3s技術(shù)及其綜合應(yīng)用 - 資源環(huán)境與區(qū)域規(guī)劃實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范

1、3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用,錢樂祥廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院地理信息科學(xué)系2005.2.22,3S技術(shù)及其綜合應(yīng)用,3S綜合應(yīng)用概述3S綜合應(yīng)用實(shí)例,3S綜合應(yīng)用概述,GIS在3S技術(shù)中的作用GPS在3S技術(shù)中的作用RS在3S技術(shù)中的作用,GIS在3S技術(shù)中的作用,地理數(shù)據(jù)采集地理數(shù)據(jù)管理空間分析與屬性分析地理信息的可視化表現(xiàn) GIS在3S技術(shù)中具有采集、存貯、管理、分析和描述整個或部分地球上與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的重要作

2、用,RS在3S技術(shù)中的作用,遙感技術(shù)能動態(tài)地、周期性地獲取地表信息，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。遙感數(shù)據(jù)在3S技術(shù)中的作用主要表現(xiàn)在：GIS數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源 遙感數(shù)字圖像可以作為GIS數(shù)據(jù)庫中一種重要的數(shù)據(jù)源，從遙感圖像中可以獲取不同專題數(shù)據(jù)，更新GIS數(shù)據(jù)庫中的地學(xué)專題圖。 遙感技術(shù)能夠以低廉的價(jià)格快速提供各種遙感數(shù)字圖像，這為我們利用遙感圖像理解技術(shù)獲取不同地學(xué)專題信息，更新GIS中專題圖提供了條件。,RS在3S技術(shù)中的作用,利用遙

3、感數(shù)字影像獲取地面高程，更新GIS中高程數(shù)據(jù) 從不同角度拍攝的同一地區(qū)的航空照片和高分辨率衛(wèi)星數(shù)字影像上，可以利用數(shù)字影像相關(guān)技術(shù)對重疊成像區(qū)域?qū)崿F(xiàn)地形高程信息的獲取，這是對傳統(tǒng)測繪方法的重大改進(jìn)。隨著高分辨率遙感影像在民用領(lǐng)域的推廣使用，利用高分辨率遙感影像獲取地面高程的成本將會降低，它將成為更新GIS數(shù)據(jù)庫高程數(shù)據(jù)的一個重要數(shù)據(jù)來源。,GPS在3S技術(shù)中的作用,GPS（Global Positioning System)即全球定

4、位系統(tǒng)，是利用多顆導(dǎo)航衛(wèi)星的無線電信號，對地球表面某地點(diǎn)進(jìn)行定位、報(bào)時或?qū)Φ乇硪苿游矬w進(jìn)行導(dǎo)航的技術(shù)系統(tǒng)。,GPS在3S技術(shù)中的作用,全球定位系統(tǒng)組成導(dǎo)航衛(wèi)星，這些衛(wèi)星分別設(shè)置在升交點(diǎn)赤經(jīng)互隔60o的6條近圓軌道上，每條軌道上均勻分布4顆衛(wèi)星，目前有27顆導(dǎo)航衛(wèi)星（其中3顆為備用）在距離地面約20000km的軌道運(yùn)行。地球上任何地點(diǎn)都可以同時接收到7至9顆導(dǎo)航衛(wèi)星向地面發(fā)送的導(dǎo)航信號，這些信號包含著衛(wèi)星開始時刻的軌道參數(shù)、電波的發(fā)送時

5、刻等信息。,GPS在3S技術(shù)中的作用,全球定位系統(tǒng)組成地面站，包括主控站、監(jiān)測站與注入站。主控站控制整個地面站的工作，其作用相當(dāng)于計(jì)算中心，它根據(jù)各監(jiān)測站的數(shù)據(jù)，計(jì)算與編制各個衛(wèi)星的星歷與衛(wèi)星鐘的校正參量等。監(jiān)測站負(fù)責(zé)跟蹤接收各個衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號，完成測量衛(wèi)星至監(jiān)測站的偽距離及其變化率等任務(wù)，并將數(shù)據(jù)預(yù)處理后送到主控站。注入站負(fù)責(zé)將主控站傳遞的衛(wèi)星星歷等信息注入給衛(wèi)星。,GPS在3S技術(shù)中的作用,全球定位系統(tǒng)組成空間定位衛(wèi)星導(dǎo)航儀

6、，它包括空間定位系統(tǒng)接收機(jī)、信息處理、控制與顯示設(shè)備與天線?？臻g定位系統(tǒng)接收機(jī)通過天線接收衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航信號，解算出空間定位導(dǎo)航儀使用者所在的位置、速度與相應(yīng)的時間，在此基礎(chǔ)上求算出對預(yù)定航線的偏離，指出到達(dá)地點(diǎn)的航向與時間，為了便于使用，這些導(dǎo)航信息可以在顯示熒屏上采用數(shù)字表現(xiàn)，也可以在電子地圖上顯示。,GPS在3S技術(shù)中的作用,空間定位的基本原理 分布在地球上空的多顆導(dǎo)航衛(wèi)星，不停地發(fā)射可用來求算并確定地球表層某點(diǎn)精確位置與精密

7、時間的無線電信號，空間定位系統(tǒng)接收機(jī)接收來自導(dǎo)航衛(wèi)星的信號，導(dǎo)航儀根據(jù)星歷表信息求得每顆衛(wèi)星發(fā)射信號時在太空中的位置，測量計(jì)算衛(wèi)星發(fā)射信號的精確時間，然后根據(jù)已知的空間定位衛(wèi)星的瞬時坐標(biāo)和信號到達(dá)該點(diǎn)時間，通過計(jì)算，求得衛(wèi)星至空間定位系統(tǒng)接收機(jī)之間的幾何距離，在此基礎(chǔ)上計(jì)算出用戶接收機(jī)天線所對應(yīng)的點(diǎn)位，即觀測站的位置。,GPS在3S技術(shù)中的作用,空間定位的基本原理 從理論上講，知道三顆衛(wèi)星至觀測站之間的幾何距離，并利用GPS接收機(jī)收

8、到的這三顆衛(wèi)星的導(dǎo)航信號推算出的衛(wèi)星瞬時坐標(biāo)，就可以計(jì)算出觀測站的位置。其方法是，以衛(wèi)星的瞬時坐標(biāo)為球心，以衛(wèi)星至觀測站之間的幾何距離為半徑，作出一個球面，分別以三顆衛(wèi)星的瞬時坐標(biāo)為球心，衛(wèi)星至觀測站之間的距離為半徑，作出三個球面，三個球面的交點(diǎn)就是觀測站在空間中的位置。由于一般GPS接收機(jī)安裝非精密鐘，接收到的時間存在誤差，故計(jì)算出衛(wèi)星與用戶之間的距離有誤差（稱為偽距），因此需要利用第四顆衛(wèi)星進(jìn)行時間上的糾正，以保證時間上同步。,GP

9、S在3S技術(shù)中的作用,空間定位系統(tǒng)的作用 空間定位系統(tǒng)具有實(shí)時、連續(xù)地提供地球表面任意地點(diǎn)上經(jīng)緯度與高程，提供三維速度與精確時間的能力。精確的定位能力：美國軍用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀能夠接收精密碼（P碼）信號，其單點(diǎn)測距定位精度在10 m之內(nèi)，事后處理精度可達(dá)到厘米級，民用 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射的粗碼（C／A碼），僅用于定位服務(wù)。美國出于其國家利益考慮，將粗碼定位精度原先限制在100m，近年來，隨著其他國家GPS技術(shù)的發(fā)展與

10、提高，美國放寬了對定位精度的限制，不久前單點(diǎn)定位精度提高到15米。,GPS在3S技術(shù)中的作用,空間定位系統(tǒng)的作用準(zhǔn)確定時及測速能力：空間定位系統(tǒng)還具有準(zhǔn)確的定時能力（如美國GPS時間精度誤差小于100微秒），以及運(yùn)動物體的測速能力。導(dǎo)航衛(wèi)星采用固定頻率連續(xù)發(fā)射導(dǎo)航信號，這些信號頻率因GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀與導(dǎo)航衛(wèi)星之間相對位移而產(chǎn)生多普勒頗移現(xiàn)象，由此可以計(jì)算出地面上GPS衛(wèi)星導(dǎo)航儀的運(yùn)動載體在三維方向的速度分量。目前，美國 GPS三維測速

11、精度誤差小于30cm/s，俄羅斯GLONASS速度矢量測量誤差15cm/s。,3S綜合應(yīng)用實(shí)例,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用在土地研究中的應(yīng)用在全球變化研究領(lǐng)域的應(yīng)用,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)融GPS、GIS、RS技術(shù)與通訊技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)。它通過對車輛等（移動目標(biāo)）的導(dǎo)航、動態(tài)跟蹤、監(jiān)控、檢查與服務(wù)等功能，來完成對車輛的綜合管理與控制。目前，這類系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)外不少城市

12、試用，備受公安、銀行、保安、出租車管理等部門的青睞。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,技術(shù)系統(tǒng) 車輛導(dǎo)航與車輛監(jiān)控系統(tǒng)主要由硬件、通訊環(huán)境、GPS導(dǎo)航儀和地理信息系統(tǒng)籌組成。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,技術(shù)系統(tǒng) 在3S技術(shù)支持下，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)陣列聯(lián)網(wǎng)后形成車輛信息監(jiān)測與控制系統(tǒng)，管理人員可以對受控車輛進(jìn)行動態(tài)編組管理、導(dǎo)航與調(diào)度。在控制中心，具有大畫面、高清晰度的大熒屏顯示系統(tǒng)，能夠動態(tài)實(shí)時地顯示來自各個車輛的運(yùn)行狀況，管理

13、人員可以實(shí)時看到移動車輛運(yùn)行情況，對不同區(qū)域或特定目標(biāo)進(jìn)行鎖定式監(jiān)控，系統(tǒng)確保緊急報(bào)警信號優(yōu)先監(jiān)測，在緊急狀態(tài)時可以應(yīng)急調(diào)出具有輔助決策功能的警情專用地圖，詳細(xì)顯示以事故地點(diǎn)為中心的區(qū)域情況，以供決策參考。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,技術(shù)系統(tǒng) 通訊環(huán)境包括無線集群通訊網(wǎng)和監(jiān)控中心局域網(wǎng)。正常行駛時，車載收發(fā)信機(jī)通過無線集群通訊網(wǎng)，自動實(shí)時發(fā)送信息至監(jiān)控中心，不停地將車輛當(dāng)前位置和狀態(tài)送到監(jiān)控中心并在地圖上顯示出來。當(dāng)遇到緊急情況

14、時，用戶只需按下安裝在車上預(yù)定位置的按鈕，報(bào)警信息立即傳送到監(jiān)控中心?？刂浦行膬?yōu)先處理緊急報(bào)警信號。此外，司機(jī)通過語音收發(fā)設(shè)備與控制中心保持正常的通信。通過以上方式，控制中心可以動態(tài)跟蹤、調(diào)度與監(jiān)控各入網(wǎng)車輛。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,GPS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用對行駛中的車輛進(jìn)行定位。GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)后，計(jì)算出自身車輛當(dāng)前的位置，位置信息按特定的編碼方式，送至數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)，經(jīng)天線傳至控制中心。同時GPS導(dǎo)航儀

15、將目前位置數(shù)據(jù)通過接口傳輸?shù)紾IS系統(tǒng)，在GIS支持下，位置數(shù)據(jù)以點(diǎn)狀符號表現(xiàn)在電子地圖上。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,GPS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在緊急情況下，可以利用（自動、人工）報(bào)警方式，將車號和GPS提供的車輛位置信息通知控制中心。例如，銀行運(yùn)鈔車每天都要給許多銀行送款和收款，為了保證運(yùn)鈔車安全，可以預(yù)先規(guī)定其行駛路線，這樣車輛監(jiān)控中心可隨時監(jiān)視運(yùn)鈔車的行駛狀況，一旦運(yùn)鈔車偏離其正常路線，GPS導(dǎo)航儀就會向監(jiān)控中心報(bào)

16、警，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)向車輛所在地最近的各警局報(bào)警。根據(jù)需要，銀行運(yùn)鈔車還可以裝上“緊急報(bào)警鍵”，該鍵隱藏在司機(jī)隨手可觸的隱蔽處。在緊急情況發(fā)生時，可立即自動向監(jiān)控中心報(bào)送車號和由GPS確定的當(dāng)前車輛的方位信息，告訴監(jiān)控中心該車發(fā)生特殊情況，保安人員根據(jù)當(dāng)時車輛所在位置，可以前來救援。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,GPS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用提供導(dǎo)航功能。GPS轉(zhuǎn)向民用市場后最先應(yīng)用的領(lǐng)域就是為車輛導(dǎo)航。司機(jī)指定該車行駛的目的地

17、和行駛路線。GPS導(dǎo)航儀開始工作后，GPS接收機(jī)不斷地接收衛(wèi)星定位信息，信息處理器快速計(jì)算出車輛所在的位置，然后將這些位置信息與設(shè)定的行駛路線坐標(biāo)相匹配，一旦車輛偏離了行駛路線，導(dǎo)航儀就會發(fā)出警告，提醒司機(jī)注意。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,GPS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用提供導(dǎo)航功能。例如出租車司機(jī)可以利用GPS導(dǎo)航功能，為汽車導(dǎo)航并提供交通道路與其他信息。這種車輛需要裝置GPS導(dǎo)航儀和GIS，汽車前部安裝一個電腦小熒屏，熒屏上

18、呈現(xiàn)一幅城市彩色地圖，乘客上車后，告訴要到達(dá)的目的地，司機(jī)輸入目的地名稱，GIS馬上為司機(jī)找出最佳的行車路線，在行駛過程中，熒屏上一個代表汽車的箭頭沿著一條閃爍的路線向目的地移動。在十字路口，GPS導(dǎo)航儀會根據(jù)預(yù)定行駛路線用語音提醒你“向左轉(zhuǎn)”或“向右轉(zhuǎn)”等。汽車行駛到目的地時，電子地圖會以文字或語音提示到達(dá)了目的地。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,GIS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 車輛安裝GIS后，司機(jī)在汽車上可以進(jìn)行以下查詢：

19、道路上任一點(diǎn)的相關(guān)信息（沿街單位名稱，周圍旅館、飯店信息，治安崗?fù)さ忍厥庑畔ⅲ?。城市每條道路信息（長度、路況、路邊單位分布、電話號碼等）。最優(yōu)路徑計(jì)算，給出動態(tài)目標(biāo)起點(diǎn)到終點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑（選擇兩點(diǎn)之間最近路線，路況最佳路線等）?？捎?jì)算出電子地圖上任意兩點(diǎn)間的距離。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,GIS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 在控制中心，地理信息系統(tǒng)可以完成以下功能：支持掃描儀和數(shù)字化儀輸入，可以對數(shù)字地圖中道路信息進(jìn)

20、行增加、刪除、移動等修改。此外，支持?jǐn)?shù)據(jù)文件的輸入，地理信息系統(tǒng)讀入圖形數(shù)據(jù)文件，然后用它直接生成圖形。例如，將AutoCAD生成的圖形直接讀入系統(tǒng)，進(jìn)行顯示。支持電子地圖的無級縮放、分層顯示和管理。支持地圖與數(shù)據(jù)報(bào)表的打印與輸出。掛接多種數(shù)據(jù)庫，支持對動態(tài)目標(biāo)信息、道路信息、地理信息、服務(wù)設(shè)施信息等各種信息的查詢。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,GIS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 GIS可以提供輔助決策功能：控制某點(diǎn)的決策優(yōu)

21、選列表（路、道口、警點(diǎn)警力、電話等）?？刂颇硡^(qū)域的決策優(yōu)選列表（區(qū)域內(nèi)外有關(guān)信息）。現(xiàn)有警車、救護(hù)車駛往出事點(diǎn)的路線優(yōu)選列表（最暢通路線、最近路線、行駛時間）。 平時可以將各種緊急情況下的相應(yīng)的備選方案存入計(jì)算機(jī)，當(dāng)實(shí)際事件發(fā)生時，GIS將立即自動產(chǎn)生相應(yīng)的備選方案供用戶參考決策。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,RS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用利用高分辨率遙感影像圖作為電子地圖 電子地圖是依賴于計(jì)算機(jī)顯示設(shè)備進(jìn)行顯示的

22、數(shù)字地圖。這種以數(shù)字形式存貯的電子地圖，計(jì)算、檢索與查詢方便，便于傳輸與更新。它可以存貯在磁盤或光盤（CD－ROM）中，便于保存和攜帶。電子地圖與“全球定位系統(tǒng)”結(jié)合產(chǎn)生的導(dǎo)航系統(tǒng)，使司機(jī)不僅能夠及時了解道路與周圍環(huán)境的信息，而且能夠隨時確定當(dāng)時的地理位置。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,RS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用利用高分辨率遙感影像圖作為電子地圖 電子地圖的信息來源主要有三個渠道：①對城市街道和建筑物進(jìn)行實(shí)地測繪，這種方

23、法提供的電子地圖詳細(xì)、準(zhǔn)確，但成圖周期長，測繪成本高。②利用地圖進(jìn)行數(shù)字化，這種方法提供的電子地圖現(xiàn)勢性差，尤其在發(fā)展快的城市，需要進(jìn)行修改。③利用最新獲取的高分辨率遙感影像圖，在遙感影像上添加上注記和專題符號，就可以快速制成電子地圖，這種方法提供的電子地圖現(xiàn)勢性強(qiáng)，成圖周期短，成本相對較低。 比較起來，利用高分辨率遙感影像圖作為電子地圖，優(yōu)點(diǎn)較多。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,RS在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用利用高分辨率遙

24、感影像圖更新城市矢量道路圖 中國一些城市已經(jīng)開始使用矢量數(shù)據(jù)電子地圖，這種電子地圖便于實(shí)現(xiàn)高精度的車輛定位和監(jiān)控。但矢量數(shù)據(jù)電子地圖的信息來源主要是從地圖上獲取的，由于地圖成圖時間長，城市變化快，部分矢量數(shù)據(jù)的電子地圖已經(jīng)不能適應(yīng)導(dǎo)航需要。因此可以利用經(jīng)過正射糾正后的高分辨率遙感影像圖作為信息源，對道路數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。其更新方法是：選取指定區(qū)域的高分辨率遙感影像圖，對圖像進(jìn)行正射糾正，由計(jì)算機(jī)從遙感影像中抽取道路信息，生成矢

25、量數(shù)據(jù)道路地圖，利用現(xiàn)場GPS車輛軌跡信息對生產(chǎn)的道路地圖進(jìn)行輔助校正，最終生成實(shí)用的GIS道路地圖。然后利用新產(chǎn)生的道路地圖，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,3S在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的綜合應(yīng)用在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中，遙感技術(shù)以數(shù)字圖像方式提供城市范圍內(nèi)道路與相關(guān)因子動態(tài)變化的信息，它可以在GIS中作為電子數(shù)字地圖使用，也可以利用遙感圖像來及時更新道路數(shù)據(jù)庫。GPS提供了車輛目前所處的精確位置等信息，位置信息可以在

26、GIS支持下，在顯示器上以“點(diǎn)”狀符號表現(xiàn)出來，直觀地向司機(jī)指示當(dāng)前車輛在道路上的位置，同時該車的位置信息可以通過無線集群通訊網(wǎng)接入控制中心局域網(wǎng)，車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器接收各個移動車輛的位置信息，并分發(fā)給與其相連的各個操作臺。,在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,3S在車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)中的綜合應(yīng)用管理操作臺與監(jiān)視操作臺上安裝有GIS系統(tǒng)，它可以把GPS的定位信息在電子地圖中相應(yīng)位置上表現(xiàn)出來，地理信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各種車輛信息的管理、顯

27、示和分析，為管理人員和司機(jī)提供輔助決策。在突發(fā)事件時還可以快速在地圖上準(zhǔn)確標(biāo)示出各個移動車輛的當(dāng)前位置，為公安快速反應(yīng)，緊急調(diào)度管理，組織車輛救援提供幫助。3S技術(shù)各有側(cè)重，相互補(bǔ)充，共同完成車輛導(dǎo)航與監(jiān)控系統(tǒng)所承擔(dān)的各項(xiàng)任務(wù)。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)（Precision Agriculture)也被稱為因地制宜農(nóng)業(yè)（site specific farming）、處方農(nóng)業(yè)（prescription farmin

28、g）。它是在信息技術(shù)支持下，根據(jù)土地的空間差異，實(shí)行定位、定時、定量控制的一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作和農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)。在3S技術(shù)支持下，獲取作物生長的各種影響因素信息（如土壤結(jié)構(gòu)、含水量、地形、病蟲害等）。通過進(jìn)行農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量對比，分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的空間和時間差異性信息，根據(jù)每個地塊的農(nóng)業(yè)資源特點(diǎn)，按需實(shí)施微觀調(diào)控，以充分利用現(xiàn)代化和機(jī)械化，精耕細(xì)作，降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染、獲取高的經(jīng)濟(jì)效益。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)

29、展中的應(yīng)用,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3S的關(guān)系 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展受到3S技術(shù)的推動。20世紀(jì)70年代，遙感與地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展作了技術(shù)上的準(zhǔn)備。80年代各發(fā)達(dá)國家在提高農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力目標(biāo)驅(qū)動下，對減少環(huán)境污染，節(jié)約勞動成本、提高農(nóng)業(yè)利潤的大田作物生產(chǎn)的高新技術(shù)給予了廣泛的關(guān)注，遙感與地理信息系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)開始在農(nóng)業(yè)較大范圍中應(yīng)用。90年代初期衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)的民用化，推動了3S在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，導(dǎo)致了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的誕生并推動了精準(zhǔn)

30、農(nóng)業(yè)的發(fā)展。目前國外關(guān)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究，主要內(nèi)容仍然集中在3S技術(shù)利用上?？梢哉f精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起步不久，3S技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范應(yīng)用中預(yù)示了良好的發(fā)展前景。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3S的關(guān)系在3S技術(shù)支持下的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)具有以下特點(diǎn)：技術(shù)性強(qiáng)：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)起源于3S在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。3S技術(shù)涉及到電磁波理論、圖像處理、圖像解譯、計(jì)算機(jī)硬件與軟件技術(shù)、空間分析技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航原理、測量等多個領(lǐng)域，將這些理論、方法和技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)

31、合，具有很強(qiáng)的技術(shù)性。定量化：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的目的是通過盡可能精確地規(guī)劃諸如勞動力、種子、肥料、農(nóng)藥等用量指標(biāo)，來最大限度地降低勞動成本和物質(zhì)與能量消耗。3S技術(shù)在新型農(nóng)田作業(yè)機(jī)械的使用，對精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到巨大推動作業(yè)。在這些新型農(nóng)田作業(yè)機(jī)械中，計(jì)算機(jī)可以精確控制著種子、肥料、農(nóng)藥等用量，它可以根據(jù)不同的土質(zhì)、作物長勢和其他農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)，定量投放種子、肥料、農(nóng)藥等。因此，它具有定量化的特點(diǎn)。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3S的關(guān)

32、系在3S技術(shù)支持下的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)具有以下特點(diǎn)：定位化：傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)進(jìn)行田間管理時，農(nóng)民不能顧及每塊田地上的土質(zhì)的差別，按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)向田間投入肥料、滅草劑和殺蟲劑，這勢必造成浪費(fèi)，或不能滿足某些地塊上田間管理的要求。GPS提供的準(zhǔn)確定位功能，可對田間實(shí)施“外科手術(shù)”式作業(yè)。具有GPS導(dǎo)航儀的收割機(jī)在經(jīng)過每塊土地時都記錄下作物產(chǎn)量；農(nóng)民分析這些資料，就能制定出對每塊土地內(nèi)的作物或土壤區(qū)別對待的田間耕作與管理計(jì)劃，把計(jì)劃輸入農(nóng)田作業(yè)機(jī)械的計(jì)算機(jī)里，

33、在GPS定位系統(tǒng)的協(xié)助下，農(nóng)田機(jī)械可以根據(jù)不同地塊的差別，自動調(diào)節(jié)種子、肥料和化學(xué)劑的投放量。例如根據(jù)地塊內(nèi)部土壤結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量、不同土壤含水量來確定具體地塊播種的疏密，這反映出精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)田間作業(yè)具有定位化的特點(diǎn)。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,RS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的作用RS是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)獲得田間數(shù)據(jù)的重要來源。遙感技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中具有以下的應(yīng)用：農(nóng)作物播種面積遙感監(jiān)測與估算。搭載遙感器的衛(wèi)星或飛機(jī)通過田地時，可以監(jiān)測并記錄下農(nóng)作物覆蓋面積數(shù)據(jù)，

34、通過這些數(shù)據(jù)可以對農(nóng)作物分類，在此基礎(chǔ)上可以估算出每種作物的播種面積。目前商業(yè)銷售的遙感圖像已經(jīng)達(dá)到1m空間分辨率，在這種高分辨率圖像中可以進(jìn)行精確的農(nóng)作物播種面積的估算。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,RS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的作用遙感監(jiān)測作物長勢與作物產(chǎn)量估算。利用遙感技術(shù)在作物生長不同階段進(jìn)行觀測，獲得不同時間序列的圖像，農(nóng)田管理者可以通過遙感提供的信息，及時發(fā)現(xiàn)作物生長中出現(xiàn)的問題，采取針對措施進(jìn)行田間管理（如施肥、噴施農(nóng)藥等）。管理者可以

35、根據(jù)不同時間序列的遙感圖像，了解不同生長階段中作物的長勢，提前預(yù)測作物產(chǎn)量。自“七五”初開始，我國很多部門利用陸地衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星進(jìn)行大面積作物長勢和產(chǎn)量監(jiān)測的研究與試驗(yàn)。這為作物長勢監(jiān)測與產(chǎn)量的提前預(yù)報(bào)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,RS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的作用作物生態(tài)環(huán)境監(jiān)測。利用遙感技術(shù)可以對土壤侵蝕、土地鹽堿化面積、主要分布區(qū)域與土地鹽堿化變化趨勢進(jìn)行監(jiān)測，也可以對土壤水和其他作物生態(tài)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，這些信息有助于田間管理者采

36、取相應(yīng)措施。災(zāi)害損失評估。氣候異常對作物生長具有一定影響，利用遙感技術(shù)可以監(jiān)測與定量評估作物受災(zāi)程度，作物受旱澇災(zāi)害影響的面積，對作物損失進(jìn)行評估，然后針對具體受災(zāi)情況，進(jìn)行補(bǔ)種、澆水、施肥或排水等抗災(zāi)措施。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,GPS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的作用近幾年來，GPS產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，一些美國大公司提供了用于農(nóng)田測量、定位信息采集和與智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械配套的DGPS產(chǎn)品。這類產(chǎn)品動態(tài)定位精度一般可達(dá)分米和米級，并具有與地理信息系統(tǒng)和農(nóng)

37、機(jī)智能監(jiān)控裝置的通用標(biāo)準(zhǔn)接口。GPS接收機(jī)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的作用包括精確定位、田間作業(yè)自動導(dǎo)航和測量地形起伏狀況。為了實(shí)現(xiàn)以上功能，GPS接收機(jī)需要與農(nóng)田機(jī)械結(jié)合，隨著農(nóng)田機(jī)械在田間作業(yè)，同時進(jìn)行精確定位、田間作業(yè)自動導(dǎo)航和測量地形起伏。目前，在美國和一些歐洲國家已經(jīng)試用一種新型聯(lián)合收割機(jī)，這種聯(lián)合收割機(jī)的一個重要特點(diǎn)是，在機(jī)器上安裝全球定位系統(tǒng)接收機(jī)和地理信息系統(tǒng)，它通過差分GPS系統(tǒng)進(jìn)行精確定位和高度測量，利用GIS記錄與顯示聯(lián)合收割機(jī)

38、當(dāng)前作業(yè)位置和土地單位面積產(chǎn)量與微地形起伏狀況。由于具有精確定位功能，農(nóng)業(yè)機(jī)械可以將作物需要的肥料送到準(zhǔn)確位置，也可以將農(nóng)藥噴灑到準(zhǔn)確位置。這不僅有助于提高作物產(chǎn)量，也可以降低肥料和農(nóng)藥的消耗。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,GIS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的作用繪制作物產(chǎn)量分布圖。安裝GPS導(dǎo)航儀的新型聯(lián)合收割機(jī)，在田間收割農(nóng)作物時，每隔一定時間記錄下聯(lián)合收割機(jī)的位置，同時產(chǎn)量計(jì)量系統(tǒng)隨時自動稱出農(nóng)作物的重量，置于糧倉中的計(jì)量儀器能測出農(nóng)作物流入儲存?zhèn)}

39、的速度及已經(jīng)流出的總量，這些結(jié)果隨時在駕駛室內(nèi)的顯示熒屏上顯示出來，并被記錄在地理數(shù)據(jù)庫中。利用這些數(shù)據(jù)，在地理信息系統(tǒng)支持下可以制作農(nóng)作物產(chǎn)量分布圖。在產(chǎn)量分布圖上描繪出每個地塊在空間的分布輪廓和單位面積土地上農(nóng)作物產(chǎn)量。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,GIS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的作用農(nóng)業(yè)專題地圖分析。通過GIS提供的復(fù)合疊加功能將不同農(nóng)業(yè)專題數(shù)據(jù)組合在一起，形成新的數(shù)據(jù)集。例如，將土壤類型、地形、作物覆蓋數(shù)據(jù)采用復(fù)合疊加，建立三者在空間上的聯(lián)系

40、，可以很容易分析出土壤類型、地形、作物覆蓋之間的關(guān)系。地理信息系統(tǒng)與傳統(tǒng)地圖相比最大優(yōu)點(diǎn)是能夠很快的將各種專題要素地圖組合在一起，產(chǎn)生出新的地圖。將不同專題要素地圖疊加在一起，可以分析出土地上各種限制因子對作物的相互作用與相互影響，從中可以發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系，如土壤PH值與產(chǎn)量的關(guān)系。這對于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是很有意義的。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,3S在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的綜合應(yīng)用全球定位系統(tǒng)的優(yōu)勢是精確定位，地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢是管理與分析，遙感的

41、優(yōu)勢是快速提供各種作物生長與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在地表的分布信息，它們可以做到優(yōu)勢互補(bǔ)，促進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。GPS和GIS結(jié)合提供了科學(xué)種田需要的定位和定量進(jìn)行田間操作與田間管理的技術(shù)手段。GPS特點(diǎn)是可以確定農(nóng)用機(jī)械在田間作業(yè)的精確位置。GIS特點(diǎn)是對各種田間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和定量分析，二者結(jié)合可以提供科學(xué)種田需要的定位和定量技術(shù)手段，進(jìn)行田間操作與田間管理。例如，地理信息系統(tǒng)能夠根據(jù)地塊中土壤特性（土壤結(jié)構(gòu)與有機(jī)質(zhì)含量）和土地條件（土地平整度

42、與灌溉），結(jié)合GPS接收機(jī)提供的位置數(shù)據(jù)，指揮播種機(jī)進(jìn)行定量播種，播種的疏密程度與土地肥力和土壤質(zhì)地等作物生長環(huán)境相適應(yīng)。在GIS和GPS指揮下，農(nóng)藥噴灑機(jī)可以去病蟲害發(fā)生地自動噴灑農(nóng)藥。,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用,3S在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的綜合應(yīng)用遙感和GIS結(jié)合提供了多種數(shù)據(jù)源，這為建立農(nóng)田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫奠定了基礎(chǔ)。搭載在農(nóng)用機(jī)械上的地理信息系統(tǒng)可以記錄下各種農(nóng)田操作過程中獲得的數(shù)據(jù)，如作物品種、播種深度、噴灑農(nóng)藥類型、施肥和灌溉，以及收獲產(chǎn)量

43、，同時記錄下田間作業(yè)時的位置與范圍、灌溉量、化肥使用量、農(nóng)藥噴灑量、噴施部位、使用時間、當(dāng)時天氣狀況，這些都可以記錄在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，日積月累，形成農(nóng)田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。此外，也可以通過觀察，將作物生長情況，田間管理措施和生態(tài)環(huán)境等數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)庫中。農(nóng)田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)輔助決策支持系統(tǒng)的重要科學(xué)依據(jù)。,3S在土地研究中的應(yīng)用,RS技術(shù)在土地領(lǐng)域的應(yīng)用 常規(guī)的土地資源調(diào)查方法，獲取數(shù)據(jù)的周期長而且精度差，數(shù)據(jù)和圖件的管理、傳輸、分析手段落

44、后，無法提供及時、準(zhǔn)確、全方位的信息。加上每年土地利用和土地覆蓋狀況都在變化，往往使耗資巨大的調(diào)查結(jié)果難以反映當(dāng)前土地資源現(xiàn)狀，而應(yīng)用遙感技術(shù)則可以快速獲得土地利用和土地覆蓋的動態(tài)變化信息。 我國從20世紀(jì)80年代起逐步應(yīng)用航空和航天遙感技術(shù)和方法，進(jìn)行土地資源調(diào)查和土地利用動態(tài)監(jiān)測。,3S在土地研究中的應(yīng)用,RS技術(shù)在土地領(lǐng)域的應(yīng)用 從1981年到1984年用560幅MSS衛(wèi)星圖像，參考地形圖和航空像片，在全國進(jìn)行了

45、一次土地資源概查。量算了全國和各省的土地面積，編制了738幅1：25萬土地利用現(xiàn)狀圖，并首次提供了16類土地資源面積。1986年至1990年用陸地衛(wèi)星TM圖像和中國資源衛(wèi)星圖像進(jìn)行了“三北防護(hù)林”的資源調(diào)查和評估。對400萬km2的國土進(jìn)行了遙感調(diào)查；編制了1:50萬的土地類型、森林分布、森林動態(tài)、草地等級、土地評價(jià)等圖件，并建立了國家森林資源清查數(shù)據(jù)庫。1985年至1990年間，用遙感技術(shù)對西藏120萬km2的面積進(jìn)行了土地利用調(diào)查，

46、首次提供了西藏地區(qū)土地資源的詳細(xì)資料。,3S在土地研究中的應(yīng)用,GIS技術(shù)在土地領(lǐng)域的應(yīng)用 地理信息系統(tǒng)最早是由土地部門發(fā)展起來的。盡管在不同土地部門中應(yīng)用的地理信息系統(tǒng)名稱不同，但它們實(shí)質(zhì)上都是與具體部門相結(jié)合的地理信息系統(tǒng)軟件。應(yīng)用在土地領(lǐng)域的地理信息系統(tǒng)主要包括：土地管理信息系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要面向土地管理部門，為便于廣大基層土地管理部門接受與使用，它往往具有使用靈活便捷、用戶界面友好、便于操作等特點(diǎn)。土地利用動態(tài)監(jiān)測

47、系統(tǒng)。這類系統(tǒng)主要用于土地利用現(xiàn)狀遙感調(diào)查和動態(tài)變化監(jiān)測。它主要以TM、SPOT和我國資源衛(wèi)星獲取的遙感信息作為數(shù)據(jù)源，利用圖像分類和模式識別技術(shù)，對土地利用變化頻繁的地區(qū)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。在基于GIS的本底數(shù)據(jù)庫支持下，實(shí)現(xiàn)土地利用狀況變化的調(diào)查。,3S在土地研究中的應(yīng)用,GIS技術(shù)在土地領(lǐng)域的應(yīng)用地籍管理信息系統(tǒng)。地籍是反映土地位置、數(shù)量、質(zhì)量、權(quán)屬、用途等基本情況的資料。地籍管理信息系統(tǒng)是國家與地方土地管理部門實(shí)現(xiàn)地籍管理現(xiàn)代化的支

48、持工具。根據(jù)地籍管理的各項(xiàng)事務(wù)要求，在地籍管理信息系統(tǒng)支持下，可以實(shí)現(xiàn)包括圖形庫、屬性庫和法律文件的數(shù)據(jù)庫管理、各種地籍圖件的編輯與檢索、查詢統(tǒng)計(jì)以及地籍權(quán)屬變化的修改和各種圖表與文件的輸出。,3S在土地研究中的應(yīng)用,GPS技術(shù)在土地領(lǐng)域的應(yīng)用GPS由于定位的高精度和應(yīng)用的靈活性，目前已經(jīng)成為土地調(diào)查中進(jìn)行空間定位的主要手段。在土地資源分布調(diào)查中，GPS可以作為獨(dú)立數(shù)據(jù)獲取手段之一。對于權(quán)屬劃撥引起的用地類型改變的情況，可以使用GPS

49、接收機(jī)在野外獲取變化區(qū)域的定位數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上對土地資源數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。由于權(quán)屬劃撥引起的用地類型改變，并沒有導(dǎo)致地塊物理性質(zhì)的變化，遙感圖像上無法反映出來。此外，在土地利用動態(tài)監(jiān)測中，GPS可以作為遙感技術(shù)的輔助定位手段。,3S在全球變化研究領(lǐng)域的應(yīng)用,全球變化是指氣候和地表及地表以上各種因子間的相互作用造成的環(huán)境變化。它涉及到巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈。全球變化受到自然過程和人類活動的共同影響，目前已出現(xiàn)全球變暖、大氣溫室氣體濃

50、度增加、臭氧洞擴(kuò)大、地表植被覆蓋和土地利用變化等幾個比較重大的環(huán)境問題。,3S在全球變化研究領(lǐng)域的應(yīng)用,全球變化研究的技術(shù)支撐是遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、全球定位技術(shù)與高速數(shù)字通訊網(wǎng)。遙感技術(shù)提供了地球上環(huán)境與資源動態(tài)變化信息，地面衛(wèi)星接收站與數(shù)字通訊網(wǎng)分別實(shí)現(xiàn)天地之間通訊傳輸與地球不同區(qū)域分布式數(shù)據(jù)庫的聯(lián)網(wǎng)，地理信息系統(tǒng)完成地球資源與環(huán)境信息的分析任務(wù)，全球定位技術(shù)提供了地球表層觀測地點(diǎn)的精確位置等信息，以上技術(shù)各有側(cè)重，相互補(bǔ)充，

51、在全球變化研究和對地觀測研究中發(fā)揮著重要作用。,3S在全球變化研究領(lǐng)域的應(yīng)用,RS技術(shù)在全球變化監(jiān)測中的應(yīng)用 遙感技術(shù)是全球變化動態(tài)監(jiān)測的重要手段。利用遙感技術(shù)獲取全球變化信息，時間周期很短。天空中運(yùn)行的氣象衛(wèi)星，可以一天兩次監(jiān)測同一地區(qū)，法國SPOT地球觀測衛(wèi)星，在需要時可以3～5天的間隔觀測同一地區(qū)，美國發(fā)射的地球觀測衛(wèi)星，以16～18天的時間間隔觀察同樣的地區(qū)。,3S在全球變化研究領(lǐng)域的應(yīng)用,GIS技術(shù)在全球變化監(jiān)測中的應(yīng)

52、用全球變化數(shù)據(jù)檢索與查詢。如全球變化研究中，?！憽?dú)庀嗷プ饔煤退h(huán)在全球變化的區(qū)域響應(yīng)中起著關(guān)鍵的作用。其研究中，涉及大氣、海洋、地理、水文和生態(tài)多種學(xué)科的大量數(shù)據(jù)和多種遙感資料，它需要利用GIS技術(shù)進(jìn)行管理、檢索和查詢。承擔(dān)全球變化方面的各種分析。,3S在全球變化研究領(lǐng)域的應(yīng)用,GIS技術(shù)在全球變化監(jiān)測中的應(yīng)用進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)的區(qū)域要素間的相關(guān)分析。降水會影響水資源管理、農(nóng)業(yè)以及旱澇的發(fā)生。降水是與社會經(jīng)濟(jì)有關(guān)的重要?dú)夂蜃兞恐?/p>

53、。因此，利用GIS對氣象衛(wèi)星等提供的降水遙感觀測資料進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，可以對一個區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要的科學(xué)依據(jù)。 利用地理數(shù)據(jù)庫的各種數(shù)據(jù)，預(yù)測全球變化對某一區(qū)域的演變趨勢。例如，10年后東北小興安嶺生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生什么變化？對各種可能出現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行模擬。例如，全球變暖所引起的海平面上升將對沿岸地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生顯著的影響。如果海平面升高20cm，海洋沿岸將會有哪些地區(qū)被淹沒？在可能被淹沒的區(qū)域，包括哪些城市，采取哪些措施，可以避免城市

54、被淹沒，這些都需要GIS分析。,3S在全球變化研究領(lǐng)域的應(yīng)用,GPS技術(shù)在全球變化監(jiān)測中的應(yīng)用利用GPS定位技術(shù)監(jiān)測氣候變暖導(dǎo)致的海平面上升。全球變暖引起的極地冰蓋融化和全球海水密度降低會導(dǎo)致海平面上升，但海平面上升也可以由陸地垂直運(yùn)動引起。如何將陸地垂直運(yùn)動引起的海平面上升與氣候變暖導(dǎo)致的海平面上升區(qū)別開來，采用驗(yàn)潮站來監(jiān)測海平面變化有其固有的缺陷。因?yàn)轵?yàn)潮站所在的陸地的垂直運(yùn)動（如構(gòu)造運(yùn)動，人為因素引發(fā)的局部地面沉降等）將直接影響

55、驗(yàn)潮的結(jié)果，由此得出的海平面的變化結(jié)論是不準(zhǔn)確、不可靠的。利用GPS定位技術(shù)，在沿海若干個均勻分布的驗(yàn)潮站的參考水準(zhǔn)點(diǎn)上建立GPS網(wǎng)，通過高精度GPS觀測，將網(wǎng)中各點(diǎn)聯(lián)測到由空間大地測量技術(shù)建立的地球質(zhì)心參考框架（ITRF）中去。這樣便能提供一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)來監(jiān)測沿海陸地與海平面各自的垂直運(yùn)動，從而監(jiān)測氣候變暖導(dǎo)致的海平面上升。,3S在全球變化研究領(lǐng)域的應(yīng)用,GPS技術(shù)在全球變化監(jiān)測中的應(yīng)用利用高精度GPS測量地球表層的板塊運(yùn)動。根據(jù)科

56、技日報(bào)報(bào)道，我國科研人員在30余年來的珠峰地區(qū)大地測量研究中發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的地殼垂直運(yùn)動在空間上存在較明顯的變化，這種變化可能與珠峰北側(cè)大型斷裂有關(guān)。高精度GPS測量資料顯示：珠峰地區(qū)的水平運(yùn)動以每年6～7cm的速度指向NE（54o方位角）；珠峰主脊線南北兩側(cè)地殼塊體呈現(xiàn)右旋走滑運(yùn)動趨勢。研究還發(fā)現(xiàn)，珠峰峰頂雪面高程30余年來一直呈現(xiàn)系統(tǒng)性下降趨勢，這種趨勢可能與全球變化有一定關(guān)系。,總 結(jié),遙感圖像機(jī)理遙感圖像處理遙感圖像分析與應(yīng)

57、用,遙感圖像機(jī)理,遙感系統(tǒng)地物光譜反射特性遙感平臺攝影成像掃描成像微波成像的原理遙感圖像的特征,遙感圖像機(jī)理,基本概念遙感 反射波譜遙感平臺 （空間、時間、波譜、輻射）分辨率主動遙感 被動遙感 ……,遙感圖像機(jī)理,典型地物的反射光譜特征植被 水體 土壤 ……常用傳感器獲取的數(shù)據(jù)特點(diǎn)TM ETM AVHRR MODIS HRV SAR ……遙感成像的原理攝影成像 掃描成像

58、 雷達(dá)成像,遙感圖像處理,圖像校正圖像增強(qiáng)信息復(fù)合分類目視解譯,圖像校正,數(shù)字圖像的性質(zhì)與特點(diǎn)輻射校正 圖像的幾何畸變 幾何校正的方法 幾何校正的重采樣、內(nèi)插方法,圖像校正,基本概念數(shù)字圖像 輻射校正 幾何校正 重采樣 GCP 直方圖 線性內(nèi)插卷積計(jì)算……,圖像校正,引起圖像畸變（包括輻射畸變和幾何畸變）的原因大氣是怎樣影響圖像畸變的？基本的輻射校正方法有哪些？幾何畸變的校正方法、步

59、驟？幾何畸變校正時，常用的內(nèi)插計(jì)算方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？圖像校正時應(yīng)該注意的問題有哪些？,圖像增強(qiáng),對比度變換空間濾波圖像運(yùn)算多光譜變換,圖像增強(qiáng),概念 對比度變換 空間濾波 低（高、帶）通濾波 圖像運(yùn)算 K-L變換 K-T變換 HIS變換 各種梯度的概念圖像增強(qiáng)方法有哪些？如何實(shí)現(xiàn)？各種方法的特點(diǎn)？,信息復(fù)合,信息復(fù)合的概念遙感圖像的空間配準(zhǔn)遙感信息的復(fù)合遙感信息與非遙感信息的復(fù)合,信息復(fù)合,概念

60、信息復(fù)合的技術(shù)關(guān)鍵？信息復(fù)合有什么意義？遙感信息之間的復(fù)合、遙感信息與非遙感信息的復(fù)合是如何實(shí)現(xiàn)的？,分類,概述分類原理與基本過程遙感圖像分類方法遙感圖像多種特征提取圖像解譯專家系統(tǒng),目視解譯,遙感圖像目視解譯原理遙感圖像目視解譯基礎(chǔ)遙感影像制圖簡介,目視解譯,遙感圖像目視解譯原理直接解譯標(biāo)志有哪些？如何獲取間接解譯標(biāo)志？目視解譯可用哪些方法？目視解譯步驟？,遙感圖像分析與應(yīng)用,水體信息自動提取居民點(diǎn)特征提取