地理信息技术应用3

第三章地理信息技术应用1、遥感RS（RemoteSensor）3、全球定位系统GPS（GlobalPositioningSystem）2、地理信息系统GIS(GeographicalInformationSystem)3S技术“登高望远”未来的地图罗盘（方向+位置）第一节地理信息系统及其应用案例:江西省位于长江中下游地区，洪水灾害频繁，洪灾损失严重。利用GIS技术建立江西省防汛指挥决策支持系统，对于减轻洪水灾害可能造成的损失，促进区域可持续发展具有重要的意义．这个防汛指挥决策支持系统具备的功能：（1）信息采集、组织、与管理功能。（2）雨情、水情及灾情的预测与预报功能模块。（3）洪水调度功能模块。（4）抢险救灾决策功能模块。一、地理信息系统1980年——→1985年——→1990年世界:起步阶段试验阶段全面发展阶段开拓期—→巩固发展期—→大发展期—→用户时代20世纪60年代20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代后中国:1.地理信息系统的发展2、地理信息系统（GIS）的概念地理信息系统是一种以采集、存储、分析、管理和描述地球表面与地理分布有关部门数据的空间信息系统。----信息：关于现实世界的各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。----数据：是直接通过数字化记录下来的可鉴别的符号，信息是数据的内涵，数据是信息的载体，但通常情况下两者并没有严格的区别。----地理信息：是指表达地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互关系和变化规律的数字、文字、图象和图形的总称。地理信息是空间信息，这是它区别于其他信息的最突出特征，所以也称其为地理空间数据。数据库管理系统图形处理与表达空间分析工具GIS３．地理信息系统的组成ＧＩＳ软件地理数据应用模型ＧＩＳ人员硬件设备ＧＩＳ４．地理信息系统的工作过程地理信息输出地理数据的操作和分析地理数据的输入和存储GIS技术的简要程序（地理信息系统的工作流程）数据处理（即建立空间模型和数据模型）信息源（地图、遥感图象、实验数据、GPS数据等）采集数据库（关于某一研究区域的若干图层的总和）管理、操作、形成进行分析空间分析（按一定规则对局部及其相邻部分，甚至整个区域进行综合分析）模拟和演示表达（将系统分析的结果形成地图、图象、图表、数字等产品）二.地理信息系统与城市管理GIS在城市建设和管理中的典型应用:(1)城市规划和管理(2)基础设施管理(3)土地利用与管理(4)生态环境管理第二节遥感技术及其应用法国SPOT-4卫星火箭发射国际空间站我国神舟号飞船一、遥感技术（RS）（一）遥感的概念与发展遥感——借助对电磁波敏感的仪器，在不与探测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息。并通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。遥感的特点：现代遥感视域广阔，监测范围大，可覆盖整个地球。能够瞬时成像﹑实时传输﹑快速获取信息和实施动态监测。（二）遥感技术系统与遥感类型１．遥感技术系统的组成什么是遥感技术？它有哪些环节组成？遥感技术—从传感器接收信息到遥感信息应用的全过程目标物传感器物体辐射或反射电磁波收集传输遥感平台信息处理信息分析成果专业图件统计数字1.从不同角度,遥感有哪些不同分类方法?根据运载工具:根据辐射源:按照电磁波的波谱范围:红外遥感、微波遥感、多谱段遥感等按照应用领域或专题:资源遥感、海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感等航天遥感、航空遥感、近地遥感主动式遥感和被动式遥感紫外遥感、可见光遥感、环境遥感、大气遥感、2.航空器与航天器有何区别？航空器——在大气层中飞行的飞行器。包括气球、气艇、飞机、滑翔机、直升机等。航天器——用于航天飞行的飞行器。包括人造卫星、宇宙飞船、空间站、航天飞机、行星探测器等2.遥感技术的类型航天遥感、航空遥感、近地遥感比较航天遥感航空遥感近地遥感遥感平台及高度成像特点应用特点位于大气层外的卫星、宇宙飞船等,高度80千米大气层内飞行的各类飞机、飞艇,高度20千米三角架、遥感塔、遥感车(船)建筑物的顶部等比例尺最小,覆盖率最大,概括性强,具有宏观特点;多为多波段成像比例尺中等,画面清晰,分辨率高,可以对垂直点地物清晰成像;多为单一波段成像比例尺最大,覆盖率最小,画面最清晰,多为为单一波段成像动态性好,适合对某地区连续观察,周期性好动态性差,适合做长周期(几个月及更长)观察灵活机动,费用较低,适合小范围探测一种物质所产生的自身辐射,或对外来辐射所产生的反射和透射,形成了该物质的一种特别标志-----波谱特征。上图显示了松林、草地、红砂岩和泥浆的反射波谱曲线。可以看出，不同地物的反射率是不同的，通过对不同地物的波谱特征进行分析，就可以判断地物了。二.遥感与资源普查1.遥感在矿产资源普查中的应用2.遥感在生物资源普查中的应用1.在特定的卫星图像上,健康的植被往往呈鲜红色长势比较弱的植被颜色比较浅,由此可判断植被生长状况。2.不同的地物和地物的不同状况,有不同的反射率,根据这个原理,可以利用遥感的工作有判断水体污染、分析城市大气污染、监测灾害、普查资源等。三.遥感与环境灾害监测遥感应用范围陆地水资源调查、土地资源调查、植被资源调查、地质调查、城市遥感调查、海洋资源调查、测绘、考古调查、环境监测和规划管理等。美国海洋资源卫星美国地球资源卫星亚洲卫星影像中国大陆的卫星地形图上海市区上空的卫星图片长江入海口的卫星图片上海太湖崇明岛长兴岛横沙岛苏州无锡常州常熟南通昆山浦东陆家嘴航空图片台湾岛的遥感影像：能清楚的看到全岛的地貌。北美飓风云系乞力马扎罗的积雪这座“赤道上的雪峰”海拔5895米，永久性积雪的融化减少，反映了气候的变暖趋势，有人断言：不久的将来，赤道上将见不到雪峰景象了！美国国防部五角大楼9.11事件前后的纽约三、全球定位系统GPS手持式GPS定位仪1、什么是全球定位系统？有哪几个部分组成？概念——利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统。组成——GPS空间部分：GPS卫星星座（21+3颗、六道）GPS地面控制部分：地面监测系统用户设备部分：GPS信号接收机2、全球定位系统主要特点有哪些？提供三维坐标、速度和时间，并且具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性、实时性3、全球定位系统主要用途有哪些？陆地应用——车辆导航、应急反应、工程测量、市政规划控制、资源勘探等海洋应用——船舶导航、海洋救援、海洋油井平台定位、海洋水文地质测量等航空航天应用——飞机导航、导弹制导、低轨卫星定轨、航空遥感姿态控制、航空救援等思考：（1）相邻两个GPS星座卫星轨道平面之间的夹角是多少度？（2）每个卫星轨道上各有几颗卫星？它们两两之间相隔多少度？60度4颗，90度（3）利用GPS定位时，地面上任何一点，在任一时刻，地面上空至少要有几颗卫星？A、1颗B、2颗C、3颗D、4颗（4）无论是在飞机或汽车上，还是在野外旅行考察，只要拥有手机大小的GPS信号接受机，你就能随时知道自己所在地的：A、季节B、天气C、地理坐标D、气候[D][C]“数字地球”简介TheDigitalEarth1998年1月31日,美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心做“数字地球——认识21世纪我们这颗星球”的讲演,首次提出这一概念。数字地球指的是建立一个地球信息模型，将地球上每一角落的信息都收集、整理、归纳，按照地球地理坐标建立完整的信息模型，用网络联结起来，使地球上的每个人都可以快速、完整、形象地了解地球宏观和微观的各种情况。数字地球中包含有高分辨率的地球卫星图像、数字化的地图以及经济、社会和人口统计的信息。