19-3S技術(shù)在資源環(huán)境信息系統(tǒng)中的應(yīng)用-資源環(huán)境信息系統(tǒng)課件

1、3S技術(shù)在資源環(huán)境信息系統(tǒng)中的應(yīng)用 3S技術(shù)導(dǎo)論 3S技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè) 3S技術(shù)應(yīng)用于資源開(kāi)發(fā)與管理 3S技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)研究與保護(hù)10/16/202213S技術(shù)在資源環(huán)境信息系統(tǒng)中的應(yīng)用 3S技術(shù)導(dǎo)論 10/1（1）3S技術(shù)導(dǎo)論 GIS是指在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，對(duì)空間信息進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)、查詢、運(yùn)算、分析和表達(dá)的技術(shù)系統(tǒng)。 GIS的優(yōu)勢(shì)在于強(qiáng)大的空間分析功能。 地理信息系統(tǒng)是3S技術(shù)的中樞模塊。 10/16/20222（1）3S技術(shù)導(dǎo)論 GIS是指在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，對(duì)空間19-3S技術(shù)在資源環(huán)境信息系統(tǒng)中的應(yīng)用-資源環(huán)境信息系統(tǒng)課件19-3S技術(shù)在資源環(huán)境信息系統(tǒng)中的應(yīng)用-資源環(huán)境信

2、息系統(tǒng)課件北京天安門和天壇公園附近地區(qū)10/16/20225北京天安門和天壇公園附近地區(qū)10/14/20225香港特區(qū)和維多利亞港10/16/20226香港特區(qū)和維多利亞港10/14/20226上海浦東新區(qū)金茂大廈附近地區(qū)10/16/20227上海浦東新區(qū)金茂大廈附近地區(qū)10/14/202273S技術(shù)導(dǎo)論全球定位系統(tǒng)泛指利用衛(wèi)星技術(shù)，實(shí)時(shí)提供全球地理坐標(biāo)的技術(shù)。 GPS可以提供全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置、三維速度以及時(shí)間數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在定位精度可以達(dá)到米級(jí)、厘米級(jí)。 定位數(shù)據(jù)可以直接輸入或者加工后輸入計(jì)算機(jī)，用于數(shù)據(jù)和遙感影像的校正。10/16/202283S技術(shù)導(dǎo)論全球定位系統(tǒng)泛指利用衛(wèi)

3、星技術(shù)，實(shí)時(shí)提供全球地理 3S技術(shù)的集成形成了一個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取、處理、分析和決策的快速、高精度、可視化系統(tǒng)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理、資源調(diào)查與開(kāi)發(fā)、生態(tài)研究與保護(hù)等方面取得巨大的應(yīng)用。提供全球、大區(qū)域精確定位的高頻度宏觀資源與環(huán)境影像，有助于揭示巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈的相互關(guān)系與相互作用。 從可見(jiàn)光發(fā)展到紅外、微波等范圍，擴(kuò)展了人的視野，加深對(duì)生態(tài)環(huán)境的了解。促進(jìn)科學(xué)研究從定量描述發(fā)展到定量分析。 在空間上從野外轉(zhuǎn)入室內(nèi)，在時(shí)間上從過(guò)去、現(xiàn)在的研究發(fā)展到在三維空間中定量預(yù)測(cè)未來(lái) 。3S技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 10/16/20229 3S技術(shù)的集成形成了一個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取、處理、分析和決策資源與環(huán)境問(wèn)題空氣質(zhì)

4、量嚴(yán)重惡化，全球有1.25億人口生活在污濁的空氣中；全球12的哺乳動(dòng)物和11的鳥(niǎo)類瀕臨滅絕，每24小時(shí)就有150到200種生物從地球上消失；全球有12億人口生活在缺水地區(qū)，14億人口的生活環(huán)境中沒(méi)有生活污水排放裝置；全球每年土壤流失達(dá)200億噸；每年化學(xué)殺蟲劑的使用量超過(guò)270萬(wàn)噸；全世界的森林以每年460萬(wàn)公頃的速度從地球上消失 10/16/202210資源與環(huán)境問(wèn)題空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化，全球有1.25億人口生活在污我國(guó)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題 大氣污染十分嚴(yán)重水污染非常突出噪聲和固體廢物加劇生態(tài)環(huán)境日益惡化森林減少、沙漠?dāng)U大、草原退化、水土流失、物種滅絕等生態(tài)破壞問(wèn)題 10/16/202211我國(guó)的生態(tài)

5、環(huán)境問(wèn)題 大氣污染十分嚴(yán)重10/14/202211（2） 3S技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)環(huán)境污染監(jiān)測(cè) 城鄉(xiāng)環(huán)境規(guī)劃 全球氣候變化 環(huán)境管理與決策 環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)10/16/202212（2） 3S技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)環(huán)境污染監(jiān)測(cè) 城鄉(xiāng)環(huán)境規(guī)環(huán)境污染監(jiān)測(cè)基于3S技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)能對(duì)大氣環(huán)境污染、水域流域污染、生態(tài)環(huán)境破壞、生物多樣性狀況、重大環(huán)境事故、全球環(huán)境變化等信息進(jìn)行準(zhǔn)確、及時(shí)、科學(xué)的處理和評(píng)價(jià)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的環(huán)保管理實(shí)時(shí)辦公自動(dòng)化與實(shí)時(shí)輔助決策。 10/16/202213環(huán)境污染監(jiān)測(cè)基于3S技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)能對(duì)大氣環(huán)境污染、水域流熱帶風(fēng)暴“納爾吉斯”行進(jìn)圖10/16/202214熱

6、帶風(fēng)暴“納爾吉斯”行進(jìn)圖10/14/202214緬甸的?；鶏u(Hainggyi)在熱帶風(fēng)暴“納爾吉斯”襲擊前后的對(duì)比10/16/202215緬甸的海基島(Hainggyi)在熱帶風(fēng)暴“納爾吉斯”襲擊前10/16/20221610/14/202216汶 川 地 震10/16/202217汶 川 地 震10/14/202217汶川縣航空遙感影像圖 10/16/202218汶川縣航空遙感影像圖 10/14/2022182008年05月14日四川北川縣 10/16/2022192008年05月14日四川北川縣 10/14/20221910/16/20222010/14/202220213國(guó)道紫坪鋪至都

7、江堰部分路段堵塞路段監(jiān)測(cè) 10/16/202221213國(guó)道紫坪鋪至都江堰部分路段堵塞路段監(jiān)測(cè) 10/14/23米分辨率的合成孔徑雷達(dá)的災(zāi)后成像圖 10/16/2022223米分辨率的合成孔徑雷達(dá)的災(zāi)后成像圖 10/14/20222包頭市37個(gè)高架點(diǎn)源造成的地面SO2濃度空間變化模擬 10/16/202223包頭市37個(gè)高架點(diǎn)源造成的地面SO2濃度空間變化模擬 10/城鄉(xiāng)環(huán)境規(guī)劃以GIS技術(shù)為代表的3S技術(shù)以及CAD等新技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，從根本上改變了傳統(tǒng)城市規(guī)劃編制及管理的方法。 10/16/202224城鄉(xiāng)環(huán)境規(guī)劃以GIS技術(shù)為代表的3S技術(shù)以及CAD等新技術(shù)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)在環(huán)境

8、質(zhì)量評(píng)價(jià)中，可將地理信息與大氣、土壤、水、噪聲等環(huán)境要素的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，利用GIS軟件的空間分析模塊，對(duì)整個(gè)區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行客觀、全面的評(píng)價(jià)，以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布情況。如通過(guò)疊加分析，可以提取該區(qū)域內(nèi)大氣污染布圖、噪聲分布圖；通過(guò)緩沖區(qū)分析，可顯示污染源影響范圍等。 10/16/202225環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中，可將地理信息與大氣、土壤、水模擬的SO2濃度南北剖面圖 （2日08時(shí)）(單位：mg/m3) （a）經(jīng)過(guò)1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn) （b）經(jīng)過(guò)4號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)SO2模擬結(jié)果 10/16/202226模擬的SO2濃度南北剖面圖 （2日08時(shí)）(單位：mg/m（3） 3S技術(shù)

9、應(yīng)用于資源開(kāi)發(fā)與管理礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè) 資源信息系統(tǒng) 自然資源開(kāi)發(fā) 物種遺傳資源 生物資源調(diào)查 10/16/202227（3） 3S技術(shù)應(yīng)用于資源開(kāi)發(fā)與管理礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè) 資源信息礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè)以當(dāng)代新的成礦理論為指導(dǎo)，輔以高新技術(shù)手段，和RS-GPS-GIS（即3S）集成技術(shù)，綜合研究地質(zhì)、地理遙感、物化探等成果，進(jìn)行多元示礦信息提取，促進(jìn)新一輪國(guó)土資源大調(diào)查，定量定位預(yù)測(cè)礦產(chǎn)，以期增加儲(chǔ)量，使礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展。 10/16/202228礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè)以當(dāng)代新的成礦理論為指導(dǎo)，輔以高新技術(shù)手段，資源信息系統(tǒng)建立具有有限目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)的地理信息系統(tǒng)，為特定的專門目的服務(wù)，如森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)、水資

10、源管理信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)、農(nóng)作物估產(chǎn)信息系統(tǒng)、草場(chǎng)資源管理信息系統(tǒng)、水土流失信息系統(tǒng)等。 10/16/202229資源信息系統(tǒng)建立具有有限目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)的地理信息系統(tǒng)，為特自然資源開(kāi)發(fā)用GIS方法進(jìn)行野生藥用植物資源調(diào)查，可以方便地進(jìn)行藥用植物的查詢、量算、分析、評(píng)價(jià)、決策和制圖。如中草藥資源地圖有地區(qū)性資源地圖、單種資源地圖、綜合因子地圖等。 10/16/202230自然資源開(kāi)發(fā)用GIS方法進(jìn)行野生藥用植物資源調(diào)查，可以方便生物資源調(diào)查利用遙感技術(shù)建立覆蓋全國(guó)、體系健全、遙感與地面結(jié)合、能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。利用3S的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并與以往的調(diào)查方法結(jié)合，快速了解生物資源的分

11、布區(qū)域及分布面積。有效地管理具有空間屬性的各種生物資源信息，對(duì)各種生物資源分布進(jìn)行快速和重復(fù)的分析測(cè)試，便于指導(dǎo)各種資源的調(diào)查與保護(hù)，明顯地提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。10/16/202231生物資源調(diào)查利用遙感技術(shù)建立覆蓋全國(guó)、體系健全、遙感與地面物種遺傳資源在宏觀上，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)保種的理論問(wèn)題如遺傳漂變、選擇、遷移、近交等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，分析保種的長(zhǎng)期效應(yīng)，同時(shí)引入地理信息系統(tǒng)和圖像分析系統(tǒng)對(duì)遺傳資源作動(dòng)態(tài)的管理。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）及全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)，監(jiān)測(cè)種質(zhì)資源的生物多樣性的變化趨勢(shì)。10/16/202232物種遺傳資源在宏觀上，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)保種的理論

12、問(wèn)題如遺傳漂（4）3S技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)研究與保護(hù)荒漠化土地治理 生態(tài)工程與技術(shù) 土壤侵蝕調(diào)查 區(qū)域可持續(xù)發(fā)展 農(nóng)業(yè)產(chǎn)量估測(cè) 10/16/202233（4）3S技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)研究與保護(hù)荒漠化土地治理 生態(tài)工程與荒漠化土地治理在RS、GIS、VR等技術(shù)的支持下,采集區(qū)域地質(zhì)、地貌、水文、土壤、植被以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素，建立荒漠化資料數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)行資源環(huán)境信息系統(tǒng)管理；同時(shí)建立荒漠化動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)庫(kù)，分析土地荒漠化的成因、發(fā)生過(guò)程及發(fā)展趨勢(shì)，建立土地荒漠化監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)及預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地荒漠化及其災(zāi)害的綜合研究。 10/16/202234荒漠化土地治理在RS、GIS、VR等技術(shù)的支持下,采集區(qū)域生態(tài)工程與技術(shù)基

13、于3S技術(shù)的有機(jī)結(jié)合和常規(guī)手段的輔助,通過(guò)一系列遙感數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理分析,建立解譯標(biāo)志, 對(duì)生態(tài)建設(shè)工程實(shí)施前后兩年遙感圖像進(jìn)行解譯,利用地理信息系統(tǒng)矢量化解譯的圖斑,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,得到生態(tài)建設(shè)工程的治理區(qū)域和工程質(zhì)量數(shù)據(jù),為有關(guān)生態(tài)建設(shè)的決策提供科學(xué)依據(jù)。另外,還可以分析氣候條件與生態(tài)工程樹(shù)草成活率的關(guān)系。 10/16/202235生態(tài)工程與技術(shù)基于3S技術(shù)的有機(jī)結(jié)合和常規(guī)手段的輔助,通土壤侵蝕調(diào)查 GIS技術(shù)有利于土壤侵蝕的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),與其它監(jiān)測(cè)方式相比,成本相對(duì)較低。基于GIS技術(shù)建立的土壤侵蝕預(yù)測(cè)模型包容了土壤侵蝕的各個(gè)因素，減少人為定級(jí)的主觀性。 GIS、RS一體化在土壤侵蝕中的應(yīng)用

14、使得圖像、圖形和編輯軟件得到有機(jī)結(jié)合，對(duì)土壤侵蝕演變過(guò)程進(jìn)行快速監(jiān)測(cè)，有利于從宏觀上把握土壤侵蝕演變與分布情況.。10/16/202236土壤侵蝕調(diào)查 GIS技術(shù)有利于土壤侵蝕的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),與其它監(jiān)作物產(chǎn)量估算目前全球作物種植面積、產(chǎn)量估測(cè)主要采用農(nóng)學(xué)與GIS、灰色預(yù)測(cè)、聚類分析、作物長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相圖像識(shí)別輔助系統(tǒng)相結(jié)合的方法進(jìn)行。而我國(guó)的作物生產(chǎn)信息采集也由過(guò)去的人工調(diào)查發(fā)展到使用3S技術(shù)（GPS、GIS、RS）的新階段。 10/16/202237作物產(chǎn)量估算目前全球作物種植面積、產(chǎn)量估測(cè)主要采用農(nóng)學(xué)與G農(nóng)業(yè)產(chǎn)量估測(cè)運(yùn)用遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)和全球定位技術(shù)，將獲取的地球表面信息經(jīng)過(guò)復(fù)雜的綜合處理，以識(shí)別作物長(zhǎng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)及播種面積單產(chǎn)和總產(chǎn)的預(yù)報(bào)。美國(guó)、日本、歐洲及我國(guó)都紛紛發(fā)展了利用衛(wèi)星資料和地面實(shí)況資料，根據(jù)各種模型預(yù)估作物產(chǎn)量的技術(shù)。 10/16/202238農(nóng)業(yè)產(chǎn)量估測(cè)運(yùn)用遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)和全球定位技術(shù)，將獲取植被資源管理可以建立區(qū)域生物地理信息系統(tǒng)，用于區(qū)域植被資源和病蟲害綜合管理。結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以建立區(qū)域生物地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，作為數(shù)字地球的有機(jī)組成部分，實(shí)現(xiàn)區(qū)域資源共享。結(jié)合實(shí)時(shí)遙感數(shù)據(jù)和實(shí)地?cái)?shù)據(jù)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可用于病蟲草害的預(yù)報(bào)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和防治，生物多樣性保護(hù)，植被資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和可持續(xù)利用。 10/16/20223