3S技术在土地调查中的应用论文

13S技术在土地资源调查中的应用姓名：学号：班级：学院：2目录摘要及关键字…………………………………………………………………………………….33S技术简介……………………………………………………………………………………….4什么是RS(遥感)………………………………………………………………………………….5什么是GPS(全球定位系统)……………………………………………………………….6什么是GIS（地理信息系统）.............................................................73S技术在土地资源调查中的宏观应用方面...................................83S技术在土地资源调查的具体应用.......................................10联系本专业（GIS）在土地资源调查中的应用前景................12主要参考文献………………………………………………………………………………….1433S技术在土地资源调查中的的应用摘要：土地资源调查是为认识土地资源的各种属性和形成规律，掌握其数量、质量、空间分布格局和利用状况而进行的土地资源调查。土地资源调查是整个农业自然资源调查的重点，其目的是为合理调整土地利用结构和农业生产布局、制订农业区划和土地规划提供科学依据，并为进行科学的土地管理创造条件。主要内容包括：土地利用现状调查、土地质量调查、土地评价及土地监测等。随着计算机技术和测绘技术的发展，许多现代技术应用于土地调查中，尤其是3S技术。3S技术是：遥感—RS（RemoteSensing）、地理信息系统—GIS（GeographicalinformationSystem）、全球定位系统—GPS（GlobalPositioningSystem）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。在土地资源调查中RS和GPS可以提供大量的信息源，同时GPS可以进行精确地定位，GIS则对调查数据进行综合处理，同时加上各种地理信息系统软件，如MapGIS、SuperMap、ArcGIS等对各种土地的利用现状进行图形编辑分析并提取信息，生成土地资源信息库。关键字：3S技术；RS；GIS；GPS；土地资源调查、地理信息系统。4一、3S技术简介3S技术是遥感技术(Remotesensing，RS)、地理信息系统(Geographyinformationsystems，GIS)和全球定位系统(Globalpositioningsystems，GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。（一）、RS技术1、RS技术的定义：RS(Remotesensing)即遥感技术，顾名思义，就是遥远的感知。地球上的每一个物体都在不停的吸收、发射和反射信息和能量。其中的一种形式-电磁波早已经被人们所认识和利用。人们发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。2、RS工作原理：简单归纳遥感技术的成像方法，一般有两种：第一种是用照相机拍的胶卷，它用的照相机和胶卷和我们平常生活中用的照相机和胶片基本一样，所不同的是遥感的专业照相机要大一些，当然胶片也相应要大一些，另外有些胶片是专用胶卷，如彩色红外专用胶卷。将拍摄完毕的胶卷冲洗、印像、放大，即成为遥感像片；第二种是数字成像的，成像原理类似于我们看的电视。电视5节目是从由电视台发射数字电信信号，这种信号在空中传播，到用户电视接收、回放信号，一幅图像的信号传输完毕，就实现了可视化。遥感技术也可理解为上述的信息传输过程，即把地面信息，通过卫星上的设备拍摄下来，然后将拍摄的信号传输到计算机中回放出来，我们就可以看到遥感图像了。3、遥感图像的用途：就像我们生活中拍摄的照片一样，遥感像片同样可以提取出大量有用的信息。从一个人的像片中，我们可以辨别出人的头、身体及眼、鼻、口、眉毛、头发等信息。遥感像片（图像）一样可以辨别出很多信息，如水体（河流、湖泊、水库、盐池、鱼塘等）、植被（森林、果园、草地、农作物、沼泽、水生植物等）、土地（农田、林地、居民地、厂矿企事业单位、沙漠、海岸、荒原、道路等）、山地（丘岭、高山、雪山）等等；从遥感图像上能辨别出较小的物体如：一棵树、一个人、一条交通标志线、一个足球场内的标志线等。大量信息的提取，无疑决定了遥感技术的应用是十分广阔的，据统计，有近30个领域、行业都能用到遥感技术。由于遥感技术是从人们一般不能站到的高度去拍照，故从宏观视野上，也有着人力所不能及的优势。（二）、GPS技术1、GPS技术简介：GPS又称为全球定位系统（GlobalPositioningSystemGPS）是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年、耗资200亿美元，于1994年3月完成其整体部署，实6现其全天候、高精度和全球的覆盖能力。现在GPS与现代通信技术相结合，使得测定地球表面三维坐标的方法从静态发展到动态，从数据后处理发展到实时的定位与导航，极大地扩展了它的应用广度和深度。载波相位差分法GPS技术可以极大提高相对定位精度，在小范围内可以达到厘米级精度。此外由于GPS测量技术对测点间地通视和几何图形等方面的要求比常规测量方法更加灵活、方便，已完全可以用来施测各种等级的控制网。GPS全站仪的发展在地形和土地测量以及各种工程、变形、地表沉陷监测中已经得到广泛应用，在精度、效率、成本等方面显示出巨大的优越性。2、GPS系统的组成：GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。○1GPS卫星星座：由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座记作（21+3）GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内轨道倾角为55度各个轨道平面之间相距60度即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。○2地面监控系统：对于导航定位来说GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的的参7数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作以及卫星是否一直沿着预定轨道运行都要由地面设备进行监测和控制。○3GPS信号接收机：GPS信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号并跟踪这些卫星的运行对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间解译出GPS卫星所发送的导航电文实时地计算出测站的三维位置位置甚至三维速度和时间。（三）、GIS技术最简单地来说，GIS是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。这是GIS的本质，也是核心。具体的功能有：1、数据采集与编辑功能：GIS的核心是一个地理数据库,所以建立GIS的第一步是将地面的实体图形数据和描述它的属性数据输入到数据中,即数据采集.为了消除数据采集的错误,需要对图形及文本数据进行编辑和修改。2、属性数据编辑与分析。3、制图功能。4、空间数据库管理功能：地理对象通过数据采集与编辑后，形成庞大的地理数据集。对此需要利用数据库管理系统来进行管理。85、空间分析功能。6、拓扑空间查询。7、缓冲区分析缓冲区分析是根据数据库的点、线、面实体,自动建立其周围一定宽度范围的缓冲区多边形,它是地理信息系统重要的和基本的空间分析功能之一.8、数字高程模型的建立：数字高程模型有三种主要的形式，包括格网DEM、不规则三角网（TIN），以及由两者混合组成的DEM。格网DEM数据简单，便于管理，但因格网高程是原始采样点的派生值，内插过程将损失高程精度，仅适合于中小比例尺DEM的构建。TIN直接利用原始高程取样点重建表面，它能充分利用地貌特征点、线，较好地表达复杂的地形，但TIN存储量大，不便于大规模规范管理，并难以与GIS的图形矢量数据或栅格数据以及遥感影像数据进行联合分析应用。所以一般的GIS都提供了两种数字高程模型的软件包，用户可以根据需要进行选择。二、3S技术在土地资源调查中的宏观应用方面总起来说3S技术应用于土地利用更新调查的技术路线。应用3S技术开展更新调查工作技术路线为：通过RS获取遥感影像，以地形图、像控点及DEM数据作控制，生产正射影像图，以此作为更新调查工作底图；参考各年度土地变更调查、土地利用现状图等资料，采用人工目视解译法对正射影像图进行解译，预判地类界线和线状地物位置，参考原详查资料标绘出权属界线；外业9核实所有内业预判信息，对内业判断错误或没有判断出的（根据影像判断不清楚）土地利用信息应用GPS技术进行全野外数据采集；然后，在GIS上对预判成果和外业调查核实的土地利用信息进行处理，完成土地利用现状数据库建设工作。1、利用RS技术获取遥感影像资料、遥感影像解译技术提取土地利用现状信息。遥感（RS）技术经过几十年的发展，已趋成熟。它能快速、动态地提供地球表层的信息。通过RS获取现势性较强的遥感影像资料，能最直观的反映土地利用现状。应用遥感影像处理技术，对遥感影像进行纠正、色彩平衡等处理后，生成更新调查所需的正射影像图（DOM）。遥感影像解译技术是伴随遥感技术产生的，由于目前遥感影像的计算机自动分类的精度不高，因此在实际应用中较为成熟的还是人工目视解译法。在土地利用更新调查中，充分利用人的经验和专业知识，采用人工目视解译法对遥感影像进行预判并矢量化，可在一定程度上提高更新调查精度，减少外业调查工作量。2、应用GPS技术准确地获取像控点及土地利用现状信息的空间坐标。全球定位系统（GPS）是新一代以卫星为基础的电子导航系统，可为航空、航天、陆地、海洋等用户提供三维的定时、定位信息。GPS具有定位精度高、实时定位速度快等特点，可以为遥感数据提供空间坐标及建立实况数据库，从而提高了遥感数据分析和管理能力。在更新调查工作中，可采用快速静态定位模式、事后差分模式或实时差分模式来获取像控点和土地利用现状信息10的空间坐标。一般来说，利用高精度的GPS接收机，采用快速静态定位模式获取像控点的空间坐标。而采集土地利用现状信息的空间坐标时，需要选择精度在1m之内、能满足野外动态测量的GPS接收机。目前，测量型GPS接收机中，一般都需要架设基站；基站一般架设在已知控制点，如果没有已知的控制点，也可以用高精度GPS接收机进行长时间的静态观测，求得一个已知点作为控制点。在测量过程中，有的GPS接收机利用VRS网络实现实时差分，有的利用GPRS或CDMA网络实现实时差分，但在没有VRS网络或GPRS网络信号不好时，可以通过事后差分模式进行坐标解算。3、应用GIS技术进行土地利用现状数据建设。地理信息系统（GIS）是指在计算机软硬件支持下运用系统分析和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的技术系统。GIS具有空间数据的输入与编辑、组织与分析、查询与管理以及制图输出等功能。应用GIS建立土地利用现状数据库，可以快捷地实现面积汇总、数据查询输出、图件编制等功能，改变传统方法带来的不便，并能在一定程度上避免误差。三、3S技术在土地资源调查的具体应用（一）在土地利用动态监测中的应用11利用RS提供的不同时期遥感影像可以准确、快速的获取不同时期的土地利用信息，GPS提供精确的定位，GIS则用来管理土地利用变化的空间数据、属性数据和空间分析，将不同时期的遥感图像数据进行叠加，分析土地利用类型的变化，可以准确、客观、及时、大面积地得到土地利用变化信息，为土地利用的科学管理服务。（二）在土地利用调查中的应用土地资源的不可再生性决定了合理利用土地资源的重要性。土地利用现状调查是了解土地资源的各