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3S集成技术 国土信息工程系 1. 3S集成的概念 “3S”技术集成：就是在软件和硬件的设计上把遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）整合为一个完整的技术系统。其中，RS可以作为GIS数据库的数据源，GIS担负采集、存储、管理、分析和描述地表信息的任务，而GPS则可以为3S集成系统提供精确的定位和测速服务。 地理信息系统(GIS)：是以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件的支持下，对有关空间数据按地理坐标或空间位置进行预处理、输入、储存、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究，并处理各种空间实体及空间关系为主的技术系统。 作用：GIS是对多种来源时空数据进行综合处理分析和应用的平台。 1. 3S集成的概念 遥感(RS)：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。 RS用于实时、快速地提供大面积地表物体及其环境的几何与物理信息及各种变化； 全球定位系统（GPS）：是利用人造地球卫星进行点位测量导航的一种技术，通过这种技术GPS用户在地球表面任何地方、任何空间、任何天气条件下，任何时间都可以连续地知道自己所在的准确位置、准确时间以及位移物体的准确航向、航速。 GPS主要用于实时、快速地提供目标的空间位置； 2. 遥感简介 发展 作为一个术语(词汇)，遥感出现于1962年 广泛应用，1972年，美国第一颗地球资源卫星(LANDSAT-1)成功发射 近年来，随着空间科学技术的发展，遥感技术发展迅速。 遥感基本原理：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。 3. 全球定位系统简介 概念 GPS的基本概念 全球定位系统（GPS），或称基于空间的无线电导航系统，目前使用的由24颗卫星和地面支持系统组成。是可以在全球任何地方和任何天气条件下，为使用者提供位置、速度、以及时间的准确信息的技术系统。 使用情况 美国的NAVSTAR(NAVigation Satellite Timing And Ranging)； 俄罗斯的GLONASS （Russian Global Orbiting Navigation Satellite System） ； 欧洲空间局的NAVSAT； 国际移动卫星组织的INMARSAT； 我国的北斗系列； 3. 全球定位系统简介 ?GPS工作原理 GPS由围绕地球的24颗轨道卫星组成，每颗星在指定时刻都处于地球表面上空精确的指定位置。这些卫星不停地发射包含有自身位置和精确时间等信息的信号，GPS接收机通过接收这些信号来计算自身所处的位置。 GPS工作原理 一般情况下，在任一时间和全球的任一位置都能接收到多个卫星的信号，对于测量经纬度必须要有三颗可同时接收信号的卫星，如果还要同时测量高度，则还需要第四颗卫星。 GPS工作原理 因为GPS定位是通过接收信号发出时间和测量信号到达时间的时间差来计算位置的，所以每个GPS卫星都载有同步的、能提供精确时间的原子钟，该时间信息被加载于卫星的编码广播中，以使接收机能持续接收到卫星信号发出时间。 GPS工作原理 GPS卫星在地球上空绕轨道运行，不间断地为军用和民用目的提供精确的定位和导航信息。 GPS接收机用于接收GPS卫星发射的信号和计算自身所在的位置。一个普通型号的接收机会以液晶屏显示测量和计算的结果。如：可接收的卫星编号、颗数，以及计算得到的接收机所在位置的经纬度和高度。 4. 3S技术集成概述 3S技术的集成方式： GPS与GIS集成：环境动态监测、自动驾驶、环境管理… GPS与RS集成：自动定时数据采集、环境监测、环境灾害预测 RS与GIS集成：全球环境变化监测、空间数据自动更新… 3S集成中解决动态性和实时性的三个关键点 1、空间数据的压缩与解压缩 空间信息的集成面临多传感器的多源数据的处理问题，其中海量的空间数据必然带来数据传输和存储问题。庞大的数据量即使是宽带高速网，也不能使影像在万维网上以多种比例尺任意漫游，因此，空间数据的压缩显得尤为重要。 数据压缩的3个相互制约技术指标 压缩和解压缩速度 压缩比 压缩质量 3S集成中解决动态性和实时性的三个关键点 2、分布式空间数据库管理 目标是要建立一个基于Internet、用于数据更新和存储的集矢量和影像数据为一体的网络数据库，并对数据进行更新，从而保证空间信息的现势性。 3、实时空间数据双向无线移动通信技术 ?所需解决的问题是大数据量和多通道的问题。在WAP（Wireless Application Protocol，即无线通讯协议）技术中，采用“蓝牙(Bluetooth)”技术（短距离无线通讯技术）可以实现WAP服务器和端用户端简单的查询、分析功能。