3S技术的综合应用解析
3S技术在林业中的应用解析
2. 林业资源管理系统空间数据库组成
２.２ 林业专题数据
林业小斑图形数据及相关属性数据。
２.３ 其他数据
包括各地区员工基本情况数据、苗木市场行情数据等。
6度带、3度带中央子午线度数的计算方法
(1)6度带中央子午线：（当地经度+3）/6=当地6度带带号 （不管余数），其对应中央子午线度数=6度带带号*6-3
（2）3度带中央子午线：当地经度/3=当地3度带带号（不管 余数），其对应中央子午线度数=3度带带号*3
１.２ GPS全球定位系统——空间定位技术
➢ 森林资源信息管理 ➢ 森林经经营优化决策 ➢ 森林分类经营区划 ➢ 森林抽样设计 ➢ 林业专题制图 ➢ 森林采伐设计 ➢ 营造林规划设计
GIS(地理信息系统)软件目前国内常用的应用软件 1、GIS 专业软件：ARCVIEW、ARC/INFO、 ERMAPPER、ARCGIS、MAPINFO、PCI、MAPGIS、 GEOIMAGE。 2、 GIS 数据库软件：SQL Server、 3、GIS数据管理软件：WINDOWS95/98/2000/XP/NT
１.５ 精准林业
尽可能地采用现代高新科学技术建立一体化、智能化、 数字化的现代林业技术体系，进而使森林最大限度地发挥生 态、经济、社会效益，实现森林可持续经营和区域可持续发 展。
2. 林业资源管理系统空间数据库组成
２.１ 基础地理数据 ２.２ 林业专题数据 ２.３ 其他数据
２.１ 基础地理数据
6.3 森林资源调查与环境监测定位的必要精度
3s技术及应用
3s技术及应用3S技术是一种综合应用技术，包括卫星遥感技术（Remote Sensing）、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和地理信息系统（Geographic Information System，GIS）。
它们之间相互关联、相互支持，通过数据采集、处理与应用，为地理空间信息的分析与研究提供了坚实的技术基础。
3S技术应用广泛，覆盖农业、城市规划、林业、水利、环境保护等领域，对于实现资源管理、环境保护和科学决策等具有重要作用。
下文将对3S技术及其应用进行详细解释。
1. 卫星遥感技术卫星遥感技术是利用遥感卫星获取地球表面信息的一种技术。
这种技术可以获取广阔范围的数据，不受地形地貌、气象、人类干扰等影响，具有全球覆盖、实时数据获取和大量数据处理等特点。
卫星遥感技术利用不同波段的传感器获取不同的地球表面信息，包括地表温度、植被覆盖、土地利用等，为资源管理、环境保护、灾害监测等提供了基础数据。
卫星遥感技术在资源管理领域的应用主要包括农业、林业、水利等领域。
在农业领域，卫星遥感技术可以帮助农民制定合理的农业生产计划，监测土地利用，识别病虫害等，提高农业生产效率。
在林业领域，卫星遥感技术可用于森林生长状况的监测、森林资源类型的调查、森林采伐与复制等，实现了对森林资源的可持续利用。
在水利领域，卫星遥感数据与其他数据的结合运用，可以有效监测湖泊、水利建设、水资源利用等方面的情况，为水资源管理提供定量分析和评价手段。
2. 全球定位系统全球定位系统是一种利用卫星技术进行位置定位的系统。
通过GPS定位系统，可以获取精准的坐标数据，包括位置、速度、方向等信息，对于军事、交通、物流等领域有着重要作用。
GPS在科学研究、生产管理、环境监测等方面的应用也越来越受到关注，例如GPS在地质灾害监测、海洋气象预测、城市规划等方面均有广泛的应用。
在农业领域，GPS定位系统可以实现准确的土地测绘、农田水利设施的规划和建设、播种种植的精准施肥、精准喷药等，为农业管理提供了科技化的手段。
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。
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技术是指地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和遥感技术的综合应用。
在城市林业中，3S技术的应用可以帮助城市规划者和林业管理者进行林地调查、资源管理和环境保护等工作。
下面将详细介绍3S技术在城市林业中的应用。
GIS技术在城市林业中的应用主要表现在林地调查和资源管理方面。
通过GIS技术可以对城市林地进行实时的调查和监测。
利用GIS软件和遥感数据，可以快速绘制出城市林地的分布图和属性信息，并对林地进行分类和统计分析。
这样能够帮助城市林业部门及时了解市区内的林地资源状况，为合理规划和管理提供科学依据。
GPS技术在城市林业中的应用主要体现在林地巡查和资源监测方面。
通过GPS设备可以准确记录林地的地理坐标和相关属性信息。
巡查人员可以利用GPS设备在林地上定位并记录下不同地点的现场情况，包括林木种类、树龄、病虫害情况等。
这些数据可以直接上传到GIS平台，实现信息共享和数据集成，方便林地资源的日常管理和保护工作。
遥感技术在城市林业中的应用主要体现在林地监测和环境保护方面。
通过使用遥感技术，可以获取大范围的林地影像数据，并对其进行影像解译和变化监测。
通过遥感技术可以远程监测和评估城市林地的生态环境状况，包括植被覆盖度、土壤质量、水体状况等。
这些信息可以帮助城市林业部门及时发现林地的生态问题，并制定相应的保护和恢复措施。
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什么是3S？3S指的是“5S改善法”中的前三步，即Seiri、Seiton和Seiso，分别对应着整理、整顿和清扫。
5S改善法是日本企业管理中非常重要的一项管理方法，主要用于提高劳动效率，改善工作环境，保证产品质量和提高员工的工作满意度。
Seiri（整理）：将无用的事物排除在外，只留下必要的物品。
例如在办公室中，需要分类整理文件和书籍，丢弃不必要的文件和损坏的书籍等。
Seiton（整顿）：对工作场所进行整顿，使工作流程更加顺畅。
例如将常用的物品放置在易于取用的地方。
Seiso（清扫）：对工作场所进行清洁，使工作环境更加卫生。
例如每天对办公桌进行清扫，定期清理工作场所等。
3S技术在生活中的应用3S技术虽然起源于工作环境中，但其实我们也可以将其应用于日常生活中，以使我们的生活更加方便、快捷、整洁。
下面是3S技术在生活中的应用：Seiri（整理）Seiri主要是为了减少无用的物品，使我们的环境更加整洁。
我们可以将其应用于日常生活中的物品分类整理，只留下我们需要的东西，让我们的物品更加有序，找东西更加方便。
比如，可以在整理衣柜的时候，把不常穿的衣服和不合身的衣服放到另一个柜子里或者捐出去，这样衣柜内的空间也会更加宽敞，取用衣服也更加方便。
Seiton（整顿）Seiton主要是为了把物品放置在合适的位置，增加工作效率。
在我们的生活中，我们同样可以做到把物品放置合适的位置，使我们的生活更加方便。
比如，在厨房里，将常用的调料放置于易取得的地方。
这样在做菜时，我们可以立刻取到所需的调料，省去了寻找的时间，提高了工作效率。
Seiso（清扫）Seiso主要是为了保持工作环境的清洁卫生，我们可以将其运用到日常生活中，使我们的环境更加整洁。
比如，将家里定期打扫一下，可以清除家里的垃圾，并且保持房间的整洁干净。
这样会使我们的生活环境更加卫生，并且更加舒适。
3S技术的应用范围非常广泛，不只是在企业管理中可以应用，在我们的日常生活和工作中，也有很多的应用场景。
《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 技术概述在当今科技迅速发展的时代，3S 技术作为一种强大的工具，正广泛应用于各个领域。
那么，什么是 3S 技术呢？3S 技术是指遥感（Remote Sensing，简称 RS）、地理信息系统（Geographic Information System，简称 GIS）和全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）这三种技术的集成与融合。
遥感技术，简单来说，就是通过非接触的方式获取目标物体的信息。
它就像我们的“高空眼睛”，能够从遥远的距离感知地球表面的各种现象和物体，比如土地利用、植被覆盖、水体分布等。
地理信息系统则像是一个巨大的“数字地图库”，它能够对地理数据进行采集、管理、分析和展示。
我们可以利用 GIS 来处理和分析空间数据，帮助我们做出决策和规划。
全球定位系统，大家可能比较熟悉，它能为我们提供精确的位置信息，无论是在陆地、海洋还是空中，都能准确告诉我们所在的位置。
二、3S 技术的集成这三种技术并不是孤立存在的，它们的集成能够发挥出更强大的作用。
首先，GPS 可以为 RS 和 GIS 提供精确的位置信息。
比如，在进行遥感图像的获取时，GPS 能够确定遥感设备的位置和姿态，从而提高遥感图像的精度。
RS 为 GIS 提供了大量的数据源。
通过遥感获取的图像和数据，可以输入到 GIS 中进行进一步的分析和处理。
GIS 则可以对 GPS 和 RS 获取的数据进行综合管理和分析，生成有用的信息和决策支持。
这种集成不是简单的相加，而是通过数据的交互、算法的融合以及功能的互补，实现了“1 ＋ 1 ＞2”的效果。
三、3S 技术在资源调查中的应用在资源调查方面，3S 技术大显身手。
比如说，对于森林资源的调查，利用遥感技术可以快速获取大面积的森林覆盖信息，包括森林的类型、面积、分布等。
GPS 则可以帮助调查人员准确到达指定的调查地点，进行实地观测和样本采集。
3S技术原理与应用
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。
1.遥感与地理信息系统的集成
GIS是分析、处理和显示空间数据的系统，而遥感影像则是空 间数据的一种形式，类似于GIS中的栅格数据。因此，GIS和RS很 容易在数据的功能上进行集成： 1）GIS作为RS图像处理的工具： ——GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段； ——基于GIS数据的几何纠正和辐射纠正； ——借助GIS数据库中空间数据（如DTM），可解决遥感的“异物 同谱” 问题，从而提高对遥感数据的识别精度和效率。 2）RS作为GIS的数据来源： ——地物要素的提取； DEM数据生成； ——土地利用变化以及地图数据更新； ——及时准确地为GIS提供综合和大范围的资源和环境数据；
二、3S技术在精准农业中的应用
1.精准农业的概念
精准农业也被称为因地制宜农业（site specific farming）、或者处方农业（prescription farming）。它在 3S技术的支持下，进行抽样调查，获取作物生长的各种影响因 素信息（如土壤结构、含水量、地形、病虫害等）；通过进行 农田小区作物产量对比，分析影响小区产量差异的原因，获取 农业生产中存在的空间和时间差异性信息，可以根据每个地块 的农业资源特点，按需实施微观调控，以充分利用现代化和机 械化，精耕细作，获取高的经济效益。
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
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GIS技术堪称为地图制图技术的 延伸，使得制图的信息载负能力、应 用、分析能力大大地增强。
（二）3S技术分述--GIS技术
GIS技术制图意义（数字制图）
1）交互性 2）无极缩放
3）无缝地图
4）动态载负量的调整 5）多维化 6）信息共享 7）便于建模型分析等
（二）3S技术分述--GPS技术
GPS技术 是以人造卫星为基础的无线
5.系统构建---空间数据库建立（地图制图）
（在相关软件如：ARC/INFO、ARCVIEW等 支持下 完成这一过程），具体包括：
1）地图数字化
2）地图地图输出
（二）3S技术分述--GIS技术
1)地图数字化 a）地图数字化概念 删格数字化、矢量数字化 删格数据：以删格象元作为基本单位，通
提供数据源：专题信息、高程信息
（二）3S技术分述--3S技术关系
GIS与RS、GPS的关系
1）GIS与RS关系 RS是GIS的基本数据源、GIS 是RS 数据信息处理的 技术平台 2）GIS、RS与GPS关系 GPS为GIS、RS提供准确空间定位
3）3S（GIS与RS、GPS）一体化是时代发展的要求
二、 3S技术应用举例
精准农业
定位化：播种、用肥、用药的准确定位
准确性：准确规划人力、种子、肥料、农药等使用指 标，以最大程度降低劳动成本与物能消耗。
RS ：农作物播种面积、长势、产量监测、灾害评估等； GPS ：实现机械化施肥、撒药的准确定位；GIS：绘制 作物产量分布图；农业专题地图分析等
谢 谢！
投影目的：解决球面与平面间转换的矛盾 投影坐标系：平面坐标与地理坐标、设备坐标与真
实坐标
主要投影：圆锥投影、方位投影、圆柱投影、高斯
投影
（二）3S技术分述--GIS技术
b）坐标转换（包括投影转换）与最小二乘 法
坐标转换建立在最小二乘法的基础上，给定 一定的参数后，由GIS软件自动实现
（二）3S技术分述--GIS技术
（在相关软件Dbase、Foxpro等支持下完成这 一过程），具体包括： 1）根据专题需要组织数据表及数据库字段项 2）输入数据，建立数据库属性表 3）表格的编辑与处理
（二）3S技术分述--GIS技术
5.系统构建---空间数据与属性数据的连接
通过关键字段进行图表连接，将空 间数据库和属性数据库整合为一个有机 整体
（二）3S技术分述--GIS技术
c）地图数字化步骤
1）基础图件的选取 2）专题要素的分层与分幅（考虑有利于专题图 的组织、有利于图型的显示速度等） 3）地图预处理（减小变形、透边处理、线划要 素分级、选取控制点等） 4）地图数字化
（二）3S技术分述--GIS技术
2.地图投影与坐标变换
a）地图投影与坐标系
（地图）
应用
应用
地理信息系统
传统地图
（二）3S技术分述--GIS技术
2.地理信息系统特点（与传统地图比较）
a）系统数据存储量大 b）数据检索、修改、更新、应用、分析方便 c）可视化效果更好：动态显示、三维分析
（二）3S技术分述--GIS技术
3.组成要件：
计算机软、硬件、数据、管理人员 GIS主要软件： 国内：中国地质大学 MAPGIS 北京大学：Founder Mirage GIS（方
信息时代特征：空间距离在缩小、信息周期更短
二、 3S技术应用举例
专题制图 数字地图的制作---2维、3
维、动态地图等
二、 3S技术应用举例
汽辆导航与监控
包括管理操作与监视操作两方面：地图、数 据分析（如网络分析）、车辆定位
RS ：以遥感图象为基础制作电子地图、更新城 市道路矢量图等；GPS ：车辆定位、导航功能；GIS： 道路信息查询以及其他相关信息管理、更新、辅助 决策等
电导航系统,为航天、航海、海洋、陆地 等用户提供高精度、实时、全天候导航、 定位、定时服务系统。
GPS星座 1）美国：由24颗卫星组成，地面
任一点任一时刻至少可同时接受到3颗卫星发射 信号（P265）；2）中国：北斗导航卫星系统
（二）3S技术分述--GPS技术
GPS信号的接收
数据：地理坐标、高程值、接收信号时间 接收机类型：
正智绘数字制图系统）
国外：美国 ARC/INFO ,ARCVIEW
,MAPINFO
（二）3S技术分述--GIS技术
3.组成要件：
计算机软、硬件、数据、管理人员
GIS硬件：图形工作站
个人计算机
GIS数据：遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、
地图数据、统计数据、实测数据
（二）3S技术分述--GIS技术
（二）3S技术分述--GIS技术
删格数据特点
图象的分辩率——象元概念
40 m
40 m
扫描图象的象元概念
2
1
3
（二）3S技术分述--GIS技术
矢量数据特点
（二）3S技术分述--GIS技术
1)地图数字化
b）地图数字化方式
扫描数字化：删格数据（图象数据） 矢量数字化：矢量数据
地图编辑建立在矢量数字化的基础上，主要方法： 外设数字化，屏幕数字化
（二）3S技术分述--GIS技术
GIS主要应用
1）数据的采集功能：
键盘采集、地图数字化、实测数据输入、GPS 数据采集等。
2）数据的管理功能 实现空间数据与属性数据的 双向检索、查询
3）空间分析与属性分析功能
4）地理信息的可视化(地图制图)功能
（二）3S技术分述--GIS技术
GIS技术对地图制图的影响
遥感概论多媒体 教学之八
“3S”技术及其应用
2003年12月30日
讲座主要内容
一.3S技术概述
二.3S技术应用
一.3S技术概述
一、3S技术概述
1.3S技术概念
2.3S技术分述
地理信息系统技术(GIS) 地球定位系统技术(GPS) 遥感技术(RS)
（一）3S技术概念
3S技术概念
地理信息系统技术(GIS)、地球定位 系统技术(GPS)、遥感技术(RS)的统称.因 为三技术英文名称中最后一个单词均含有 “S”，故称为3S.
2)地图投影与坐标变换 c）坐标转换的意义
实现了地图的数学法则 设备坐标与实际坐标的转换 确保数据采集的精度 实现多幅地图及不同比例尺图图间的匹配
（二）3S技术分述--GIS技术
3)地图数据的编辑
地图中的点、线、面的处理、地图总体的设计、 整饰
（二）3S技术分述--GIS技术
5.系统构建---属性数据库建立过程
静态定位类型：确定固定点位置
动态定位类型：测定目标运动轨迹
（二）3S技术分述--GPS技术
制图意义
1）全球性动态参数测量及国家大地控制网测
量
2）野外调研过程中点位的确定
3）专题制图中的应用
例如：新增道路线的补测
（二）3S技术分述--RS技术
1.遥感技术（略）
特点：空间特性、时相特性、光谱特性性
2.意义：
（二）3S技术分述--GIS技术
1.概念：在计算机软硬件支持下，对 空间数据进行采集、管理、操作、分析、 应用，为地理研究和决策提供服务技术 系统。
技术系统：地理空间数据库+专题属 性数据库 地理信息系统与传统地图比较分析
GIS数据库 图示
143 143
空间数据+属性数据
关键字段 空间数据库
（地图） 属性数据库
4.系统构建的基本过程
a)数据的收集与处理
数据的标准化、规范化、坐标系统转换
等
b)数据的录入 文字、统计数据、地图、图象等
（二）3S技术分述--GIS技术
c)数据的管理与维护 数据库的管理与更新
d)数据的应用
数据的查询、检索、分析对比、预测预报、 辅助决策、专家系统 e)数据的输出
（二）3S技术分述--GIS技术
过亮度值来逐一表示目标对象 矢量数据：利用（x，y）坐标表示点、线、 面的分布 点：（x，y） 线： （x1，y1；x2，y2；… xn，yn ） 面：（x1，y1；x2，y2；… xn，yn；x1，y1 ）
（二）3S技术分述--GIS技术
1)地图数字化
a）地图数字化概念 删格数据（图象数据）
矢量数据（地图数据）