3s技术论文范文第1篇

关键词：3S技术；生态学；教学实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0131-03

“3S”技术，即遥感（Remote Sensing，RS）、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和地理信息系统（Geographical Information System，GIS）的统称[1]，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，是一门非常综合的学科[2]，并具有获取信息及时、准确、宏观等优点[3]。目前，“3S”技术已被广泛应用于工业、农业、交通、军事、通讯等行业和部门，成为世界各国角逐尖端技术的热点[4]。

生态学是研究生物与环境之间相互关系的一门学科[5]。近年来，随着人口的增加和工业、技术的进步，人类正以前所未有的规模和强度影响环境。而诸如能源消耗、资源枯竭、人口膨胀、粮食短缺、环境退化、生态失调等世界资源环境问题的出现，均有赖于生态学理论的指导[6]。“3S”技术由于具有快速、实时地采集、存储、管理、更新、分析和应用与资源环境有关数据的能力，被越来越广泛地应用到生态学研究领域。华南农业大学生态学本科专业自2003年招生以来，一直十分重视学生研究方法与手段的掌握，《3S技术及其应用》课程也因此作为生态学本科专业的一门必修课。为此，本文结合“3S”技术的综合性，突出生态学的学科特点，在概述“3S”技术在生态学领域的应用与发展趋势、分析当前课程教学中存在的相关问题基础上，探讨了在教学中重点教学内容的选择以及今后实践教学的方向，以期不断提高该课程的教学质量。

一、“3S”技术在生态学领域的应用与发展

在生态学研究领域，“3S”技术主要涉及全球变化、区域生态环境资源（大气环境、水环境、海洋环境）监测与评价、环境污染的生态效应、城市生态环境保护与管理、生态系统健康管理、退化生态系统恢复、生物多样性保护、生态规划、生态工程与生态设计、区域可持续发展等[1，7]。目前，“3S”技术的结合与集成是其发展的一个重要方向。在“3S”集成系统中，RS在生态学上的应用包括收集数据信息源、大面积的生态资源调查和动态监测，间接应用包括预测预报和灾害危险等级确定等。GIS在生态学上的应用主要是对各种来源的数据进行管理和处理，分析生态实体与其他生物体或环境的相关空间定位对其自身功能的影响，分析多种空间尺度下的海量数据。GPS则主要用于生态调查和定位。

二、课程教学存在的问题

（一）内容丰富，学时数有限

“3S”技术是一门内容涵盖广泛的学科，通常包括空间信息技术基础、遥感系统和遥感技术的物理基础、遥感技术系统、遥感图像处理技术、GIS的组成和功能、空间数据的结构、空间数据分析、GPS的构成、GPS定位方法和测量以及3S技术的综合应用等。此外，在实践教学过程中，还需要结合专业特点，适时扩充“3S”技术的前沿知识。可见，《3S技术及其应用》课程涉及范围相当广泛。但在课程教学中，为了与其他专业课程相协调，本课程仅安排了32学时（其中理论16学时，实践16学时），学生普遍反映通过本课程的教学，较难理解与掌握相关的基础理论知识，也难掌握相关的软件操作。

（二）缺乏基础，理论掌握难

“3S”技术是测绘学、摄影测量与遥感学、地图学、地理科学、计算机科学、信息学等学科的有机集成，是一门综合交叉学科，涉及的基础学科多[8]。但生态学专业侧重于向学生讲授生态学相关的基础理论知识，在教学计划中较多设置体现生态学专业领域（主要为微观和中观生态学）的基础理论课程，而未开设与“3S”技术相关的基础课程，如地理学、地图学等。因此，学生在学习过程中，对所涉及的学科术语及理论知识缺乏而较难衔接和掌握。

（三）学生畏难，动手实践少

实践性强不仅是《3S技术及其应用》课程教学内容的特点之一，更是“3S”技术采集、测量、分析、存储、管理、显示、传播以及应用与地理、空间分布相关数据的关键技术手段的要求。在《3S技术及其应用》课程教学中，RS、GIS软件操作和GPS仪器使用是掌握3S技术的必要环节，也是“3S”技术的丰富内容和广泛应用的实现方式[4]。但目前因相关软件均是英文版本，学生通常从传统的中文版本软件转到用复杂的英文版本软件，加之软件的操作步骤较平常使用的Word、Excel、PowerPoint等复杂，学生需要花大量时间来适应。另一方面，由于教学课时相对较少，学生畏难而不愿在课后花时间熟悉相关软件，最终导致动手实践少，软件操作能力差，难以结合专业知识进行有效应用。

三、教学内容选择

根据“3S”技术在生态学中的应用与发展趋势可知，《3S技术及其应用》课程涉及的教学内容较为广泛，主要包括：（1）遥感图像处理及生态学应用；（2）遥感解译与应用；（3）GIS空间分析及应用；（4）GPS精确定位与导航应用等。但“3S”技术的集成或融合目前只是在个别的科学研究项目中实施，国内外均没有相应的专业教材作为参考[9]，而要在有限的学时内系统地讲述“3S技术及其应用”显然不切实际。因此，针对《3S技术及其应用》课程的操作性以及实践的综合性等特点，及其在该课程教学中存在的上述问题，重点提出了具体的理论教学内容与实践操作环节（表1）。即在教学过程中，既要让学生掌握RS、GIS和GPS的基本理论和三种技术的基本使用方法，又要选择性地进行重点内容的讲授。由表1可知，在《3S技术及其应用》课程教学中，RS和GIS理论与软件上机操作是教学的主体内容，其中RS理论讲授安排了6个学时，遥感图像处理软件Erdas Imaging实践操作6学时；GIS理论讲授7学时，GIS软件ArcView实践操作8学时；而GPS则作为辅助内容讲授，理论与手持GPS的操作分别安排了3学时和2学时。

四、课程实践教学环节改革探讨

鉴于《3S技术及其应用》课程的操作性以及综合实践性强等特点，结合上述教学内容的选择重点，提出了在教学实践中还需加强的一些环节。

（一）充分利用多媒体教学

目前，多媒体计算机辅助教学已在各高校得到普遍推广。而“3S”技术涉及遥感图像的增强处理、裁剪与拼接、虚拟现实、计算机模拟等操作，必须运用多媒体教学才能更好地展示教学内容，活跃课堂气氛，调动学生学习的积极性和参与课堂教学的热情，加深学生对知识的理解和巩固[4]。因此，在教学过程中，应充分利用好多媒体教学，提高教学质量。

（二）注重软件的上机实践操作

RS、GIS和GPS仪器的使用以及软件操作是掌握“3S”技术的重要环节。因此，上机操作应重点练习遥感图像的增强处理、裁剪与拼接和几何校正、计算机自动分类、GIS的数字化及数据库构建、空间叠加分析以及专题图制作、GPS定位及野外数据采集与导航。此外，由于上机实践学时数有限，还需要学生课后自行安装相关软件，加强软件操作练习，最终达到熟练操作软件的目的。

（三）突出案例教学

在“3S技术及其应用”课程教学中，教师应结合专业特色，结合案例进行分析讲解。为突出“3S”技术的综合性，任课教师可结合相关研究课题，选择能反映本专业特色的典型案例，以更好地把研究中的细节问题讲透。例如，“生态学景观格局及其动态分析的综合应用”较适合用于生态学专业的教学案例，通过此案例教学，学生可以了解并掌握GPS的坐标定位、RS的遥感图像处理与解译、GIS的景观专题图生成与景观格局动态变化分析等。

五、课程教学改革建议

针对当前《3S技术及其应用》课程在生态学专业教学中存在的一些问题和实际情况，特提出以下教学改革建议。

（一）在专业教学计划中增加相关基础课程的设置和学时数

由于“3S”技术涉及的基础课程较多，故建议在今后的人才培养计划修订中，增加一门与“3S”技术联系紧密的基础课程，如地理学或地图学，让生态学专业学生在学习完地理学或地图学课程后，再学习《3S技术及其应用》课程，将会更加轻松且易掌握。此外，“3S”技术内容丰富、范围广泛，为让学生更好地掌握“3S”的基础理论知识与相关软件操作，建议在人才培养计划修订中，可将总学时数增加到48学时。

（二）与其他专业课程的实践教学环节相结合

目前，在本校生态学专业人才培养计划中，实践操作性较强的课程，除《3S技术及其应用》外，还有《生态规划学》和《生态学野外综合实习》等课程，这些课程均与《3S技术及其应用》课程存在着较为密切的关系。因此，在教学计划设置中，可考虑在《生态规划学》课程实践和《生态学野外综合实习》中增设“3S”技术的相应实践环节，以培养学生解决生态学相关问题的能力。如可在“生态规划学”课程教学实践中，把“3S”技术实践融合进去：确定生态规划项目和规划区域学生收集RS数据（可从Google Earth下载）野外现场调查时用GPS对特定点进行坐标定位室内对RS数据进行几何纠正等处理提取基本信息和用地分类拟定规划初步方案方案讨论确定方案利用GIS进行专题图制作。但需注意的是，相关课程实践的结合必须在课时上进行统筹安排。

（三）与校院各级大学生科技创新课题研究相结合

为了建立研究性学习、探究性学习和协作性学习的良好氛围，学校和学院设立了不同类型的大学生科技创新课题，如华南农业大学科技创新计划、农学院金穗计划等，以鼓励本科生结合课程学习内容，申请课题，开展课外科研活动。而对于学习《3S技术及其应用》课程的生态学专业学生而言，可以鼓励他们走出课堂，积极申请与“3S”技术相关的科技创新课题，以科研实践方式，激发和鼓励学生的研究兴趣，使学生在科研实践中了解和熟悉“3S”技术及其具体应用，以提升学生的专业技能，培养学生发现问题、解决问题和进行科技创新的能力[10]。

参考文献：

[1]汤洁.3S技术在环境科学中的应用[M].北京：高等教育出版社，2009：1-50.

[2]曹月娥.3S技术综合应用的教学与实习方法研究[J].中国教师，2013，（S1）：224.

[3]任德智，潘刚.高校“3S”技术课程教学现状与对策[J].中国农业教育，2011，（1）：71-74.

[4]刘健，余坤勇，赖日文，等.“3S技术”课程案例教学的研究[J].中国林业教育，2010，28（3）：72-76.

[5]骆世明.普通生态学[M].第二版.北京：中国农业出版社，2011：1-10.

[6]明素华.3S技术在生态学研究中的应用[J].科技信息，2010，（2）：224-225.

[7]聂呈荣，李明辉，崔志新，等.3S技术及其在生态学上的应用[J].佛山科学技术学院学报（自然科学版），2003，21（1）：70-73.

[8]余坤勇，刘健，赖日文，等.《3S技术》课程引进科研成果的教学分析探讨[J].内蒙古农业大学学报（社会科学版），2009，11（4）：131-133.

3s技术论文范文第2篇

【关键词】“3 S”技术集成；地理信息系统；全球定位系统；遥感；“3 S”技术的应用

【中图分类号】P208【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0127-01

0.前言

“3S”集成技术目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，加速了“3S”集成技术的应用进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。

1. “3S”集成技术的定义及其基本原理

“3S”是GPS（Global position system，全球定位系统），RS（Remote Sensing，遥感）和GIS（Geography Information System，地理信息系统）的简称。“3S”集成是指将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测新技术有机地集成在一起。

在“3S”集成中，GPS主要用于实时、快速地提供目标，包括各类传感器和运载平台（车、船、飞机、卫星等）的空间位置；RS用于实时地或准实时地、快速地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面上的各种变化，及时地对GIS进行数据更新；GIS则是对多种来源时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。

2. “3S”集成技术的应用

国外发达国家已普遍利用该技术进行农情监测分析，特别是美国，不仅分析本国农情，而且分析世界各国的农情。我国从20世纪80年代开始了RS和GIS在农业生产中的应用研究。3S集成技术在我国农业生产中的应用是从90年代开始的，主要应用于农情监测和自然灾害的动态监测分析。它较传统方法具有时间少、费用低、范围广、准农科院草原研究所应用3S技术建立的“中国北方草地草蓄平衡动态监测系统”使我国草地的资源管理由过去常规方法上百人10年完成的工作量只需7天即可完成，经3年运转，节约经费1669万元。

城市规划涉及面广、内容多、工作量和难度都极大，没有对一个城市各种信息的全面了解和把握，是不可能设计出一个好的规划建设方案的。GIS在对城市规划各种数据的组织、管理、展示、统计和分析中，有着一般系统所无法比拟的优势，并且RS和GPS的结合能够为城市规划提供大量实时的数据信息，这些数据对分析城市的环境、生态、交通、城市的扩展趋势、城市污染分布以及城市的总体布局等都具有重要意义，所以，它被广泛地应用于城市规划的各个领域，如城市用地规划、城市环境及生态规划、城市交通规划等众多规划领域。

3. “3S”集成技术在应用中存在的问题以及解决方法

由于RS、GIS和GPS在功能上的互补性，各种集成方案通过不同的组合取长补短，充分发挥其各自的优势，并且也产生了许多新的功能。在各个方面取得了不小的成绩，“3S”集成技术也获得了广泛的应用，但仍有许多尚未彻底解决的问题。“3S”集成技术并非完全意义上的集成，而大部分是两两结合，在同一的平台下，相互间的功能互补和数据转换，他们之间还是相互独立，即使所谓的“3S”也是表面上的集成。

张继贤在国内较早提出综合GIS信息中的地学知识和遥感数据可以提高遥感分类的精度，尽管能消除应用单一遥感图像判读所存在的若干弊端。但是，两者的结合存在数据转换的问题，使得相应的软件要进行升级或之间要数据转换器，然而，由于不同领域不同系统的数据格式不同，且内部数据结构相互不公开或难以公开，导致数据转换器转换效率低，最终难以广泛应用。

李德仁认为“3S”集成需要解决的关键问题是：（1）系统的实时空间定位；（2）系统的一体化数据管理；（3）语义和非语义信息的自动提取理论方法；（4）基于GIS的航空，航天遥感影像的全数字化智能系统及对GIS数据库快速更新的方法；（5）可视化技术理论与方法；（6）系统中数据通讯与交换；（7）系统设计的方法及CASE（Computer Aided Software Engineering）工具的研究；（8）系统中基于客户机/服务器的分布式网络集成环境。

“3S”集成问题最重要的就是数据的集成、转换问题。也就是数据一致性、兼容性、以及数据的多源信息问题。

由于GIS、RS和GPS的数据分别存储为不同数据格式，为数据综合利用带来不便。宋关福、钟耳顺等提出的多源空间数据无缝集成（SIMS）技术实现了一种特殊的数据访问机制，不仅提供了直接存取多种数据格式的能力，而且使“3S”集成技术的跨数据源复合分析功能进一步加强。SIMS是一种无须数据格式转换，直接访问多种数据格式的高级空间数据集成技术，具有如下特点：（1）多格式数据直接访问。这是SIMS技术的基本功能，由于避免了数据格式转换，为综合利用不同格式的数据资源带来了方便。（2）格式无关数据集成。GIS用户在使用数据时，可不必关心数据存储于何种格式，真正实现格式无关数据集成。（3）位置无关数据集成。如果使用大型关系数据库（如Oracle和SQL Server）存储空间数据，这些数据可存放在网络服务器、甚至Web服务器，如果使用文件存储空间数据，这些数据一般是本地的。通过SIMS技术访问数据，不仅不必关心数据的存储格式，也不必关心数据的存放位置。用户可以像操作本地数据一样去操作网络数据。（4）多源数据复合分析。SIMS技术还允许使用来自不同格式的数据直接进行联合/复合空间分析。

将RS和GPS的数据格式加入图2，便可实现“3S”数据的集成。例如，通过SIMS技术的原理，可以制作一个用户可以使用一个GIS格式的数据（如Arc/Info Coverage的土地利用数据集）和一组RS图像与GPS格式的源数据集进行叠加分析，叠加结果可以存储到SQL Server数据库。

4. 结束语

目前关于“3S”的集成研究虽然较多，且有了较多的研究成果，但其内容多是技术之间的相互调用，难以达到其发展目标，而直正将三者完全统一，实现一体化数据管理则比较难。但是，数据标准的统一是可行的，也是至关重要的。要实现“3S”技术的集成，就必须使数据的格式一致或者能够很好的转化，只有这样才能实现真正的集成。“3S”技术的集成起步较晚，但发展非常快，特别是其应用更是突飞猛进。主要是因为三者能优势互补，遥感与地理信息系统的结合是其核心，应用也最为广泛。在当今信息时代，数据非常重要。在“3S”的集成技术应用中，主要是数据的获取，而GPS和RS都能给提供大量的低成本数据，因此，“3S”集成技术是非常有前途的。随着“数字地球”技术研究和网络化、信息化的发展，客观上需要更高层次的“3S”技术与其它高新技术结合，以形成多功能全方位的整合信息系统。

参考文献

3s技术论文范文第3篇

关键词：3S集成技术 ； 公路工程 ； 3S ； 可行性研究

Abstract: the line selection, from the highway engineering geological exploration, engineering design to the highway operation management, 3S technology information analysis method has other irreplaceable role. Finally the application prospect of 3S integration technology in highway engineering are discussed.

Keywords: 3S integrated technology; highway engineering; 3S; feasibility study

中图分类号E932.4 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（201中图分类号2

引言：

随着现代空间探测及计算机信息技术的发展,遥感、全球定位系统、地理信息系统技术(简称3S)在高速公路可行性研究及勘察设计中发挥越来越重要的作用。 自从1998年1月31日美国副总统戈尔提出了“数字地球”(Digital Earth)的概念后,“数字地球”“数字城市”相继成为本世纪的热门术语和新兴学科,数字地球的核心是地球空间信息科学,地球空间信息科学的技术体系中最基础和基本的技术核心是“3 S”技术及其集成,所谓“3 S”是全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)的统称,是目前对地球观测中空间信息获取、存储管理、更新、分析和应用的三大支撑技术,他集中了空间探测、电子技术、计算机、数据库、互联网、通讯、人工智能和地球科学等众多最新成就,为人类探测地球和分析环境提供了先进有效的手段。

3S集成技术在发达国家已得到了广泛的应用，在我国也得到了高度重视，随着计算机技术的应用，空间技术交叉渗透，信息科技蓬勃发展，3S集成理论正在得到不断的发展，已逐步在土地、资源、农业、水利、工程建设、物探和环境等领域得到应用。 本文主要研究3S集成技术在道路工程的应用[1]。

1．3S集成技术的概述

“3S”是地理信息系统（Geographical Information Systerm简称GIS）、遥感（Remote Sensing 简称RS）和全球定位系统（Global Positioning Systm简称GPS）的英文缩写简称，其中GPS和RS分别用于获取点、线、面等空间信息或监测其变化，GIS是完成空间数据的存储、分析和处理。这三种空间信息技术已经较广泛的应用。

三者在空间信息管理上各具特色,均可独立完成自身具有的功能,同时相互之间又有许多关联,在解决问题的功能上各有优点与不足。三者的结合与集成已成为空间科学的发展方向和必然趋势。3S技术在公路规划和勘察选线方面的应用研究和勘察设计实践,在多段高速公路及大型隧道的勘察设计应用中取得了很好的效果,不但提高速度2~3倍以上,而且可以全面认识公路工程地质环境的特征,提高工作质量,尤其在减少不良地质危害、优化选线设计质量等方面,具有巨大的经济效益和社会效益,具有很好的发展应用前景[2]。

3S集成不是GPS、RS、GIS的简单组合，而是一种利用现代测绘技术、遥感技术、定位技术、图像和图像处理技术与计算机技术于一体，向GIS和RS数字图像处理系统提供足够的数量、精度、可靠性、完备性的空间数据，通过空间分析、预测、决策，确保地理信息问题的优化、系统地解决[1]。3S集成是高度自动化、实时化、智能化的对地观测系统，并有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能。

3S融合技术是公路勘察的先进手段。遥感、全球定位系统和地理信息系统技术为人类探测地球和分析环境提供了先进有效的手段。3S技术各有特长:遥感图像能够快速获取大面积信息,但有些地物属性又不可全面感知(如高程和经纬度);GPS可以迅速定位目标,但没有地理属性;GIS具有信息查询分析和管理能力,但数据的获取比较困难;因此它们的结合应用是当代信息科学发展的必然趋势。3S技术的结合有多种形式,主要根据工作需要而定。应用卫星和航空遥感图像与计算机信息处理技术的结合,可以快速编制各种比例尺(1∶200 000~1∶10 000甚至更大比例尺)的遥感图和解译工程地质图,指导选线勘察工作。其综合效益可以提高30%~200%以上,地质选线速度可以提高3~5倍以上。遥感、全球定位系统与地理信息系统的功能和数据资源,彼此可以相互结合,实现功能互补,资源共享。基于GPS的遥感探测,可以获得具有3维地理信息的遥感图像数据,并输出3维地形模型数据(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[3]。

应用GIS 3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,是当前在计算机上进行公路环境分析、优化路线方案的现代化技术之一。对优化路线方案, 提高设计质量和速度有关键作用,是当前高等级公路勘察设计自动化的主要发展方向。另外,应用3S系统的信息采集、分析与制图功能,可以有效进行公路交通各个阶段的管理工作。例如,路区遥感图像的更新及专题图的输出,工程建设数据统计与图像图形显示,车流量与经济发展分析,车辆GIS与GPS动态安全管理等。从公路选线、工程地质勘察、工程设计到公路运行管理,3S技术的信息分析技术有其他手段不可替代的作用;遥感航测制图更有其速度快、质量高、节省人力物力的优势,而3维遥感航测数据是公路勘测设计自动化的基础。

2. 3S技术在公路工程应用中的特点

2.1集成化

传统的公路测量、设计表现为离散式、分离式的测、设、绘的过程,譬如野外测量就可以分为测角、量距、水准等三大要素,而利用3S技术的勘测设计则是集成测绘技术,表现为外业、内业用图一体化、集成化。

2.2实时化

经典的公路工程从规划、勘测、设计到施工、运营是建立在对路线外业观测数据的后处理基础上的,到获得3维坐标有一定的时间滞后。而3S技术可根据某些内容的要求实时、快速地确定3维坐标。

2.3动态化

3S技术依据其技术系统,将拟建公路的相关信息(地形、地质、气候、水文等)收集、分析、处理,在计算机上产生出数字地形、地质及构造的立体模型,直观地进行路线设计,动态演示公路的平面和立面位置。

3s技术论文范文第4篇

【关键词】地理教学；3S技术；应用研究

在高中这一阶段的地理学习当中，3S技术依然属于辅的教学技术，而且由于很多的高中生对于地理的学习存在有一定的排斥情绪，这也使得很多的学生会将地理放在非常那一学习的位置。而深入分析造成这一问题的原因就是高中地理的教学手段和方法还比较落后，而地理教师受传统观念的影响依然知识注重理论知识的记忆性教学。这样一来，学生很难提起学习的兴趣，造成3S技术教学的效果非常不理想。本文以3S技术的应用价值为研究对象，并加强了这一门科目的实践教学环节，以期达到提升3S技术的教学质量的目的。

1.地理教学中RS技术的应用研究

RS技术于20世纪80年代开始出现，截止到目前，RS技术已经成功与影像遥感和数字化遥感技术完美结合，成为用户所喜爱的一种既方便又快捷的综合性的探测方式。并且这种综合性的技术也被应用到各个领域，例如农业、军事侦察以及海洋污染监测等等。在高中阶段的地理教学当中，将RS技术与地理实践教学相结合，成功突破了传统的教学模式，并且在高中地理教学的质量和效果两个方面之上都有着非常大的提升。例如，在讲解《自然灾害》这一章节的内容时，教师可以利用RS遥感技术的大范围检测功能向高中学生形象地展示出地球表面的受灾面积。这样一来，学生能够在遥感图像的展现当中，直观的看到火灾、海洋污染、火山爆发等灾害的爆发、成灾范围，不仅让他们形象的认识到自然灾害的危害程度，同时将理论的知识转化成为图片的展示，这对于学生帮助高中学生消除地理学习排斥情绪，并能够提升地理学习的乐趣等都具有非常重要的意义。另外，RS技术的监测作用，还能够让学生认识到科学技术在预防和解决森林火灾上的巨大的作用。这也能够让学生认识到地理技术学习的重要性，从而改变他们以往对于地理技术学习的忽视。并且，对于那些巨大的灾害，例如火山爆发、地震、泥石流等相关的理论性知识，在RS技术的辅助教学之下，学生也对其有了一个更加直观的认识，这对于学生了解其形成过程、爆发过程等都具有非常大的帮助。

2.地理教学中GIS技术的应用研究

在高中这一阶段的地理学习上，学习的内容更加偏向于空间知识。在这种情况之下，如果教师依然选择使用传统的挂图、教材插图等形式，很难让学生形成正确的空间方位之感。而且，虽然传统的教学方法能够帮助学生对教材的内容有更加明确的了解。但是，静态的教学却无法真正完成学生视觉上的冲击。而且，传统的教学方法其操作过程也较为复杂，这会占有原本就不多的珍贵课堂时间。而在应用GIS技术之后，教师就可以直接将其余计算机技术、投影灯技术结合在一起使用，以幻灯片或者大屏幕投影的方式为学生进行地理课程的授课。相比较于传统的教学方法，应用GIS技术其讲课的效率和效果都会得到大大的提升。例如，在向学生讲解《行政区域划分》的章节内容时，对于每一个级别的行政单位的名称、分布或者大小，教师都能够使用体量的方式进行确定性的间接，同时还能够在计算机关键词快速搜索的功能，将行政单位的面积大小、人口分布、经济发展水平等内容具体的标识出来。与此同时，还能够根据课堂内容的需要将一些信息进行掩藏或者显示。综合来看，GIS技术的应用能够大大丰富高中地理课堂的内容，并将其讲课的内容具体化、形象化，从而为学生建立一个充满乐趣、排除难点的高效课堂。因此，在高中地理的教学过程当中，教师必须转变传统的观念，而能够积极有效的将GIS技术应用到课堂的教学当中，既帮助学生直观认识地理理论，又帮助自己以更加有效的方式掌握课堂的教学节奏。最终实现提升高中地理课堂教学效率的目的。

3.地理教学中GPS技术的应用研究

GPS技术在讲解地图、现代化农业以及现代交通的发展过程当中有着非常重要的作用。特别是目前应用最为广泛的GPS导航功能，大到气象观测，小到人们的出行等等方面，都有着非常重要的作用。因此，在高中地理的教学当中，教师必须积极应用GPS技术，以帮助学生进行地理这门学科的学习。GPS技术的应用对于学生地理学习的帮助主要有以下几个表现。第一，帮助学生认知地理概念。例如，在学习经纬度以及进行地图的判读这两个方面，应用GPS技术之后，能够让他们迅速的理解相关的概念。尤其是，在进行比例尺和方向这两个概念的讲解时，教师使用GPS技术之后，能够让学生直观的感受方向的变化和绝对位置的关系。另外，在条件允许的情况之下，教师还可以所有的学生都能够具体的进行GPS导航仪的操作，以强化他们对于方位概念的认知，从而达到提升教学效果的目的。第二，提升学生的地理学习兴趣。相比较于传统的地理教学课堂，教师在应用GPS技术之后，尤其是在进入GPS仪器的操作之后，学生的学习注意力会得到明显的提升。因此，在应用GPS技术时，地理教师应当利用学生对这一技术的好奇的心态，科学的安排教学活动。在为学生正确示范了必要的操作规范之后，让学生开始进行GPS仪器的操作，以解决教师或者教材中提出的相关问题。再这样的一个过程当中，地理的概念和知识被赋予实践性。不仅能够为学生提供了实践的机会，从而加深他们对于地理知识的客观理解。同时还能够让他们自己在问题的解答和任务的完成过程中，收获到自豪和成就，这对于激发他们内在的学习动力，以加强他们的地理学习兴趣来讲具有非常重要的意义。

总之，在高中地理的教学当中积极应用3S技术，对于提升地理教学的效果，帮助学生建立更好的学习兴趣来讲具有非常重要的意义。而且，随着科学技术的进一步发展，地理信息技术也将在地理的教学当中扮演着越来越重要的角色。因此，在高中地理教学当中，必须重视3S技术的应用，并要进一步加强对3S技术的研究，以期真正实现地理教学水平提升的目标。

【参考文献】

[1]梅安新，彭望f，黄佳明等.地理信息技术3S在高中地理教学中的实践应用研究[J].中学地理教学参考，2015（11）：22-23

[2]陈述彭，陆静，董海珠，任秋海等.略论地理信息技术3S在高中地理教学中的实践应用[J].中学地理教学参考，2015（6）：44-45

3s技术论文范文第5篇

关键词：3S，场地平整，工程施工，RTK

中图分类号：S281文献标识码： A 文章编号：

场地平整是指在开挖建筑物基坑(槽)前，对整个施工场地进行就地挖、填和平整的工作。场地平整要考虑满足总体规划，生产施工工艺，交通运输和排除雨水等要求，并尽量使土方的挖、填平衡，减少运土量。

3S技术是以RS，GIS，GPS为基础，它不是RS，GIS，GPS三者的简单相加，而是将RS，GIS，GPS三者独立技术中的有关部分与其它高新技术领域中的相关部分有机构成一个整体而形成的一项新的综合技术。RS、GPS获取大量空问数据的功能以及GIS采集、存储与管理空间数据功能，使得越来越多的场地平整专家将3S技术作为场地平整基础数据获得的重要手段。尤其，遥感技术的发展改变了传统场地平整的实施方法，它较传统场地平整方法在数据采集方面具有显著优点[1-2]：

3S技术的发展增大了观测的范围，成为场地平整获得大尺度各种地理信

息的主要手段；

3S技术的实施避免了场地平整作业人员对场地量算的直接干扰，并且允许重复性观察；

3S技术的实施可提供多光谱、高分辨率的数据。

目前，土地平整的数据大都通过3S技术采集，3S技术的发展极大的推动了土地平整项目的实施发展和格局及动态分析的不断深入，为各种土地平整模型的建立与发展提供了坚实的资料基础。

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

遥感不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收地物的电磁波信息(一般是电磁波的反射、辐射)，通过对信息的处理，从而识别地物。探测物体电磁波的传感器一般选用卫星或飞机作为传感器的遥感平台，按照承载传感器的平台不同可分为航天遥感和航空遥感。

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。

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。

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。

GPS

GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应

用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(跟踪、休闲娱乐)等不同领域。

2 总体流程图

基于3S的场地平整总体流程图如图1所示：

图1基于3S的场地平整总体流程图

3 具体实施

3.1 GPS RTK测量

GPS RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的实时差分测量技术。先利用测区控制点进行WGS84坐标系到当地坐标系转换参数的求解，常用外业流动站点校正法进行。然后， 在测区基准站上安置1台 GPS接收机， 对所有可见GPS卫星进行连续的观测，并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给流动观测站。在流动站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示流动站的三维坐标及其精度。

在测区首级控制的基础上，建立GPS RTK作业方式系统。在测区中部、对天通视较好、无干扰的地方设置基准站。每个流动站一般只需1个人即可进行

测量作业， 当测区可见卫星数在5颗或5颗以上、PDOP值小于6时，只需几十秒(如卫星角度或卫星信号不好时时间稍长)就可完成初始化而得到固定解(浮动解精度较低)。对已知点进行坐标和高程检查，确保系统无误后，应用GPS电子手簿进行地形数据的自动采集和记录，每点采集记录时问只需几秒。参照大比例尺地形测图采集地形点的要求，在地形平坦场地按照方格网法进行数据采集，在地形复杂的沟、渠、坎、土堆、坑、塘等加密测量特征点，特征点最好高低、上下对应，并在现场绘制草图，以便内业数据处理。

3.2 MapGIS处理

(1) 格网法计算原理

方格网法是指将地块分隔成一定规格的规则格网，按照地块坡降的要求计算设计高程， 计算每个格网的挖填方量，从而得到整个区域的土方总量。该方法主要适用于地形较平坦或台阶宽度较大的地段采用，精度较高，但计算方法较为复杂。其计算步骤如下 ：

划分方格网。根据地形图划分方格网，尽量与测量或施工坐标网重合，根据项目要求方格大小的划定不一，一般而言，平原区格网可采用50m ×50 m大小，而在浅丘带坝地区可适当加密网格，采用20m X 20 m的格网大小。格网确定后， 将设计高程和地面高程分别标注在对应单元格网的右上角和右下角，并求出各点的施工高度(挖深或填高)，填在方格点的左上角， 挖方为“+”， 填方为“一”。

2)零点位置的确定。计算方格网中两端角点施工高度符号不同的方格边上的零点位置， 标于方格网上，然后联结零点， 即得填方与挖方区的分界零线

3)单元方格网土方量的计算。计算土方量时，首先确定底面积， 然后按方格网底边图形面积和挖(填)深度(高度)，计算体积值，即求得每个方格内的挖方和填方量。

(2) MapGIS数据处理

土地平整高程设计充分利用GIS技术，主要步骤如下：

（1） 将实测和收集到的地形、文本、统计表格等数据进行多源数据的融合，建立研究区的地理数据库。研究区的的实测地形图数据进行人机交互式矢量化并转换为MapGIS数据格式，获取研究区的地形，水文，土地利用方式等数据，将文本和统计表格等数据作为属性数据输入到空间数据库中。