3s技术与环境监测 PPT
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
第一部分3S技术总论课件.ppt
云南大学生命科学学院
闫海忠
3S技术与应用
“3S”技术应用范畴
GPS应用领域：
定位——实时定位 测量——大地测量、工程测量、航空摄影测量 监测——地壳运动监测、工程变形监测 精细农业 野外探险及个人旅游 紧急救援和车船导航 益智游戏
云南大学生命科学学院
闫海忠
3S技术与应用
云南大学生命科学学院
闫海忠
3S技术与应用
四、教学进度表 课程内容分十章，以课堂教学为主，总学时：34
章次 第一章 第二章 第三章
第四章
第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章
总计
题目 绪论(3S技术总论) 地理信息系统(GIS)及应用 遥感（RS）及应用 全球卫星定位系统（GPS）及应
GPS接收机只要可以同时接受到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4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。
云南大学生命科学学院
闫海忠
3S技术与应用
“3S”技术定义
什么是RS？
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，并且成像来 识别和区分地物属性，并探测其在空间上、时间上 的变化规律的综合探测技术。
地理信息系统及实验 、地理信息科学等。 发表了“西双版纳勐养保护区砂仁种植GIS分析途径 ”等代
表性论文30余篇： 编著出版了《环境信息系统基础》等2部专著（科学出版
社） 。
云南大学生命科学学院
闫海忠
3S技术与应用
开发的计算机应用系统有云南大型国土工程GIS应用系 统、云南省生物资源数据库、金沙江流域生态保护与决 策支持系统，玉溪市生态功能区划空间信息系统，云龙 水库生态环境数据库。
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人类经济的快速发展和工业化的加速推进，对环境保护的需求也日益增长。
生态环境监测作为环境保护的重要手段之一，对于准确评估和监测环境状况、提出相应的对策至关重要。
近年来，3S技术（即遥感、地理信息系统和全球定位系统）的广泛应用为生态环境监测带来了巨大的进步和改进。
本文将详细介绍3S技术在生态环境监测中的应用，并探讨其在未来的发展趋势。
一、遥感技术在生态环境监测中的应用遥感技术通过获取地球表面的高分辨率影像，实现了对自然地理要素的快速获取和准确识别。
在生态环境监测中，遥感技术能够提供大范围的信息，并能有效监测陆地覆盖变化、植被覆盖情况、土地开发利用以及水体质量等指标。
首先，遥感技术能够实现全球范围内陆地覆盖变化的监测。
通过获取和分析遥感影像，可以评估和监测土地的变化情况，包括城市扩张、农田退化和森林破坏等。
这些信息对于生态保护政策的制定和实施具有重要意义。
此外，遥感技术还可以准确识别和监测植被覆盖情况。
植被作为生态系统的重要组成部分，对于维持地球生态平衡具有重要作用。
通过遥感技术获取的影像，可以精确定量植被覆盖率、植被类型和植被状况等指标，提供科学依据用于制定植被保护和恢复计划。
另外，遥感技术也能够监测水体质量变化。
通过获取水域遥感影像，可以分析水体的营养盐含量、藻类浓度、水体透明度等指标，从而评估水质状况，并为制定水环境保护措施提供数据支持。
二、地理信息系统在生态环境监测中的应用地理信息系统（GIS）是一种将地理空间数据与属性数据相结合的信息系统，可以用于存储、管理、处理和分析空间数据。
在生态环境监测中，GIS可以帮助整合和分析各种环境数据，提供空间分析和决策支持。
首先，GIS可以用于环境敏感区域的划定。
通过收集和整合土地利用、地形、水体分布等数据，结合相应的空间分析工具，可以准确划定环境敏感区域，为环境保护和规划提供参考依据。
此外，GIS还可以用于环境风险评估和环境规划。
“3S”技术在环境监测中的应用
......“3S”技术在环境监测中的应用“3S”技术是指以遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（ GPS）为主的，与地理空间信息有关的科学技术领域。
遥感技术（ RS）可以实时快速的提供监测目标的既有信息和各种变化，并对地理信息系统（GIS）进行数据更新；全球定位系统（ GPS）用于快速如实的提供目标的空间位置；地理信息系统（ GIS）则是对多种数据急行综合处理、集成管理、动态存取。
[1] 。
随着信息技术的飞速发展，科技的不断创新，“3S”技术日益体现出自动化、实时化和自能化，逐渐给越来越多的领域带来深刻的影响。
其中，在环境领域，“3S”技术正作为一种不可多得的技术，将发挥着越来越重要的作用1“3S”技术的特点与功能1.1 “3S”技术的特点“3S”技术是三种技术的合成，其组成技术在空间信息管理中各有特点，都能独立完成自身的功能，但随着发展的需要，它们所处理问题之间又有很多的相关联之处，在解决这些问题的作用上，都存在着不同的优点与缺点。
GIS 具有较强的空间查询、分析和综合处理能力，但获取数据困难；RS 能实时高效地获取大面积的区域信息，但数据定位及分类精度差；GPS 能快速地给出目标的位置，对空间数据的精确定位具有特殊意义，但它本身通常无法给出目标点的地理属性。
因此，通过有机整合成“3S”集成技术，充分利用它们各自的技术特点，形成一个多功能的综合系统，才能更好地发挥“3S”的环境监测作用[2]。
.专业资料 .......图 1“3S”技术集成1.2 “3S”环境监测功能“3S”集成技术的环境监测功能是首先利用GPS 对环境要素、污染源或者是自然资源进行定位，动态、实时采集和处理环境数据；与摄影测量组合，确定环境质量评价区域，动态测量各类污染源（点状、面状、线状）的位置、范围和空间关系。
然后是遥感技术对大气、水、地面等的污染源或污染物的环境监测，实时、快速地提供研究对象的几何、物理信息及各种变化情况，并通过无线通信技术将其传送到监测中心的综合数据库。
3S技术与环境监测19页PPT
3、水体污染检测
因溶解或悬浮于水中的污染成分浓度不同．使水 体颜色、密度、透明度和温度产生差异，会导致水体 反射波谱能量的变化：而在遥感图像上能反映出这些 细微的差别、，从而利用“3S”技术可以对河流的水 质与水量进行监测．能够准确的显示不同地区的水环 境状况．体现出水体环境质量的变化趋势，通过模拟 直观的反应出污染源．排污口等环境要素在空间上的 分布。
1、城市环境污染监测
在城市生态环境监测中，“3S”技术主要应用在城市规划、 城市的污染监测等方面、利用RS搜集的资料和GIS提供的技术 平台．可编绘城市大气污染源的分布图，同时采用航空多光 谱摄影手段可监测大气污染的主要污染物、颗粒大小及空间 区域的分布.
GIS技术还用于城市生态环境调查、现状和污染源监测、 生态功能和环境影响评价等，在做总体规划时，对城市现状 的调查和分析时利用遥感卫星所获取的基础资料(有控制点等 相关信息)．利用GIS软件中所带有的预测功能对未来几十年 的土地使用情况进行预测．对城市的土地未来发展有更好的 把握。
五、小结
近年来，以GPS，RS，GIS为核心的“3S”技术为大范围 的生态监测提供了技术支持．其应用也将越来越广泛：以往 的生态监测多数侧重于污染、灾害等方面．以定性描述为主， 在时间序列的比较研究上难以具体化。“3S”技术应用在生 态环境监测中后，能够进行各因子专题分析及多时相的数据 分析．还可以建立生态环境动态监测模型，使定量表述、定 量结果落实在了每一个空间位置。随着“3S”技术的发展， 我国的生态监测技术将大大提高。
环境监测中的3S技术概述
环境监测中的3S技术概述引言：环境监测是环境进行监测并制定规划的过程，但是传统的环境监测工作范围有限，毕竟它解决的只是局部范围的环境监测问题。
3S技术的出现，针对存在的局部监测的情况，对其做出了改进和解决，并在环境监测工作的运用中取得了较好的成效。
因此，对3S技术在生态环境监测中的探讨有着重要的实际意义。
1 3S技术概述所谓3S技术，它是集遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）为一体的高科技技术的统称。
科学技术不断发展的今天，3S技术也获得了长足发展，逐渐成为了当前获取空间地理信息、空间信息分析、空间信息应用的重要的核心高科技技术，同时，在生态环境的监测和测评中也得到了广泛应用。
1.1 遥感技术（RS）遥感技术（RS）具有可视范围广、信息更新速度相对较快的特点，它主要是根据物体之间具有的不同的电磁波的特性，对其存在的电磁波特性加以利用，进而提取不同的物体的不同信息，进行整理等工作，从而对远距离的物体做出识别。
将遥感技术（RS）搜集的数据看作成为地理信息系统（GIS）所需要的数据源，实现数据的及时有效的更新，然后在遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）的基础之上建立起数据模型，从而实现空间上与时间上的转移，最后通过三维空间，定量地对未来进行预测。
遥感技术（RS）现如今已经呈现出传感器类型多、分辨率高的发展态势，遥感卫星能获取范围从厘米到千米的遥感信息。
不同卫星的重放周期尽管不同，但是都可以获取生态环境资源数据变化的图片资料，便于人们掌握对荒漠化、水污染、海洋生态污染的数据。
1.2 全球定位系统（GPS）全球定位系统（GPS）由三部分组成：地面控制中心、卫星网和接收机，它是对获取目标提供及时和快速的三维空间定位的具有全球化、全天候、精度高的一种系统，目前，其三维定位已经达到了6m的高精度定位。
全球定位系统（GPS）是位置查找过程中比较新的手段，具有高速度、高精度且不受气候以及通讯情况的干扰，因此，在农业方面、林业方面、水利方面、军事方面以及城市管理等方面得到了广泛的应用。
3S技术在环境监测中的应用PPT演示课件
3S技术简介
地理信息
空间定位
全球 定位系 统
获取 遥感
地理
信息系 统
5
3S技术简介
GPS获取的 位置信息
遥感影像
GIS系统
6
3S技术的集成模式 RS 与 GIS 的结合
比较成功的集成
RS与 GPS的结台
GIS与 GPS的结合
目前，还没有实现 RS 、GIS 和 GPS 三者的真正集成。73S技术在环 Nhomakorabea上的应用
9
3S技术在城市环境污染中的监测 ——热污染
热岛
城市气温高于外围郊区的现象，我们称为“热 岛效应”。城市热岛效应是一种热污染现象。
10
3S技术在城市环境污染中的监测 ——热污染
采用3S的解决思路
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。
3S技术应用
利用热红外遥感图像能够对城市的热岛效应进行有效的 调查，对城市下垫面的热辐射进行白天和夜间扫描，在热红 外图像上，温度高的地区色调为浅色，温度低的地区则为深 色。通过影像判读分析、调查，可以查明城市热源、热场的 位置和范围，并利用GIS空间分析技术，对热岛的时空分布、 热岛强度等进行动态监测，综合分析城市热力分布特征和变 化规律。
3S技术在环境监测中的应用
1
目录
总结与展望 发展的趋势
3S存在的不足 3S环监上应用
3S技术概念
2
3S
3S 3S
技 术 概 念
技
技 术 简 介
术 的 集 成 模
式
3
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) 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。
浅议3S技术在生态环境监测中的应用
浅议3S技术在生态环境监测中的应用本文详细介绍了3S技术在生态环境检测中的应用技术研究，以求为今后的生态环境监测工作做出贡献。
标签：生态环境监测3S技术应用1 3S技术概述1.1遥感技术（RS）遥感技术即遥远的感知，它主要是根据物体之间具有的不同的电磁波的特性，对其存在的电磁波特性加以利用，进而提取不同的物体的不同信息，进行整理等工作，从而对远距离的物体做出识别。
遥感技术具有可视范围广、信息更新速度相对较快的特点。
遥感技术现如今已经呈现出星球数量多、传感器类型多、分辨率高的发展态势，遥感卫星能获取范围从厘米到千米的遥感信息;不同卫星的重放周期尽管不同，但是都可以获取生态环境资源数据变化的图片资料，便于人们掌握对荒漠化、水污染、海洋生态污染的数据。
1.2全球定位系统（GPS）全球定位系统是由地面控制中心、卫星网和接收机三部分组成，它是对获取目标提供及时和快速的三维空间定位的，具有全球化、全天候、精度高的一种系统，基于其在位置查找过程中具有高速度、高精度且不受气候以及通讯情况的干扰，因此，在农业方面、林业方面、水利方面、军事方面以及城市管理等方面得到了广泛的应用。
1.3地理信息系统（GIS）地理信息系统是一个综合性比较强的系统，它综合了地理、遥感、城市科学、信息科学、环境科学等学科，并借助计算机技术，客观反映环境和资源发展状况的多种空间数据，并对这些数据表现出的特征直观展现出来。
地理信息系统目前广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、水利电力、公共设施管理等多个领域，而且其应用范围也越来越广。
2 3S技术的应用现状（1）所谓3S技术即为遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的统称，它是空间技术、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。
因此，只有将3S技术紧密结合，形成一个有机的整体，才能充分发挥各系统的功能，进行数据处理与空间分析。
第三章3S技术课件.ppt
D 如果将GIS用来监测森林火灾，可以(
)
A用来分析、判断引起火灾的原因
B预测森林火灾的发生地点
C预测森林火灾后所造成的后果
D及时知道火灾地点、范围、分析火势蔓延方向， 制定灭火方案
二、遥感技术（RS）
1、遥感的概念
遥感——借助对电磁波敏感的仪器，在不与探 测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、 反射、散射等信息。并通过分析，揭示目标物的特 征、性质及其变化的综合探测技术。
A、可以使渔获量持续增加
B、导致过度捕捞，使渔业资源枯竭 C、绝对会增加渔业的生产成本 D、会促进渔业生产，加大对渔业资源的 开发利 用， 提高渔民的生活水平
9．地理信息系统是( D )
A、主要记录地理事物的计算机系统
B、 具有空间分析能力，没有动态预测能力
C、是地图绘制系统
D、是专门处理地球表面与地理分布有关数据的空 间信息系统
4 ．遥感技术可为开发、保护海洋提供
2 ．运用遥感技术监测森林火灾与
人工监测相比．优点有(D )
① 获取资料快，可及时进行动态分析 ② 受地面限制少．避免人员伤亡 ③ 获取信息量大 ④ 探测范围大，可在客观上进行监测 A．①②③ B．①③④ C．①③④ D．①②③④
3 ．遥感技术在农业方面的应用有
(D)
① 识别各种农作物 ② 计算种植面积 ③ 根据作物生长情况估计产量 ④ 农作物灾情预报 A．①②③B．②③ C．①③④D．①②③④
寻找矿产（环形构造常常表示有成矿区） 邵阳市西北非常规合成近天然色环形构造图像
全椒县孤 山林场松毛 虫危害分布 图，红、黄、 绿色分别代 表反映重灾、 中灾和无害 区，黑色为 非松林区。
练习
1 ．遥感技术的工作原理是( C )
19 3S技术在资源环境信息系统中的应用 资源环境信息系统
统 》
每年化学杀虫剂的使用量超过270万吨；
全世界的森林以每年460万公顷的速度从地球上消
失……
2020/7/2
School of Resource & Environment Engineering WHUT
10
我国的生态环境问题
《
资 大气污染十分严重
源 环
水污染非常突出
境 信
噪声和固体废物加剧
18
2008年05月14日四川北川县
《 资 源 环 境 信 息 系 统 》
2020/7/2
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19
《 资 源 环 境 信 息 系 统 》
2020/7/2
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School of Resource & Environment Engineering WHUT
《 资 源 环 境 信 息 系 统 》
School of Resource & Environment Engineering WHUT
台北市中心地段高清晰度照片（4米）
《 资 源 环 境 信 息 系 统 》
25
SO2模拟结果
《
资
源
环
境
信
息
系
模拟的SO2浓度南北剖面图 （2日08时）(单位：mg/m3) （a）经过1号监测点 （b）经过4号监测点
统
》
33%
15%
2%
城关区 低架源 城关区 中架源 城关区 高架源
2020/7/2
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分析、处理、存储、应用多种来源的时 空数据
GPS和GIS的集成 可用于环境动态监 测、环境管理
{
GIS
定点查询 专题信息
几何配准、 辅助分类等
提供或
更新空 间定位
提供或
更新区 域信息
RS GPS 几何校正、训练区选择及分类验证等
{
RS与GIS的集 成可用于全球 环境变化监测、 空间数据自动 更新等
力，但获取数据困难。
遥感是利用不同物体具有不同的电磁波的特性来探 测地表物体，并提取这些物体的信息而完成对远距 离物体的识别，具有视域广，信息更新快的特点,它 能实时高效地获取大面积的区域信息，但数据定位
及分类精度差。
全球定位系统是一个能够快速的提供目的地位置信 息的导航传递系统。它由地面控制站、GPS卫星网 和GPS接收机三部分组成，现覆盖全球的24颗GPS
四、小结
随着信息技术的发展，3s技术在生态环境监测中发 挥了越来越大的作用，现今已应用于城市、水资源、 灾害、林业、农业、海洋、等生态环境动态监测中。 根据应用前景的展望，3s技术在森林生态环境监测， 特别是森林生态网络工程、湿地、生物多样性、防 灾减灾、森林水文等监测方面将发挥其重要的作用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提供定位遥感信息查询 提供目标的空间位置
{
提供大面积的表物体及其环 境的几何与地理信息及各种 变化
GPS和RS的集成可用于自动定时数据采集、环境监测、环境灾 害预测等
1、城市环境污染监测
在城市生态环境监测中，“3s”技术主要应用在城市规 划、城市的污染监测等方面、利用RS搜集的资料和GIS 提供的技术平台、可编绘城市大气污染源的分布图，同 时采用航空多光谱摄影手段可监测大气污染的主要污染
3s技术与环境监测 PPT
目录
一、3s技术的简介 二、3s在环境监测中的应用 三、3s的应用实例 四、小结
一、3s技术的简介
3 s
GIS RS GPS
地理信息系统是综合计算机科学、地理学、测绘学 等多个学科为一体一个信息系统，它在计算机技术 支持下，将反应现实世界的各类空间数据及这些空 间数据的属性，以一定的格式输入、存贮、分析和 应用。它具有较强的空间查询、分析和综合处理能
物、颗粒大小及空间区域布局。 GIS技术还用于城市生态环境调查、现状和污染源监测、 生态功能和环境影响评价等，在做总体规划时，对城市
现状的调查和分析时利用遥感卫星所获取的基础资料 （有控制点等相关信息）。利用GIS软件中所带有的预测 功能对未来几十年的土地利用情况进行预测，对城市的
土地未来发展有更好的把握。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
2、土壤变化监测 2、土壤变化监测
“3s”技术对土壤变化的研究主要包括土壤水分研究、土壤沙化、盐碱化及土壤侵蚀研究等。目前国内的研究 用于有：荒漠化动态演化模拟分析、水土流失遥感监测等，为水土流失治理、生态环境建设提供了决策依据。
3、水体污染检测
因溶解或悬浮于水中的污染成分浓 度不同，使水体颜色、密度、透明 度和温度产生差异，会导致水体反 射波谱能量的变化：而在遥感图像 上能反映出这些细微的差别。从而 利用“3s”技术可以对河流的水质 与水量进行监测，能够准确的显示 不同地区的水环境状况，体现出水 体环境质量的变化趋势，通过模拟 直观的反应污染源，排污口等环境 要素在空间上的分布。
4、植被演化监测
植被是地球环境中重要的组成部 分，是反应地球环境的最好标志，通 过遥感技术对植被进行监测，其目标 是对由人类诱导和自然影响产生的植 被变化的原因和结果进行探讨、预测、 评价、响应、为环境和资源的开发提 供强有力的科学依据，使得这些开发 活动对环境是合理的、可操作、对生 态系统是可持续利用的，通过GIS的 综合分析，可对一个区域的植被演化 等情况进行监测、分析，了解植被演 化的动态，为决策提供服务。目前主 要应用内容有：植被的识别、植物季 相节律的研究、植被类型的研究、植 物退化演替研究、植物生物量研究等。