數(shù)字城市中3S技術的應用

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)蘇州科技學院數(shù)字城市概論課程論文 論文題目:數(shù)字城市中3S技術的應用 專 業(yè)： 測繪工程 姓 名： 李冬 學 號： 指導老師： 王穎 2013.12.27數(shù)字城市中3S技術的應用摘要：數(shù)字地球建設是現(xiàn)代在信息技術的龍頭，數(shù)字城市是數(shù)字地球的重要組成部分，在數(shù)字城市的建設中用到的GPS、GIS、RS技術，其形式多為三者的集成應用上，即3S集成技術，其集成應用已經(jīng)應用到了數(shù)字城市建設中的諸多應用。關鍵詞：GPS GIS RS正文GPS1.1 GPS定位原理 數(shù)字地球GPS定

2、位的基本原理是：根據(jù)高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置。1.2 GPS定位系統(tǒng)的定義GPS定位系統(tǒng)是指利用衛(wèi)星，在全球范圍內實時進行定位、導航的系統(tǒng)，簡稱GPS(Global Positioning System)。GPS定位系統(tǒng)功能必須具備GPS終端、傳輸網(wǎng)絡和監(jiān)控平臺三個要素;這三個要素缺一不可;通過這三個要素，可以提供車輛防盜、反劫、行駛路線監(jiān)控及呼叫指揮等功能。 GPS定位系統(tǒng)是美國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)。是在子午儀衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的，它采納了子午儀系統(tǒng)的成功經(jīng)驗。和子午儀系統(tǒng)一樣，GPS定位系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶

3、接收機三大部分組成。 GPS定位系統(tǒng)的構成空間部分(太空部分) GPS定位系統(tǒng)的空間部分是由24顆GPS工作衛(wèi)星所組成，這些GPS工作衛(wèi)星共同組成了GPS衛(wèi)星星座，其中21顆為可用于導航的衛(wèi)星，3顆為活動的備用衛(wèi)星。這24顆衛(wèi)星分布在6個傾角為55的軌道上繞地球運行。衛(wèi)星的運行周期約為12恒星時。每顆GPS工作衛(wèi)星都發(fā)出用于導航定位的信號。GPS用戶正是利用這些信號來進行工作的?？梢姡珿PS定位系統(tǒng)衛(wèi)星部分的作用就是不斷地發(fā)射導航電文。1.3 GPS定位系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及應用近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車逐漸進入家庭，并成為生活必需品，未來幾年內汽車的增長速度還將會大幅上升。車載GPS

4、 系統(tǒng)具有巨大的市場潛力和不可估量的發(fā)展前景。我們估計，國內汽車市場對 GPS 系統(tǒng)的需求量，將以每年 30%以上的速度遞增。 車載 GPS 的最大特點是兼具導航、定位、防盜等功能，在 GPS 應用較為普遍的北美、歐洲、日本等地，汽車導航銷售額雄居各類 GPS 市場之首。而我國車載 GPS 市場過去一直飽受技術應用、市場規(guī)模因素的瓶頸。隨著這兩年技術水平與產(chǎn)品成熟程度的不斷提高，特別是汽車市場的飛速發(fā)展，我國車載 GPS 市場已經(jīng)進入規(guī)模發(fā)展的時期，未來國內車載 GPS 市場前景相當看好。相信隨著與 GPS 緊密相關的電子地圖的逐步完善，動態(tài)內容的不斷豐富，GPS 的實用性將不斷提高，其市場的

5、容量會隨著我國汽車市場的發(fā)展而大幅度的增加。而動態(tài)導航將逐步取代靜態(tài)占據(jù)主導地位。2、GIS2.1 GIS的原理虛擬地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 GeoInformation system，GIS）有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。2.2 GIS發(fā)展現(xiàn)狀世紀90年代以來，由于計算機技術的不斷突破以及其它相關理論和技術的完善，GIS在全球得到了迅速的發(fā)

6、展。在海量數(shù)據(jù)存儲、處理、表達、顯示及數(shù)據(jù)共享技術等方面都取得了顯著的成效，其概括起來有以下幾個方面1：硬件系統(tǒng)采用服務器/客戶機結構，初步形成了網(wǎng)絡化、分布式、多媒體GIS；在GIS的設計中，提出了采用“開放的CIS環(huán)境”的概念，最終以實現(xiàn)資源共享、數(shù)據(jù)共享為目標；高度重視數(shù)據(jù)標準化與數(shù)據(jù)質量的問題，并已形成一些較為可行的數(shù)據(jù)標準；面向對象的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)已經(jīng)問世，正在發(fā)展稱之為“對象-關系DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）”；以CIS為核心的“3S”技術的逐漸成熟，為資源與環(huán)境工作提供了空間數(shù)據(jù)新的工具和方法；新的數(shù)學理論和工具采用CIS，使其信息識別功能、空間分析功能得以增強等等。 在GIS技術

7、不斷發(fā)展下，目前GIS的應用已從基礎信息管理與規(guī)劃轉向更復雜的區(qū)域開發(fā)、預測預報，與衛(wèi)星遙感技術相結合用于全球監(jiān)測，成為重要的輔助決策工具。據(jù)有關部門估計，目前世界上常用的GIS軟件己達400多種2.國外較著名的GIS軟件產(chǎn)品有3:Auotodesk系列產(chǎn)品、Arc/Info、MapInfo及其構件產(chǎn)品、Intergraph、Microstation等，還有Web環(huán)境下矢量地圖發(fā)布的標準和規(guī)范，如XML、GML、SVG等等。我國GIS軟件研制起步較晚，比較成熟的測繪軟件主要有南方CASS,MapGIS,GeoStar,SuperMap等。盡管現(xiàn)存的GIS軟件很多，但對于它的研究應用，歸納概括起

8、來有二種情況：一是利用GIS系統(tǒng)處理用戶的數(shù)據(jù)；二是在GIS的基礎上，利用它的開發(fā)函數(shù)庫二次開發(fā)用戶專用的GIS軟件。目前已成功應用包括資源管理、自動制圖、設施管理、城市和區(qū)域規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個領域。在美國及發(fā)達國家，GIS的應用遍及環(huán)境保護、災害預測、城市規(guī)劃建設、政府管理等眾多領域。近年來，隨著我國經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展，加速了GIS應用的進程，在城市規(guī)劃管理、交通運輸、測繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領域發(fā)揮r重要的作用，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。2.3 GIS的應用地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內取得了驚人的發(fā)展，廣泛應用于資源調查、環(huán)境評估

9、、災害預測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領域。3 RS3.1 RS的原理遙感是通過遙感器這類對電磁波敏感的儀器，在遠離目標和非接觸目標物體條件下探測目標地物，獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息（如電場、磁場、電磁波、地震波等信息），并進行提取、判定、加工處理、分析與應用的一門科學和技術。3.2 RS的發(fā)展現(xiàn)狀遙感技術集中了空間、電子、光學、計算機通信和地學等學科的最新成就，是當代高新技術的一個重要組成部分。國際上遙感技術的發(fā)展，將在未來15年將人類帶入一個多層。立體。多角度，全方位和全天候對地觀測的新時代。各種高、

10、中、低軌道相結合，大、中、小衛(wèi)星相互協(xié)同，高、中、低分辯率互補的全球對地觀測系統(tǒng)，將能快速、及時地提供多種空間分辯率、時間分辯率和光譜分辯率的對地觀測海量數(shù)據(jù)。3.3 RS的應用陸地水資源調查、土地資源調查、植被資源調查、地質調查、城市遙感調查、海洋資源調查、測繪、考古調查、環(huán)境監(jiān)測和規(guī)劃管理等。 目前，主要的遙感應用軟件是PCI、ERMapper和ERDAS。4 對3S技術的想法加強全球合作和空間設備、資源、信息的共享, 制定統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)格式和交換標準,在更多的行業(yè)充分利用3S 技術, 加速3S 復合型人才的培養(yǎng), 積極進行全球3S 技術應用領 域的合作, 建立和完善安全的空間信息共享機制

11、和條件, 是3S 進一步發(fā)展的重要途徑。在信息時代, 3S 技術必須真正無縫集成, 整合成一個多功能全方位的高效、易用的系 統(tǒng), 同時, 還須與ES、MIS 等相結合, 與OA、多媒體技術相結合, 與網(wǎng)絡技術、分布知識智 能( KDI) 、分布式對象技術等相結合, 建立“數(shù)字城市”、“數(shù)字國家”、“數(shù)字地球”,形成完備的公眾服務體系, 將是3S 技術發(fā)展的重要方向。隨著空間技術及其相關高技術的 迅速發(fā)展和相互融合, 21 世紀3S 空間信息技術全面步入集成化、 網(wǎng)絡化和產(chǎn)業(yè)化應用的新 時期。 一系列即將投入民用的高分辨率空間信息資源的開發(fā)利用成為新世紀高技術及其產(chǎn)業(yè) 化的熱點。 空間信息技術應用在國民經(jīng)濟社會發(fā)展中的地位正在不斷提高, 空間信息產(chǎn)業(yè)可 望成為信息產(chǎn)業(yè)中具先導性的重要組成部分, 其發(fā)展水平直接關系一個國家的綜合國力和 國土安全。隨著3S技術的不斷發(fā)