3S技术及其应用结课论文
3s技术在生产生活中的实践应用探讨
3s技术在生产生活中的实践应用探讨
3s技术是一种全面科学管理技术，由英文SOP、SPC和SQC三部分构成，分别指标准操
作程序、统计过程控制和质量保证控制。
3s技术在生产生活中的应用主要表现在以下几
个方面：
首先，3s技术能够充分的提高工作的质量，因为标准操作和统计过程控制能够充分的控
制过程中所有的变量，使工作有序的运转，从而提高了工作的效率和工作的质量。
其次，3s技术能有效解决管理问题，通过实施标准操作程序、统计过程控制和质量保证
控制，可以有效解决日常管理中面临的问题。
此外，3s技术也能够建立安全意识，使员工更快乐的工作环境，因为通过实施SOP、SPC、SQC标准，可以大大提高工作的安全性，降低出现质量问题的概率，从而维护员工的安全。
最后，3s技术也能够减少成本，因为实施3s技术可以有效的减少有质量问题产品所带来
的直接和间接成本，从而减少企业的生产成本，提升企业的整体效益。
总之，3s技术已经被广泛应用于生产生活中，它在提高工作质量，解决管理问题，建立
安全意识及降低成本方面有着十分重要的作用，如果能够正确的实施3s技术，可以有效
的改善生产生活环境，发挥带来的巨大作用。
对3S的认识及3S技术在生活中的应用
对3S的认识及3S技术在生活中的应用3S指的是GIS＋GPS＋RS。
：“3S”是将RS、GPS、GIS通过数据接口严格地、紧密地、系统地集合起来，使其成为一个更具有应用价值的大系统。
3s技术主要应用于与空间数据相关的行业领域，随着数字地球数字城市的概念提出，日益受到重视。
GPS是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某点进行定位、报时或对地面移动物体进行导航、追踪的技术系统。
GPS接收机只要可以同时接收到3个卫星信号，就可以实现测算出观测者的位置，获得经纬度(大地)、高程等，同时可以利用第四颗星进行纠正，从而实现实时、连续的提供地球表面任意点的经纬度和高程数据。
ＧＰＳ全球定位系统问世几十年来，最初主要应用于军用定位和导航。
GIS是在计算机软硬件系统支持下，应用地理信息系统和系统工程理论，科学管理和综合分析地理数据、提供管理、模拟、决策预测预报等各项任务所需的各种地理信息的技术系统。
ＧＩＳ地理信息系统则最初运用在地质勘测等行业。
RS是不与观测目标物体直接接触，运用航天、航空(包括近地面)的遥感平台(仪器，获取观测目标的从可见光到微波波段的电磁波辐射特征，并探测其在空间上、时间上的变化规律的综合探测技术。
随着网络通信环境的改善，ＩＴ技术的完善和普及，这些过去专业的应用也不再遥不可及。
尤其在“数字化城市”的规划中，它们被赋予了“加强城市建设和管理信息化”的重任，并已经在交通、运输、公安系统以及公用事业等行业中发挥其独有的作用，且正一步步地走进我们的生活……由于３Ｓ从数据到应用都与政府有关，特别是涉及到公众应用，这也是３Ｓ走向行业应用的“试验田”。
在成都市２００２年城市信息化发展规划中，已经明确“积极推进城市信息化支撑体系建设”的目标，指出“要建设以ＧＰＳ、ＧＩＳ和ＲＳ为一体的公共基础信息平台，以接警和处警中心为应用平台构建城市应急救援系统”。
该市公安、消防、卫生等部门和单位去年已经启动建设工程。
目前两两结合的系统相继应用广泛。
浅谈3S技术在工程管理中的应用
浅谈3S技术在工程管理中的应用摘要：当今社会信息技术越来越深刻的影响着人类社会的发展，将信息技术应用于各个行业，这已经成为推动行业发展的战略选择。
3S空间集成技术作为信息技术的一个重要分支，已经被应用到建设行业的很多领域，在提高工程项目管理信息化水平方面也必将发挥更大的作用。
关键词：遥感技术地理信息系统技术全球定位系统技术工程项目管理应用0引言时代在发展离不开技术支持，实践证明科学技术是第一生产力。
3S空间技术在其年轻的生命却在人类进步中发挥着不可磨灭的作用，并将在未来发展继续发光发热。
那么首先我将简单介绍下何为“3S”技术。
1、3S技术的简介以及发展全球定位系统（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS），即“3S”技术，由于其具有快速、实时地采集、存储管理、更新、分析、应用与地球空间分布有关数据的能力，在建筑工程各的项目开发及管理中发挥着越来越重要的作用。
1.1 GPS——全球定位系统全球定位系统（Global positioning system）是共由三部分组成：地面控制部分、空间部分、用户装置部分。
GPS主要特色是全天候、全球覆盖、三维定速定时高精度、快速省时高效率及应用广泛多功能。
1.2 GIS——地理信息系统GIS（Geographical information systems）属于空间信息技术，是以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件的支持下，对有关空间数据按地理坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究并处理各种以空间实体及空间关系为主的技术系统。
1.3 RS——遥感遥感（Remote Sensing），遥感技术的基本原理是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体。
遥感主要指从远距离、高空，以至外层空间的平台上，利用可见光、红光、微波等探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输或处理，从而识别从远处通过探测仪判别出目标地物的属性。
遥感信息，包括地面遥感、航空遥感和航天遥感等各的方面。
3s技术论文在农业中应用
3S技术现代在农业中的应用3S是全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）的统称。
将以上三个系统有机地结合在一起来应用，就叫作3S技术。
3S技术是现代信息技术与空间分析研究的主要技术手段和发展方向。
这些系统之间技术上各有侧重，相互渗透。
每一个系统可以单独使用，但发挥的作用单一；也可以两两结合，或者三个系统结合起来，构成一个功能完整强大的空间数据采集处理分析系统，甚至将3S技术与其它高新技术，如计算机技术、网络技术、通讯技术等有机结合起来形成新的综合技术，这时候发挥作用大大增强。
3S集成技术已成为农业、生物信息管理的先进技术手段。
3S技术首先在国外农业中开始使用，目前在我国各地精准农业发展中正积极试点、应用。
通过3S技术可改变传统方法来统计种植面积、预测作物产量、调查土壤结构、含水量、病虫害。
可以高效率、准确取得农业资源信息，来实现科学决策，精确管理。
一、全球定位系统（GPS）GPS是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。
在每个被测点，只需三颗卫星，就可判断经纬度，若增加到四颗卫星，还可计算出被测点的海拔高度。
这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。
GPS应用于精准农业中，可进行智能化农业机械作业动态定位、农业信息采样定位、面积测算等。
二、遥感技术（RS）遥感技术是不通过直接接触物体而获得信息的技术。
是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判断地球环境和资源的技术。
随空间技术、传感器与数字图像处理技术的发展而快速发展。
近年来，以航空遥感和卫星遥感技术为代表的现代遥感技术，已逐步实现动态、快速、准确及时地提供多种观测数据。
由于遥感所具有的观测范围大、采集信息量大、获取信息速度快的特点，在农业上可用于：（1）对农作物面积进行调查；（2）农作物长势动态监测与估产；（3）对植被的叶面积指数、生物量、全氮量、全磷量等生物物理参数进行估算；（4）灾害动态监测包括作物灾害监测病虫害预测；（5）土地资源调查；（6）肥水诊断与调优。
3S技术概述范文
3S技术概述范文3S技术是指三维可视化技术、三维仿真技术和三维遥感技术的集合。
它们通过对现实世界进行数字化、模拟和分析，实现对复杂问题的科学研究和决策支持，广泛应用于城市规划、交通管理、自然资源管理、环境保护等领域。
三维可视化技术是指将现实世界的信息通过计算机图形技术转化为可视化的三维模型，以便用户可以通过交互性的方式观察和分析。
其核心技术包括三维建模、纹理映射、光照模型等。
三维可视化技术对城市规划和景观设计、建筑设计和室内设计具有重要价值，可以帮助决策者更好地理解和评估设计方案，提高决策效率。
三维仿真技术是指利用计算机模拟技术对现实世界进行动态模拟，通过实时渲染、物理模拟等方法实现真实感的展示。
三维仿真技术有助于模拟复杂系统的运行过程，例如交通运输系统、生态系统等，可以通过模拟预测不同决策的结果，评估其对系统的影响，为决策提供科学依据。
三维遥感技术是指利用航空遥感、卫星遥感等手段获取现实世界的三维地理信息，并通过计算机处理和分析，提取有用的地理信息。
三维遥感技术包括数据获取、图像处理和信息提取等环节，可以用于地理信息系统、地质勘探、环境监测等领域。
它能够提供精确的地理数据，为决策者提供准确的地理信息。
3S技术的融合应用可以提供全面、立体的信息支持和决策分析能力。
例如，在城市规划中，可以利用三维可视化技术将地理信息与建筑模型相结合，实现对城市的整体规划与设计。
在交通管理中，可以利用三维仿真技术模拟交通流量和拥堵情况，评估不同的交通管理方案。
在环境保护中，可以利用三维遥感技术对特定区域的环境状况进行监测和分析，为环境保护决策提供数据支持。
3S技术的应用还面临一些挑战和问题。
首先，数据获取和处理的成本较高，需要大量的人力和物力投入。
其次，技术标准和规范尚不完善，需要进一步统一和完善。
此外，三维地理信息的更新和维护也是一个挑战，需要制定有效的更新机制。
总的来说，3S技术的应用潜力巨大，可以为各行各业提供全面、立体的信息支持和决策分析能力。
20213S技术在现代城市规划的运用与实践范文3
20213S技术在现代城市规划的运用与实践范文 1概述 城市规划的核心内容就是规划在未来一段时间里城市战略的发展方向,涉及到人居环境的诸多层面,并且以城市层次为主导的空间规划,有效协调社会、环境和经济的科学发展.特别是近年来,随着科学技术的发展,现代城市规划的内涵和外延也产生了明显的变化,所涉及到的内容越来越广泛,规划的难度和工作量也越来越大.所以如果不能够对城市各方面的信息有着非常丰富的了解和准确的把握,就很难科学合理地规划城市的未来发展. 3S技术的出现,能够快速获得城市多元化的信息资料,能够获得多维、多平台以及多波段、高精度、高分辨率的巨量空间信息数据,并通过3S技术中的数据挖掘技术,实现对空间信息的深度分析,从而为城市的科学发展规划提供重要的技术支持,正是如此,目前3S技术已经在城市的空间布局以及用地规划等方面的应用非常广泛. 23S技术在现代城市规划的运用分析 2.1GPS在现代城市规划的运用 GPS是当前全新的一种现代卫星定位和导航技术,主要基于现代通讯技术,实现了空间的准确定位,能够在全球的任意区域为任何用户提供即时的三维定位和测速服务.随着卫星技术的发展,其定位的精度越来越高,而且观测时间较短,具有较高的经济效益,具有操作简单、全天候作业等诸多优势.当前因为GPS测量技术的出现,测量速度和经济效益增长开始越来越多,因此我国很多城市都构建了GPS控制网,这样就能够为城市的发展提供重要的数据资料.而且随着GPS技术的发展,其精度也满足了当前测量的需求,还不断向小型化和广泛化方向快速发展,特别是伴随着RTK技术的出现和发展,让GPS技术在城市野外的数据测量也变得更加快捷而高效,所以在城外的控制测量以及放样和地籍要素测量也得到了广泛的应用.另外基于GPS技术用于城市车辆的监控导航的应用也开始普及,而这更是当前GPS应用的重要市场之一,对于解决城市交通拥堵、促进城市交通智能化发展无疑起到了非常重要的作用. 2.2RS技术在现代城市规划中的应用 RS技术又被称作遥感技术,主要指的是远离被测物体或者对象的位置上,采用仪器仪表通过发射电磁波信息,然后对反射出来的信息进行传输和加工分析,从而获得物体或者被测对象的性质以及在一段时间内变化的相关信息.由此可见,随着RS技术的出现,有效拓展了人类对空间环境的认知能力,而随着RS技术的不断发展,通过遥感测量获得信息就会更加准确,所以这种技术已经被广泛地运用在地学、环境军事以及测绘等诸多层面.而RS技术应用在城市规划中主要体现在下面两个方面: 第一,运用于城市空间布局分析.由于RS技术所获得的数据具有宏观、综合以及动态和多源、重复等属性,并且能够获得更加广阔范围且具有高精度的城市地理空间信息,所以能够通过RS技术对城市空间布局进行综合分析.目前已经进行具体运用的主要包括城镇的结构体系分析、城市内部用地规划分析以及生态绿地面积分析和建筑容积率分析等. 第二,运用于城市规划实施情况动态监测.现代城市规划除了对城市内部的多元化要素进行综合分析之外,还要对城市规划的具体实施情况进行动态、实时的监测和控制.而利用RS遥感技术则能够对遥感数据图像进行动态数据分析之后,再结合具体的工程实施情况进行配准叠加,在此基础上就能够得到各个工程项目的范围和地理位置以及和城市总体布局的关系,从而对城市规划做好进一步的决策分析,充分发挥RS动态监测的实时、动态和经济效益好等诸多优势. 2.3GIS技术在现代城市规划中的应用 所谓GIS就是地理信息系统,其核心内容是收集、存储和管理以及分析描述整个和地球表面甚至包括大气层在内的空间以及地理分布有关的数据信息系统.作为一种现代化的地理信息技术,其应用于城市规划主要发端于20世纪80年代中后期.特别是在进入到20世纪90年代初期,随着经济技术的发展,城市规模不断扩大.这导致了我国城市的地形地貌以及用地和规划布局都在不断变化,新建和扩建以及改建的项目也同样不断增加. 这就需要通过信息技术优化城市规划,从而促进城市功能完善,经过数年的努力发展,GIS地理信息系统的应用开始逐步实用完善. 当前GIS地理信息系统在城市规划的应用主要体现在下面六个方面:其一是构建基础的地理信息数据库;其二是规划信息查询和管理;其三是辅助城市规划并进行各项专题的分析;其四进行三维展示和漫游;其五对规划的成果进行网络发布,促进信息的传递速度;其六对规划方案进行筛选和分析. 33S技术的综合应用和实践 3.13S技术的综合运用分析 3S技术实际上就是将GPS和RS以及GIS三种技术进行综合运用,这也是在城市规划方面的必然发展,同样也是目前空间科学领域的前沿科学.其最终的发展目标是实现在线的链接和实时的处理.经过数年的发展,3S技术的融合和集成经历了从低级发展到高级发展的整个过程. 最初这三种技术相互独立发展,但是在城市规划方面存在着明显的缺陷,这样就开始出现了相互补充的两者相互合作,后来随着这三种技术的发展,实现了三种技术的相互结合,进而实现取长补短,高度融合.这三种技术的集成利用形成了一个整体且实时和动态的对地观测以及分析和应用系统,这就有效提升了整体的应用效率,实现一加一大于二的效果. GIS和RS以及GPS三种技术的一体化可以为城市规划提供直接的数据服务,并且能够快速追踪和观测以及分析和模拟的被观测对象的动态变化,从而更加精确地描述这些变化;而且这三种空间技术的集成融合还能够充分发挥各自技术的优势,不仅能够实时和准确而且还能够经济地为现代城市规划提供各种需要的空间信息以及辅助决策信息,回答用户提出的各种问题. 3.23S技术在某城市中的具体运用 由于我国城市发展速度极快,再加上体制和技术方面的限制,在过去的城市规划中,其结果往往会存在着很多问题,主要表现在中长期规划更多侧重于统计型经济社会发展指标的制定,却忽略了空间布局和产业建设项目布局的科学合理性.这就需要运用3S技术来解决城市空间布局方面的矛盾,下面就对某城市运用3S技术进行城市规划进行简要分析.首先是规划系统设计流程. 该城市使用3S技术主要是在ESRI公司的ArcGIS系统基础上进行了二次开发,主要应用了ArcMap、ArcCatalog以及ArcScene模块,在此系统环境下,应用ArcGIS内置VBA进行客户化,并根据城市规划的设计需求添加相应的功能菜单和工具条,提升城市规划的实用功能,其具体流程如图1所示: 3.3应用3S技术的优势分析 该城市运用3S技术进行城市规划的优势主要体现在下面四个方面: 其一是空间数据采集和运用实现了数字化.主要通过GPS和RS遥感技术进行数据采集,作为城市规划的基础数据,同时以数字化形式存储,所以有效地提升了数据采集效率和分析效率. 其二能够对各种规划数据进行统一化管理.因为GIS系统能够为空间数据和属性数据构建统一的管理平台,从而在这个平台下进行数据分析. 其三有助于规划方案的空间分析,通过辅助设计对城市规划进行局部修改. 其四对城市规划的成果进行网络发布,通过信息技术将城市规划很容易发布到网络平台,从而为社会各界的积极参与提供了重要的平台.这也有助于提升城市规划的科学合理性. 4结语 城市的发展离不开科学的规划,合理的布局.因此搞好城市规划工作对于促进城市的可持续发展具有非常重要的作用.随着在城市规划中3S技术的深入应用,对于城市的建设和管理无疑起到了更大的推动作用,特别是当前数字城市、智能城市已经成为未来城市规划的重点,这就更加凸显了3S技术的重要作用.与此同时,随着3S技术的不断发展,各种数字化技术存在着不断融合的趋势,这也进一步推动了城市规划水平的提升,从而为我国城市的可持续发展奠定了非常好的技术基础.。
3S技术及其发展与应用
3S技术及其发展与应用3S技术是一种集成了遥感技术、地理信息系统（GIS）技术和全球定位系统（GPS）技术的综合应用技术。
该技术的发展与应用在现代社会中起着重要作用。
首先，3S技术的发展可以追溯到上世纪70年代，当时遥感技术在军事和航空领域得到广泛应用。
随着遥感技术的发展，人们开始意识到将遥感数据与地理信息进行整合的潜力。
于是，GIS技术应运而生，它可以对地理数据进行管理、分析和展示。
再加上全球定位系统的引入，使得地理空间信息可以更精确地获取和使用。
3S技术的发展对灾害管理、城市规划、资源管理等领域起到了重要的作用。
例如，在灾害管理方面，3S技术可以通过遥感数据获取灾害发生地的实时影像，再利用GIS技术进行分析，提供相应的灾害预警和应急措施。
在城市规划方面，3S技术可以对城市基础设施进行优化和规划，提高城市的可持续发展水平。
在资源管理方面，通过3S技术可以更好地掌握资源的分布和利用情况，实现资源的合理配置。
此外，3S技术还在农业、环境保护、地质勘察等领域有广泛的应用。
在农业领域，利用3S技术可以对土壤、水资源、农作物生长情况等进行监测和分析，实现农业生产的可持续发展。
在环境保护方面，3S技术可以监测和评估环境的变化，及时发现和治理环境问题。
在地质勘察领域，3S技术可以提供地质勘察的高分辨率影像、地理信息和位置定位数据，帮助科学家更好地开展勘察工作。
随着科技的不断进步，3S技术也在不断发展，进入了3D时代。
通过3D技术的引入，地理信息可以以三维形式展示，增强了数据的可视化效果。
同时，结合虚拟现实和增强现实技术，3S技术在教育、旅游、娱乐等领域也有了广泛的应用。
人们可以通过虚拟现实技术身临其境地体验旅游景点，通过增强现实技术在现实场景中获取相关信息。
总之，3S技术作为遥感、地理信息系统和全球定位系统的综合应用，对现代社会的发展起到了重要推动作用。
在各个领域的应用中，3S技术不断改进和创新，为我们的生活带来了便利和效益。
3S技术原理与应用
GPS具有全球性、全天候、连续定时定位的优势，可以对采集的 农田信息进行空间定位；RS在数据获取方面具有范围广、多时相、 多波谱的特点，可以获取农田作物的生长环境、生长状况和空间 变异的大量时空变化信息。
RS技术可以客观、准确、即使地提供作物生态环境和作物生长 的各种信息。它是精准农业获得田间数据的重要来源。遥感技 术在精准农业中具有以下的应用。
（2）航空遥感中航线的控制 航空遥感中，飞机的姿态、飞行路线的控制对遥感任务是非 常重要的。尤其是在多航线的面状遥感任务中，航线与航线之间 的影像拼合主要取决于飞行路线的控制。空间定位系统可提供精 确导航，使得航线之间平行，为遥感影像的高精度拼接和几何校 正提供保证。 （3）遥感实地验证时的导航定位 遥感影像判读后的实地验证过程中，需要知道所处的地点对 应于遥感影像上的位置。传统方法主要是依靠明显地物来作参照 物，效率低，准确度低。应用空间定位系统可有效地解决这个问 题。
4.3S的集成应用
GIS
提供定位遥感信息查询
GPS
RS
几何纠正、训练区域选择以及分类验证等
3S技术为科学研究、政府管理、社会生活、数字地球提供 了新的观测手段、描述语言和思维工具。3S结合应用，三者相 互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即RS和GPS向 GIS提供或更新区域信息及空间定位，GIS进行相应的空间分析， 提取有用的信息，进行综合集成，为决策提供科学的依据。
（4）利用RS数据实现GPS定位遥感信息查询。 （5）GPS气象遥感技术 利用GPS气象遥感技术（利用GPS卫星和接收机之间无线电 讯号在大气电离层和对流层中的延迟时间），了解电离层中电 子浓度和对流层中温度湿度，获得大气参数及其变化情况，因 而目前建立和正在建立的全球许多GPS观测网将对天气预报尤其 是短期天气预报发挥巨大作用。
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3S技术及其应用结课论文3S技术在隧道中的应用；1.前言；1.绪论；地铁(隧道)工程规模大造价技术复杂工期长涉及面广；以GIS为核心的3S(GIS、RS、GPS)技术；2.国内外研究现状；从20世纪70年代起，国内开始将遥感技术以用在工；二.3S 技术的应用；1.GPS的应用；GPS作为新一代卫星导航与定位系统,具有全球性、；用基础研究、新领域的开拓、软硬件开发等方面取得了；在地铁建设中3S技术在隧道中的应用1.前言1.绪论地铁(隧道)工程规模大造价技术复杂工期长涉及面广,是城市中最最重要的基础设施之一。
因此,地铁的规划设计施工显得尤为重要,需要不断引人新技术、新方法和新工艺,以期科学、高效、低耗地建设地铁。
以G I S为核心的3S(GIS、RS、GPS)技术的发展成熟,其强大的空间数据处理分析和表达能力可以为工程的勘测、设计和施工提供各种有用的信息,并有力地促进勘测、设计和施工水平的不断提高。
今天,3S技术已走出实验室,正在发展成为直接为规划设计等领域服务的一种高新技术。
目前,3S技术已不同程度地应用于地铁建设,取得了良好的经济效益和社会效益,展现了无可比拟的优越性和巨大潜力。
本文介绍了3S技术在地铁(隧道)工程中的应用情况、应用特点和应用前景,论述了部分相关技术。
2.国内外研究现状从20世纪70年代起，国内开始将遥感技术以用在工程领域。
1976年京广线南岭隧道(长6.06 km)开始使用卫片和航片进行地质判释，即利用卫片判释，查明岩溶发育受到阻碍；1976---1981年完成洛阳黄河水下铁路隧道(长15．86 km)地质遥感判释；1984年完成大秦线军都山隧道(长8．46 km)遥感判释；1986年在京广线大瑶山隧道(长14．295 km)遥感判释，并进行航空遥感试验；1992年完成南昆线米花岭隧道(长9．392 km)地质遥感判释；1998年完成内昆线新寨隧道(长4．409 km)和闸上隧道(长4．068 km)遥感判释；2000年完成渝怀线金洞隧道(长9．105 km)遥感判释。
另外，还对宜万线8座长大复杂岩溶隧道进行了遥感判释。
近年，还相继在西安一安康线秦岭隧道(长18．448 km)、朔黄线长梁山隧道、京九线孟良山隧道、湘黔线雪峰山隧道等铁路隧道地质调查和综合勘察中应用了遥感技术。
而国外起步要相对较早一些，在隧道工程中3S技术应用的更加普遍。
如加大太平洋铁路Rogers山口的麦克唐纳山隧道、美国的Locaron 隧道等。
尤其是横穿英吉利海峡的欧洲隧道，更是把遥感技术应用和隧道工程完美的结合。
二.3S技术的应用1.GPS的应用GPS作为新一代卫星导航与定位系统,具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位系统,具有良好的抗干扰性和保密性。
GPS定位技术的高度自动化及其高精度和应用潜力是传统定位技术难以比及的。
十几年来,GPS定位技术在应用基础研究、新领域的开拓、软硬件开发等方面取得了迅速发展。
在地铁建设中引人GPS是地铁建设者的自然选择。
在国外,GPS普遍应用于隧道工程,如加拿大太平洋铁路Rogers山口的麦克唐纳山隧道、国的Locaron隧道等。
最值得一提的是横穿英吉利海峡的世纪工程—周卫(210005)欧洲隧道,该项工程可与苏伊士运河(1849~1869)和巴拿马运河(1906一1914)相媲美。
隧道长达50km,海底部长36.skm,是仅次于贯通日本津轻海峡的青函隧道长53·k6m)的世界上第二大海底隧道。
该工程需要建立高精度的平面和高程控制网,以便确定隧道端点之间的几何关系,通过人口斜井和竖井,指导隧道的掘进二按常规方法布设的控制网采用电磁波测距仪观测,其结果不够理想。
为了提高平面控制网的精度,英、法、加拿大于1987年用GPS测量技术在海峡两岸同时使用双频接收机iT41oo各测了三个控制点,英、法两国分别用rTim-ble4000s和Sereel单频接收机布测了7个和5个GPS点,并与本国的3个用Ti410o机测定的点重合。
将由GPS所测定的坐标差推出的水平距离和方位角作为伪观测值参加网的平差,平差在国际参考椭球体上进行,用高斯正形投影将地理坐标换算为直角坐标。
由于引人高精度的GPS观测,控制网的精度从原先的士4PPm,提高到了士IPPm,相当于隧道长度为4k0m时,由地面测量引起的纵横向贯通误差为士c4m,顾及人口点与控制网的联测误差等,该项标准差估计为士scm。
在高程方面,由于英法两国水准’又统基准面不一致,尽管两国在两岸都布设有精密的水准网,但隧道跨越海峡两端点间的高程联测难度很大。
如果采用三角高程测量,由于受天顶距观测、折光和大地水准面曲率差影响较大,故不能采用。
如果使用流体动力水准测量,又会因潮汐作用以及海流影响的不确定性,该方法精度也受到限制。
最后还是采用卫星法以厘米级精度测定了两岸点之间的高差。
在国内,_自1990年北京地铁复八线开始至今,GPS已成功地应用于北京地铁西客站预埋隧道、上海地铁、广州地铁、青岛地铁、晋南云台山铁路隧道等大型工程中。
如果说GPS刚开始应用于地铁工程,对其可靠性尚存疑虑,那么GPS在上述工程和其它大型工程中的应用成果已无可置疑地说明,地铁工程使用PS不仅效率高、费用省,而且成果可靠。
以北京地铁复八线GPS控制测量为例,其成果平均点位中误差3.lmm,边长相对中误差1/148万,完全满足地铁建设的需要。
在国外,对瑞士Naret大坝的监测中GPS已取得了小于1毫米的精度。
在地铁建设中GPS主要用于地面控制。
根据GPS技术条件、特点以及GPS的使用经验,在GPS建立地铁用控制网时除应遵守国家有关规范规程外,尚需注意以下几个方面:1).由于在城市建地铁与城市的地质、水文、地貌和地面上下建筑物关系密切,必然要碰到并利用大量的已有侧绘资料,为了充分利用这些资料,并确保设计与环境吻合,应充分利用原有控制基础。
2).根据需要分期分级(二级)布设相对独立的控制网,首级网点宜少,边宜长,尽量与高等级城市控制点(二、三等点)重合,重合点不少于三个,并均匀分布在线路两端和中间,以三角形、四边形或中心多边形等构成带状图形,一般可参照表1规定:坐标系统的选择应满足变形值不大于1/40000的要求,投影面可采用1985国家高程基准水准面、测区抵偿高程面或测区平均高程面。
3).点位应尽量靠近地铁人洞口(竖井口),沿线路方向布设,以减小对横向贯通误差的影响。
每个洞口附近,应有三个或三个以上的控制点,并保证与邻点有两个以上的通视方向,以提供洞内测量。
4).地铁GPS控制网的主要技术规定可参照表二执行。
5).为了提高精度,虽待定点的分布是线状,但也应采用网状观测和平差处理,且宜首次级网整体平差。
2.航测与遥感技术的应用.遥感是一门综合性的技术,它集中了航空、航天、电子学、计算机技术、现代光学、信息科学、生物、地学等学科发展的最新成就,成为现代科学技术的重要组成部分。
不同类型的遥感平台,组成一个多层次的、立体的、多谱段的、多时相的空间探测体系。
这一技术很快渗透到测绘学科中,根本改变了传统测绘对地球表面的信息获取与表象能力。
利用航片建立光学（立体）模型和数字地面模型(DTM,如将航片经扫描进人计算机,在软件系统的支持下,对影像作各种处理和分析。
航测遥感技术提供了一个大面积、多层次、高精度、信息丰富的地形、地质影像地图,可以调查地铁(隧道)沿线区域内的地形地貌分布状况和地质水文等情况,使设计人员能进行大范围的立体选线,而不至遗漏方案,也有利于方案比较,充分显示出航测遥感方法的直观、高效、信息容量大的优越性,因而可大大提高设计质量和工效。
如在京广线大瑶山隧道、朔石线雁门关隧道、西康线秦岭隧道、大秦线军都山隧道、西昆线米花岭隧道,遥感技术都发挥了独到的作用。
南京等地使用1/.25万彩红外相片,制作l/1万覆盖市区和近郊影像图,进行多要素、多专业的判释,从中提取各种有用信息,用于地铁建设的前期规划和研究工作。
航测遥感在GIS数据采集与更新方面也具有其它手段无法比拟的优越性。
航片包含了地表原始而又极其丰富的信息,其现势性高于人工或自动数字化成图。
这几年来,国内外在数字摄影测量系统(DPS)方面取得了长足的进步。
数字摄影测量系统利用人工和自动化技术,由数字影象经过各种数字摄影测量处理(包括各种数字图像处理)而生成各种数字的和模拟的产品,可按常规摄影测量成果硬拷贝输出,也可直接送人Gls或CAD中使用。
系统处理的主要过程见图l。
在国外,徕卡公司继HELA-VA数字化摄影测量系统之后,又推出了台式数字测图系统DvP。
目前,世界上共有120多家用户在使用。
在国内,武测研制的WU-DAMS软件(现更名为VIRTUOZO),可自动完成内定向到生产DTM绘制等高线透视图、景观图和制作数字正射影像等,在地图数字影像自动识别等方面也有较大突破。
铁道部第一勘测设计研究院正着手进行将该技术引人铁道设计的应用研究工作。
可心预见,随着数字遥感技术的日益成熟,必将在地铁建设和其它领域中发挥出越来越大的作用。
图13.GIS 的应用地理信息系统是在计算机软硬件支撑下的一种十分重要的空间信息系统,它是以采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球表面(包括大气圈、生物卷和岩石圈)与空伺和地理分布有关的数据的空间信息系统。
从构成看,地理信息系统是由空间数据以及有效管理这些数据的软件所组成的集合体。
GIS基本系统包括五个子系统:数据输人、图形与文本编辑、数据管理、空间查询与分析和数据输出,其相互关系如下(图2)图2地铁建设中所涉及到的客流与流向、交通网络、城市规划、地形地质等数据具有空间的特性,而GIS如上所述恰恰是对空间数据进行采集、存贮、检索、分析、建模和表达的计算机系统。
就是说,它不仅可以象传统的DBMS 那样管理数据(属性)信息,而且可以管理空间信息(图形、图像),并提供各种空间分析的方法,对各种不同的空间信息进行综合分析和解释,回答用户提出的问题。
能够把勘测、设计、施工和运营获取的大量的多样的信息合理地组织,有效地利用,还能灵活地制作出各种精美的成果图件,为规划设计人员提供了在计算机辅助下对地铁建设涉及的多因素,如交通、人口、地形、地质等进行自动或交互式对比、综合、分析的有力工具,以获得新的启发和完善优化方案,这是传统方法很难或无法实现的。
以下介绍GIS 在地铁建设地形、地质、选线、客流量预测等方面的应用。
首先是地形地质方面的应用,为地铁选线等设计提供了基础。
GIS可进行三维数据的创建、分析和显示,自动生成地面高程模型DEM,可从视点的不同方位,不同距离,不同高度观察物体,可任意设置剖面切割线,显示三维剖面立体图,并利用DEM作为三维数据源生成坡度和坡向面层。