3S(RS、GIS、GPS)原理详解及区别与联系
3S原理与应用
3S原理与应用院系：资源与环境工程学院专业：勘查1141姓名：马广朋学号：201110409113对3S的认识现代空间信息技术中，GPS、RS、GIS既各有不同的应用，同时又密不可分，相互融合，因此，通常把GPS、RS、GIS合称为3S.一、空间定位系统（GPS）1、构成⑴空间部分GPS的空间部分是由21颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55。
此外,还有3 颗有源备份卫星在轨运行。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息还可用一段时间,但导航精度会逐渐降低。
⑵地面控制系统地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring)。
地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。
⑶用户设备部分用户设备部分即GPS 信号接收机。
其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。
当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。
根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。
2、原理GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。
《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、引言在当今科技飞速发展的时代，3S 技术——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），已经成为了地理信息科学领域的重要支柱。
这三项技术各自具有独特的功能和优势，而它们的集成应用更是为众多领域带来了前所未有的机遇和变革。
二、3S 技术概述1、遥感（RS）遥感是一种非接触式的对地观测技术，通过传感器获取远距离目标物的电磁波信息，并对其进行处理和分析，从而获取地物的特征和状态。
遥感技术能够快速、大面积地获取地表信息，包括土地利用、植被覆盖、水资源等。
2、地理信息系统（GIS）GIS 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。
它可以将地理数据与属性数据相结合，进行空间分析、地图制作、决策支持等操作。
3、全球定位系统（GPS）GPS 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 在导航、测量、农业、交通等领域有着广泛的应用。
三、3S 技术的集成方式1、两两集成（1）RS 与 GIS 的集成RS 为 GIS 提供了丰富的数据源，而 GIS 则可以对遥感数据进行处理、分析和管理。
例如，将遥感影像进行分类处理后，可以导入 GIS中与其他地理数据进行叠加分析。
（2）GPS 与 RS 的集成GPS 可以为遥感影像的获取提供精确的空间定位信息，有助于提高遥感数据的精度和准确性。
（3）GPS 与 GIS 的集成GPS 可以实时获取地理对象的位置信息，并将其更新到 GIS 数据库中，实现动态监测和管理。
2、完全集成将RS、GIS 和GPS 三者进行深度融合，构建一个统一的系统平台。
在这个平台上，可以实现数据的实时采集、处理、分析和应用，大大提高了工作效率和决策的科学性。
[全]高中地理(GPS、RS、GIS,大气逆辐射)考点详解
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高中地理（GPS、RS、GIS，大气逆辐射）考点详解•1、GPS、RS、GIS地理信息技术，又称为“3S”技术，包括全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS），它可以获取、处理和分析地理的时间与空间信息。
①GPS：全球定位系统，确定某一个物体的位置（点信息），主要用来定位，例如汽车上的导航系统、手机上的地图。
②RS：遥感，确定地面物体的分布特征（面），主要进行资源调查、环境监测、自然灾害防御等。
例如利用空中的遥感卫星，监测1998年长江洪水的受灾范围。
③GIS：处理GPS和RS获取的信息，例如分析某地大气污染的变化。
一般来说，利用全球定位系统（GPS）进行定位，采用遥感（RS）获取数据，运用地理信息系统（GIS）分析数据，作图，最终形成一个“数字地球”。
图1 全球定位系统（GPS）示意图•2、大气的受热过程太阳辐射，是地球大气最重要的热量来源。
大气的受热可以分为三个过程：①太阳暖大地：射向地球的太阳辐射（短波辐射），一部分被大气吸收和反射，另一部分到达地面，被地面吸收，使得地面温度升高；②大地暖大气。
地面升温后，将热量传递给近地面的大气（长波辐射），一部分被大气吸收，使得大气温度升高（地面辐射，是近地面大气最主要最直接的热量来源）；③大气还大地。
大气增温后，会向宇宙和地面辐射（长波辐射），其中射向地面的部分，称为大气逆辐射，会使地面温度升高，即大气逆辐射的保温作用。
图2 大气的受热过程例题16、2020年初，蝗虫灾害从非洲蔓延到西亚、南亚的一些国家，严重威胁这些国家的粮食安全。
在应对蝗虫灾害的过程中，主要应用遥感技术可以完成的任务是（）A. 综合评价蝗虫灾害损失B. 精确操控无人机喷洒农药C. 即时监测作物受灾面积D. 迅速查询蝗灾的相关数据18、“霜重见晴天”说的是清晨地表覆盖白霜，往往预示着白天天气晴好。
白霜的形成主要原因是（）A. 地面吸收热量多，空气水汽含量高B. 地面辐射较弱，地表温度下降慢C. 大气吸收热量多，大气保温作用强D. 大气逆辐射弱，地面损失热量多答案：C、D精讲精析：（1）分析遥感技术的应用。
3s地理信息系统
一、3s的概念：rs（遥感）：从航空航天器上利用一定的技术装备对地表物体进行远距离的感知。
Gps（全球定位系统）：利用卫星在全球范围内导航定位的系统。
Gis（地理信息系统）：用于存储、管理、和显示空间要素位置和属性的计算机系统。
二、大地水准面的定义：假想水面静止，延伸则被淹没的面，就是大地水准面。
椭球体：与地球形状比较接近的，是一个以椭圆短轴旋转而成的椭球，也称为椭球体。
矢量数据结构：通过记录空间对象的坐标及空间关系表达空间对象的几何位置。
栅格数据结构：是指栅格数据的存储方法或格式。
元数据：提供空间数据信息的数据。
三、高斯投影定义：.高斯投影的概念高斯是德国杰出的数学家、测量学家。
他提出的横椭圆柱投影是一种正形投影。
它是将一个横椭圆柱套在地球椭球体上，如下图所示：椭球体中心O在椭圆柱中心轴上，椭球体南北极与椭圆柱相切，并使某一子午线与椭圆柱相切。
此子午线称中央子午线。
然后将椭球体面上的点、线按正形投影条件投影到椭圆柱上，再沿椭圆柱N、S点母线割开，并展成平面，即成为高斯投影平面。
在此平面上：①中央子午线是直线，其长度不变形，离开中央子午线的其他子午线是弧形，凹向中央子午线。
离开中央子午线越远，变形越大。
②投影后赤道是一条直线，赤道与中央子午线保持正交。
③离开赤道的纬线是弧线，凸向赤道。
（2）分带投影n6°带投影是从英国格林尼治子午线开始，自西向东，每隔6°投影一次。
这样将椭球分成60个带，编号为1～60带，如下图所示：各带中央子午线经度(L)可用下式计算：式中n为6°带的带号。
已知某点大地经度L，可按下式计算该点所属的带号：有余数时，为n的整数商+1。
3°带是在6°带基础上划分的，其中央子午线在奇数带时与6°带中央子午线重合，每隔3°为一带，共120带，各带中央子午线经度(L)为：式中n′为3°带的带号。
我国幅员辽阔，含有11个6°带，即从13～23带(中央子午线从75°～135°)，21个3°带，从25～45带。
地理必修三 3s技术
3S技术的应用领域
遥感技术：应用于 资源调查、环境监 测、灾害预警等领 域
全球定位系统：应 用于导航、定位、 授时等领域
地理信息系统：应 用于城市规划、交 通管理、资源管理 等领域
3S技术在地理学中的重要性
遥感技术：获取地球表面信息为地理研究提供数据支持
全球定位系统：精确定位地理坐标为地理研究提供空间参考
地理信息系统：整合、分析和管理地理数据为地理研究提供决策支持
3S技术结合：实现地理信息的实时、精确、全面获取和处理推动地理科学研究和应用 发展
地理信息系统 （GIS）
GIS的定义和功能
定义：地理信息系统（GIS）是一种用于采集、存储、查询、分析和管理 地理数据的计算机系统。
功能：GIS具有空间分析、数据管理、地图制作、空间查询、空间决策支 持等功能。
移动化：GIS将 更加移动化支持 在各种移动设备 上使用提高数据 的实时性和便捷 性
云服务：GIS将 更多地采用云服 务模式降低使用 门槛提高数据的 共享和协作
遥感（RS）
RS的定义和原理
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定义：遥感（Remote Sensing）是一种通过非接触方式获取地球表面信 息的技术。
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应用领域：GIS广泛应用于城市规划、交通管理、资源管理、环境监测、 灾害预警等领域。
发展趋势：GIS与物联网、大数据、人工智能等技术的融合为地理信息的 应用提供了更广阔的空间。
GIS在地理学中的应用
数据可视化：将处理后的数 据以图形、图表等形式展示
数据处理：对采集到的数据 进行处理和分析
数据采集：通过GIS技术获 取地理信息数据
原理：遥感技术利用电磁波（如可见光、红外、微波等）对地球表面进行 探测通过分析电磁波的反射、散射、吸收等特性获取地球表面信息。
[全]高中地理(GPS、RS、GIS,大气逆辐射)考点详解
高中地理（GPS、RS、GIS，大气逆辐射）考点详解•1、GPS、RS、GIS地理信息技术，又称为“3S”技术，包括全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS），它可以获取、处理和分析地理的时间与空间信息。
①GPS：全球定位系统，确定某一个物体的位置（点信息），主要用来定位，例如汽车上的导航系统、手机上的地图。
②RS：遥感，确定地面物体的分布特征（面），主要进行资源调查、环境监测、自然灾害防御等。
例如利用空中的遥感卫星，监测1998年长江洪水的受灾范围。
③GIS：处理GPS和RS获取的信息，例如分析某地大气污染的变化。
一般来说，利用全球定位系统（GPS）进行定位，采用遥感（RS）获取数据，运用地理信息系统（GIS）分析数据，作图，最终形成一个“数字地球”。
图1 全球定位系统（GPS）示意图•2、大气的受热过程太阳辐射，是地球大气最重要的热量来源。
大气的受热可以分为三个过程：①太阳暖大地：射向地球的太阳辐射（短波辐射），一部分被大气吸收和反射，另一部分到达地面，被地面吸收，使得地面温度升高；②大地暖大气。
地面升温后，将热量传递给近地面的大气（长波辐射），一部分被大气吸收，使得大气温度升高（地面辐射，是近地面大气最主要最直接的热量来源）；③大气还大地。
大气增温后，会向宇宙和地面辐射（长波辐射），其中射向地面的部分，称为大气逆辐射，会使地面温度升高，即大气逆辐射的保温作用。
图2 大气的受热过程例题16、2020年初，蝗虫灾害从非洲蔓延到西亚、南亚的一些国家，严重威胁这些国家的粮食安全。
在应对蝗虫灾害的过程中，主要应用遥感技术可以完成的任务是（）A. 综合评价蝗虫灾害损失B. 精确操控无人机喷洒农药C. 即时监测作物受灾面积D. 迅速查询蝗灾的相关数据18、“霜重见晴天”说的是清晨地表覆盖白霜，往往预示着白天天气晴好。
白霜的形成主要原因是（）A. 地面吸收热量多，空气水汽含量高B. 地面辐射较弱，地表温度下降慢C. 大气吸收热量多，大气保温作用强D. 大气逆辐射弱，地面损失热量多答案：C、D精讲精析：（1）分析遥感技术的应用。
《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 技术是指地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和遥感（RS）这三种技术的统称。
这三种技术各具特点，又相互关联，在现代社会的多个领域中发挥着重要作用。
地理信息系统（GIS）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。
它能够将地理数据与属性数据相结合，通过空间分析和建模等功能，为决策提供支持。
全球定位系统（GPS）则是一种基于卫星的导航和定位系统，可以实时、准确地获取地面点的位置、速度和时间等信息。
遥感（RS）是指不直接接触物体，通过传感器获取目标物体的电磁波信息，并对其进行处理和分析，以获取有关目标物体的特征和状态等信息。
二、3S 技术的集成3S 技术的集成并非简单的组合，而是通过不同技术之间的数据交换、功能互补和协同工作，实现更强大的应用能力。
数据集成是 3S 技术集成的基础。
GPS 提供的精确位置信息可以作为 GIS 和 RS 数据的空间参考，而 RS 所获取的大面积、多时相的地表信息可以为 GIS 提供丰富的数据来源。
功能集成是 3S 技术集成的关键。
例如，利用 GPS 进行实地调查和数据采集，将获取的数据输入到 GIS 中进行处理和分析，同时结合 RS 图像进行解译和监测。
三、3S 技术集成在资源调查中的应用在土地资源调查方面，通过 RS 技术可以快速获取大面积的土地利用现状信息，而 GPS 可以用于实地调查样点的定位，GIS 则用于对数据的整理、分析和管理，实现土地资源的动态监测和合理规划。
在森林资源调查中，RS 能够提供森林覆盖范围、植被类型等信息，GPS 有助于确定样地的位置和边界，GIS 用于对森林资源数据的存储和分析，为森林资源的保护和管理提供科学依据。
在水资源调查中，RS 可以监测水体的分布和变化，GPS 用于测量水文站点的位置，GIS 用于整合和分析水资源相关数据，为水资源的合理开发和利用提供决策支持。
区别3S
“3S”的区别一、名称不同。
全球定位系统为GPS，地理信息系统为GIS，遥感技术为RS二、用途不同。
全球定位系统，主要是为各类用户提供精密的三维坐标（经度、纬度和海拔）、速度和时间，具有全天候、高精度和自动测量的特点，主要功能是定位导航。
目前广泛应用于军事、测量、交通、救援、农业等领域。
地理信息系统，与地图密不可分，是地图的延伸，可以解决与分布、位置有关的基本问题、趋势分析、模式问题、模拟问题等几方面的问题，可以进行查询功能。
在城市管理中应用广泛。
如城市信息管理与服务、城市规划、城市道路交通管理。
城市抗震防灾、城市环境管理、流行病的防治等。
遥感技术，是利用一定的技术设备和系统，在远离被侧目标的位置对被测目标的电磁波特征进行测量、记录与分析的技术，即“遥远的感知”。
根据遥感平台高度的不同，遥感可以分为近地面遥感、航空遥感和航天遥感。
广泛应用于资源普查和环境监测。
三、工作原理及设备。
全球定位系统由空间部分，地面监控系统和用户设备三个相对独立的部分组成。
空间部分在距地面20200千米的留个轨道面上的24颗卫星组成，这些卫星不断的发送各自与定位相关的参数和时间信息；地面监控系统主要用于检测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否沿预定轨道运行；用户设备部分为GPS接收器；他是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度的高程的系统。
地理信息系统，是依靠计算机实现地理信息的收集、处理、储存、分析和应用的系统。
通常收集现有地图数据、遥感数据、统计报表、GPS数据以及其他形式的数据，经过电脑分析、处理，得到相应的地图输出、文本输出、表格输出、图象输出、模拟结果以及决策方案。
遥感技术，是由遥感平台（地面平台、航空平台、航天平台），传感器（成像方式传感器（摄影机，扫描仪。
成像雷达）和非成像方式传感器（雷达高度计、激光高度计、激光高度计、微波幅射计、红外幅射温度计）），遥感信息的传输与处理（视频传输，直接传输）三个部分的工作完成的。
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一
遥感技术(RS)
3、特点：探测范围大、获取资料快、受地 面限制少、获取信息量大等特点 4、应用：资源普查、灾害监测、环境监测、 工程建设及规划、军事、海上交通等
二 地理信息系统(GIS)
1、概念：在计算机软件和硬件的支持下， 对地理信息进行采集、管理、分析和表达的 空间信息管理系统。 2、特点：可图形化、可视化，并可及时更 新信息。 3、地理信息系统中的数据：
全球定位系统 利用卫星在全球 范围内适时进行 导航、定位的系 统
概念
在航空器和航 天器上利用一 定的技术装备 对地物进行感 知 RS
人的视力的延 伸
简称
别称
GIS
地图的延伸
GPS
—— GPS卫星星座(空 间部分)、地面监 控系统(地面控制 部分)、GPS信息 接收机(用户设备)
遥感平台、传 技术装 感器、遥感信 备 息的传输与处 理
计算机软件、硬 件
项目
遥感技术
地理信息系统
全球定位系统 ——
技术环节 电磁波→收集→传 信息源→数据处 (工作流 输→处理分析→成 理→数据库→空 程) 果 间分析→表达
特征
范围大、速度快、 周期短、限制少、 应用广
①采集、管理、 分析、输出地理 全能性、全球 空间信息；②空 性、全天候、 间分析、多要素 连续性、实时 综合、动态预测； 性 ③计算机系统支 持 能为各类用户 能对地理空间数 提供精密的三 据进行输入、管 维坐标、速度 理、分析和表达 和时间
4、GPS的应用领域
1、军事 2、民用 ①交通：汽车导航、船舶导航（航海是最大用 户）、空中导航等。 ②旅游探险、大地测量、野外勘测、紧急救援、 农业监控、生态研究等。
• 一．区别： • “3S”技术的快速发展依赖于人类在科技方 面的进步，三者之间的区别如下表所示：
项目
遥感技术
地理信息系统 专门处理地理空 间数据的计算机 系统
作用
较短时间内获得全 面资料，以便及时 安排防灾、救灾
二．“3S”技术的有机结合是“数字地球”建设的基础， 人类对生产、生活的管理需求，则是“数字地球”技术快速 发展的内在动力。
The end
博纳电影传媒
2007年推荐影片排期
GPS、RS、GIS
之间的区别和联系
一
遥感技术(RS)
1、定义：用飞机、飞船、卫星等工具， 使用光学仪器和电子仪器接收地面物体发 射划或反射的电磁波信号，以图像胶片或 数据磁带形式记录下来，传到地面，揭示 物体的特征、性质及其变化。
2、主要环节：信息的获取、传输与处理、 分析、应用。
三 全球定位系统（GPS）
1.概念：利用卫星群获取地面经纬度坐标、 高度并用于定位和导航的系统。是航天航空 技术、无线电通信技术、计算机技术的综合 结晶。 空间卫星系统 2. 三 地面监控系统 大 子 系 用户设备系统 统
三 全球定位系统（GPS）
3、特点：与其它定位、导航系统相比， 海陆空全方位、全天候、高精度、自动化、 高效益等
空间数据(城市经纬坐标等)
属性数据(城市人口、经济总量1)在灾害监测中的应用：洪涝灾害、森 林火灾等， 分析范围，确定救灾物资最 佳路径，受灾人口、财产转移等 (2)在经济活动中的应用：大型商场 的 选址(考虑人口、交通分布等)
(3)在城市管理中的有应用：信息管理 与服务、交通管理、环境管理、防灾减 灾、治安管理、医疗救护、车辆导航等