3s技术论文十篇

3s技术论文篇1

1.1动态监测林业资源

由于林业资源是不断发展的，这样就导致了林业资源信息得不到有效更新，从而不能给林业管理部门提供真实的数据信息。随着3S技术在林业资源中的运用，特别是RS系统和GPS系统的不断完善，实现了技术一体化，可以实时、有效、动态地监测林业资源。一般来说，对于林业资源的监测比较侧重于森林消减方面，通过植被的覆盖率监测林业资源的消减率，进而得出林业资源与人口密度的可靠比，以及植被的砍伐度和林业资源整体密度的关系。在我们国家的六五期间，成功运用了3S技术进行林业资源地动态监测，取得了可喜的进步和成果。

1.2高效率的林业制图

3S技术中的RS技术拥有强大的图像信息量，GPS技术可以进行精准的导航定位，最后利用GIS强大的制图功能进行林业制图，可以满足多种制图要求。由于3S技术不受时间和地域的限制，直接利用地学编码图像，绘制多种地形图，大大缩短了制图时间而且精准度高，该技术的应用，使传统的制图手段被取代，是林业制图的伟大革新。

1.3对森林火灾进行监控

3S技术以快速、精准、时效性高见长，可以更好地监控森林火灾。我们国家运用3S监控火灾的技术也是比较成熟的，比如在1987年发生的大兴安岭特大森林火灾，3S技术就是首先发现了起火点，运用定位系统进行了实时监测，并且在最后对火灾损失进行了评估，取得了显著的效果。

1.4对野生动物资源进行调查

对野生动物资源进行调查，3S技术主要表现在，利用GPS进行实时监控，将野生动物的运动轨迹全部记录下来，利用RS技术将野生动物比较喜欢居住的生态环境进行分析，利用GIS技术将野生动物的数量、分布、迁徙规律、以及与RS和GPS传输回的信息进行分析综合，最终得出结果，并以书面报告的形式呈现给决策者。该项技术已经成功被国外应用，比如运用RS技术对国家公园麋鹿的作息进行了调查取样，为更好地规划管理提供了可靠数据支撑。

23S技术在林业管理应用中的发展前景

虽然3S技术在林业管理中的作用是突出的，但由于种种原因该技术目前只是停留在宏观管理和决策层面，而在基层林场应用是比较低的，相信随着3S技术的发展，硬件软件的日趋成熟和价格的日益降低，会越来越应用普遍，不仅如此，3S技术中的GPS单一定位也会向全球定位发展，随着网络的发展，3S技术也会从单击模式朝着网络模式迈进，总之，3S技术在我国的应用将会朝着更好、更高、更广泛的方向发展。

3结语

3s技术论文篇2

[关键词]3S技术；土木工程；GIS；RS；应用

1“3S”意义及本质

3s技术是近十多年来发展起来的主要空间信息调查管理技术集成系统。它是遥感(Remote Sensing，RS)技术、地理信息系统(Geographical InformationSystem，GIS)技术和全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)技术的英文缩写的简称。RS技术主要是通过遥感平台获取地表各类地物的空间分布、质量、数量及其空间相互关系等信息；GPS技术主要用于获取地表地物的空间位置信息及其动态变化轨迹；GIS技术是指在计算机硬件支持下，对具有空间内涵的地理信息输入、存贮、查询、运算、分析、表达的技术系统，它可以用于地理信息的系统动态描述，通过时空构模，分析地理系统的发展变化和演化过程，从而为咨询、规划和决策提供服务。

可以看出，3S技术是在空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、现代通讯技术的基础上，多学科高度集成的系统技术，是对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。它具有强大的空间信息获取、存贮与分析模拟功能，可以应用于与地理空间有关的很多领域。从大范围的全球变化、区域可持续发展，到局部区域的城市交通、公共设施规划及建筑工程选址，地产策划等方面，3s技术正深刻地影响着，甚至改变着这些领域的研究方法及工程技术体系。

2.3S技术在土木工程中的应用

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，包括房屋建筑工程、道路修筑工程、桥梁、隧道工程、机场工程、地下工程、给排水工程、港口工程、水利工程等。一般土木工程建设主要包括五个阶段，即：勘察规划阶段、环境影响评价阶段、项目施工阶段、项目监理验收阶段和用后服务阶段。在整个项目运营实施过程中，为了使各阶段的目标得以实现，必须加强土木工程项目的管理工作。

由于许多土木工程都是依托地表修建的，具有一定的空间地理位置、空间分布形状、空间特征属性以及空间相关性等空间信息，对于这些空间信息的处理长期以来主要以来地面人工测量、调查与绘制图形来完成的。3s技术的强大空间信息处理技术可为土木工程提供重要的技术支撑，改善传统土木工程在空间信息处理方面的技术瓶颈，提高土木工程的高新技术水平。

2.1　3s技术在土木工程勘察与规划中的应用：近年来，以法国SPOT5、美国Quick Bird和IKONOS等高空问分辨率的陆地观测卫星遥感技术，空间分辨率可以达到0.20～2.50m，制图精度可以达到1：200～2000；基于GPS的遥感探测，可以获得具有三维地理信息的遥感图像数据，并输出三维数字高程模型(DEM)和各种实用图件，大大简化了传统地形测量的过程，是地理制图技术的一个飞跃。应用GIS三维地形模型叠加遥感图像的技术，可以生成真实的地形模型，在地形复杂山区的土木工程勘察与规划过程中具有广泛的应用潜力。RS技术的大范围空间地理信息采集能力可以迅速查明土木工程沿线的地层岩性、地质构造、水文地质概况及控制线路方案的主要不良地质类型与分布。集成高空间分辨率的RS对地观测技术、高精度的数字高程模型(DEM)、GPS空间定位技术、区域地质、工勘资料等多源空间数据，形成的高精度三维可视化土木工程勘察与规划模型，可以为复杂山区土木工程的勘察与规划提供快捷的技术工作平台。3S空间信息集成技术可有效地指导土木工程勘察工作，为物探、钻探、原位综合勘探布置提供依据；为高精度、大比例的工程地质调查提供了可靠技术平台，实现了线路规划、工程地质调查、环境影响综合分析和评价等土木工程环节技术的快速发展，提高了复杂土木工程勘察与规划效率和质量，可以满足近年来土木工程勘察任务繁重、周期短、标准高，尤其是山区土木工程具有比较方案多、长大隧道多、缺乏地质资料等环境下的多种野外勘察与规划技术需求。

2.2　3S技术在土木工程生态环境影响评价中的应用：随着土木工程规模的日益扩大，其对生态环境的影响日益严重。传统地面数据采集调查手段投入高、周期长、效率低、涉及范围小，已无法满足大型土木工程环境影响评价对数据的要求，急需建立相应尺度范围内的土木工程生态环境影响评估技术体系。随着遥感技术的大尺度空间数据采集技术的日益完善，其在大型土木工程生态环境影响评价中作用也日益重要。从遥感数据中获取的有用信息，可以为大型土木工程生态环境影响评价提供从宏观到微观的各种快速、全面的资料支持。

在国外，很多国家都已经将遥感技术应用到了土木工程建设生态环境监测与评估中。其中比较具有代表性的是：从1980年开始至1993年，埃塞俄比亚研究人员利用航摄照片和卫星图像对一条高速公路沿线的环境变化做了长期监视和分析，通过对监测数据的分析，得到了生态环境时空演化的过程与发展趋势。美国联邦地调局研究人员利用遥感影像，通过对铁的氧化物和氢氧化物分布信息的提取，研究了科罗拉多州废弃矿山对生态环境的影响等。在国内，我国政府也开展了多个大型项目的遥感监测。许多学者也通过遥感影像对比分析研究了工程建设对生态环境产生的影响，为掌握环境变化趋势、进行环境管理提供了有效的手段。很多学者以不同工程为研究对象，开展了大量工作。

遥感技术以其快速、从宏观到微观全面观测等优势条件，在大型土木工程环境影响评价方面具有重要的应用基础。但由于受天气限制比较严重等原因，遥感在重大自然灾害监测中应用的作用，还远远没有充分发挥出来。如光学遥感受天气的制约比较严重，在天气不是很好的情况下，有时候甚至无法成像。相信随着对地观测小卫星星座的日益增多、科学的工程环境评价指标体系的日益完善及其国际合作的加强，遥感将在大型工程环境影响评价中发挥更加重要的技术支持作用。

2.3　3S技术在土木工程施工中的应用：GIS为土木施工项目管理提供了一个非常好的开发平台。通过二次开发，可以把RS技术采集的土木工程施工进程空间图形图象信息、GPS采集的土木工程施工进展空间定位信息、土木工程属性信息融合～起，为复杂的土木工程施工建立一个可视化信息管理系统。它为施工设计与管理提供强有力的分析工具，为决策分析提供迅速的信息支持，有着广泛的应用背景和需求。基于3s技

术的土木工程施工导流三维动态可视化数字模型，可以实现了模型的动态显示、交互操作、空间分析以及施工导流全过程可视化仿真等功能，从而为土木工程施工组织设计与宏观决策提供了一个科学有效的可视化分析手段。目前，虽然3S在土木工程施工项目管理和工程施工的可视化信息管理中得到应用，但是还处在研究的初步实验阶段，应用的程度有限。随着3S技术的不断提高完善，其在隧洞开挖断面的自动绘制与量算，确定弃碴场的位置与范围等更深领域的应用会不断展开。

2.4　3S技术在土木工程结构监测与监理中的应用：为保证土木工程项目施工的质量、进度及投资，减少开发建设的风险，土木工程监理与监测制度是土木工程质量管理的重要环节。土木工程监理单位作为专业的技术管理部门，对项目进行全面监督与管理，参与项目的招标、评标、技术方案的审核、过程检查，协助解决项目执行中出现的技术和管理问题，代表业主方全面检查和验收提交的成果资料。

随着3s技术精度和功能的不断提高和完善，其在土木工程监理中的应用越来越广泛。GPS定位仪的定位精度相当高，特别是采用了差分定位技术，建立了适当的精度控制网络后，GPS定位仪的定位精度完全满足土木工程监理中多种定位测量的需要。差分GPS精度高、采集数据量大、速度快与GIS结合使用能最大限度的发挥其优点。随着计算机网络技术以及卫星通讯技术的发展，利用GPS实时快速定位能力，通过遥感技术支持的计算机通讯系统，实现GPS和GIS的联合工作，可获得各种土木工程精确的实时图形。在GIS支持下，可以将这些监测的实时图形与土木工程规划、设计图形进行空间叠加，空间相关统计分析，实现土木工程的空间自动监理。另外，GPS技术的快速定位为RS技术数据实时、快速地输入GIS提供了可能，RS技术可以迅速地将采集的土木工程空间信息输入GIS分析处理系统，进行实时动态地分析地表某个土木工程空间形状与规划、设计方案的差异。

3.发展与展望

众所周知，我国目前正处于基础建设高速发展时期，大规模的基础建设使土木工程整体推进面临着多种技术瓶颈。3S作为一门新型技术集成系统，以其管理空间信息的独特优越性，已经广泛应用于土木工程方案勘察与规划、大型土木工程生态环境影响评价、不良地质调查以及土木工程地质调绘成图的应用，取得了较理想的效果。3S技术在土木工程中的应用不但加快了工作速度，而且提高了质量，节省了人力物力，有很高的经济效益和社会效益。目前，国内外虽然已开展了3s技术在土木工程中的开发和研究应用工作，但是应当指出，由于许多技术人员对3S技术了解的不够全面，大部分人员只能用到制图功能，把3s尤其是GIs和CAD等同起来，没有发挥3S技术在土木工程中的应有潜力。

3S技术的发展应用，为土木工程勘测设计与管理提供了全新高效的方法，尤其在大型土木工程的宏观规划、路线调查及大型隧道、桥位工程的方案论证等方面。3S技术可以全面掌握土木工程规划区的环境地貌与地质构造要素，提高决策水平和设计质量，对优化方案节约投资起到关键作用。随着3S技术以及计算机信息技术的进一步发展普及，应用3S与3D(三维)环境模拟技术优化设计方案，通过3S，3D与常规勘察设计技术的紧密结合，可进一步提高土木工程建设的快速优化，提高人类利用、改造、美化环境的水平，对促进整个人类社会的进步具有重要意义。

参考文献

[1]李德仁.论RS、GIS与GPS集成的定义、理论与关键技术[J].遥感学报.1997，1(1)；64-68

[2]陈述彭、鲁学军、周成虎，地理信息系统导论[M].北京：科学出版社，1999.12-14

[3]陈学全、谢　毅，3s应用领域十分广泛的高新技术[J].安徽地质，1997，7(1)：52-54

[4]陈学军.土木工程概论[M].北京：机械工业出版社，2006.1-6

[5]胡广洋.GPS技术在三峡工程大江截流中的运用[J].水利水电科技进展，1999，19(3)：54-57

[6]吴冲龙、汪新庚.地质矿产点源信息系统设计原理及应用[M].北京：中国地质大学出版社，1996

[7]赵文武、东野光亮、张银辉.“3s”技术集成及其应用研究进展[J].山东农业大学学报(自然科学版)，2001，32(2)；117-123

[8]袁艳斌、姜　晖、汪新庆等.三峡坝区工程地质信息系统集成开发研究[J].地球科学，1999，24(5)：28-30

[9]汪　邵.3s技术研究进展及其在工程中的应用[J].凉山大学学报，2002，4(1)：124-126

[10]李振山.铁路建设工程质量监督[M].北京：中国铁道出版社，2003

[11]马荣华、黄杏元、蒲英霞.数字地球时代“3s”集成的发展[J]，地理科学进展，2001，20(1)：89-96

3s技术论文篇3

关键词：地理信息系统（GIS） 遥感（RS） 全球定位系统（GPS） 水文与水资源工程

1、引言

水文与水资源工程以地球科学基本理论为基础，以水资源为主要研究对象，系统学习水资源的分布、形成、演化等方面的专业知识和技能，并将其应用于水信息的采集和处理，水资源的规划与开发、评价与管理等工作中。随着科技的快速发展，3S技术在各个领域得到广泛应用。与高新技术接轨，不仅是水文与水资源工作的迫切需求，也是整个水利行业发展的必然趋势。水的时空分布特性和3S技术的空间特性及其强大的对海量数据的处理能力，决定了3S技术会在水文与水资源诸多领域如水循环、水环境质量评价及水资源合理有效利用等方面发挥重要作用[1]。

2、简介3S技术

所谓3S技术就是地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）的总称。

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空间数据进行采集、管理、分析、存储和应用的一门计算机技术。

遥感（RS）主要是指从远距离高空及外层空间的各种平台上利用电磁波探测仪器，通过摄影或扫描"信息响应"传输和处理，研究地面物体的形状"大小"位置及其与环境的相关关系等宏观规律的现代科学技术[2]。

全球定位系统（GPS）是利用人造卫星观测物体的实时动态，测定和记录点的三维坐标以及点坐标的动态变化过程。它可以为用户提供不同精度的空间定位数据。其精度已达到厘米甚至亚毫米级。

3S的有机结合对开展水文及水资源管理工作有着重要的意义。

3、3S在水文水资源方面的具体应用

在水文水资源方面，可以使用RS和GPS收集基础数据资料，通过卫星远距离的资料传输，利用GIS进行编辑整理，并建立一个统一的数字化信息管理中心和虚拟的数据库平台，以各种水文专用模型对实测数据进行模拟、分析和预测，为水文水资源工作提供可靠的数据。

3.1 防洪抗灾

对于防洪抗灾来说，初始阶段最重要的是洪水预报。要在洪水到来之前及时发出准确的预报，数据的采集至关重要。采用GPS建立流域的空间参考基准及大地控制网，获取基础地理数据，并提供洪水的静态和动态位置信息，在洪水形成初始阶段的风险评估及洪灾发生后的损失评估范围方面起到范围控制的作用。利用RS获取流域内的影像数据，并利用GIS获取数字矢量地图（DLG）、数字高程模型（DEM）和数字正射影像图（DOM）等信息。获取监测数据后，利用洪水期不同时间的高分辨率遥感影像数据、流域各测站的监测数据和GIS中的数字矢量地图数据进行叠加分析，获得流域洪水动态信息，如相对警戒水位，为调控系统决策提供依据或参考[3]。在灾情预测与对策系统中，利用DLG、DEM、DOM数据和土地利用与土地覆盖数据、社会经济数据，对可能的受灾区进行多种方案的仿真和虚拟，通过评估，力求将损失降低到最低程度。

3.2 水环境污染监测

水环境污染主要包括水体富营养化、泥沙污染、石油污染和废水污染及热污染和固体飘浮物污染[4]。对水环境污染进行监测主要采用RS技术。利用所获得的卫星遥感影像，根据污染物的特征，对影像进行解译，可以实现对污染物的监测。不同的污染类型在遥感影像上呈现出不同的特点，如水中泥沙含量增加时，会提高水体的反射率，而石油污染则会降低水体的反射率。同一种污染的污染程度不同，在遥感影像上也会有具体的差异。以水体热污染为例，水体的热容量大，在热红外波段有明显的特征，水体温度越高，所发射的辐射就越强，在热红外波段影像上呈现出的颜色也就越浅，可以根据水的这种热效应，利用计算机进行密度分割就可确定水体热污染的范围。

3.3 水资源规划管理

水资源规划管理是一项复杂的水事行为，包括的内容十分广泛，需要收集、处理的信息越来越多，在复杂的信息中又需要及时得到处理结果，提出合理的规划管理方案[5]。传统的方法难以满足要求，与3S技术相结合，建立水资源管理信息系统则可以有效地解决这一难题。如进行流域生态需水量的估算时，在区域生态系统内采用RS和GPS针对河道内外系统（如河流、湿地、城市河湖、森林、草地、灌木等）进行面积测算及定位，建立数字高程模型（DEM）。通过收集、整理的资料在GIS数据库信息处理平台的分析，可以得到河道内外系统的生态需水量，进而估算出流域生态需水量。

4、存在的主要问题

3S技术的综合应用是目前3S技术在水文与水资源工程应用中存在的主要问题。GIS、RS和GPS三项技术的综合应用并不是简单的技术叠加，而是三者之间的有机组合。GIS、RS和GPS三者集成利用，构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统，提高了GIS的应用效率[6]。但在该领域的实际应用中，针对不同的应用阶段，较为常见的是3S两两之间的集成，如GIS和RS、GPS和GIS集成等，同时集成并充分发挥3S技术的应用实例则较少。因此，很多方面并没有实现3S技术真正意义上的集成，且其中的各项技术都还不够成熟，3S技术综合应用的作用还没有得到充分发挥。

5、结语

要在水文与水资源工程中更好地应用和发展 3S 技术，必须在进一步加强标准化、规范化的基础上，加快完善3S技术的综合应用，充分发挥3S技术现有的和潜在的功能，并且与网络计算机等高新技术以及水文与水资源管理本身的技术紧密地结合在一起，为水利信息和现代化作出科技贡献。

参考文献

[1][6]刘国华，张云.3S技术在水文水环境与水资源管理中的应用[J].河南机电高等专科学校学报，2006，14（1）：44-46.

[2]赵宇.浅议3S技术在水利信息化中的应用[J].科技情报开发与经济，2005，15（14）：51-52.

[3]邓爱丽，庞清江，鹿新高，王伟锋.3S 技术在我国洪水预报中的应用[J].水利经济，2012，28（4）：45-47.

3s技术论文篇4

关键词：3S技术；土地管理；应用分析

前言：

我国社会经济不断发展，对土地资源的利用也不断增高，这就使得现阶段土地资源的分配和需求之间的矛盾越来越大。所以，土地管理技术就显得必不可少，而好的土地资源管理技术能更好地改善现状。3S技术是一种现代的技术，其在土地管理中的地位越来越重要，本文将据此谈谈3S技术的具体内容和其在土地管理中的应用以及3S技术在土地管理中应用的未来发展趋势。

1 关于“3s”的概述

1.1 3S技术中RS技术的概述

RS技术是一种应用十分广泛的技术，在应用中不受限制，十分准确和灵活。RS技术主要是通过外层空间将地球表面的各种电磁波信息收集起来，经过分析处理，再将这些信息分类传送。RS技术在现阶段的应用十分广泛。它可以应用到土地资源管理中，也可以应用到城市的各种信息检测中。

1.2 3S技术中GIS技术的概述

GIS全称为地理信息系统，其有很多子系统如：数据输入、数据存储和检索、数据操作和分析等子系统。GIS将计算机科学、信息学和地理等学科融为一体并运用科学的理论和管理方式，对地理数据进行分析管理，给相关部门提供空间信息系统。GIS目前的应用也十分广泛，在很多领域都与所涉及。

1.3 3S技术中GPS技术的概述

GPS是一种智能的导航系统，它可以全方位定位。GPS是由地面、空间和用户设备所构成，它能根据信息建立准确的三维空间坐标，并确定空间位置。GPS的空间定位准确高效，且受外界环境影响少，它能根据人的需求提供合理的信息，目前应用广泛。GPS技术在土地资源管理中主要应用于土地资源的测绘、土地利用数据以及数据变化情况的采集和土地的勘探等方面。用GPS设备测绘的图纸精度高，用途广，可以精确的测量土地利用的现状，给以后的土地利用打下基础。除此之外，还可以根据GPS所测量的土地利用情况和工程申报的土地开况做出对比，可以发现并及时制止非法利用土地。GPS设备不仅定位作用好，而且方便携带，价格便宜。

2 目前3S技术在土地管理中的应用

2.1 3S技术在土地资源调查中的应用

土地资源调查工作是国家关于土地资源情况的基本了解，土地资源调查工作的目的是查清楚具体地方的土地质量和土地利用情况，国家根据调查结果可以对土地资源做出合理的评估和分析以掌握土地资源的具体情况。土地资源调查工作在之前一直是人工调查，人工调查存在很多缺陷。人工调查土地资源会造成很多疏漏，不能精确的调查清楚土地资源的具体情况，存在误差，另一方面人工调查需要太多的人力和资金，还存在很多的障碍。【1】人工调查会受地理环境的影响，导致调查结果不准确，调查中有阻碍，调查时间延长等不良的影响。目前，将3S技术用于土地资源调查工作中，可以解决不少的问题。3S技术中的GPS技术在土地资源调查中可以准确便捷的对土地定位，GIS技术则可以对土地资源的具体数据进行精确的分析，减少人工误差，RS技术则更能保证土地资源信息图像的精确性。将3S技术运用到土地资源调查工作中，能使土地资源调查工作高效准确的进行，减少了人力、经济、和时间等资源的浪费。

2.2 3S技术在土地资源动态监测中的应用

土地资源动态监测是运用详细的数据和图件对土地资源的利用的动态变化进行系统的分析和反映的过程。通过土地资源动态监测工作可以掌握土地的利用变化状况，并对土地资源的利用做好监管工作。【2】在3S技术运用到土地资源动态监测工作中之前，土地资源的动态监测工作一般都是根据土地资源的应用方的申报记录来掌握土地资源的动态变化，可是这种方法存在很多的弊端。土地资源利用方如果改变土地资源的用途而没有向有关部门申请，有关部门就很难查清楚，要查清楚就需要很大的人力和经济资源，这种种的问题就导致了监管工作难以展开，长此以往，土地资源的动态调查也会存在很多问题。将3S技术运用到土地资源动态监测工作中可以解决一些问题，GPS可以定位土地，查看土地的位置，GIS技术可以对土地资源数据进行管理、分析，RS技术能展现出遥感图像，对土地资源能做到动态监测。将三者同时运用就能达到更好地效果。

2.3 3S技术在土地资源利用整体规划中的应用

运用3S技术可以对土地资源进行定位、遥感图像监测，收集数据并对数据进行分析管理，以此来准确掌握土地资源的现状。土地资源规划是根据土地的地理位置、应用现状和地区经济等众多的因素对土地进行综合分析之后将土地进行合理的配置的一项计划【3】。要做好合理的土地资源规划工作就要对土地资源有具体深入的了解，而将3S 技术用于土地资源规划工作再合适不过了。3S技术可以给土地资源规划工作提供准确的信息和数据，是土地资源规划工作能高效的进行。

3 3S技术在土地资源管理中应用的发展趋势

3.1 新型软件的开发

虽然现在的技术已经有很好的应用效果，但是仍然存在很多不足之处，3S技术中的GIS技术只用于数据的管理，不能喝测绘软件合理的链接，使得土地资源数据的管理工作变得繁琐，加大了工作量。而将测绘软件结合到GIS中就能使土地资源数据完好的保存，是数据的处理和管理变得较为简单容易，减少了工作强度，保证了信息的准确性。

3.2 GIS 信息库的推广

GIS技术在土地资源管理中的应用广泛且作用大，但是目前依然还有很多地方没有普及GIS信息库。在一些较为偏远的地区，土地资源的管理工作还比较薄弱，无法建立完善的信息库，没有完整的GIS信息管理系统就导致很多关于土地的纠纷事件很难得到解决，也使得相关部门的工作量大且工作效果不佳。若是在基层土地管理中建立详细的数据库就能有效的改善土地资源利用所造成的众多矛盾，也能促进地方的经济发展。

3.3 GPS地质灾害预警

地质灾害是我们国家所面临的严重的问题，在地质灾害来临之前要是能有效的对地质灾害做出预警，就能有效的减少灾害造成的损失。地质灾害大多数是因为地质结构发生变化而导致的自然灾害，要做好预警工作就得对地质结构的变换掌握的非常清楚，GPS技术可以对地形进行长期的定位和观察，可以发现地址的变化，给地质灾害预警提供合理的资源依据。利用GPS技术对地质灾害作出合理的预警可以减少人员的伤亡和财产的损失。

4 结语

随着经济的发展，土地资源的利用率也越来越高，为了解决土地资源在利用中存在的问题，应做好土地资源管理工作。将3S技术运用到土地资源管理工作中能提高管理工作的质量和效率，使土地资源管理工作能够持续有效的进行。本文概述了3S技术的具体内容，分析了3S技术在土地资源管理中的应用，并据此探讨了3S技术在土地资源管理应用中的未来发展趋势。根据分析3S技术在土地中的应用和其未来的发展趋势，合理做好3S技术在土地管理中应用。

参考文献

[1]胡慧，冯川川.3S技术在土地管理中的应用[J].建筑工程技术与设

计，2014，（20）：21一22.

3s技术论文篇5

1.13S技术理论

3S技术是全球定位系统/GPS、地理信息系统/GIS和遥感技术/RS的统称，是卫星定位与导航技术、空间数据集成技术、传感器技术和计算机信息技术、信息化通信技术相结合，多学科、多种技术高度集成的对空间数据进行采集、处理、分析、管理、表达、传输和应用的现代信息技术（见表1）。3S技术因其强大的应用功能被广泛应用于各个领域，而数字城市构建所需的自然资源、社会资源、人文、基础设施等有关的城市信息，可以基于3S技术的广泛应用得到充分获取，并基于现代化信息处理系统，达到“数字城市”的构建和发展。

1.23S技术集成

3S技术集成顾名思义是将全球定位系统/GPS、地理信息系统/GIS和遥感技术/RS在不同层次之间建立一种有机的联系，并对其进行整合、融合，达到合二为一的效果，能够达到多元信息（多时相、多尺度、多类型）在同一坐标系的动态管理、分析和应用（见图1），广度上3S技术集成建立了联系的子系统或要素的多少，包括三种两要素集成方式（GIS+RS/GIS+GPS/RS+GPS）和一种三要素集成方式（GIS+GPS+RS）；深度上3S技术集成根据联系的紧密程度，包括数据层次的集成、平台层次的集成和功能层次的集成；同步性上3S技术集成系统处理数据的时效性与现势性，即数据获取与数据处理的时间差，包括完全同步、准同步和非同步三种方式。3S技术整体集成实现了以地理空间数据库为连接GIS，RS和GPS的接口，以RS和GPS作为实时采集属性数据和空间数据的工具，以GIS为数据处理、存储、查询、分析及显示的软件平台[6]。

23S技术在“数字城市”建设中的应用

城市地理、人口、资源、环境、经济、社会等众多因素构成，“数字城市”的建设过程是一个将城市地理、人口、资源、环境、经济、社会等复杂城市现实通过信息数字的方式进行有机结合，实现城市的数字化和网络化，并通过虚拟仿真方式对城市的各个方面、各个时期进行三维可视化。构建这一庞大系统，信息科学技术是建设基础，而众多关键技术是“数字城市”实现的重要支撑。“数字城市”实现了城市任何位置数据信息的全数字化和三维可视化，这就要求在建设“数字城市”过程中城市任何空间位置具有详尽、准确的基础空间信息，并可以满足基础信息的多功能需求。全球定位系统因其不受地理环境限制、可以实现实时高精度定位等众多优点，广泛应用于各个行业和领域，已然成为“数字城市”建设关键技术之一。遥感技术探测范围广、采集数据快，能动态反映事物变化规律和综合性，符合现在城市高速发展数据采集与更新的需求。而随着现代遥感图像分辨率和遥感技术的提升，提高了对城市动态变化的监测能力和分析能力，在“数字城市”建设中能够发挥更大的作用。“数字城市”包含了所有的城市数字信息，并要实现所有信息的无时差和全方位的可视化、编辑、更新、应用等，这就要求需要建立一个系统，能够将城市数字信息网络成为一个整体，并能够对这些数据进行管理、分析、更新以及方便其他方面的应用。地理信息系统融合了地理学、测量学、几何学、统计学和计算机学科等，在相关软硬件的支持下对地理空间数据及相关属性数据进行采集、管理、统计、分析、显示、链接和更新，能够很好地将“数字城市”各类空间数据和属性数据进行有机组织，并加以管理和分析利用，在“数字城市”建设中扮演了关键角色。3S技术作为“数字城市”建设的三大关键技术，在“数字城市”建设中发挥着各自独特的优势，但在单独使用难免会存在局限性。随着3S技术的应用发展，3S技术集成将这三大技术进行了技术集成，在原有各自优势上进行了短板互补，目标把3S技术在“数字城市”中的作用发挥到极致。目前，3S技术集成已然成为“数字城市”建设的重要支撑[6-7]。

33S技术在“数字城市”应用前景分析

3S技术在“数字城市”建设中的应用前景主要取决于3S技术更新与集成是否能满足“数字城市”建设发展的需求。目前，3S技术现在正处在不断更新发展阶段，主要分为单一技术的更新和3S技术集成的发展。对于单一技术发展更新而言，一是全球定位系统的卫星系统、接收机和软件技术等方面的改善，以及建立北斗系统来实现定位系统的革新；二是地理信息系统方面主要建立网络地理信息系统和三维地理信息系统，并对系统支撑附属软硬件设备技术的更新，以实现地理信息系统优势的最大化利用；三是遥感方面主要实现空间和光谱分辨率的提高，及遥感处理软件和数据分析技术的提升。对于3S技术集成来说，正在从“表面集成”向“深化集成”发展，从3S技术理论出发，在集成方法和应用类型着手，解决数据存皓、数据处理、数据传输及数据可选化等技术问题，真正实现3S技术的有机组合。

3s技术论文篇6

关键词:“3S”技术; 精准林业; 发展前景

中图分类号:TU98 文献标识码:A 文章编号:16749944(2010)10015805

1 引言

林业是生态建设的主体,是经济社会可持续发展的一项基础产业和公益事业。但由于历史和自然的原因,林业生产力发展水平还比较低,经营管理粗放,体制转轨缓慢,林区社会发育程度不高,生产力仍然很不发达。我国林业与世界林业发达国家相比,也存在着相当大的差距,是经济与社会发展中一个十分薄弱的环节。随着我国经济发展和人民生活水平不断提高,林业的地位变得越来越重要。因此,对森林资源进行精准的监测与严格的管理,成为当前林业研究工作的重点。

随着科学技术的发展,以及精准林业的要求,拓展“3S”技术在林业中的应用已经成为一种趋势[1~4]。在林区复杂的地理环境下,引入“3S”技术将大大减轻林业工作者的工作量。同时,工作效率和精度也将大大提高。本文主要从目前“3S”技术在精准林业中的具体应用出发,指出当前应用存在的问题并给予展望。

2 3S技术概念及其各自在林业中应用的特点

3S技术是GPS(Global Positioning System)、RS(Remote Sensing)和GIS(Geographic Information System)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术[5]。我国“3S”技术的研究与应用晚于国外10~20年,但近20年来发展迅速,已经被广泛应用于环境监测、资源监测、资源清查与管理、交通与通讯、城市规划、灾害与灾情评估及全球气候变化研究等诸多领域,并已形成庞大的技术产业[6]。

随着3种技术的日益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[7]。在这种集成系统中,GPS主要用于实时、快速、准确地提供目标物体以及各类传感器和运载平台空间位置;RS用于实时地提供目标及其环境的相关信息特征,发现地球表面的各种变化,及时地对GIS进行数据更新。GIS则是对不同来源的时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取、智能分析。

2.1 全球定位系统(GPS)

GPS(全球定位系统)是美国自20世纪60年代开始历经20多年的开发于1994年部署完成的以卫星为基础的无线电导航定位系统[7]。该系统有分布在6个轨道上的24颗定位导航卫星组成,提供全能型、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能,能够为用户提供精确的三维坐标、速度和时间。

在林业上,传统的一类资源清查中主要利用地形图结合航片进行样地定位,实测获取资源数据,劳动量大、耗时长。GPS的出现使林区样点定位发生了巨大的变化,从根本上解决了样地难以复位的情况。通过在林区建立GPS控制网体系,对某些点采用静态处理、相对定位的方式进行测量,从而获取高精度的控制点坐标,然后以这些点为基础,控制林区其他点位的测量。

此外,GPS还可以用于遥感地面控制、伐区边界量测、森林灾害的评估以及各类造林工程检查验收等诸多方面。通过GPS的应用,改进了现行的森林资源调查方法,提高了森林资源调查精度,从而推动了林业管理精确化、科学化。目前,GPS已经作为林业调查的必备工具,广泛应用于各类调查和监测,极大提高了调查精度,节省了调查时间,提高了工作效率[8]。

2.2 遥感(RS)

RS(遥感)是在远离目标、与目标不直接接触的情况通过传感器收集被测目标所发射出来的电磁波能量而加以记录并成像,以供专业人士进行信息识别、分类和分析的一项综合性探测技术[9]。

遥感在林业上主要用于各类土地面积的判读、森林蓄积的量测和灾害的预测等。

土地面积判读是通过一系列遥感解译标志和引入一些辅助参数(如高程、地貌等),通过影像色调、光泽、纹理、几何位置、尺寸大小、高度等结合间接解译标志进行判读,在GIS操作平台上划分小班,填写属性因子,生成图,并导出相应的Excel统计表。

森林蓄积量判读是通过遥感影像各波段的灰度值及相应的比值,以树种、龄组、优势树种等因子作为自变量,以单位面积蓄积量为因变量建立回归模型,通过计算并标出相应树种的蓄积量。灾害预测则是通过对比不同时相下的遥感影像数据,根据影像之间的差异来判断确定灾害,达到预测的效果。

2.3 地理信息系统(GIS)

GIS(地理信息系统)是指在计算机软硬件支持下,对具有空间内涵的地理信息进入输入、存储、查询、运算、分析、表达的技术系统[7]。

过去,无论是森林资源的一类调查、二类调查还是三类调查,数据的统计及图表的制作主要是以手工为主,速度慢、效率低。而地理信息系统的出现与现代获取数据方式相结合的方法,大大地改进了数据处理的方式,可以快速获取有关统计数据及图表文件[8]。

3 精准林业

3.1 概念及内涵

精准林业(Precision Forestry)定义是“采用包括3S技术、数字通讯、机械自动化、传感器技术和林木遗传工程等在内的现代高科技技术对土地类型进行分析,建立森林生态模拟环境,对树木的育种、施肥、生长、病虫害防治和火灾事故预防实行监测。同时,以全站仪、PDA、数码相机对单株木的树干直径、材积、树心坐标、树冠表面积和体积等因子进行实时、自动、精准、定量监测。”[10]精准林业是根据精准农业发展过来的,它的技术核心在于对森林生长实现精确的定量计测和监测,从而克服传统粗放林业体系中各种不可定量因素所带来的弊端。

精准林业并不是一个孤立的体系,它的出现和发展主要以 3S(全球定位系统 GPS、地理信息系统 GIS、遥感 RS)技术、信息技术、智能化决策技术、可变量控制技术等为技术支撑,以生态学、造林学、工程学、系统学、控制学、测绘学为指导,它的建立依赖于地球空间信息基础理论及其他高新科学技术的发展。核心是实时测定工作对象所需工作的质、量和时间等数据。通过对影响林木生长环境因素实际存在的时空差异性分析,判别林木长势优劣,确定影响长势的原因,提出科学处方,采取技术上有效、经济上可行的调控措施,消除和减少这些差异。并按需定量实施灌溉、施肥和喷药,以实现最小资源投入、最大林业收益和最少环境危害。制定出针对性的林业生产措施,在取得最优效果的同时,减少污染,保护生态,实现林业的可持续发展。

3.2 背景及现状

3.2.1 产生背景

精准林业的构想是美国在20世纪80年代首先提出的。提出这个概念的基础,是当时微电子技术发展推动了智能化监控技术,同时又结合了作物生长模拟、栽培管理、测土配方施肥等技术。由于GPS技术在1990年海湾战争中大显身手,此后美国将这一技术应用到林业生产领域,开创了精准林业技术体系的雏形。到了1992年4月,美国召开了第一次精准林业学术研讨会,精准林业这一概念才逐渐被人们广为接受。

在我国,受到精准农业和三维工业测量的启发,提出了“精准林业”概念,之后在北京密云县建立我国第一个精准林业示范基地。

3.2.2 发展现状

精准林业要求达到提高林业生产高效化程度、林业生产中降低成本、提高投入产出率、发展优质高效林业的要求以及环境保护、资源再生利用、林业可持续发展等方面的目标。由于其高度依赖于3S技术,因此,精准林业在3S技术发达的欧美国家发展迅速。

国内,在2001年启动了“森林精准监测与重大病虫害遥感监测及预警系统研究”项目,实现了全球定位系统、全站仪、近景摄影、航片、航天遥感、GIS等先进技术的精准林业技术集成系统,为我国精准林业的建立奠定了良好的基础[11]。从2002年开始,有研究人员利用以3S为代表的高新技术从事北京市森林立地类型研究,对北京市的林型和立地类型进行了科学的划分。这些工作标志着我国对精准林业的研究由零散、个别的研究进入了系统集成与平台建立阶段。专家预言,随着一些经济发达地区精准林业示范基地的建立,我国的精准林业将由实验转向生产,由技术形成产业。

3.3 3S对精准林业的意义

林业是与3S技术最为密切的行业之一。特别是生物育种中的地理变异、生态学中的林火管理与景观分析、森林培育中的立地条件分析、林业经济管理的地图应用、森林经理中的资源环境调查与监测评价、森林保护中的病虫害监测、水保与荒漠化防治中的监测与评价、林业工程中的道路建设、采伐中的林图编绘等,每一项都离不开3S理论与技术[12]。

3S技术在精准林业中起着至关重要的作用。GPS 与 RS 在 3S 中扮演着数据源的角色,能解决传统测量在林业实地测量中的局限性,为 GIS 提供充分的空间位置数据及其他相关数据;GIS 则起着数据存储、信息挖掘、辅助决策等重要作用。从空间的角度定量地对林业资源进行描述,在获取大量数据的基础上为决策者提供详细的信息,为决策的制定提供参考。结合林业建设与现代科技发展的需要,建立实时的、自动的林业3S技术系统,实现森林资源与生态环境综合调查监测与评价、水土保持监测、森林病虫害监测、防火灭火、森林培育、采伐利用及更新的一体化和自动化,从整体上解决相关问题,有助于实现精准林业。

4 3S技术在精准林业中的应用现状

随同其他各种先进技术的发展,3S技术已经广泛的应用于国内外精准林业的建设。在我国,精确林业的理论框架也在逐步完善,技术体系初步建立,应用领域也在进一步扩大,产业部门逐渐形成。

4.1 森林资源调查及动态监测

森林资源的可持续发展要求对森林资源进行合理管理和利用,长期以来,资源作为一个动态的有机体,资源信息得不到及时更新,造成对森林资源长期发展的预测预报环节薄弱,从而不能及时为相应的森林资源管理与决策部门提供足够的信息。随着3S技术的不断发展,特别是遥感与地理信息系统的日益完善,遥感数据可直接进入地理信息系统,实现了3S技术的一体化,可及时、准确、高效地对森林资源信息进行更新,对森林资源进行动态监测,促进精准林业发展。

在森林资源动态监测方面,也一直都很重视现代科学技术的运用。Green等[13]利用38景LandSat MSS和基于早期航空遥感的植被图来估计马达加斯加东部雨林的面积,监测其在1950~1985年间的森林植被的消减速率,分析了森林砍伐与地形坡度和人口密度的关系,并用森林周长/面积比来作为森林破碎化的一种度量。Ardo等利用Landsat MSS(1972~1989)和数字高程数据分析了德国和捷克边境地区针叶林在长达18年的时间内森林覆盖的变化、森林砍伐与高程及坡度的关系、森林退化与SO2和NOx等点污染源的距离及方向的关系等,取得了极具意义的研究成果。我国在“六五”期间,完成了“应用遥感技术进行森林资源动态监测”的攻关项目,取得了可喜的成果[14]。早在1994年,游先祥就利用用遥感信息复合方法完成了森林分类和动态监测研究[15]。

在森林资源调查方面,借助3S技术能为小班调查中属性的解决提供帮助。在单株木因子提取方面已经有很多专家对利用遥感影像提取树木因子做了大量的研究。如,Meyer等[16]早在1994年就对瑞士Swiss高原上的一处森林开展了利用高分辨率的红外航空影像进行半自动化树种识别的研究,平均精度达到了71%。M.Maltamo等[17]开展了通过结合微波影像和直径分布模型对单株木式样的识别来对预估整个林分特征的研究。Mats Erikson[18]通过利用高空间分辨率航空遥感影像和不同树木树冠的形态学特征来区分单株木,其精度最高的可达到91%。Donald G.Leckie等[19]在加拿大西海岸的一片幼龄针叶林中利用高空间分辨率多光谱航空影像数据的半自动化单株木树冠识别林分区划和林分组成的研究。刘晓双等用高空间分辨率遥感影像对单木树冠进行自动提取和轮廓描绘的方法在林业上的应用进行了探讨[20]。如果这些研究能应用到实践中将大大简化森林资源调查的复杂程度,同时随着精度的提高将为精准林业做出突出贡献。此外,李增元等利用雷达干涉测量技术,干涉土地利用影像(ILU)的生成、基于ILU影像的森林分类方法、大区域ILU影像的几何纠正及镶嵌技术,并利用ERSSAR串行轨道数据生成的ILU影像成功地对我国东北3省进行了森林制图,其分类平均精度在82%以上[21]。李春干等[22]以SPOT5图像为研究对象,试验了4种图像分割方案,采用基于最终测量精度准则的多指标评价和基于欧氏距离的相似度综合评价两种方法,对分割效果进行评价。采用图像分割的方法自动提取小班边界,经适当后处理后编制工作手图用于森林资源规划设计调查,不但大量节省野外小班勾绘工作时间、降低劳动强度、提高工作效率,而且大幅度地提高了小班勾绘的准确性,确保面积调查精度。

4.2 森林灾害监测

森林灾害主要包括森林病虫害、森林火灾等。利用 3S技术监测森林灾害,方法科学,手段先进。武红敢等利用陆地卫星TM数据开展早期灾害点 (或虫源地 )监测的方法和利用航天遥感数据对“虫源地”实施的有效监测,为航天遥感技术用于重大森林病虫害的宏观监测和预警提供了实例[23]。石雷等[24]利用3S技术提出利用中低分辨率遥感卫星数据在时间序列上的累计环境变化响应,结合GIS技术、人工智能等技术来监测松材线虫病的新方法。王蕾[25]研究了基于“3S”技术的松材线虫入侵前后马尾松林动态变化在研究中对应用3S技术进行虫害动态监测中的关键问题――信息提取及种群空间格局遥感分析模型进行了研究,建立了生态格局遥感分析模型,对浙江受害较为严重的地区进行了受害前后马尾松生态格局动态变化分析。Vogelmann和Rock早在1988年就开始利用TM数据来评估高海拔地区针叶林的破坏[26]。1990年,Ekstrand用陆地卫星TM数据和数字林分数据对挪威云杉进行了中度损伤的检测[27]。此外,2003年韩秀珍等[28]将遥感与GIS应用在东亚飞蝗灾害中。将遥感与GIS结合 ,对蝗虫生境特征、历史蝗灾记录、蝗害发生时有关数据进行集成和分析 ,可提供蝗灾时空变化、蝗灾范围、蝗灾程度、灭蝗的最佳时段等重要信息。就目前来看,还有很多关于利用3S技术来管理林业生物灾害和动态监测方面的应用研究[29~30],而3S技术的引进也势必会给森林管理监测带来帮助,为实现精准林业提供有效工具。

就我国森林火灾而言,利用3S技术监测已经比较成熟了。以3S技术为核心,充分运用数字化手段反映林火管理现状,建立具有自动化、智能化和网络化特点的数字林火管理系统,是林火管理现代化的重要标志,是当今世界各国森林防火工作发展的目标和方向[12]。早在1987年5月6日到6月2日发生在我国大兴安岭的特大森林火灾,烧毁森林总面积达到115万hm2。气象卫星在火点开始阶段首先发现并准确确定了火点位置,在火点扩展阶段监测了其发展动态,在最后阶段对火灾损失进行了准确的评估,取得了显著的社会、经济和生态效应。我国还进行了机――星――地航空遥感试验,实现了侧视雷达扫描图像的实时数字传输,保障了对灾害事件的全天候监测,并快速地通过通讯卫星向远距离发送。近年来,此类监测更是不断在增加。

4.3 野生动物资源调查

在野生动物调查中,3S技术的应用主要表现在:可以利用GPS在行走调查样带时进行起始点的寻找及行走过程的导航,用以保证样带的准确性;利用遥感图像进行景观类型的划分和野生动物栖息地的监测,确定与野生动物生活密切相关的生态因子;可利用GIS可很方便地将野生动物数量、分布及其动态变化规律与其栖息地保护管理的状况关联起来,进行综合的分析,并将结果以图形或数据形式表示出来,形成各种调查报告及图面材料,为管理决策提供具有位置准确性的直观的信息。国外已经有成功利用此技术的经验,如Pornse利用遥感技术对Knaha国家公园鹿的栖息地进行研究,为国家公园的规划管理提供了良好的决策支持[14]。

4.4 林业综合管理决策

3S技术在林业的综合管理决策上也发挥着举足轻重的作用。各种管理系统系统是建立在GIS开发平台上的决策支持系统(DSS)同时综合了专家系统(ES)和模型系统(SS),它根据专家在长期的生产实践中积累的经验知识,建立作物栽培、统计趋势与预测、决策管理等相关模型,为精准林业的建设提供了技术知识支撑。武红敢等[31]分析了遥感、地理信息系统和全球定位系统技术在森林病虫害监测和管理中的优势并提出了建立基于“3S”技术管理系统的迫切性和结构框架。孙金华等[32]在总结和分析北京市生态公益林管理保护现状的基础上,针对用户、网络、业务的特点,提出了生态公益林管护GIS系统的建设方案。此外,杨毅等[33]针对县级林业管理部门造林、绿化的规划设计与监督管理,人工商品林和经济林的抚育设计等森林经营业务,探讨了以森林资源二类调查小班档案为基本信息,以生物多样性保护为基本思想,使用基于ActiveX技术的地理信息系统平台实现营林管理信息系统的开发。例如此类的林业信息决策系统已经在各级管理部门得到了广泛的应用。

5 “3S”技术在应用中存在的问题和展望

我国是世界上人口最多的国家,地大物博早已成为一种过时观念,因为多年来的粗放性和掠夺性开发早就造成了自然资源的匮乏,再加上人口众多,人均资源显得尤其少。精准林业是现代林业发展的必然结果,是超前性的林业新技术,是信息林业的重要组成部分。结合国情、省情,研究发展适用的精准林业技术体系、运用体系是必要的。精准林业的研究与发展,将有助于人口、资源与环境方面重大问题的解决,有助于林业资源的高效利用和林业环境保护。发展精确林业是有效利用生态资源,实现林业可持续发展的迫切需求。在此情况下,实施精确林业必然可以优化资源,保护环境,实现林业可持续发展,实际上这已成为社会经济发展的基本战略。但是,在实施精确林业上还有很多困难,如实施精准林业技术必须满足不同地理条件下的需求。我国疆域辽阔,林业生产条件复杂,林业领域电子计算机和信息等技术应用较少,基础设施还不先进。3S技术在林业中应用的不足主要表现在以下几个方面。

(1)可获取的卫片资料虽多,但在光谱、空间和时间分辨率上得不到很好的统一和协调。

(2)遥感图像解译技术目前还不十分成熟,尤其在地貌复杂零碎的丘陵山区,很难解译森林资源的细部信息。

(3)遥感图像包含丰富的信息,可用于各项林业研究,但现在遥感信息的利用和挖掘还远远不够。

(4)应用的面还不够广,基层林业部门3S技术配置还不够完善,并且缺乏专业人才。

(5)开发适宜不同地理环境下的精确林业软件不太现实。

(6)专业的林业GIS还有待进一步的开发。

为了让3S技术能更好的适应精准林业的发展,我们也许可以从以下几方面加以努力:

(1)加快遥感技术的研究,争取解决3个分辨率的协调统一问题。

(2)进一步研究遥感图像解译,提高解译精度。

(3)对地方基层林业部门加以财力和技术上的支持。

(4)加速专业人才的培养。

(5)进一步挖掘3S技术在林业中的应用,为精准林业服务。

(6)加快3S技术的共享资源的建设。

参考文献:

[1]

刘彩凤,曹 雨.3S在林业中的应用[J].科技信息,2009(3):775.

[2] 张 雁,谭 伟,冯仲科.广义3S技术在林业上的应用现状与发展趋势[J].北京林业大学学报,2005,27(2):213~217.

[3] 常建国.3S技术在林业中的应用及发展趋势[J].山西林业科技,2005(2):23~25.

[4] 郭少波,王 丰,雷和平.3S技术在林业的应用与前景[J].陕西林业,2009(2):23.

[5] 钟 淼.“3S”技术在林业实践中的应用研究[J].内蒙古林业调查设计,2008(4):39~40.

[6] 李 军,宋春辉,许建闻,等.3S技术及其在林业中的应用前景[J].现代农业科技,2009(10):229~231.

[7] 施拥军,王 珂.3S技术在林业中的应用[J].浙江林业科技,2002,22(6):46~50.

[8] 白景萍.精准林业与3S技术[J].山西林业科技,2008(4):34~36.

[9] 赵强国,吴胜义,梁林怀.3S技术在数字林业中的应用[J].陕西林业科技,2009(1):124~127.

[10] 冯仲科,张晓勤.发展我国的数字林业体系[J].北京林业大学学报,2000,22(5):102~103.

[11] 门元海.浅议精准林业[J].林业科技,2007(6):10~11.

[12] 谢绍峰,张 贵,肖化顺.林火动态监测中3S技术的应用现状与展望[J].中南林业调查规划,2005(4):45~48.

[13] Green G M,Sussman R W.Deforestation history of theeastern rain forests of Madagascar from satellite images[J].Science,1990,24(8):212~215.

[14] 王 雪,卫发兴,崔志新.3S技术在林业中的应用[J].世界林业研究,2005,18(2):44~47.

[15] 游先祥,杨晓明.应用遥感信息复合方法的森林分类和动态监测研究[J]遥感学报,1995(10):97~105.

[16] P.Meyer,K.Staenz,K.L.Itten.Semi-automated procedures for tree species identification in high spatial resolution data from digitized colour infrared-aerial photography[J].Photogrammetry & Remote Sensing,1996,51:5~16.

[17] M.Maltamo,T.Tokola,M.Lehikoinen.Estimating Stand Characteristics by Combining Single Tree Pattern Recognition of Digital Video Imagery and a Theoretical Diameter Distribution Model[J].Forest Science,2003,49(1):98~109.

[18] Mats Erikson.Species classification of individually segmented tree crowns in high-resolution aerial images using radiometric and morphologic image measures[J].Remote Sensing Environment,2004,4(6):469~477.

[19] Donald G.Leckie,Francois A.Gougeon,Nicholas Walsworth,Dennis Paradine.Stand delineation and composition estimation using semi-automated individual tree crown analysis[J].Remote Sensing Environment,2003,13:355~369.

[20] 刘晓双,黄建文,鞠洪波.高空间分辨率遥感的单木树冠自动提取方法与应用[J].浙江林学院学报,2010(1):126~133.

[21] 李增元,庞 勇,陈尔学.ERS SAR干涉测量技术用于区域尺度森林制图研究[J].地理与地理信息科学,2003(4):66~70.

[22] 李春干,代华兵,谭必增,等.基于SPOT5图像分割的森林小班边界自动提取[J].林业科学研究,2010(1):53~58.

[23] 武红敢,石 进.松毛虫灾害的TM影像监测技术[J].遥感学报,2004,(2):172~177.

[24] 石 雷,韦雪花,周汝良.3S技术在松材线虫病监测预警中的应用研究现状[J].云南地理环境研究,2008,20(3):15~19.

[25] 王 蕾.基于“3S”技术的松材线虫入侵前后马尾松林动态变化研究[D].北京林业大学,2005.

[26] Vogelmann J E ,Rock B N.Assessing forest damage in high elevationconiferous forests in Vermont and New Hampshire using TM[J].Remote Sensing of Environment,1988,(24):227~246.

[27] Ekstrand S P.Detection of moderate damage on norway spruce using landsat TM and digital stand data[J].IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing,1990,28(4):685~692.

[28] 韩秀珍,马建文,罗敬宁,等.遥感与GIS在东亚飞蝗灾害研究中的应用.地理研究,2003,22(2):253~261.

[29] 石 进.3S 技术在我国林业有害生物灾害管理中的应用[J].中国林业,2007,(12):40.

[30] 王 蕾,黄华国.3S技术在森林虫害动态监测中的应用研究[J].世界林业研究,2005,18(2):51~56.

[31] 武红敢,陈改英.基于“3S”和网络技术的森林病虫害监测与管理系统[J].世界林业研究,2004(4):32~36.

[32] 孙金华,唐小明,刘鹏举,等.北京市生态公益林管护GIS系统研建[J].林业资源管理,2008(5):106~110.

[33] 杨 毅,张珍荫,周汝良.基于GIS的森林病虫害防治系统的设计与实现[J].西南农业大学学报,2003,25(4):353~356.

Application of “3S” Technologies in Precision Foresty

Che Tengteng1,Feng Yiming1,2,Wu Chunzheng3

(1.Research Institute of Forest Resources Information Technique, CAF, Beijing

100091,China; 2. Institute of Desertification Studies, CAF, Beijing 100091, China;

3. Southwest Forestry College, Kunming 650224,Yunnan,China)

3s技术论文篇7

关键词：城市管理；3S技术；城市规划

计算机技术的发展推动了城市的发展。其中，计算机作为系统信息存储和分析应用提高了信息大、速度快的载体和处理手段，信息论、系统论、区位论、模式识别等为系统提供了新的理论和方法，多层次遥感和遥测手段为系统提供了新的信息源，从而也方便了城市管理工作。

13S技术的构成

随着计算机科学技术的发展，3S技术应运而生。随着其运用范围的扩大，3S技术在城市的管理过程中作用也越来越突出。3S技术是对遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统（GIS）三中信息科学技术的合称。遥感技术是一种探测技术，它获取信息的原理主要是利用各种飞行器、人造卫星等发现物体的辐射和电波，然后通过传感器将信息发回到工作机组，对信息进行判定和识别，从而生成相关信息。遥感技术主要应用于卫星遥感反射图方面，其在应用领域也突破了传统领域，而向纵深发展。全球定位系统，即我们熟知的GPS，是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它主要的功能就是能够提供精准的全球定位。现在，全球定位系统主要应用于两个大的方面，一是军用，二是民用。近年来，GPS在民用方面的作用尤为明显，在城市交通管理方面，实行了实时的交通导航。GIS，即我们所说的地理信息系统，它是一个综合的计算机信息系统，集计算机硬件和软件系统为一体，其主要依托于电子计算机信息系统。GIS可以实现对信息的收集、存储处理和综合分析，从而为决策提供可行的方案。随着信息技术的进一步发展，3S技术出现了融合发展趋势，三者相结合协同发展。

23S技术在城市管理中的应用

3S技术在城市管理、规划工作中发展迅速，在信息的采集和、城市动态监测、城市的规划管理、模拟分析及预测以及现状的评价分析等方面发挥着越来越突出的作用。

2.1信息采集与

城市环境信息不仅包括宏观层面和微观层面、局部的和整体的，还包括自然、地理、土壤等方方面面。3S技术用于城市综合管理，可以提供宏观和微观、动态和静态的综合信息，从而实时可实现综合、系统的城市环境信息采集。遥感（RS)是一种非接触式对地观测技术，具有快捷、实时、动态地获取空间信息的能力。RS技术给地形图等基本资料的快速更新和包括土地利用、道路、城市绿地等城市各种专题信息的提取与制作等工作提供更加有效、快捷、经济的手段。GPS主要被用于实时、快速地提供目标的空间位置。RS和GPS的相结合使用，可以使得城市规划和综合管理的信息能够及时、准确、经济的更新。计算机网络技术的利用方便了规划方案的信息、网上公布、意见征集和动态查询，提高了公众参与度，改变了传统的单方参与模式，变单方参与为多方参与。提高城市规划的法律基础和群众基础。

2.2动态监测

城市人口的过快增长，对于城市空间的需求也不断增加，如何合理、有效的利用城市的每一寸土地，提高土地利用效率，促进城市的可持续发展，这就有必要对城市发展和运行规律进行分析和监测。城市的变化发展是一个动态的过程。对于发展变化的城市而言，及时的对信息进行分析和综合处理尤为必要。其关键在于建立合理的监测模型，并对信息及时有效的处理，从而实现对城市变化的动态监测。我们可以依靠GIS强大的空间分析和数据处理能力，利用选定的监测模型，可对多源城市信息进行处理，从中找出城市发展演变的规律。

2.3城市规划管理应用

以地理空间信息为其综合管理的基础的城市规划管理，它的核心是城市建设项目的管理。对于要立案的项目，我们可以借助于GIS数据库信息系统向提供相应的信息，以此作为检查项目受理情况和工作周期的依据。在项目审批阶段，我们可利用GIS空间分析技术，让审批人员迅速了解到施工土地的相应具体情况，以利于进一步的施工工作。总之，以GIS技术为核心的集成系统来实现整个城市规划管理的方法已经得到比较广泛的运用。具体的应用如利用GIS平台上建立城市规划设计、管理及信息建库3个环节衔接的电子报批系统。同时形成“一书两证”的城市规划管理信息系统，改变传统的城市综合管理系统，提高城市综合管理的科学性。

2.4模拟分析与预测

城市发展演变的过程急需要定性的分析，又需要定量的分析。计算机信息技术的应用，使城市规划的定量分析更进一步实现。城市发展的定量分析，提供了一些以前没有的具体数据为城市规划和管理提供决策依据。在城市管理中3S技术成为了城市环境演变模拟和预测的有力工具。GIS数据库在城市交通方面的应用，可以实现对现状路网密度、出行距离和时间、交通可达性、公交服务半径进行合理性评价，结合专业软件能进行城市交通的规划预测、出行分布和流量分配，开展交通环境容量影响评价。遥感技术可以用于对道路的勘测设计，利用该系统可以迅速实现对路线所经过地区相应的地形、地貌等进行必要的分析和判读。利用虚拟现实技术和三库一体(影像数据库、矢量图形库、数字高程模型)技术可以进行道路方案的仿真表现和环境模拟，更新和改变了传统的规划和分析模式，这也是城市规划和分析的一大进步。

2.5现状评价与分析

城市的发展变化，对于城市化进程至关重要，对于城市环境的分析与评价，传统的定量分析方法已经显得力不从心。现阶段，计算机技术的发展在某些方面也对城市的发展有一定的促进作用，3S技术在城市规划、城市工程建设、城市环境维护方面的作用越来越突出。3S技术通过利用计算机信息系统，将城市的大量信息储存在庞大的数据库中。针对具体问题，只要选定主要的因子，通过模拟和模型的定量与定性相结合分析，就能够大致了解到问题的基本状况，从而及时的采取相应解决措施。

3结论

以上的事例说明，计算机技术在城市管理的方方面面发挥着越来越重要的作用，为城市的可持续发展提供了相应的技术保障，从而推动了城市的发展，加快了我国城市化进程。

参考文献

[1]李广生，王文杰，王彦良.RS和GIS在土地利用更新调查中的应用[J].测绘工程，2012(3):74-77.

3s技术论文篇8

关键词：3S，地形图，测量，RTK

中图分类号：P2文献标识码： A 文章编号：

现代科学技术的快速发展，极大的促进了地形测绘技术的更新。随着城市范围的不断扩大以及城乡一体化建设的加快，对城市基础测绘资料的覆盖范围、准

确性也提出了更高的要求。现有的相关资料滞后于城市发展现状、范围的不完整性以及传统信息管理模式已成为城市规划、建设和管理工作的瓶颈。所有这些都迫切需要采用新的技术和管理手段来解决。

3S技术的迅速发展，不断提供新的信息获取、处理、分析和利用手段，在城市规划测量中得到日益广泛的应用，在更新技术手段、提高工作效率、改变工作模式等方面具有重要的作用。此外，测量中采用的RS、GIS、GPS-RTK等3S技术，极大的提高了大比例地形图的测绘效率和精度。本文作者结合自己多年从事地形测绘的亲身经验，对3S技术测绘方法与流程进行了简要分析，对广大从事测绘作业的技术人员有一定的借鉴作用[1]。

1 3S技术

3S技术是遥感技术(Remote Sensing，简称RS)、地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)、和全球定位系统(Global Positioning System，简称

GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

RS

RS是利用飞机、卫星等空间平台上的传感器(包括可见光、红外、微波、激光等传感器)，从空中远距离对地面进行观测，根据目标反射或辐射的电磁波，经过校正、变换、图像增强和识别分类等处理，快速地获取大范围地物特征和周边环境信息，获得实时、形象化、不同分辨率的遥感图像。

遥感的主要特点是探测范围广、信息量大，获取信息的手段多、速度快、周期短、受地面条件限制少。在宏观、快速、准确、动态性等方面遥感具有许多其他技术不能替代的优越性。随着遥感技术的不断进步，图像分辨率的不断提高，可用信息源增多，信息可分性增强，遥感技术已广泛用于气象气候观测、资源调查与探测、灾害预测预报、土地利用、资源环境监测及其动态更新等领域。

GPS

GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。该系统由地面控制、空间和用户装置等构成，其主要优点有：全天候、全覆盖、高精度三维定位定速定时和快速省时高效[2]。

GPS RTK测量系统主要由GPS接收设备、数据传输系统和软件系统构成。

(1) GPS接收设备。在基准站和用户站上，分别设置双频GPS接收机。由于双频观测值不仅精度高，而且有利于快速准确地解算整周未知数。当基准站为多用户服务时，其接收机的采样率应与用户接收机采用率最高的相一致。

(2) 数据传输设备。数据传输设备也称数据链，由基准站的无线电发射台与用户站的接收机组成，其频率和功率的选择主要取决于用户站与基准站的距离、环境质量、数据的传输速度。

(3) 软件系统。支持实时动态测量的软件系统的质量和功能，对于保障实时动态测量的可行性、测量结果的可靠性和精确性，具有决定性意义。这种软件系统突出的功能是能够快速解算整周未知数，能选择快速静态、准动态、和实时动态等作业模式，实时完成对解算结果的质量分析和评价。

GIS

地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统[3]。

地理信息系统强调空问与实体关系，注重空间分析与模拟操作，它具有空间数据处理能力和空间信息分析能力强，属性数据和图形数据并存的特点，可根据用户的要求迅速地获取满足需要的各种信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。

2 测绘依据

[1]、《城市测量规范》( CJJ 8-1999)；

[2]、《国家三、四等水准测量规范》（GB/T 12898-2009）；

[3]、《1:500 1:1000 1:2000 基础数字地形图测绘规范》( DB33/T552-2005 )；

[4]、《国家基本比例尺地形图图式第1部分：1:500 1:1000 1:2000地形图图式》（GB/T 20257.1-2007）；

[5]、《全球定位系统( GPS)测量规范》（GB/T18314-2009）；

[6]、《全球定位系统城市测量技术规范》（CJJ 73-97）；

[7]、《测绘成果质量检查与验收》（GB/T 24356-2009）；

[8]、《数字测绘成果质量要求》（GB/T 17941-2008）；

[9]、《数字测绘成果质量检查与验收》（GB/T18316-2008）；

3 总体流程图

基于3S的地形图测绘总体流程图如图1所示：

图1基于3S的地形图测绘总体流程图

4 流程分析

4.1 遥感影像图

按照《1:500 1:1000 1:2000 基础数字地形图测绘规范》( DB33/T552-2005 )标准，以近期的1:1万航空摄影形成的正射影像图为调查工作底图，在测量区域范围内逐地块查清土地的空间位置、类型、面积、分布等利用状况，最重要的是收集区域空间位置的控制点坐标。

根据已有的控制点坐标，经过一系列的误差纠正与加密操作，得到一套与实地相符合的控制点坐标系统。

4.2 GPS RTK测量

（1）GPS-RTK 工作原理

GPS-RTK技术是基于载波相位观测值的实时动态差分定位技术，能够以厘米级的精度获得测站在指定坐标系中的3维定位结果。

基准站接收机架设在已知参考点位上，连续接收所有可视的GPS卫星信号，并实时将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等通过无线电以数据链发射给流动站。流动站接收GPS卫星信号的同时接收来自基准站的信息，将载波相位观测值实时进行差分处理，得到基准站和流动站的基线向量( X， Y， z)，基线向量加上基准站点的坐标，就得到流动站每个点的WGS-84坐标，并通过坐标转换参数得出流动站上每个点的平面坐标和高程。RTK的关键技术是载波相位的整周模糊度确定和坐标系统转换参数的确定。

3s技术论文篇9

关键词：3S集成；物流管理；地理信息系统

一、 引言

物流管理是现代企业管理的重要组成部分，21世纪是物流管理领域快速发展的时代,现代物流作为一种先进的组织方式和管理技术，已经被认为是企业在降低物资消耗、提高劳动生产率以外重要的"第三利润源"[1]。

在我国，由于信息技术应用上的滞后，使得上下游企业之间物流活动难以协调，物流成本高且可控制性差，严重制约了企业的发展。据中国仓储协会的调查报告显示，我国车辆运营的空载率约45%左右，造成这一情况的重要原因之一是企业无法准确知道运行车辆的具置，不能为其提供正确指导，司机往往凭个人经验行驶，找不到最佳路径，不仅延误时机而且增加运行成本。要避免这种情况的发生，需要将物流信息与空间位置结合起来，由此产生了现代空间物流技术[2]。

二、 水利工程建设实现现代物流的必要性与紧迫性

我国是电力需求大国，水电建设发展迅速，大型水电建设项目众多，这些大型水电建设工程大多具有投资大、周期长、施工范围大、施工区多在偏远地而远离商品集散地、物资需求大等特点，这些要素表明水电工程建设需要通过各种渠道外购大量的机械、设备、水泥、建材、机电、汽油等各种辅助生产资料。例如，三峡工程静态总投资总额为900.9亿元，动态投资约为2039亿元，巨大的投资表明数千亿元的物资要通过物流注入到工程建设中，对于这种巨大的物流产业，各工程建设单位一般均设置专门的物资部门，但这些部门大多采用传统的物资采购方法在厂商购置所需物资，而很少利用现代的物流方式去进行科学优化的管理与调度，故在物资流动过程中，企业领导几乎失去了对物流的掌控，以致经常出现司机为了逃避过桥费而绕远路延误时间，至于中途私自拉货，途中私自停留、油罐车司机途中私自将汽油卖给他人的现象更是司空见惯，形成了典型物流黑洞现象，同时由于信息的不对称使工程建设单位往往产生对业主过分的依赖，使企业蒙受巨大的经济损失[2]。

随着互联网的发展和通讯技术进步，跨平台、组件化的3S集成技术飞速发展，如何利用这些先进的信息技术使工程建设单位在局部上能对物流的每一细节了如指掌，通过电脑对物流的过程进行跟踪，并在屏幕上进行任意的放大、缩小、切换、还原，从而达到对远程物流过程进行定位、跟踪、报警、通讯。在全局上能使物流在路程上最优、物流费用最小、物流时间最短，在运输中能尽可能降低空载率，使物流形成工程建设“第三利润增长点”将对企业的发展工程的建设发生极大的影响[3]。

三、 3S简介

“3S”技术是RS、GIS和GPS技术的统称，是水利信息化建设中的核心支撑技术。综合利用3S技术，即产生了3S集成技术。物流作为物体在时间和空间上的位移，对地理空间具有较大的依赖性。物流信息是一种信息流，RS、GIS、GPS的任何一个系统都是侧重信息流的一个方面，不能准确、全面地描述物资信息流的要求。如何利用RS强大的信息采集、获取能力，GPS快速精确定位能力，以及GIS强大的存储、分析、处理和输出地理空间数据的能力，使3S技术成为一个整体，称为3S集成技术[4]。

四、 水利工程建设物流管理框架

基于3S集成技术的水利工程物流管理系统可分为三层。

第一层主要包括三个部分，第一部分：系统后台以Arcgis SDE作为空间数据库引擎，以SQL sever作为结构化查询语言。第二部分：物流系统业务辖区所在地的基础地理数据。第三部分：基于水利工程物流特点的3S集成。

第二层是现代物流管理的核心，包括：物流配送系统；物流监控系统；物流分析系统；物流管理系统四部分。其中物流配送系统包括：配送中心选址系统，配送路径优化系统，配送网点管理系统，配送决策支持系统。物流监控系统包括：无线通讯联络系统，GPS定位系统，监控实时显示系统等。物流分析系统包括：工程需求分析，市场动态分析，厂商信息分析，其它相关分析。物流管理系统包括：模型子系统管理，物流调度管理，物流安全管理，应急预警管理等。

第三层为建模工具和二次开发层，利用这一层使用者可对系统进行二次开发以适应各种类型情况下的应用[5][6]。

五、 结语

完整的3S集成物流管理系统除包括分析建模工具和二次开发工具外，还可集成若干物流分析模型，包括车辆路线模型，最短路径模型，网络物流模型，分配集合模型，设施定位模型等。对于大型水利工程建设，我们可以通过对物流系统业务辖区所在地的基础地理数据的收集、量化之后，形成可以利用的GIS基础数据模型。通过3S集成及目标控制的优化算法，可以获得工程物流采购、运输、管理的实际作业方案，有利于水电工程建设企业做好、做大、作强，形成优势力量，并摆脱对主业的绝对依赖。对于一个大型水电工程建设项目，通过上述方法，可以形成以工程建设为中心，建设一个辐射周边、覆盖区域的大型物流基地，为企业形成“第三利润源泉”，为工程的多、快、好省的建设奠定基础。

作者单位：三峡大学理学院

参考文献：

[1]殷帅.物流企业人力资源管理创新研究[J].辽宁工程技术大学学报(社会科学版) ,2006,(2) :614-616.

[2]李群峰.物流价格与物流成本研究[J].价格理论与实践, 2007,(1):35-36.

[3]张北平.论第三方物流企业的客户关系管理[J].中国水运(学术版),2006,(5):67-69.

[4]荆平.基于GIS的循环经济模拟仿真系统的设计开发[J].计算机工程与设计,2007,(3):697-702.

[5]黄毅.基于供应链管理的物流中心战略规划实证研究[J].时代经贸(理论版),2007,(2):83-86.

[6]王家耀.空间信息系统原理[M].北京:科学出版社,2001.132-150.

3S system integration technologies and application on logistics management of the hydraulic project construction

Wei mingguo

(College of science, China Three Gorges University 443002)

3s技术论文篇10

【摘要】 文章讨论了民族药资源研究的现状及调查中存在的问题。对民族药用资源调查的新方法——3S的概念、特点及其应用优势进行了阐述，并列举了一些3S技术在国内外资源调查中的实例。3S方法在民族药资源调查上的应用必将为今后民族药资源的来源、保护与可持续利用提供更加广阔的应用前景。

【关键词】 民族药用资源; 资源保护与可持续利用; 3S技术; 长势监测与估产

3S技术是遥感技术(Remote sensing， RS)、地理信息系统(Geography information systems， GIS)和全球定位系统(Global positioning systems， GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成地对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术[1～3]。

民族药资源与中药资源同是我国医药发展的物质基础。胡锦涛总书记在党的17次代表大会上强调：“要扶持中医药和少数民族传统医药事业发展”。发展的前提是保护现有的民族药用资源，其中资源本底调查和种质资源研究又是资源保护的基础。开展民族药资源调查，采取3S等新技术、新手段，建立民族药资源数据库、珍稀濒危药用物种库、资源蕴藏量等体系，可以制定出更为科学合理的资源保护与开发利用政策、措施，可以为引种驯化、民族药栽培提供依据，可以提高效率及更为科学、准确地获取资源调查的相关数据[2，3]。

1 我国民族药资源现状与存在的问题

1.1 我国民族药资源调查现状我国有着丰富的民族药资源，在现代医药覆盖全球的今天，民族医药这一古老的祖国医药学仍以其独特优势而显示出强大的生命力。建国以来，我国分别于20世纪50年代、70年代和80年代进行了3次较大规模的药用资源调查工作。最近一次规模最大的药用资源调查始于1983年，调查结果显示全国12 807 种药用资源中，85%属于民族药用资源。民族药材的需求量、产量及主要产区分布等与二十多年前相比发生了巨大变化，野生民族药资源、药材质量以及品种数量等都发生了巨大变化。野生药用资源的开发在造福人类的同时也给资源的保护与可持续利用带来了沉重压力。因此，实现少数民族药用资源的有效保护和可持续利用迫在眉睫，急需重新对民族药资源进行调查成为现代民族药学的一个热点问题[4]。

1.2 我国民族药用资源调查中存在的问题民族药资源来源复杂、种类繁多、分布广阔、功能多样、形成周期不确定、蕴藏量处于动态变化、药用部位各不相同，成为药材的年限又长短不等，其分布零散，存在于各种不同的地域和环境中，而蕴藏量的调查又涉及农业、林业、牧业、渔业和地矿等不同部门，所以情况非常复杂，从而造成资源蕴藏量不明确，资源调查困难，产量难以估测。因此，全国民族药资源调查是一项巨大的系统工程，涉及领域广泛，工作量大，周期长，需要多部门、多学科、多层次的配合协作。传统的民族药资源调查采用的是野外实地调查与药材资源历史资料的系统整理结合，进行综合分析，确定每种民族药资源的蕴藏量和产量[4]。以上调查方法受主观因素影响较大，缺乏科学性。传统的民族药资源的调查主要集中在民族药品种调查，珍稀濒危动植物品种及代用品调查，民族药资源的种类、分布，常用药材的蕴藏量和采收量等静态描述上，而民族药资源受种类数量变化、生态环境变化和群落演替规律等的影响，是一个动态变化的过程。

2 3S技术在自然资源调查中的优势

随着3S技术的不断发展，将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S”一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。目前3S技术在植被资源调查、作物产量估测、环境质量监测、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、生态规划、灾害监测与预报等方面得到广泛应用。例如：美国用卫星分析前苏联小麦产量的准确率可达97%，加拿大研究估产马铃薯产量的可靠率达90% 。高清竹等[1]利用遥感和地理信息系统技术研究了藏北地区1981～2004年24年间的草地的变化过程。由此揭示了3S技术具有监控植被变化的能力，特别是具有对重点地区生态演变的快速直观、可量化的辨别能力和生态风险的反映能力[5～8]。

动态监测是3S技术应用的一大特征，因此，利用3S技术建立动态的民族药资源调查方法对民族药材栽培和种植具有指导意义。但是由于种种原因在民族药资源调查的研究和应用中较少。将RS、GIS、GPS 3种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，必将为民族药资源调查研究提供更为简便快捷的方法。利用3S技术对民族药材进行资源调查，简化程序，不再全部实地野外调查，只抽取部分明显地段进行建标，降低了成本和劳动强度;并且3S技术具有的视野宏观、动态监测等特点，还能减少人为误差，能提高数据的客观性、科学性、准确性。因此，将3S技术应用于民族药资源调查和动态监测、产量估测及趋势预测等领域，与传统调查方法相比有着不可比拟的优势[5，7]。

3 3S技术应用于民族药资源研究的思路和方法

3.1 3S技术为民族药用资源调查的提供了新思路利用3S技术建立覆盖全国、体系健全、遥感与地面结合、能长期稳定运行的民族药生产与资源动态监测系统，为民族药研究提供基础性和支持性信息，是广大药学工作者关注的问题。目前，在建立重点民族药资源数据库方面，可以利用3S技术的优势，并与以往的调查方法结合，快速了解民族药的分布区域及分布面积。并且遥感技术可以有效地管理具有空间属性的各种资源信息，对各种民族药分布及其蕴藏量进行快速和重复的分析测试，便于指导民族药保护和民族药种植，明显地提高工作效率和经济效益。在建立珍稀濒危药用物种及资源蕴藏量的预警监控系统方面，可以利用3S技术快速监测珍稀濒危药用民族药的分布面积及产量的年际变化，建立预警系统。

3.2 3S技术为民族药用资源调查提供了可靠的方法3S技术在农业和林业资源调查中的许多成功经验都可以借鉴到民族药资源普查工作中，但是民族药资源调查特有的许多特殊性使得问题变得复杂。由于我国药用植物资源种类繁多、生境各异，分布面积广，确定其分布和面积相对栽培民族药要困难和复杂得多。例如，茯苓是一种寄生在红松类植物根部的一种菌类常用民族药材，在不同地区分布的海拔高度也不同。具体可以先将红松分布区域的地形、地貌通过GIS将红松生长的地理信息进行描述，根据RS确定红松的分布区域，结合传统的样方渊查，计算出茯苓在红松中接种的比例，这样就可以确定茯苓的生长分布区域并推算出茯苓的蕴藏数量。

近年来，我国药材栽培技术发展迅速，但我国药材资源仍70%以上的品种来自野生药材。野生民族药材资源调查的方法以现场调查、路线调查、访问调查和野外样方调查技术为基本方法，结合引进3S技术和计算机数据库等现代技术方法进行调查，根据不同药材的特性实施合适的调查统计方法。遥感技术结合统计及卫星遥感调查分析、地理信息系统技术、数据库技术等对栽培民族药材的资源调查上已取得初步成效。例如，陈士林等[5]利用遥感技术对人参种植区域的人参种植面积进行调查，建立了人参资源遥感调查的技术路线和方法，并通过抽样调查对人参进行了产区面积测算和估产;美国FDA研究显示，由于紫杉醇的开发，导致了全世界红豆杉资源的严重破坏[8]，由以上研究可看出应用3S技术进行民族药资源的宏观调查具有充分可靠性和可行性。

3.3 利用3S技术可对民族药资源进行长势监测及估产在民族药用资源保护与可持续利用研究中，长势动态监测已成为一项十分重要的工作。利用RS、GIS能够对民族药资源环境质量的变化进行动态的监测，及时发现情况景象预警;建立民族药资源环境空间数据库，管理、分析和处理大量的环境数据，高效地汇总、汲取有用的决策信息;通过建立若干环境演变模型，模拟区域民族药资源环境变化状况及发展趋势;提供多种形象、及时、准确、直观的信息。例如，李建龙等[6]在新疆阜康县大量“天-地”资料观测基础上利用3S技术和生态系统分析方法，实现了利用3S技术系统准确监测新疆阜康县草地农业资源动态变化，其估产精度达到75.8%以上。利用遥感技术的优势结合GIS和GPS等系统，构建出不同条件下作物生长模型和多种估产模式，把上述因素信息引入模型中，借鉴农作物估产的成功经验，进行民族药产量估产，便能估算出大面积民族药的产量和实时监测民族药生长态势。

4 小结

综上所述，3S技术已初步应用于民族药领域。作为一种先进和有效的工具，3S技术已被越来越多的药学工作者所了解。遥感的广泛应用，使民族药资源的调查、监测原来没有和不能实现的方法有了可能，也使民族药调查变得容易操作。特别是遥感技术与全球定位系统、地理信息系统、数字影像处理系统和专家系统的配合使用，使简便、快捷、耗资少的民族药资源调查方法成为可能，亦使民族药动态监测的定量和定性研究成为可能。因此，3S技术在民族药资源研究上的应用必将成为今后我国民族医药研究的一个热点[4]。

参考文献

[1] 高清竹，江村旺扎，李玉娥，等.藏北地区草地退化遥感监测与生态功能区划[M].北京：气象出版社，2006.

[2] 马荣华，贾建华，胡孟春，等.基于RS和GIS的海南植被变化分析[J].北京林业大学学报，2001，23(1)：6.

[3] 汪爱华，张树清，何艳芬，等.RS和GIS支持下的三江平原沼泽湿地动态变化研究[J].地理科学，2002，22(5)：636.

[4] 李玉衡. 民族传统医药盼登大雅之堂——专访中国民族医药学会会长诸国本[J].首都医药，2008，7：32.

[5] 陈士林，张本刚，张金胜，等.人参资源储藏量调查中的遥感技术方法研究[J].世界科学技术—中医药现代化，2005，7(4)：37.

[6] 李建龙，蒋 平.利用RS技术动态监测天山草地农业产量及其成因分析[J].安全与环境学报，2003，3(2)：8.