3S技术解答”在哪?去哪?怎么去?”三大哲学问题

2014-11-13 10:48:08    来源:中国勘测联合网

摘要:3S技术是遥感技术、地理信息系统、全球定位系统的统称,随着社会科技的不断发展和信息化进程不断加快,3S技术已经成为人们认识和研究地球的自然环境的重要工具。

3S技术是遥感技术(Remote Sensing RS)、地理信息系统(Geographical information System GIS)、全球定位系统(Global Positioning System GPS)的统称,随着社会科技的不断发展和信息化进程不断加快,3S技术已经成为人们认识和研究地球的自然环境,解释自然现象的重要工具。

 

遥感技术(RS)

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线,对目标进行探测和识别的技术。现代遥感技术主要包括信息的获取、传输、存储和处理等环节。完成上述功能的全套系统称为遥感系统。

遥感的核心组成部分是获取信息的遥感器。遥感器的种类很多,主要有照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成像光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。传输设备用于将遥感信息从远距离平台(如卫星)传回地面站。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。

 


我国第一幅遥感照片(图片来源于网络)

 

地理信息系统(Geographical information System GIS)

地理信息系统(GIS)作 为 多个学科、多种技术交叉结合的产物,从提出到现在不到50年,但却得到空前的发展。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。

 


地理信息系统(GIS)将同一地区不同类型的地图整合并分析(图片来源于网络)

 

人员,是GIS中最重要的组成部分。开发人员必须定义GIS中被执行的各种任务,开发处理程序。 熟练的操作人员通常可以克服GIS软件功能的不足,但是相反的情况就不成立。最好的软件也无法弥补操作人员对GIS的一无所知所带来的负作用。

数据,精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果。

硬件,硬件的性能影响到软件对数据的处理速度,使用是否方便及可能的输出方式。

软件,不仅包含GIS软件,还包括各种数据库,绘图、统计、影像处理及其它程序。

过程,GIS 要求明确定义,一致的方法来生成正确的可验证的结果。

 

全球定位系统(Global Positioning System GPS)

GPS是美国从上世纪七十年代开始研制,于九十中期年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在三维空间范围内进行全方位实时导航与定位。



全球定位系统GPS运行原理

 

但是全球定位系统并不是只有GPS,如今中国“北斗卫星导航系统”与美国的GPS、俄罗斯的Glonass(格洛纳斯)、欧洲的Galileo(伽利略)并称为全球四大卫星定位系统。北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度优于20m,授时精度优于100ns。

 

3S技术的集成

GPS、GIS、RS技术具有天然的优势互补性,三者有机组合,成为一个动态的、可视的、不断更新的、通过计算机网络能够传输的、三维立体的、不同地域和层次都可以使用的、"活"的系统。经过这么多年的发展,3S技术逐渐发展成为以地理信息技术为大脑,以遥感和全球定位系统为眼睛的系统框架。

遥感数据是GIS的重要信息来源,GPS则可以与已获得的遥感图像相匹配,使遥感图像的每个地点都有对应的坐标,GIS则可作为遥感图像解译的强有力的辅助工具。GIS作为图像处理工具,可以进行几何纠正和辐射纠正,图像分类和感兴趣区域的选取;遥感数据作为GIS的 重 要信息来源,可以进行线和其他地物要素的提取,DEM数据的生成,以及土地利用变化和地图更新。

车辆导航与监控系统是最贴近我们生活的3S技术应用,目前这项已在国内外许多城市试用,备受公安、保安、银行、出租车等部门的青睐。GPS可对行驶着的车辆进行动态监控,RS可为司机提供所在地,当司机将目的地输入车载GIS系统 ,GIS 会立刻为司机找出最佳行车路线,并以箭头指示,还可以查询道路上任一点的相关信息,如道路名称,道路车流量等。在车辆监控系统中,监控中心可依据遥感地图修正城市矢量地图,根据GIS了解道路交通信息并实行道路管理和调控。

 


据统计,2003年我国装有导航设备的车辆仅有几百台,而2006年发展为上10万台。尽管如此,相对于拥有3000万辆的汽车总数来说,我国的导航设备普及率不到1%,而日本的汽车车载导航安装率高达59%,欧美约占25%,中国的导航产业正从发育期向高速成长期发展,特别是基于实时交通信息的智能导航系统是未来人们所希望的,具有极大的应用价值和市场前景。车载终端通过接收卫星的定位数据,计算出车辆的当前姿态(位置、速度和状态等信息),借助GIS的图形界面能方便地显示GPS接收机所在位置并实时显示其运动目标的轨迹,利用无线通信技术接收实时交通信息,进而通过路线图或语音的方式来引导用户行驶,设定个性化的行车路线或路径规划方案,满足个性化导航需求。(中国勘测联合网 综合报道)


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