地理信息技术.ppt

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1、一、全球定位系统一、全球定位系统(GPS) Global positioning system 1.1.概念：具有概念：具有海陆空海陆空进行进行全方位全方位、实时三维、实时三维导航导航与与定位定位功能的新一代功能的新一代卫星导航卫星导航与与定位系统定位系统。P1(x,y)P2(x,y,z)经度经度纬度纬度海拔海拔卫星定位的基本原理卫星定位的基本原理简单地说就是用简单地说就是用户同时向已知其位置户同时向已知其位置的的3个导航卫星分别个导航卫星分别进行距离测量，然后进行距离测量，然后再以该卫星为球心，再以该卫星为球心，以所测得的距离为半以所测得的距离为半径，在空间画出径，在空间画出3个个球面，则该

2、球面，则该3个球面个球面的相交点，就是用户的相交点，就是用户的所在位置了。的所在位置了。它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。 （了解）其他国家的卫星定位系统其他国家的卫星定位系统欧洲的欧洲的“伽利略伽利略”、俄罗斯的俄罗斯的“格洛纳斯格洛纳斯”、中国的中国的“北斗北斗”用用户户设设备备地地面面控控制制1个主控站个主控站3个注入站个注入站5个监控站个监控站空空间间部部分分 24颗卫星颗卫星系统组成系统组成空间部分要获得准确信息，一般要求要获得准确信息，一般要求4颗卫星，颗卫星，用于定位的用于定位的4颗卫星称为定位星座颗卫星称为定位星座。返回返回地面监控系统地面监控系统n卫星上的各种设

3、备卫星上的各种设备是否正常是否正常工作以及工作以及卫星是否卫星是否一直沿着预定轨道运行一直沿着预定轨道运行，都，都要由地面设备进行监测和控制。要由地面设备进行监测和控制。n地面监控系统另一重要作用是保持各地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准颗卫星处于同一时间标准GPS时时间系统间系统用户设备类型类型应用应用用于用于运动载体运动载体的导航，分为车的导航，分为车载型、航海型、航空型和星载载型、航海型、航空型和星载型型能够实时给出载体的能够实时给出载体的位置位置和和速度速度，价格便宜，应用，价格便宜，应用广泛广泛测地接收机测地接收机定位精度高，仪器结构复定位精度高，仪器结构复杂，价

4、格较贵杂，价格较贵授时接收机授时接收机用于天文台及无线电通讯用于天文台及无线电通讯利用利用GPS卫星提供的高精卫星提供的高精度时间进行授时度时间进行授时用于精密大地测量用于精密大地测量 导航接收机导航接收机接收机信号的解读与操作接收机信号的解读与操作表示接收表示接收机所在的经机所在的经纬度位置纬度位置数字表示被接收信号的卫星编号，数字表示被接收信号的卫星编号，黑色柱长短表示信号的强弱。黑色柱长短表示信号的强弱。特点：特点：（1）全天候，）全天候，不受天气影响；不受天气影响；（2）全球覆盖；覆盖率达）全球覆盖；覆盖率达98%（3）三维定速定时三维定速定时高精度；高精度；精度可达精度可达厘米厘米级

5、级。（4）定点定时定速定点定时定速高效率；高效率；（5）应用广泛、多功能。）应用广泛、多功能。作用：可以快速精确地确定地面某点的作用：可以快速精确地确定地面某点的位置位置 （经度、纬度）和高程（经度、纬度）和高程，甚至速度、距离和航向等。，甚至速度、距离和航向等。主要功能：主要功能：定位和导航定位和导航它能够实时测量它能够实时测量“四度四度”：经度、纬度、高度、速：经度、纬度、高度、速度度GPS功能1、定位:2、导航:我现在在哪里？我要去哪里？如何去？我要去哪里？如何去？3.跟踪。跟踪跟踪。跟踪-监视人或物体的运动。监视人或物体的运动。4.绘图。用于绘制世界地图。绘图。用于绘制世界地图。5.定

6、时。提供精确的时间。定时。提供精确的时间。 军事是军事是GPSGPS技术技术最早的应用领域最早的应用领域, ,主要是为主要是为各种军事活动提供定位导航各种军事活动提供定位导航. .在现代战争中，在现代战争中，不仅陆、海、空三军，而且许多高科技武器弹不仅陆、海、空三军，而且许多高科技武器弹药等，也都开始采用药等，也都开始采用GPSGPS技术进行定位导航。技术进行定位导航。 目前精确制导武器复合制导的重要技术目前精确制导武器复合制导的重要技术手段。装备手段。装备GPSGPS制导系统之前制导系统之前, ,美军美军BGM-10CBGM-10C“战战斧斧”巡航导弹误差约为巡航导弹误差约为9 9米；在其米

7、；在其“惯性和地惯性和地形匹配形匹配”制导系统中加入制导系统中加入GPSGPS后，误差降至后，误差降至3 3米，米，制导精度大大提高。制导精度大大提高。 GPS在军事中的应用在军事中的应用GPS导航的舰载飞弹 配备GPS的士兵 美国海军核潜艇 军舰军舰飞机飞机导弹导弹单兵单兵 功能示意图功能示意图 2、GPS在交通运输业中的应用在交通运输业中的应用当你户外旅游或者野外探险的时候，为了不迷失方向，请问当你户外旅游或者野外探险的时候，为了不迷失方向，请问你通常用哪些方法来辨别方向或确定你所在的位置？你通常用哪些方法来辨别方向或确定你所在的位置？ 在旅游和野外考察中，利用在旅游和野外考察中，利用GP

8、SGPS作向导，可以随时知道所在地的作向导，可以随时知道所在地的位置及行走速度和方向。位置及行走速度和方向。旅游考察者旅游考察者GPSGPS在精细农业中的应用在精细农业中的应用第三章第三章 地理信息技术的应用地理信息技术的应用第二节第二节 遥感技术的应用遥感技术的应用中国地图出版社SINOMAPS PRESS普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第3册千里眼千里之外，明察秋毫目目录录面面板板开开关关知识点导航知识点导航一、遥感技术的优点一、遥感技术的优点问题一：什么是遥感技术？问题一：什么是遥感技术？ 遥感（遥感（Remote Sensing，简称，简称RS），），就是就是“遥远的感知遥远的感

9、知”，遥感技术是利用一，遥感技术是利用一定的技术设备和系统，远距离获取目标物定的技术设备和系统，远距离获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。分析和应用的技术。几种地物反射波谱曲线几种地物反射波谱曲线目目录录面面板板开开关关知识点导航知识点导航二、遥感技术的原理二、遥感技术的原理 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的

10、反射设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。息，完成远距离识别物体。遥感卫星树木水体草丛裸露的地表路面建筑物遥感技术系统遥感平台遥感平台传感器传感器传输与传输与接收接收图像处理应用图像处理应用目目录录面面板板开开关关知识点导航知识点导航知识点导航知识点导航遥感类型（按照不同的平台分类）（按照不同的平台分类）目目录录面面板板开开关关遥感影像及主要影响因素遥感影像及主要影响因素遥感影像遥感影像遥感影像遥感影像 遥感影像可以通过对地表摄影或扫描获得。遥感影像可以通过对地表摄影或扫描获得。摄影影像是

11、摄相机对地面物体摄影，直接在感光材料摄影影像是摄相机对地面物体摄影，直接在感光材料上记录地物的光像；扫描影像是地面信息通过探测器上记录地物的光像；扫描影像是地面信息通过探测器先变为电信号并记录在磁带上，然后回放磁带，在感先变为电信号并记录在磁带上，然后回放磁带，在感光片上曝光而成。光片上曝光而成。1. 分类：分类：黑白影像黑白影像彩色影像彩色影像真彩色影像真彩色影像假彩色影像假彩色影像黑白遥感影像黑白遥感影像五、遥感影像及主要影响因素五、遥感影像及主要影响因素遥感影像遥感影像彩红外遥感影像彩红外遥感影像彩红外遥感影像彩红外遥感影像真彩色遥感影像真彩色遥感影像西安附近假彩色遥感影像西安附近假彩色

12、遥感影像问题二问题二 各种遥感影像的地物颜色有什么特征？各种遥感影像的地物颜色有什么特征？2. 各种遥感影像的特征各种遥感影像的特征地物的影像特征地物的影像特征黑白影像黑白影像真彩色影像真彩色影像假彩色影像假彩色影像建筑物为灰白色，草地和森林颜色较深建筑物为灰白色，草地和森林颜色较深与地物的颜色特征一致与地物的颜色特征一致 草、树、庄稼为红色，水为灰色或蓝色，草、树、庄稼为红色，水为灰色或蓝色，城市为灰蓝色城市为灰蓝色遥感影像遥感影像五、遥感影像及主要影响因素五、遥感影像及主要影响因素活动五：阅读下面三幅遥感影像图，哪个影像活动五：阅读下面三幅遥感影像图，哪个影像更清晰？阅读课本相关资料，向同

13、学介绍像元更清晰？阅读课本相关资料，向同学介绍像元与清晰度的有关知识。与清晰度的有关知识。遥感影像的像元遥感影像的像元遥感影像上能够详细区分的最小单元。遥感影像上能够详细区分的最小单元。一个像元所表示的地面实际尺寸，就是空间分辨率。一个像元所表示的地面实际尺寸，就是空间分辨率。 1米分辨率就是一个像元表示地面米分辨率就是一个像元表示地面1平方米的范围，平方米的范围，即在遥感影像上能够分辨出即在遥感影像上能够分辨出1米大小的地物。米大小的地物。0.1米分米分辨率就是在遥感影像上能够分辨出辨率就是在遥感影像上能够分辨出0.1米大小的地物。米大小的地物。像元（分辨率数值）越小，遥感影像清晰度（分辨率

14、）越高。像元（分辨率数值）越小，遥感影像清晰度（分辨率）越高。问题三：像元大小（分辨率数值）与遥感影问题三：像元大小（分辨率数值）与遥感影像的清晰度（分辨率）有何关系？像的清晰度（分辨率）有何关系？五、遥感影像及主要影响因素五、遥感影像及主要影响因素这张遥感图反映出了什么呢？这张遥感图反映出了什么呢？全全 球球 夜夜 间间 的的 灯灯 光光 分分 布布你会把它应用到哪些领域呢？你会把它应用到哪些领域呢？应用领域应用领域具体内容具体内容备注备注矿产资源矿产资源蕴藏矿产的地方有许蕴藏矿产的地方有许多是多是地质断裂或环形地质断裂或环形构造带构造带，较容易借助，较容易借助遥感技术遥感技术“发现发现”矿

15、矿产产人们只需要分人们只需要分析遥感图像就析遥感图像就可以划定蕴藏可以划定蕴藏矿产的大致区矿产的大致区域域生物资源生物资源通过遥感图像解译或通过遥感图像解译或图像处理技术，提取图像处理技术，提取植被的植被的分布、类型、分布、类型、结构、健康状况、产结构、健康状况、产量量等数据等数据为农业、林业为农业、林业、城市绿化、城市绿化、环境保护等部环境保护等部门服务门服务（一）遥感与资源普查目目录录面面板板开开关关知识点导航知识点导航知识点导航知识点导航 邵阳市西北非常规合成近天然色环形构造图像邵阳市西北非常规合成近天然色环形构造图像寻找矿产（环形构造常常表示有成矿区）目目录录面面板板开开关关 全椒县孤

16、山林场松毛虫危害分布图，红、黄、绿色分别代表反映重灾、中灾和无害区，黑色为非松林区。 目目录录面面板板开开关关知识点导航知识点导航土地资源调查土地资源调查新疆某地土地利用遥感影像新疆某地土地利用遥感影像 该地该地农作物分布遥感影像农作物分布遥感影像根据遥感影像制作的土地利用现状图根据遥感影像制作的土地利用现状图成年油棕林成年油棕林(594 trees in 6.47 ha92 trees/ha)幼年油棕林幼年油棕林(1379 trees in 11.99 ha119 trees/ha)林业资源调查水资源监测水资源监测（二）遥感与环境灾害监测1998年5月21日14时1998年8月22日15时观察图中安乡的水情变化观察图中安乡的水情变化目目录录面面板板开开关关知识点导航知识点导航目目录录面面板板开开关关目目录录面面板板开开关关知识点导航知识点导航一、地理信息系统一、地理信息系统（一）地理信息系统的概念（一）地理信息系统的概念概念：是依靠概念：是依靠计算机计算机实现地理信息的实现地理信息的收集收集、处处理理、存储存储、分析分析和和应用应用的系统，简称的系统，简称GIS GIS在数字化时代的