3s实习报告

2022-06-17 版权声明 我要投稿

在实习结束之后,我们必然有着很多的感受,也许是对于理论知识的升华,也许是对于自身不足的了解,或者获得了某方面的成长,那么这就需要进行实习总结了。下面是小编为大家整理的《3s实习报告》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

第1篇:3s实习报告

3S技术综合应用教学与实习方法探讨

【摘要】本文分析了3S技术综合应用在实际教学过程中的运用,提出了调整实践与理论教学的课时分配,引入科研项目和企业项目等优化教学与实习的具体思路,探讨了优化教学实习的具体过程,以完善3S技术综合应用教学体系,提升专业教学水平。

【关键词】3S技术 综合应用 教学实习

3S技术即地理信息系统技术(GIS)、遥感技术(RS)和全球定位系统技术(GPS),其中,GPS主要用于目标地物的快速、精准定位,主要提供地物的空间位置信息;遥感技术通过提供多时相、多波谱、多领域的卫星遥感影像作为信息的来源,RS技术与GPS技术结合,可提高目标地物、环境等信息定位的准确性与时效性,从而实现对目标地物及环境的动态变化信息进行实时调查与动态检测,同时向GIS提供更新及时的数据资料,维持GIS数据来源的现势性;GIS首先是对包含RS监测信息等多种来源的时空数据进行建库处理,其次是对其空间信息和属性信息进行一体化处理与可视化表现,方便信息的统计与更新。

3S技术集多学科特性,是对空间信息进行搜集、处理、加工、存储、更新、分析、管理和应用的一种现代信息技术。随着现代科技的不断发展,三者以其不同的技术特性和功能上的互补性,在实际应用中的结合日趋紧密。贵州财经大学的城市管理专业,通过开设3S课程,让学生掌握3S技术手段的综合应用,应对城市大数据基本信息流中城市要素的提取、城市环境要素变化监测、城市土地利用及变化监测,城市危机管理等提供核心的技术支撑。在教学中,虽然有3S专项课程的设置,也有相应的实践环节,但三者结合的综合运用还未开展。开设3S综合技术运用课程,并以企业实际要求和科研课题中3S技术的综合运用为平台,重实践操作,对提高教学质量,符合社会人才需求目标,均有重要的支撑作用。

一、3S技术综合应用教学过程面临的问题

我校城市管理专业3S技术的课程体系主要由遥感技术应用、地理信息系统、数字制图学等课程构成,理论、实验、实践并重。但目前的教学并未满足3S综合应用的现实需求。

1.强化3S技术的基础理论,弱化了其应用性

现行3S课程体系的授课均不同程度的侧重于理论知识的讲解,3S技术的应用仅作为辅助学生理解其基础理论的工具。受教学条件及授课方式的限制,技术的应用仅止于对本课程理论部分的实际操作,虽然设有实践课,但课时很少,完全不能支撑某个项目的实践操作,从而弱化了其应用性。

2.理论与实践教学脱节,解决实际问题能力较差

在课程设置上,3S技术相对应的课程均按独立课程授课,学生对于单个学科种类的理论知识掌握较为全面,但对于3S技术之间的逻辑关系,及其综合应用的衔接等认识不足,增加了3S综合应用实践难度,影响教学效果。在现行的课程体系设置下,学生实践操作机械性的按照老师的步骤进行,不利于学生理论指导实践观念的形成,同时实践内容与科研项目挂钩或者是企业具体运用的很少,利用综合3S技术的应用实践几乎没有,致使学生缺少用3S技术解决现实问题的经验和能力。

二、优化教学与实习的具体思路

随着3S技术的发展,其综合应用越来越广泛,3S课程的教学内容要做适当调整或补充,教学的方式方法也要做适当调整。笔者针对3S综合应用课程的技术性强、涉及面广、缺少综合性的项目实践环节等问题,从以下几个方面对3S综合应用教学与实践的课堂体系进行改革探索。

1.实时更新与优化教学内容与方式方法

3S技术综合应用课程技术性强,且更新速度较快,因此需要对教师内容与方法进行实时调整与优化,保持其技术的先进应用性。首先,要对3S课程课程的授课内容与形式做适当的调整,增加实践课时,同时尽可能的将相关理论知识的讲解与实践操作结合起来,增强学生理论指导实践的感知;其次,要在现有课程体系的基础上增设3S技术综合应用与实践课程,强化3S技术之间的衔接性[1];最后,受课堂教学及其实践条件的限制,教师无法亲自演示理论应用,可在课堂插入相应理论应用的动态示意图、视频等能直观展示理论知识应用性的内容,强化学生理论知识的理解记忆,增强教学效果。

2.引入科研项目和企业项目,突出3S技术的综合实习

3S技术综合应用是一门动手能力要求较高的课程,只有将3S技术应用到具体案例,才能增强学生对其综合应用的感知。教师可以在教学过程中,引入自身的科研项目或合作企业进行中项目,让学生参与其中,思考综合运用3S技术解决实践问题的方式方法。在教学中引入科研项目或实验项目,首先,需要教师在理论课上,介绍项目的基本知识,以及3S技术在具体项目中的应用,让学生对3S技术在项目中的应用方法有一个整体认识;其次,通过项目的具体实践,使学生充分掌握GPS数据采集方式方法,RS技术专题信息提取方法,GIS的数据处理分析功能与专题地图制作等技术,突出强化3S技术及其软件的应用与操作,使学生综合掌握各个“S”在专题信息提取中的独自及集成的综合作用,达到理论教学与实践教学的结合,增强学生的动手与实践能力。

三、优化教学实习的具体过程

3S技术综合应用,要求学生能够利用3S技术系统的测量仪器观测基础数据信息,熟练运用3S技术软件对遥感影像进行专题信息提取,并制作专题地图等。根据3S技术综合应用发展要求,综合课程理论与平时实验内容,设置3S技术应用的综合实习,培养学生的综合实践能力[2]。

1.GPS地物类型点采集

应用GPS进行地物类型点采集,首先要进行GPS控制网布设,要求学生了解并掌握几种GPS控制网布设形式的优缺点与适用范围,并选择合适的GPS网布设形式;其次是要在GPS控制網内选取控制点,按照土地类型划分类别进行土地利用状况特征点的采点,为提取不同土地利用在遥感图像上的纹理特征提供依据,其中明显地物点的地理坐标作为遥感影像几何校正控制点和结果比较分析样点;最后按照按照土地类型的划分,利用GPS测定各典型地物的地理坐标。

2.遥感影像专题信息的提取

利用布设的控制网及采集到的地面控制点GPS坐标,对遥感图像进行几何精校正,要求学生充分了解各种几何校正模型,并能根据现实需要选择合适的几何校正模型对遥感图像进行重采样,纠正系统和非系统因素引起的误差。在遥感影像几何校正的基础上进行图像分类,提取专题信息。图像分类首先要求学生选择正确的图像分类方法,再利用GPS外业采集的地物坐标进行监督分类模板训练,实现遥感影像的重分类,最后,对分类结果进行聚类统计(Clump)和去除分析(Eliminate)处理,以消除按照图像光谱特征分类得来的盲目性,简化分类后的图像,实现专题信息的提取。

3.编制土地利用專题图

土地利用专题图是用于分析和表现数据的一种强有力的方式。用户可以通过使用专题地图的方式将数据图形化,使数据以更直观的形式在地图上体现出来。制作专题地图是根据某个特定专题对地图进行“渲染”的过程。所谓的专题渲染,就是以某种图案或颜色填充来表明地图对象(点、线、区域)的某些信息(例如土地利用类型、面积、分布等等),经过这样渲染的地图就是专题地图。利用GIS的专题制图,通过对空间数据进行拓扑处理,对不同信息进行分类处理,并将各类信息分别制成相应的图层,再将属于同区域范围的各类图层按需要叠合在一起,制成各类专题地图;同时,利用GIS地图制作的辅助功能,对专题地图做边框修饰、添加图例、比例尺、指南针等辅助工具,形成一幅既准确又美观的专题地图。

参考文献:

[1]金明一,陈世宏. 3S技术在城市规划管理中的发展及应用[A]. 中国测绘学会工程测量分会.全国工程测量2012技术研讨交流会论文集[C].中国测绘学会工程测量分会:,2012:2.

[2]陈华根,李嘉虓,许惠平,覃如府.“3S技术综合应用”教学与实习方法探讨[J]. 中国地质教育,2011,(01):71-74.

基金项目:贵州省教育厅2015年省级本科教学工程建设项目(教学内容与课程体系改革类)《信息化背景下现代城市管理技术能力培养的课程体系构建》部分研究内容。

作者简介:李莉,贵州财经大学管科学院,教授,研究员。研究方向:城市经济与管理、城市土地利用与规划;王楠,贵州财经大学土地资源管理专业15级硕士研究生。

作者:李莉 王楠

第2篇:Google Earth在“3S”技术课程实习中的应用①

摘 要:“3S”技术的教学内容广泛,涉及面广,为了使学生能够将所学的理论理解和掌握,在教师的指导下,学生在从Google Earth下载实习区的高精度影像的基础上,通过对影像的拼接、注册、信息提取和专题图的制作,探讨了该课程的实践教学方法,以提高“3S”技术课程的教学质量。

关键词:Google Earth “3S”技术 课程实习

“3S”技术是全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)三项技术的总称,作为实时、客观获取空间信息的新兴技术手段,遥感和全球定位系统成为地理信息系统的重要数据源,Google Earth(以下简称GE)软件的出现,解决了目前高精度图像难获取、费用高的问题。Google Earth是美国Google公司于2005年6月推出的全球地理信息系统搜索软件。它是一个免费的卫星影像浏览软件,以各种分辨率的卫星影像为最基础数据集成,采用了成熟的宽带流技术,能实时地为用户提供数据,GE上的全球地貌影像的有效分辨率至少为100 m,通常为30 m,针对大城市、著名风景区、建筑物区域提供分辨率为l m和0.6 m左右的高精度影像,并提供任意地点海拔数据,可生成三维视图并能任意旋转[1~2]。GE的出现吸引了大量的普通大众,GIS的应用从专业化、学术化开始大规模走向普通大众。在短短的5年时间里,基于GE的地理信息开发与应用研究在各行业展开,朱超平[3]探讨了基于GE绘制校园平面图的方法,刘家兴[4]基于GE建立了野外实习基地数字化教学模型,李娟[5]探讨了基于GE的旅游规划技术,郭仲朴[6]概述了GE和GPS集合应用于林业调查,于冰[7]探讨了以GE为平台,构建三维GIS的方法等。

在高校,“3S”技术是一门代表科技前沿的实践性极强的新兴课程,为适应新世纪高科技的迅猛发展和满足社会各行业、各部门对“3S”技术专门人才的需求,必须培养在校大学生具有在高科技领域工作的综合能力。由于“3S”技术的教学内容广泛,涉及面广,国内外均没有相应的专业教材作为参考,大多数教学单位使用的“3S”技术相关的教材,主要编写于20世纪90年代初甚至更早,使其与相关领域日新月异的发展脱节[8],在这样的背景下,一种新的能够在有限空间和有限时间里,培养学生趣味性、互动性、实践性,利用现代化技术手段获取知识和信息的教学模式亟需出现。本研究利用Google Earth获取高精度地面遥感数据,通过遥感软件对其进行校正,GIS对信息进行提取、加工,利用GPS进行野外调绘,使学生能够理解所学的理论知识,而且能够熟练运用到实践中,通过实习学生可以掌握利用“3S”技术解决问题的方法。

1 遥感数据的获取与处理

1.1 卫片的下载

实习区域为新疆农业大学校园,首先需要获取该区域的遥感影像。Google Earth以高分辨率卫星影像和航片为基础数据,能够快速的确定主要位置,清晰的看到所指定的社区环境。在GE主界面左侧的管理面板中点击“Search/Fly To”标签,直接输入乌鲁木齐市的英文名称Urumqi,然后点击“搜索”按钮即可,然后根据方位与图像特征找到研究区域(新疆农业大学)。

为了获得高精度的卫片,将卫片尽量放大至地理要素的细节清晰可辨(空间分辨率1 m左右),当图像下载进度达到100%时,点击File菜单下的Save—Save Image即可保存显示的图片,共下载了108张卫片。下载图像时应注意该遥感图像只有中间区域分辨率高,所以为了保证遥感图像的高精度,保存图像时应保留一定的重叠区域,而且移动视窗时要保持比例尺一致。

1.2 卫片的拼接

由于GE中影像数据只经过坐标系统的纠正,统一到虚拟地球中,影像的色彩和拼接没有进行特别处理,没有追求专业地理信息公司所要求的数据无缝集成[9],因此,需要对下载的图像进行旋转、裁切、拼接等操作,这些工作可以利用Photoshop软件来完成。

Photoshop是Adobe公司旗下最为出名的图像处理软件之一,集图像扫描、编辑修改、图像制作、图像输入与输出于一体的图形图像处理软件。专业遥感图像处理软件可进行影像的辐射增强、色彩处理和拼接等,但是处理过程复杂,成本太大。而Photoshop作为一种国际上通用的图像处理工具,操作简便,图像处理工具比较齐全,工作效率和处理效果都不错,因此,慢慢被遥感技术人员所推崇,在图像数据输入输出、色彩调整、遥感影像纠正融合、镶嵌和裁切、滤波和数字分析等方面使用广泛[10]。

1.3 卫片的注册

地理信息系统软件支持的是具有真实空间参考信息的地理要素和地理现象,而通过Photoshop软件处理、拼接的遥感影像图没有这一信息,需要经过专业遥感图像处理软件对其进行注册,注册方法有两种。

方法一:利用Google Earth中的自带工具,给研究区卫片添加经纬网格,设置与下载图像的相同比例尺,在研究区搜索特征地物点,如道路的交叉点,喷泉的中心、国旗杆等、读出鼠标所指处的经纬度值,在ENVI软件中,利用Registration→Image to Map功能进行影像的注册。

方法二:在校园中找寻特征地物点,用GPS定位,记录每个特征点的经纬度,然后在ENVI软件中进行影像的注册。GPS定位时注意避开高大的建筑物,在开阔地上进行。

对遥感图像进行注册时,控制点的数量尽可能多,并且尽可能的分布均匀,以保证精度,最后把注册好的影像存为JPEG或Geo TIFF栅格数据格式。

2 基于GIS的专题图的制作

地理信息系统软件普遍支持多种格式的栅格数据,在GIS软件中打开已注册的遥感影像。

2.1 遥感图像的解译和空间信息的提取

由于此遥感图的分辨率较高,且接近于真彩色,学生对学校较熟悉,所以对图像以目视解译为主。首先对地物进行分类,可分为学生公寓,教学楼,家属区,主要道路,学校餐厅等,然后沿地物的边界进行数字化。

2.2 信息收集

指导学生有目的地收集各地理要素的相关信息,如:家属楼的单元号、楼层数、建筑结构等信息;学生公寓的楼层数、入住人数;道路的名称等。同时指导学生用数码相机拍摄可以反映地物特征的照片,利用图像编辑软件将照片格式另存为GIF格式。

2.3 属性数据的编辑

在GIS中,矢量图形与属性数据库是一一对应的,在属性数据库中添加字段,将收集到的信息添加到属性数据库中。

部分GIS软件支持多媒体信息的展示,如ArcGIS提供热链接(hot link)功能。Hotlink先在属性表中设置一个字段存放图片等多媒体信息数据的地址,然后在theme→properties下设置hotlink的field等属性,可以实现专题与照片对象的热链接。一旦定义好热链接之后,在地图上点取一个要素符号,就立即会弹出进一步说明该要素的资料来。

2.4 专题地图的制作

2.4.1 校园平面图的制作

将图层按照符号、线划在上,面积色在下,最下层为底色的原则排列,根据图层所反映的地物特点,定义每一个图层的显示样式(边框样式、填充样式、颜色样式),利用label功能定义标注地物所用的字段,实现地物的自动标注,制成校园平面电子图。

2.4.2 遥感专题图的制作

将数字化的矢量图形不显示,仅对遥感图上的要素进行文字标注,即形成校园遥感专题图。

将电子图进行必要的图面设计与修饰,在GIS软件的Layout中设定出图比例尺即可打印输出成纸质地图。

3 GPS定位技术的应用

实习中,GPS技术的应用体现在两点:第一,在注册遥感图像时使用GPS获取地面控制点的坐标;第二,Google Earth所发布的影像一般不是最近期的,现势性有些滞后,因此,需实地使用GPS测出地物的特征点,在GIS中进行增补。

4 结论

通过实习使学生能够学会利用互联网搜集遥感影像,并将其下载保存。掌握GPS的使用原理,使用方法。巩固了遥感的基本原理,增强了目视解译能力,锻炼了遥感图像处理软件常用功能的操作和应用能力,掌握了地理信息系统软件的使用和专题图的制作方法。

该实验作为一门综合性设计性实验,一方面充分调动了学生的学习兴趣;另一方面也提高了学生的动手解决问题的能力,真正做到理论联系实际,教学结合生产。这门实验课在提高“3S”技术课程的教学质量的同时也深受学生的喜爱。

参考文献

[1] 王东,赵忠贤.Google Earth使用详解[J].工程地质计算机应用,2006,41(1):23-31.

[2] 唐东跃,熊助国,王金丽.Google Earth及其应用展望[J].地理空间信息,2008,6(4):110-113.

[3] 朱超平,王海滨,周亮,等.如何利用Google Earth绘制校园平面图——以湖北大学为例[J].湖北大学学报:自然科学版,2008,30(1):93-96.

[4] 刘家兴,蔡砥,郑芷青.基于Google Earth的“地理野外实习基地”数字化教学模型研究[J].广州大学学报:自然科学版,2009,8(5):41-45.

[5] 李娟,郝志刚.基于Google Earth虚拟地球平台的旅游规划研究[J].国土资源遥感,2010,1:130-133.

[6] 郭仲朴,王金枝,韩丽丽.Google Earth和GPS在林业调查中的应用[J].天津农林科技,2010,2:34-35.

[7] 于冰,徐柱,刘国祥.Google Earth支持下校园真实感三维建模方法及应用[J].测绘工程,2010,19(1):61-64.

[8] 王功文,陈建平.“3S”技术课程在地球科学领域中的教学实践探讨[J].中国地质教育,2007(1):54-56.

[9] 李黎,胡晓波,李剑.Google Earth面面观[J].中国测绘,2006(1):64-67.

[10] 刘伟华,黄健.利用Photoshop进行遥感影像的色彩处理[C]//2005数字江苏论坛——电子政务与地理信息技术论文专辑.2005:206-208.

作者:武红旗 范燕敏 王新军

第3篇:我家祖传的理财3S

一年一度的华人社会最大的狂欢终于落下帷幕——年过好了。只是,小孩子手里那一叠压岁钱该如何打理?现今小孩子的压岁钱每年都有数千甚至上万,经年累积是笔不小的数目。近日有媒体报道说,教师们由于缺乏金融理财等相关经验,难以应付学生提出的:“银行加息了,到底存多长时间定期才合算?”“通货膨胀厉害,压岁钱买哪款理财产品更好?”

中国孩子的理财教育,确实有待加强,但该如何正确理解理财教育呢?

还是从压岁钱讲起。压岁钱是我们人生第一笔可以自行支配的资金。笔者小时候,拿到一封五十元的压岁钱,已属巨款,此仅限于祖父母和外祖父母才有如此大手笔,至于其他滴里嗒拉的压岁钱,都如数上交给父母循环使用——父母也要分发给其他亲友孩子的。

就这样,那不用上交的压岁钱,除一小部分用以买喜欢的小东西,父母必为我和哥哥各自开个银行户口。父母认为,小孩子口袋里不能有太多闲钱。这就是我们的压岁钱理财。

笔者出身银行世家,祖父程慕灏29岁起出任上海中国银行副行长,是上海中行有史以来最年轻的副行长。直至80岁从香港中国银行副行长位退休任顾问,是中行史上唯一一位新中国成立前后都任中行领导层的跨新旧时代的银行家。

他对我们第三代自小的理财教育是3S:Saving(储蓄)、Spending(消费)和Sharing(分享)。3S理财观念出自何处不得 而知,但我家世代都奉之为经典。

3S中首要的是Saving,身为银行家的祖父一世不炒金炒房炒股票、不做投机,一来是避嫌疑,更因他从实践中确实悟出,长期持恒的定时储蓄的得益,其实是相当可观且又安全的。

记得我参加工作时,一月工资48.5元(上世纪60年代),扣除饭票、交通费和零用,就去银行买贴花储蓄——相当于现今的定投,如是到我结婚成家,户头上新钱老钱连本带息竟也有若干四位数。在70年代,也属一笔颇有分量的嫁妆压箱钱了!

或受3S影响,我和先生从来不炒股不炒房,或许因此失却了很多致富机会,但心情坦然,股市楼市金融风暴起起落落与我们无关,可以静心读书写作观看人生风景。但定时定期的储蓄,几十年如一日坚持着。当然现今储蓄不单仅存银行,但我们从来只认长线小利却稳定的产品。至今虽无大富,至少衣食无忧。人生如是,复当何求?

第二个S(Spending)是消费。理财不是要你一毛不拔,理财的最终目的是提高生活质量。消费是人生很重要的一个乐趣。只懂钱生钱,不懂消费,这样的人必铁公鸡一毛不拔,少朋友少社交。当然,或许可以等赚够钱再消费,但如何算赚够了?亲情友情人情最缺乏保鲜能力,小气吝啬是其最大的杀手。当然消费不等于挥霍,如何消费本身是一门生活美学,是我们愉悦人生很重要的保证。

第三个S(Sharing) 是分享。这应该与Spending(消费)颇有异曲同工之处。钱财要有人与你一起分享,才有幸福感、满足感和成就感。哪怕只是很小一笔年终奖,如能拿出来孝敬父母,给另一半买份礼物,给小辈一个惊喜,那有多温馨,远远好过想方设法钱生钱!

从大处讲,捐款、助人,也是一种分享。祖父身为银行家却生活不奢华。祖父送父亲入清心男中和中法大学,都是上海一流的学校,但让我父亲在大学时代就兼职做家庭教师自挣零用钱。祖父热心公益捐款,一生捐赠无数,80年代已年届九旬,仍心牵上海中国银行,以私蓄设立上海中行程慕灏奖金用于培养、激励新人。

真正的理财教育,不是具体的教你钱生钱的操作细节和判断能力,这本身是很难教会的,否则,发财太容易了。我们要向年轻一代传授的,是对金钱的态度。

(包为民摘自《瞭望东方周刊 》)

作者:程乃珊

第4篇:3S"技术生产实习报告

第1章:实习目的与意义

"3S"技术是英文遥感技术(Remote Sensing RS)、地理信息系统(Geographical information System GIS)、全球定位系统(Global Positioning System GPS)这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。资源环境与城乡规划管理专业的课程中已经涉及了其中的两方面内容,一是遥感方面,另一方面是地理信息系统。通过遥感概论的理论基础学习和资源环境遥感分析课程中相关软件的学习,以及相应的应用与分析,我们了解的遥感技术在各个领域的应用及方法;通过地理信息系统课程学习相关的基础知识学习和GIS软件应用课程系统的学习软件在实际中的应用方法。对于全球定位系统,是在实习相关的野外调查中学习和使用的。我们了解任何一种方法在实际应用中都不是独立使用的,所以各种技术的融合是很有必要的。

"3S"技术生产实习的目的和意义是旨在了解学习各科基础知识的基础上,进一步加强学生综合应用各种技术的能力,以适应现实中不同工作情况的要求。本次实习首先是对课本所学相关知识的验证,通过实践对理论概念加深和巩固,增强对知识的理解和记忆;其次是通过实习的过程,进一步提高同学自身的各方面能力,包括观察分析能力、统筹安排能力、实践考察能力和团队合作能力,还可以使学生掌握区域调查的基本方法,结合实际发现问题、研究问题,另外外出实习,不仅是在学习方面使同学学到书本上学不到的实践知识,还可以在学生的素质教育上起到一定的作用,在外实习可以培养同学吃苦耐劳、团结互助的精神,为以后的学习和工作打下基础,,增强学生就业能力和竞争力。

第2章:实习地点与日期

"3S"技术生产实习的主要实习地点分两方面。一是建筑工程学院三楼实验室,二是大庆市野外调查。

2011年7月4日—2011年7月10日:全体同学在建筑工程学院三楼实验室进行土地利用分类;

2011年7月11日—2011年7月15日:部分同学在建筑工程学院三楼实验室进行个小组图形的整合、拓扑和添加属性;

2011年7月11日—2011年7月13日:老师带领部分同学到大庆市进行外业调查。

遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、 红外线结目标进行探测和识别的技术。任何物体都具有光谱特性,具体地说,它们都具有不同的吸收、反射、辐射光谱的性能。在同一光谱区各种物体反映的情况不同,同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。即使是同一物体,在不同的时间和地点,由于太阳光照射角度不同,它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理,对物体作出判断。实习使用的基础底图是多谱段的TM遥感影像。

地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术,又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科,它是一种特定的十分重要的空间信息系统,它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。本次实习主要使用学习过的ERSI公司开发的ArcGIS软件进行数据的分析。

本次"3S"技术生产实习是以大庆市域范围为研究对象,基于TM遥感影像的基础上,对大庆市域范围的土地利用类型进行分析并进行分类,并对TM遥感影像无法辨别的区域,进行实地调查,最终形成土地利用分析图,是综合使用遥感、地理信息系统及全球定位系统的技术,最终完成实习内容的一次综合性生产实习。

通过本次实习,我在了解学习各科基础知识的基础上,进一步增强了综合应用各种技术的能力。实习过程中,结合理论基础,在实践中摸索前进,使用ERDAS软件对多谱段的TM影像进行合成,挑战应用全英文版ArcGIS软件进行土地利用类型分析,每一项技术的使用都是存在联系的,所以我明白了各种技术的配合,取各项技术之优点,可以更好的完成工作内容,提高工作质量,提高工作效率。

当然还存在了一些问题,由于TM影像的分辨率较低,所以有很多区域的用地类型不是很清晰,需要转换波谱进一步区分,并且需要进行野外的实地调查。

第5篇:3S地质实习实习报告提纲

一、

二、 封面(实习报告封面已传至群共享) 第一章:实习概况(高伟)

1. 实习地区概况:淮南地形概况、凤阳概况、寿县地区概况等。

2. 实习目的;实习任务;实习注意事项。

3. 实习基本情况;实习日程安排;实习详细地点;实习的组织形式

4. 实习任务完成情况

三、 第二章:区域地层(陶安敏)

1. 震旦系:四顶山组、九里桥组、寿县组等等

2. 寒武系:土坝组、徐庄组、毛庄组、馒头组、侯家山组、张夏组等等

3. 奥陶系:马家沟组、肖县组等等

4. 石炭系、二叠系:太原组、山西组等等

5. 第四系:潘集组等等

6. 三叠系:刘家沟组等等

7. 青白口系:刘老碑组、伍山组等等

注以上地层叙述内容为:该地层主要特征、该地区主要岩性、该地层的发育状□

况、该地层主要分布的岩石岩性、化石、该地层形成条件以及演变过程(内容越

详细越好)

四、 第三章:构造(杨伦泉)

1.区域构造:

2.地质构造:

注以上内容可从i.熟悉地层,利用地层上是否缺失、重叠、走向上是否连续进□

行判断。 ii.从地层产状变化进行分析。(例如舜耕山的“飞来峰”)

五、 第四章:野外矿物岩石的观察与认识(胡桥)

1. 基本方法

2. 淮南地区的矿物与岩石(配图、定点坐标说明

注以上内容参照《地质测量认识实习指导用书》第二章 □

六、 第五章:地质作用的观察(王伟涛)

1. 风化作用

2. 淮河的地质作用(河漫滩、河谷等等)

3. 地下水的地质作用(上升泉、下降泉等等,需要绘出原理图)

4. 构造作用的认识与观察

注以上内容参考《地质测量认识实习指导用书》第四章 □

七、 罗盘使用与GPS的使用(孙俊)

1. 罗盘的原理与构造

2. 罗盘的使用:测量倾向、倾角、走向、前方交会法等原理示意图

3. GPS的使用

4. GPS的坐标系转换与地质图件的交互使用

注以上内容参考《地质测量认识实习指导用书》第

九、十章 □

八、 地质地貌遥感图像处理与地质解译(胡桥、陶安敏)

1. 使用稻歌软件结合GPS所定坐标在卫星影像上截图并标注出特征部位 注此部分内容最具技术含量,要求学会使用稻歌软件进行坐标转换、截图(17□

级)、标注特征部位让后将结果打印出来贴在报告中。

九、 结语(胡桥)

1. 主要内容是实习的收获与实习感想。

GPS数据整理(陈恒智、张哲)

第6篇:3S技术综合实习指导书

祁向前

黑龙江科技大学测绘与地理信息工程系

2018年6月

实习题目:3S技术综合实习

一、实习目的

1.掌握GNSS 数据采集, RS影像及航测影像处理、信息提取,GIS分析与制图等技术,培养学生的系统集成能力,提高学生的动手实践能力。 2.了解3S技术在工程实践中的综合应用。 3.理解、掌握3S技术集成以及发展趋势。

二、实习任务

1.GNSS数据采集及处理。

2.RS影像及航测影像处理,专题信息提取。

3.GIS分析与制图,专题信息分析(如绿化率、建筑面积、道路面积的计算等)。

三、数据范围

本次3S综合实习,综合运用GPS、RS和GIS技术,针对给定区域进行数据处理、信息提取与制图。

数据范围:帽儿山部分区域。

四、实习内容

1.工作区控制点数据的采集(GPS数据采集及处理)。 (1)静态GPS的选择与设置; (2)数据导入;

(3)坐标转换与投影变换; (4)生成控制点文件。

2.RS影像及航测影像处理与信息提取。

(1)RS影像处理,包括遥感图像的几何校正、增强、配准、裁剪等; (2)专题信息提取(即遥感影像分类)。 3.GIS信息分析与制图 (1)统计各类别的面积; (2)制作分类后的专题图。

五、实验原理、主要步骤和要求

1.实验原理:依据GNSS、RS、GIS以及计算机等相关学科原理与方法开展3S

综合实习。

2.主要步骤:

2.1 GNSS的使用和工作区控制点数据的采集。主要包括:

①控制点规划设计;(在遥感影像上设计控制点,与已有控制点进行联测,要求在同一坐标系统中,并至少进行一个时段的数据采集,用于影像配准)

②设定GNSS 仪器的坐标系统; ③依据方案采集控制点坐标; ④在电脑上导入采集的数据;

⑤保存数据文件,作为遥感数据处理和GIS制图的控制点数据。 2.2 遥感图像的预处理,专题信息提取。主要包括:

①遥感图像的预处理,包括波段叠加成彩色影像、预处理、几何校正、裁剪、增强等。

②专题信息提取(主要应用监督分类与非监督分类),计算机解译和人工解译相结合,

③分类后应包括基本的地物类型,对分类后的结果进行评价,精度不小于4个像元。

2.4 GIS信息分析与制图

①将分类后的专题信息导入GIS软件,统计类别的面积; ②基于GIS制作专题图。 3.实验要求

总体要求:以小组为单位(5-7人一组,设组长一名),明确掌握GPS数据采集、地图配准与矢量化、RS影像处理与专题信息提取、GIS信息分析等操作与实现方法。

3.1 GNSS数据采集与处理 ①以小组为单位采集数据; ②合理选择控制点(不少于12处);

③提交控制点数据文件(小组需呈现12处不同的数据采集工作照)。 3.2 遥感图像处理与信息提取 ①熟悉遥感图像处理的基本原理;

②使用ENVI或ERDAS遥感图像处理软件对遥感图像数据进行处理; ③依据实验目的对预处理之后的遥感图像进行图像专题信息提取。

3.3 GIS分析与制图

①在图像信息提取的基础上,制作专题图,要求有图名、图例、比例尺、坐标格网以及指北针等。

六、实习地点

1.黑龙江省南部尚志市帽儿山镇(GNSS数据采集)。 2.基地教室(遥感影像处理)。 3.基地教室(GIS分析与制图)。

七、实习条件

1.实验数据

(1)提供帽儿山的影像数据一景及航测数据一景。 (2)边界范围数据(shp格式)自己做。 2.实验所需软件

(1)遥感软件:Envi或Erdas; (2)GIS软件:ArcGIS; (3)GNSS所需的配套软件。 3.实验实习所需设备

(1)RTK接收机(15台)、基站一台。 (2)电脑(自备),每人一台。

八、实习报告

1.提交方式:纸质报告书及实习日记。 2.检查与评价方式:

(1)平时成绩计60%(包括考勤、承担实习角色、积极参与解决实际问题等) (2)纸质报告计40%;(内容详实,有成果图、有实习分析、得出合理结论等)

第7篇:3S技术在林业中的应用

3S(GIS、GPS、RS)技术在林业中的开发与应用

林业新科技革命的突破口可归为三个方面:

①在常规育种技术和生物技术相结合方面有所突破,以解决林木生长率较低、森林质量较差和人工林病虫害较严重等问题,达到"高产、优质、高效和稳定"。

②在森林资源管理与信息技术相结合方面有所突破,通过发"3S"技术,在森林资源调查、监测和图像处理方面有较大的进步,不仅在全国森林资源管理上得到推广应用,同时逐步普及到县(市)林业局和林场生产管理上;

③在多目标的森林资源培育技术方面有所突,形成森林资源培育、农林复合经营、防护林建设等森林资源环境综合配套技术体系。

随着高新技术的发展,我国森林资源管理在航天遥感、航空遥感、雷达遥感、GPS定位技术及GIS地理信息系统等学科领域的发展与应用上实现革命性的飞跃,加速了我国森林资源经营管理由粗放型向 集约型方向的转移,使我国的林业信息技术逐步向世界先进水平靠拢。

计算机技术是当代三大高新技术之一,随着以电子计算机为中心的"3S一体化"技术及网络技术的迅速发展,以其为技术手段的森林资源综合管理的可操作性越来越明显,展示了广阔的发展前景。建立区域性森林资源地理信息系统(GIS),以高时空分辨率,多层次、动态描述森林资源的时空分布特征,描绘森林资源的动态变化规律,研究和探索森林资源在区域内的空间分布状况以及相应的时空演替规律,为科学合理地经营管理,实现森林资源的持续发展和分类经营提供依据。运用GIS技术,将调查数据、基本地理要素、小班区划界线、专业调查数据等有机地结合起来,应用在森林资源调、资源分析及森林经营管理等各项林业活动中,将会产生巨大的效益。

"3S一体化"技术在多资源综合调查及动态监测中的应用地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)和全球定位系统(GPS)随着计算机技术、无线电技术以及地球环境科学的发展从各自相对独立发展阶段进入相互融合、相互渗透和共同发展阶段。"3S一体化"技术为森林资源清查、野生动植物资源等多资源调查提供有力的技术手段,通过不同卫片光谱特征性质的分析来进行动态监测。同时,地理信息系统可以将森林的自然及社会经济属性转述为数字形式,从而为森林资源全方位多层次的综合管理提供有力的技术支持 在遥感、地理信息系统和全球定位系统现有技术的基础上,进一步完善森林资源清查、灾害调查、监测与预测预报、森林信息动态更新的"3S"一体化技术与分析处理系统;开发网络GIS与微型GIS系统,逐步形成以网络为传输工具、网络GIS为传输平台、微型GIS为林业数据管理、遥感为数据更新信息源的林业信息共享服务信息产业,为林业生产和生态监测、灾害预报等提供遥感制图、信息更新、辅助决策等信息技术服务,提高林业生产整体水平。

二、"3S"技术在林业生产管理领域的现实意义

林业生产领域的管理决策人员面对着各种数据,如林地使用状况、植被分布特征、立地条件、社会经济等许多因子的数据,这些数据既有空间数据又有属性数据,对这些数据进行综合分析并及时找出解决问题的合理方案,借用传统方法不是一件容易的事,而利用GIS方法却轻松自如。社会经济在迅速发展,森林资源的开发、利用和保护需要随时跟上经济发展的步伐,掌握资源动态变化,及时做出决策就显得异常的重要。常规的森林资源监测,从资源清查到数据整理成册,最后制定经营方案,需要的时间长,造成经营方案和现实情况不相符。这种滞后现象势必出现管理方案的不合理,甚至无法接受。利用GIS就可以完全解决这一问题,及时掌握森林资源及有关因子的空间时序的变化特征,从而对症下药。在我国上万个基层林业生产单位中,森林资源清查、各种经营方案的设计(如造林规划、抚育间伐、伐区设计等)常常需要大量的人力、物力、财力。利用"3S"技术的优势可表现在:

1、节省经费

(1) 节省二类调查经费:制作一张林相图,过去利用人工制作,大约要7天,而利用GIS,不到1小时。整理内业工作,从勾绘草图、小班求积、清样、标注、描色、数据分析、统计等都可以实现计算机化,与人力相比GIS在总体上可节省5倍的经费。

(2) 利用已有的林相基本图和数据, GIS可以随时制作任何林业专题图,如造林规划图、土地分布图、经营抚育实施图、成熟林分布图等,节省专题图制作费。

(3) 节省伐区设计的内业经费。

(4) 节省外业调查经费,利用GIS更新后的林相图、制作立体林相图,更有利于外业调查。

(5)利用GPS+PDA+GIS外业调查更趋科学化。

2、提高工作效率

(1)提高制图速度、缩短内业时间。

(2)提高二类、伐区和其他专题调查的效率。

(3)提高制作经营决策方案的效率。

3、使林业经营管理更趋科学化

(1)将空间数据作为不可缺少的因素与属性数据进行综合分析,改变单一属性数据分析的缺陷。使制作的决策方案更加合理。

(2)对林业森林资源的空间属性数据进行动态管理,一旦资源发生变更,即刻对资源数据进行更新,从而准确掌握资源的状况,做出有效的决策。

(3)制作与生长模型,决策模型等有关的专题地图提供形象化的决策分析方案,为经营方案准确有效的实施奠定基础。

三."3S"技术国内外发展状况

GIS在林业生产领域的应用国外起步较早, GIS开始走向实用前,就进行了这方面的探索,目前在国际上已有许多成功的例子,80年代中加拿大在林业部门开始进行大范围的应用。目前在许多州及林业生产管理部门中,GIS发挥了巨大作用。由于我国政府部门的重视和国际组织的援助,我国国家森林资源监测地理信息系统的建设工作作目前正在开展。这标志着林业资源管理将开始迈向一个新的里,基层林业GIS的建设在我国是势在必行。

目前,美国已开发成功应用于森林资源调查的"3S"技术,加拿大、日本、印度等国,在大约25分钟内可以利用前一天接收的MSS和TM卫星遥感数据,按统一的指标体系和图例,输出整幅的1:20万或1:50万土地利用/土地覆盖图。

在森林资源的调查和监测方面,目前美国已突破了传统的范围,渗透到全球环境变化监测和森林保健(FHM)监测研究。利用航天、遥感技术建立大范围的森林生态图(ECOMAP)和森林健康指数图,对森林的生物和环境因子,森林的健康状况进行连续和动态的研究和监测。自80年代中期以来,美国林务局在资源、流域、森林多样性保护等方面的管理监测中广泛推广应用地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机等先进技术手段,并对有关数据信息的收集、补充、贮存和完善制定了统一的标准。近年来联邦林务局正在组织一项综合遥感信息处理集成资源数据库的项目研究,目的是将遥感及其相关技术用于GIS数据库的建立。在美国,不论是科研、教学部门,还是行政管理部门,从宏观决策、资源数据存贮和统计分 析到日常工作,计算机应用非常普遍,各项工作的进行都十分规范。

林业遥感和信息管理领域 美国林业政策制定和科研立项的正确性和科学性来源于各基础数据的真实性、正确性和可靠性。注重学习和研究美国数据库的长期维护、保存策略和政策;数据库开发及其质量控制保证系统,数据库的实用性开发,尤其是资源数据库为全球环境变化研究服务的途径和方法;大型数据库的建立和数字化储存技术(如用光盘作为储存介质)等。"3S"技术在林业应用,其中应用最多的单位是林业基层单位,GIS应用最为广泛。制定森林经营决策方案方面,GIS借助其拥有的数据库和数据管理功能等,可以很方便地在空间、属性数据的基础上建立生长,预测、经营、决策模型。通过对各种经营过程进行模拟、比较和评价;选择出最优经营方案,井形成综合或专题报告输出供决策者参考。1990年日本的伊藤达夫利用GIS制定森林经营开发方案,应用后取得了满意效果。

林业制图方面,GIS制图是一项技艺性强且工作量极大的工作,但GIS提供的制图功能使制图工作变得轻松自如。在制作植被分布图时,GIS把地图的信息源依海拔、坡向、坡位、坡、度、土壤类型、年降雨量等分成不同的"层",使每一层与一定立她上的植被相联系,从而简化、连贯了植被成图工作。通过图形的组合、叠加、复合,实现地图的拼接、裁剪(缩放等各种功能)从而制作用户所需的各种复杂的专题地图,

GIS在日本林业上的应用功能就是森林资源数据管理、分析与各种地图、图形的处理等。

GIS在林业上的应用过程大致分为3个阶段,即:

①作为森林调查、数据管理的工具:主要特点是建立地理信息库,利用GIS绘制森林分布图及产生正规报表。GIS的应用主要限于制图和简单查询。

②作为资源分析的工具:已不再限于制图和简单查询,而是以图形及数据的重新处理等分析工作为特征,用于各种目标的分析和推导出新的信息。

③作为森林经营管理的工具:主要在于建立各种模型和拟定经营方案等,直接用于决策过程。

三个阶段反映了林业工作者对GIS认识的逐步深入。GIS在林业上的应用在我国还处在很初级的水平,大部分处在第一阶段。一些先进发达国家,GIS在林业上的应用已进入了第

二、第三阶段。

四.GIS在林业领域中的应用

<一>.森林资源管理地理信息系统

1. 基础数据库的建立

(1)基础地图整理和空间数据库的建立:

自然资源地图、如森林分布图、林相图、土壤分布图、森林资源产量、质量崐分布图、野生动植物分布图、病虫害分布图、降水分布图( 年最高、 最低、积雪等)、辐射量、日照量分布图、热量资源分布图等。

I.自然地理地图:如地形图、地貌图( 往往用于大范围的森林资源管理 )、水系、流域分布图等。

II.社会经济地图:如交通分布图、人口分布图、资源消耗分布图、居民点分布图、木材加工利用分布图等。 III.森林经营地图:如林业区划图、造林规划图、资源预测图、森林火险等级分布图、调查样地分布图、

IV.树木种源规划图、森林资源评价图、自然保护区规划图、森林公园规划图、环境保护规划图、土地利用图等。

森林资源管理的某些专题应用领域的信息管理往往只需要一部分图件作为其信息源。以上列出的所有地图有些是最初的原始材料, 有些则可以利用地理信息系统的空间、属性数据分析处理功能被制作出来。 如森林经营地图中的一些图件就可以通过资源、地理、社会经济等有关地图进行综合处理而获得,资源图件也可以根据生长预测模型进行属性数据分析以及空间、属性数据的相关分析进行设计和制作。用户可以根据具体情况确定哪些地图作为森林资源地理信息管理的信息源。

(2)属性数据库建立:"二类"调查数据目前在我国大都采用关系数据库,每个小班调查卡片为数据库中的一个记录,经输入、检查、修改,建成小班调查因子数据库和样地调查数据库。在数据库中:

数据项:每项调查因子。为实现属性库与图形库的联结,对应于图形库中的关键字,在小班数据库中增加了一个数据项ID;记录:以小班记录或样地记录为单位;文件:以乡(镇)或林场(采育场)为单位,文件以乡(镇)或林场(采育场)名称命名。森林资源数据库中,小班调查记录卡含小班编码、调查因在不同的省(区)有相应的标准,在其二类清查的规程中有相应的说明。

(3)森林资源分析和评价

I.林业土地利用变化监测:林业土地变化包括林地类型和林地面积两方面。GIS借助于地面调查或遥感图像数据,实现了地籍管理,将资源变化情况落实到山头地块,并利用强大的空间分析功能,可及时对森林资源时空序列、空间分布规律和动态变化过程作出反映,为科学地监测林地资源的变化、林地增减原因、掌握征占林地的用途和林地资源消长提供了依据。

II.地理空间分布:用GIS的数字地形模型(DTM),地面模型,坡位、坡面模型可表现资源的水平分布和垂直分布,利用栅格数据的融合,再分类和矢量图的叠加,区域和邻边分析等操作,产生各种地图显示和地理信息,用于分析林分、树种、林种、蓄积等因子的空间分布。使用这些技术,研究各树种在一定范围内的空间分布现状与形式,根据不同地理位置、立地条件、林种、树种、交通状况对现有资源实行全面规划,优化结构,确定空间利用能力,提高森林的商品价值。

III.森林资源动态管理:建立县级森林资源连续清查和"二类"调查数据库系统,完善了森林资源档案,并根据实际经营活动情况及生长模型及时更新数据,为及时准确地掌握森林资源状况和消长变化动态,提供了依据。空间数据与属性数据的有机联结实现了双向查询,根据图形查询相应的属性数据如可通过林班或小班图形查询其相应的调查或统计数据;也可按照属性特点查找对应的地理坐标或图形。查询结果以专题图、统计图表等方式输出。

(4)林权管理:权属分国家、集体、个人三种形式,不同权属的森林实行"谁管谁有"的原则,大部分权属明确,产权清晰,界线分明,标志明显,山林权与实地、图面相符,少数地方界线难以确定,可用邻边分析暂定未定界区域。从而减少或避免各种林权纠纷。

森林结构调整:

I.林种结构调整:用缓冲分析方法进行河岸防护林,自然保护区,林区防火隔离带等公益林的规划,确定防护林的比例和相应的分布范围。根据森林资源分布状况和自然、社会经济分布特点以及社会经济需求进行空间属性分析可以确定不同林种(如用材林、经济林、造纸林、生态防护林、风景林、水源涵养林等)的布局。

II.龄组结构调整:一方面根据森林资源可持续发展的需要利用地形地貌、立地条件分布特点林木生长各个阶段的经济和生态效益特点利用GIS和相关的技术确定合理的龄组结构;另一方面指定相应的森林时序结构的调整方案并落实到具体的山头地块,在大力造林、绿化、消灭荒山的同时,按照龄组法调整龄组结构,加速林木成熟,使各龄组比重逐步趋向合理,充分发挥林地的生产潜力。

森林经营:

(1) 采伐:借助于GIS,制定详细的采伐计划,确定有关采伐的目的、地点、树种、林种、面积、蓄积、采伐方式和更新措施。制定采伐计划安排,制作采伐图表和更新设计。

(2) 抚育间伐:利用GIS强大的数据库和模型库功能,检索提取符合抚育间伐的小班,制作抚育间伐图并进行合理株数模拟预测。

(3) 造林规划:GIS可通过分析提供森林立地类型图表,宜林地数据图表,适生优势树种和林种资料,运用坡位、坡面分析,按坡度、坡向划分的地貌类型结合立地类型选择造林树种和规划林种。

(4) 速生丰产林、基地培育:GIS的空间地理信息和林分状况数据结合,依据模型提供林分状况数据如生产力、蓄积等值区划和相关数据,据此可按林分生产力设计速丰林培育和基地建设。

(5) 封山育林:封育区域的确定涉及一些地理地貌和社会经济及人为活动等因素。GIS的分析设计可兼顾多种要素,采用DTM和森林分布图及专题图叠加,区划出合理且更易实施的封育区域。

<二>.省、地、县林业资源信息管理与GIS

根据各级林业管理职能的需要,将林业地理信息系统分为三个层次,它们是:省级林业地理信息系统、市级(地区)林业地理信息系统和县(市)级(其中包括林管局)林业地理信息系统。县、市级林业地理信息 系统是广东省级、市级(地区)林业地理信息系统的基础。

1.省级林业GIS对上与国家级林业GIS衔接,对下连接市级(地区)林业GIS,通过它可以直接检索和管理各市级(地区)、县(市)级林业的基本信息,为省级林业主管部门提供辅助决策工具。

2.市级(地区)林业GIS直接检索和管理县级、乡级的林业基本信息,作为市级(地区)林业主管部门的辅助决策工具。

3.县级林业GIS落实到乡、村以及小班地块,为县级林业规划管理、资源监测等不同林业生产管理工作提供服务。县级林业地理信息系统是整个体系的基础,它可以进行林业多种专题的应用,如二类清查内业处理、林业地籍管理、伐区设计、造林规划、抚育间伐、资源监测等。同时确保与其它经济领域应用(如农业国土环境保护等)的接轨。 县(市)级林业GIS是市级(地区)林业GIS和省级林业GIS的基础,在建立县(市)级GIS的同时考虑到与市级(地区)、省级甚至国家级林业GIS的接轨。在整个体系中从纵向控制

的角度,省控制到市级(地区),市级(地区)控制到县,县控制到乡,最后直接控制到小班地块。实现整个林业信息管理的计算机化。

<三>."3S"在森林防火管理应用

林火信息管理

林火发生是一个极其复杂的自然现象,它涉及的因素许多,有其自然属性,又有其社会属性。自然属性中有可燃物的类型及其分布状况、地形地貌分布状况、气象因子等等。作森林防火工作者往往要面对错综复杂、各种各样的信息,并在此基础开展我们的林火预防、扑救、善后处理等工作。要全面掌握如此之多的信息非人力所为。特别林火发生又带其突发性,要在很短的时间判断林火的发展趋势,并及时采取决策,同时还要随时掌握现场的状况,就需要指挥者具有丰富的经验掌握丰富的知识。作为指挥者要做到这一步就必须采用先进的科学技术来提高他的判断能力和现场指挥能力。目前用GIS这一工具就可以达到将所有的有关信息有机管理起来并随时调整直观现象的表现出来,做到预防工做决策得力,扑救有效。

林火信息管理有以下几个方面: (1) 数据库建立:可以通过不同的方法将森林防火有关的数据采集到计算机之中,建立相应的数据库。这些数据库有地图数据库、属性数据库和方法库。

地图数据库:

林相图或森林分布图或可燃物类型分布图,行政区划图(根据不同的管理层次可分为乡、县、地区、省、全国等级的行政区划)地形图(包括完整的地形地貌信息)水系图(包括江河湖泊,他是重要的扑火物质,又是良好的天然屏障)居民地及扑火队伍分布图(是防火的主要力量,又是扑火决策需要考虑的重要信息源)救火设施分布图(包括了望台分布、救火设施:车辆,灭力机具等、机降点、通讯分布、气象台站等)、交通道路分布图(各种级别道路分布、以区分它对各种运载工具的运行条件)、防火隔离带分布(天然和人工的)、社会经济分布图(有厂矿、学校、各种机构分布情 况)。GIS可以将这些地图进行数字化,并通过相互处理的丰富的形象的地图提供给决策者。

属性数据;将与地图有关的属性特征建立的数据库,其中有小班数据库(有关林相图的属性数据)、气象数据、火灾记录数据、扑火队伍数据、行政区划数据、林业区划数据、道路数据、居民地数据、防火机构数据航空扩林数据、社会经济数据等。这些数据可以是数字的,文字的,也可以是照片,声音,视频等多媒体数据 。通过建立属性数据和图形数据库的关联,就可以将地图(空间的)和属性的信息有机的结合,达到相互调用和综合分析。方法或模型库:

对空间和属性数据 的内在关系,以数学模型,才分生长数学模型,材积毛模型、火型为模型,有了这些模型就可以把握住客观事物的内在规律,掌握自然现象的本质。

(2) 数据库的动态管理:对地图数据的编辑更新。可利用资源状况、社会经济状况、生产经营状况的各种数据进行及时的更新。如造林、抚育、采伐、道路建设等各种经营活动对资源的变化都可以随时利用GIS管理起来,随时都有反映现状的信息,做到决策方案的真实可靠。

(3) 数据检索和输出:利用GIS可以随时制作输出各种专题图和有关表格。它可以比传统手工制作的地图和表格提高效率几倍至几千倍甚至上百倍的效率。也可以在几分钟甚至几秒钟之内查询到所要的数据并以不同方法(地图、表格、多媒体)的形式表现出来。随着以后技术投入,还可以用仿真和虚拟现实的方式将信息直观的提供给决策者。

2. 林火扑救指挥和时实监测

GIS 在迅速反映管理辖区的有关信息,并将信息提供给指挥者。

(1)与遥感卫星的结合:利用人造卫星搭载遥感仪器可以探察包括森林、土地、环境和其他地球资源和大气现象。他形象面积大,成象迅速、成本低廉,能随时监测林火的发生和林火的动态变化。近几年在我国森林防火管理工作中发挥了巨大作用。但由于精度相对来说很低,在某些应用中还具有很大的局限性,在具体林火的扑救方面表现出不足。如结合GIS就可以将这一个缺陷弥补,并可产生不可估量的效果。 GIS可以将遥感图象与已有的各种专题地图进行匹配,将遥感的图象与各种专题地图叠加在一起,也可以将根据图象上火点的位置在地图上准确定位,并反映周边的资源和社会经济状况。由此可以判断造成灾害的可能性,以及造成灾害的后果 。

(2)与GPS的结合:GPS-全球定位系统在近几年国内外发展和应用十分迅速。它是由均匀分布的24颗空间卫星不断地单向传输住处到用户的GPS接收器,根据卫星的位置,定位精度可以达到100米至毫米。由于它可以在全球任何地方,任何时间,任何气候都可以接收并定位,故对我们林火管理工作的开展产生不可估量的影响。GPS图的制作 通过GPS可以将地理位置转化成GIS的数据格式并输入到GIS中,通过GIS来产生地图,如过火区边缘、交通道路、防火隔离带都可以用GPS将其采集到GIS中。GPS可以在野外采集到的地理位置转化成点、线或多边形数据。GPS与扑火队伍和运载配备GPS和相应的通讯设施后,就可以将队伍行进的位置和路线及时传输到指挥部的GIS系统之中,GIS就可以准确地定位到地图之中。从而就可以对行动的方向,位置,到达的目标地及时的纠正和调整。

(3) GIS了望台的结合进行林火定位:根据了望台的观测情况和数据传输到GIS系统后就可以采用交会方法将林火的位置定位在地图上。

(4) 现场报告与林火的定位:GIS具有丰富的查询功能,对于现场报告的模糊信息可以利用GIS模糊查询的功能,对森林火灾的发生位置进行定位,也可以直接报告经纬度的数据或大地坐标数据在GIS中的地图上将林火定位,并将其他相关的数据显示给指挥者。

(5) 最佳路径的确定:GIS可以根据交通道路的分布情况,以及扑火队伍的实际位置和要到达的目的地的信息,自动计算出最佳的行进路线。次佳行进路线以及达到目的地所需的时间,并以图形和数学的形式提供给指挥者。

(6) GIS与通讯网络的结合:通讯可以将GIS系统形成具有活力的指挥中心的信息进行快速更新,决策方案能及时发递。GIS结合通讯技术,将变成GIS为中心枢纽的信息网,从各个方面以各种途径传递各种信息,GIS可以将此统一的管理协调起来。具体来说有以下几个传递途径。

I.遥感数据的通讯传输

II.气象数据的通讯传输 III.GPS数据的通讯传输

IV.与上级指挥机构的数据传输

V.横向联合机构数据交换的数据传输

VI.上级相关部门的数据传输

3. 林火的预测预报

由于GIS能将不同的信息源进行统一管理和综合分析,因而将更有利于进行林火发生,发展进行曲分析并且最形象,直观的形式将林火的火险分析提供给管理者。再及GIS林火预测预报的过程是:

接收气象数据选用火险等级分析模型综合资源气象和地形地貌数据进行综合分析得出火险等级数据图形显示或输出火险等级分布图发出警告信息。

火险等级区划有宏观和微观的不同层次,宏观预报是根据不同区域各气象台站观测的数据和区域植被的生长特点来预测火险等级指数,如省火险等级分布,全国火险等级分布,微观火险等级预报具体可落实到山头地块。预测的结果具体详细,但需要的数据量大。

4. 林火设施的布局分析

(1) 了望台布局分析:利用地形图和了望台站网的分布特点,可计算出盲区(了望台不可见的山头地块)、 定位区(可以利用不同了望台定位的地块)和不可定位区(只有一个了望台可见)在需要建立或增设了望台站的地区可以利用GIS设计观察覆盖面大,盲区小的了望 台分布方案。

(2) 交通道路布设:根据目前的林道分布的现状和林火火险等级的分布图以其森林经营的要求利用GIS可以设计出既有利于社会经济要求,又利于林火快速扑救的林区交通道路的设计方案。

(3) 防火隔离带的布设:利用GIS所表现的综合治理信息可以直观在地图上设计出经费节省效果佳的防火隔离带。

5. 其它

(1) 火灾折算;对过火面积、蓄积损失、经济损失,以及在扑火过程中的各种经济投入能快速并准确地统计计算。

(2) 灾后处理:火烧迹地的清理,造林规划

(3) 火行为分析

(4) 计划烧除

(5) 总体规划 由于GIS的特点它的功能和方法正不断在森林防火管理的工作中得以应用。

五."3S"技术在林业中的应用及展望

"3S"技术中,作为单项的GPS、RS、GIS在林业中已各自取得辉煌的成就,例如,GPS用于飞播造林辅助导航,样地野外定位,伐区测定边界和面积,林业工程测量等,取得良好的经济效益。RS在我国林业中的应用更是令人瞩目,"三北"防护林遥感综合调查在两年时间查清了占全国60%面积的"三北"地区森林、土地、草场 等再生资源的数量,并对"三北"的生态环境进行了评价。使国家有关部门在短时间里掌握了如此大面积的资源状况及变化情况,对人迹稀少、常规方法难以调查的地区,RS更显其威力,西藏自治区森林资源调查就是用遥感技术完成的。

GIS的应用也由当初的简单查询和制图制表发展为森林经营管理的重要工具,除了完成常规的数据管理功能外,可方便地在空间属性数据基础上建立生长、预测、经营、决策等专业模式,通过对各种经营过程进行模拟比较和评价,选择出最优经营方案,并通过与RS的结合作出了许多区域性的森林资源、土地资源的动态化监测。

随着"3S"技术的日益成熟和实用化,其具有实时或准实时获取信息、处理信息的能力,必将给林业生产开拓一块崭新的天地。从"3S"技术的特点和林业生产的内容分析,可以预见,"3S"技术将对林业产生以下影响:

1. 改变以往的林业调查作业方式。由于"3S"技术能快速、实时地获取地面三维信息,省去了以往图像繁重的校正工作及手工作图的作业方式,人工劳务介入量大大减少,作业步骤变得简单,周期缩短,成本成倍降低,整个过程将以自动化作业为主。

2. 对林火、病虫害等灾害事件监测能力大大增强。我国进行了机-星-地航空遥感试验,已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。

3. 快速编制各种林业专题图件。以往林业制图,由于遥感数据定位困难,人工劳务介入量大,地形图成了编制其它图件的基本图,使得林业专题图的编制费时费力,在一些无地形图的地区更是无法进行。利用"3S"技术可以不受时间、地域的影响,利用其获取的直接地学编码图像,直接输出包括地形在内的各种专业图件,编制时间大大缩短,精度也有了较高的保证。

4. 有利于建立现代的国家森林资源监测体系。随着我国经济发展及社会环境意识的增强,传统的森林资源监测体系已不能完全适应社会经济可持续发展的需要。利用"3S"技术建立森林资源监测体系易于克服传统监测体系的缺陷,做到: 1)动态监测森林资源的空间分布信息;

2)不仅对国家及大区域的森林资源进行宏观监测还能对局部微观区域的森林资源变化进行监测;

3)在监测内容上,不仅对森林资源数量进行监测,更能加强对生态环境信息的动态监测; 4)在数据更新方面,利用"3S"技术的实时或准实时功能,能更好地完成监测体系的数据更新

第8篇:3S技术与新课程地理教学

摘要:“3S”技术是英文遥感(RemoteSensingRS)、地理信息系统(Geographical information System GIS)、全球定位系统(Global Positioning System GPS)这三种技术名词中最后一个单词字头的统称,这三者之间紧密联系在一起,遥感技术是信息采集(提取)的主力;全球定位系统是对遥感图像(像片)及从中提取的信息进行定位,赋予坐标,使其能和“电子地图”进行套合;地理信息系统是信息的“大管家”为3S技术的核心。目前3S技术是解决人口、资源、环境及经济发展等重大地理问题的重要手段和关健技术。因此,《普通高中地理课程标准》要求新的高中地理课程在必修、选修模块中必须介绍有关3S的知识,这是课程内容本身的要求。

关键词:3S技术新课程地理教学

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)06-0154-01

3S技术是地理课程独特的辅助教学技术。目前,中学生普遍不喜欢地理课,《普通高中新课程试验监测报告》显示:在七门学科当中,地理仅排在物理之后,居于第二难学课程,造成这一结果的一个重要原因是目前地理课程教学手段落后,在中学地理教学过程中,大多数教师仍然偏重如何辅助学生记忆,其手段仍然是以地理挂图和幻灯片等作为辅助工具,学生感到枯燥无味,因而教学效果不甚理想。因此地理教学改革的一个重要课题是使课堂教学整体优化,将信息技术引入地理教学,是改革教学方法和教学模式的重要途径之一,结合地理学科的特点,将信息技术中的高端3S技术用于地理教学,是地理教学发展的必然。下面以一些具体实例说用3S技术在地理教学中的应用。

一、GIS技术及其在地理教学中的应用

地理信息系统是20世纪60年代中期才发展起来的新技术,至今已40多年,始终发展迅猛。国内外学者由于对GIS技术研究视角、应用目的的不同,所给出的定义也不尽相同,但都认为GIS具有数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本功能。目前,GIS广泛应用于国民经济的各行各业,如环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

在中学地理教学中,GIS技术可将复杂的自然景观、地理现象的空间分布甚至抽象的概念用三维的、动态的、直观的方法方式表现出来,将地理教学中不易明察与掌握的内容通过虚拟场景来展现,提高教学效果,下面以地貌演变为例进行应用分析。

地貌教学是中学地理教学的基础内容,在地貌教学中,褶皱和断裂的形成是比较抽象的内容。传统的平面、静态的教学方法难以达到满意的教学效果。使用 GIS技术的真三维显示与动态模拟功能,模拟岩石受力及相关地貌的形成过程与结果,如岩石受到强大压力和张力时会发生断裂,并沿断裂面有错动或位移的现象,相对上升一侧地貌表现为断裂山或高地,相对下沉的岩石地貌表现为裂谷或低地。受内力作用,岩石在水平方向上受挤压导致褶皱;受外力作用,背斜中心岩石易被侵蚀形成谷地,向斜中心岩石坚固不易被侵蚀形成山,形象地展示了“背斜成谷,向斜成山”的过程。GIS技术把漫长的地貌历史演变过程在瞬间完成,使学生对所学知识有较形象的理解。

二、RS技术及其在地理教学中的应用

遥感是20世纪60年代发展起来的对地观测的综合性技术,它是指应用探测仪器,不与探测目标接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。经过40多年的发展,遥感技术已成为一种影像遥感和数字遥感相结合的先进、实用的综合性探测手段,被广泛应用于资源、环境、地质、地理、气象、海洋、农业、林业及军事侦察等各个领域。在中学地理教学中,RS技术可广泛地应用于辅助教学,提高教学效果,下面以利用遥感辅助讲授全球环境生态问题为例进行应用分析。

通过遥感监测案例及其影像,帮助学生对地球环境进行立体观察,帮助认识全球环境的整体性与变化过程。例如,利用遥感影像帮助学生了解全球温度变化、温室效应。美国宇航局(NASA)以遥感手段获得全球臭氧的分布,每年在网络上发布南极臭氧浓度分布合成图,这些材料是辅助讲授全球臭氧分布及异常变化等全球变化的极好素材。另外利用遥感在全球植被覆盖变化监测、地球大气监测等应用案例与影像,可以辅助讲授环境变化;利用遥感在城市环境问题、城市水体污染、城市大气污染等监测的案例与影像辅助讲授环境问题。

三、GPS技术及其在地理教学中的应用

全球定位系统(GPS)是美国国防部为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的,于20世纪70年代初开始设计、研制,1993年6月建成。GPS主要由空间星座、地面监控系统和用户接收机三大部分组成,空间星座包括21颗工作卫星和3颗备用卫星,分布在6个等间隔的轨道面上,每个轨道面上分布4颗卫星,卫星轨道接近圆形,运行周期为11小时58分,地面上每个观测站上每天出现的卫星分布图相同,这样的布局保证了在地球上和近地空间任意一点、任意时刻均可至少同时观测到4颗GPS卫星。GPS具有全球地面连续覆盖、功能多、精度高、实时定位速度快、抗干扰性能好、保密性强、全天作业、操作简便等优点,目前在精确导航和精确定位方面得到了广泛应用。在中学地理教学中,GPS的辅助作用没有GIS、RS广泛,下面仅以借助GPS辅助讲授制图、交通、气象等为例说明其在教学中的应用。

具体地说,GPS可以辅助讲授地图、计算机制图的发展;辅助讲授现代农业的发展(例如,GPS在“精细农业”中的应用);辅助讲授现代交通的发展(例如,GPS在智能交通中的自动导航作用);辅助讲授天气与气候(例如,GPS在大气物理观测中的应用);辅助讲授地球研究进展(例如,GPS在地球勘探、变形监测中的应用);辅助讲授海洋地理(例如,GPS在远洋航线设定与监测、船只调度与导航、海洋救援、海平面升降监测等的应用);辅助讲授宇宙、太空知识(例如,GPS在飞机导航、航空遥感控制、卫星定轨、导弹制导、航空救援等的应用)等。

参考文献

[1]胡召才. 3S技术及其在中学地理教学中的应用[J]. 少儿科学周刊:教育版, 2013(10):74-74.

第9篇:迎接3S检查团总经理致辞(拟)

尊敬的各位领导、专家:

你们好!

首先,由我代表大连基地全体员工对各位领导、专家莅临我司指导3S管理工作,表示最诚挚的欢迎。

为了做好3S管理工作,大连基地全体同仁严格按照3S标准要求,不断完善自身工作,现已初见成效。但是受设备、场地等客观因素影响,肯定还有需要进一步完善的地方。因此,恳请各位领导、专家对我们的工作能够认真检查,并提出宝贵意见。对此,我们一定虚心接受并表示衷心感谢,同时按照你们的指导意见从自身认真查找原因,从而进一步改善提高。

最后,预祝各位领导、专家在大连基地的3S检查指导工作过程中心情愉快,一切顺利。

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