現(xiàn)代測繪新技術(3S)

1、現(xiàn)代測繪新技術現(xiàn)代測繪新技術-(3S)技術技術Gps（全球定位系統(tǒng)）（全球定位系統(tǒng)）Gis（地理信息系統(tǒng)）（地理信息系統(tǒng)）RS（遙感）（遙感）什么是什么是3S技術技術? l “3S”技術技術l遙感技術（遙感技術（Remote Sensing RS）、）、l地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（Geographical information System GIS）、）、l全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System GPS）l這三種技術名詞中最后一個單詞字頭的統(tǒng)稱。這三種技術名詞中最后一個單詞字頭的統(tǒng)稱。l 為什么為什么“3S”技術走到了一起？技術走到了一起？n遙感技術

2、是信息采集（提?。┑闹髁Γ贿b感技術是信息采集（提?。┑闹髁?；n全球定位系統(tǒng)是對遙感圖像（像片）及從全球定位系統(tǒng)是對遙感圖像（像片）及從中提取的信息進行定位，賦予坐標，使其中提取的信息進行定位，賦予坐標，使其能和能和 電子地圖電子地圖 進行套合；進行套合；n地理信息系統(tǒng)是信息的地理信息系統(tǒng)是信息的“大管家大管家”。一、什么是一、什么是GPS？l全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)(GPS)是本世紀是本世紀70年代由美國陸年代由美國陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)系統(tǒng) 。其主要目的是為陸、海、空三大領域。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、提供實時、

3、 全天候和全球性的導航服務，并全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經事目的，是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經過過20余年的研究實驗，耗資余年的研究實驗，耗資300億美元，到億美元，到1994年年3月，全球覆蓋率高達月，全球覆蓋率高達98%的的24顆顆GPS衛(wèi)星星座己布設完成。衛(wèi)星星座己布設完成。全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（GPS）l GPS全球定位系統(tǒng)是由全球定位系統(tǒng)是由24顆人顆人造衛(wèi)星和地面站組成的全球無線導造衛(wèi)星和地面站組成的全球無線導航與定位系統(tǒng)。航與定位系統(tǒng)。lGPS系統(tǒng)包括

4、三大部分：系統(tǒng)包括三大部分：空間部分空間部分-GPS衛(wèi)星；衛(wèi)星；地面控制部分地面控制部分-地面地面監(jiān)控系統(tǒng)；監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設備部分用戶設備部分-GPS信信號接收機。號接收機。l （2）構成）構成l全球定位系統(tǒng)由三部分構成：全球定位系統(tǒng)由三部分構成：l(1)地面控制部分，由主控站地面控制部分，由主控站(負責管理、協(xié)調整個負責管理、協(xié)調整個地面控制系統(tǒng)的地面控制系統(tǒng)的 工作工作)、地面天線、地面天線(在主控站的控在主控站的控制下，向衛(wèi)星注入尋電文制下，向衛(wèi)星注入尋電文)、監(jiān)測站、監(jiān)測站(數(shù)據自動收集數(shù)據自動收集中心中心)和通訊輔助系統(tǒng)和通訊輔助系統(tǒng)(數(shù)據傳輸數(shù)據傳輸)組成；組成；l(2)空間部分，

5、由空間部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在顆衛(wèi)星組成，分布在6個道平個道平面上；面上；l(3)用戶裝置部分，用戶裝置部分， 主要由主要由GPS接收機和衛(wèi)星天線接收機和衛(wèi)星天線組成。組成。手持式GPS定位儀（3）主要特點）主要特點 l(1)全天候；全天候；l(2) 全球覆蓋；全球覆蓋；l(3)三維定速定時高精度；三維定速定時高精度；l(4)快速省時高效率：快速省時高效率：l(5)應用廣泛多功能。應用廣泛多功能。 l它是一個中距離圓形軌道衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以它是一個中距離圓形軌道衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以為地球表面絕大部分地區(qū)提供準確的定位和高為地球表面絕大部分地區(qū)提供準確的定位和高精度的時間基準精度的時間基準（

6、4）主要用途）主要用途 l(1)陸地應用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物陸地應用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運動監(jiān)測、地殼運動監(jiān)測、 市政規(guī)劃控制等；市政規(guī)劃控制等；l(2)海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等；以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等；l(3)航空航天應用，包括飛機導航、航空遙航空航天應用，包括飛機導

7、航、航空遙 感姿態(tài)控感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天制、低軌衛(wèi)星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等。器防護探測等。 （5）GPS原理原理l24顆顆GPS衛(wèi)星在離地面衛(wèi)星在離地面1萬萬2千公里的高空上，以千公里的高空上，以12小時的周期環(huán)繞地球運行，使得在任意時刻，在地面小時的周期環(huán)繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到上的任意一點都可以同時觀測到4顆顆以上的衛(wèi)星。以上的衛(wèi)星。l由于衛(wèi)星的位置精確可知，在由于衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測中，我們觀測中，我們可得到衛(wèi)星到接收機的距離，利用三維坐標中的距離可得到衛(wèi)星到接收機的距離，利用三維

8、坐標中的距離公式，利用公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成顆衛(wèi)星，就可以組成3個方程式，解出觀個方程式，解出觀測點的位置測點的位置(X,Y,Z)。考慮到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘?？紤]到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有之間的誤差，實際上有4個未知數(shù)，個未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，和鐘差，因而需要引入因而需要引入第第4顆顆衛(wèi)星，形成衛(wèi)星，形成4個方程式進行求解，個方程式進行求解，從而得到觀測點的經緯度和高程。從而得到觀測點的經緯度和高程。（6）GPS前景前景 l由于由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產力，已

9、經融入了國民經濟建設、國為先進的測量手段和新的生產力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發(fā)展的各個應用領域。防建設和社會發(fā)展的各個應用領域。l隨著冷戰(zhàn)結束和全球經濟的蓬勃發(fā)展，美國政府宣布隨著冷戰(zhàn)結束和全球經濟的蓬勃發(fā)展，美國政府宣布2000年至年至2006期間，在保證美國國家安全不受威脅的前提下，取消期間，在保證美國國家安全不受威脅的前提下，取消SA政策，政策，GPS民用信號精度在全球范圍內得到改善，利用民用信號精度在全球范圍內得到改善，利用C/A碼進行單點定位的精度由碼進行單點定位的精度由100米提高到米提高到20米，這將進一步推動米，這將進一步推動GPS技術的應用，提高生產力、作業(yè)效

10、率、科學水平以及人們技術的應用，提高生產力、作業(yè)效率、科學水平以及人們的生活質量，刺激的生活質量，刺激GPS市場的增長。據有關專家預測，在美國，市場的增長。據有關專家預測，在美國，單單是汽車單單是汽車GPS導航系統(tǒng)，導航系統(tǒng)，2000年后的市場將達到年后的市場將達到30億美元，億美元，而在我國，汽車導航的市場也將達到而在我國，汽車導航的市場也將達到50億元人民幣?？梢姡瑑|元人民幣。可見，GPS技術市場的應用前景非?？捎^。技術市場的應用前景非?？捎^。 l經過經過20余年的實踐證明，余年的實踐證明，GPS系統(tǒng)是一個高系統(tǒng)是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和精度、全天候和全球性的無線電導

11、航、定位和定時的多功能系統(tǒng)。定時的多功能系統(tǒng)。 GPS技術已經發(fā)展成為技術已經發(fā)展成為多領域、多模式、多用途、多機型的國際性高多領域、多模式、多用途、多機型的國際性高新技術產業(yè)。新技術產業(yè)。 l伽利略伽利略”計劃是一種中高度圓軌道衛(wèi)星定位方案。計劃是一種中高度圓軌道衛(wèi)星定位方案?！百だ再だ浴毙l(wèi)星導航定位系統(tǒng)的建立將于衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的建立將于2007年底之年底之前完成，前完成，2008年投入使用，總共發(fā)射年投入使用，總共發(fā)射30顆衛(wèi)星，其中顆衛(wèi)星，其中27顆衛(wèi)星為工作衛(wèi)星，顆衛(wèi)星為工作衛(wèi)星，3顆為候補衛(wèi)星。衛(wèi)星高度為顆為候補衛(wèi)星。衛(wèi)星高度為24126公里，位于公里，位于3個傾角為個傾角為5

12、6度的軌道平面內。該度的軌道平面內。該系統(tǒng)除了系統(tǒng)除了30顆中高度圓軌道衛(wèi)星外，還有顆中高度圓軌道衛(wèi)星外，還有2個地面控個地面控制中心。制中心。l“伽利略伽利略”系統(tǒng)將為歐盟成員國和中國的公路、系統(tǒng)將為歐盟成員國和中國的公路、鐵路、空中和海洋運輸甚至徒步旅行者有保障地提供鐵路、空中和海洋運輸甚至徒步旅行者有保障地提供精度為精度為1米的定位導航服務，從而也將打破美國獨霸米的定位導航服務，從而也將打破美國獨霸全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的格局。按計劃，首批兩枚實驗衛(wèi)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的格局。按計劃，首批兩枚實驗衛(wèi)星將于星將于2005年末和年末和2006年發(fā)射升空。年發(fā)射升空。當前，在這一領域最吸引人眼球的除了當

13、前，在這一領域最吸引人眼球的除了GPS外，就是歐盟和我國外，就是歐盟和我國合作的合作的“伽利略伽利略”導航衛(wèi)星系統(tǒng)導航衛(wèi)星系統(tǒng)GPS全新的稱呼全新的稱呼 GNSS我國參與我國參與“伽利略伽利略”計劃計劃 l目前全世界使用的導航定位系統(tǒng)主要是美國的目前全世界使用的導航定位系統(tǒng)主要是美國的GPS系系統(tǒng)，歐洲人認為這并不安全。為了建立歐洲自己控制統(tǒng)，歐洲人認為這并不安全。為了建立歐洲自己控制的民用全球導航定位系統(tǒng)，歐洲人決定實施的民用全球導航定位系統(tǒng)，歐洲人決定實施“伽利略伽利略”計劃。計劃。2003年年9月月18日，歐盟和中國草簽了中國參與日，歐盟和中國草簽了中國參與“伽利略伽利略”計劃的協(xié)議。計

14、劃的協(xié)議。2004年年10月月9日，雙方又簽日，雙方又簽署了此項目的技術合作協(xié)議；因而引發(fā)美國媒體發(fā)出署了此項目的技術合作協(xié)議；因而引發(fā)美國媒體發(fā)出美國可能擊毀美國可能擊毀“伽利略伽利略”衛(wèi)星的報道?？梢姡隧椖啃l(wèi)星的報道?？梢姡隧椖坎坏哂袠O高經濟價值，也深具政治和軍事戰(zhàn)略意義。不但具有極高經濟價值，也深具政治和軍事戰(zhàn)略意義。 二、遙感技術（二、遙感技術（RS）l 1 遙感，顧名思義，就是遙遠的感知。遙感，顧名思義，就是遙遠的感知。 n 遙感就是根據探測地表物體對電磁波遙感就是根據探測地表物體對電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波，從而提取這些的反射和其發(fā)射的電磁波，從而提取這些物體的信息，完成遠

15、距離識別物體。物體的信息，完成遠距離識別物體。 2、遙感技術的基本原理、遙感技術的基本原理 地球上的物體都在不停地發(fā)射、反射和地球上的物體都在不停地發(fā)射、反射和吸收電磁波，并且不同物體的電磁波特征是吸收電磁波，并且不同物體的電磁波特征是不同的，人們根據不同的，人們根據電磁波的差異電磁波的差異來辨析物體來辨析物體的不同，遙感技術就是在這個原理的基礎上的不同，遙感技術就是在這個原理的基礎上發(fā)展起來的。發(fā)展起來的。3、遙感技術的發(fā)展、遙感技術的發(fā)展 人類早期遙感活動的人類早期遙感活動的“遙感平臺遙感平臺”曾曾經使用經使用風箏、鴿子風箏、鴿子等，為后來的航空遙感等，為后來的航空遙感提供了思路。提供了思

16、路。4、遙感技術的特點、遙感技術的特點 監(jiān)測范圍大，瞬時成像、實時傳輸、監(jiān)測范圍大，瞬時成像、實時傳輸、快速處理、迅速獲取信息和實施動態(tài)監(jiān)測。快速處理、迅速獲取信息和實施動態(tài)監(jiān)測。5、遙感技術系統(tǒng)、遙感技術系統(tǒng)由遙感平臺、傳感器、信息傳輸接收裝置、由遙感平臺、傳感器、信息傳輸接收裝置、數(shù)字或圖像處理設備以及相關技術等組成。數(shù)字或圖像處理設備以及相關技術等組成。遙感 RS技術系統(tǒng)遙感 RS技術系統(tǒng)地面遙感：地面遙感：高塔、車、船為遙感平臺高塔、車、船為遙感平臺航空遙感：航空遙感：飛機、氣球、飛艇等飛機、氣球、飛艇等航天遙感：航天遙感：衛(wèi)星、飛船、空間站等衛(wèi)星、飛船、空間站等遙感平臺遙感遙感 RS

17、技術系統(tǒng)技術系統(tǒng)l傳感器傳感器：獲取電磁波的探測儀器：獲取電磁波的探測儀器l成像方式傳感器：成像雷達、攝像機、掃描儀成像方式傳感器：成像雷達、攝像機、掃描儀l非成像方式傳感器：雷達高度計、微波輻射計非成像方式傳感器：雷達高度計、微波輻射計、紅外輻射溫度計等、紅外輻射溫度計等遙感遙感 RS技術系統(tǒng)技術系統(tǒng)l遙感信息傳輸：遙感信息傳輸：l直接回收直接回收將信息記錄在磁帶上待返回時回收（航空遙感）將信息記錄在磁帶上待返回時回收（航空遙感）l視頻傳輸視頻傳輸信息通過無線電傳送導地面站信息通過無線電傳送導地面站l遙感信息處理：遙感信息處理：地面接收站對資料進行加工處理地面接收站對資料進行加工處理l航片航

18、片 衛(wèi)片衛(wèi)片6、遙感類型、遙感類型按運載工具分：按運載工具分：航天航天遙感、遙感、航空航空遙感、遙感、近地近地遙感遙感按輻射源分：主動式遙感、被動式遙感按輻射源分：主動式遙感、被動式遙感按波譜范圍：紫外遙感、可見光遙感、紅外遙感、按波譜范圍：紫外遙感、可見光遙感、紅外遙感、微波遙感、多譜段遙感微波遙感、多譜段遙感按應用領域：環(huán)境遙感、大氣遙感、資源遙感、按應用領域：環(huán)境遙感、大氣遙感、資源遙感、海洋遙感、地質遙感、農業(yè)遙感、林業(yè)遙感海洋遙感、地質遙感、農業(yè)遙感、林業(yè)遙感類型類型 概念概念優(yōu)點優(yōu)點航天航天遙感遙感航空航空遙感遙感近地近地遙感遙感利用衛(wèi)星、航天飛機、利用衛(wèi)星、航天飛機、宇宙飛船、航

19、天空間宇宙飛船、航天空間站等攜帶遙感儀器的站等攜帶遙感儀器的遙感遙感覆蓋范圍大覆蓋范圍大，不受領，不受領空限制，可進行定期、空限制，可進行定期、重復觀測重復觀測利用飛機攜帶遙利用飛機攜帶遙感儀器的遙感感儀器的遙感距地面高度在幾距地面高度在幾十米以內的遙感十米以內的遙感機動性強機動性強，可以根據，可以根據研究主題選擇恰當?shù)难芯恐黝}選擇恰當?shù)膫鞲衅?、適當?shù)娘w行傳感器、適當?shù)娘w行高度和飛行區(qū)域高度和飛行區(qū)域用于城市遙感、海面污用于城市遙感、海面污染監(jiān)測、森林火災監(jiān)測染監(jiān)測、森林火災監(jiān)測等中、高分辨率的遙感等中、高分辨率的遙感活動活動辨認遙感影像辨認遙感影像水文要素水文要素藍色藍色藍黑色藍黑色紅色紅色

20、植被植被灰白色灰白色淺藍色淺藍色人工建筑人工建筑地物反射波譜特征地物反射波譜特征地物判讀的基本依據地物判讀的基本依據 不同地物在同不同地物在同一波段反射率不同，一波段反射率不同，同一地物在不同波同一地物在不同波段反射率也不同，段反射率也不同，由此導致其波譜特由此導致其波譜特征不同，根據地物征不同，根據地物波譜曲線就可以區(qū)波譜曲線就可以區(qū)分和識別地表物體。分和識別地表物體。遙感技術的應用遙感技術的應用1 1、遙感與資源普查、遙感與資源普查勘探礦產資源、調查生物資源、水資源勘探礦產資源、調查生物資源、水資源等是等是遙感技術在資源普查中的重要應用領域。遙感技術在資源普查中的重要應用領域。* *礦產資

21、源：人們只需要分析遙感圖像就可以劃礦產資源：人們只需要分析遙感圖像就可以劃定蘊藏礦產的大致區(qū)域，大大縮短探礦時間。定蘊藏礦產的大致區(qū)域，大大縮短探礦時間。* *生物資源：通過遙感圖像處理技術，提取植生物資源：通過遙感圖像處理技術，提取植被的分布、類型、結構、健康狀況、產量等被的分布、類型、結構、健康狀況、產量等數(shù)據，為農業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護數(shù)據，為農業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境保護等部門提供服務。等部門提供服務。遙感為植物健康狀況把脈遙感為植物健康狀況把脈A、在衛(wèi)星圖像上，怎樣通過顏色差異判定在衛(wèi)星圖像上，怎樣通過顏色差異判定植物的生長狀況？植物的生長狀況？B、根據植物健康狀況在發(fā)射波譜中

22、變化根據植物健康狀況在發(fā)射波譜中變化的原理，遙感還可以應用到哪些領域？的原理，遙感還可以應用到哪些領域？ 健康的植被往往呈鮮紅色，長勢比較健康的植被往往呈鮮紅色，長勢比較弱的植被顏色比較淺，由此可判定植物的生弱的植被顏色比較淺，由此可判定植物的生長狀況。長狀況。 不同的地物和地物的不同狀況，有不不同的地物和地物的不同狀況，有不同的反射率，根據這個原理，可以利用遙同的反射率，根據這個原理，可以利用遙感的工作有水體污染、分析城市大氣污染、感的工作有水體污染、分析城市大氣污染、監(jiān)測災害、普查資源等。監(jiān)測災害、普查資源等。2、遙感與環(huán)境災害監(jiān)測、遙感與環(huán)境災害監(jiān)測A、環(huán)境監(jiān)測：包括荒漠化、土壤鹽堿化、

23、海上環(huán)境監(jiān)測：包括荒漠化、土壤鹽堿化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染等。植被變化、水體污染、大氣污染等。 隨著遙感技術的發(fā)展，遙感將不僅為人們提供隨著遙感技術的發(fā)展，遙感將不僅為人們提供信息資源，改變人們的生產、生活與交往方式，而信息資源，改變人們的生產、生活與交往方式，而且在且在環(huán)境監(jiān)測、災害預警環(huán)境監(jiān)測、災害預警等方面發(fā)揮巨大作用，有等方面發(fā)揮巨大作用，有助于災害的預防、環(huán)境的治理有保護。助于災害的預防、環(huán)境的治理有保護。B、災害監(jiān)測：包括旱情、水災、滑坡、泥石流、災害監(jiān)測：包括旱情、水災、滑坡、泥石流、

24、地震、農林病蟲害、森林火災等。地震、農林病蟲害、森林火災等。遙感信息技術在環(huán)保領域應用發(fā)展中的意遙感信息技術在環(huán)保領域應用發(fā)展中的意義義l遙感信息提供了全球或大遙感信息提供了全球或大區(qū)域區(qū)域精確定位的高頻度精確定位的高頻度宏觀環(huán)境影像。它擴大了人們的視野，從可見光宏觀環(huán)境影像。它擴大了人們的視野，從可見光發(fā)展到紅外、微波等波譜范圍，加深了人們對生發(fā)展到紅外、微波等波譜范圍，加深了人們對生態(tài)環(huán)境的了解。在遙感與地理信息系統(tǒng)基礎上建態(tài)環(huán)境的了解。在遙感與地理信息系統(tǒng)基礎上建立的數(shù)學模型，實現(xiàn)了空間和時間轉移，在空間立的數(shù)學模型，實現(xiàn)了空間和時間轉移，在空間上由野外轉入室內，在時間上從過去、現(xiàn)在的研

25、上由野外轉入室內，在時間上從過去、現(xiàn)在的研究發(fā)展到三維空間上定量地究發(fā)展到三維空間上定量地預測預測未來。未來。#遙感信息技術在環(huán)境保護領域的應用遙感信息技術在環(huán)境保護領域的應用l1.在大氣污染監(jiān)測中的應用在大氣污染監(jiān)測中的應用l(1)城市大氣污染監(jiān)測：城市大氣污染監(jiān)測：監(jiān)測大氣污染的主要污染物、監(jiān)測大氣污染的主要污染物、顆粒大小及空間區(qū)域的分布。顆粒大小及空間區(qū)域的分布。l(2)大氣污染物擴散規(guī)律的研究：大氣污染物擴散規(guī)律的研究：遙感可觀測到大氣遙感可觀測到大氣中氣溶膠類型及其含量分布、大氣微量氣體的鉛垂分布。根據對中氣溶膠類型及其含量分布、大氣微量氣體的鉛垂分布。根據對熱紅外掃描圖像的分析研

26、究，可提出城市地面輻射溫度和城市熱紅外掃描圖像的分析研究，可提出城市地面輻射溫度和城市“熱島熱島”現(xiàn)象形成的關系?，F(xiàn)象形成的關系。2在內陸水體污染監(jiān)測中的應用在內陸水體污染監(jiān)測中的應用l應用遙感手段，可快速監(jiān)測出水體污染源的類應用遙感手段，可快速監(jiān)測出水體污染源的類型、位置分布以及水體污染的分布范圍等。各型、位置分布以及水體污染的分布范圍等。各種工廠排入污水因所含物質成分不同，導致污種工廠排入污水因所含物質成分不同，導致污水的顏色也不同，可通過測定遙感圖像的密度水的顏色也不同，可通過測定遙感圖像的密度來鑒別污染水體。確定這些污染水體往往采用來鑒別污染水體。確定這些污染水體往往采用色密度法，即通

27、過常規(guī)方法對污染水體色密度法，即通過常規(guī)方法對污染水體QU樣樣，建立不同水體污染類型和濃度以及與遙感圖，建立不同水體污染類型和濃度以及與遙感圖像密度的相關關系。像密度的相關關系。3在海洋污染監(jiān)測中的應用在海洋污染監(jiān)測中的應用l(1)利用紅外掃描儀監(jiān)視石油污染：利用紅外掃描儀監(jiān)視石油污染：利用紅外掃利用紅外掃描儀在白晝和夜間拍攝地面和海面的熱圖像，可有效描儀在白晝和夜間拍攝地面和海面的熱圖像，可有效地監(jiān)視海面的石油污染。地監(jiān)視海面的石油污染。l(2)海洋污染監(jiān)測：海洋污染監(jiān)測：水體中不同物質在海洋水色的水體中不同物質在海洋水色的各波段影像中得到了不同程度的顯示。通過目視、光各波段影像中得到了不同

28、程度的顯示。通過目視、光電方法解譯判讀，或以各種不同模式應用計算機進行電方法解譯判讀，或以各種不同模式應用計算機進行處理，可以獲得海面懸浮泥沙、浮游生物、可溶性有處理，可以獲得海面懸浮泥沙、浮游生物、可溶性有機物、海面油膜和其它污染物等海洋水色不同的信息機物、海面油膜和其它污染物等海洋水色不同的信息。4利用遙感信息技術分析城市生態(tài)與環(huán)境污利用遙感信息技術分析城市生態(tài)與環(huán)境污染染l(1)城市生態(tài)與環(huán)境污染：城市生態(tài)與環(huán)境污染：應用衛(wèi)星或機載熱紅外應用衛(wèi)星或機載熱紅外圖像，通過圖像處理技術，可定期把熱污染的分布范圖像，通過圖像處理技術，可定期把熱污染的分布范圍和強度顯示出來。圍和強度顯示出來。l(

29、2)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測：生態(tài)環(huán)境監(jiān)測：采用多光譜有關數(shù)據及其生成采用多光譜有關數(shù)據及其生成的植被指數(shù)，經圖像處理和定量分析，可以對全球各的植被指數(shù)，經圖像處理和定量分析，可以對全球各地區(qū)的植被和土地狀況進行分類，監(jiān)測土地沙漠化、地區(qū)的植被和土地狀況進行分類，監(jiān)測土地沙漠化、森林砍伐、城市化等環(huán)境變化進程。森林砍伐、城市化等環(huán)境變化進程。5利用衛(wèi)星遙感信息技術開展環(huán)境災害監(jiān)測利用衛(wèi)星遙感信息技術開展環(huán)境災害監(jiān)測l(1)赤潮分析：赤潮分析：在我國，從渤海灣到南海，近幾年來在我國，從渤海灣到南海，近幾年來，每年都有多次赤潮發(fā)生。，每年都有多次赤潮發(fā)生。1989年年9月下旬，美國陸月下旬，美國陸地衛(wèi)星地衛(wèi)星

30、TM圖像反映的渤海灣赤潮非常清晰。衛(wèi)星遙圖像反映的渤海灣赤潮非常清晰。衛(wèi)星遙感可監(jiān)測某些赤潮發(fā)生的時間、地點和范圍，根據水感可監(jiān)測某些赤潮發(fā)生的時間、地點和范圍，根據水文氣象資料進行赤潮的實時速報。文氣象資料進行赤潮的實時速報。l(2)地質環(huán)境災害調查：地質環(huán)境災害調查：用遙感技術調查與滑坡、用遙感技術調查與滑坡、泥石流有關的環(huán)境因素泥石流有關的環(huán)境因素(如構造部位、斷裂、含水帶、如構造部位、斷裂、含水帶、植被覆蓋等植被覆蓋等)，推測滑坡、泥石流發(fā)育環(huán)境因素及產生，推測滑坡、泥石流發(fā)育環(huán)境因素及產生條件，進行區(qū)域危險性分區(qū)及預測，為防治地質災害條件，進行區(qū)域危險性分區(qū)及預測，為防治地質災害提供

31、依據。提供依據。6.衛(wèi)星遙感在全球環(huán)境監(jiān)測中的作用衛(wèi)星遙感在全球環(huán)境監(jiān)測中的作用l全球環(huán)境變化監(jiān)測的一個重要問題是需要了解大氣層全球環(huán)境變化監(jiān)測的一個重要問題是需要了解大氣層具有輻射和化學重要性的微量氣體在全球范圍的時空具有輻射和化學重要性的微量氣體在全球范圍的時空分布和變化趨勢，特別是分布和變化趨勢，特別是CO2，CO，CH4，O3， N2O，NO2， NH3，H2S和和SO2。用雨云系列衛(wèi)星搭載。用雨云系列衛(wèi)星搭載的被動式傳感器第一次獲得了溫度和的被動式傳感器第一次獲得了溫度和H2O，CH4，HNO3的全球信息。的全球信息。1 978年發(fā)射的雨云年發(fā)射的雨云7號上攜帶了號上攜帶了TOMS(

32、總臭氧量制圖光譜儀總臭氧量制圖光譜儀)，觀測了全球臭氧分布，觀測了全球臭氧分布，在發(fā)現(xiàn)臭氧洞方面做出了貢獻，取得了與平流層中臭在發(fā)現(xiàn)臭氧洞方面做出了貢獻，取得了與平流層中臭氧層的破壞有關的重要信息。氧層的破壞有關的重要信息。遙感技術如何成像遙感技術如何成像l 第一種是用照相機拍的膠卷，它用的照像機和膠第一種是用照相機拍的膠卷，它用的照像機和膠卷與我們平常生活中用的照相機和膠片基本一樣，所卷與我們平常生活中用的照相機和膠片基本一樣，所不同的是遙感的專業(yè)照相機要大一些，當然膠片也相不同的是遙感的專業(yè)照相機要大一些，當然膠片也相應要大一些，另外有些膠片是專用膠卷，如應要大一些，另外有些膠片是專用膠卷

33、，如“彩色紅彩色紅外外”專用膠卷。將拍攝完畢的膠卷沖洗、印像、放大，專用膠卷。將拍攝完畢的膠卷沖洗、印像、放大，即成為遙感像片；即成為遙感像片； l 第二種是第二種是“數(shù)字成像數(shù)字成像”的，成像原理類似于我們的，成像原理類似于我們看的電視看的電視 ，即把地面信息，通過衛(wèi)星上的設備拍攝下，即把地面信息，通過衛(wèi)星上的設備拍攝下來，然后將拍攝的信號傳輸?shù)接嬎銠C中回放出來，我來，然后將拍攝的信號傳輸?shù)接嬎銠C中回放出來，我們就可以看到遙感圖像了！們就可以看到遙感圖像了！2、遙感圖像的分辨率是怎么回事、遙感圖像的分辨率是怎么回事l 分辨率是用于記錄數(shù)據的最小度量單位，分辨率是用于記錄數(shù)據的最小度量單位，一

34、般用來描述在顯示設備上所能夠顯示的點的一般用來描述在顯示設備上所能夠顯示的點的數(shù)量（行、列），或在影像中一個數(shù)量（行、列），或在影像中一個象元點象元點所表所表示的面積。示的面積。l遙感衛(wèi)星的飛行高度一般在遙感衛(wèi)星的飛行高度一般在600 km4000km之間，圖像分辨率一般從之間，圖像分辨率一般從1m1km之間。之間。l圖像分辨率：可以這樣理解，圖像分辨率：可以這樣理解，一個象元，代表一個象元，代表地面的面積是多少地面的面積是多少。l 在使用遙感圖像數(shù)據時，請千萬注意，所要在使用遙感圖像數(shù)據時，請千萬注意，所要解決的工作問題，應選擇相應分辨率的遙感數(shù)據解決的工作問題，應選擇相應分辨率的遙感數(shù)據資

35、料。資料。 DOM比例尺與航天遙感數(shù)據分辨率的關系比例尺與航天遙感數(shù)據分辨率的關系 DOM比例尺1：50001：100001：50000圖像空間分辨率不低于1m不低于2.5m不低于10.0mDOMl數(shù)字正射影像圖（數(shù)字正射影像圖（Digital Orthophoto Map，縮寫縮寫DOM）是利用數(shù)字高程模型（）是利用數(shù)字高程模型（DEM）對）對經掃描處理的數(shù)字化航空像片，經逐像元進行經掃描處理的數(shù)字化航空像片，經逐像元進行投影差改正、鑲嵌，按國家基本比例尺地形圖投影差改正、鑲嵌，按國家基本比例尺地形圖圖幅范圍剪裁生成的數(shù)字正射影像數(shù)據集。它圖幅范圍剪裁生成的數(shù)字正射影像數(shù)據集。它是同時是同時

36、具有具有地圖幾何精度和影像特征的圖像，地圖幾何精度和影像特征的圖像，具有精度高、信息豐富、直觀真實等具有精度高、信息豐富、直觀真實等優(yōu)點優(yōu)點。嫦娥拍攝月球照片，像元分辨率為120米3、遙感圖像有什么用途、遙感圖像有什么用途l 遙感像片可以遙感像片可以“提取提取”出大量有用的信息。出大量有用的信息。l 可以辨別出很多信息，如可以辨別出很多信息，如水體水體（河流、湖泊、（河流、湖泊、水庫、鹽池、魚塘等）、水庫、鹽池、魚塘等）、植被植被（森林、果園、草（森林、果園、草地、農作物、沼澤、水生植物等）、地、農作物、沼澤、水生植物等）、土地土地（農田、（農田、林地、居民地、廠礦企事業(yè)單位、沙漠、海岸、林地

37、、居民地、廠礦企事業(yè)單位、沙漠、海岸、荒原、道路等）、荒原、道路等）、山地山地（丘嶺、高山、雪山）等（丘嶺、高山、雪山）等等；從遙感圖像上能辨別出較小的物體如：一棵等；從遙感圖像上能辨別出較小的物體如：一棵樹、樹、一個人、一條交通標志線一個人、一條交通標志線、一個足球場內的、一個足球場內的標志線等。大量信息的提取，決定了遙感技術的標志線等。大量信息的提取，決定了遙感技術的應用是十分廣闊的，應用是十分廣闊的，l 據統(tǒng)計，有近據統(tǒng)計，有近30個個領域、行業(yè)都能用到遙感領域、行業(yè)都能用到遙感技術。由于遙感技術是從人們一般不能站到的高技術。由于遙感技術是從人們一般不能站到的高度去度去“拍照拍照”，故從

38、宏觀視野上，也有著人力所，故從宏觀視野上，也有著人力所不能及的優(yōu)勢。不能及的優(yōu)勢。 遙感的應用遙感的應用例如，大興安嶺森林火災發(fā)生的時候，由于著火的樹木溫度例如，大興安嶺森林火災發(fā)生的時候，由于著火的樹木溫度比沒有著火的樹木溫度高，它們在電磁波的熱紅外波段會比沒有著火的樹木溫度高，它們在電磁波的熱紅外波段會輻射出比沒有著火的樹木更多的能量，這樣，當消防指揮輻射出比沒有著火的樹木更多的能量，這樣，當消防指揮官面對著熊熊烈火擔心不已的時候，如果這時候正好有一官面對著熊熊烈火擔心不已的時候，如果這時候正好有一個載著熱紅外波段傳感器的衛(wèi)星經過大興安嶺上空，傳感個載著熱紅外波段傳感器的衛(wèi)星經過大興安嶺上

39、空，傳感器拍攝到大興安嶺周圍方圓上萬平方公里的影像，因為著器拍攝到大興安嶺周圍方圓上萬平方公里的影像，因為著火的森林在熱紅外波段比沒著火的森林輻射更多的電磁能火的森林在熱紅外波段比沒著火的森林輻射更多的電磁能量，在影像著火的森林就會顯示出比沒有著火的森林更亮量，在影像著火的森林就會顯示出比沒有著火的森林更亮的淺色調。當影像經過處理，交到消防指揮官手里時，指的淺色調。當影像經過處理，交到消防指揮官手里時，指揮官一看，圖像上發(fā)亮的范圍這么大，而消防隊員只是集揮官一看，圖像上發(fā)亮的范圍這么大，而消防隊員只是集中在一個很小的地點上，說明火情逼人，必須馬上調遣更中在一個很小的地點上，說明火情逼人，必須馬

40、上調遣更多的消防員到不同的地點參加滅火戰(zhàn)斗。多的消防員到不同的地點參加滅火戰(zhàn)斗。 l由于遙感在地表資源環(huán)境監(jiān)測、農作物估產、由于遙感在地表資源環(huán)境監(jiān)測、農作物估產、災害監(jiān)測、全球變化等等許多方面具有顯而易災害監(jiān)測、全球變化等等許多方面具有顯而易見的優(yōu)勢，它正處于飛速發(fā)展中。見的優(yōu)勢，它正處于飛速發(fā)展中。更理想的平更理想的平臺、更先進的傳感器和影像處理技術臺、更先進的傳感器和影像處理技術正在不斷正在不斷地發(fā)展，以促進遙感在更廣泛的領域里發(fā)揮更地發(fā)展，以促進遙感在更廣泛的領域里發(fā)揮更大的作用大的作用 中國大陸的衛(wèi)星地形圖中國大陸的衛(wèi)星地形圖 臺灣島的遙感影象：能清楚的看到全島的地貌。 北美颶風云系

41、 美國國防部五角大樓 9.11事件前后的紐約國際空間站 三、地理信息系統(tǒng)技術（三、地理信息系統(tǒng)技術（GIS）l 信息總量中有信息總量中有85%的信息是與地理位置有的信息是與地理位置有關的信息。關的信息。與地理位置有關的信息，就叫地理與地理位置有關的信息，就叫地理信息信息。這樣的信息相當廣泛，如耕地、林地、。這樣的信息相當廣泛，如耕地、林地、城鎮(zhèn)、樓房等建筑物的分布、道路、河流、海城鎮(zhèn)、樓房等建筑物的分布、道路、河流、海岸、人口、醫(yī)院、學校、企事業(yè)單位、管線、岸、人口、醫(yī)院、學校、企事業(yè)單位、管線、派出所、商店、井位、門牌、電閘、水表、開派出所、商店、井位、門牌、電閘、水表、開關等等，關等等，只

42、要能用位置去描述的東西，都屬于只要能用位置去描述的東西，都屬于地理信息，地理信息，遙感所提取的信息也全部包含在地遙感所提取的信息也全部包含在地理信息之中。理信息之中。 GIS（地理信息系統(tǒng)）（地理信息系統(tǒng)）lGIS是由硬件、軟件和方法組成的地理信息系是由硬件、軟件和方法組成的地理信息系統(tǒng)，能支持地理空間數(shù)據的獲取、管理、操統(tǒng)，能支持地理空間數(shù)據的獲取、管理、操作、分析、模型化和顯示，以解決復雜的規(guī)劃管作、分析、模型化和顯示，以解決復雜的規(guī)劃管理問題理問題 怎樣管理這些信息？怎樣管理這些信息？l 整個地理信息系統(tǒng)由計算機、地理信息系整個地理信息系統(tǒng)由計算機、地理信息系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據庫、分析應用

43、模型和圖形用統(tǒng)軟件、空間數(shù)據庫、分析應用模型和圖形用戶界面及系統(tǒng)人員組成。通常使用較多的有戶界面及系統(tǒng)人員組成。通常使用較多的有ArcGis、GeoMedia等軟件。等軟件。GIS的應用領域很廣的應用領域很廣l（1）自然資源的清查與管理。）自然資源的清查與管理。l（2）區(qū)域和城市規(guī)劃與管理。）區(qū)域和城市規(guī)劃與管理。l（3）環(huán)境監(jiān)測。）環(huán)境監(jiān)測。l（4）車輛運行與道路選擇）車輛運行與道路選擇 GIS與地圖的差異(1)儲存信息的形式不同儲存信息的形式不同.地理信息系統(tǒng)通過建立數(shù)據地理信息系統(tǒng)通過建立數(shù)據模型模型,以數(shù)據庫的形式儲存地理空間數(shù)據以數(shù)據庫的形式儲存地理空間數(shù)據,而地圖以圖而地圖以圖紙的

44、形式保存地理信息紙的形式保存地理信息.(2)查詢的方式不同查詢的方式不同.地理信息系統(tǒng)通過計算機進行查地理信息系統(tǒng)通過計算機進行查詢和數(shù)據更新詢和數(shù)據更新,而地圖通過肉眼進行判讀而地圖通過肉眼進行判讀,獲得地理信獲得地理信息息.GIS獲取信息更有針對性獲取信息更有針對性,速度也更快速度也更快.(3)地理信息技術可以將不同來源、不同比例尺、不地理信息技術可以將不同來源、不同比例尺、不同投影的地圖數(shù)據進行綜合，并進行空間分析，而同投影的地圖數(shù)據進行綜合，并進行空間分析，而地圖有許多方面做不到。地圖有許多方面做不到。什么是什么是“數(shù)字地圖數(shù)字地圖”?l 數(shù)字地圖是以數(shù)字形式記錄和存儲的地圖。數(shù)字地圖是以數(shù)字形式記錄和存儲的地圖。根據數(shù)據格式的不同，可分為矢量型和柵格型根據數(shù)據格式的不同，可分為矢量型和柵格型數(shù)字地圖。數(shù)字地圖。 “數(shù)字地球數(shù)字地球”簡介簡介 The Digital Earth The Digital Earth 19981998年年1 1月月3131日日, ,美國副總統(tǒng)戈爾在加