3S技术在生态学中的应用
3S技术及其在景观生态学中应用
遥感技术的过程
1
遥感信息源
2
空间信息获取
3
遥感数据传输与接收
4
遥感图像处理
5
遥感信息提取与分析
遥感技术的过程
遥感技术
特点
宏 观 性 和 综 合 性 强
No Image
综 合 效 益 高
多 时 相 性
多 波 段 性
限 期 治 理
应 用 领 域 广 泛
信 息 量 大
更 新 周 期 短
动 态 信 息 丰 富
二、地理信息系统（GIS）
地理信息系统是在计算机软件和硬件的支持下，对 各类空间数据进行输人存储检索显示和综合分析的应 用技术系统。 数 GIS的组成: 据 ①计算机硬件系统 ②计算机软件系统 软 件 ③地理空间数据 GIS ④系统开发、管理和使用人员 硬
件 人 员
地理信息系统（GIS）基本功能：
一、遥感技术系统（RS）
遥感 RS (remote sensing):指不直接接触物体 本身，从远处通过仪器(传感器)探测和接收来 自目标物体的信息(如电场、磁场；电磁波、 地震波等信息)，经过信息的传输及其处理分 析，识别物体的属性及其分布等特征的综合技 术。
遥感技术系统组成
• • •
遥感平台:指装载传感器的运载工具 传感器：记录地物反射或发射电磁波能量 的装置 地面控制系统：是指挥和控制传感器与平 台并接收其信息的系统
景观生态规划 运用GIS技术强大的信息管理空间数据处理分析功 能，采用松散耦合式GIS建模方式，实现了对水库 流域退化生态系统进行景观生态规划。
பைடு நூலகம்
分析方法：3S 技术
(1)应用RS 技术和GPS技术采集景观原始数据 (2)利用GIS 的栅格化数据或矢量化数据表达景观数据用 GIS与景观研究方法（景观指数分析法和空间分析方法 ）进行分析 (3)对分析结果进行模拟。
3s技术在生态学上的应用
• 3、GIS的应用
GIS巨大的数据处理
能力及卓越的空间分析功能，使之成为国
家宏观管理和区域多目标开发的重要工具，
也是生态学研究及生态管理的重要工具与
工作平台。尤其在景观生态学、生态规划
与设计、生态工程学、生态系统动态模拟
等诸多领域，GIS及RS、GPS具有不可或
缺的重要性。
• 三、全球定位系统
• 二、地理信息系统 • 1 基本概念 • 数据: 通过数字化或记录下来的可以被鉴别的符号。 • 信息: 关于现实世界的知识，是数据、消息中所包含的意
义，与设备无关。
• 地理信息：表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、 质量、分布特征、联系或规律等的数字、文字、图像、图 形的总称。
• 地理信息具有区域性、多层次、动态变化 • 地理信息系统（Geographic Information System）： • 在计算机软硬件支持下，运用系统工程与信息科学的理论，
需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够
在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载
波相位动态实时差分（Real - time kinematic）方法，是
GPS应用的重大里程碑。 RTK技术的关键在于数据处
理技术和数据传输技术，RTK定位时要求基准站接收机实
时地把观测数据（伪距观测值，相位观测值）及已知数据
存贮设备、通讯传输设备；
• GIS数据库： • 空间数据、属性数据； • 掌握GIS技术的a) 数据输入、存贮、编辑：
• 输入：各种来源的空间与属性数据输入计算机，并进行格 式转换，包括：
•
数字化：跟踪数字化、扫描数字化；
•
规范化：对不同比例尺、不同投影坐标系统、不同精
简述3S技术在野生动物生境研究中的应用
3S技术应用课程论文课程名称: 3S技术应用论文题目：简述3S技术在野生动物生境研究中的应用学院：林学院专业班级：姓名：学号：完成时间：2013年6月30日指导老师：成绩：简述3S技术在野生动物生境研究中的应用摘要：3S技术作为可快速、准确、科学、实时地获取和处理空间信息的新方法,具有较广泛的应用性。
本文从3S技术与生物多样性、野生动物生境格局与破碎化、生境因子特性、生境分析模型建立、野生动物迁徙、生境评价和生境恢复建设几个方面简单地阐述野生动物生境研究中3S的应用问题，并提出野生动物生境研究将朝着3S技术集成、GIS与数学模型结合、数据可视化模拟、网络化和智能化的方向发展。
关键词：3S技术，野生动物，生境Abstract: 3S technology as a new method that could be quick, accurate, scientific, real-time for information access and processing space has a wider applicability. In this paper, 3S Application is briefly elaborate d in 3S technology and biodiversity, wildlife habitat pattern and fragmentation, habitat factor characteristics, habitat analysis model, wildlife migration, habitat assessment and habitat restoration construction in wildlife habitat studies and it is proposed that wildlife habitat study will toward 3S technology integration, GIS combination with mathematical models, data visualization simulation, networking and intelligent direction.Key words: 3S technology,Wild animal,Habitat1 前言野生动物是自然生态系统的重要组成部分，是全人类共有的宝贵财富。
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在生态环境监测中的应用随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快，环境污染成为全球面临的共同挑战。
如何科学监测环境状况并及时采取必要的措施，成为保护生态环境的重要手段。
因此，近年来生态环境监测技术的研发和应用成为环境保护领域的重点。
其中，3S技术应用广泛，被认为是一种高效、精确的生态环境监测手段。
3S技术指的是空间信息技术、遥感技术和地理信息系统技术，三种技术的结合可以提供全面、准确的环境数据，以实现对生态环境的全面监测、评估和预测。
下面将分别从3S 技术在空间信息技术、遥感技术和地理信息系统技术三个方面介绍其在生态环境监测中的应用。
1. 空间信息技术空间信息技术是一种基于空间信息与数据的集成、共享与处理新型信息技术，其主要功能是实现地理数据的自动化生产、处理、管理和应用。
在生态环境监测中，空间信息技术可以提供高精度的空间数据和信息，如数字高程模型、地形图、地物图等。
这些数据和信息可以帮助我们更加准确地分析和评估生态环境，为环境保护提供可靠数据。
在运用过程中，空间信息技术可以结合图形化界面，将数据和信息直观呈现，提高了生态环境监测的可视化水平。
2. 遥感技术遥感技术是一种利用卫星、飞机、直升机等载体获取地面物体信息的专业技术。
遥感技术可以提供大量的空间数据，如卫星影像、高光谱数据等，为生态环境监测提供数据支持。
遥感技术可以提供的环境信息包括气象、气候、植被、土地、水体等，这些信息可以用于生态环境的评估、监测、预测和管理。
同时，遥感技术可以通过对地表特征及其变化进行监测和识别，从而实现对生态环境的快速监测和响应，为环境保护提供更加精确的数据来源。
3. 地理信息系统技术总之，3S技术在生态环境监测中的应用可以提供丰富的信息与数据，用于分析和评估生态环境，为保护生态环境提供科学的决策支持。
随着技术的不断进步和发展，3S技术在生态环境监测中的应用也将不断完善。
相信在未来，3S技术将为我们更加精准地了解生态环境，提供更可靠的环境数据。
3s技术及在生态学的应用
水域生态研究
利用遥感手段对水域生态进行监测与研究, 主要是利 用水体中的物质, 特别是能进行光合作用的飘浮有机 物质( 如浮游植物) 、无机颗粒物与入射光相互作用 而产生水色变化进行工作，此外，还可进行赤潮预警、 赤潮分布与变化、石油污染等方面的监测工作。
生物多样性保护研究
结合遥感技术, 利用物种分布及植被、气候等的 GIS 数据库, 可以很容易解决地理单元中物 种数量变化趋势的分布格局问题, 并能建立物种分 布和生境因子之间的联系。这种在宏观尺度上研 究生物多样性空间格局的手段在动物地理学、动 物生态学以及保护生物学上都具有十分重要的意 义。
从现代生态学发展方向看3S 技术的 应用前景
与传统生态学相比, 现代生态学具有以下几个特点] : 在研究层次和尺 度上, 逐渐由个体-群落-生态系统向区域-国家-全球规模转变; 在研究对象上, 由传统的以自然生态系统为主逐渐向自然-社会-经济复合生态系统转变; 在 研究目的上, 现代生态学从“象牙塔”走向社会, 直接为社会服务。因而其 技术含量加大, 可操作测、描述、统计到现代的全球生态网络和“3S”技术的广泛应用; 从 研究层面上, 现代生态学由有孤立研究转变为大范围多层面的合作研究, 全 球性和协作性加强。这些特点是由现代生态学日益拓展的时空尺度所要求 的。根据现代生态学的上述特点, 现代生态学研究具有明显的时代特色, 它 除保持原有的研究领域外, 还涌现了一批新的研究方向和热点问题, 包括全 球变化、可持续发展、生物多样性、湿地生态学、景观生态学、脆弱与退 化生态学、恢复与重建及保护生态学、生态系统健康、生态工程与生态设 计、生态经济与人文生态学、生态安全等新兴研究领域。在所有这些领域 内, 3S 技术都存在广泛的应用空间. 尤其在景观生态学研究方面, 如生态空 间理论与景观异质性研究; 景观结构的网络分析; 景观演变模型与模拟; 景 观生态规划( LANDEP) 与管理; 景观的生态监测与动态预测; 景观生态制图; 景观格局与生物多样性; 景观与持续发展等, 更离不开3S 技术。
浅谈生态环境监测中3S技术运用
浅谈生态环境监测中3S技术运用资源和环境是人类赖以生存和发展的物质基础。
近年来，由于城市的快速膨胀、资源的过度开发，环境不断恶化，生态环境遭到严重破坏，环境保护和资源可持续利用面临严峻挑战，生态环境监测工作的重要性日益凸显。
随着信息技术的发展，由遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）集成的3S技术已成为空间信息获取、管理、分析和应用中的核心支撑技术，并广泛应用于资源与生态环境监测工作中。
1 3S技术概述1.1 遥感技术遥感技术（RS）是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在应用这一技术识别探测目标的过程中，受距离的限制性被减少。
遥感技术发挥功能时所需的物质包括可见光和电磁波等。
由于该技术受探测距离的限制性越来越小，因此开始被广泛应用于各个高科技领域。
而其在军事领域中发挥的功能更是不容忽视的，它能够更加高效地收集、储存并分析各种数据；在气象分析以及侦查工作开展中的重要性也越来越大；在利用RS技术进行土地资源勘察的过程中，有助于相关工作人员更加科学的进行土地规划设计。
1.2 地理信息系统地理信息系统（GIS）是在计算机支持下管理、处理、分析空间数据的信息系统。
从应用的角度看，GIS最重要的应用对象是与地理空间分布密切相关的地球资源与环境信息，是为资源与环境的信息管理、定量分析、综合评价与辅助决策服务的重要技术手段。
1.3 全球定位系统全球定位系统（GPS）是利用卫星星座、地面控制部分和信号接收机对监控对象进行动态定位和跟踪的系统。
将相关的通讯技术同GPS进行有效结合，能够更加高效地进行时间、距离的测量，并进行空间定位，由此可见，该技术可以实现全天候的测试。
并且精确度高是在应用该技术进行测量中的主要特点，这样一来，就极大地减少了工作人员的工作量，同时监测的质量和效率都有所提升。
GPS可以在任何天气状态下发挥监测功能，还能够灵活地进行移动定位。
在这种情况下，新时期该技术已经被广泛应用在了交通系统和农业勘查中。
3S技术在景观生态学中的应用
经济的飞速发展往往是以自然资源的不断消耗为代价的，随着全球经济的不断发展，生态问题日益突出，而景观生态学作为生态学的领域之一也越来越受重视，3S技术的发展为景观数据获取、景观格局分析、景观生态监测、景观空间模拟、景观生态规划等提供了重要的技术支撑，对景观生态学的研究具有重要意义。
1.景观生态学概述景观生态学是现代生态学中内容最丰富、发展最快、影响最为广泛的学科之一,它代表了集多方位现代生态学理论和实践为一体的、突出格局—过程—尺度—等级观点的一个新的生态学范式[1]。
景观生态学具体地说是景观学与生态学之间的交叉学科。
它以景观为对象，通过能量流、物质流、物种流、信息流在地球表层的交换，研究景观空间结构、内部功能、时间与空间的相互关系及时空模型的建立。
景观生态学把地理学研究空间相互作用的“水平方法”与生态学研究功能相互作用的“垂直方法”结合起来，探讨空间异质性的发展和动态及其对生物和非生物过程的影响以及空间异质性管理，运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护[2~4]。
2.3S技术原理概述“3S”技术是遥感（Remote Senescing，简称RS）、地理信息系统（Geographical information System，简称GIS）、全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）等新技术（简称3S 技术）的统称，是一项新的空间技术，对空间数据具有有效输入、存储、更新、加工、查询、检索、运算、分析和输出等功能。
地理信息系统(GIS)是一门介于信息科学、空间科学和地球科学之间的新技术，是在计算机软硬件支持下，拟描述客观世界的各种数据，按其地理坐标或空间数据输入计算机，并在其中存贮更新、查询检索、量测运算、分析处理、综合应用、显示制图和输出的一种技术系统[5]。
地理信息系统技术在资源调查、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、区域规划、生态规划、作物估产、灾害监测与预报、精确农业等方面得到广泛应用。
3S技术在生态环境监测中的运用探讨
3S技术在生态环境监测中的运用探讨1 3S技术概述3S技术主要涵盖遥感技术、地理信息系统以及定位系统。
3S技术是一种高科技新型技术，能够对地理信息进行准确的捕捉，同时对空间信息进行一定的分析。
遥感技术的可视范围相对较广，并且信息更新速度相对较快，可利用物体之间电磁波的不同对物体的具体信息进行获取，随后对其进行整理，进而识别出距离相对较远的物体。
遥感技术所获取的数据是地理信息系统的数据来源，将遥感技术与地理信息技术相结合，能够建设一个数据模型，并利用三维空间对其未来的动态变化进行预测。
随着遥感技术的不断完善，目前传感器种类也有所提升，分辨率也在不断提高，这能够为生态环境监测提供更好的依据。
定位系统主要包括卫星网、接收机组以及控制中心，能够提供三维空间定位，具有精度高的特点，同时不会受到天气以及通讯条件的影响。
因此，其在农业以及林业领域都得到了广泛的应用。
地理信息系统的综合性相对较强，其中涵盖环境科学、地理信息科学以及遥感等领域内容，将地理信息系统与遥感技术相结合，能够为环境监测提供一定的技术保障。
2 生态环境监测概述生态环境监测是一种收集生态环境信息的方式，利用专业的技术对生态环境变化进行监测，同时为建设良好的生态环境提供一定的保障，其监测内容范围相对较广。
生态系统的监测主要包括微观以及宏观两方面，微观的监测单位相对较小，其基础为生态监测，利用物理学相关知识对生态系统的子系统进行分析以及总结，监控内容可根据治理性以及污染性进行划分。
宏观监测单位为生态系统，利用遥感技术对其数据进行分析，同时建设相应的地理信息系统，可利用区域生态调查法以及生态统计的方式进行区域划分以及选择。
3 3S技术在生态环境监测中的实际运用3.1城市环境监测。
对于城市环境监控来说，可将NYSE技术与其相结合，利用NS与GIS技术能够对整个城市的水环境以及大气环境的相关数据进行分析，并根据相应的技术对大气以及水环境的污染情况以及污染物的组成进行监测。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术的不足及发展
不足： GPS：① 受系统所有国的制约性； ② 在森林 和高楼群等环境中信号差； RS：受气象条件和大气环境的影响较大。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术的不足及发展
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术的不足及发展
目前3S的集成模式大都为两两结合，这是 肤浅的、表面的集成，还没有实现RS、GIS和 GPS三者的真正集成。 费用高、技术难度大。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在生态环境监测中的应用
3S技术在农业生态学中的应用
主要用于农情监测、自然灾害的动态监测与分 析以及农业生产现状的动态监测分析 ，为有 关部门提供及时的可视化、图像化的农业情况。 利用3S技术可以监测农作物长势及病虫害的 发生 ；测定叶绿素的含量 ，进而分析叶绿素 密度与干物质积累的关系 ；利用红外波段遥 感图像 ，监测土壤水分含量的时空变化 ，为 定时 、 定点灌溉提供佐证资料。
3S技术在生态学中的应用
主要内容： 1.简要介绍3S技术 2.3S技术的主要应用领域 3.3S技术发展展望
3S技术简介
3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信 息系统(Geography information systems，GIS)和全 球定位系统(Global positioning systems，GPS)的 统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航 技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度 集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、 表达、传播和应用的现代信息技术。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术在农业生态学中的应用
3S技术在其他生态学领域如园林生态学、景 观 生态学、宇宙生态学（研究宇宙航行中宇宙环境对生物影响的
学科。如失重、寂静、高温、密闭对生物行为、生理生化、繁殖等方面的影响。）、
生物圈生态学等领域都有广泛应用。随着3S 技术的日趋成熟。生态科学的研究将发生革命 性的变化。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术的集成模式
目前比较成功的集成模式主要有： ( 1 ) RS 与 GIS 的结合， ( 2 ) RS与 GPS的结台， ( 3 ) GIS与 GPS的结合． 目前，还没有实现 RS 、GIS 和 GPS三者的 真正集成。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术在植被类型调查中的应用
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应用Βιβλιοθήκη 结束语随着遥感技术的不断进步，GPS定位精度的不 断提高，GIS网络化、智能化的发展，数字地 球、 数字城市理论的提出与完善，3S技术将 以其海量的信息、精确的定位及强大的数据管 理、模型预测、图形制作等功能应用于生态学 研究的各个领域， 并将进一步促进生态学研 究的深化。3S技术是今后区域和全球生态学 研究的必然趋势，应用前景十分广阔。
3 S 技 术 在 生 态 学 中 的 应 用
3S技术在水域生态中的应用
3S技术在城市生态中的应用
随着城市化的发展，人们开始重视城市扩张所 带来的环境污染、热岛效应等一系列生态环境 问题 ，逐步意识到大规模的城市占地对区域 环境影响的严重性，提出了一系列城市生态设 计的思路和方法，注重在城市规划过程中把生 态学思想贯穿到城市发展的始终由于遥感 (航 空 、卫星)能实现对大区域的生态状况进行调 查，在城市规划与生态变化研究中应用十分广 泛。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术在城市生态中的应用
热岛：其主要思路是研究城市绿地与城市热岛 的关系，通过模拟绿地的变化来预测城市热岛 的变化。 环境污染物：目前主要是针对二氧化硫或酸雨 污染对植被影响进行遥感评估 。其原理是通 过污染物对绿色植物光合作用的影响进行研 究 ，建立污染物剂量--植物反映的定量关系 、 光合潜力--叶面指数--像元灰度值 (植被指数) 的关系来定量评估生态效应 。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术的工作原理
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术的生态学用途
RS在生态学上的直接应用包括收集数据信息源 、生态 调查和动态监侧 ，间接应用包括预测预报和灾害危险 等级确定等。 GIS具体可解决以下生态学问题 ：生物群落生存地调 查 ；不同生物群落间的相关性 ；不同环境因素影响下 生物群落的分布 ；植物群落分布随时间推移而变化的 规律 ；生物群落未来分布的演化规律等 。 GPS在生态学上主要应用于监测动物活动行踪；制作 专题地图( 生境图，植被图，土地分布图) ；航空照片 和卫星遥感图像的定位和地面校正．一般与 RS、GIS 结合起来使用 。
S 技 术 在 生 态 学 中 的 应 用
3
3S技术在城市生态中的应用
3S技术在城市生态中的应用
3S技术在野生动物调查中的应用
珍稀野生动物作为生物多样性研究和保护的重点，因其数 量少，生境复杂多变进行实地调查难度大，效率低。利用 GPS导航、准确定位功能，寻找样带起点，并根据输入的 样带终点座标引导调查人员实地调查，保证样带的准确性： 利用遥感图像大范围、 全天候的特点对生境及栖息地进行 监测 ，确定与野生动物密切相关的生态因子；利用 GIS将 种群数量、分布规律及栖息地状况联系起来进行系统的分 析，从而实现高效、准确、低投入的野生动物现状调查与 动态监测。同时利用遥感和GPS提供的动态信息，通过 GIS对数据进行实时更新，建立模型，为生物多样性保护途 径提供了可靠的决策支持，对生物多样性的分析与评价具 有十分重要的意义。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术在植被类型调查中的应用
3S技术在植被类型调查中的应用
3S技术在水域生态中的应用
利用水体中的物质，特别是能进行光和作用漂浮 有机物质(如浮游植物) 、无机颗粒物与入射光相 互作用而产生水色变化进行工作。可进行赤潮预 警 、 赤潮分布与变化 、石油污染等方面的监测 工作 。 例如，我国利用TM数据(Thematic Mapper的缩写--专 题绘图仪 )对太湖进行了叶绿素分布监测研究，结 果表明，实测结果与影像解析结果能很好的吻合， 同时，结合污染指标，还进行了太湖富营养化机 理的探讨。
原理：由于绿色植被具有显著的、独特的光谱特征， 遥感作为植被调查的信息源主要是通过植物的反射光 谱特征来实现的。不同的植物以及同一种植物在不同 的生长发育阶段 ，其反射光谱曲线形态和特征不同， 由于病虫害、施肥以及灌溉等条件的不同也会引起植 物反射光谱曲线的变化。 利用植物这一特征准确获得群落植被的遥感影像特征 信息，GPS可实时、快速、准确地提供植被的空间位 置，结合少量的实地调查，通过对遥感影像的处理， 增加必要的地理信息，通过 GIS的综合分析，可对区 域的植被类型、植物季相节律、植被演化等进行监测、 分析，了解植被演化的动态。
3
S
技
术
在
生
态
学
中
的
应
用
3S技术在生态环境监测中的应用
主要通过GIS与遥感数据的结合，以保证现时 性和动态性，如利用GIS和AVHR R（AVHRR是 NOAA系列气象卫星的主要探测仪器）数据进行天然 火灾检测。 除此之外，森林火灾、沙尘暴、地震滑坡、洪 水、海上溢油、 海上赤潮等均可利用遥感来 进行快速、定量的监测与评估 。