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3S技术应用现状浅析

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2019-09-06


RSGPS与GIS技术,简称3S技术,是遥感技术(RemoteSensing,RS)、地理信息系统(GeographyInformationSystems,GIS)和全球定位系统(GlobalPositioningSystems,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。

 

一、3S技术应用现状

3S技术是获取、处理、分析、管理、精确定位具有空间数据特征地物信息的一种信息技术手段,在精准农业、林业、土地、水利、生态学、灾害、城市规划、采矿、石油、军事等多种领域的开发、调查、评价、检测、预测中发挥基础和信息提供的作用,为决策科学化提供依据和保障。

 

1. 应用在林业领域

3S技术的应用从根本上改变了传统的森林资源信息管理的方式,成为现代林业经营管理的崭新工具,其在林业领域的应用研究主要有森林资源信息管理、森林经营优化决策、森林分类经营区划、森林防火、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、森林保护、森林资源管理网络、精准林业等诸多方面。

 

通过高分辨率的地理信息系统技术和遥感影像识别技术,再加强森林资源的二类清查,能够有效提高调查精度,3S技术可为用户提供内容丰富的虫情资料和及时精确的基础资料。

 

在用于害虫监测管理时,可以将地形地势图、土壤类型图、植被类型图、水系分布图、病虫分布图等做成不同的图层,简称空间数据库;把发生量、危害程度、各种气象因子等建成相关数据库。利用GIS的空间数据操作和图形处理分析等功能,丰富了病虫害暴发、危害、扩散等信息,从而制定相应的管理决策,开发更加有效的森林病虫害监测管理信息系统

 

2.应用精准农业领域

精准农业又称精细农业、精确农业、精准农作和处方农作。是近年来国际上农业科学研究的热点领域,实际上是主要应用3S技术,还有作物生产管理辅助决策支持系统和智能化农业机械装备技术,在定位采集地块信息的基础上,根据各地块土壤、水肥、作物病虫害、杂草、产量等在时间与空间上的差异,进行相适宜地耕种、施肥、灌水、用药,其目的是以合理的投入获得最好的经济效益,并保护环境,确保农业可持续发展。

 

简单地说:精准农业就是利用RS作宏观控制;用GPS精确定位地面位置;用GIS将地面信息(地形、地貌、作物种类和长势、土壤质地和养分、水分状况等)进行储存,按区内要素的空间变量数据,精确设定最佳耕作、施肥、播种、灌溉、喷药等多种操作,变传统的粗放型经营为精细生产。

 

3.应用在土地管理领域

1在土地资源调查中的应用

利用3S技术、遥感技术快捷、实时、高效地获取土地利用变化信息;GPS快速准确采集土地利用变化图斑的空间位置GIS对采集的数据进行编辑实现数据管理自动化,将三者有效地结合起来,能较好地改善传统土地调查手段的不足。

 

2在地籍测绘中的应用

3S技术对于地籍信息数据源的遥感影像分析处理、内业建库、外业调绘等有重要帮助。特别是对于权属境界、田坎系数等的测绘非常精确。

 

3S技术在我国土籍测量主要是采用航空、航天的遥感技术,以农村的土地调查为例,以1:1万比例尺为主。遥感技术利用航空、航天遥感技术,可以及时从中获取来自遥感有效客观的地面影像,用于调查和测量主要也是靠来自于遥感图像的有效信息。

 

在土籍测量中主要是根据多平台、多波段、多信息源的遥感影像,实现现势性遥感影像的全覆盖,必须使用3S技术才能达到这一目的。随着计算机和遥感技术的逐步成熟,3S技术已经被广泛地应用在了我国土地地籍测绘工作中

 

3)在土地总体规划中的应用

通过GPS和遥感技术直接获取土地信息,得到理想数据,将数据录入GIS系统,建立土地利用空间信息系统,便可以为土地规划提供系统的数据源参考。同时我们利用强大的分析和处理功能,可以对土地利用现状进行分析评价,进行土地利用远景规划;利用GIS的可视化功能,实现对规划设计的结果进行模拟显示和分析,为进一步完善和优化规划设计提供信息。

 

4.公路勘察设计中3S技术的应用

 

传统的道路测绘一般是测量地区小比例地形图及定线后在用经纬仪全站仪等测量线路两侧1;2000 地形图,随着 3S 技术的发展尤其是有 GPS(定位装置)和IMU(惯性测量装置)的机载激光雷达、无人机等立体测图精度不断提高,使测图工作变得高效、快速。道路测绘人员只需要进行在外业布置几个的像控点的简单外业作业。然后通过内业进行解析空中三角测量解算获取加密点的平面坐标和高程,其特点是不受通视条件限制摄影测量平差时,测区中误差较小,区域大小对测绘精度影响不大。而且无人机生成的影像对进行效果图的制作提供了很大便利,为方案的汇报和道路效果图展示提供了很大便利。

 

近几年来 GPS 静态测量被广泛应用到道路平面和高程控制测量上,相比传统的导线测绘 GPS 静态测绘克服了距离角和度产生的误差累计使平面和高程控制更加准确。被近几年国家对环境保护越来越重视在公路建设时越来越重视与周围环境的结合,传统的路线调查费时、费力。随着无人机等航空摄影测量和 RS 遥感的发展,可以通过区域航摄或遥感生成的影响对周围环境进行判读这大大减少了外业工作时间提高工作效率。

 

测绘科学技术尤其是 3S 技术对公路的勘察设计产生了巨大的变革,在公路勘察设计中的重要性是不言而喻的,随着 3s 技术的不断发展和完善,公路勘察设计将更加准确、快速、高效。

 

随着3S技术的发展与应用,其已深入到各个领域的各个方面,比如3S技术在城市规划、公路路政管理、生态环境监测、数字水利、遗址探查等诸多方面都得到了广泛的应用。

 

由于GIS、GPS和RS在功能上的互补性,3S技术的集成在各个方面取得了不少的成绩,3S集成技术也获得了广泛的应用,但仍有许多尚待解决的问题。3S集成技术并非完全意义上的集成,而且大部分是两两结合,在统一的平台下,相互间的功能互补和数据转换,它们之间还是相互独立。

 

即使所谓的3S集成也是表面上的集成,要实现真正的技术的集成,就必须使数据的格式一致从而能够很好的转化。只有把这三种技术充分结合起来,才能更有效地应用于各行各业,更有力地促进这三种技术的发展。

 

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