3S技術(shù)在生活中的應(yīng)用

1、3S 技術(shù)在生活中的應(yīng)用"3S"技術(shù)是英文遙感技術(shù)（ 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(shù)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(xué)研究部的布魯依特（E?L?Pruitt ）提出來的，顧名思義意為遙遠(yuǎn)的感知。60 年代初在由美國密執(zhí)安大學(xué)等組織發(fā)起的環(huán)境科學(xué)討論會上正式被采用，此后“遙感”這一術(shù)語得到科學(xué)技術(shù)界的普遍認(rèn)同和接受，而被廣泛運(yùn)用。 而

2、遙感的淵源則可追溯到很久遠(yuǎn)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(jī)飛行高度為10km 左右，陸地衛(wèi)星的衛(wèi)星軌道高度達(dá)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(dá)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(yùn)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(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，這是人工實(shí)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(dá)，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(shù)，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(wù)，遙感技術(shù)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(jī)的工具，它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析。GIS技術(shù)把地圖這種獨(dú)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(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實(shí)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(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。當(dāng)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(guān)。 地圖制作和地理分析已不是新鮮事，但 GIS 執(zhí)行這些任務(wù)比傳統(tǒng)的手工方法更好更快。 而且，在 GIS 技術(shù)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(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。( 加測繪、應(yīng)急、石油石化等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。)以下地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域分別回答了在各自領(lǐng)域內(nèi)的作用資源管理(ResourceManagement)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)

6、和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)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(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供應(yīng)等到機(jī)構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS 在這類應(yīng)用中的目標(biāo)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(yīng)用領(lǐng)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、公共設(shè)施、運(yùn)動場

7、所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)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(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容，借助GIS 技術(shù)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(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。應(yīng)急響應(yīng)(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(zāi)害時，如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應(yīng)的運(yùn)輸和保障設(shè)施的問題。地學(xué)研究與應(yīng)用(ApplicationinGeoScience)地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟(jì)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(shè)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(dá)到預(yù)期的市場和服務(wù)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(fèi)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(jìn)行決策和分析。基礎(chǔ)設(shè)施管理(FacilitiesManagement)城市的地上地下基礎(chǔ)設(shè)施( 電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設(shè)施、電力設(shè)施等) 廣泛分布于城市的各個角落、且這些設(shè)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(diǎn)，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(yīng)用領(lǐng)域，充分體現(xiàn)了 GIS的空間分析功能。

10、網(wǎng)絡(luò)分析(NewworkSystem Analysis)建立交通網(wǎng)絡(luò)、地下管線網(wǎng)絡(luò)等的計算機(jī)模型，研究交通流量、進(jìn)行交通規(guī)則、處理地下管線突發(fā)事件(爆管、斷路 )等應(yīng)急處理。警務(wù)和醫(yī)療救護(hù)的路徑優(yōu)選、車輛導(dǎo)航等也是GIS 網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用的實(shí)例。可視化應(yīng)用(VisualizationApplication)以數(shù)字地形模型為基礎(chǔ)，建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風(fēng)景名勝區(qū)的三維可視化模型，實(shí)現(xiàn)多角度瀏覽，可廣泛應(yīng)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(lǐng)域。分布式地理信息應(yīng)用(DistributedGeographicInformationApplication)隨著網(wǎng)絡(luò)和 Inte

11、rnet技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)行于Intranet或 Internet環(huán)境下的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用類型，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠(yuǎn)程空間導(dǎo)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(yīng)用廣泛等特點(diǎn)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(jìn)了民用普遍化，現(xiàn)已逐步演變?yōu)橐环N世界性高技術(shù)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(yīng)用于三個方面，分別為導(dǎo)航、 授時矯頻、高精度測量。在為船舶 ,汽車 ,飛機(jī)等運(yùn)動物體進(jìn)行定位導(dǎo)航中致力于船舶遠(yuǎn)洋導(dǎo)航和進(jìn)港引水、飛機(jī)航路引導(dǎo)和進(jìn)場降落、汽車自主導(dǎo)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(jī)，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(luò)的時間同步、準(zhǔn)確時間的授入、準(zhǔn)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(yīng)用、工程機(jī)械（輪胎吊，推土機(jī)等）控制、精細(xì)農(nóng)業(yè)則都是高精度測量的應(yīng)用。今天， RS 的應(yīng)用實(shí)例在全世界范圍內(nèi)得以體現(xiàn)，G