现代测绘新技术(3S)
航片 卫片
6、遥感类型
按运载工具分:航天遥感、航空遥感、近地遥感 按辐射源分:主动式遥感、被动式遥感
按波谱范围:紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、 微波遥感、多谱段遥感
按应用领域:环境遥感、大气遥感、资源遥感、 海洋遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感
类型 概念
优点
利用卫星、航天飞机、 覆盖范围大,不受领 宇宙飞船、航天空间 航天 空限制,可进行定期、 站等携带遥感仪器的 遥感 遥感 重复观测
(5)GPS原理
24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12 小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面 上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。 由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,我们 可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离 公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观 测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟 之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差, 因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解, 从而得到观测点的经纬度和高程。
不同地物在同 一波段反射率不同, 同一地物在不同波 段反射率也不同, 由此导致其波谱特 征不同,根据地物 波谱曲线就可以区 分和识别地表物体。
遥感技术的应用
1、遥感与资源普查 勘探矿产资源、调查生物资源、水资源等是 遥感技术在资源普查中的重要应用领域。
*矿产资源:人们只需要分析遥感图像就可以划 定蕴藏矿产的大致区域,大大缩短探矿时间。
遥感 RS技术系统
传感器:获取电磁波的探测仪器 成像方式传感器:成像雷达、摄像机、扫描仪 非成像方式传感器:雷达高度计、微波辐射计 、红外辐射温度计等
遥感 RS技术系统
遥感信息传输: 直接回收-将信息记录在磁带上待返回时回收(航空遥感) 视频传输-信息通过无线电传送导地面站 遥感信息处理:地面接收站对资料进行加工处理
##遥感信息技术在环境保护领域的应用
1.在大气污染监测中的应用 (1)城市大气污染监测:监测大气污染的主要污染物、
颗粒大小及空间区域的分布。
(2)大气污染物扩散规律的研究:遥感可观测到大气
中气溶胶类型及其含量分布、大气微量气体的铅垂分布。根据对 热红外扫描图像的分析研究,可提出城市地面辐射温度和城市“ 热岛”现象形成的关系。
特点及应用:具有全能性、全球性、全天候、连续性、实时性的特点。目前广泛 应用于农业、林业、水利、交通、测绘、军事、通讯、城市等(如目前所使用的 汽车卫星定位系统)
(2)构成
全球定位系统由三部分构成: (1)地面控制部分,由主控站(负责管理、协调整个 地面控制系统的 工作)、地面天线(在主控站的控 制下,向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集 中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成; (2)空间部分,由24颗卫星组成,分布在6个道平 面上; (3)用户装置部分, 主要由GPS接收机和卫星天线 组成。
现代测绘新技术-(3S)技术
Gps(全球定位系统) Gis(地理信息系统) RS(遥感)
什么是3S技术?
“3S”技术 遥感技术(Remote Sensing RS)、 地理信息系统(Geographical information System GIS)、 全球定位系统(Global Positioning System GPS) 这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。
我国参与“伽利略”计划
目前全世界使用的导航定位系统主要是美国的GPS系 统,欧洲人认为这并不安全。为了建立欧洲自己控制 的民用全球导航定位系统,欧洲人决定实施“伽利略” 计划。2003年9月18日,欧盟和中国草签了中国参与 “伽利略”计划的协议。2004年10月9日,双方又签 署了此项目的技术合作协议;因而引发美国媒体发出 美国可能击毁“伽利略”卫星的报道。可见,此项目 不但具有极高经济价值,也深具政治和军事战略意义。
利用飞机携带遥 航空 感仪器的遥感 遥感
距地面高度在几 近地 十米以内的遥感 遥感
机动性强,可以根据 研究主题选择恰当的 传感器、适当的飞行 高度和飞行区域 用于城市遥感、海面污 染监测、森林火灾监测 等中、高分辨率的遥感 活动
辨认遥感影像
蓝色 蓝黑色
红色 灰白色 浅蓝色
水文要素
植被
人工建筑
地物反射波谱特征—地物判读的基本依据
为什么“3S”技术走到了一起?
遥感技术是信息采集(提取)的主力; 全球定位系统是对遥感图像(像片)及从 中提取的信息进行定位,赋予坐标,使其 能和"电子地图"进行套合; 地理信息系统是信息的“大管家”。
一、什么是GPS?
全球定位系统(GPS)是本世纪70年代由美国陆 海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位 系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域 提供实时、 全天候和全球性的导航服务,并 用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军 事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。经 过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到 1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS 卫星星座己布设完成。
全球定位系统(GPS) GPS全球定位系统是由24颗人 造卫星和地面站组成的全球无线导 航与定位系统。 GPS系统包括三大部分:空间部分 ---GPS卫星;地面控制部分---地面 监控系统;用户设备部分---GPS信 号接收机。
★ 全球定位系统(GPS)
概念及组成:利用卫星,在全球范围内适时进行导航、定位的系统。它是一个中距 离圆形轨道卫星定位系统,可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度 的时间基准
B、根据植物健康状况在发射波谱中变化 的原理,遥感还可以应用到哪些领域?
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 感的工作有水体污染、分析城市大气污染、 监测灾害、普查资源等。
2、遥感与环境灾害监测
随着遥感技术的发展,遥感将不仅为人们提供 信息资源,改变人们的生产、生活与交往方式,而 且在环境监测、灾害预警等方面发挥巨大作用,有 助于灾害的预防、环境的治理有保护。 A、环境监测:包括荒漠化、土壤盐碱化、海上 冰山漂流、海洋生态、全球气候变化及其影响、 植被变化、水体污染、大气污染等。 B、灾害监测:包括旱情、水灾、滑坡、泥石流、 地震、农林病虫害、森林火灾等。
经过20余年的实践证明,GPS系统是一个高 精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和 定时的多功能系统。 GPS技术已经发展成为 多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高 新技术产业。
GPS全新的称呼 GNSS
当前,在这一领域最吸引人眼球的除了GPS外,就是欧盟和我国 合作的“伽利略”导航卫星系统
遥感 RS技术系统
遥感技术:是从传感器接受信息到遥感信息应用的全过程。如下图 目标物 传感器 地面遥感系统
∣
→
物体辐射和反射 电磁波
∣ → →
收集
→
传输
→
∣
信息处理
→
成果
信息分析
∣ →
专业图件统 计数字
遥感 RS技术系统
遥 感 平 台
地面遥感:高塔、车、船为遥感平台 航空遥感:飞机、气球、飞艇等 航天遥感:卫星、飞船、空间站等
伽利略”计划是一种中高度圆轨道卫星定位方案。 “伽利略”卫星导航定位系统的建立将于2007年底之 前完成,2008年投入使用,总共发射30颗卫星,其中 27颗卫星为工作卫星,3颗为候补卫星。卫星高度为 24126公里,位于3个倾角为56度的轨道平面内。该 系统除了30颗中高度圆轨道卫星外,还有2个地面控 制中心。 “伽利略”系统将为欧盟成员国和中国的公路、 铁路、空中和海洋运输甚至徒步旅行者有保障地提供 精度为1米的定位导航服务,从而也将打破美国独霸 全球卫星导航系统的格局。按计划,首批两枚实验卫 星将于2005年末和2006年发射升空。
(6)GPS前景
由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作 为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国 防建设和社会发展的各个应用领域。 随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布2000 年至2006期间,在保证美国国家安全不受威胁的前提下,取消 SA政策,GPS民用信号精度在全球范围内得到改善,利用C/A 码进行单点定位的精度由100米提高到20米,这将进一步推动 GPS技术的应用,提高生产力、作业效率、科学水平以及人们 的生活质量,刺激GPS市场的增长。据有关专家预测,在美国, 单单是汽车GPS导航系统,2000年后的市场将达到30亿美元, 而在我国,汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见, GPS技术市场的应用前景非常可观。
3、遥感技术的发展 人类早期遥感活动的“遥感平台”曾 经使用风筝、鸽子等,为后来的航空遥感 提供了思路。
4、遥感技术的特点
监测范围大,瞬时成像、实时传输、 快速处理、迅速获取信息和实施动态监测。
5、遥感技术系统 由遥感平台、传感器、信息传输接收装置、 数字或图像处理设备以及相关技术等组成。
*生物资源:通过遥感图像处理技术,提取植 被的分布、类型、结构、健康状况、产量等 数据,为农业、林业、城市绿化、环境保护 等部门提供服务。
遥感为植物健康状况把脉
A、在卫星图像上,怎样通过颜色差异判定 植物的生长状况? 健康的植被往往呈鲜红色,长势比较 弱的植被颜色比较浅,由此可判定植物的生 长状况。
4利用遥感信息技术分析城市生态与环境污 染
(1)城市生态与环境污染:应用卫星或机载热红外
图像,通过图像处理技术,可定期把热污染的分布范 围和强度显示出来。
(2)生态环境监测:采用多光谱有关数据及其生成
3在海洋污染监测中的应用
(1)利用红外扫描仪监视石油污染:利用红外扫