“3s”集成技术在土地变更调查中的应用毕业论文

“3s”集成技术在土地变更调查中的应用毕业论文内容摘要：

于科罗拉多斯普林斯附近的佛肯 (Falcon)空军基地，其任 务是收集各监控站发来的跟踪数据，计算卫星轨道和钟差参数并发送至各注入站，转发至各卫星。 主控站本身还是监控站，另外可诊断卫星的工作状态，进行调整。 监控站 共有 5 个，装备有 P 码接收机和精密铯钟，对所接收到的卫星进行连续的 P码伪距跟 踪测量，并将每隔 的观测结果，借助电离层和气象数据，采取平滑方法，获得每 15min 的结果数 据，传送到主控站。 注入站 共有 3 个，其主要功能是将主控站发送来的卫星星历和钟差信息，每天一次注入到卫 星上的存储器中。 即使注入站因故障无法注入新的数据，存储器具备长达 14d 的预报能力，此时，定位 精密从 10m，左右逐渐递减直至约 200m。 （ 3）用户部分 GPS 信号接收机是 GPS 导航卫星的用户设备，是实现 GPS 卫星导航定位的终端仪器 ,GPS 信号接收机可以分成下列类型 : A．按工作原理分类 码接收机、无码接收机、集成接收机。 B．按用途分类 测地型接收机、导航型接收机、定位型接收机。 C．按所用 载波频率多少分类 单频接收机、双频接收机。 D． DGPS 测量的接收机类型 内容 三、 GPS 定位系统的应用特点 GPS 定位技术的应用特点可归纳为以下几点： (1)用途广泛 用 GPS 信号可以进行海空导航、车辆引行、导航制导、精密定位、动态观测、设备安装、传递时 间、速度测量等。 (2)自动化程度高 GPS 定位技术减少了野外的时间和强度。 用 GPS 接收机进行测量时，只要将天线准确地安置在测 站上，主机可安放在测站不远处，亦可放在室内，通过通讯系统与天线连接，接通电源，启动接收机，仪器便自动开始工作。 (3)观测速度快 一个测站上可以同时观测高达 58 颗。 因此，用 GPS 接收机做静态相对定位 (边长小于15km)时， 采集数据的时间可缩短到 1h 左右，即可获得基线向量，精度为 (5mm+1ppm)D(D河南工程学院毕业论文 7 表示两个 GPS 接收机 间的距离 )。 (4)定位精度高 大量实验表明， GPS 卫星相对定位测量精度高，定位计算的内符合与外符合精度均符合 (5mm+1ppm)D 的标称精度，二维平面位置都相当好，仅高差方面稍逊一些。 用 GPS 相对定位结果，还可以推算出两 测站的间距和方位角，精度也很好。 (5)经济效益高 据某些国外大地测量实测资 料表明，用 GPS 定位技术建立大地控制网，要比常规大地测量技术节 省 70%80%的外业费用，这主要是因为 GPS 卫星定位不要求站间通讯，不必建立大量费时、费力、费钱 的站标。 四、 GPS 定位系统的应用局限性 (1)信号遮挡 (2)信号干扰 (3)多路径效应 第二节 GIS 简介 一、 GIS 概论 地理信息系统 (Geographic Information System ，简称 GIS) 又称空间信息系统(SpatialInformation System)， 是指由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过地理数据的集成、存 储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府各部门行政管理提供新的指示，为工程设计和规划、管理决策服务。 20 世纪 60 年代， 和 在不同地方、从不同角度提 出地理信息系统。 三、四十年以来，地理信息系统已经得到了巨大发展， 20 世纪 90 年代己经进入了用户时代。 并广泛应用于政府国土、环境、人口等资源的调查统计、 分析、管理及决策 ，区域规划管理和城市基础设施管理，行业规划管理，大型 工程规划设计 ，市场分析 ，商业与服务业管理等方面。 未来地理信息系统将朝着数据标准化 (InteroperableGIS)、 数据多维化 (3Damp。 4DGIS)、系统集成化 (ComponentGIS)、系统智能化 (CyberGIS)、平台网络化 (WebGIS)和应用社会化 (数字地球 DigitalEarth)的方向发展。 二、 GIS 的应用 目前从全球统计看，地理信息 系统 已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九河南工程学院毕业论文 8 大类别的一百多个领域。 在美国及发达国家， 地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、城市规划建设、政府管理等众多领域。 从我国应用情况看，地理信息系统已在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、能源、通信、地图测绘、林业、自然灾害的监测与评估、石油与天然气、军事、运输与导航、 公共汽车调度等方面得到了具体应用， 并取得良好的经济效益和社会效益。 随着信息技术的发展和 GIS 理论、技术方法的进步， GIS 的应用早已渗透到日常生活的许多方面。 可以说，只要研究对象或多或少与三维空间有关，就可以利用地理信息系统去解决相关问题。 第三节 RS 简介 一、 RS 概 论 “遥感” (Remote Sensing)，即 “遥远的感知 ”,是一种远距离不直接接触物体 而取得其信息的探测技术 ,“遥感 ”一词的提出者 ELPruitt 把遥感定义为 “以摄影 方式或以非摄影方式获得被探测目标的图像或数据的技术 ”。 我国遥感界泰斗陈述彭 先生认为 :广义而言，遥感泛指各种非接触的远距离的探测技术 ； 狭义而言，遥感主 要是指从远距离、高空，以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。 遥感是 20 世纪 60 年代 兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术，它是在航空 摄影测量的基础上，随着现代科技的迅速发展，以及地学、环境科学等学科发展的需要，形成的一门新兴技术学科。 现代遥感技术是通过多光谱摄影及时获取丰富信息 ，主要表现在它的多传感器、高分辨率和多时相特征。 遥感技术的总体发展趋势是提高遥感器的分辨率和综合利用信息的能力，开发研制先进遥感器、信息传输和处理设备，以实现遥感系统全天候工作和实时获取信息和增强遥感系统的抗干扰能力。 遥感已经是一门应用性很强的学科并以其宏观、综合、快速的优点，在全世界范围内己经广泛应用于土地资源 调查、监测与更新 、 植被资源调查、农作物估产、地质调查、城市遥感调查、测绘 、环境监测和规划管理等各个方面。 二、 RS 在土地变更调查中的应用 随着遥感技术的进步 和发展，遥感信息源已经向全天候、超光谱、高时空分辨率和短周期趋势 发展。 由于 SPOT、 LANDSAT 等卫星数的增加，大大缩短了数据的获取周期，同时商业遥感数据的空间分辨 率不断的提高，如 SPOT5 、 IKONOS 1m 等，其中 SPOT5 为 1:1 万土 地利用现状图的更新提供可靠的数据源。 河南工程学院毕业论文 9 的 SPOT5 数据能够细致表达地面房屋总体形状、树 林、草地，并反映细部特征 ，可以对建 筑物的功能用途进行目视判读解译，对地表植被属性定位、定性分析，准确量测形状和面积，分类能力可以达到土地利用部分三级类。 航空像片的分辨能力在几个厘米到十几、几十厘米范围，能满足国家基本地形图的测绘、 DOM 的 制作，满足地籍管理用图需要，精确细致表达建筑物表面，显示电线、栅栏、台阶等地物，分类能力可以达到土地利用大部分三级类。 河南工程学院毕业论文 10 第三章 “ 3S” 集成技术 第一节 “ 3S”集成技术简述 “ 3S”是一种充分利用各自的技术特点， 快速准确而又经济地为人们提供所需要的相 关信息的新技术。 “ 3S”技术是 GPS、 GIS、 RS 的统称。 而集成 (Integration)的概念始于 1961年的集成电路，其主要思想是降低各种组成部分连接的复杂性，提高设计和实现效率。 集成的核心思想在于组成各部分之间的有机结合，将分散的子系统集合成为一个整体，以取得系统的协同效益。 集成思想在各个科研和生产领域发挥了重要的作用。 随着科学技术的发展， “3S”以其各 自的技术特点日趋紧密结合，应用于资源与环境动态监测与趋势预报、重大自然灾害监测与预警以及灾情评估与减灾对策的制定 、城市及经济开发区的规划、开发与管理等方面。 一、 RS 与 GIS 的 集成应用 GIS 中的数据包括 :(1)地理背景信息 :(2)资源与环境数据 :(3)社会经济信息。 GIS 不仅是现 代化管理的重要手段，而且是遥感图像处理和应用的技术支撑，如遥感图像的几何配准，专题要素的演变分析，图表输出等。 RS 图像则是 GIS 的重要信息源，如象 GIS 提供最现实的基础信息，利用遥感立 体图像可自动生成 DEM，为 GIS 提供地形信息。 通过数字图像处理，模式识别等技术，对航天遥感数据 进行专题制图，以获取专题要素的基本图形 (点、线、面 )数据及属性 信息，为 GIS 提供图形信息。 RS 与 GIS 内在的紧密关系，决定了两者发展的必然结合。 这种结合现在主要应用在地形测绘 /DEM 数据自动提取、制图特征提取、提高空间分辨率和城市与区域规划及变化检测等方面。 二、 RS 与 GPS 的 集成 应用 GPS 具有快速、实时地确定任一地面目标点空间坐标的特点。 RS 与 GPS 的结合，将大大减少遥感 图像处理所需要的地面控制点，并且可实时获取数据、实时进行处理，使遥感图像的应用信息直接进入 GIS 系统，为 GIS数据提供新的数据来源，由此可加速新一代遥感应用技术系统的自动化进程以及作业 流程和处 理技术的变革。 目前， RS 与 GPS 的结合主要应用于地形复杂的地区制图、地质勘探、考古、导航、环境 土地 动态监测 以及军事侦察和指挥等方面。 三、 “3S”集成技术 的综合应用 “ 3S”技术为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。 “ 3S”的结合应用，取长补短，是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即 RS、 GPS、向 GIS 提供或更新区域信息以及空间定位， GIS 进行相应的空间分析，并从 RS 和 GPS 提供的海量的数据中提取有用的信息，河南工程学院毕业论文 11 进行综合集成，使之 成为决策的科学依据。 三者之间的相互作用关系如图 3 所示。 提供及更新 提供位置信息 区域信息 显示及更新 提供信息源 空间信息 高精度的 GPS 信息作为 RS 信息的补充 图 3 “ 3S”之间的相互作用关系 目前， “ 3S” 技术的综合集成研究经历了从低级向高级发展和完善的过程，其低级阶段，是系统之间相互调用一 些功能；高级阶段则是共同作 用，形成有机的一体化系统，以快速准确 获取定位的实时信息，对数据进行动态变更，实时分析和查询。 GPS、 GIS、 RS 技术的整体集成，无疑是人们追求的目标， 这种集成系统形成了综合的、完整的对地观测系统，不仅能自动、实时的采集、处理和更新数据，而且能智能式的分析和运用这些数据，为各种应用科学的决策咨询，并能解决 用户 可能提供的各种复杂问题。 第二节 基站接收程序 设计 GPS 定位数据中包含有误差，为了消除各种误差，通过采用差分 GPS 方法来得到地面点的坐标， 因此需要保存基站所接收的 GPS 电文。 由于基站电文的质量直接影 响 GPS 事后差分的数据精度，而且基站一般需要连续工作几个小时， 安全可靠的保存基站的电文非常的重要。 图。