3S技術(shù)應用現狀淺析

RS、GPS與GIS技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)3S技術(shù)，是遙感技術(shù)(RemoteSensing，RS)、地理信息系統(GeographyInformationSystems，GIS)和全球定位系統(GlobalPositioningSystems，GPS)的統稱(chēng)，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛星定位與導航技術(shù)和計算機技術(shù)、通訊技術(shù)相結合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術(shù)。

一、3S技術(shù)應用現狀

3S技術(shù)是獲取、處理、分析、管理、精確定位具有空間數據特征地物信息的一種信息技術(shù)手段，在精準農業(yè)、林業(yè)、土地、水利、生態(tài)學(xué)、災害、城市規劃、采礦、石油、軍事等多種領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)、調查、評價(jià)、檢測、預測中發(fā)揮基礎和信息提供的作用，為決策科學(xué)化提供依據和保障。

1. 應用在林業(yè)領(lǐng)域

3S技術(shù)的應用從根本上改變了傳統的森林資源信息管理的方式，成為現代林業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的嶄新工具，其在林業(yè)領(lǐng)域的應用研究主要有森林資源信息管理、森林經(jīng)營(yíng)優(yōu)化決策、森林分類(lèi)經(jīng)營(yíng)區劃、森林防火、森林抽樣設計、林業(yè)專(zhuān)題制圖、森林采伐設計、營(yíng)造林規劃設計、森林保護、森林資源管理網(wǎng)絡(luò )、精準林業(yè)等諸多方面。

通過(guò)高分辨率的地理信息系統技術(shù)和遙感影像識別技術(shù)，再加強森林資源的二類(lèi)清查，能夠有效提高調查精度，3S技術(shù)可為用戶(hù)提供內容豐富的蟲(chóng)情資料和及時(shí)精確的基礎資料。

在用于害蟲(chóng)監測管理時(shí)，可以將地形地勢圖、土壤類(lèi)型圖、植被類(lèi)型圖、水系分布圖、病蟲(chóng)分布圖等做成不同的圖層，簡(jiǎn)稱(chēng)空間數據庫；把發(fā)生量、危害程度、各種氣象因子等建成相關(guān)數據庫。利用GIS的空間數據操作和圖形處理分析等功能，豐富了病蟲(chóng)害暴發(fā)、危害、擴散等信息，從而制定相應的管理決策，開(kāi)發(fā)更加有效的森林病蟲(chóng)害監測管理信息系統。

2.應用在精準農業(yè)領(lǐng)域

精準農業(yè)又稱(chēng)精細農業(yè)、精確農業(yè)、精準農作和處方農作。是近年來(lái)國際上農業(yè)科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，實(shí)際上是主要應用3S技術(shù)，還有作物生產(chǎn)管理輔助決策支持系統和智能化農業(yè)機械裝備技術(shù)，在定位采集地塊信息的基礎上，根據各地塊土壤、水肥、作物病蟲(chóng)害、雜草、產(chǎn)量等在時(shí)間與空間上的差異，進(jìn)行相適宜地耕種、施肥、灌水、用藥，其目的是以合理的投入獲得最好的經(jīng)濟效益，并保護環(huán)境，確保農業(yè)可持續發(fā)展。

簡(jiǎn)單地說(shuō)：精準農業(yè)就是利用RS作宏觀(guān)控制；用GPS精確定位地面位置；用GIS將地面信息(地形、地貌、作物種類(lèi)和長(cháng)勢、土壤質(zhì)地和養分、水分狀況等)進(jìn)行儲存，按區內要素的空間變量數據，精確設定最佳耕作、施肥、播種、灌溉、噴藥等多種操作，變傳統的粗放型經(jīng)營(yíng)為精細生產(chǎn)。

3.應用在土地管理領(lǐng)域

（1）在土地資源調查中的應用

利用3S技術(shù)、遙感技術(shù)快捷、實(shí)時(shí)、高效地獲取土地利用變化信息；GPS快速準確采集土地利用變化圖斑的空間位置；GIS對采集的數據進(jìn)行編輯實(shí)現數據管理自動(dòng)化，將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不足。

（2）在地籍測繪中的應用

3S技術(shù)對于地籍信息數據源的遙感影像分析處理、內業(yè)建庫、外業(yè)調繪等有重要幫助。特別是對于權屬境界、田坎系數等的測繪非常精確。

3S技術(shù)在我國土籍測量主要是采用航空、航天的遙感技術(shù)，以農村的土地調查為例，以1:1萬(wàn)比例尺為主。遙感技術(shù)利用航空、航天遙感技術(shù)，可以及時(shí)從中獲取來(lái)自遙感有效客觀(guān)的地面影像，用于調查和測量主要也是靠來(lái)自于遙感圖像的有效信息。

在土籍測量中主要是根據多平臺、多波段、多信息源的遙感影像，實(shí)現現勢性遙感影像的全覆蓋，必須使用3S技術(shù)才能達到這一目的。隨著(zhù)計算機和遙感技術(shù)的逐步成熟，3S技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應用在了我國土地地籍測繪工作中。

（3）在土地總體規劃中的應用

通過(guò)GPS和遙感技術(shù)直接獲取土地信息，得到理想數據，將數據錄入GIS系統，建立土地利用空間信息系統，便可以為土地規劃提供系統的數據源參考。同時(shí)我們利用強大的分析和處理功能，可以對土地利用現狀進(jìn)行分析評價(jià)，進(jìn)行土地利用遠景規劃；利用GIS的可視化功能，實(shí)現對規劃設計的結果進(jìn)行模擬顯示和分析，為進(jìn)一步完善和優(yōu)化規劃設計提供信息。

4.公路勘察設計中3S技術(shù)的應用

傳統的道路測繪一般是測量地區小比例地形圖及定線(xiàn)后在用經(jīng)緯儀全站儀等測量線(xiàn)路兩側1；2000 地形圖，隨著(zhù) 3S 技術(shù)的發(fā)展尤其是有 GPS（定位裝置）和IMU（慣性測量裝置）的機載激光雷達、無(wú)人機等立體測圖精度不斷提高，使測圖工作變得高效、快速。道路測繪人員只需要進(jìn)行在外業(yè)布置幾個(gè)的像控點(diǎn)的簡(jiǎn)單外業(yè)作業(yè)。然后通過(guò)內業(yè)進(jìn)行解析空中三角測量解算獲取加密點(diǎn)的平面坐標和高程，其特點(diǎn)是不受通視條件限制攝影測量平差時(shí)，測區中誤差較小，區域大小對測繪精度影響不大。而且無(wú)人機生成的影像對進(jìn)行效果圖的制作提供了很大便利，為方案的匯報和道路效果圖展示提供了很大便利。

近幾年來(lái) GPS 靜態(tài)測量被廣泛應用到道路平面和高程控制測量上，相比傳統的導線(xiàn)測繪 GPS 靜態(tài)測繪克服了距離角和度產(chǎn)生的誤差累計使平面和高程控制更加準確。被近幾年國家對環(huán)境保護越來(lái)越重視在公路建設時(shí)越來(lái)越重視與周?chē)h(huán)境的結合，傳統的路線(xiàn)調查費時(shí)、費力。隨著(zhù)無(wú)人機等航空攝影測量和 RS 遙感的發(fā)展，可以通過(guò)區域航攝或遙感生成的影響對周?chē)h(huán)境進(jìn)行判讀這大大減少了外業(yè)工作時(shí)間提高工作效率。

測繪科學(xué)技術(shù)尤其是 3S 技術(shù)對公路的勘察設計產(chǎn)生了巨大的變革，在公路勘察設計中的重要性是不言而喻的，隨著(zhù) 3s 技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，公路勘察設計將更加準確、快速、高效。

隨著(zhù)3S技術(shù)的發(fā)展與應用，其已深入到各個(gè)領(lǐng)域的各個(gè)方面，比如3S技術(shù)在城市規劃、公路路政管理、生態(tài)環(huán)境監測、數字水利、遺址探查等諸多方面都得到了廣泛的應用。

由于GIS、GPS和RS在功能上的互補性，3S技術(shù)的集成在各個(gè)方面取得了不少的成績(jì)，3S集成技術(shù)也獲得了廣泛的應用，但仍有許多尚待解決的問(wèn)題。3S集成技術(shù)并非完全意義上的集成，而且大部分是兩兩結合，在統一的平臺下，相互間的功能互補和數據轉換，它們之間還是相互獨立。

即使所謂的3S集成也是表面上的集成，要實(shí)現真正的技術(shù)的集成，就必須使數據的格式一致從而能夠很好的轉化。只有把這三種技術(shù)充分結合起來(lái)，才能更有效地應用于各行各業(yè)，更有力地促進(jìn)這三種技術(shù)的發(fā)展。

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