应用。

1.3 地理信息系统（GIS）

地理信息系统（GIS）是一个综合性比较强的系统，它综合了地理范畴、遥感范畴、城市科学范畴、信息科学范畴、环境科学范畴等学科，并借助计算机技术，客观反映环境和资源发展状况的多种空间数据，并对这些数据表现出的特征直观展现出来。随着计算机的不断发展，以其为依托的地理信息系统（GIS）也不断发展，所以地理信息系统（GIS）相关软件的开发也越来越多，目前，地理信息系统（GIS）与遥感技术（RS）相结合，对全球的环境变化和监测提供了技术支持。2 生态环境监测相关内容

2.1 生态环境监测简介

生态环境监测，形成于20世纪60年代，很多人习惯称之为生态监测，是对自然生态环境信息进行搜集的手段，也是运用专业的工具及技术对其进行监测的过程，生态环境监测是生态环境建设工作中的技术保障。但是由于多种原因，对环境监测还没有一个比较权威的界定，因此，环境监测定义没有得到权威工具书的收录和认定：美国环保局认为环境监测是对自然生态系统的发展变化的监测，研究内容多指人类活动对自然生态结构以及生态功能产生的影响；国内有部分学者认为，生态环境监测技术运用一定的方法，对生态各个系统、结构组合及功能在不同时间和空间上进行的系统测定和观察，而测定和观察的结果用于评价人们对生态系统产生的影响和改变，为今后人们在合理利用自然资源和改善环境上提供理论依据；但从目前生态环境的监测发展状况来看，如今的生态环境监测领域比较广泛，也更加具体。

2.2 生态环境的监测内容

现如今的生态环境监测内容比较丰富：农田、河流、海洋、湖泊、森林、气候、沼泽、湿地等，其中，每一个生态系统各自存在着多样性，在包含环境和生物资源的指标变化的同时，还包含了人类活动的变化。对生态环境的监测可以概括为宏观和微观生态监测两个方面：

宏观生态监测，顾名思义，就是生态系统的监测单位比较大，但应该保持在特定的区域范围之内。对宏观生态系统的监测，是运用遥感技术和生态效果图技术，以原本的自然生态系统为底图，以专业的数据分析为基础，建立起来的地理信息系统（GIS），不仅如此，在区域的选择划分上，还将区域生态调查以及生态统计的手段和方法纳入到了宏观生态监测的工作中。？

微观生态监测的监测目标相对于宏观生态监测来说，监测单位就小的多了，主要是把生态监测中心作为监测工作的基础，运用物理学或生物学等相关知识和方法对生态系统的各个子系统进行分析、归纳。微观生态监测根据监测内容的不同又可以细分为生态监测的干扰性、污染性、治理性以及对环境质量状况的评价。

3 3S技术在生态环境中的应用

3S技术是科技不断发展的产物，由于本身具有的高科技性能，因此，3S技术理所当然的在生态环境监测中发挥着举足轻重的作用，其主要应用体现在四个方面：农业生态环境、森林生态环境、草原荒漠生态环境以及城市生态环境。？

3.1 农业生态环境

3S技术在农业生态环境中主要是对农田土地的生产价值作出评价、对土地是否存在适宜性作出评估、对土地能否持续利用作出评价，还可以对土壤侵蚀、沙化、次生盐碱化等问题进行监测。

3.2 森林生态环境

3S技术在森林生态环境监测中应用的越来越广泛，范围主要涵盖森林资源、湿地、荒漠、森林灾害、野生动物、野生植物等。3S在森林生态环境的监测过程中，主要依靠地理信息系统（GIS）的帮助获取地理要素信息，加上遥感技术（RS）和全球定位系统（GPS）获取的数据资源，分析整合出森林生态系统的数据库，然后再根据这些数据，做出各种预测，并结合国家的相关政策，制定出规划方案。

3.3 草原荒漠生态环境

草原生态环境比较复杂，内容形式更是多种多样，只有建立起大型的数据库，才能更好地监测草原生态环境。3S技术被应用于监测草原生态环境时，各个子技术之间密切配合，对庞大的数据资源进行分类，同时会做好评估及预测。？

3.4 城市生态环境

3S技术在城市生态环境的监测主要包括城市的规划和城市的污染两个方面。由于城市生态环境在人类密集的活动过程中，不断被改造、规划，因此会造成生态环境的污染加剧，3S技术在城市生态环境的应用，为城市现存的污染问题进行了靶向预测。

遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）在三维空间上为城市生态环境的不断优化提供了技术支持。

4 结语

生态环境监测是一项长期而艰巨的任务，只有把集遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）为一体的3S技术做为生态环境监测的技术支持，充分利用3S技术本身具备的高科技手段，才能对生态环境存在的问题以及今后的演变趋势进行全方位的了解和掌握，我国的生态环境监测也会随着3S技术的不断发展而发展。

参考文献

[1] 周春兰.“3S”技术在矿山生态环境监测中的应用研究D以攀枝花宝鼎煤矿为例[J].成都理工大学学报，2009（08）.

[2] 邱木清.“3S”技术在城市环境管理中的应用[J].农业网路信息，2008（01）.

[3] 张增祥.我国资源环境遥感监测技术及其进展[J].中国水利，2010（03）.

3s遥感技术篇7

二、知能构建

三、图表剖析

1.“3S”技术的核心功能

GPS：定位和导航――“在哪里”。全球定位系统广泛应用于军用、民用两领域，无论在哪一领域，其考查的功能都是确定某地的纬度、经度、高度、速度、航向、时间等信息，充分体现了GPS的两大核心功能――定位和导航，简单理解为GPS负责“找”位置，解决“在哪里”的问题。

RS：信息收集――“是什么、有什么”。遥感是人视力的延伸，它侧重于收集信息，通过传感器接收地物辐射或反射的电磁波来获得信息，并经过简单处理后获得资料，如胶片、卫星云图等，其本质是“看”的过程，解决“是什么、有什么”的问题。

GIS：分析计算――“为什么、 怎么样、 如何办”。地理信息系统本身主要表现在对地理信息的处理上，主要功能有数据采集、数据更新、数据存储、数据分析、数据输出等，能解决的主要问题包括地理空间分布及位置分析、趋势分析、模式分析、模拟结果（如利用数据模拟预测区域范围、危害程度，给受灾人员、财产的安全有效转移提供依据）。地理信息系统（GIS）是在一定数据源的基础上进行分析、对比、计算，得出有益于人类生产生活的结论。GIS如人脑，侧重于“分析、计算”，相当于人的“想、算”活动，解决为什么、怎么样、如何办的问题。例如，将遥感获得的卫星云图与地面上实际测到的气温、湿度、风向等信息经过计算、分析、处理，得出天气情况的预测是GIS技术的应用。

2.“3S”技术的联系与区别

（1）“3S”技术的联系。“3S”技术既独立发展又相互促进。RS用于提供大量实时、动态的地理信息；GPS用于空间快速定位，为遥感数据提供空间坐标，并对遥感数据进行校正和检验；GIS不能直接获取信息，信息获取依靠GPS和RS，用于对空间数据进行存贮、管理、查询、分析和可视化，将大量抽象的统计数据变成直观的专题图和统计报表等。例如，“某山区森林火灾发生后，扑救工作动用了卫星监测定位，并运用计算机软件对火势情况进行了分析和预报”这一事件中，使用卫星监测是RS技术的应用，卫星定位则是GPS技术的应用，计算机处理预报信息则是GIS技术的应用。

（2）“3S”技术的区别（如表2）。

3.“3S”技术与数字地球

RS、GIS、GPS的结合，实际上是将空间技术、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，实现对空间信息的采集、处理、管理、分析。“3S”技术具有获取信息的实时性、准确性、便捷性、综合性等特点，为各种应用提供科学的决策咨询，以解决用户可能提出的各种复杂问题。数字地球的核心技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段，如图3所示“3S”技术与数字地球的关系。

四、技巧点拨

“3S”图像往往作为考查的载体，主要考查“3S”技术的应用。在遥感图像中，主要是遥感影像图及根据遥感影像绘制的图形；GIS图像主要是根据GIS的图层叠加原理，展示不同的图层；GPS多以材料为背景，图像呈现不多，一般仅通过手持机界面图或工作流程图来考查，但与RS及GIS的综合应用所得的图像也是较为常见的呈现方式。这类图像在判读时，一定要利用题干和图中的信息，结合“3S”技术各自的特点和功能，准确判断出所属的图像类型，再进一步分析其基础应用或原理。

1.遥感图像的判读

（1）一般地物遥感影像的简易判读标志。遥感影像图的考查主要从形状特征或借助色调的深浅进行判读。一般地物，如水体、城市、道路、农业用地、林业用地等的简易判读标志（如表3）。

（2）遥感影像图的判读方法。①读图名，知主题。首先，明确遥感影像图片的主题内容，这是进行准确判读的前提。如图4“格陵兰岛冰原面积变化遥感图”中需判读出格陵兰岛冰原面积的变化特征。②明色调，辨地物。其次，了解掌握遥感影像图片的基本解译标志，从而了解影像图片中各种地物的差别及特征，包括形状、大小、色调、图案、位置和布局等。如图4中可根据色调和形状进行判读，依据色调可确定图中的白色区域为冰原部分，依据形状的变化可推测冰原面积的变化趋势。③看变化，找原因。最后，对主题判读地物进行分析、推理，得到结论。如对上图中两幅图的对比，可以发现格陵兰岛的冰原面积明显减少，说明是全球气候变暖导致的，其冰原面积的减少必然会对全球的生态环境带来一定影响。

2.GIS图层叠加示意图的判读

①明确GIS图层叠加示意图由哪些专题地图组成（如图5）。由于这些专题地图是由许多具有空间属性的数据在计算机中生成，所以它们分别反映了某种专题地理事物的空间分布特征。②明确不同专题地图反映的地理事物之间的空间联系。如在地形图中可以找到等高线较密集且数值较大的地方为山地，而山地往往是河流的发源地或者上游，等高线较稀疏且数值较小的地方为平原，往往是河流的中下游，该地区在土壤分布图上则常常表现为土层深厚肥沃，在居民区分布图上表现为聚落或者城市密集的特点。③明确图层叠加之后会形成一个新地图。新地图可以反映多个地理要素分布特征，解题时综合各要素进行人类生产、生活场所的选址分析，如表4所示。

五、典题精练

阅读材料，回答问题。

材料1：咸海面积变化图（如图6）。

材料2：中亚农业区域分布图（如图7）。

（1）写出获取咸海图像信息的最主要的地理信息技术名称，列举该技术2种或以上的应用实例。

（2）描述1989―2009年咸海面积发生变化特点，并结合中亚农业区域分布图简要分析其变化成因。

（3）结合图6，推断1989―2009年湖水盐度变化特点，比较湖床（底）东西部海拔的高低。

（4）近年来咸海一带空中盐粒飞舞，被称为“白风暴”，结合材料分析“白风暴”中可能盐粒的来源。

解析：考查遥感技术的核心功能及应用，从咸海的遥感影像图中明显看出其面积不断缩小，且东部湖床先于西部干涸，结合全球气候变暖和人为引水灌溉两个因素分析其面积变小的原因。咸海面积缩小，意味着入湖水量减小，蒸发加剧，故湖水盐度逐渐增大；湖床东西部干涸速度的不同，反映了湖床地势高低的不同。从咸海面积变化的遥感影像图看出，湖床部分显示为白色，再结合题干分析白色部分为盐粒，说明湖床部分提供一部分盐分，另一部分盐分则是湖泊上游地区因大面积开垦和不合理灌溉导致的土地盐碱化使盐分在地表积累。

参考答案：（1） 遥感技术，森林资源分布的调查、台风监测、沙尘暴监测、植被健康状况监测等 （2）变化：面积缩小，且东部湖床先变干涸。 自然原因：深居内陆，远离海洋，降水少，再加上全球气候变暖，蒸l量大，导致注入咸海的水量减少；人为原因：阿姆河和锡尔河流域是中亚主要的农业区，由于人类大量引用河水灌溉使注入咸海的水量减少，湖泊萎缩 （3）咸海入湖量减少， 蒸发加剧，湖水盐度逐渐增大；东部湖床先变干涸，说明东部湖床较浅，西部湖床较深，即东部湖床海拔高，西部湖床海拔低 （4）一是开垦的耕地及其周围地区因次生盐碱化而在土壤中和地表积累的盐分；二是湖面缩小露出的湖底部分所含的盐分。

3s遥感技术篇8

【关键词】水利工程；3S测量技术；河道测量；动态监测；研究与应用

Application of water conservancy measurement 3S technology

Li Gang

(Yili Prefecture, Xinjiang Water Resources and Electric Power Survey and Design Institute Yining Xinjiang 835000)

【Abstract】Into the era of digital information, 3S technology continues to develop, update, put into the field of application is more widely. Measured in water conservancy and hydropower engineering industry, their pluripotency, global, all-weather, continuous and real-time precision three-dimensional navigation and positioning, but also has good noise immunity and confidentiality efficient performance measured in order to ensure water conservancy laid the foundation. The article combines the case of river measurement, erosion and deposition change monitoring, application of the 3S measurement techniques in water projects.

【Key words】Hydraulic engineering;3S measurement techniques;River measurement;Dynamic monitoring;Research and Application

1. 3S技术的含义

3S技术是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的统称。是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。能够对空间实体快速地进行精确定位，同时宏观地获取信息，对所得到的特定位置空间信息进行综合分析。

2. 3S技术的特点

遥感(RS)技术是一种卫星遥感技术，不直接接触目标或现象就能收集信息，并据此进行识别与分类。即在地球不同高度平台上使用某种传感器，收集地球各类地物反射或发射的电磁波信息，对这些电磁波信息进行加工处理，用特殊方法判读解译，从而达到识别、分类的目的，为科研工程的生产应用服务。

地理信息系统(GIS)技术是以空间数据为研究对象，在各种地理图形的基础上，以计算机为工具对空间数据进行录入、编辑、判读存储、查询、显示和综合分析应用的技术系统。

全球定位系统(GPS)技术是一种全新的现代定位方法，具有多功能、高效率、高精度的特点，可在全球任意地点，为任意多个用户同时提供几乎是瞬时的三维测速、三维定位服务，极大地改变了传统的定位技术和导航技术，并已逐渐在越来越多的领域中取代了常规光学和电子仪器。

随着3S技术在测绘科学中的应用日趋成熟并广泛应用到水文测量中，河道水文测量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者结合河道测量、冲淤变化监测等案例加以分析。

3. 河道水文测量传统方法存在的缺陷

河道测量是以河道治理和水量调度为应用目的，涉及测量及描述水下泥表面及相邻地带的物理特性的应用科学。长期以来，河道水文测量常利用六分仪、经纬仪、水准仪测定，这些传统的测量方法，不仅测量周期长、精度低，而且劳动强度大、测量标志耗费大，不能满足河道动态监测及河流治理、防洪减灾的需要。

河道水下地形测量及容积、冲淤量的计算是水文测量的基础业务之一，及时了解河道变化及冲淤变化资料，为水资源合理调度、泥沙有效控制、防洪减灾正确决策、灌溉和发电等各项科学管理工作提供基本依据。河道主流变化分析主要是反映河势情况。通常包括对河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化情况的分析等。

河道冲淤分析是河道演变分析的重要环节，工程中常采用断面法，即利用河道槽蓄量的大小变化判断河道的冲淤。该方法的前提是断面间距能够正确的测定，断面间水底地形和河床变化规则，而且无支流。而实际地形的变化错综复杂，河床参差不齐，所以这种方法计算的冲淤量无法准确反映河道的冲淤变化情况。

4. 3S测量技术的应用

4.1 利用遥感图像获取所需河道水文信息。以遥感手段获得的河道信息通过信息提取产生需要的专题图像，通过计算机的图像校正、图像增强、图像分类、图像变换及图像数据结构的转换，将遥感信息作为信息源提供给GIS。在对遥感图像进行判读解译和相关分析之前，必须首先对遥感图像进行投影变换和几何纠正处理。为保证遥感图像与地形图保持地理几何位置的一致性，须对遥感影像进行相应的投影变换，最后将图像处理结果转换成GIS能够接受的数据格式。

充分利用图形资料(尤其是电子地图，对非电子形式的图形资料要进行数字化，建立起矢量图形库)和图像资料，以便提取高程数据以建立数字高程模型(DEM)，以及对遥感图像进行几何配准和校正。产生数字高程模型后，就可以利用GIS软件提供的地形分析功能进行等高线计算、水面面积和体积计算、冲淤量计算、坡度坡向的分析和计算等。

4.2 遥感动态监测。遥感动态监测就是对同一区域运用不同时相的遥感图像，以获得区域变化的遥感影像。动态变化监测已成为遥感应用的一个主要方面，多时相、多种类型的传感器对同一地区进行定期或不定期的资源与环境调查，能及时、准确、宏观地反映客观情况。以多时相遥感影像为数据源，通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法，为遥感技术在水环境方面的研究提供一定的理论依据。同时，利用数字遥感技术实现随时间变化的水域动态监测和枯水期、丰水期的水域变化的动态监测，为防洪、抗洪、水资源合理调度、河道规划治理工作提供科学依据。

4.3 水深遥感冲淤变化分析。水深遥感是利用可见光在水体内的穿透能力，通过飞机、卫星等遥感平台，利用辐射计、摄影机等遥感设备，将水下一定深度范围内的立体单元信息按照一定的规则采集下来，再通过信息处理软件分离出可见光空透的水体厚度信息，即可获得水深。利用入水辐射强度与水深、水体浑浊度之间的关系，通过测定、处理辐射强度来量测水深。在研究河床冲淤时，常常因实测资料遗缺无法进行系统分析和比较。

遥感信息获取便捷，水深遥感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一阶段实测资料的情况下，可利用历史阶段遥感资料推求出水深，从而实现冲淤分析的目的。考虑到用某一时相遥感资料所得水深精度较实测地形精度差。用实测地形与遥感所得地形直接产生河床冲淤值，误差会很大。而用两个时相遥感水深计算河床冲淤能满足分析精度的要求。

其原因是:尽管遥感水深误差大，但从反演所得的断面图来看，遥感水深误差存在诸多综合因素的影响，两个时相遥感水深误差表现形式基本一样，所以差值减少了系统误差，削减了由遥感信息源转换成水深信息时的误差。此方法计算的结果与用实测地形资料计算的结果基本一致，能满足河床演变分析和冲淤量计算的要求。故水深遥感方法可以在地形资料短缺情况下进行长时段河床演变分析以补充缺测的资料。若将GIS与水深遥感技术相结合，可实现水下地形图数字化，也可以很方便地得到所测水域不同时段、不同冲刷深度(或淤积厚度)的冲淤分布。

5. GIS技术在河道测量中的应用

GIS是水文资料管理的重要工具。在GIS中还有计算距离、曲率、表面积、周长等工具，即用即得，利用DEM模型可以很方便得到某点的高程。河道演变分析主要是冲淤分析。GIS利用DEM模型数据能立即计算出两冲淤监测断面间的冲淤量，不仅便捷且精度大为提高。

河道某断面图的绘制、某地冲淤过程的累积图等，可直接从图上提取数据并自动绘制成图。所有这些GIS功能对于分析河道演变的成因、了解河道演变规律都有着十分积极的意义。GIS技术用于水下地形的冲淤变化分析比传统分析方法更加科学合理、精确度高。

6. RTK技术的应用

促进GPS技术向更深、更广、更新的方向发展，它既克服了常规测量要求点间通视、费工费时而且精度不均匀、外业不能实时了解测量成果和测量精度的缺点，同时又避免了GPS静态定位及快速静态相对定位需要进行后处理，避免了业后处理中发现精度不合乎要求，需进行返工的困扰，RTK实时三维精度可以达到厘米级，大大减轻了测量作业的劳动强度并提高了作业效率。为水下地形测量和GIS前端数据采集提供了有利保障。GPS接收机进行定位测量，测深仪进行水深测量，再加上专业测绘软件和绘图仪便可组成河道测量自动化系统。工程中对采集到的水下地形点的平面、高程数据进行检查校核后，将其输入专业的数字地形图成图软件和断面图成图软件中进行处理，即可得到高精度的数字地形图和断面图。

7. 结束语

总而言之，3S技术的广泛应用，给河道、水库监测管理以及水文测量的勘测带了很大的方便，为河道水文勘测及动态监测、管理方面提供一个崭新的前景。

参考文献

［1］ 期刊论文3S技术在河道测量中的应用-水科学与工程技2007(2).

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