3S技术集成在军事中的应用
3S技术在军事上的应用以及它对中国军事发展的重要意义
测绘学概论论文3S技术在军事上的应用以及它对中国军事发展的重要意义学院：武汉大学测绘学院班级：测绘工程九班姓名：杨其全学号：20123016102013S技术在军事上的应用以及它对中国军事发展的重要意义3S技术是全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感技术（RS）的统称。
它们也是测绘发展的新世纪、新阶段的产物，是融合了测绘基本原理、航天技术、计算机技术和摄影摄像技术的新型产物，在近二十年来发展迅速，已经成为众多国家争相研究的课题。
特别是美、中、俄三个大国以及欧盟都已经或是正在建立自己的全球定位系统，力争各自在未来信息世界的主导地位。
特别是在军事方面，3S技术的应用特别重要，在某种程度上可以说谁掌握了3S的应用，谁就掌握了未来战争的方向和进程，因此我就对3S技术在军事上的应用以及他对中国军事发展的意义特别感兴趣，并决定以此作为《测绘学概论》的结业论文。
下面我就对此浅谈一下自己的认识。
在谈这之前，我想先说时候GPS、GIS和RS之间的关系。
首先是GPS和RS之间的关系，GPS和RS都可以看做是一种数据获取的系统，但它们又分别有着独立的功能，它们之间想互补充、相互完善，成为GPS和RS结合的基础。
首先，利用高度轻便的GPS接收机可以根据影像上的预先确定的位置获取准确的位置坐标，并且自动提供几何校正时所需的成像控制信息。
另外，GPS的快速定位也为RS数据实时、快速地进入GIS系统提供了可能，保证了RS数据与地面同步监测数据的动态配准，从而成为3S集成系统中重要的组成成分。
而对于GIS，它是管理和分析空间数据的有效手段，一方面,RS为GIS源源不断的提供了各种及时、客观、准确的数据，使得GIS能够快速地分析各种数据，并作出及时的预报。
另一方面，RS对于丰富信息资源的获取有赖于GIS的科学管理和有效利用。
GIS能接受大量的不同来源的空间数据，并根据用户的不同需求对这些数据进行有效地存储、检索、分析和显示，RS数据的充分利用提供了一个良好的环境。
3S技术及其应用
利用标高数据来设计滑雪练习场
寻找矿产（环形构造常常表示有成矿区）
全椒县孤山林 场松毛虫危害 分布图，红、 黄、绿色分别 代表反映重灾、 中灾和无害区， 黑色为非松林 区。
乞力马扎罗的积雪
这座“赤道上的雪 峰”海拔5895米，永久 性积雪的融化减少， 反映了气候的变暖趋 势，有人断言：不久 的将来，赤道上将见 不到雪峰景象了！
数字卫星图像
▲
▲
▲ ▼
战斗模拟
所在地周围景观的立体 表示
海外信息
○能随时提供世界各地发生的重大 事件以及热门话题的照片
地图制作
○地图的制作(平面/立体地图等) ○地图的定期更新
平面地图
标高地图
农林水产业·资源的管理
75%
80%
90%
'作況指数
○作物生长状况分析 ○作物受害原因的早期发现
○经济发展预测 ○水分补给状况监视 ○农业分布／作物管理
遥感技术的工作原理是( C )
A ．不同地物的海拔高度不同 B ．不同地物的表面温度不同 C ．不同地物的电磁波特性不同 D ．不同地物的化学特征不同
二、什么是全球定位系统 GPS
单元活动
GPS与交通运输 导53页
1、GPS的概念
是利用卫星群来获取地面 经纬度坐标及其高程并用 于定位和导航的系统。
阅读课本108页—110页，完成下表：
系统结构 空间位置
组成和分布
全 空间卫
球 定
星系统
位 系 统
地面监 控系统
用户设 备系统
空间
地面 用户
由2l颗工作卫星和3颗在轨备用卫 星组成，24颗卫星均匀分布在6个 轨道平面内
由分布在全球的5个地面站(包括5个监控 站、1个主控站和3个注入站，主控站和 注入站都位于监控站里)组成
《3S 技术的集成及其应用》 讲义
《3S 技术的集成及其应用》讲义一、3S 技术概述3S 技术是指遥感（Remote Sensing，RS）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）和全球定位系统（Global Positioning System，GPS）这三种技术的集成。
这三种技术各具特点，相互补充，为解决众多领域的问题提供了强大的支持。
遥感技术是一种通过非接触方式获取目标物体信息的技术。
它利用传感器接收来自地表物体反射或发射的电磁波信号，并对这些信号进行处理和分析，从而获取地表物体的特征和状态信息。
遥感技术具有大面积同步观测、时效性强、数据综合性和可比性等优点，能够快速提供大面积的地表信息。
地理信息系统是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的计算机系统。
它可以将地理空间数据与属性数据相结合，进行空间分析和建模，为决策提供支持。
GIS 具有强大的空间分析能力、数据管理能力和可视化表达能力，能够对复杂的地理现象进行深入分析和研究。
全球定位系统是一种基于卫星的导航定位系统，能够为用户提供高精度的位置、速度和时间信息。
GPS 具有高精度、全天候、全球覆盖等优点，广泛应用于导航、测绘、地质勘探等领域。
二、3S 技术的集成3S 技术的集成不是简单的叠加，而是通过数据融合、系统集成和功能互补等方式，实现更强大的功能和更广泛的应用。
数据融合是 3S 技术集成的基础。
通过将遥感获取的图像数据、GPS 测量的位置数据和 GIS 中的地理空间数据进行融合，可以获得更全面、更准确的地理信息。
例如，将遥感图像与GPS 定位数据相结合，可以实现对遥感图像的精确定位和校正；将遥感数据和GIS 数据融合，可以进行土地利用变化监测、森林资源调查等。
系统集成是将 3S 技术的硬件和软件进行集成，形成一个统一的系统平台。
例如，将遥感传感器、GPS 接收机与 GIS 软件集成在一起，可以实现数据的实时采集、处理和分析，提高工作效率和数据质量。
“3S”技术及其在现代信息战中的运用 信息战技术主要包括
“3S”技术及其在现代信息战中的运用信息战技术主要包括现代化战争在某种意义上就是高技术的战争，其中以“3S”的应用最具有代表性。
在海湾战争、波黑战争特别是科索沃战争中，以美国为首的北约使用了由GIS,RS和GPS构成的先进的卫星对地观测系统。
空中对地信息的获取和采集，主要是遥感技术(RS)，但在获取遥感影像的同时，还必须同步地获取由GPS技术求得的相应瞬间卫星平台和地面的三维定位信息，这些由GPS和RS所采集的地面信息数字化后进人GIS加以存储、处理、分析和更新，并有效地服务于军事。
在战争开始之前，需要建立战区及其周围地区的军事地理信息系统;战时利用GIS,GPS和RS进行战场地形和态势侦察，军事目标跟踪监视，飞行器的定位导航与武器精确制导，作战指挥与军事调度，战场打击效果监控与评估等。
所以“3S”与现代化战争具有极其密切的关系，“3S”技术并在现代信息化战争中有着广泛的应用。
一、“3S”技术简介“3S”技术是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的统称，是以处理地球表面信息为主要特征的空间信息技术。
人类信息资源80%与空间位置有关，这就决定了“3S”技术在人类空间信息规划处理方面有广泛的应用。
遥感(RS)是当今空间信息获取和更新的一个非常重要的手段和工具，它采用卫星、雷达等航天观测技术对地球表面进行连续观测，用传感器收集目标的电磁波信息，并经过一系列物理手段、数学方法以及地学规律来分析处理获得地球表况特征信息的一种新技术。
用遥感技术获取信息有范围广、速度快、信息面宽的特点。
地理信息系统(GIS)通过计算机技术，对各种与地理位置有关的信息进行采集、存储、检索、显示和分析，将地理信息各单元属性数据与空间位置直观地联系起来，为地理信息可视化表达提供了强有力的技术手段，从而使各种复杂的空间问题科学求解成为可能。
全球定位系统(GPS)是建立在无线电空间定位系统基础上的空间导航系统，它由空间卫星、地面监控站和用户设备组成，利用卫星信号可以对地表空间任一位置准确定位。
从伊拉克战争看“3s”技术与国防军事
从伊拉克战争看“3s”技术与国防军事山东建筑大学，土木工程学院，山东省，济南市，邮编250000摘要：由于对军事的喜欢，现在战争精确制导武器将成为战争核心武器，3s技术在信息化战争中发挥着越来越关重要的作用。
伊拉克战争又是近年大国三军全部出动的战争，美国在伊拉克战争大量使用了现代化新式武器，我这篇论文以伊拉克战争为线索基于3s的现代技术发展和成果阐释其在国防领域相关具体方面的重要作用。
为了让广大读者更深层次的了解3S技术和伊拉克战争，主要从战前的情报与侦察、战中指挥、战后的反思三个主要方面描述了3S技术与国防军事的关系。
关键词：3S技术;国防；军事；现代化战争；信息化。
Look from the war in Iraq "3 s" technology and the defense force Department of：LIUzuoweiShandong construction university, school of civil engineering, shandong province, jinan, zip code 250000Key words：3 s technologies; National defense; Military; Modern war. informatizationAbstract：Now, thanks to the like of military weapons of war precision-guided weapons will become core, 3 s technology in the information plays a more and more important role in the war. The Iraq war is a military all out war powers in recent years, the war in Iraq has made heavy useof modern new weapons, I this paper to the Iraq war to the modern technology development of clues based on 3 s and results illustrate its related to specific aspects of the important role in the field of national defense. In order to let the readers a deeper understanding of 3 s technology and the war in Iraq, mainly from the pre-war intelligence and reconnaissance, battle command and reflect on three main aspects of the post-war describes the 3 s technology and the national defense military relations.引言：随着世界经济的发展，世界多极化不断深化，中国若想成为稳定的一极必须重视国防军事，尤其是3S技术与国防军事的不断集成，这篇论文就以伊拉克战争为例分析了3S技术如何应用于战争。
3s技术在军事上的应用
3s技术在军事上的应用20154017042 查苏娜城市规划与设计人类从航空摄影测量转向基于遥感的航空航天数字摄影测量，从单一的地图制图转向电子地图数据库、地理信息系统的建设，技术结构也从单一技术向“3S”集成技术、基于网络环境的“3S”运行体系发展，已是一个历史发展的必然。
3S 技术是遥感（Remote Sensing）、地理信息系统(Geographical Information System)、全球定位系统（Global Position System）的统称。
因这三个概念的相应英文中都分别含一个S而得名。
随着科学技术及高新技术在军事领域的应用，加快了数字化战场建设的步伐，论述了战场数字化的基本概念，分析了地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和全球定位系统( GPS)等高新技术在战场数字化建设方面的重要作用。
战场信息的获取、处理到提供使用的全过程仅在几分钟之内。
这些事实说明，信息技术已经广泛应用于战场，也使建立数字战场已经引起了各国军界的高度重视。
未来的战争中，数字化战场必将成为一大特征。
一、数字化战场数字化战场是美国在2O世纪末提出的新构想。
所谓数字化战场是指以信息技术为基础，以信息环境为依托，用数字化设备将指挥、控制、通信、计算机、情报、电子对抗等网络系统联为一体，把文字、语言、图像等多种形式的信息都变成数字编码，通过无线电台、卫星通信、光纤通信等传输手段，把战场指挥部、各参战部队、单件武器直至单兵以及后勤分队联系起来，形成纵横交错的战场计算机通信网络，实现上下左右近实时的信息交换，最大限度地实现战场信息共享，使陆军各级部队更快、更有效地利用信息，及时掌握战场态势，优化指挥控制功能，提高部队的战斗力、生存能力和协同作战能力。
数字化战场是军队数字化的必然产物，是将战场信息以数字的方式进行处理。
所以战场上一切因素、物体、情况、条件都必须事先赋予数字，即进行数字化。
战前开始的地形等环境条件的数字化以及数字化地图等，就是数字化战场的基础；加上战场环境的以及敌我双方部队的数字编码，就构成了整个战场的数字化“信息源”，可以说，能按数字化部队的信息处理方式提供信息源的战场就叫数字化战场。
3S技术及其应用
空间定位 空间导航 网络GIS
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Internet/GIS/GPS/RS
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其中GIS在城市建设和管理中的典型应用
1、城市规划与管理 3、土地利用与管理
2、基础设施管理
4、生态环境管理
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GIS在交通管理中
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GIS在道路管理中
【例6】下图中左图是一幅具有林木、河流和房屋的景观地图，
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2、地理信息系统与一般信息系统的区别：
一般信息系统：只能存储、管理数据，不 能将数据在空间上的分布表现出来。
地理信息系统：除了一般信息系统的功能 外，还能显示数据的空间分布，并且有强大的 空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。
如目前我国已应用GIS对各地区各时段的“甲型Ｈ
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打造“高科技农民”
每隔3~5天给农民送去他们庄稼地的高分辨 率卫星影像，农民在计算机网络终端上可以 从影像图中获得他的农田的长势征兆，通过 GIS作分析，制定出行动计划，然后在车载 GPS和电子地图指引下，实施农田作业，及 时地预防病虫害，把杀虫剂、化肥和水用到 必须用的地方，而不致使化学残留物污染土 地、粮食和种子，实现真正的绿色农业。
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让生活更惬意
数字地球将容纳大量行业部门、企业和私人添
加的信息，进行大量数据在空间和时间分布上的研 究和分析。例如国家基础设施建设的规划、全国交 通运输的规划、城市发展的规划、海岸带开发以及 西部开发。从贴近人们的生活看，房地产公司可以 将房地产信息链接到数字地球上；旅游公司可以将 酒店、旅游景点，包括它们的风景照片和录像放入 这个公用的数字地球上；世界著名的博物馆和图书 馆可以将其收藏品以图像、声音、文字形式放入数 字地球中；甚至商店也可以将货架上的商品制作成 多媒体或虚拟产品放入数字地球中，让用户任意挑 选。
3S集成技术
3S集成技术介绍遥感和全球定位系统技术的基本概念以及它们与GIS的集成应用。
作为实时、客观获取空间信息的新兴技术手段，遥感和全球定位系统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。
本章主要介绍了一些3S集成的具体应用，并简要描述了其技术实现方案。
1．遥感简介遥感(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。
作为一个术语，遥感出现于1962年，而遥感技术在世界范围内迅速的发展和广泛的使用，是在1972年美国第一颗地球资源技术卫星(LANDSAT-1)成功发射并获取了大量的卫星图像之后。
近年来，随着地理信息系统技术的发展，遥感技术与之紧密结合，发展更加迅猛。
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”（图12-1），所以遥感也可以说是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性，通过观测电磁波，识别物体以及物体存在环境条件的技术。
图12-1：几种常见地物（水、绿色植被、裸旱地）的电磁波反射曲线在遥感技术中，接收从目标反射或辐射电磁波的装置叫做遥感器（Remote Sensor），而搭载这些遥感器的移动体叫做遥感平台（Platform），包括飞机、人造卫星等，甚至地面观测车也属于遥感平台。
通常称用机载平台的为航空遥感（Aerial Remote Sensing），而用星载平台的称为航天遥感。
按照遥感器的工作原理，可以将遥感分为被动式遥感（Passive Remote Sensing）和主动式遥感（Active Remote Sensing）两种，而每种方式又分为扫描方式和非扫描方式，其中陆地卫星使用的MSS（Multispectral Scanner）和TM（Thematic Mapper）属于被动式、扫描方式的遥感器（图12-2），而合成孔径雷达(SAR-Synthetic Aperture Radar)属于主动式、扫描方式的遥感器。
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3S技术在军事中的应用
1130060009 刘文煊物电学院
摘要：随着信息技术突飞猛进，极大地改变了现代战争形态，其中3S技术在其中扮演着重要角色，为数字化技术在军事信息化建设与转型提供了强有力的技术支撑。
本文论述了3S技术在战场数字化战场，精确制导，单兵信息化装备等军事前沿科技中的重要应用。
关键词：3S；军事；数字化战场；遥感；地信；GPS
1 引言
进入二十一世纪，数字地球的概念逐渐深入人心，而在数字地球技术体系中，最基础的核心技术就是3S技术，可以说没有3S技术发展，现实变化中的地球就不可能以数字方式进入计算机网络，也就难以利用数字地球对全球各领域的变化规律、影响以及对策等加以深入研究。
20世纪70年代，美军在巡航导弹上装备了数字地图，大大提高了导航精度。
形象地说，利用惯性导航，巡航导弹能够击中千里之外的足球场，再加上利用数字地图的地形匹配导航，就可以射进球门了。
海湾战争前，美军紧急绘制了中东地区的数字地图。
海湾战争期间，天上有多颗侦察卫星监视着战场的动态变化。
侦察卫星获取的战场信息通过印度洋上空的通信卫星传递到澳大利亚的数据处理中心，经过处理后，再提供给前线的联军指挥部和作战分队使用。
战场信息的获取、处理到提供使用的全过程仅在几分钟之内[1]。
这些事实说明，信息技术已经广泛应用于战场，也使建立数字战场已经引起了各国军界的高度重视。
未来的战争中，数字化战场必将成为一大特征。
而3S[GIS(地理信息系统)、RS(遥感技术)和GPS(全球定位系统)]技术的发展为数字化战场的建设和发展提供了重要的技术支持，GIS、RS和GPS等高新技术的相互查漏补缺和结合应用对战场数字化建设和发展有着不可替代的作用。
可以说，如今3S技术已经深入到了现代战争的各个角落，对战局的影响举足轻重，有时甚至是决定性的作用。
曾经有过统计，一个完全信息化的部队的作战效率可以相当于六个同样编制的部队。
在不久的将来，这样的趋势将会更加明显。
2 系统实现
2.1概述
在少数军事大国眼中数字地球的另一种提法是星球大战,是其全球战略的延
伸与拓展[2]。
这其中，3S技术是必要的技术。
运用虚拟现实技术可以构建数字化战场，可以广泛应用于地形地貌侦察、军事目标跟踪监控、飞行器定位导航、武器精确制导、作战效果评估、战场仿真、作战指挥等许多方面，服务于战略战役和战术各层面的军事地理信息系统。
2.2实现办法
在战场上，信息风云变幻，信息量十分巨大，而要处理起来却有较为繁琐，但战争胜利需要的正好是快速正确的反应。
如果能够将这些战场上的信息利用3S技术综合起来，集中处理，集中分析，集中发布，将起到事半功倍的作用。
在战争开始前，可建立战区及其周围地区的军事地理信息系统；战时可利用3S 技术进行战场侦察、信息更新、军事指挥与调度、武器精确制导等；战后则可随时作出战略调整与部署。
3S中的遥感，地信，GPS各有利弊，将他们综合起来应用，能真正起到1+1＞2的效果。
下面将就各自在军事上的应用以及他们的结合详细论述。
2.2.1遥感（RS）在军事上的应用
利用RS（遥感）的重复覆盖周期短，信息更新快，分辨率高低选择多样，全天候探测能力强的特点可以快速的实时的获得空间数据信息，并且可以自动识别分类，辅助分类非遥感类信息。
然后经过几何精校正，编辑成军事专题图矢量数字化，栅格矢量数据转换便可以实时更新军事地理信息系统数据库[3]。
这个数据库将用于地理信息系统的建立和管理分析。
与此同时在政治上又不涉及对别国领空侵犯的问题，因此卫星遥感在军事应用领域内具有重要地位[2]。
这从如今琳琅满目的军事侦察卫星就可见其重要的作用。
2.2.2全球定位系统（GPS）在军事上的应用
前面所述的遥感所得到的图像仅仅是单一分离信息，要想形成多光谱，多表现层次的地理数据系统就必须要有坐标的定位，这就要用到GPS的精确导航定位功能，制作区域军事地图。
除此之外，GPS作为一种全新的现代定位方法，比传统的定位测量方法有很多优越性。
由于GPS定位系统定位的高度灵活性、高精度，利用GPS接收机可在任何时间获得地面或地面上空任意点的平面位置和高程即三维坐标，所以在数字化战场建设中起着重要作用。
用于动态对地定位时，精度可由分米至米级，用于卫星、火箭、导弹、飞机、舰船、车辆等的导航和定位。
尤其是对于军事上的精确打击起到了决定性的作用。
在导弹和飞机上广泛应用的惯性导航系统随着时间的延长误差会呈指数增长，而如果间隔一段时间在隐身要求较低时通过GPS系统核对坐标数据，将对惯性导航系统形成有力的补充，真正做到“点穴式打击”。
同时，数字化战场的另一个重要成员也受益于GPS，那就是单兵数字化装备。
此装备中的一个重要部分就是GPS接收机，他可以让士兵实时了解自己的位置，同时也可以实时的将自己的位置上传到指挥部，大大提高战场临场指挥效率，也从另一个方面为士兵搜救提供了重要的依据。
2.2.3地理信息系统（GIS）在军事上的应用
GIS系统可以形象的称为地理信息的大管家。
军事地理信息系统(MGIS)是地理信息系统技术在军事领域的应用，是在计算机硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论和方法，综合地、动态地获取、存储、管理和分析军事地理环境信息，并服务于作战指挥自动化、战场数字化建设和军事决策支持的军事空间信息系统[1]。
军事地理信息系统在构建数字战场中的作用主要表现为：1)提供多分辨率的空间数据框架，包括大地测量控制数据、数字高程数据、交通数据、水文数据、地籍数据等，从而为战场主体和客体的精确定位和实时定位提供基础数据；2)提供基于战区图像的实时的敌我态势信息显示，包括敌我兵力数量和部署、武器配置、后勤支援以及战场重要目标的动态变化等；3)提供多媒体军事专题信息，比如反映作战潜力的战区经济信息、可动员的兵源数据等；4)提供军事地理空间分析模型、分析方法及各种战场军事专题数字地图；5)提供战场数字化数据更新、信息查询检索与地形三维显示，以及各种空间计算能力。
2.2.4 3S集成在军事上应用
通过遥感得到的图像数据处理形成的成果可以直接的应用于军事地理信息系统数据库的建立并且服务于地理信息系统的管理和补充。
GPS提供的精确定位可以有效的定位遥感得到的各种图像以及其他途径得到的地理数据，使得各种数据可以无缝结合，服务于军事地理信息系统的数据采集
而GIS通过遥感和GPS得到了数据后，可以进行各种复杂的后期处理和分析，辅助战场决策的制定，并将繁杂的战场信息筛选后反馈给士兵。
3 总结
二十一世纪的战场将是越来越数字化的战场，它要求作战部队必须拥有迅速
准确、可靠灵活的态势感知、空中预警、指挥控制和“动中通”的能力，所以加强地理信息系统、遥感技术、全球定位系统高新技术的发展及它们在数字化战场建设中的应用，可以加快数字化部队的建设步伐，对提高部队的战斗力具有重要意义。
同时，现如今的3S在军事上的应用仍然存在着一些问题，其中有测绘上固有的问题，比如集成程度的不够，遥感发展的瓶颈等；也有在军事领域产生的问题，其中最严重的就是信息的过量冗余，随着数字化战场的行程，展成信息量猛增，跟数据的筛选处理和储存带来了巨大的压力，这势必影响战术下达和执行的效率。
如今最早涉足数字化战场的美军就深陷于数据苦海之中。
这使得数据的自动分类筛选势在必行。
随着科技的进步和应用的逐渐广泛，这些问题必将得到解决。
而3S在军事上的作用也会越来越无可替代。
参考文献
[1] 任宁宁,侯帅. 3S技术与数字化战场[J]. 飞航导弹, 2005, 1(5):244-244.
[2] 孙振华,李新. “3S”技术在美国军事上的应用[J]. 科教文汇, 2006, 2(12):12-15.
[3]吕铭,李科,武晓军,菅力,温立新[J]. “3S”—信息化战场“魔术师”[J]. 解放军报,
2010, 17(6) :2-3.。