3S情况介绍[转帖]

3S情况介绍
数字地球的概念是四年前由美国前副总统戈尔提出的。数字地球主要指应用地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感（RS）等技术，以数字的方式获取、处理和应用关于地球自然和人文因素的空间数据，并在此基础上解决全球各种问题。如今，信息技术革命席卷全球，使人类对地球空间数据进行处理、分析的技术手段和观念发生了翻天覆地的变化。在这种情况下，人们可以把有关地球的大量的、多分辨率的、三维的、动态的数据按地理坐标集成起来，形成一个数字地球。借助于这个数字地球，人们无论走到哪里，都可以按地理坐标了解地球上任何一处、任何方面的信息。数字地球是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识，核心思想有两点：一是用数字化手段统一地处理地球问题；二是最大限度地利用信息资源。数字地球由下列体系构成：数据获取与更新体系、数据处理与存储体系、信息提取与分析体系、数据与信息传播体系、数据库体系、网络体系、专用软件体系等。数字地球可以包容80％以上的人类信息资源，是未来信息资源的主体核心。
　　近几年来，全球数字化取得了突飞猛进的发展。在全球信息数字化的实施过程中，地球空间信息技术（3S，即GIS、GPS、RS）起着十分重要的作用，GIS、RS、GPS的集成构架了数字地球。1999年11月19日，在北京召开了"数字地球国际会议"，李岚清副总理在会上提出，中国将力争在数字地球建设中实现跨越式发展。
　　地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是近二十年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、Internet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。这样，就可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于使用。
　　全球定位系统（Global Positioning System，GPS）是上世纪70年代由美国国防部批准，陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务。全球定位系统共由三部分构成：地面控制部分、空间部分、用户装置部分等。GPS的主要特点是全天候、全球覆盖、三维定速定时高精度、快速省时高效率及应用广泛多功能。
　　遥感(Remote Sensing，RS)，顾名思义，就是遥远地感知。人类通过大量的实践，发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量，其中有一种人类已经认识到的形式——电磁波，并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。遥感的实现还需要遥感平台，像卫星、飞机、气球等，它们的作用就是稳定地运载传感器。当在地面试验时，还会用到地面象三角架这样简单的遥感平台。针对不同的应用和波段范围，人们已经研究出很多种传感器，探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后，要经过一系列复杂的处理，才能提供给不同的用户使用。
　　3S的应用遍及交通、国土资源、电力、水利、农林、环境保护、金融、电信、地矿等国民经济各领域，并在城市管理信息系统（综合、地下管线、配电、小区物业、电力配备、有线电视收费、消防、公安综合、110报警、交通、电缆输配、供电调度、房地产经营、电信配线、旧房改造等）、农林业管理信息系统（林业、土地适宜性评测、农业决策、土地规划、地质水质模拟等）、环境及生态管理信息系统（环境决策、地形仿真、动植物生态保护、综合、区域等）及油田规划、沙漠治理等各方面有着成功的应用经验。
　　下面谈谈3S在新领域中的应用：
　　在资源管理、社会经济活动和人们生活中，有80%以上的信息属于具有空间位置特性的地理信息。无线移动用户迫切想知道他当时所处环境的信息，比如，“我在哪儿？”“我附近是什么？”，“我怎么能到达目的地？”，“我要找的人现在在何处？”等，是任何一个移动用户到一个陌生环境中经常要问的首要问题。如何提供这类服务，是移动服务提供商要回答的问题，于是LBS(Location Based Service)和MLS(Mobile Location Service)应运而生了。LBS和MLS定义了未来空间信息服务和移动定位服务的蓝图，即当用户与现实世界的一个模型交互时，在不同时间、不同地点，这个模型会动态的向不同用户提供不同的信息服务。移动用户与这个模型交互时，用户的视图将随着用户角色和环境的变化而变化。空间信息技术，特别是GIS、GPS、RS、VR的发展和集成，有力的拉近空间信息与人们生活的距离，满足空间信息进一步社会化和普及化的需求所需的载体是与移动服务的发展不谋而合的，于是，空间信息技术与移动通信技术的有机结合，将加快空间信息社会化的进程，同时也使LBS服务成为有源之水。
　　GIS技术经历了从单机上的GIS工程、基于区域网的企业级GIS和基于Internet网的社会化GIS的三个发展阶段，现正在与移动互联网结合，将GIS更
进一步的推向社会。GIS技术、移动通讯技术、再加上定位技术(基于机站定位和基于GPS定位)，很自然地形成了LBS技术。移动Internet与GIS的有机结合，为用户基于位置的信息交换、信息获取、共享和发布提供了便捷、经济的技术途径，从而形成面向手机等便携式信息终端的GIS应用方案。针对这一应用需求，各大GIS厂商、大型数据库厂商、手机厂商都推出了自己的无线产品和解决方案。
　　实现LBS和MLS技术的一个关键问题是要对移动中的手机或PDA进行实时高精度定位。利用广域差分GPS技术可以提供实时米级精度的定位与导航。在闹市区或在室内，考虑到GPS天线无法获得GPS卫星讯号，可以利用移动通讯机站直接解求手机的位置，目前可达到100米左右精度，未来有提高到米级的可能性。这两种定位方法的组合，可以有效地解决移动终端的实时定位问题。
　　无线移动服务与空间信息服务的有机结合，充分利用了无线移动的方便性、灵活性，也体现了大部分信息与位置有关的客观事实。空间信息移动服务将成为人们日常生活中一种重要的信息服务，并成为未来信息服务业的重要组成部分。它所具有的巨大的商业价值，将日益在各行各业中显现出来。我们相信，在未来几年内，地理空间信息(Geo-Information)将实现随时(anytime)随地(anywhere)为所有的人(anybody)和事(anything)提供实时服务(4A服务)。
　　自从美国前副总统戈尔提出数字地球的概念以来，全球展开了数字化运动。由于国家的大力支持，数字中国建设正在全面展开。作为数字中国的基础架构，3S（地理信息系统、全球定位系统、遥感）也取得了跨越式飞速发展。目前，基础测绘已全面转向3S领域，我国基础3S平台的完善与相关职能部门的经费支持造就了3S产业的蓬勃发展。
目前，各行业纷纷开展数字化运动，即应用3S提升传统行业，新的3S应用领域正在形成，各省市也相继开展"数字省"、"数码城市"的建设，3S正在提高着人们的生活质量。

不错
很好的基础教程