《3S技术导论》课程教学资源（讲义）

前言：教学目标 >掌握3S相关概念、原理与方 法。 >掌握常用遥感数据的特征和 应用、信息提取的方法。 >掌握GIS基本功能及空间分 析。 >了解GPS的应用。 >掌握ArcGIS、ENVI等软件的使 用 前言： 教学要求 《上课认真听讲，记笔记，有不 懂的地方及时提问或课后查

前言 ：教学目标 掌握3S相关概念、原理与方 法。 掌握常用遥感数据的特征和 应用、信息提取的方法。 掌握GIS基本功能及空间分 析。 了解GPS的应用。 掌握ArcGIS、ENVI等软件的使 用 前言 ：教学要求 上课认真听讲，记笔记，有不 懂的地方及时提问 或课后查

阅资料。 公认真完成实习作业并按时上 交，成绩将记入总分。 冬认真完成课后作业 公能自觉阅读课后参考书目。 前言：教学主要内 容 ✉3S基础概念与原理 ✉数据处理方法（遥感、GPS数 据及GIS空间分析) ☒3S系统集成 ☒软件操作（ArcGIS10、 ENVI4.8) 前言：参考书目

阅资料。 认真完成实习作业并按时上 交，成绩将记入总分。 认真完成课后作业。 能自觉阅读课后参考书目。 前言 ：教学主要内 容 3S基础概念与原理 数据处理方法（遥感、GPS数 据及GIS空间分析） 3S系统集成 软件操作（ArcGIS10、 ENVI4.8） 前言 ：参考书目

0.9-1.1。 遥感(Remote Sensing):通常是指通过 某种传感器装置，在不与研究对象直接 接触的情况下，获得其特征信息，并对 这些信息进行提取、加工、表达和应用 的一门科学技术。 遥感技术的基础，是通过观测电磁波， 从而判读和分析地表的目标以及现象， 其中利用了地物的电磁波特性，即“一 切物体，由于其种类及环境条件不同， 因而具有反射或辐射不同波长电磁波 的特性”。 遥感也可以说是一种利用物体反射或

0.9-1.1。 3S 1．遥感简介  遥感(Remote Sensing)：通常是指通过 某种传感器装置，在不与研究对象直接 接触的情况下，获得其特征信息，并对 这些信息进行提取、加工、表达和应用 的一门科学技术。  遥感技术的基础，是通过观测电磁波， 从而判读和分析地表的目标以及现象， 其中利用了地物的电磁波特性，即“一 切物体，由于其种类及环境条件不同， 因而具有反射或辐射不同波长电磁波 的特性” 。  遥感也可以说是一种利用物体反射或

辐射电磁波的固有特性，通过观测电磁 波，识别物体以及物体存在环境条件的 技术。 遥感器(Remote Sensor)：接收 从目标反射或辐射电磁波的装 置。 冬遥感平台(Platform)：是搭载这 些遥感器的移动体，包括飞机、 人造卫星等，甚至地面观测车也 属于遥感平台。 冬遥感分为被动式遥感(Passive Remote Sensing)和主动式遥感 (Active Remote Sensing) 种

辐射电磁波的固有特性，通过观测电磁 波，识别物体以及物体存在环境条件的 技术。 1．遥感简介 1．遥感简介 遥感器（Remote Sensor）：接收 从目标反射或辐射电磁波的装 置。 遥感平台（Platform）：是搭载这 些遥感器的移动体，包括飞机、 人造卫星等，甚至地面观测车也 属于遥感平台。 遥感分为被动式遥感（Passive Remote Sensing）和主动式遥感 （Active Remote Sensing）两 种

首先，遥感器不与研究对象直接 接触，也就是说，这里的“遥” 并非指“遥远”： 其次，遥感的目的是为了得到研 究对象的特征信息； 冬最后，通过传感器装置得到的数 据，在被使用之前，还要经过一 个处理过程

1．遥感简介 首先，遥感器不与研究对象直接 接触，也就是说，这里的“遥” 并非指“遥远”； 其次，遥感的目的是为了得到研 究对象的特征信息； 最后，通过传感器装置得到的数 据，在被使用之前，还要经过一 个处理过程。 遥感数据过程 遥感数据的处理

通常是图像形式的遥感数据的处 理，主要包括纠正（包括辐射纠 正和几何纠正)、增强、变换、 滤波、分类等功能。 1)图像纠正 2)增强 3) 滤波 4)变换 5)分类 全球定位系统(GPS,G引obal Positioning System):是一种利用 人造地球卫星进行点位测量导航 的技术。 &全称是NAVSTAR(NAVigation Satellite Timing And

通常是图像形式的遥感数据的处 理，主要包括纠正（包括辐射纠 正和几何纠正）、增强、变换、 滤波、分类等功能 。 数字图像处理的主要功能 1）图像纠正 2）增强 3）滤波 4）变换 5）分类 2．全球定位系统简介 全球定位系统(GPS, Global Positioning System)：是一种利用 人造地球卫星进行点位测量导航 的技术。 全称是NAVSTAR(NAVigation Satellite Timing And

Ranging)/GPS。 GPS系统包括三大部分： 空间部分—GPS卫星星座 冬地面控制部分一地面监控系统 。用户设备部分— GPS信号接收 机 由21颗工作卫星和3颗备用卫星 组成。 必均匀分布在六个相互夹角为60度 的轨道平面内。 GPS卫星用L波段两种频率的无 线电波(1575.42MHz和 1227.6MHz)向用户发射导航定 位信号，同时接收地面发送的导 航电文以及调度命令

Ranging)/GPS。 GPS系统介绍 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 GPS卫星及其星座 由21颗工作卫星和3颗备用卫星 组成。 均匀分布在六个相互夹角为60度 的轨道平面内。 GPS卫星用L波段两种频率的无 线电波（1575.42MHz和 1227.6MHz）向用户发射导航定 位信号，同时接收地面发送的导 航电文以及调度命令

：包括位于美国科罗拉多的主控 站以及分布全球的三个注入站和 五个监测站组成，实现对GPS卫 星运行的监控。 捕获GPS卫星发射的信号，并进 行处理，根据信号到达接收机的 时间，确定接收机到卫星的距离。 GPS定位基本原理是利用测距交 会确定点位。 造成GPS定位误差的因素： 由于卫星轨道变化 冬以及卫星电子钟不准确

地面控制系统 ：包括位于美国科罗拉多的主控 站以及分布全球的三个注入站和 五个监测站组成，实现对GPS卫 星运行的监控。 GPS信号接收机 捕获GPS卫星发射的信号，并进 行处理，根据信号到达接收机的 时间，确定接收机到卫星的距离。 GPS定位基本原理 GPS定位基本原理是利用测距交 会确定点位。 GPS误差和纠正 造成GPS定位误差的因素： 由于卫星轨道变化 以及卫星电子钟不准确

以及定位信号穿越电离层和地表 对流层时速度的变化 冬最为严重的误差则是由于美国军 方人为降低信号质量造成的，这 种误差可高达100米。 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和GPS向G引S提供或更新区域 信息以及空间定位，G引S进行相应 的空间分析，以从RS和GPS提供 的浩如烟海的数据中提取有用信 息，并进行综合集成，使之成为 决策的科学依据。 G引S、RS和GPS三者集成利用， 构成为整体的、实时的和动态的

以及定位信号穿越电离层和地表 对流层时速度的变化 最为严重的误差则是由于美国军 方人为降低信号质量造成的，这 种误差可高达100米。 3． 3S集成综述 3． 3S集成综述 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和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，以从RS和GPS提供 的浩如烟海的数据中提取有用信 息，并进行综合集成，使之成为 决策的科学依据。 GIS、RS和GPS三者集成利用， 构成为整体的、实时的和动态的

对地观测、分析和应用的运行系 统，提高了G引S的应用效率。 RS、G引S、GPS集成的方式可以 在不同的技术水平上实现

对地观测、分析和应用的运行系 统，提高了GIS的应用效率。 RS、GIS、GPS集成的方式可以 在不同的技术水平上实现