第1章3S技术基本概念和基础汇总

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1、3S技术与应用技术与应用理学院地理系理学院地理系冯恒栋冯恒栋1.1 地球信息科学地球信息科学1.2 3S技术概念技术概念1.3 3S技术产生与发展技术产生与发展1.4 数字地球概述数字地球概述1.1 地球信息科学地球信息科学地球系统科学地球系统科学地球信息科学地球信息科学地理信息科学地理信息科学1.1.1 地球系统科学地球系统科学 地球系统科学是一门新的综合性学科，地球系统科学是一门新的综合性学科，它是将构成地球整体的它是将构成地球整体的大气圈、水圈、岩石圈大气圈、水圈、岩石圈和生物圈和生物圈等作为一个相互作用的系统，研究它等作为一个相互作用的系统，研究它们之间物理的、化学的和生物的过程，并与

2、人们之间物理的、化学的和生物的过程，并与人类生活和生产活动结合起来，借以了解现在和类生活和生产活动结合起来，借以了解现在和过去，预测未来（黄秉维，过去，预测未来（黄秉维，1996）。）。1.1.1 地球系统科学地球系统科学 人类面临的全球性、综合性问题：人类面临的全球性、综合性问题：气候变暖、沙漠化、人口增加气候变暖、沙漠化、人口增加等等 解决解决 需要对地观测系统并对数据需要对地观测系统并对数据 进行综合分析进行综合分析3S技术是有力的工具技术是有力的工具1.1.2 地球信息科学地球信息科学 地球信息科学（地球信息科学（Geoinformatics或或Geomatics），是地球系统科学的组

3、成部分，），是地球系统科学的组成部分，是研究是研究地球表层信息流地球表层信息流的科学，也是研究地的科学，也是研究地球表层资源与环境、经济与社会综合信息流球表层资源与环境、经济与社会综合信息流的科学。的科学。 就技术特征而言，地球信息科学是由就技术特征而言，地球信息科学是由遥感、地理信息系统、全球定位系统、现代遥感、地理信息系统、全球定位系统、现代通讯技术及其相关空间信息科学集成的一大通讯技术及其相关空间信息科学集成的一大系统科学，是采集、量测、分析、存储、管系统科学，是采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关数据的一门综合的信息科

4、学和技术。关数据的一门综合的信息科学和技术。1.1.2 地球信息科学地球信息科学 地球信息科学是在信息时代的召唤下，经过地球信息科学是在信息时代的召唤下，经过许多学科的交叉、渗透和融合以及现代技术的高许多学科的交叉、渗透和融合以及现代技术的高度集成而形成的，具有坚实的学科基础和技术基度集成而形成的，具有坚实的学科基础和技术基础以及鲜明的时代背景。础以及鲜明的时代背景。 地球信息科学是地球科学的分支学科，脱胎地球信息科学是地球科学的分支学科，脱胎于地图学，形成与众多学科的交叉领域。于地图学，形成与众多学科的交叉领域。1.1.2 地球信息科学地球信息科学 地图学地图学地球科学地球科学信息科学信息科

5、学系统科学系统科学地球地球信息信息科学科学1.1.3 地理信息科学地理信息科学 地理信息科学是关于地理信息本质特征与运动地理信息科学是关于地理信息本质特征与运动规律的一门学科，其研究对象是地理信息，是地球规律的一门学科，其研究对象是地理信息，是地球信息科学的重要组成部分。信息科学的重要组成部分。 地理信息是关于自然、人文现象的空间分布地理信息是关于自然、人文现象的空间分布与组合的信息，它表征地理环境的数量、质量、分与组合的信息，它表征地理环境的数量、质量、分布特征、内在联系和运动规律。布特征、内在联系和运动规律。地理信息科学，是测绘学、摄影测量与遥感地理信息科学，是测绘学、摄影测量与遥感学、地

6、图学、地理科学、计算机科学、卫星定位学、地图学、地理科学、计算机科学、卫星定位技术、专家系统技术与现代通讯技术等的有机集技术、专家系统技术与现代通讯技术等的有机集成，即多种学科的综合。是用各种现代化方法采成，即多种学科的综合。是用各种现代化方法采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播、和集、量测、分析、存储、管理、显示、传播、和应用与地理和空间分布有关数据的一门综合的计应用与地理和空间分布有关数据的一门综合的计算机信息科学、技术和产业实体。算机信息科学、技术和产业实体。1.1.3 地理信息科学地理信息科学特点：动态性、系统化、实时性、空间特征、信息科学特点：动态性、系统化、实时性、空间特征、信

7、息科学1.1.3 地理信息科学地理信息科学 1.1 地球信息科学地球信息科学1.2 3S技术概念技术概念1.3 3S技术产生与发展技术产生与发展1.4 数字地球概述数字地球概述1.2 3S技术概论技术概论遥感遥感地理信息系统地理信息系统全球定位系统全球定位系统1.2 3S技术概论技术概论1.2.1 遥感（遥感（Remote Sensing） 遥感技术是遥感技术是20世纪世纪60年代发展起来的年代发展起来的一门新兴的综合性探测技术，它与空间科学、一门新兴的综合性探测技术，它与空间科学、近代物理、电子计算机技术密切相关，是近近代物理、电子计算机技术密切相关，是近代科学技术最新成就的综合成果。代科学

8、技术最新成就的综合成果。1.2 3S技术概论技术概论1.2.1 遥感遥感 （Remote Sensing） 1.2 3S技术概论技术概论1.2.1 遥感遥感（Remote Sensing） 1.2 3S技术概论技术概论1.2.1 遥感遥感（Remote Sensing） 1.2 3S技术概论技术概论1.2.1 遥感（遥感（Remote Sensing）一、遥感的概念一、遥感的概念 从不同高度的遥感平台上，通过从不同高度的遥感平台上，通过探测仪器接收来自目标物体反射和发探测仪器接收来自目标物体反射和发射的电磁波信息，经数据处理分析来射的电磁波信息，经数据处理分析来识别目标物体和现象的技术。识别目

9、标物体和现象的技术。在探测中使用的运载工具称为在探测中使用的运载工具称为遥感平台遥感平台，如飞机、卫星如飞机、卫星获取目标物体信息的探测仪器称为获取目标物体信息的探测仪器称为传感器传感器，如相机、摄影机如相机、摄影机 1.2 3S技术概论技术概论1.2.1 遥感（遥感（Remote Sensing）二、遥感系统的组成二、遥感系统的组成遥感平台与传感器遥感平台与传感器遥感信息传输遥感信息传输遥感信息处理遥感信息处理图像数据分析与专题应用图像数据分析与专题应用1.2 3S技术概论技术概论1.2.1 遥感（遥感（Remote Sensing）三、遥感技术的优势三、遥感技术的优势1.2 3S技术概论技

10、术概论1.2.1 遥感（遥感（Remote Sensing）三、遥感技术的优势三、遥感技术的优势6/1/2022美国美国Oakland 县动态监测县动态监测1963197219791983198719952015年年6月月5日日 天津滨海新区天津滨海新区高分二号卫星假彩色融合影像高分二号卫星假彩色融合影像2015年年8月月17日日 天津滨海新区天津滨海新区高分二号卫星假彩色融合影像高分二号卫星假彩色融合影像雅鲁藏布大峡谷1.2 3S技术概论技术概论1.2.1 遥感（遥感（Remote Sensing）四、遥感的分类四、遥感的分类1、按平台分、按平台分 地面遥感、航空遥感、航天遥感地面遥感、航空

11、遥感、航天遥感2、按传感器分、按传感器分 被动式、主动式被动式、主动式3、按应用领域分、按应用领域分 农业、地质、水利、海洋、气象、环境、军事农业、地质、水利、海洋、气象、环境、军事1.2 3S技术概论技术概论1.2.1 遥感（遥感（Remote Sensing）五、遥感技术应用领域五、遥感技术应用领域1.农业方面农业方面用于土地调查、土壤调查、农作物长势监测与估产、预用于土地调查、土壤调查、农作物长势监测与估产、预报作物病虫害、研究与农业有关的局部气候和区域气候、收报作物病虫害、研究与农业有关的局部气候和区域气候、收集农田灌溉情况、开发草原牧场等集农田灌溉情况、开发草原牧场等2.林业方面林业