3S技術應用(yòng)現狀淺析

發布日期：2019-09-06 00:00 浏覽量：12024

RS、GPS與GIS技術，簡稱3S技術，是遙感技術(RemoteSensing，RS)、地理(lǐ)信息系統(GeographyInformationSystems，GIS)和(hé)全球定位系統(GlobalPositioningSystems，GPS)的(de)統稱，是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和(hé)計算(suàn)機技術、通(tōng)訊技術相結合，多(duō)學科高(gāo)度集成的(de)對(duì)空間信息進行采集、處理(lǐ)、管理(lǐ)、分(fēn)析、表達、傳播和(hé)應用(yòng)的(de)現代信息技術。

一、3S技術應用(yòng)現狀

3S技術是獲取、處理(lǐ)、分(fēn)析、管理(lǐ)、精确定位具有空間數據特征地物(wù)信息的(de)一種信息技術手段，在精準農業、林(lín)業、土地、水(shuǐ)利、生态學、災害、城(chéng)市規劃、采礦、石油、軍事等多(duō)種領域的(de)開發、調查、評價、檢測、預測中發揮基礎和(hé)信息提供的(de)作用(yòng)，爲決策科學化(huà)提供依據和(hé)保障。

1. 應用(yòng)在林(lín)業領域

3S技術的(de)應用(yòng)從根本上改變了(le)傳統的(de)森林(lín)資源信息管理(lǐ)的(de)方式，成爲現代林(lín)業經營管理(lǐ)的(de)嶄新工具，其在林(lín)業領域的(de)應用(yòng)研究主要有森林(lín)資源信息管理(lǐ)、森林(lín)經營優化(huà)決策、森林(lín)分(fēn)類經營區(qū)劃、森林(lín)防火、森林(lín)抽樣設計、林(lín)業專題制圖、森林(lín)采伐設計、營造林(lín)規劃設計、森林(lín)保護、森林(lín)資源管理(lǐ)網絡、精準林(lín)業等諸多(duō)方面。

通(tōng)過高(gāo)分(fēn)辨率的(de)地理(lǐ)信息系統技術和(hé)遙感影(yǐng)像識别技術，再加強森林(lín)資源的(de)二類清查，能夠有效提高(gāo)調查精度，3S技術可(kě)爲用(yòng)戶提供内容豐富的(de)蟲情資料和(hé)及時(shí)精确的(de)基礎資料。

在用(yòng)于害蟲監測管理(lǐ)時(shí)，可(kě)以将地形地勢圖、土壤類型圖、植被類型圖、水(shuǐ)系分(fēn)布圖、病蟲分(fēn)布圖等做(zuò)成不同的(de)圖層，簡稱空間數據庫；把發生量、危害程度、各種氣象因子等建成相關數據庫。利用(yòng)GIS的(de)空間數據操作和(hé)圖形處理(lǐ)分(fēn)析等功能，豐富了(le)病蟲害暴發、危害、擴散等信息，從而制定相應的(de)管理(lǐ)決策，開發更加有效的(de)森林(lín)病蟲害監測管理(lǐ)信息系統。

2.應用(yòng)在精準農業領域

精準農業又稱精細農業、精确農業、精準農作和(hé)處方農作。是近年來(lái)國際上農業科學研究的(de)熱(rè)點領域，實際上是主要應用(yòng)3S技術，還(hái)有作物(wù)生産管理(lǐ)輔助決策支持系統和(hé)智能化(huà)農業機械裝備技術，在定位采集地塊信息的(de)基礎上，根據各地塊土壤、水(shuǐ)肥、作物(wù)病蟲害、雜(zá)草(cǎo)、産量等在時(shí)間與空間上的(de)差異，進行相适宜地耕種、施肥、灌水(shuǐ)、用(yòng)藥，其目的(de)是以合理(lǐ)的(de)投入獲得(de)最好的(de)經濟效益，并保護環境，确保農業可(kě)持續發展。

簡單地說：精準農業就是利用(yòng)RS作宏觀控制；用(yòng)GPS精确定位地面位置；用(yòng)GIS将地面信息(地形、地貌、作物(wù)種類和(hé)長(cháng)勢、土壤質地和(hé)養分(fēn)、水(shuǐ)分(fēn)狀況等)進行儲存，按區(qū)内要素的(de)空間變量數據，精确設定最佳耕作、施肥、播種、灌溉、噴藥等多(duō)種操作，變傳統的(de)粗放型經營爲精細生産。

3.應用(yòng)在土地管理(lǐ)領域

（1）在土地資源調查中的(de)應用(yòng)

利用(yòng)3S技術、遙感技術快(kuài)捷、實時(shí)、高(gāo)效地獲取土地利用(yòng)變化(huà)信息；GPS快(kuài)速準确采集土地利用(yòng)變化(huà)圖斑的(de)空間位置；GIS對(duì)采集的(de)數據進行編輯實現數據管理(lǐ)自動化(huà)，将三者有效地結合起來(lái)，能較好地改善傳統土地調查手段的(de)不足。

（2）在地籍測繪中的(de)應用(yòng)

3S技術對(duì)于地籍信息數據源的(de)遙感影(yǐng)像分(fēn)析處理(lǐ)、内業建庫、外業調繪等有重要幫助。特别是對(duì)于權屬境界、田坎系數等的(de)測繪非常精确。

3S技術在我國土籍測量主要是采用(yòng)航空、航天的(de)遙感技術，以農村(cūn)的(de)土地調查爲例，以1:1萬比例尺爲主。遙感技術利用(yòng)航空、航天遙感技術，可(kě)以及時(shí)從中獲取來(lái)自遙感有效客觀的(de)地面影(yǐng)像，用(yòng)于調查和(hé)測量主要也(yě)是靠來(lái)自于遙感圖像的(de)有效信息。

在土籍測量中主要是根據多(duō)平台、多(duō)波段、多(duō)信息源的(de)遙感影(yǐng)像，實現現勢性遙感影(yǐng)像的(de)全覆蓋，必須使用(yòng)3S技術才能達到這(zhè)一目的(de)。随著(zhe)計算(suàn)機和(hé)遙感技術的(de)逐步成熟，3S技術已經被廣泛地應用(yòng)在了(le)我國土地地籍測繪工作中。

（3）在土地總體規劃中的(de)應用(yòng)

通(tōng)過GPS和(hé)遙感技術直接獲取土地信息，得(de)到理(lǐ)想數據，将數據錄入GIS系統，建立土地利用(yòng)空間信息系統，便可(kě)以爲土地規劃提供系統的(de)數據源參考。同時(shí)我們利用(yòng)強大(dà)的(de)分(fēn)析和(hé)處理(lǐ)功能，可(kě)以對(duì)土地利用(yòng)現狀進行分(fēn)析評價，進行土地利用(yòng)遠(yuǎn)景規劃；利用(yòng)GIS的(de)可(kě)視化(huà)功能，實現對(duì)規劃設計的(de)結果進行模拟顯示和(hé)分(fēn)析，爲進一步完善和(hé)優化(huà)規劃設計提供信息。

4.公路勘察設計中3S技術的(de)應用(yòng)

傳統的(de)道路測繪一般是測量地區(qū)小比例地形圖及定線後在用(yòng)經緯儀全站儀等測量線路兩側1；2000 地形圖，随著(zhe) 3S 技術的(de)發展尤其是有 GPS（定位裝置）和(hé)IMU（慣性測量裝置）的(de)機載激光(guāng)雷達、無人(rén)機等立體測圖精度不斷提高(gāo)，使測圖工作變得(de)高(gāo)效、快(kuài)速。道路測繪人(rén)員(yuán)隻需要進行在外業布置幾個(gè)的(de)像控點的(de)簡單外業作業。然後通(tōng)過内業進行解析空中三角測量解算(suàn)獲取加密點的(de)平面坐(zuò)标和(hé)高(gāo)程，其特點是不受通(tōng)視條件限制攝影(yǐng)測量平差時(shí)，測區(qū)中誤差較小，區(qū)域大(dà)小對(duì)測繪精度影(yǐng)響不大(dà)。而且無人(rén)機生成的(de)影(yǐng)像對(duì)進行效果圖的(de)制作提供了(le)很大(dà)便利，爲方案的(de)彙報和(hé)道路效果圖展示提供了(le)很大(dà)便利。

近幾年來(lái) GPS 靜态測量被廣泛應用(yòng)到道路平面和(hé)高(gāo)程控制測量上，相比傳統的(de)導線測繪 GPS 靜态測繪克服了(le)距離角和(hé)度産生的(de)誤差累計使平面和(hé)高(gāo)程控制更加準确。被近幾年國家對(duì)環境保護越來(lái)越重視在公路建設時(shí)越來(lái)越重視與周圍環境的(de)結合，傳統的(de)路線調查費時(shí)、費力。随著(zhe)無人(rén)機等航空攝影(yǐng)測量和(hé) RS 遙感的(de)發展，可(kě)以通(tōng)過區(qū)域航攝或遙感生成的(de)影(yǐng)響對(duì)周圍環境進行判讀這(zhè)大(dà)大(dà)減少了(le)外業工作時(shí)間提高(gāo)工作效率。

測繪科學技術尤其是 3S 技術對(duì)公路的(de)勘察設計産生了(le)巨大(dà)的(de)變革，在公路勘察設計中的(de)重要性是不言而喻的(de)，随著(zhe) 3s 技術的(de)不斷發展和(hé)完善，公路勘察設計将更加準确、快(kuài)速、高(gāo)效。

随著(zhe)3S技術的(de)發展與應用(yòng)，其已深入到各個(gè)領域的(de)各個(gè)方面，比如3S技術在城(chéng)市規劃、公路路政管理(lǐ)、生态環境監測、數字水(shuǐ)利、遺址探查等諸多(duō)方面都得(de)到了(le)廣泛的(de)應用(yòng)。

由于GIS、GPS和(hé)RS在功能上的(de)互補性，3S技術的(de)集成在各個(gè)方面取得(de)了(le)不少的(de)成績，3S集成技術也(yě)獲得(de)了(le)廣泛的(de)應用(yòng)，但仍有許多(duō)尚待解決的(de)問題。3S集成技術并非完全意義上的(de)集成，而且大(dà)部分(fēn)是兩兩結合，在統一的(de)平台下(xià)，相互間的(de)功能互補和(hé)數據轉換，它們之間還(hái)是相互獨立。

即使所謂的(de)3S集成也(yě)是表面上的(de)集成，要實現真正的(de)技術的(de)集成，就必須使數據的(de)格式一緻從而能夠很好的(de)轉化(huà)。隻有把這(zhè)三種技術充分(fēn)結合起來(lái)，才能更有效地應用(yòng)于各行各業，更有力地促進這(zhè)三種技術的(de)發展。

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