3s技术的应用实训报告

2024-11-27

3s技术的应用实训报告（10篇）

1.3s技术的应用实训报告篇一

关键词：3S技术,林业,GIS技术,GPS技术,RS技术

3S技术是对GIS技术、GPS技术、RS技术的统称, 在林业工作中3S技术有着广泛的应用, 这对于提高林业工作效率, 提高林业工作质量有着重要的价值。GIS技术与林业的资源、信息等方面工作有着良好的契合。GPS技术可以为林业基础工作提供高精度的位置与地理信息, 这会加速林业工作的数字化与信息化进程。RS技术可以更大范围地监控林业资源, 这是形成林业工作更为宏观和更为有效工作的重要基础。新时期为了加速林业工作的发展, 必须将3S技术更好而全面地运用到林业工作之中。

1 林业工作中对GIS技术的应用

1.1 森林资源信息管理工作中GIS技术的应用

我国的林业资源信息工作开展的时间不长, 相关的工作仍然处于初级阶段, 应用GIS技术可以使森林资源信息管理工作中档案管理、土地信息动态监测、森林资源变化监测等工作更加便捷, 在森林资源信息管理工作中应用GIS技术可以实现对当量数据的信息的科学计算和规范加工, 这对于管理中林权的确定、资源的信息方面有着不可替代的价值与作用。森林资源信息管理工作中通过GIS技术的应用可以建立各种林业资源的信息库, 并可以对重要的信息进行全面地分析和科学地处理, 有利于将森林资源信息管理工作推向深化, 克服传统森林资源信息管理工作存在的计算速度慢、分析维度少、数据处理困难等实际问题。当前的GIS技术在森林资源信息管理工作的不同级别和功能的系统中都有一定的应用, 这样有利于实现森林资源信息管理工作在GIS技术基础上的统一, 不但提高了森林资源信息管理工作的效率, 而且提升了整个林业工作的质量与效益。

1.2 森林经营决策工作中GIS技术的应用

GIS技术可以建立森林经营的模型, 并对森林经营的实际进行全面的展示, 这有利于形成决策森林经营的辅助系统, 通过模型的分析和全面研究能够得到更为科学、实用的森林经营决策, 这将大大提高森林经营的经济效益和生态效益。GIS技术在森林经营过程中可以将信息与管理工作相互融合, 实现对森林经营信息多角度和多层次的分析与综合, 并可以将各种结果充分而直观地演示, 这样就会有利于优化森林经营决策的成果应用, 形成森林经营过程中定量、定性的准确辅助建议, 提高森林经营决策的合理性和成功率。

1.3 森林抽样设计工作中GIS技术的应用

GIS技术具有便捷性, 这对于森林抽样工作有着良好的适应, 如果在森林抽样设计工作中沿用传统的方法, 通过各类图片判别和图形标注无疑将会增加工作的难度。而GIS技术可以实现森林抽样的随机性、任意性, 也可以根据森林资源调查工作的特异性, 选用GIS技术的特殊功能, 实现森林抽样的规范化与合理化。

1.4 林业专题制图工作中GIS技术的应用

林业工作中需要制作各种专题图, 以此来更为全面地描述森林各类资源, 专题图制作一直是林业工作的重点和难点。GIS技术应用在林业工作中可以形成一个总体的林业资源数据库, 将各类型资源通过不同的方式进行标注, 这样就有利于林业专题制图工作中可以方便形成各类专题图, 借助GIS技术还可以实现不同类型林业专题图的叠加与综合分析, 这为后续的林业各项工作提供一个科学而全面的基础。

2 林业工作中对GPS技术的应用

GPS技术的优势在于对点线面三类位置信息和位置关系的确定, GPS技术可以在很短的时间内形成高精度的林业信息成果, 以便实现对林业工作深层次与全范围的支持。

2.1 林业航测中GPS技术的应用

利用GPS技术定位精准的优势, 可以将GPS信息和输入到计算机, 通过计算机处理可以形成飞机航测的路线, 这样就能够有效提高林业航测中界址点、地块形状、海拔高度等传统问题, 既能加快林业航测的质量, 同时也能提高林业航测的效率。

2.2 森林抽样调查工作中GPS技术的应用

森林抽样调查工作点多面广, 如果利用传统方法不但耗时费力, 而且不具有实时性, 导致森林抽样调查工作的质量得不到保障。利用GPS技术的森林抽样调查工作可以建立导航线路, 并利用GPS技术的编辑与生成功能对于森林抽样调查工作点进行处理, 这样可以大幅度提高森林抽样调查工作的效率, 提升森林抽样调查工作的实时性。

2.3 林业其他工作中GPS技术的应用

GPS技术可以在飞播造林中起到积极的作用, 通过GPS技术预先设计好飞机航线, 不但有利于提高造林的效率, 而且有利于控制造林的成本。GPS技术可以在大面积森林病虫害防治时起到提高效率的作用, 通过对GPS技术的应用喷洒农药就会更有针对性, 同时也能避免漏撒和重撒问题的发生。

参考文献

[1]吕长伟, 隨明春, 李景山, 陈士杰.浅谈“3S一体化”技术在林业中的应用[J].林业科技情报, 2011, (01) .

[2]庾晓红, 李贤伟, 白降丽.“3S”技术在林业上的应用现状及发展趋势展望[J].林业调查规划, 2005, (03) .

[3]张雁, 谭伟, 冯仲科.广义3S技术在林业上的应用现状与发展趋势[J].北京林业大学学报, 2005, (S2) .

[4]白降丽, 庾晓红, 彭道黎.“3S”集成技术在林业中的应用现状及发展趋势[J].中南林业调查规划, 2004, (04) .

2.“3S”技术在井下测量中的应用篇二

关键词：矿山测量；应用；“3S”技术

引言：

测绘技术的发展与仪器设备、计算机技术的开发创新是分不开的，尤其是“3S”技术的出现，对以往常规仪器和测绘方法，是一次全面性的挑战，这些仪器的应用刷新了测绘业多年的落后局面，开创了测绘事业的新纪元。

一、 GPS（全球定位系统）技术在矿山测量中的应用

（一） GPS技术应用于矿区地表移动监测

目前矿区地表移动监测以GPS技术为主，按监测对象及要求不同又可分为静态测量法、快速静态测量法和动态测量法三种。GPS技术用于平面位置监测的精度已毋庸置疑，而GPS技术用于垂直分量的监测（高程）一直备受关注。

一方面，GPS获得的高程其高程系统与传统不一致（GPS为大地高系统、传统水准测量为正常高系统）；另一方面，GPS测得的高程精度要比水平位置精度低。通常解决这一问题的方法是利用GPS高程根据研究区已有的、足够数量的、高精度水准测量值来拟合研究区的似大地水准面，依次来求得GPS测点的水准高程。

（二） GPS技术应用于矿区地面控制测量

矿区地面控制测量是根据矿山工程的特点和需要，在地面布设一定形状的控制网，并精密测定其地面位置，它是矿山地下工程测量的基础。

传统上平面控制网一般布设为导线网（闭合导线、复合导线）或三角网。而GPS测量不要求两点间通视，且所测点位精度均匀，与常规地面控制相比，具有很大的优越性和灵活性，尤其适合矿区平面控制测量。

（三） RTK技术用于矿区地面碎部测量

GPS—RTK（Real Time Kinematic）技术是实时载波相位差分技术，实时处理2个测站载波相位观测量的差分方法。RTK技术可以达到厘米级的观测值的精度，可以满足矿区各比例尺测图要求。

与传统地形图相比，RTK技术不需建立加密控制网，不要求测站间通视，测量工作比较灵活；误差相互独立、不积累、不传递，测量精度高；每个工作组每天可采集多达1000个碎部点，工作效率高；测量获得的数据成果便于存储、管理和共享，达到一测多用的目的。

二、 GIS （地理信息系统）技术在矿山测量中的应用

（一）三维矿山

随着地理信息系统、科学可视化技术和地质信息计算机模拟技术的发展，近10多年来，三维地学模拟（3 Demesion Geo—science Modeling，简称3DGM）已成为地学与信息科学的交叉技术前沿和攻关热点。三维矿山是矿山客观实体的一个模型描述，是3DGM理念的一个具体实现。

通过三维矿山的建设，地质、矿业界人士能够更直观、更精确地圈定矿体边界，了解不同矿体分布的三维形态，准确地解释和圈定地下地质体，借以指导矿业开发和深部找矿预测。

（二）基于GIS技术建立多源数据找矿模型

基础地质资料、地球物理、地球化学以及遥感等信息从不同的侧面反映了地质体和地质现象的某些特征，它们既相互独立又彼此联系。

单一的信息源所提供的信息往往是片面的，需要对这些众多复杂而又相互关联的内容进行更深入、更贴近本质的认识，地理信息系统的多源数据综合分析和数据管理能力给这些具有空间属性的异源数据提供了一个良好的融合平台。

（三）矿山管理信息系统

矿山管理信息系统是一个庞大的管理系统工程和技术体系，矿山管理涉及矿山设计、巷道开挖、矿产开采、沉降监测、土地复垦、环境评价等一系列过程。在这一过程中的每一个环节，GIS都可以发挥重要的作用。

三、 RS（遥感）技术在矿山测量中应用

（一） RS技术在矿区地形图测绘中的应用

米级、亚米级地面分辨率遥感图像的商业应用，使得利用遥感图像进行大比例尺地形图测绘成为可能。近年来高分辨率遥感影像在土地资源调查、采矿塌陷地的提取、矿山生态环境调查、地质灾害调查等方面也得到了广泛的应用。

（二） InSAR技术应用于矿区地表沉降监测

合成孔径（InSAR）测量及差分干涉测量（DInSAR）技术是近年来微波遥感发展的一个重要方向。InSAR利用雷达信号的相位信息提取地球表面的高精度三维信息，可以测量地面点的高程变化，是目前空间遥感技术中获取高程信息精度最高的一项技术。

由于它可以获得全球高精度的（毫米级）、高可靠性的（全天时、全天候）地表变化信息，因此能够有效地监测由自然和人为因素引起的地表形变。

四、结束语

3.3S技术在精准农业中的应用篇三

精准农业是当今世界农业发展的新潮流, 是在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式, 其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。精准农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来, 实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测, 生成动态空间信息系统, 对农业生产中的现象进行模拟, 达到合理利用农业资源, 改善生态环境, 提高农作物产品和质量的目的。实施精准农业是促进农业可持续发展的有效途径, 必将对我国农业生产产生重大影响。3S技术是精准农业的技术支柱, 实现精准农业是3S技术的农业应用的目标之一[1]。

1 精准农业系统体系结构

一般来说, 精准农业系统体系结构可以概括为以下10个系统, 即全球定位系统 (GPS) 、农田信息采集系统、农田遥感监测系统 (RS) 、农田地理信息系统 (GIS) 、农业专家系统 (ES) 、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统, 其核心是3S (即GIS、GPS、RS) 技术。精准农业系统体系结构图如图1所示:

2 3S相关技术简介

2.1 地理信息系统GIS

地理信息系统GIS是集计算机科学、地理学、环境科学、信息科学和管理科学为一体的新兴学科, 其利用计算机技术管理空间、地理分布数据, 进行一系列空间的操作和动态分析, 以提供所需要的信息和规划设计方案。

地理信息系统是精细农业的技术核心, 应用该系统可以将土地边界、土壤类型、灌水系统、历年的土壤测试结果、化肥和农药等使用情况以及历年产量结果做成各自的地理信息图管理起来, 并能通过对历年产量图的分析, 看出田间产量变异情况, 找出低产区域, 然后通过产量图与其他因素图层的比较分析, 找出影响产量的主要限制因素, 在此基础上制定出该地块的优化管理信息系统, 指导当年的播种、施肥、除草、病虫害防治、灌水等管理措施。

2.2 全球定位系统GPS

全球定位系统GPS是20世纪80年代发展起来、90年代建成的卫星导航和定位系统。全球定位系统由三部分构成:①地面控制部分, 由主控站、地面天线、监测站和通讯辅助系统组成;②空间部分, 由24颗卫星组成, 分布在6个道平面上;③用户装置部分, 由GPS接收机和卫星天线组成。GPS不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力, 还具有良好的抗干扰性和保密性。为了提高精度, 目前广泛采用了DGPS技术, 即所谓“差分校正全球卫星定位技术”。它的特点是定位精度高, 根据不同的目的可以自由选择不同精度的GPS系统。

2.3 遥感系统RS

遥感系统RS是指从远距离高空及外空间的遥感平台, 利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器扫描、摄影和信息感应, 把获取的信息传输到地面, 从而研究地面物体的形状、大小、位置、温度、状态等。遥感系统主要由以下4部分组成: (1) 信息源。信息源是遥感需要对其探测的目标物。 (2) 信息获取。信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取主要包括遥感平台和遥感器, 其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具, 常用的有车载、手提、气球、飞机和人造卫星等;遥感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备, 常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。 (3) 信息处理。信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息校正、分析和解译处理的技术过程, 从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。信息处理设备包括彩色合成仪、图像判读仪和数字图像处理机等。 (4) 信息应用。信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。

3 3S技术在精准农业中的应用

3.1 GIS在精准农业中的应用

在精准农业技术体系中, GIS主要用于建立农田土地管理、土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的统计处理, 图形转换与表达等, 为分析差异性和实施调控提供处方信息[3]。

3.2 GPS在精准农业中的应用

GPS在精准农业中主要应用于以下3个方面:①智能化农业机械作业的动态定位, 即根据管理信息系统发出的指令, 实施田间播种、施肥、灌溉、排水、喷药和收获的精确定位;②农业信息采集样点定位, 即在农田设置的数据采集点、自动或人工数据采集点和环境监测点均需GPS定位数据, 以便形成数字信息存贮与共享;③遥感信息GPS定位, 即对遥感信息中的特征点用GPS采集定位数据, 以便于与GIS配套应用[3]。

3.3 RS在精准农业中的应用

RS技术主要通过车载或人造卫星装载的传感器获取即时田间数据, 通过多波段的反射光谱分析可得到农田小区内作物的生长环境、作物状态因子、环境胁迫因子数量化的确切信息, 了解地块内土壤和作物的空间变异情况进行管理决策。在小麦及水稻估产、农田病虫害监测、作物种类识别、田间墒情诊断、田间作物养分 (N、P、K) 监测、大面积作物种植结构规划等众多领域显示了强大的应用潜力[3]。

4 3S技术在我国农业上的应用前景

我国是农业大国, 但并非农业强国, 面临人口众多而耕地较少的困境, 因而对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高, 而精准农业的核心指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异, 避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染, 从而可以有效提高经济效益、减少废弃物、降低农业生产对环境所造成的影响[2]。

概括而言, 精准农业在我们的应用中可以产生以下效益:①有效进行旱涝监测, 以提高预测精度, 制定合理的收获计划, 以减少因自然灾害造成的损失;②有效地进行作物产量的预测;③对耕地面积、作物种植面积、森林覆盖面积、土壤侵蚀、草原退化和大面积火灾进行有效地监控;④用于农作物病虫害的监测与精细防治, 以及大地块农田的优化施肥, 可大大降低成本, 提高作物产量, 增加经济效益[4]。

参考文献

[1]杨敏, 赵春生.3S技术在精细农业发展中的应用[J].河北农业大学学报, 2002, 25 (4) :241-243.

[2]金继远.精准农业及其在我国的应用前景[J].植物营养与肥料学报, 1998, 4 (1) :1-7.

[3]董仁才.浅谈3S技术在农业中的应用[J].宁夏农林科技, 2000 (3) :45-47.

4.3S技术在森林防火中的应用篇四

摘要从近年来我国森林火灾的发展动态来看，森林火灾预防工作面临严峻的形势，林业部门需要积极应用先进技术，以便加强火灾分析与决策管理。随着全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）技术的有机融合，3S技术在森林防火中发挥着越来越重要的作用。应用3S技术可以快速定位火点，对火势进行动态管理，提高信息传输效率，实现对森林火灾的有效控制。

关键词 3S技术；森林防火；应用

中图分类号：S762.3 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2014）11--3

森林是生态系统的重要组成部分，也是人类宝贵的财富和资源。森林火灾直接危害林木资源和生态环境，甚至使人民生命财产遭受损失，而且森林火灾不仅影响范围大，施救难度也很大。我国森林覆盖率远低于世界平均水平，森林资源供应紧张，特别是新时期我国林业经济正处于转型发展，重点国有林区停止天然林商业性采伐、大力开展生态林业建设也将带来林业资源总量和结构的改善。在此过程中，加强森林资源保护、预防森林火灾的发生不容忽视。由于森林火灾的发生是多种因素共同作用的结果，很多火灾更是由于人类用火不善引发，所以森林防火管理工作也面临巨大挑战。林业部门需要积极防患于未然，应用先进技术解决人工管理的不足，加强火灾分析，确保对火灾的有效控制。随着全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）技术的有机融合，3S技术在森林防火工作中扮演着越来越重要的角色[1]。3S技术不仅能够迅速对火点进行定位，还可以预测火势蔓延情况，促进指挥部与火场之间的信息交流，为科学决策提供支持，目前3S技术已成为森林防火的重要研究领域。

1 森林防火工作现状

森林火灾的发生不仅会烧毁林木资源，破坏森林的生态结构，更给人民生命财产带来威胁，使生态环境遭受破坏，其损失尤为严重，所以森林火灾也被认为是社会经济发展中破坏性最大的自然灾害之一。如何防止森林火灾的发生、及时发现森林火灾并开展有效的救援工作成为林业部门的一项重要任务。目前，我国森林防火工作形势仍然十分严峻。

首先，森林防火本身难度较大。我国森林资源主要分布在郊区、山区等人口密度小、地形复杂的区域，或是山峦迭起，或是地形起伏巨大，单纯依靠人工进行森林火灾监测已不能满足管理的需求。由于森林覆盖面大，火灾一旦发生，火势会迅速蔓延，如果不能在短时间内控制火情，其损失往往难以估计。所以受地理条件的限制，森林防火的任务本身就非常艰巨。其次，从近年来我国火灾情况统计来看，森林火灾的发生开始呈现新的特点[2]。原先我国将春季和秋季作为主要防火季，但近几年夏季也出现火灾多发的现象，如西南和东北地区夏季火灾次数也较多，春、夏、秋季已连成较长的防火期。特别是在全球气候变暖的影响下，火灾的发生日趋频繁。另外随着林业经济的转型，林区可燃物增加，人类活动不善更是成为森林火灾发生的重要原因。因此，针对森林火灾的突发性、损失的严重性、救援的紧迫性，决策者需要采用先进的科学技术来提高自身的判断能力和现场指挥能力。随着科技水平的提高，全球定位技术、遥感技术、地理信息系统技术的综合应用成为森林防火管理的发展趋势。

2 3S技术在森林防火中应用的重要性

随着科技的日新月异，将GPS、RS、GIS三者结合起来的3S一体化技术已展现出广阔的应用前景。GPS、RS、GIS三种技术的有机融合可以构成一个强大的技术体系，实现对空间与环境信息的快速收集、分析、处理，因而在森林火灾预防管理中的应用具有重要意义。

GPS即全球定位系统，其优势在于快速、准确地对地球表面的任何地点进行定位。借助地理信息系统的支持，车载GPS可以在电子地图上获得实时的路线信息，并开展漫游查询。而且GPS也可用于修正地理信息系统的数据，GPS通过将采集、更新后的数据传入电子地图，能够对原有的数据加以核实和修正，并生成专题图，为森林火灾的计算和评估工作提供依据。所以在森林火灾预防中，GPS的应用有助于迅速、精准地定位火点，科学指挥灭火车辆。

RS是指无需接触的远距离探测技术，其优势在于探测范围广，不易受各种地面条件的限制，因而在林业、水纹、气象、测绘等领域中具有重要价值。气象遥感卫星接收系统可根据用户需求，在设定的范围内生成区域投影数据集，为森林火灾的监测提供帮助，如生成火灾图像、植被指数、地表亮度的图像，这些都是火灾预防和救援决策的依据，而且该系统可实时接收和处理卫星发送的高分辨率资料，以便于对森林火灾的监测[3]。尽管RS在精准定位方面存在一定不足，但可以通过RS与GPS技术的结合来弥补。

GIS是地理信息系统与互联网技术结合而诞生的一种新型技术方法，它能够帮助人们寻找所需的地理空间数据和图像，并进行地理空间分析。森林防火系统可借助不同的信息源及时发现火情，如人工巡视结果、卫星监测系统、瞭望塔等，然后通过地理信息系统实时发布火灾信息，辅助火灾动态分析和决策。而且火灾信息录入数据库后，还可用于灾后评估。

目前，3S技术已发展为有机整体，全球定位系统可快速提供准确的地理位置信息，遥感可实时捕捉环境变化数据，在发挥各自技术优势的基础上，通过技术集成，能够形成高度智能化的地理信息系统，有效解决森林防火工作中的各种复杂问题，增强森林防火的前瞻性和主动性。

3 3S技术在森林防火工作中的应用

由于森林火灾的发生具有复杂性和多变性，单纯依靠人工进行火灾预防和决策管理存在较大难度。对此，林业部门应借助先进的技术支持，充分发挥3S技术在森林防火中的作用。

3.1 GPS技术在森林防火中的应用

GPS技术在森林防火工作中能够充分发挥精准定位的优势，利用卫星的测量和导航功能，快速精准地确定目标的地理位置坐标，其灵敏度高，定位速度快，遮蔽性能强，操作简便，不受地形因素的影响，便于实时提供导航信息，而且海陆空不同领域都可以应用GPS。endprint

飞机上安装GPS后，飞行过程无需再随时对照地图检查航迹，而是将注意力集中在对森林火灾的监测，观察火场情况。飞机可根据GPS提供的定位信息随时改变飞行方向，提高飞行效率，迅速到达火场，开展救援活动。通过导航定位指导，飞机对火场精准定位后，可与其他灭火飞机协同作战，准确完成空投、索滑降、化灭等空中支援任务，不受气候条件的影响。特别对于燃烧范围较大的情况，GPS可经过数次定位，将火点标识在地图上，形成闭合曲线，进而计算燃烧面积。救援过程中，如遇地理环境复杂的地区，救援人员可借助GPS支持选择最佳路径，防止迷失方向。

GPS与RS、GIS的联合使用可进一步提高作战指挥水平。在GPS的支持下，使用RS和GIS技术可实现对机动设备的跟踪定位。GPS与GIS的结合，可以测定森林火灾地理位置或燃烧区域的边界位置，数据传输到地理信息系统后生成各类地物。将GPS安装到灭火交通工具及通讯设备后，救援路线可随时反馈到地理信息系统，并实时、动态显示到遥感图像上，使指挥者明确救援行动的具体位置，及时进行人员调配。

3.2 RS技术在森林防火中的应用

在森林防火工作中，传统的信息表达是以文字、数据、图表为基础，检索主要是针对文本进行。随着森林防火技术水平的提高，图像信息应用呈现出快速增长的趋势，例如卫星图片、数字地图、雷达成像等，因此对图像的检索需求也更加突出。近年来，森林火灾的发生除与自然因素有关外，还与人为因素有着紧密的关联，焚烧枯枝、野草，野外违规用火等行为都可能导致森林火灾的发生。卫星遥感可通过高分辨率红外和可见光扫描仪，实现大范围、短时间间隔的监测，因而能够随时发现火情，并显示与之相关的地理位置。其图像信息效果逼真、色彩丰富，所以RS技术在森林火灾的预报、监测及评估方面具有重要应用价值。

传统的瞭望方法往往不能准确提供火源的地理位置坐标，RS与GIS的结合可以准确获得地理位置信息，方便救援人员在较短的时间内确定火源，而且较低的遥感成像精度就能够明确火灾位置，但如果低精度图像难以提供救援人员到达火场的最佳路径，就要借助GIS和GPS的支持。目前，对森林火灾的预测基本都是建立在GPS、RS、GIS以及计算机网络信息系统上，例如，专家运用GPS进行火场面积测量，运用GIS进行空间分析并提取环境因子，再利用VLBP神经网络加以训练，建立林火风险预测方程和模型，林火预测能力也随之提升。当火灾发生后，利用遥感技术可以迅速将火灾信息传递到指挥部，而且针对森林火灾监测中的盲区问题，应用卫星遥感和GIS进行数据统计分析，将有效解决上述问题，使森林火灾监测能力大幅提高。另外森林火灾发生后对火灾原因的分析、受害面积的测定、损失情况测算等调查评价工作也可借助RS技术实现，如通过卫星通道的红外短波窗区检测火场地面的高温热源，进而分析火灾的发展规律。

3.3 GIS技术在森林防火中的应用

目前，对火点定位主要依靠卫星图像和GPS实现，但森林火灾的发生具有随机性，使用遥感卫星监测需要在短时间内不断提供影像，所以民用方面动态实时监控尚存在一定困难。另外遥感图像定位更多地用于较大范围的火灾监测，我国南方的小型火灾会受到卫星分辨率的限制，而基层林业部门的信息化水平也有待提高，当前还没有实现每个护林员都配备GPS接收机。在火势蔓延分析方面，紧靠个人经验进行分析，很难保证判断的准确性和科学性，同时也会增加火灾决策的风险。GIS技术的应用对以上问题的解决尤为重要。

在火灾决策方面，当火灾发生时，GIS可依据空间数据，计算距离火点最近的道路、水源、救援队伍，对可能受到破坏的建筑物、居民点等需要保护的对象做出预警，帮助指挥者对森林灭火工作进行部署。火势蔓延也有一定的规律，经过专家多年的研究发现，森林火灾因地形、植被、风速、风向的不同，蔓延的形状也有所区别。火势蔓延主要受当日最高温度、中午风力、风向、可燃物类型、坡度等因素的影响，通过收集相关数据，可实现对火势蔓延的提前预测，生成火场发展形势图，并借助GIS直观地表现。此外对于森林火灾损失面积、蓄积的分析评估可以为林业部门清理火场、制定森林恢复措施提供决策依据。

3S技术现已在多个领域体现出技术优势，并为森林防火工作提供了重要的技术支持。森林蕴含宝贵的自然资源，火灾的发生将会使森林资源遭受严重损失，给生态环境带来危害。由于人工看护的覆盖范围有限，加之近年来我国森林防火形势日益严峻，因此，林业部门应积极开展推动3S技术的推广，促进我国林业的健康发展。

参考文献

[1]杜子春.网络信息技术在森林防火管理中的应用[J].电子世界，2014（8）.

[2]金朝. GPS导航技术在森林防火中的应用[J].科技信息，2013（1）.

[3]周全. GIS技术在森林防火管理中的应用研究[J].数字技术与应用，2012（10）.

5.3s技术的应用实训报告篇五

关键词3S技术;森林资源调查;应用技术;数字林业

中图分类号S757.2文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)032-0101-01

1“3S”技术简介

3S”是全球定位系统GPS、卫星遥感系统RS和地理信息系统GIS的简称。3S技术是关于GPS技术,RS技术和GIS技术的简称。

1.1GIS—地理信息系统

地理信息系统是近二十年来发展起来的一门综合应用系统,它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来,并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体,利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。这样,就可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户,便于工程管理者对项目的分析管理、规划设计、检查验收等提供决策依据。

1.2GPS—全球定位系统

全球定位系统是上世纪70年代由美国研制的新一代空间卫星导航定位系统。全球定位系统共由三部分构成:地面控制部分、空间部分、用户装置部分等。GPS的主要特点是全天候、全球覆盖、三维定速定时高精度、快速省时高效率及应用广泛多功能。全球定位系统是由一系列卫星组成的,它们24小时提供高精度的世界范围的定位和导航信息。准确地说,它是由24颗沿距地球12000公里高度的轨道运行卫星组成,不停地发送回精确的时间和它们的位置。GPS接收器同时收听3～12颗卫星的信号,从而判断地面上或接近地面的物体的位置,以及它们的移动速度和方向等。

1.3RS—卫星遥感系统

遥感,就是遥远地感知。人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式——电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。

23S技术在森林资源二类调查中的应用

2.1“GIS”在森林资源调查中的应用

GIS是森林资源调查工作的主要数据处理查询分析平台,将基础地理要素数据域林业专题要素数据叠加,把资源调查数据和遥感影像图及地形图建立关联,勾绘出资源空间分布信息,并进行分析查询及规划工作。

2.1.1ArcGIS平台中的数据组织与查询

在ArcGIS中,任意选择图形位置(小班或样地点)便可得知其相应的属性数据资料,如小班编码、面积、林种、地类、土壤类型等林地、林种因子,同时,一个数据集中的所有数据都处于同一空间坐标系统中,可通过鼠标直接点击,查询具体位置的地理坐标。也可通过空间叠加,查询出特定空间区域中的对应信息,例如可以查询出一条河流的缓冲区经过的村庄,也可查询出某个小班中有多少道路,从而实现了双向交互管理查询,也可很便捷地在空间、属性数据的基础上建立经营规划设计方案,根据调查经营活动情况及时更新数据,为及时准确地掌握森林资源状况和消长变化动态提供了依据。

2.1.2面积与最佳距离计算

在需要计算面积的土层中任意选定一个闭合图形,使用面积计算功能,图层界面中就会自动显示所选定范围的面积;在现状图如道路图层中,确定1个起始点和1各目标点,运用计算两点间距离功能,图层界面会选取2个目标点间的最佳途径,为林业调查进行路线及造林规划设计或经营更新、检查验收等工作提更科学依据。

2.2“RS”在森林资源调查中的应用

2009年,我县进行森林资源二类调查。我们根据甘肃省林业规划院提供的TM卫星遥感影像作为遥感数据源,根据卫片数据中的色彩、形态、结构和相关分布、地域分布等因素,与前期林相数据进行对比,对不同的小班地块进行判读,判读的结果直接利用GIS的成图功能形成新的小班图形,再接合地形图和卫片数据打印出我们要调查的乡镇图片,带到现地根据实地情况进行便调查便修正,再把修整好的小班图重新勾绘到电脑内,有GIS系统制成最终的专题图。利用卫片数据进行内业的前期勾绘,使地块的边界信息准确性提高,极大的节省了我们外业调查的工作量。

3“3S”技术在林业生产中的应用展望

“3S”技术的发展,为林业现代化和科技化描绘出一幅宏伟的蓝图,采用当今最先进的技术手段,进行全新概念的数据采集和数据更新方法,从RS技术中获取多时相的遥感信息,由GPS定位和导航,进入GIS进行数据综合分析处理,提供动态的资源数据和丰富的图文数表,最终提出决策实施方案。在技术上可以说是跨时段的、从天空到地表的多维“立体林业”,逐步替代传统的调查、规划、监测和管理手段,使林业行业由单一粗放的经营管理模式迈上多元化、现代化、国际化的建设发展道路。在未来的几年中,“3S”技术将得到更深层次的发展。

1)以GIS为基础,建立林业集成信息管理系统。随着林业产业信息化的逐步建立,以森林资源分布、珍稀动植物分布、自然保护区、防火、森防、灾害分布、人事档案等为专题的林业信息管理系统将逐步完善,形成一个信息丰富、动态的林业集成信息管理系统。

2)以环境与资源数据为基础,建立环境与资源综合监测体系。随着环境与资源数据库的不断开发,各专题监测系统框架将初步建立,如森林资源监测、森林灾害监测、陆生野生动植物监测、湿地资源及沙化监测等,并在此基础上,形成综合监测体系。

3)林业信息网络工程建设完成,“3S”技术的应用范围进一步拓宽。随着林业GIS中心的进一步建设发展,通过林业信息网,定时向县委、县政府及上级林业部门提供最新林情,实现系统内各部门的跨地域互联以及兄弟系统间的资源数据共享。

4)逐步实现预测和决策的科学化。随着各系统、体系、工程、网络的建立,引入决策科学及专家系统,并进行林业专题模型、预测模拟研究开发,综合形成辅助决策系统,以提供科学宏观决策。“3S”系统将成为“运筹帷握、决胜千里”的预测和决策手段,为领导层制定战略、全局性规划提供依据。

参考文献

[1]侯瑞霞.“3S”技术在森林资源二类调查中的应用[J].林业调查规划,2006,31,3:12-13.

[2]葛亲红.“3S”技术在延平区森林资源管理中的应用[J].福建林业科技,2005,9:176-178.

作者简介

米玉兰,女,甘肃民乐人,大专,工程师,从事林业调查规划工作。

6.“3S”技术集成及其应用研究篇六

1.1 全球定位系统(GPS)

1)全球定位系统(GPS)是由卫星系统、地面控制系统和用户接收机3个部分组成。GPS定位分为标准定位服务(SPS)和精确定位服务(PPS)两种。

2)全球定位系统(GPS)技术支撑。GPS的定位实质是一个空间后方交会。实践中,为了提高精度,一般需要采用GPS差分定位(DGPS)和GPS广域差分定位(WADGPS)技术。

1.2 地理信息系统(GIS)

1)地理信息系统(GIS)是在计算机软件、硬件支持下,对具有空间位置含义的地理信息进行采集、存储、查询、运算、分析、表达的计算机软件平台。

2)地理信息系统(GIS)技术背景。进入21世纪,GIS已步入第四代GIS的发展阶段:由面向地图处理转向面向客观空间实体及其时空关系处理;由以系统为中心转向以数据为中心,实现空间数据与服务共享。真四维时空GIS就是目前GIS理论的研究热点之一。

1.3 遥感(RS)

1)遥感(RS)是在与目标不直接接触的情况下,判定、量测并分析目标性质的一种技术。

2)遥感(RS)技术背景。目前,遥感正朝着多平台,多尺度,高分辨率方向发展,并且多元数据的融合技术也越来越成熟。利用高分辨率卫星与数字高程模型(DEM)进行叠加可以实现地表真实三维景观再现。

2 “3S”系统集成

迄今为止,“3S”技术结合与集成已经有许多学者进行了研究,但很多研究还是停留在理论阶段。三者的结合具体表现为四种形式:RS和GIS集成;RS和GPS集成;GPS和GIS集成;RS,GPS和GIS集成。

2.1 RS与GIS集成

1)RS与GIS的理论集成。目前,对两者结合的研究已经比较成熟。RS与GIS集成的基本出发点是:RS可为GIS提供可靠的数据源,而GIS可以为RS影像提供区域背景信息提高其解译精度。RS与GIS可以在数据、平台和功能三者之中的任一层次上进行集成,其目标是非实时数据处理,通常采用非同步方式[1]。

GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息,发挥定位和导航的功能(见图1)。目前,在空间多元分析中,已广泛把RS图像和地图相结合,同DTM相结合,以及与地物的物理化学特性相结合,以提供分析手段。两者集成的难点是RS影像信息的自动识别和提取,该问题仍未能彻底解决[1]。

2)两者结合的方式和应用。GIS与RS相互结合形成一个完整系统,需要设计出有效的数据结构模型及空间数据的管理系统(见图2)。国外已研究出此系统,如美国NASA国家空间实验室的地球资源实验室发展的ELAS系统[2]。两者结合主要用于环境动态检测、灾害损失评估、图像处理等方面。

2.2 RS和GPS集成

1)RS和GPS的理论集成。从以GIS为核心的系统角度说,GPS和RS都可看作数据源获取系统。然而,GPS和RS分别具有的独立功能,可以互相补充完善对方,利用GPS可以实现RS卫星资态角度测量、摄影测量内外元素的测定、航测控制点定位、RS几何纠正点定位、数据配准、样地定位、同步地物光谱测地定位等。这就是GPS和RS结合的基础。

GPS与RS结合的关键在硬件,即GPS与RS传感器的结合。二者的结合就是要实现在无地面控制点(GCP)的情况下空对地的直接定位。可以采用同步集成方式,也可以采用非同步集成方式。

2)GPS和RS结合的应用。DGPS(差分GPS)实时数据进入RS系统,可实时显示、纠正、校正RS图像。两者结合可用于全球气候变化监测、农田面积监测和产量预估监测等。

2.3 GPS和GIS集成

1)GPS和GIS的理论结合。目前,两者结合一般用GIS中的电子地图结合GPS的实时定位技术为用户提供一种组合空间信息服务方式,通常采用实时集成方式。从严格的意义上说,GPS提供的是空间点的动态绝对位置,而GIS提供的是地球表面地物的静态相对位置。二者通过同一个大地坐标系统建立联系。GPS可以为GIS及时采集、更新或修正数据。

2)GPS和GIS结合的方式和应用。第一,GPS(单机定位)+栅格/矢量电子地图。这是早期的结合方式,主要用于导航、查询。但由于精度的问题,单机定位大多被差分技术取代。第二,GPS(差分定位)+栅格/矢量电子地图。用于监测网络,指挥系统。第三,GPS(差分定位)+动态图层动态数据更新。动态图层接收GPS的定位测量数据,经处理后,以坐标形式对地图进行更新[2]。在实践中,两者集成还可用于、公安侦破、交通指挥调度等。

2.4 “3S”集成

1)“3S”理论集成。自动、实时地采集、处理和更新数据,智能式地分析和运用数据,为各种应用提供科学决策咨询服务无疑是“3S”集成追求的目标。“3S”整体集成包括以GIS为中心的集成方式和以GPS/RS为中心的集成方式。前者的目的主要是非同步数据处理,通过利用GIS作为集成系统的中心平台,对包括RS和GPS在内的多种来源的空间数据进行综合处理、动态存储和集成管理。同样存在数据、平台(数据处理平台)和功能3个集成层次,可以认为是RS与GIS集成的一种扩充。后者以同步数据处理为目的,通过RS和GPS提供的实时动态空间信息结合GIS的数据库和分析功能为动态管理、实时决策提供在线空间信息支持服务。该模式要求多种信息采集和信息处理平台集成,同时需要实时通信支持,故实现的代价较高[1]。

2)“3S”集成的关键理论和技术。单纯从软件实现的角度看,开发“3S”集成系统在技术上没有多大的障碍。目前,一般工具软件的实现技术方案是:通过支持栅格数据类型及相关的处理分析操作以实现与RS的集成,而通过增加一个动态矢量图层以与GPS集成[2]。但是,在理论技术上还存在许多问题,李德仁认为“3S”集成需解决的问题主要有:“3S”集成系统的实时空间定位;“3S”集成系统的一体化数据管理;语义和非语义信息的自动提取理论方法;基于遥感影像的GIS数据库的快速更新方法;可视化技术理论与方法;系统中数据通信交换;系统设计的方法及CASE(Computer Aided Software Engineering)工具的研究;系统中基于客户机/服务器的分布式网络集成环境[3,4,5]。

3)“3S”集成的应用。“3S”集成已经在测绘制图、环境监测、战场指挥、救灾抢险、公安消防、交通管理、精细农业、地学研究、资源清查、国土整治、城市规划和空间决策等领域获得了广泛的应用[5]。随着对“3S”技术研究的不断深入,其应用领域还在不断扩大。

3 “3S”技术集成的实际应用

目前,河南省测绘局地理信息中心与中测新图(北京)遥感有限公司合作开发的河南省三维遥感影像应急指挥系统就是一个例子。系统采用地理信息系统技术(GIS),多源数据集成技术,海量空间数据库构建技术,三维可视化技术,依托河南省人民政府应急平台软硬件环境,利用覆盖河南省的2.5 m的SPOT-5卫星影像,1 m的IKONOS卫星影像,0.6 m的Quick Bird卫星影像等获取正射影像图(DOM)叠加数字高程模型(DEM),并且添加专题数据建立多尺度、多分辨率的满足网络三维快速浏览的影像数据库,为应急管理和指挥调度提供河南省三维空间信息支持以及三维快速漫游。当某地区发生特殊情况时,全球定位系统(GPS)可以迅速锁定目标,利用三维GIS技术的便捷分析查询功能集成GPS导航功能,实现基于三维影像的出行导航,由于基于目的地具有三维影像特征,使地图更加直观,使得救援人员快速到达目的地,从而最大限度地减少损失。遥感技术还可以以数字图像方式提供城市范围内道路与相关因子动态变化的信息,也可以在GIS中作为导航电子地图使用。

4 结束语

建立以“3S”技术为支撑的现代测绘体系,是实现测绘技术和产业向着集成化、数字化、自动化和智能化发展的正确道路。近几年正是地理信息技术产业发展的关键时期,以“3S”为支撑的技术体系必将在地震防灾、基础设施、移动导航等领域发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]毛政元,李霖.“3S”集成及其应用[J].华中师范大学学报:自然科学版,2002,36(3):385-388.

[2]张正栋,邱国锋,郑春燕,等.地理信息系统原理应用与工程[M].武汉:武汉大学出版社,2005.

[3]李德仁.RS,GPS与GIS集成的定义理论与关键技术[J].遥感学报,1997,1(1):64-68.

[4]席科,李明德,张香娟.RS与GIS的结合在生态环境质量评价中的应用[J].测绘与空间地理信息,2007,6(1):38-42.

7.3S技术在传统地理实习中的应用篇七

关键词：3S技术,地质地貌识别,植被识别,旅游规划管理

地理学是一门理论性和实践性都很强的科学, 突出特点是综合性、区域性和实践性。地理学与其他学科教学的一个重要区别就是需要野外实习。野外实习对于地理专业的学生来说, 是一种有效愉快的学习方式, 是通过实地考察实践整合地理概念和理论的一个重要途径, 也是学生理解课堂地理知识的最好方法, 野外经验同时也是一个地理专业学生应该具备的基本素质。所以野外实习对于地理教学有着重要的作用, 是连接课堂教学和非课堂教学的桥梁。因此, 在野外实习的教学上, 教师优化教学手段, 不但可以调动学生学习积极性优化教学效果, 更可以加强学生自主学习能力, 丰富学生野外实习经验。

传统的地理实习是教师根据实习目的选择合理的实习地点和路线, 通过地形图、罗盘等工具进行导航定位, 到达指定观察点进行学习讲解。然而, 这些传统辅助工具存在一些不足, 例如:高精度地形图不易获得, 罗盘操作精度不高。在野外行进时, 尤其在地形复杂的地区, 空间定位和方位识别的准确性和快速性是决定野外实习效率的重要因素。与此同时, 学生通常是在事先勘测的路线上进行实习, 这就容易造成对实习区域地物信息、地质地貌现象的不完全认识。

空间信息技术的飞速发展, 使现代地理学从常规的野外采样观测向“天—空—地”立体化动态监测方向发展。随着3S技术的发展, 3S技术一体化集成日趋成为发展的主流, 在野外地理实习中发挥的作用越来越明显。遥感技术由于其范围广、速度快、信息广的特点, 已经成为当今空间信息获取和更新的一个重要手段和工具。GPS则有着精度高、操作简便、提供三维坐标、观测时间短、全天候作业等的特点, 在定位及导航方面扮演了重要的作用。GIS作为3S技术的核心, 可以对空间信息和属性信息进行信息管理、定量分析、综合评价以及辅助决策服务。3S技术宏观、快速和准确的特点弥补了传统工具在野外实习时的不足, 对学生综合理解掌握3S技术以及野外地理实习效果的提高都发挥了重要的作用。

1 遥感技术和GPS在地质地貌识别中的应用

卫星遥感图像直观、综合、宏观的特点, 不仅在岩性识别上有着很重要的作用, 在地质构造方面, 也提供了大量的地质信息。经过计算机图像处理技术的增强图像, 能够突出这些地质形迹, 客观形象地反应了区域构造特征与差异, 为分析地质构造开拓了一个崭新的技术途径。而GPS则可以对典型地质地貌观测点进行快速、准确地导航定位, 改善野外实习效果。GIS技术则可以实现各种专题图的数字化, 建立图形和属性相结合的数据库, 制作专题制图, 尤其是利用DEM高程数据, 还能使各种专题制图立体显示, 提供了多视角、多层面观察分析地形地貌的新途径。

本次以柳江盆地为例分析遥感技术在地质地貌实习中的应用。柳江盆地位于秦皇岛市区之北的抚宁县境内, 属石门寨镇管辖。总面积约180 km2, 盆地中心南距秦皇岛市23 km。在柳江盆地范围内, 各时代地层的发育具有代表性且连续出露, 岩石类型也较齐全, 地质构造清晰直观, 外动力地质作用现象较多。

1.1 遥感技术识别岩性和地质构造

露头是指在地面能够看到的岩石、矿体、地层和地质构造。在地质构造的实习中, 遥感影像对露头岩性的识别有着不可估量的作用。对于大型区域性地质构造在地面实习中不能窥其全貌, 而遥感影像从几百米、几千米的空中或几百千米的空间获取的信息, 则能够反映区域构造总体特征。学生通过色调、形状、纹理、大小等解译标志辨识露头, 从宏观的角度掌握实习区域的地质构造。例如:利用遥感影像识别柳江盆地规模较大的褶皱区和区域断层现象。褶皱构造由一系列的岩层构成, 这些岩层的软硬程度有差别, 硬岩成正地形, 软岩成谷地, 在遥感影像上会形成不同的色带 (见图1) 。而断层是一种线性构造, 在遥感影像上表现为线性影像 (见图2) , 通常有两种表现形式:一是线性的色调异常, 即线性的色调与两侧的岩层色调都明显不同;二是两种不同色调的分界面呈线状延伸。

在岩石岩性的识别上, 由于不同岩石的反射光谱有差别, 在遥感影像上, 不同类型岩石的色调往往也不相同。同时, 在内外营力的共同作用下, 岩石会组合成不同的形状, 这也是识别岩石类型的重要标志。沉积岩最大的特点就是成层性, 胶结良好的沉积岩出露充分时, 可在较大范围内呈条带状延伸。在高分辨率的遥感影像上可以显示出沉积岩的走向和倾向;岩浆岩多呈团块状和短的脉状;变质岩是由岩浆岩和沉积岩变质而来, 在遥感影像上的显示特征与原始母岩的特征类似, 由于经受过变质, 其影像特征更为复杂。图3可以看到不同的岩石在颜色、纹理上有明显的差异, 其中A处为沉积岩, B处为变质岩, C处为岩浆岩。

利用遥感影像除了识别大规模地质构造和实习地的岩石岩性, 还可以识别一些地貌特征, 比如河流的切割、山地河谷出口处、冲积-洪积扇的分布。如果仅仅通过传统的野外实习方式, 没有遥感影像的辅助, 很难从整体上对实习区的地质地貌特征有一个比较全面、正确的认识。

1.2 GPS进行空间定位

在野外地质实习过程中, 涉及很多与定位和导航有关的内容。在传统的地质地貌实习中, 学生一般采用地形图定位方法, 根据地形图进行后方交汇定位, 在缺少明显参照物或天气不佳的情况下, 很容易产生较大的定位误差。而GPS定位方法比传统的人工定位更快速、准确, 尤其是在地形复杂或过于平坦无辨识标志的地区更能显示它的优势。通常学生不能熟练掌握辨别方向的方法, 更加需要GPS仪器进行导航, 只需要在设定好目标位置。按照GPS会提供导航信息, 学生只需要按照顺序依次前往定位点即可, 并且GPS还会给出在某一路口转向的信息。因此, 在GPS的导航帮助下, 学生在野外的实习中效果有所提升 (如图4) 。

2 遥感技术在植被地理实习中的应用

雾灵山国家级自然保护区位于河北省兴隆县北部, 地理位置位于东经117°27′～117°35′, 北纬40°30′～40°36′, 总面积143km2, 海拔2116.2 m。雾灵山植物种类繁多, 植被覆盖率高, 由于山体高大、地形复杂, 植被垂直分带的现象和随地形的变化均十分明显。观察植被分布特点是雾灵山植物地理野外实习的重要目的之一, 传统的植物地理野外实习在植被类型的识别上, 一般采用抽样调查的方法, 以此估计推断此类群落整体, 不可能对各种植被及其生态条件作全面观察。

由于受到植被内部组织结构、土壤水分等因素的影响, 不同植被类型在遥感图像上的像元亮度值就会呈现不同的范围, 加上不同植被类型在纹理信息、分布信息、面积信息等属性各有不同。因此, 借助于遥感影像可以直观地识别雾灵山植被类型及其分布特点, 进而帮助学生更直观、精准地分析植被分布特点。例如, 雾灵山气候垂直变化明显, 形成了不同的温度-湿度组合和植被类型, 导致植被的垂直分布规律十分明显。由于山体成东北-西南走向, 山体阴阳坡差异也很突出。阳坡植被大致可以分为低中山松栎林带、中山针阔混交林带、山地草甸带三个带。低中山地带森林植被多遭破坏, 占优势的植被类型为中生和旱生中生落叶灌丛, 中山针阔混交林带主要分布着以云杉占优势的针叶林, 由于人为影响, 针叶林呈散生状态存在。山地草甸带植物群落较多, 垂直分布较为明显。

3 GIS技术在旅游规划管理中的应用

野外实习是旅游开发和规划教学环节的重要组成部分。黄山地区旅游规划实习主要旨在通过对黄山地区旅游景观的构成、特征的分析和对主要旅游资源的调查评价进而学习掌握旅游开发规划的基本技能。GIS技术在旅游管理的野外实习中的应用主要包括:旅游资源的开发和旅游线路的规划设计。

旅游资源的调查涉及资源信息的获取、汇总管理及分析制图。由于旅游资源分布的广域性决定了调查研究的覆盖面广, 传统的方法受到人力、物力及自然条件等制约, 覆盖面不足且精度低。一个地区是否具有开发的价值, 受到很多因素的制约和影响, 传统的人工记录管理资源数据的方式使得分析评价缺乏综合性, 而GIS恰恰弥补了这种不足。可以通过选取地理条件、景观资源、交通便利性、周围环境开发程度等各种重要制约作用的因子, 利用GIS空间分析和叠加功能评价旅游开发适宜度。

在旅游线路的设计上, 通过GIS的路径分析功能, 可以筛选出路径合理的旅游资源进行组合, 这种路线选择方式避免了人为分析设计的主观性, 可以选择出最优的旅游线路。图5为以黄山风景区为例, 选取所需旅游景点, 得到的时间较短, 费用较少, 线路利用率较高的最佳路线。

4 结论

3S技术在野外地理实习中发挥了不可替代的作用, 不仅提供了宏观、清晰的影像信息, 快速、准确的定位导航服务, 而且能够科学、定量地整合地理信息进行评估分析, 大大提高了学生野外实习的效果。

参考文献

[1]陈述彭, 赵英时.遥感地学分析[M].测绘出版社, 2009.

[2]梅安新.遥感导论[M].高等教育出版社, 2010.

[3]赵荣, 孙鹏.GPS技术在野外地质实习中的应用[J].数字技术与应用, 2011 (8) :45.

[4]土壤-植物系统地理学——雾灵山野外实习讲义.

8.3s技术的应用实训报告篇八

摘要：在土地执法监察活动中，运用3S技术能够有效实现不同时期的遥感图像的翻译叠加。将遥感影像与疑似变化图斑配置投射到GPS技术中，能够使用GPS定位的方法找到土地中定位点的位置变化情况，从而准确地测量出变化地块的使用情况，最终实现计算机成图操作，使用GIS分析件库技术，能够完成执法监测的技术优化。本文根据土地执法监察中3S技术运用特点展开讨论，提出几点有利于土地执法监察力度提高的可行性措施。

关键词：土地执法；监察手段；3S技术；应用研究

在执法活动中，技术人员使用3S定位服务方法，可以通过添加地图，进行GPS环境下的地图对比等辅助性核查功能的表达，既提高了核查的准确性，还能够同时带信息提示的数据录入方式实现数据录入活动的高效快捷。使用GIS技术对两图像进行深入的对比和分析，可以提取到疑似类型的图像变化斑点。

一、在土地执法监察活动中使用3S技术较传统技术的优势

在土地执法监察活动中使用3S技术具有一定的优越性，比传统类型的手工作业方法更加精准。从作业核查的方法优化来看，使用传统技术手段中的手工作业监督，技术人员采用卫星遥感监测数据直接进行检查，一个地块有时与临近地块区分不开，往往需要几个小时才能够找到与之区分的检查板块区域。有时找到了影像中所示的地块，但是经过实地对照我们却发现数据上根本找不到準确的信息。

从手工作业的传统作业方法运用来看，我们发现以往的数据存储管理都是基于图件和电子表格的形式来作业的，无法实现数据的长久保存。基于表格的手工统计和分析方式工作量比较大并且工作内容很繁琐。采用新型的3S土地监察定位技术，却能够在系统应用中提高工作效率。在高分辨率卫星遥感监测数据的活动中，其数据质量比较高，并且可以再通过系统精确的图斑实现导航与定位服务。技术人员可以子啊几十秒内开展导航定位，几十分钟甚至十几分钟就能够到达准确的核查现象。在图形及属性数据都集中存储管理的活动中，为了方便技术人员维护、应用，系统将会自动进行表格汇总与统计分析，从而满足其对于土地执法成果迅速地进行汇总与分析的需求，实现土地监察执法中的时效性需要。

二、土地执法监察中的3S技术的具体应用探究

（一）加强地图图斑数据库建设

由于新型的定位技术使用GPS远程卫星定位技术，能够有效地实现陆地地图的信息数据记录，而且能够确保在数据录入的过程中，就能够进行数据逻辑的同步检查与实时数据库的对比检索与查询。在土地检察执法活动中，采用3S技术进行土地数据的对比分析，能够及时提醒工作人员采用正确的执法方案，及时地修正自己的执法操作方式，为执法活动提供强有力的证据支撑。并且采用3S技术能够实现地质条件信息规划的逻辑自动检查，能够确保定位和目标刻入的精准性，不必在返工和检查。

在土地执法活动，进行监察多源数据的获取与分析，能够提高执法活动的针对性。在多源数据获取中，可以使用DRG/DEM地形图处理技术实现定位精准性建设。在TM-SPOT“旧时相”环境应用分析活动中，可以采用3S技术，能够确保影响纠正的精准性。

（二）基于遥感数据进行执法

在3S技术的运用活动中，进行定位信息的配准与镶嵌融合，能够适应复杂环境下的执法活动的变化发展。采用Gis信号处理Geoglobe数据工具，能够实现三维建模方式应用。使用GEOMODEL地域符号库管理，强化执法区域空间数据建库工作。在执法服务活动中，Geoglobeweb要素服务及配置工具能够为机动巡查和重点排查监控活动服务。采用卫星遥感监测方式，实现执法区域土地信息数据的获取，采用卫星影像获取及影像处理方式实现疑似图斑的提取，对现场情况进行勘察，采用叠加用地报批的方式，实现规划报建数据库的空间信息分析，最终进行档案信息核实，从而建立违法图斑库。有效地利用土地执法信息库，能够有效地缩短土地执法考察的时间。在空间信息叠加分析活动中，技术人员需要对台账与卫星遥感监测的相关信息进行关联处理，从而实现客观指标数据的表达与计算。

（三）重视进行影像纠正

不同时期的遥感图像需要技术人员使用DRC技术，进行影像纠正，在土地利用变化的过程中，完成变化表示与分类信息的准确提取。在土地利用变化图斑建设过程中，技术人员需要根据与土地变更的方式，实现变更资料的抽样调查比较。在GPS技术的野外抽样检测活动中，技术人员应该在多个点中进行信息采集，从而在最大程度上进行错误和信息的修正。在影像判读样本库的数据建设活动中，技术人员应该根据调查资料的数据与图斑数据库中的信息进行对比，从而得到精准度更高、更加正确的评价。在动态监测结果的分析与运用活动中，技术人员应该根据动态监测的结果，进行应用成果的详细分析。

四、结束语

在执法监管活动中，工作人员一定要按照规范的流程进行操作，从审批数据匹配建设中，实现差异图斑的认真核查。最后根据统计分析的数据，进行专题图板块的制作，最后编写完整的工作报告，并且将工作报告的成果加以整理，从而完善遥感动态监测的流程。

参考文献：

[1] 邱国庆，蔡冠生.GIS和GPS技术在国土资源执法监察工作中的应用[J].国土资源信息化，2009（4）.

[2] 易映辉，李友丰，朱雪辉.基于GIS的土地执法监察管理信息系统的设计[J].测绘科学，2009（S2）.

作者简介：

9.3s技术的应用实训报告篇九

1 我国矿山测量现状

商品经济时代, 采矿业建立了更加复杂的运营管理体系, 所产生的数据信息量越来越大。其中, 矿山测量作业范围更广, 对原始数据收集与处理要求更高, 限制了矿区测量系统操作的可持续进行。此外, 尽管计算机测绘自动化应用于矿山测绘, 但传统数据库存储量有限, 无法适应大流量数据调配工作要求, 并且容易导致数据流通受阻等问题。未来, 我国矿山测量必须研发出新型平台, 为实地测量操作提供指导依据。

2 3S技术应用特点

自动化是当今社会流行趋势, 也是测绘的发展方向, 使用计算机与互联网技术, 建设企业内部的信息管理平台, 有利于实现企业数据资源的一体化建设。对于在自动化测绘中, 遇到的电脑软硬件存在的或发现的异常情况, 应该加以及时管理和修复, 对系统进行实施维护, 方能保障企业数据系统的安全。

(1) 数据性。为了综合保障矿山测量结果的准确性, 安全保障措施应该在不同层次进行开展, 用户层、物理层、网络层都应该加以防护。3S技术数据库设计在数据库中占据重要的一环, 是数据库的根基所在, 只有做好设计工作, 才能为日后的维护、管理等其他工作带来方便, 如果数据库的原始设计不够优秀, 不仅会带来许多不便之处, 而且对于系统开发也会带来较大的阻碍。

(2) 安全性。数据库中存储着各类数据, 其都具有不同的敏感级别和重要等级, 这些数据能够被具有不同等级权限的系统用户共同使用, 因此, 必须做好安全措施, 其主要有使用权限的设置、远程访问限制以及数据审查等的安全。3S技术进行矿山测量实现了数据的安全性, 在测量阶段完成各类数据操作, 体现了矿山开发与利用机制的一体化发展, 减少了不必要的资源浪费。

(3) 智能性。对于3S技术来说, 智能安全系统对测绘区设施起到了相应的保护作用, 增强了设备的抗故障能力。测绘系统应用于测绘院是技术创新产物, 基于测绘院信息化改革进程加快, 测绘系统控制模式进一步升级, 3S系统是测绘系统控制的先进技术之一, 具有人工智能、自主识别、快速控制等特点。

3 GPS技术用于矿山测量

全球定位系统 (GPS) 可在全球范围内实时进行定位、导航的系统, 称为全球卫星定位系统, 简称GPS。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统, 能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息。

(1) 人工定位。人工智能技术改变了人们的社会实践活动, 借助智能网络建立相对稳定的监控平台, 不仅降低了值班人员阅读测绘数据信息的难度, 也加快了测绘数据信息处理的操作流程。为了满足现代测绘院安全体制建设需求, GPS技术利用智能系统辅助测绘操作是必然趋势, 这将成为测绘院数字化建设不可缺少的一部分。

(2) 定位监测。GPS具有多层次的安全监测, 首先是要通过信息的确认才能进入系统, 其次进入系统查询之后, 系统被查询出的数据是具有定向性的, 实时地监测其发出的数据是否具有安全隐患和泄露风险。不仅如此, GPS技术还通过加入不同的物理层, 将原始数据进行多次循环测试处理, 在矿山测量中构建数字化控制模型, 为矿山测量数据控制提供可行性指导, 这样又对安全风险保障等级提高很多。

(3) 智能测绘。GPS技术是智能测绘区必备设施, 可对测绘区提供安全防护、自动调控等多方面功能。公告管理模块是人工智能改造的新系统, 为测绘系统自动识别提供了科技化措施。对于使用者来说, 测绘区必须配备专用设施作为控制平台, 以及时调整测绘内外区域的控制流程, 减小人工参与设备调试难度。新测绘系统具有多方面的可靠性, 解决了传统测绘设施应用存在的不足。

4 GIS技术用于矿山测量

地理信息系统 (GIS) 有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下, 对整个或部分地球表层 (包括大气层) 空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

(1) 网络化控制。GIS技术是测绘院信息化必然产物, 利用新数字技术建立监控平台, 及时关注测绘院各个场所的实时动态。由于人员、设备、技术等方面因素, 测绘院监控系统存一些问题, 影响了监控系统功能发挥。GIS技术核心在于人与机器之间的交流, 安装专业机器参与网络化控制进行, 在计算机中心平台中形成相对稳定的认证技术, 促使人与机器之间的双向交流。

(2) 区域化控制。GIS技术是测绘系统的新技术, 对测绘院监控测绘数据信息自主筛选与分割配发, 并且创建出了世界领先的采矿企业相关安全管控平台。测绘院区域改扩建范围不断增加, 传统测绘院监控平台难以达到预定要求, 新网络模式将在监控流程中得到进一步延伸, 这些都奠定了网络化监控模式的应用价值。

(3) 数字化存储。随着GIS技术不断发展, 测绘系统开始添加智能存储模块, 主要用于文件传输识别与记录控制, 为后期扫描识别提供正确依据。存储模块是由微型数据库构建的录入平台, 完成对人员身份识别与存储工作, 进而提升存储器结构的可利用空间。智能存储是不可缺少的一种技术, 可针对不同测绘数据提供相应的存储模块。

5 RS技术用于矿山测量

遥感技术 (RS) , 遥感技术是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地理的电磁波信息, 并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理, 从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术, 可用于植被资源调查、作物产量估测、病虫害预测等方面。

(1) 视频遥感。RS技术是信息化建设的先进趋势, 利用智能技术完善测绘区域调控模式, 为区域人员提供了诸多便捷性。我国矿山规模呈现扩大化发展趋势, 对测绘系统使用功能要求越来越高, RS技术用于测绘院改造是必然趋势。视频智能控制是测绘系统升级改造的基本思想, 一切改造必须立足于测绘设施的安全功能。

(2) 测绘遥感。信息科技支持下, 测绘院测绘系统朝着智能化方向转变, 用机器取代人工完成测绘数据分析与处理工作, 及时发送测绘院有关的数据信息, 为安全管理工作提供了真实依据。测绘院经营模式改革是社会各界普遍关注的问题, 这不仅影响测绘院内部测绘活动有序进行, 也影响着测绘系统在经济行业中的作用。

(3) 数据遥感。测绘院长期注重规划管理工作, 对测绘系统缺乏重视, 设备更新缓慢或老化, 限制了测绘数据监控的精确性。早期测绘数据监控依赖于计算机技术, 基本满足了测绘院内部监控操作要求。新时期RS技术建设进程加快, 对矿山设定在线数据分析与处理, 使用者能够选取不一样的连接模式来完成遥感操作。

6 结论

总之, 矿山测量与开发过程中, 3S技术是信息系统平台运行的新方式, 采用多元化技术执行设备控制方案, 取代人工参与测绘设备操控具有广泛的灵活性。智能测绘区测绘系统自动化识别中, 利用人工智能技术完成操控指令, 摆脱了传统设备控制模式不足。

参考文献

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[5]王攀峰.绘图技术在矿山测量中的应用分析[J].内蒙古煤炭经济, 2012 (06) .

10.3s技术的应用实训报告篇十

1、黑龙江农垦勘测设计研究院 150090；2、黑龙江农垦勘测设计研究院 150090

摘要：随着社会市场经济的飞速发展和科学技术的发展和完善，很多的领域都广泛的应用现代技术。现阶段在进行水文信息化管理过程中广泛的采用3S技术，并取得了较好的效果。本文首先论述了3S技术的内容和基本原理，其次介绍了水文信息化管理的内容，最后对3S技术在水文信息化管理中的应用进行探究。仅供交流借鉴。

关键词：3S技术；水文信息化管理；内容；应用

水文信息化管理离不开3S的技术支持。水文信息化管理平台通过整合3S技术功能，综合应用3S技术及其基本原理，将其应用于水文信息采集、信息传输、信息存储、信息服务。

一、3S技术在水文监测中应用的必要性

3S技术是全球定位技术GPS、遥感技术RS以及地理信息系统GIS技术的总称，这三项技术在水文监测中发挥着重要的作用，而且有着不同的功能以及应用范围，与传统的检测技术相比，其有着较多的优点，是科技不断发展的产物，也是水文监测行业不断发展的必然趋势。3S技术也存在着一定缺陷与不足，在应用的过程中，需要结合水文监测的环境以及实际情况。通过实践证明，在水文监测中应用3S技术有着必要性，首先其符合我国水资源的发展形势，可以改善我国水资源紧缺的现状，我国虽然水资源丰富，但是由于人口数量比较大，所以人均水资源的占有量还不足世界平均水平的1/4，为了改善我国水资源的紧缺的现状，必须提高水资源的利用率，避免出现资源浪费等问题。利用3S技术可以提高水位检测的准确性，在监测的过程中，对周围环境影响较小，也不会污染水资源，在传统的水文监测工作中，可能会对周围居民的正常生活产生负面影响，这激化了水资源供需的矛盾。将3S技术应用在水文监测工作中，可以解决传统水文监测中存在的问题。在现代化的水文监测工作中，将3S技术与水文监测有效的结合在一起，促进了水文监测行业的发展。另外，应用3S技术受到的限制与制约也比较少，其获取信息的途径比较多，与传统的人工测量技术相比，在信息获取与处理方面体现出了较大的优势，实现了质的飞跃，所以，3S技术在水文监测中有着良好的应用价值。当然，3S技术在应用的过程中，也在不断的创新与改进，其在水文监测工作中发挥着作用越来越大，所以，在水文监测行业应用3S技术是很有必要的。

二、3S技术在水文监测中发挥的作用

3S技术包括GPS、RS以及GIS技术，其可以实现对地面情况的监控，在测距时，不但准确性高，而且花费的时间比较少，具有高效的优点。利用3S技术还可以实现动态观测，利用自动化技术，能对监测场地进行24h全天候观测，这节省了水文监测行业的人力资源，降低了监测的难度，有利于提高水文观测的准确性。利用RS遥感技术，可以借助卫星以及航天技术对场地进行检测，其具有监测范围广、采集信息速度快的优点，有效的缩短了水文监测的周期。地理信息系统IS的组成要素包括计算机软硬件、数据以及用户，地理信息系统涉及到很多学科的渗透与交叉，如地理学、统计学、测绘学等，地理信息系统作为一个完整的计算机系统所处理和分析的数据与地球表面的位置是息息相关的。3S技术或者三者的集成技术在社会发展中被广泛运用并发挥着重要的作用，其中水文行业中对3S技术的应用也十分活跃，并且在不断的研究与实践中，3S技术在水文中发挥的作用也将越来越重要，

三、水文信息化管理内容

水文信息采集、传输、储存和服务等应用开展的业务是水文信息化管理的主要内容。而对水文信息的分析、统计、预报、预报和评价等功能是水文信息化管理应用系统包含的主要内容。

1、水文信息采集

由卫星、传感器、遥感和监测等仪器组合而形成的是水文信息采集系统。信息采集系统是水文信息化的基础，而水位、流量、蒸发、降水和水质等是采集的主要水文信息类型。传感器微电子技术是实现水文信息采集的基础技术，各类信息通过传感器转化为电子信号，然后通过传输系统将电子信号传到数据中心，同时还能实现对测站的远程控制。获得更多种类的信息和更大失控尺度的获得是水文信息采集系统构建的主要目的，通过拓展水文、时间和空间三个要素来提高获取水文信息的能力。

2、水文信息的传输

传输网络系统、有线传输和无线传输等三个部分共同组成水文信息的传输系统。而现代通信技术、网络技术和计算机应用技术是实现信息传输的基础技术，信息传输的主要是媒介是借助短波数传和通信卫星等设备，在此基础上，高效完整的通信网络系统得以构建，水文信息传递的准确性、时效性和可靠性也得到全面的实现。

3、水文信息的存储

将各类水文信息储存于数据库就是水文信息存储系统。分布式储存系统是水文信息主要利用的是形式，自动采集和信息化处理海量的信息，水文信息数据库建设得到实现，同时促使水文信息数据的分类、存储和管理也得到实现。

4、信息服务

通过图表和数据等基础性的服务功能进行管理抗旱、水资源配置和防汛就是水文信息的服务系统。水文信息是基础信息的一种，被广泛的应用在水利行业和社会经济建设过程中。水文信息为抗旱和防汛工作提供科学的决策依据，及时的水文信息和水文分析预报成果都能够提供；在涉水事物管理中，包括属水资源配置工作中，提供基础性事物管理的是水文信息服务。

四、3S技术在水文信息化管理中的应用

1、站网管理系统

通过及时的调整站网的布局，作为一种工具提供给掌握水文信息的动态监测系统，充分实现对各类水文站、报汛站、遥测站个地下水监测站的动态管理。

2、洪水预报系统

通过3S技术的使用，实现分析处理雨水情信息、过滤计算预报参数、优选比较预报方案、整合参考专家经验、综合分析预报成果、分析预测洪涝灾害、综合输出预报结果、检验分析预报成果，实现精度洪水预报及其预见期。

3、蓄滞洪区洪水演进系统

在二位数字地形图和三维数字模型上将各种经济社会信息、生态信息和水文要素进行叠加，综合的表达各种地理实体和水文要素的空间分布，全面的分析洪水的演進过程，同时统计估算经济损失。

4、枯水期径流预报系统

分析研究枯季径流涞水的规律和气候特征，枯水期径流预报模型的构建通过使用水文方法和水文气象法，为调度和管理水资源提高良好的服务。

5、地下水管理系统

在地下水水流测试模型的基础上，可视化形式的反映地下水位和水位的变化情况，区域内数量是否均衡也要综合分析，还要综合分析科学调度和优化配置水资源。

五、结语