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“3S”技术在林业生产中的应用 吴永平 吕玉荣 1．“3S”技术概述 这三项相互独立而在应用上二又密切关联的高新技术的总称。 遥感、地理信息系统、全球定位系统它们各自描述了地理信息 的一个侧面，是分别独立发展起来的3个学科。近年来，人们在应 用遥感技术的同时，又将地理信息系统和伞球定位系统结合在一 起，形成“3S”技术。随着3种技术的H臻成熟和应用领域的日益扩 展，其研究和应用开始向集成化方向发展，形成“3S”集成系统。 “3S”技术及其集成是构成地球空间信息科学的技术体系中核 心的技术，是当今空间科学领域的一个研究前沿，它的发展目标是 “在线的连接、实时的处理”，被认为是现代礼会持续发展、资源合 理利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等的重要技术 手段。人们要求这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新 数据的功能，而且能够智能式地分析和运用数据，为各种应用提供 科学的决策咨询，并回答用户可能提出的各种复杂问题。 “3S”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。随着空间技术、电子技术、光学技术、计 算机技术和遥感器及运载T具的15‘速发展，“3S”自身也在不断地 发展完善，互相结合，向一体化拓展。它们形成了“一个大脑，两只 眼睛”的丁程框架，即RS向GIS提供更新区域信息，GPS向GIS 提供空间定位，GIS进行相应的空间分析，从RS和GPS提供的大 量数据中筛选提取有价值的信息，进行综合集成，以町视化的形式 257 表现，给决策提供科学依据。 2．“3S”技术组成简介 2．1遥感 遥感技术是建立在现代物理学(如光学技术、红外技术、微波 技术、雷达技术、激光技术、全息技术)以及计算机技术、数学、地学 基础上，从20世纪60年代开始迅速发展起来的一门新兴的综合 探测技术。它是以现代化的运载工具，即气球、飞机、火箭、卫星、仪 器设备等，在一定的距离对地球表面电磁辐射特征进行接受、处 理、解释、应用的全过程。 2．1．1遥感的特性。 (1)空I日J特性——视阈范围大，具有宏观物性。运用遥感技术 从飞机或者卫星上获取地面的航空照片、卫星l甜像，比在地球上观 察的视阈要大得多，为人们宏观研究地面各种自然现象及分布规 律提供条件。 (2)光谱特性——探测波段从可见光向两侧延伸，扩大了对地 物特性的研究。遥感技术超越人眼能感受的町见光的限制，延伸了 人的感官，不仅能获得地物在可见光波段的电磁波信息，而且还可 以获得紫外线、红外线、微波等波段的信息，使肉眼观察不到或未 被认知地物的一些特性和现象能在不同波段的相片上观察到。 从理论上讲，对整个电磁波波段都町以进行遥感，但是由于受 大气窗LJ和技术水平的限制，目前只能在有限的几个波段上进行， 其中最重要的波段为可见光和近红外波段、中红外和热红外波段、 微波波段等。在这些遥感波段上，物体所同有的电磁波特性还要受 到太阳及大气等环境条件的影响，冈巾i遥感器接收到目标反射或 辐射的电磁波后，还需进行处理及解译分析，才能得到各个领域的 有效信息。 (3)时相特性——能够瞬间成像和周期成像，有利于动态监测 和研究通过对不同时间的成像资料对比，可以研究地物的现状和 258 动态变化，为各种自然灾害预报提供科学依据和参考资料。 2．1．2遥感分类。根据不同的分类标准，遥感可分成不同的种类： (1)按运载工具分，可分为地面遥感、航空遥感和航天遥感； (2)按电磁波波段分，可分为町见光遥感、红外遥感、微波遥感 等； (3)按遥感的对象和目的分，可分为地球资源遥感(如地质、森 林、土地利用、农业等)、环境遥感(研究地球及其周围的自然环 境)、气象遥感、海洋遥感等。 2．2全球定位系统 全球定位系统简称GPS，是1973年12月美同国防部批准它 的海陆空三军联合研制的一种新的军用卫星导航系统。整个GPS 系统由三部分组成，即由GPS卫星组成的空间部分，由若干地面站 组成的地面监控系统和以GPS接收机为主体的朋户设备。空间部 分由24颗工作卫星和3颗备用卫星组成，工作卫星均匀分布在6 个倾角为550的近似圆形轨道上，距地面约20～200千米，保证用户 在任何时候、任何地方都能接收到4颗以上卫星的信号，接收器