林业3S技术课程说课课件
3S技术课件
上海某出租车公司在中心调度系统中快速查询 本公司出租车的位置信息，所采用的技术是 （单项选择） A．RS B．GIS C．RS GPS D．GIS GPS
D
沃尔玛是全球最大的零售企业。通过自己的卫 星，它可以在一个小时内对全球范围内的 4500 多家分店的每种商品的库存、销售量全 部盘点一次，为高效的配送系统提供保证。 沃尔玛的物流配送系统可以保证任何一家卖 场的配送时间不超过4个小时，使它可以维持 极少的库存甚至零库存，但可以保证正常销 售，节约了大量的储物空间和费用。据此完 成(1)～(2)题。
• (1)目前，沃尔玛在中国53个城市开设了102家商 场。沃尔玛总部要查询其商场在中国的分布情况， 需要应用的地理信息技术是 ( )。 A．RS B．GIS C．GPS D．WPS • (2) 沃尔玛的物流配送中心与其运输车队的合作 密切，应用的地理信息技术有( )。 ①遥感技术②地理信息系统③全球定位系统 A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
3S技术
1.全球定位系统(GPS)在定位导航中的应用。 2.遥感(RS)在资源普查、环境和灾害监测中的 应用。 3.地理信息系统(GIS)在城市管理中的功能。 4.理解并掌握遥感、全球定位系统和地理信息 系统各自的应用领域以及它们在各自领域中的 作用。 5.学会3S信息图像的判读和信息的提取、解读 方法，正植物反射率高于健康植物反射 率的波段是： A．红外线 B． X光 C．可见光 D．紫外线
CD
根据图7的原理，可用遥感技术直接CD A．划分植物类型 B．判读植物生长的土壤类型 C．监测树木的生长状况 D．估计粮食作物的产量
AC
不同的地物和地物的不同状况也有不同的反射率， 根据这个原理，可以利用遥感的工作有： A．判断水体污染 B．判断人口分布 C．分析城市大气污染 D．估算工业生产总值
“3S”技术及其在林业上的应用
L i n y e s h u i l i一、"3S"技术的基本原理遥感(R S)、地理信息系统(G I S)和全球定位系统(G P S)已走过了各自的独立发展阶段,在各技术取得成就的同时，科学家和应用部门逐渐地认识到单独地运用其中的一种技术往往不能满足一些应用工程的需要。
随着全球变化研究、资源与环境动态监测、灾害防治等国际关注的点问题的提出,人们迫切希望能具有提供全方位的准实时或实时的地面观测信息的能力。
遥感对地观测技术整体的"时效性"距全球变化研究及环境、资源、灾害动态监测的需求尚有一段距离。
"3S"技术就是为了适应这一要求而产生的。
二、"3S"技术在林业中的应用1、促进林业现代化管理随着"3S"技术的逐步应用，R S能迅速获取大范围信息，G P S能准确获取具体定位信息，G I S能对R S和G P S获取的信息迅速作出反应，进行综合管理。
"3S"的同步应用，不但能实现森林资源和经营状况的实时、动态监测和管理，还能通过对森力资源内部各方面的全面有效监管，具体落实山头的林地、湿地、沙地以及生物多样性等林业资源的基础数据，从而实现对森林资源与社会、经济、生态环境的综合分析和掌握，对造林地块和造林方式进行详细分析,对林木的生长情况进行预测和模拟，实现造林决策的规划图，完善知识库，实现森林资源的合理优化配置。
减少不必要的资源消耗，大大降低了生产成本，提高了林业生产率，逐步转变林业的粗放经营方式，走上精准经营之路，促进森林资源的现代化管理。
2、实现林业的无纸化办公2009年，中国林业门户网的改版与整合，林业内网办公平台的推行使用，林业信息专网及政务公开平台的扩建，建立起了覆盖全国全省级林业主管部门及国家林业局京内外各直属单位的林业专网系统。
通过建设各类门户网站、办公资源网站和信息管理系统以及专业办公数据库，为我国林业系统搭建了技术先进、功能相对完善的网络信息平台，实现了各类数据的便捷收集、存储、传输、处理和发布等，极大的提高了工作效率，基本实现了无纸化办公。
3s技术在林业中的应用
一.3s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。“3S”技术 是目前对地理观测系统中空间信息获取、管理、分析和应用 的核心支撑技术，它广泛应用于各种空间资源和环境问题以 及汽车、物流、交通等多种行业。RS和GPS是GIS重要的数 据源，也是GIS数据的更新手段，GIS是数据分析评价的平台 ，这3个技术系统互为补充。
b. 地理空间分布：用GIS的数字地形模型(DTM)，地面模型，坡位、坡面模 型可表现资源的水平分布和垂直分布，利用栅格数据的融合，再分类和矢量 图的叠加，区域和邻边分析等操作，产生各种地图显示和地理信息，用于分 析林分、树种、林种、蓄积等因子的空间分布。使用这些技术，研究各树种 在一定范围内的空间分布现状与形式，根据不同地理位置、立地条件、林种 、树种、交通状况对现有资源实行全面规划，优化结构，确定空间利用能力 ，提高森林的商品价值。
(4)森林经营：
a. 采伐:借助于GIS，制定详细的采伐计划，确定有关采伐的目的、地点、 树种、林种、面积、蓄积、采伐方式和更新措施。制定采伐计划安排，制作 采伐图表和更新设计。
b. 抚育间伐:利用GIS强大的数据库和模型库功能，检索提取符合抚育间伐 的小班，制作抚育间伐图并进行合理株数模拟预测。
d. 森林经营地图：如林业区划图、造林规划图、资源预测图、森林火险等 级分布图、调查样地分布图、自然保护区规划图、森林公园规划图等。
3S技术在城市林业中的应用
3S技术在城市林业中的应用1. 引言1.1 1. 3S技术概述3S技术是指遥感（Remote Sensing）、地理信息系统（Geographic Information System）和全球定位系统（Global Positioning System）的集成应用，是一种集成现代信息技术和地理学原理的空间信息技术系统。
这种技术可以实现对地球表面空间信息的获取、存储、处理和分析，为决策提供空间参考和支持。
通过遥感技术获取大范围、多角度的地观测数据，结合地理信息系统的数据库管理与分析功能，再加上全球定位系统提供的时空参考，可以实现对城市林业的全方位监测、管理和规划。
3S技术在城市林业领域中的应用，不仅可以提升城市绿化管理效率，更可以提高城市林业的规划科学性和可持续发展性。
随着科技的不断发展和进步，3S技术在城市林业中的应用将会越来越广泛，为城市生态环境的改善和城市可持续发展贡献更大的力量。
1.22. 城市林业的重要性城市林业是指在城市及其周边地区开展的林业活动，包括城市绿化、城市森林建设、城市公共绿地和园林景观等。
城市林业的重要性体现在以下几个方面：城市林业对改善城市环境质量具有重要作用。
城市是人类生活和工作的重要场所，但由于城市化进程加快和人口增长，城市面临着空气污染、水源污染、土壤污染等环境问题。
而城市林业的推广可以净化空气、减少垃圾产生、改善城市热环境，提升整个城市的生态环境质量。
城市林业对增强城市生态功能具有重要意义。
城市林业可以促进城市生态系统恢复与重建，增加城市绿地覆盖率、改善城市野生动植物栖息地，提升城市的生物多样性。
城市林业还可以促进城市的生态稳定，减少自然灾害对城市的影响。
城市林业对提升人民生活质量也具有重要影响。
城市林业的发展可以为市民提供休闲娱乐、健身锻炼的场所，增加人们绿色休闲的选择，改善人们的生活品质。
城市林业还可以促进城市文化的传承与发展，丰富城市居民的文化生活，提升城市的软实力和吸引力。
林业3s技术
BeiDou （COMPASS）
GPS原理与应用
• “北斗卫星导航系统”系 统是由空间卫星、地面 控制中心站和北斗用户 终端三部分构成。 • 空间部分包括两颗地球 同步轨道卫星（GEO） 组成。卫星上带有信号 转发装置，完成地面控 制中心站和用户终端之 间的双向无线电信号的 中继任务。 北斗1代卫星导航系统组成图
海面搜索救援
公路运输监控
飞机导航
渔政监管
北京奥运、汶川地震、上海世博……..
GPS原理与应用
6.全球卫星导航系统——GNSS（Global Navigation Satellite System ）
包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的Compass(北斗)、 欧盟的Galileo系统，可用的卫星数目达到100颗以上。 实施者：欧洲 目的：打破美国在卫星导航、授时行业的垄断，占领市场，增加就业 战略步骤：
GPS原理与应用
① GPS概述
• 建立国家
– 美国
• 目的
– 在全球范围内，提供实时、连续、全天候的导 航定位及授时服务
• 开始筹建时间
– 1973年
• 完全建成时间
– 1995年
GPS原理与应用
• 系统构成
– 空间部分、地面控制部分、用户部分
• 服务方式
– 通过由多颗卫星所组成的卫星星座提供导航定位服务
GPS原理与应用
• BD–2 – 为了使我国的卫星导航定 位系统的性能有实质性的 提高，建立第二代北斗卫 星导航定位系统（BD–2）。 从导航体制、测距方法、 卫星星座、信号结构及接 收机等方面进行全面改进。 卫星星座计划由GEO卫 星，IGSO卫星和MEO卫星 组成。此项工作将成为” 十一五”期间的一项重要 工作。
3S技术在城市林业中的应用
3S技术在城市林业中的应用3S技术（遥感技术、地理信息系统、全球定位系统）是一种集成了遥感、地理信息系统和全球定位系统的先进技术，它在城市林业中的应用可以提供丰富的空间信息，为城市林业的规划、管理和监测提供强大的支持。
遥感技术是通过卫星遥感和航空遥感获取地表的物理和化学信息，可以对城市林业的植被分布、覆盖度、生长状况等进行监测和评估。
通过遥感图像的解译和分析，可以获得城市各个区域的绿化覆盖率、植被类型和密度等信息，为城市林业的规划和设计提供参考。
遥感技术还可以监测植被的生长状况，及时发现植被的病虫害和干旱情况，为城市林业的管理提供科学依据。
地理信息系统（GIS）是一种软硬件系统，可以对地理空间数据进行集成、存储、查询、分析和展示。
在城市林业中，GIS可以用来构建城市绿化管理信息系统，集中管理城市各个区域的绿化数据，包括绿化覆盖率、植被类型和面积、设施设备等信息。
通过GIS系统，可以对城市林地进行分类管理，合理规划城市的绿化空间，提高城市林业的可持续发展性。
GIS还可以进行绿化评估和环境分析，为城市林业的规划和管理提供决策支持。
全球定位系统（GPS）是通过地面接收设备接收来自卫星的信号，确定地面位置的一种技术。
在城市林业中，GPS可以用来获取城市各个林地和绿化点的准确位置信息，包括坐标、海拔等。
通过GPS技术，可以对城市林地进行精确测量，建立准确的地理数据库，为城市林业的规划和管理提供基础数据。
GPS还可以用来进行绿化设施的定位和监测，提高城市林业的建设和管理效率。
3S技术在城市林业中的应用可以提供丰富的空间信息，包括植被分布、绿化覆盖率、生长状况等。
通过遥感技术的监测和评估，GIS系统的集成和分析，以及GPS技术的测量和定位，可以为城市林业的规划、管理和监测提供强大的支持。
这些技术的应用不仅有助于提高城市绿化的质量和效率，还可以推动城市林业的可持续发展，提高城市居民的生活质量。
3S技术及其应用课件
8.1%。调查全省土地利用现状快捷、高效
的手段是（ ）
A.遥感
A
B.地理信息系统
C.全球定位系统
D.数字地球
澳大利亚维多利亚州2009年2月7日发生山林大火，据官方统 计，到2月16日遇难人数已达181人，为澳大利亚历史上最严 重的一次山林火灾。据此回答3、4题。
D
3. 2月8日美国宇航局公布了澳大利亚东南部山林火灾的卫
星图。从卫星图片上可以判断出，此时图中的风向是（ ）
A.西南风
B.东南风
C.东北风
D.西北风
澳大利亚维多利亚州2009年2月7日发生山林大火，据官方统 计，到2月16日遇难人数已达181人，为澳大利亚历史上最严 重的一次山林火灾。据此回答3、4题。
4. 图片说明，在灾害监测中（ ）
A.遥感技术可以发挥巨大作用 B.全球定位系统可以发挥巨大作用
课堂练习
1.(2009·广东地理)从某一时刻的遥感影
像图中，不能获取的信息是（ ）
A.森林火灾面积
B.土地干旱程度
C
C.洪峰流量
D.植物病虫害程度
2.(2009·安徽文综)及时掌握土地利用现状
是实现区域可持续发展的重要前提。安徽省
土地总面积中，各类土地比重约为：平原
49.6%，山地15.3%，丘陵27.0%，水面
为农业、林业、 城市绿化、环 境保护等部门 服务
遥感在林业和农业方面的应用
部门
应用
林业 清查森林资源、检 测火灾和病虫害
农业 识别农作物、估算 产量、灾情预报
主要原理
着火树木，病害树木 与正常树木反射光谱 不同
植物生长情况不同， 其反射波谱特征不同
5.遥感与环境灾害监测
3S技术在林业中应用的基本原理
3S技术在林业中应用的基本原理资源和环境问题，是人类社会发展所面临的严峻挑战.森林作为一种有限再生资源和重要的环境资源，不仅可持续提供社会发展所必不可少的林产品，而且在世界范围内的环境保护方面占有独一无二的位置。
森林资源及其动态变化，是对森林进行永续利用的一个必不可少的重要依据。
对森林资源的错误估计，将给森林经营带来严重后果，特别在重砍轻营的情况下，偏高的森林资源估计结果，可能导致森林资源的破坏和枯竭。
由此可见，保证森林资源估测方法的正确性是十分重要的。
在建立的大规模的以省为总体的森林资源连续清查体系中，对固定样地进行定期复查，这固然是森林资源调查的可靠方法，但它需要较长的时间和较大的工作量，而且不能满足省以下各级森林经营单位及时而可靠地掌握森林资源的需要。
在以往的森林资源调查中，已经积累了极其丰富的固定样地复测资料，如何有效地利用这些资料，探讨迅速、准确而又能一次性取得森林资源估计值的预测方法，来满足各级管理部门的需要，始终是必须解决的一个问题。
森林蓄积量是森林资源调查因子中最重要的因子之一，因此对于它的估测研究也一直是比较活跃的领域。
在森林蓄积量估测实践中相继采用各种抽样方法，如简单随机抽样、分层抽样、整群抽样、二阶与多阶抽样、系统抽样等，另外与遥感资料的结合也进行了研究，如航空像片、航天遥感数据(NOAA和TM数据)、高光谱遥感数据和高分辨率的卫星遥感数据(IKNOS )等，这些探索都很大程度地提商了森林蓄积量估测的精度和效率。
90年代以来，"3S”一体化技术的特点和优势逐渐被林业工作者所认识和接受，其与林业的结合应用研究又成为一个新的热点。
本研究的思路是以实际的二类调查数据为基础，结合"3S”技术，以其中森林蓄积量作为因变量，以卫星相片上各像元的波段值及比值因子作为自变量，研究它们之间的关系类型(线性或非线性)，用其中表现蓄积量较好的因子，以像元为单位建立相应的模型，来对森林调查因子(蓄积量)进行估计，并将所建立的线性或非线性模型的估测效果进行对比，从中找到一个在试验区范围内较好的模型.模型的建立有助于在试验区或更大范围内实现用遥感的方法进行森林资源调查，不仅可以克服复杂地形对森林资源调查的影响，节省大量的人力、物力和财力，而且可以及时准确地提供森林蓄积量的数据，为各级部门进行森林资源管理和确定采伐限额提供参考依据。
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林业遥感实训室
成果展示 学生互评
实践操作 分组练习
六、实训教学过程设计 （2学时）
练
展 评 续
结果展示 学生互评 教师点评总 结 23分钟 布置比较复 杂的一个操作 任务，加强本 次项目操作技 能训练 2分钟 说明注意事 项 学生分组练 提出任务 习对给定影像 知识目标 的监督分类 能力目标 教师指导答 素质目标 疑 分步讲解、 45分钟 示范操作步骤。 15分钟
3、分类结果评价及后处理
练
一、注意事项
1、是否对影像加载合适的波段； 2、是否明确任务（如：要定义的六类地物样本为林地、草地、
耕地、裸地、沙地和水体。）
（5，4，3）
（1，2，3）
练
二、操作练习要点指导
定义训练样本 打开分类图像并分析图像 应用ROI工具创建感兴趣区 评价训练样本
执行监督分类
项目
30个学习任务
二、实训教学内容
本实训任务是课程中的第12个实训项目的第一个任务 （属于遥感影像的分析与处理模块），通过对遥感影像的监 督分类操作，获得遥感影像与实际地物的对应信息，实现影 像的解译。 已学习过影像的 目视解译
定位
岗位 操作技能
技能提高
二、实训教学内容
1、监督分类的基本原理 2、分类样本的定义 3、监督分类的方法选择及操作
前导课程
林业制图 技术
计算机应 用基础
测量技术
林业3S技术
后续课程
自然保护区 管理 林业调查 技术 森林资源 经营管理 顶岗实习 毕业设计
1.2实训教学目标
课程
总体目标
培养在森林资源调查、监测 以及林业资源规划和作业设计 等技术岗位工作应具备的GIS、 GPS、RS的应用能力。
掌握遥感影像监督分类 知识 的基本原理与方法
• 培养具有良好 职业道德和敬 业精神、较强 专业技能和适 应高新技术环 境下的“数字林 业”建设的高素 质技能型专门 人才。
林业３S技术课程 人才培养目标定位 • 培养在森林资 源调查、监测 以及林业资源 规划和作业设 计等技术岗位 工作应具备的 GIS、GPS、RS 的应用能力。
林业技术专业的专业核心课程
学生基础：
林业技术专业大二学生，在本项目之前已经学习过遥感影像的目 视解译，掌握了影像解译的基础操作，为我们接下来学习的影像计算 机解译即影像的分类打下了良好的基础。 解决方法 考虑学生的接受程度和接受能力，采用多种教学方法。
五、教法与学法
能力提高
接受任务 讲授法与演示法； 任务驱动法； 点评与总结反馈法。
4.手持GPS野外样 点数据的采集 5.GPS面积和线路 的测量
6.GIS空间数据库 管理及属性编辑 7.地理信息的录入 和编辑 8.地形图配准及矢 量化 9. 空间数据处理
10.遥感影像预处 理 11.遥感影像目视 解译
12.遥感影像的分 类及后处理
13.专题地图的制作 14.遥感影像地图 的制作 15.3S技术在林业 中应用案例
4、分类结果的评价及处理
三、教学重点与难点
教学重点 分类样本的定义 监督分类方法的 选择 教学难点
分类样本的定义
设立 理由
训练样本的定义和监督分类合适分类方法的选择是遥感 影像分类操作成功的关键。 训练样本的定义需要良好的影像目视解译基础。
四、 学情分析
学生现状： 缺乏良好的学习自主性、自觉性； 学生整体活跃，对参与性的教学活动接受程度高。
引
案例导入 5分钟
引
引入新课 以具体的事例说明我们为什么要学习影像的 监督分类。
展
一、提出任务
掌握遥感影像监督分类的基本原理与方法（知识目标） 能在ENVI软件下熟练的完成对遥感影像的监督分类工作（ 技能目标） 分类结果的准确性（素质目标）
二、分步讲解、示范操作流程
1、定义分类样本 2、执行监督分类
《林业3S技术》
——
ห้องสมุดไป่ตู้说课人：Miss Li
网 址：
主要内容
1
2 3
实训教学目标
4
5 6
学情分析
实训教学内容
实训教学方法与手段
实训教学重点与难点
实训教学过程设计
一、实训教学目标
1.1 目标依据
高职院校人才培养 目标定位 • 高等职业教育 重点培养产业 转型升级和企 业技术创新需 要的发展型、 复合型和创新 型的技术技能 人才 林业技术专业人才 培养目标定位
敬请各位老师指正！
目标
本任务的 教学目标
能在ENVI软件下熟练的 能力 完成对遥感影像的监督 目标 分类工作
素质 目标
培养严谨的工作态度
二、实训教学内容
《林业3S技术》课程实训内容
地理空间信 息基础
GPS操作与 应用
GIS的应用与 设计
遥感影像的 分析与处理
3S技术综合 应用
模块
1.地形图判读 2.投影转换 3.坐标系统转换
各小组选择不同的分类方法
不同的分类方法需要设置的参数不一样
分类结果评价 及后处理
分类结果叠加
合并类别、删除类别
评
学生成果展示，主要突出学生互相点评，增加对
操作要点的掌握，然后老师给予总结性点评。
平行六面体法
最小距离法
续
能力强化训练
在没有分类样本的情况下怎么进行分类工作？
Thank You!