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3s技术介绍PPT

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  • 素材类型:地理课件
  • 素材上传:ppt
  • 更新时间:2017-07-17
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这是一个关于3s技术介绍PPT,主要是介绍了第一章 绪论 第二章 GIS基础理论 第三章 GPS基础理论 第四章 RS基础理论 第五章 GPS与GIS的集成 第六章 RS与GPS的集成 第七章 RS与GIS的集成 第八章 3S集成技术与数字地球 第九章 3S集成技术应用实例等介绍。欢迎点击下载3s技术介绍PPT哦。空间定位系统(目前主要指GPS全球定位系统)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的3大支撑技术(以下简称“3S”),是现代社会持续发展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等的重要技术手段,也是地学研究走向定量化的科学方法之一。

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3S集成技术与应用 主讲人:郝志军 海南大学政治与公共管理学院 3S集成技术与应用第一章 绪论第二章 GIS基础理论第三章 GPS基础理论第四章 RS基础理论第五章 GPS与GIS的集成第六章 RS与GPS的集成第七章 RS与GIS的集成第八章 3S集成技术与数字地球第九章 3S集成技术应用实例 第一章 绪论 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 1.3 3S集成系统的研究思路 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 空间定位系统(目前主要指GPS全球定位系统)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的3大支撑技术(以下简称“3S”),是现代社会持续发展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等的重要技术手段,也是地学研究走向定量化的科学方法之一。 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 这3大技术有着各自独立、平行的发展成就: GPS是以卫星为基础的无线电测时定位、导航系统,可为航空、航天、陆地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据; RS在过去的20年中已在大面积资源调查、环境监测等方面发挥了重要的作用。在未来数年之中还将会在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率3个方面,全面出现新的突破; GIS技术则被各行各业用于建立各种不同尺度的空间数据库和决策支持系统,向用户提供着多种形式的空间查询、空间分析和辅助规划决策的功能。 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 随着“3S”研究和应用的不断深入,科学家们和应用部门逐渐地认识到单独地运用其中的一种技术往往不能满足一些应用工程的需要。事实上,许多应用工程或应用项目需要综合地利用这3大技术的特长,方可形成和提供所需的对地观测、信息处理、分析模拟的能力。例如海湾战争中“3S”技术的集成代表了现代战争的高技术特点,而且“3S”技术的集成应用于工业、农业、交通运输、导航、捕鱼、公安、消防、保险、旅游等不同行业,将产生愈来愈大的市场价值。 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 集成是英语Integration的中译义,它指的是一种有机的结合,在线的连接、实时的处理和系统的整体性。 近几年来,国际上“3S”的研究和应用开始向集成化(或综合化)方向发展:GPS主要被用于实时、快速地提供目标,包括各类传感器和运载平台(车、船、飞机、卫星等)的空间位置;RS用于实时地或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息,发现地球表面上的各种变化,及时地对GIS进行数据更新;GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取、作为新的集成系统的基础平台,并为智能化数据采集提供地学知识。 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 作为实时、客观获取空间信息的新兴技术手段, RS和GPS成为地理信息系统的重要数据来源,而通过GIS对其获得的数据进行处理和分析,可以提取各种有用信息,以进行决策支持。 3S技术为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。3S的结合应用,取长补短,是一个自然的发展趋势,三者之间的相互作用形成了“一个大脑,两只眼睛”的框架,即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位,GIS进行相应的空间分析(图1-1),以从RS和GPS提供的浩如烟海的数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为决策的科学依据。 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 图1-1:3S的相互作用与集成 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 GIS、RS和GPS三者集成利用,构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统,提高了GIS的应用效率。在实际的应用中,较为常见的是3S两两之间的集成,如GIS/RS集成,GIS/GPS集成或者RS/GPS集成等,但是同时集成并使用3S技术的应用实例则较少。 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 RS、GIS、GPS集成的方式可以在不同的技术水平上实现,最简单的办法是三种系统分开而由用户综合使用,进一步是三者有共同的界面,做到表面上无缝的集成,数据传输则在内部通过特征码相结合,最好的办法是整体的集成,成为统一的系统。 单纯从软件实现的角度来看,开发3S集成的系统在技术上并没有多大的障碍。目前一般工具软件的实现技术方案是:通过支持栅格数据类型及相关的处理分析操作以实现与遥感的集成,而通过增加一个动态矢量图层以与GPS集成。对于3S集成技术而言,最重要的是在应用中综合使用遥感以及全球定位系统,利用其实时、准确获取数据的能力,降低应用成本或者实现一些新的应用。 1.1 RS、GIS与GPS集成概述 3S集成技术的发展,形成了综合的、完整的对地观测系统,提高了人类认识地球的能力;相应地,它拓展了传统测绘科学的研究领域。作为地理学的一个分支学科,Geomatics(地球空间信息学/李德仁)产生并对包括遥感、全球定位系统在内的现代测绘技术的综合应用进行探讨和研究。同时,它也推动了其它一些相联系的学科的发展,如地球信息科学、地理信息科学等,它们成为“数字地球”这一概念提出的理论基础。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 为了实现真正的“3S”技术集成,需要研究和解决“3S”集成系统设计、实现和应用过程中出现的一些共性的基本问题,如“3S”集成系统的实时空间定位、一体化数据管理、语义和非语义信息的自动提取、数据自动更新、数据实时通讯、集成化系统设计方法以及图形和影像的空间可视化等,为进一步设计和研制实用的“3S”集成系统提供理论、方法和工具。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 1、“3S”集成系统的实时空间定位 研究“3S”集成系统的传感器实时空间定位、系统行进过程中快速确定相关地面目标的方法和实现技术。包括: (1)广域和局域差分GPS网的构建方法与实时数据处理的理论与算法; (2)遥感传感器位置和姿态的测定及在航空、航天遥感中的应用; (3)GPS辅助的遥感地面目标的自动重建与量测方法。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 2、“3S”集成系统的一体化数据管理 研究“3S”数据的集成管理模式、数据模型,设计和发展相应的数据管理系统,以实现图形、图像、属性、GPS定位数据等的一体化管理,为“3S”的集成处理和综合应用提供基础平台。包括: (1)非均质、多尺度、多时态空间数据的组织与管理; (2)面向对象的一体化数据结构与数据模型的研究; (3)大容量影像数据的压缩、传输、建库和存贮的理论与方法。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 3、语义和非语义信息的自动提取理论方法 研究从航空、航天遥感数据和CCD立体像对中自动、快速和实时地提取空间目标位置、形状、结构及相互关系和空间目标的语义信息的理论与方法。主要包括: (1)遥感影像地物结构信息的自动提取和精确图形表达; (2)多种传感器、多分辨率和多时相遥感图像的融合理论与方法; (3)基于知识工程的遥感影像解译与分类系统的研究。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 4、基于GIS的航空、航天遥感影像的全数字化智能系统及对GIS数据库快速更新的方法 研究如何依托已建立的GIS系统来实现航空、航天遥感影像的智能化全数字过程,并从中快速发现在哪些地区空间信息发生了变化,进而实现GIS数据库的自动/半自动快速更新。 主要内容为: (1)GIS信息与现势的航空、航天影像复合; (2)从GIS信息与航空、航天影像之配准中自动(或半自动)检测空间信息的变化和增加; (3)由GIS的属性数据以及它与现势影像配准之结果,自动(或半自动)提取语义信息与获取知识; (4)GIS信息的自动更新。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 5)“3S”集成系统中的数据通讯与交换 数据通讯是“3S”技术集成中的一个关键问题。例如在环境监测、灾害应急、自动导航和自动加强系统中,需要将GPS记录数据和遥感成像数据(CCD记录和雷达记录等)实时传送到信息处理中心或反之将所有数据传送到量测平台上去,为此,需要研究: (1)数据单向实时传送的理论和方法; (2)数据双向实时传送的理论和方法; (3)数据交换的理论和方法。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 6)“3S”集成系统中的可视化技术理论与方法 “3S”集成系统中将有不同分辨率、不同时相的大量图形和影像数据,需要研究它们的多级分辨率和多尺度表示在各种介质和终端上的可视化问题。包括: (1)空间图形图像数据库的多级分辨率的存贮、显示和表达; (2)可视化空间数据库的构建与应用; (3)从空间数据库至地图数据库的自动综合和符号化理论与方法; (4)图形和影像的可视化技术与虚拟现实。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 7)“3S”集成系统的设计方法及CASE工具研究 主要研究基于计算机辅助软件工程(CASE)技术的“3S”集成系统的设计方法和软件开发、维护的自动化技术,设计和发展专用于“3S”集成系统设计的CASE工具,例如: (1)可视化编程技术的研究和工具开发; (2)“3S”集成系统的结构化分析和设计规格的自动生成; (3)综合考虑时空关系及语义信息的数据实体关系表达与数据字典生成; (4)“3S”集成中的分量方法(Component approach)及关键技术。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 8)“3S”集成系统中基于客户机/服务器的分布式网络集成环境 “3S”集成系统研究是一项涉及到多专业、多用户、多数据的综合研究课题,它需要一个强大而又有效的硬环境支持。这其中包括:多种软件系统(GIS软件ARC/GIS、MAPGIS、GeoStar等,全数字化摄影测量系统Virtuzuo,遥感图像处理系统ERDAS,GPS数据处理软件Wu-CAPS等)的综合使用;多类型数据的快速传输;多用户的工作方式。该项研究应根据“3S”集成系统研究的特点与特殊要求,为“3S”集成研究设计提供一个多种空间信息数据获取方式与地理信息管理系统融为一体的基础研究环境。 1.2 3S集成中的理论问题和关键技术 这种集成化环境的研究完成,可以将多种数据集中在一起实现共享,特别是网络化的数据传送方式可以快速有效地将数据传送到各用户,为“3S”集成的深入研究提供条件。此项研究包括: (1)“3S”集成系统网络集成环境的硬、软件组织; (2)分布式多用户间的数据快速传送; (3)多类型数据的数据通讯与格式转换。 1.3 3S集成系统的研究思路 从前面两节可以看出,空间信息系统集成的研究是一项涉及到多专业、多数据的综合性研究课题,我们已经从两个方面系统地开展了这项工作:一方面就GIS与RS、GPS与RS、GPS与GIS两两的集成理论与关键技术进行了深入的研究;另一方面从GPS+RS+GIS、GPS+GIS+CCD(或其它测绘传感器)整体集成的角度开展了理论与实际工作。同时,形成了如图1.2的研究思路。 1.3 3S集成系统的研究思路 图1.2由以下五个部分构成: 第一部分,涉及将GPS动态相位差分技术用于航空航天摄影测量进行无地面空中三角测量,并称为GPS摄影测量。它虽不是实时的,但经后期处理可达到厘米至米级精度,已用于生产。 第二部分,涉及GIS与RS的集成。包括三个主要的技术过程: (1)多传感器、多分辨率、多时相遥感数据融合; (2)利用RS数据和GIS数据快速发现空间对象的变化,同时,对GIS数据库进行快速更新; (3)从GIS数据中发现知识用以辅助遥感数据处理。 1.3 3S集成系统的研究思路 第三部分,涉及车辆定位与自动导航。主要是在GPS与GIS的支持下,为控制人员或当事人提供实时的车辆位置和导航信息,减少路途时间。此外,还包括道路信息和其它环境信息的采集。 第四部分,涉及以空间定位技术、遥感技术和地理信息系统技术为基础的集成数据库技术。主要指GPS数据、RS数据和GIS数据的一体化存贮与管理,也包括利用遥感数据制作导航数字影像地图以及基于数据集成的3D可视化模型。 第五部分,涉及车载GPS、GIS与CCD(包括其它测绘传感器)集成系统。GIS系统安装在车内,GPS为CCD摄像机提供外方位元素,影像处理可求出点、线、面地面目标的实时参数。 在地震预报中,应用GPS技术进行精密的大地测量基准研究,以此为地球动力学研究、地壳形变和地震预报服务。 用遥感方法监测地温变化已成为很有发展前途的地震预报手段之一。 地理信息系统可以对自然灾害信息进行查询分析,尤其在自然灾害损失评估中具有重要作用。 RS、GIS和GPS的“3S”集成将为灾害预测预报、制定防灾救灾预案、灾期应急行动指挥、灾后损失评估和治灾工程规划提供现代化的科学手段。 3、城市规划与城市管理 航空像片和高分辨率的卫星图像可以快速、真实地提供城市规划方面的大量信息。 通过航空像片和高分辨率的卫星图像的判读和解译,城市规划人员和城市建设管理人员能够了解城市基本布局,或者了解城市建成区内的居民住房、工厂、商店、学校等各种建筑物,广场、街道、公园绿地和河湖水面的分布现状,这对于提高城市规划水平,监测城市规划的实施,总结城市规划方面的经验教训,搞好城市建设,有着重要的意义。 3、城市规划与城市管理 GIS的真正价值在于它能够快速进行分析,帮助规划人员来解决城市规划中碰到的问题。 GPS技术在城市交通管理和社会治安管理中具有重要作用,GPS为飞机、车、船导航和调度管理提供了全新的手段,也为银行、保险、公安、医疗、出租车等各类业务车辆提供了监控、调度和安全管理手段,因而将大大加强城市交通管理和社会治安工作。二、其他领域中的应用 1、车辆导航与监控系统 车辆导航与监控系统是一项融GPS、GIS、遥感技术与通讯技术为一体的复杂系统,它通过对车辆(移动目标)的导航、动态跟踪、监控、检查与服务等机制,来完成对车辆的综合管理与控制。目前,这类系统已经在国内外不少城市试用,它倍受公安、银行、保安、出租车管理等部门的青睐。 RS——数字图像方式提供了城市范围内道路与相关因子动态变化信息,在GIS中作为电子数字地图使用,也可用遥感图像更新道路数据库。 GPS——提供车辆目前所处的精确位置,在GIS支持下,可在显示器上以“点”状符号的形式直观的为司机指明当前车辆位置,并可以通过无线集群通讯网将位置信息接入控制中心局域网,车辆导航与监控系统服务器接收各个移动车辆的位置信息,并分发给与其相连的各个操作台。 GIS——安装在管理操作台与监视操作台上,可把GPS定位信息表现在电子地图相应位置上,进而实现各种车辆信息的管理、显示和分析,为管理人员和司机提供辅助决策,在突发事件时它可以快速在地图上准确标出各个移动车辆的当前位置,为公安快速反应,交通调度管理,车辆报警求援提供帮助。以上各项技术各有侧重,相互补充,共同完成车辆导航与监控系统承担的各项任务。 2、海洋渔业资源开发 自从TIROS系列卫星投入运行以来,为人们提供了大量海洋遥感数据。不同的鱼种有不同的温度习性,因此,利用海面温度图可以推断渔场的分布。再利用遥感数据进行处理分析,绘制海洋表面温度分布图,遥感技术成了发现渔场的有力工具。在80年代初期,日本渔业已应用旬平均海温图来指导渔业生产,其远洋渔业也是利用遥感遥测指导捕鱼活动。 2、海洋渔业资源开发  1、 RS与GIS的综合应用:在GIS支持下,利用遥感技术提供的海洋生态环境参数,结合渔场预测模型和专家知识库,推测海洋鱼群的繁殖、洄游、分布及中心渔场位置,对海洋渔场进行预测、预报。在海洋电子地图上给出中心渔场、渔场边界、鱼群密度分布等信息,并对鱼群维持的时间做出预报,为海洋渔业捕捞提供技术支持。 2、GPS与GIS结合: GIS可以将岛屿、暗礁、洋流、主要鱼群的洄游路线和渔场的分布范围等表现在海洋数字地图上,GPS则提供了当前船只所在的位置,这种信号通过GPS与计算机接口,进入GIS,它可以直观的形象表现为一个箭头或者船只符号,随着船只不停行驶,其航行路线可以记录在地理数据库中,并能够动态地在数字地图上表现出来。 3、精细农业发展 70年代,遥感与地理信息系统技术的发展,为“精细农业”发展作了技术准备。80年代各发达国家在提高农产品市场竞争力目标驱动下,对减少环境污染,节约劳动成本、提高农业利润的大田作物生产的高新技术给予了广泛的关注,遥感与地理信息系统和辅助决策支持系统开始在农业较大范围中应用。90年代初期卫星定位系统技术的民用化,推动了3S在农业生产中的应用,导致了“精细农业”的诞生并推动了精细农业的发展。 目前国外关于精细农业的研究,主要内容仍然集中在“3S”技术利用上可以说精细农业的发展起步不久,“3S”技术在精细农业示范应用中预示了良好的发展前景。在“3S”技术支持下的精细农业具有技术性强、定量化、定位化等特点。 全球定位系统的优势是精确定位,地理信息系统的优势饰淦鬈理与分析,遥感的优势是快速提供各种作物生长与农业生态环境在地表的分布信息,它们可以做到优势互补,促进精细农业的发展。 3、精细农业发展

3s技术介绍PPT是一款制作精美的PPT,所属栏目为地理课件,由网友分享上传供免费下载,发布时间为2017-07-17,大小为300.00 KB。

3s技术的应用PPT:这是一个关于3s技术的应用PPT,主要是介绍了3S集成概述,3S集成技术特点,海洋渔业资源开发。精细农业发展等介绍。欢迎点击下载3s技术的应用PPT哦。3S分别为RS(遥感系统)、GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)。顾名思义,3S集成技术即将遥感系统、全球定位系统、地理信息系统融为一个统一的有机体。它是一门非常有效的空间信息技术。就在集成体中的作用及地位而言,GIS相当于人的大脑,对所得的信息加以管理和分析;RS和GPS相当于人的两只眼睛,负责获取海量信息及其空间定位。RS、GPS、和GIS三者的有机结合,构成了整体上的实时动态对地观测、分析和应用的运行系统,为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。

3S技术在数字地球课件PPT:这是一个关于3S技术在数字地球课件PPT,这节课主要是了解土壤的光谱曲线。遥感数据获取原理。GPS系统介绍。GIS与遥感的集成及具体技术,3S集成综述,数字地球的技术基础 等介绍。欢迎点击下载3S技术在数字地球课件PPT哦。遥感(Remote Sensing):通常是指通过某种传感器装置,在不与研究对象直接接触的情况下,获得其特征信息,并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。遥感技术的基础,是通过观测电磁波,从而判读和分析地表的目标以及现象,其中利用了地物的电磁波特性,即“一切物体,由于其种类及环境条件不同,因而具有反射或辐射不同波长电磁波的特性” 。

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