3s集成技术应用实例
《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集成技术应用实例
第三节 "3S" 技术综合应用实例⑴3S 技术在车辆导航与车辆监控系统中的综合应用⑵3S技术在海洋资源开发中的应用⑶3S技术在精细农业发展中的应用⑷3S技术在土地研究中的应用⑸3S技术在全球变化研究中的应用⑹3S技术在其它领域中的应用8.3.1 3S 技术在车辆导航与车辆监控系统中的综合应用车辆导航与监控系统是一项融 GPS 、 GIS 、遥感技术与通讯技术为一体的复杂系统，它通过对车辆（移动目标）的导航、动态跟踪、监控、检查与服务等机制，来完成对车辆的综合管理与控制。
目前，这类系统已经在国内外不少城市试用，它倍受公安、银行、保安、出租车管理等部门的青睐。
车辆导航与车辆监控系统主要由硬件、通讯环境、 GPS 导航仪和地理信息系统等组成。
系统硬件包括监控中心计算机阵列和全部移动车台；在 3S 技术支持下，监控中心计算机阵列连网后形成车辆信息监测与控制系统，管理人员可以对监控车辆进行动态编组管理、导航与调度，在控制中心，具有大画面、高清晰度的大屏幕显示系统能够动态实时地显示来自各个车辆运行状况，管理人员可以实时看到移动车辆运行情况，对不同区域或特定目标进行锁定式监控，系统确保紧急报警信号优先监测，在紧急状态时可以应急调出具有辅助决策功能的警情专用地图，详细显示以事故地点为中心的区域情况，以供决策参考。
GPS 导航仪在移动车辆上主要具有对行驶中的车辆进行定位和提供导航功能的功能。
GIS 在车辆导航与监控系统中的综合应用车辆安装 GIS 后，司机在汽车上可以进行以下查询：道路上任一点相关信息（沿街单位名称、周围旅馆、饭店信息、治安岗亭等特殊信息）、城市任一条公路信息（长度、路况、路边单位分布及电话号码等）、最优路径计算，给出动态目标起点到终点之间的最优路径 ( 选择两点之间最近路线，最快路线等 ) 、可计算出电子化地图上任意两点间的距离。
在控制中心，地理信息系统可以完成以下功能：支持扫描仪和数字化仪输入，可以对数字地图中公路信息进行增加、删除、移动等修改。
举例说明3s集成系统中各子系统的作用
1. 介绍3S集成系统3S集成系统是一种集成了供应链管理、生产管理和存储管理功能的综合性管理系统。
它将供应商、制造商和零售商之间的信息流、物流和资金流有机地结合在一起，实现了全流程的信息化管理和高效运营。
2. 各子系统的作用2.1 供应链管理系统供应链管理系统负责管理整个供应链上的各个环节，包括供应商管理、采购管理和配送管理。
其作用主要体现在以下几个方面：- 供应商管理：通过对供应商的资质、信用等信息进行管理，确保供应商的稳定和可靠性，从而保障企业生产和运营的正常进行。
- 采购管理：根据市场需求和企业库存情况，通过3S集成系统可以实现精准的采购计划和采购执行，避免库存积压和缺货情况的发生。
- 配送管理：通过对配送路线、周期等信息的管理，优化配送效率，降低配送成本，提高客户满意度。
2.2 生产管理系统生产管理系统主要负责生产过程的计划、执行和控制。
其作用主要体现在以下几个方面：- 生产计划：通过对订单、库存、生产能力等信息的综合分析，实现生产计划的合理安排，提高生产效率，降低生产成本。
- 生产执行：通过对生产进度、质量、成本等信息的实时监控，及时发现和解决生产过程中的问题，确保产品质量和交货期的达到。
- 生产控制：通过对生产车间设备、人员、物料等资源的合理调度和协调，提高生产资源利用率，减少资源浪费。
2.3 存储管理系统存储管理系统主要负责企业仓库的管理和货物的存储。
其作用主要体现在以下几个方面：- 仓库管理：通过对仓库内各类货物的存放、取货、盘点等过程进行管理，保证货物的安全、准确和高效的流转。
- 货物存储：通过对货物属性、库存量、有效期等信息的管理，实现对货物的科学配置和合理利用，降低货物损耗和库存风险。
- 库存管控：通过对库存成本、周转率等指标的监控和分析，优化库存结构，降低库存成本，提高资金周转率。
3. 3S集成系统的优势3S集成系统的每个子系统都具有独立的作用，但它们又紧密相连，相互配合，共同构成了一套完整的供应链管理体系。
应用3S技术集成为江西发展生态旅游服务
算 机 自动提 取信息 大致包含 以下五 个 阶段 （ ２ 。 图 ）
图 ２ 计算机 自动识别 提取信息 流程 框 图
（） １ 系统 收集所需 的航空像 片 、卫 星影像数据 和地形 图等资料 ，对工作 区进 行必要 的实地 调查 ，为遥 感 分类提 供训练 样 区 ； ｃ） 地形 图数字化处 理 ，并对航 空 、航天遥感数 据进行 几何纠正 、假彩色 合成 图以及 图像 ２
设 施管理 、保 险 、财 务 注册 、市 场分 析 、资 源调查 与开 发 、地 下水 模 拟 、污染 跟踪 领域 。是 否拥有先进 的地理信 息系统 ，已成 为一个 部 门管理 水平的重要标 志 。 全球 定位 系统 （ Ｐ ）是 ８ ＧＳ Ｏ年代发 展起来 的新型 卫星技 术 。原 是美国军方耗 资 ３ ｏ多亿 美 元研 制的第二代卫 星导航 系统 ，于 １９ ９ ３年 ６ 月建成 ，由 ２ 颗卫 星和 ４颗备用 星覆盖全球 ， ｌ 用 户通过 Ｇ Ｓ按 收器接 收卫星数 据 ，准确确 定 目 所 在的地理位置 ，定 位精 度在 １ １０ 之 Ｐ 标 －０ｍ 间 。这 一尖端 技术在 军 事领域 得到广 泛应用 。在 民用领 域也有 广泛 的用途 ，如航 空 、航海 、
： １ 西 的旅 游资源 十分丰 富 ，可概 括 为 ：山色与水 光相 映 ，人文 与 自然共 辉 ，瀑 泉 与碧绿 为佳 ， 名 山与名 城 同誉 ，具有 雄 、秀 、珍 、奇 的基本 特色 。依靠 良好 的生态 环境 与丰 富的旅 游资源
发 展江西生 态旅 游必将 给江西带来新 的发展 契机 。 据统计 ，国际旅 游业 ，１８ － １９ ９ ０ ９ ８年 ，全省 共接待海外旅 游者 ８ ． － ７５ ３万人次 ，年均增长 １． 旅 游外汇收入 ２ ５ １ ９万美元 ， ３２ ％； ０４ ． ５ 年均增 长 ２ ． 其 中 １９ 年接 待海外旅 游者 １３ ４ ３ ％。 ９ ９７ ３４３ 人 次 ，旅游 外汇收入 ４ ５ ． ４ ６ ４万美元 ，分别 比上 年增 长 ３ ．２ ５ ４８ ％和 ３ ． ％；分别 比 １ ８ １６ １ ９ ０年增 长 ９倍和 ４ ８倍 ，并在 全 国接待 收汇排序 中位次前移 。国 内旅 游业 ，１９ － １９ ９ ６ －９ ８年全 省共 接 待 国内游 客 ４ ４ ２万人 次 ，年均增 长 ｌ． ％；国内旅游 收入 ２ １ ６亿元 人 民币 ，年均增长 ５ ２６ １５ ２ ０ ０ ２ ． ％；其 中 １ ９ 年接 待 国内游客 ，抽样 调查统计 为 １ １ ８４ ５ ９７ ６ ３８万人次 ，国内旅 游收入 ７ ． ５５ ６ 亿 元人 民币 ，分别 比上年增 长 ２．％和 ５ ４ ３３ ９８ ％．１９ ９ ７年 全省旅 游业总 收入达 ７ ４亿元人 民 ９ ３ 币 ，约相 当于全省 国 内生产总值 的 ４６ ％。 ３ 面对 上述丰 富 的资源与 良好 的经济 效 益 ，作 为江西 人应居 安思危 二 十一 世纪 的旅游业 必然 是生态 旅游兴 起 。生 态旅 游是 以生态 学原则 为指南 ，以生态环境 和 自然 资 源为取 向，所
第十章 3S集成技术
在软件实现上，GIS与遥感的集成，可以有以下三个不 同的层次[Ehlers]： 分离的数据库，通过文件转换工具在不同系统之间传 输文件； 两个软件模块具有一致的用户界面和同步的显示； 集成的最高目的是实现单一的、提供了图像处理功能 的GIS软件系统。
1.GIS与遥感的集成及具体技术
2）系统功能1 当前位置计算功能
2）系统功能2 地图画面显示功能
2）系统功能3 最佳路线制定功能
2）系统功能4 检索功能
2）系统功能5 语音提示功能
3.3S集成综述
3S的结合应用，取长补短，是一个自然的发展 趋势，三者之间的相互作用形成了“一个大 脑，两只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提 供或更新区域信息以及空间定位，GIS进行相 应的空间分析，以从RS和GPS提供的浩如烟海 的数据中提取有用信息，并进行综合集成，使 之成为决策的科学依据。
4.3S+C集成
GIS、GPS、RS、移动通信
国家基础设施和支撑技术 任何时间、任何地点访问3S服务
思考题
1.3S集成的主要内容是什么？ 2.3S集成的意义是什么？
2.GIS与全球定位系统的集成及具体技术
地理信息系统 显示 数据记录 定位 测量 监控导航
GPS 接收机
数据接口
数据处理
GIS与GPS集成的系统结构模型
例子 1、黄冈地区运金车GPS实时监控系统 系统影响因素、需解决的关键问题，系统的网络结构和 系统主要功能、主要技术指标。 2、中国大通公司的汽车自动导航系统 1）主要部件：
2.GIS与全球定位系统的集成及具体技术
作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与地 理信息系统进行集成，以实现不同的具体应用目 标： 1）定位 主要在诸如旅游、探险等需要室外动态定位信息的 活动中使用。通过将GPS接收机连接在安装GIS软 件和该地区空间数据的便携式计算机上，可以方便 地显示GPS接收机所在位置并实时显示其运动轨 迹，进而可以利用GIS提供的空间检索功能，得到 定位点周围的信息，从而实现决策支持。
第13讲 3S技术的集成应用
• 重点 ：
– 3S技术及各自的优势 – 3S技术在车辆导航、海洋渔 业及精细农业中的应用。
• 难点 ：
– 3S技术集成。
§1 概述
遥感（Remote Sensing）、地理信息系统（Geographic Information System）与全球定位系统（Global Position System）的英文名称中最后一个单词均含有“S”，习惯上将这 三种技术合称为“3S”技术。 早在20世纪70年代，集成技术也逐步得到应用。但用现代系统 科学与信息技术的观点来解释集成思想，并把这种思想用于3S 集成，形成一个较完整的系统集成理论、技术与方法体系，则是 空间信息领域的专家学者近年来一直在致力探索的事情。空间信 息集成系统的核心在于系统集成，实现各单元信息系统的异构同 化和同构整体化；这是一个多学科多技术相互渗透的并行、重构 与协同过程，是多方法、多机制相互融合以产生突破与聚变的过 程。
“3S”集成技术
1.RS与GIS的集成 遥感数据作为GIS的信息来源
– 遥感作为获取和更新空间数据的有力手段，能为地理信息系统及时、 正确、综合和大范围的提供各种资源和环境数据，以增加地理信息 系统的活力及应用面。 – 此外，遥感所具有的动态特点对地理信息系统数据库多时相更新极 为有利，尤其是在解决大范围的以统计为主的地理信息系统中，获 取遥感信息显得尤为重要。
三、3S技术在精细农业中的综合应用
1. 2. 3. 4. 5. 6. 精细农业与3S的关系 RS在精细农业中的应用 GIS在精细农业中的应用 GPS在精细农业中的应用 3S在精细农业中的综合应用 3S技术在精细农业应用中面临的问题与解 决对策
四、3S技术土地研究中的综合应用
1. RS技术土地领域中的综合应用 2. GIS技术土地领域中的综合应用 土地管理信息系统 土地利用动态监测系统 地籍管理信息系统 3. GPS技术土地领域中的综合应用
测绘领域的3s集成典型应用案例
在测绘领域中，3s集成技术已经成为了不可或缺的重要工具，它涵盖了空间(Space)、遥感(Sensing)和地理(Geography)三个方面，能够为地理信息系统、地理信息工程、资源环境调查、城市规划等领域提供全方位的支持。
下面，我们将以深度和广度的要求，分析和探讨3s 集成在测绘领域的典型应用案例。
1. 遥感影像处理在测绘领域中，遥感技术的应用十分广泛。
通过3s集成技术，可以实现对遥感影像的快速处理和高效分析。
利用遥感卫星获取的高分辨率影像数据，结合空间分析和地理信息系统，可以实现对地表覆盖、土地利用、植被变化等情况进行精准的监测和分析，为资源调查、环境监测、灾害评估等提供有力支持。
2. 地理信息系统建设在测绘领域中，地理信息系统(GIS)的建设和应用是至关重要的。
通过3s集成技术，可以实现对地理信息数据的集成、管理和分析，为城市规划、土地管理、交通规划等领域提供决策支持。
通过空间数据采集和地图制图，可以实现对城市空间结构、交通流量、资源分布等方面的全面分析和可视化展示，有助于城市的智慧化发展和规划。
3. 海洋测绘与资源勘查除了陆地测绘外，3s集成技术在海洋测绘领域也具有重要意义。
利用卫星遥感、航空摄影等手段获取海洋地理信息数据，并通过空间分析和地理信息系统的技术手段进行处理和分析，可以实现对海洋资源、海岸线变化、海洋环境等方面的监测和评估。
这对于海洋资源开发利用、海洋环境保护、海洋灾害预警等具有重要的意义。
总结与回顾：通过以上对3s集成在测绘领域典型应用案例的分析，我们可以看到，在遥感影像处理、地理信息系统建设以及海洋测绘与资源勘查等领域，3s集成技术发挥着重要作用，为地理信息系统的建设和应用提供了强大支持。
随着技术的不断创新和发展，3s集成技术将在测绘领域发挥更加重要的作用，为各领域的发展和应用带来全新机遇。
个人观点和理解：在我看来，3s集成技术在测绘领域的应用案例丰富多样，展现出了其在空间、遥感和地理方面的强大能力。
地理信息系统原理第9章 3S集成技术及应用
西藏全区多时像TM/ETM数据的搜集
分别搜集了西藏全区90年代、2000年左右、最近 的TM/ETM数据200余景。数据为UTM投影 (Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投 影)。
西藏全区70年代MSS数据
湖泊信息提取 ① 路线 ② 方法 ③ 提取
水文、气象资料
3S集成…….
2. 3S集成
3S技术的集成方式：
GPS与GIS集成：
环境动态监测、自动驾驶、环境管理… 作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与地理信息 系统进行集成，以实现不同的具体应用目标：
1）定位 、导航 2）测量 3）授时。
GPS 接收机
地理信息系统
数据接口
数据处理
显示 数据记录
定位 测量 监控导航
遥感素的提取 2）DEM数据的生成 3）土地利用变化以及地图更新
3.3S集成应用实例
3S集成车辆监控、调度、应急指挥 3S集成在生态环境 管理中的应用 3S集成用于精准农业 3S在数字城市中的应用
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
功能丰富
车辆定位 紧急报警 超速报警 远程监听 历史回放 车辆在线查询 车辆事件统计 车辆超速统计 车辆巡线统计
车辆监控 区域报警 远程控制 远程调度 地图功能 车辆里程统计 区域查询车辆 车辆巡点统计 车辆轨迹播放
全球定位系统
地面监控部分：有分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星 监测站、主控站和信息注入站
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车辆导航与车辆监控系统主要由四部分组成。
硬件 通讯环境
GPS 导航仪
地理信息 系统
系3S统技硬术件W支包持e括l下c监o，控m监中e控心t中o计心算计机算阵机列阵和列全连部网移后动形车成台车； 辆信息H监U测A与W控E制I T系ec统h，n在ol控og制ie中s心，具有大画面、高清 晰 运度行的状大况屏，幕管pr显理e示人se系员n统可ta能以ti够实on动时态看实到时移地动显车示辆来运自行各情个况车，辆对
地理信息系统在精细农业中的作用
地理信W息e系lc统om可e以t被o 用于农田土地数据管理， 查询土HU壤A、W自E然I T条ec件h、no作lo物gi苗es情、作物产量等数据， 并编能辑、够统方便计p分的re析绘se制不nt同各at类种io农型n的业空专题间数地据图。，也能采集、
4、土地研究中的“3S”技术应用
感技术与通W讯e技lc术om为e一to体的复杂系统，它通过对车 辆（移HU动A目W标E）I T的ec导h航no、lo动gi态es跟踪、监控、检查与 服务等机制p，re来se完nt成at对io车n辆的综合管理与控制。
目前，这类系统已经在国内外不少城市试用， 它倍受公安、银行、保安、出租车管理等部门的青 睐。
的综合渔场环W境e参lc数om。e to 在HGUISAW支持EI下T，ec利h用no遥lo感g技ie术s提供的海洋生态环境参
数 殖，、结 洄合游渔、场 分pr预 布e测 及se模中n型心ta和渔ti专场on家位知置识，库对，海推洋测渔海 场洋 进鱼 行群 预的 测繁 、
预报。在海洋电子地图上给出中心渔场、渔场边界、鱼群 密度分布等信息，直观形象的在数字地图上表现为一个箭头或者船只符号， 随着船只不停行驶，其航行路线可以记录在地理数据库中， 并能够动态地在数字地图上表现出来。
3、3S技术在精细农业发展中的应用
农业是一个国家的基本产业，按照农业地域分异规律，
因地制宜发展W农e业lc，om这e对t于o合理利用农业资源，发挥地区 优 息 农势业社，研会H增究，U加领"A精粮域Wp细r食的Ee农生I热seT业产点en"c，。tah代保精tn表i护o细o着nl生农o农g态业i业e环发s发境展展具受的有到一重“个要3方S意”向义技，。术也在的是信
度等海洋环境参数及其变化控制着鱼类的生存、繁殖、洄 游、分布以及中心渔场位置、渔期早晚和捕获量，这为遥 感、地理信息系统和全球定位系统在开发海洋渔业资源方 面的应用提供了可能性。
•遥感技术与地理信息系统的综合应用 •全球定位系统与地理信息系统结合
遥感技术与地理信息系统的综合应用
海洋遥感数据经过专家分析，可获得大面积、准实时
2、海洋资源开发中的 “3S”技术应用
长期以来，海洋捕鱼主要依靠“鱼老大”的直观经验
在茫茫大海中W确e定lc渔om场e的t位o置，显然，这种作业技术十分 落后，H捕U鱼A量W不E可I T能ec稳h定n高ol产og。ie事s实上，海洋的鱼群运动 以 生及态鱼 环饵境料有的 极pr时 大e空 的se分依n布赖ta是性ti有。on规水律温可、循水的色。、海海洋 流鱼 、群 风对 场海 、洋 盐
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HUAWpr3EeSIs集eTenc成tahtn技ioonl术og应ies用实例
3S技术
1 在车辆导航与车辆监控系统中的应用 2 在海洋资源开发中的应用 3 在精细农业发展中的应用 4 在土地研究中的应用
5 在全球变化研究中的应用
1、3S技术在车辆导航与车辆监控系统中的应用
车辆导航与监控系统是一项融GPS 、GIS 、遥
道 计路算上 。任在一控点 制pr相 中e关 心se信，n息地ta、理ti城信on市息任系一统条可公以路完信成息 以、 下最 功优 能路 ：径 支
持扫描仪和数字化仪输入，可以对数字地图中公路信息进 行增加、删除、移动等修改。支持电子地图的无级缩放、 分层显示和管理。挂接多种数据库，支持对动态目标信息、 道路信息、地理信息及服务设施信息等各种信息的查询。
全球定位系统与地理信息系统结合
地理信息系统可以将海洋数字地图表现在显示器上，
在数字地图上W可e以lc看om到e岛t屿o、暗礁、洋流、主要鱼群的洄 游路线H和U渔A场W的E分I T布ec范h围n，ol全og球ie定s位系统则提供了当前船 只 全所球在 定的位位系置 统pr， 与e这 计se种算n以机ta数接ti字口on形，式进表入示地的理地信理息位 系置 统信 ，号 它通 可过 以
不同区域或特定目标进行锁定式监控，系统确保紧急报警 信号优先监测，在紧急状态时可以应急调出具有辅助决策 功能的警情专用地图，详细显示以事故地点为中心的区域 情况，以供决策参考。
GPS 导航仪在移动车辆上主要具有对行驶中的车辆
进行定位和提W供e导lc航om功e能t的o功能。 车H辆U安A装WGEIISTe后c，h司no机lo在g汽ie车s 上可以进行以下查询：
遥感、W地e理lc信om息e系t统o 和全球定位技术为土地科 学提供HU了A全W新E的I T研ec究h手no段lo，gi导es致了土地科学研究范 围土地、研内究容领和p域方re的法se推的nt广巨at与大io应变n用化，。带RS来、了G十IS分及明G显PS的在社
全球定位系统在精细农业中的作用
电波全导球航定信W位号e系,lc测统om量是e地一t球种o 表同面时某接点收准来确自地多理颗位卫置星的的 技术系HU统A,W英E文I 简Te称chGnPoSlo。gi近es几年来，GPS 产业 发展很快，p一re些se美nt国at大io公n司提供了用于农田测量、
定位信息采集和与智能化农业机械配套的DGPS 产品。
推动。
遥感在 精细农业 中的作用
全球定 位系统在 精细农业 中的作用
地理信 息系统在 精细农业 中的作用
遥感在精细农业中的作用
遥感技W术e可lc以om客e观t、o 准确、及时的提供作物生 态环境HU和A作W物E生I T长ec的h各no种lo信gi息es。它是精细农业获得 田间数据的p重re要se来nt源at。ion