遥感地理信息系统和全球定位系统综合应用省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第八章第八章 “3S”技术综合应用技术综合应用GIS GIS 及其在及其在3S3S技术中应用技术中应用GPSGPS及其在及其在3S3S技术中作用技术中作用 RS RS及其在及其在3S3S技术中作用技术中作用 GIS GIS、RSRS、GPSGPS系统集成系统集成第1页8.1 3S8.1 3S应用概述应用概述1 GIS 1 GIS 及其在及其在3S3S技术中应用技术中应用基本概念基本概念 地理信息系统（GIS）是在计算机硬件和软件支持下，利用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据，提供管理、模拟、决议、规划、预测和预报等任务所需要各种地理信息技术系统 第2页GISGIS基本功效基本功效地理数据采集功效地理数据采集功效地理数据管理功效地理数据管理功效地理属性数据管理 空间数据管理 第3页空间分析与属性分析功效空间分析与属性分析功效 空间数据分析模型（叠加（Overlay）模型，缓冲区分析（buffer）模型，数字地面模型（Digital Terrain Models，DTM）属性数据分析模型（统计系列模型，相关分析系列模型，分类系列模型，预测系列与动态模拟模型，规划系列模型）地理信息可视化表现地理信息可视化表现 数字地图显示 数字地图整饰功效 数字地图可视化输出 WebGIS：空间数据公布第4页2 GPS2 GPS及其在及其在3S3S技术中应用技术中应用 GPSGPS概念与基本原理概念与基本原理 （1 1）空间定位系统：）空间定位系统：利用多颗导航卫星无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地表移动物体进行导航技术系统 （2 2）空间定位系统组成）空间定位系统组成空间部分：导航卫星空间部分：导航卫星 地面站地面站：包含主控站、监测站与注入站 空间定位卫星导航仪：空间定位卫星导航仪：它包含空间定位系统接收机、信息处理、控制与显示设备与天线 第5页GPS GPS 卫星星座卫星星座卫星星座卫星星座 第6页（3 3）空间定位基本原理）空间定位基本原理 分布在地球上空多颗导航卫星，不停地发射可用来求算并确定地球表层某点准确位置与精密时间无线电信号，接收机接收来自导航卫星信号，导航仪依据星历表信息求得每颗卫星发射信号时在太空中位置，测量计算卫星发射信号准确时间，然后依据已知卫星瞬时坐标和信号抵达该点时间，经过计算，求得卫星至接收机之间几何距离，在此基础上计算出用户接收机天线所对应点位，即观察站位置。第7页GPS定位基本原理是利用测距交会确定点位D1D2D3准确位置第8页空间定位系统作用空间定位系统作用 实时、连续地提供地球表面任意地点上经纬度与高程，提供三维速度与准确时间能力几个主要空间定位系统几个主要空间定位系统 （1）全球定位系统（Global Positioning System，GPS）（P P码、码、C/AC/A码）码）（2）全球轨道导航卫星系统（GLONASSGLONASS）（3）双星导航定位系统（RDSSRDSS）系统）系统）（普通称为北斗导航）（普通称为北斗导航）（4）欧洲空间局NAVSAT。（5）国际移动卫星组织INMARSAT （6）伽利略导航系统第9页全球定位系统在全球定位系统在3S3S技术中作用技术中作用准确定位能力准确定位能力 GPSP码精度10米，处理后到达几厘米；C/A码普通在100米以内准确定时及测速能力准确定时及测速能力 美国GPS时间精度误差小于100 GPS三维测速精度误差小于30 cm/s，俄罗斯GLONASS速度矢量测量精度15cm/s 第10页3 RS3 RS技术及其在技术及其在3S3S技术中作用技术中作用遥感技术能动态地、周期性地获取地表信息.广泛应用于各个领域遥感数据在3S技术中作用 GIS数据库数据源 基础数据 专题数据利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中高程数据第11页8.2“3S”8.2“3S”集成及其综合应用实例集成及其综合应用实例1.“3S”1.“3S”集成集成（3S Integration3S Integration）RS与GIS集成 GPS与GIS集成 RS与GPS 3S集成第12页（1 1）RSRS与与GISGIS集成集成GIS作为遥感图像处理工具 基于GIS数据几何纠正和辐射纠正 图像分类 感兴趣区域选取 RS作为GIS数据起源 地物要素提取 DEM数据生成 土地利用改变以及地图数据更新第13页（2 2）RSRS与与GPSGPS集成集成功效独立，相互补充完善GPS为RS提供准确定位数据第14页（3 3）GPSGPS与与GISGIS集成集成GPS与GIS集成主要是利用GPS实时空间定位数据以及GIS地图数据和空间分析技术，来实现不一样详细应用目标：定位：如LBS 测量：统计GPS测量轨迹，经过GIS计算距离、面积等 监控与导航：车辆、船只、飞机等移动物体动态监控、调度与导航第15页GPS接收机数据接口数据处理显示数据统计定位测量监控与导航GIS串口通信串口通信第16页（4 4）3S3S集成集成3S技术为科学研究、政府管理提供了新观察伎俩、描述语言和思维工具。3S结合应用，三者相互作用形成了“一个大脑，一个大脑，两只眼睛两只眼睛”框架，即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息及空间定位，GIS进行对应空间分析，提取有用信息，进行综合集成，为决议提供科学依据。第17页GISGPSRS几何配准、辅助分类等提供、更新区域信息定点查询专题信息提供、更新空间定位信息提供定位遥感信息查询几何纠正、训练区域选择以及分类验证等第18页2.“3S”2.“3S”集成应用举例集成应用举例 （1 1）“3S”“3S”技术在车辆导航与监控系统中综合技术在车辆导航与监控系统中综合应用应用技术系统组成技术系统组成 车辆导航与监控系统是一项融GPS、GIS、RS技术与通讯技术为一体复杂技术系统。它经过对车辆等（移动目标）导航、动态跟踪、监控、检验与服务等功效，来完成对车辆综合管理与控制。系统主要由硬件、通信环境、GPS导航仪和地理信息系统等组成（下列图）第19页第20页GPSGPS在车辆导航与监控系统中应用在车辆导航与监控系统中应用 对行驶中车辆进行定位 出租车 运钞车 紧抢救援提供导航功效 城市出租车 手机导航第21页GISGIS在车辆导航与监控系统中综合应用在车辆导航与监控系统中综合应用 对于汽车端（司机）对于汽车端（司机）道路上任一点相关信息 城市每条道路信息 最优路径计算，给出动态目标起点到终点之间最优路径 电子地图上任意两点间距离第22页对于控制中心对于控制中心支持扫描仪和数字化仪输入，能够对数字地图中道路信息进行增加、删除、移动等修改；数据转换支持电子地图无级缩放、分层显示和管理；地图与数据报表打印与输出。外挂各种数据库，对动态目标信息、道路信息、地理信息、服务设施信息等各种信息查询。运行车辆（如有运行车辆（如有GPSGPS）实时位置及车辆信息。）实时位置及车辆信息。任一街区信息任一街区信息 城市任一交叉路口（用于特殊事件管理）信息城市任一交叉路口（用于特殊事件管理）信息 第23页决议部门决议部门辅助决议功效辅助决议功效 控制某点决议优选列表（路、道口、警点警力、电话等）。控制某区域决议优选列表（区域内外相关信息）。现有警车、救护车驶往出事点路线优选列表（最通畅路线、时间）。第24页RSRS在车辆导航与监控系统中综合应用在车辆导航与监控系统中综合应用 利用高分辨率遥感影像图作为电子地图利用高分辨率遥感影像图作为电子地图电子地图及其优点电子地图信息起源：实测，地图数字化，用高分辨率遥感影像生成专题图利用高分辨率遥感影像图更新城市矢量道路利用高分辨率遥感影像图更新城市矢量道路图图 对数据库进行更新第25页3S3S在车辆导航与监控系统中综合应用在车辆导航与监控系统中综合应用 遥感技术以数字图像方式提供城市范围内道路与相关因子动态改变信息，作为底图或者更新电子地图GPS提供了车辆当前所处准确位置等信息，传输给GIS GIS对各种空间数据（道路、位置等）进行管理、分析、辅助决议3S技术各有侧重，相互补充，共同完成车辆导航与监控系统所负担各项任务第26页（2 2）3S3S技术在海洋渔业资源开发中综合利用技术在海洋渔业资源开发中综合利用 经过RS获取海洋表面水温、叶绿素、海面风场等，进而确定渔业种类及其空间分布GIS对海洋电子地图进行分析和管理 渔场分布，中心渔场位置，渔场边界，渔场密度 渔业知识学习GPS进行位置确定第27页（3 3）3S3S技术在精细农业发展中综合应用技术在精细农业发展中综合应用 精细农业与3S技术关系 精细农业：又叫数字农业，精准农业等，是现代农业技术与空间信息技术、计算机技术、网络通信技术等相结合，对农业生产、管理、销售实现数字化管理，是二十一世纪农业发展新模式。精细农业发展受到3S技术推进3S支持下精细农业特点技术性强定量化定位化第28页3S3S技术在精细农业中综合应用技术在精细农业中综合应用 RSRS在精细农业中作用在精细农业中作用 农作物播种面积遥感监测与估算 遥感监测作物长势与作物产量估算 作物生态环境监测 灾害损失外估 GPSGPS在精细农业中作用在精细农业中作用 农田测量定位信息采集田间作业导航第29页GISGIS在精细农业中作用在精细农业中作用地理信息系统能够被用于农田土地数据管理，查询土壤、自然条件、作物苗情、作物产量等数据，并能够方便绘制各种农业专题地图，也能采集、编辑、统计分析不一样类型空间数据。GIS在精细农业中应用详细包含：绘制作物产量分布图。绘制作物产量分布图。农业专题地图分析，数据叠加，关联分析，生成新专农业专题地图分析，数据叠加，关联分析，生成新专题图题图 第30页3S3S技术在精细农业中综合应用技术在精细农业中综合应用GPS优势是准确定位，GIS优势是管理与分析，RS优势是快速提供各种作物生长与农业生态环境在地去分布信息，它们能够做到优势互补，促进精细农业发展。GPS利GIS结合提供了科学种田需要定位和定量进行田间操作与田间管理技术伎俩。RS和GIS结合提供了各种数据源，这为建立农田基础数据库奠定了基础。第31页面临问题与处理路径面临问题与处理路径深人开展遥感机理和农业遥感图像解译机理研究 提升农田作业定位精度 加强农田基础数据库自动更新研究 重视新型农田机械与3S技术集成 第32页（4 4）3S3S技术在土地研究中综合应用技术在土地研究中综合应用RS技术在土地领域应用土地资源调查 土地利用和土地覆盖动态改变GIS技术在土地领域应用土地管理信息系统（LIS）土地利用动态监测系统GPS技术在土地领域应土地资源调查中准确定位遥感辅助定位第33页（5 5）在其它研究领域）在其它研究领域全球改变环境监测与保护防灾、减灾、救灾城市规划与城市管理第34页复习思索题复习思索题简述RS技术在3S技术中作用3S技术在车辆导航与监控系统中应用3S技术在精细农业中应用3S技术综合应用举例。第35页