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3S技术在河湖普查中的应用与研究 　　摘要： 　　为了全面查清我国江河湖泊的基本情况，通过对江河湖泊进行全面系统的调查，查清江河湖泊的数量及其分布，查清我国江河湖泊的自然特征、水文特征等状况，为国家经济社会可持续发展战略提供河流湖泊的基本国情资料的需要。结合全国第一次水利普查河湖基本情况普查，分析地理信息系统（GIS）、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)即3S技术在普查中内外业的应用，总结这方面的工作，展望了3S技术在水利信息化中的应用前景-数字水利。目前在水利信息化中3S技术已取得和大进展，但更多深入的工作还有待开展，随着计算机技术的发展，3S技术将渗透到水利工作的每一个角落，较大程度的提高工作效率和决策水平，从而促进水利信息化的发展。 　　关键词：河湖普查，3S技术 　　一、引言 　　随着时代的不断发展，越来越多的高科技运用到河湖普查工作当中，河湖普查是水利普查工作中的一项重要内容，是对江河湖泊进行全面系统的调查，查清江河湖泊的数量及其分布，查清我国江河湖泊的自然特征、水文特征等状况。近几年来，3S技术的加入，使得河湖普查工作更加的完善，普查收到的数据更加全面，效果更好。 　　随着“3S”技术的日趋成熟,在植被空间格局研究中具有独特的优势。遥感尤其是卫星遥感技术在这方面可发挥得天独厚的优势,并且目前卫星遥感的空间分辨率从几百米到几分米,时间分辨率小到天、小时,光谱分辨率到几微米,这些都为河湖普查信息的有效提取创造了重要的条件。 　　同时RS 所具有的强大的信息采集和获取能力,以及GPS 的实时定位采集技术,二者都可以作为GIS 的重要数据源和更新手段,再结合GIS 具有的强大的空间分析能力,这些都为河湖普查的研究创造了有利的条件。 　　此外本项研究在方法思路上与前人的研究有所不同,是将RS 技术与GIS 技术及GPS 技术相互结合,获取植被信息,在时间、人力、物力上节约许多。这一方法可以因地制宜地应用于对河流湖泊分布研究中,并且研究成果可以为该流域的治理决策提供详实的基础数据和科学依据,为防汛抗旱、水资源科学管理和实现可持续发展提供服务。 　　二、3S的技术简介 　　“3S”是地理信息系统、遥感和全球定位系统的英文缩写的简称．其中GPS和RS分别用于获取点、面空间信息或监测其变化，GIS用于空间数据的存贮、分析和处理。地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,给系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 　　遥感: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取其特征信息,并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。遥感信息科学对地理信息系统科学的形成和发展起了重要推动作用。 　　全球定位系统是以人造卫星组网为基础的无线电导航系统，是指利用卫星技术，实时提供全球地理坐标的系统，用于静态对地定位时，定位精度可达mm级，可应用于大地测量、板块运动监测等。 　　3S在空间信息管理中各具特色,均可独立完成自身功能,同时它们解决的问题之间又有很多关联性,在解决问题上各有长短。GIS具有较强的空间查询、分析和综合处理能力,但获取数据困难;RS能高效地获取大面积区域信息,但受光谱波段限制,且数据定位及分类精度差。 　　三、3S在河湖普查中应用 　　河湖普查应用多源数据综合应用分析，主要采用的数据源为：1:5万地形图资料（含纸质和 DEM、DLG、DOM等电子数据资料）；多时相（2003年12月―2009年12月）分辨率为20m的中巴资源卫星遥感影像数据；单一时相（最近3年）分辨率为 2.5m的DOM影像数据。 　　1 矢量数据的获取 　　利用3S技术可以有效收集河流湖泊地域的位置信息，对判断河流走向、发育情况、干支关系、河源河口位置带来有效的技术支撑,通过ARCGIS地理信息信软件进行数据分析与计算，然后进行有效检测,得到河流湖泊要素的矢量图层,基于水系图层的基础上，按照普查标准进行计算机与人工综合判别，最后制作出和河湖矢量图与基础工作底图。 　　2 属性数据的获取 　　可以利用3S技术对河流湖泊的流域面积、河流长度、湖泊常年水面面积、水文特征等信息进行数据关联和属性信息收集，全面支撑的河湖普查工作。 　　3 实测数据的获取 　　主要通过野外实地调查,基于“3S”工作平台,即集成GPS 技术、RS 技术、GIS 技术的便携野外测量兼室内数据处理、分析的系统。它包括GIS、RS、GPS 三个子系统。硬件部分由笔记本电脑或PDA、GPS 天线、手持GPS 机、数码像机、摄像机等组成。 　　另外还包括相应区域的卫星遥感影像、基础地理信息等数据。野外测量时系统通过GPS 天线接受空间卫星实时传输的空间数据,然后传输给OZ