“3S”技术
“3S”技术是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通信技术相结合,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的总称。
早期的“3S”是遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的统称,后期随着全球导航卫星技术的蓬勃发展,尤其是我国北斗卫星导航系统的问世,单纯用GPS来代表全球导航卫星系统已经不合适,学术界开始逐渐用GNSS来替换GPS。GNSS,全称Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统,用来泛指所有的卫星定位系统,其中包括中国的北斗(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)、欧盟的伽利略(Galileo)。
第一个“S”——遥感(Remote Sensing,RS),是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息,通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理,从而对地表物体和现象进行远距离探测和识别的技术。比如通过卫星遥感影像可以监测森林覆盖面积变化、农作物生长情况等。目前我们最常用的是卫星遥感技术和航空遥感技术。
第二个“S”——全球导航定位系统(GNSS),其工作原理是空间距离后方交会,主要用于确定地球表面任意一点的三维空间位置,包括经度、纬度和高程。由于它可以全天候工作、以及定位精度高、效率高,广泛用于野外测绘、汽车导航等领域。
第三个“S”——地理信息系统(GIS),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。比如城市规划中利用GIS分析土地利用现状等。
“4D”产品
“4D”产品是指数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、数字线划地图(DLG)和数字栅格地图(DRG)。
第一个“D”产品——数字高程模型(DEM),是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,主要用于描述地形起伏。它可用于制作透视图、断面图,进行工程土石方计算、表面覆盖面积统计,用于与高程有关的地貌形态分析、通视条件分析、洪水淹没区分析。
第二个“D”产品——数字正射影像图(DOM),利用航空相片、遥感影像,逐像元纠正,按图幅范围裁切生成的数字正射影像数据集。它的信息丰富直观,具有良好的可判读性和可量测性,从中可直接提取自然地理和社会经济信息。
第三个“D”产品——数字线划地图(DLG),是现有地形图上基础地理要素的矢量数据集,并且保存各要素间的空间关系和相关的属性信息,如居民地、交通线等。
第四个“D”产品——数字栅格地图(DRG),是根据现有纸质、胶片等地形图经扫描和几何纠正及色彩校正后,形成在内容、几何精度和色彩上与地形图保持一致的栅格数据集。数字栅格地图的技术特征为:地图地理内容、外观视觉式样与同比例尺地形图一样。它可作为背景与其他空间信息相关,用于数据采集、评价与更新,与DOM、DEM集成派生出新的可视信息。
延伸:
现有的4D产品已经慢慢不能满足空间信息服务的需求,于是引入了第五个“D”产品——可量测实景影像(DMI)。它是指一体化集成融合管理的时空序列上的具有相片绝对方位元素的航空航天地面立体影像的统称。它不仅直观可视,而且通过相应的应用软件、插件和API让用户按照其需要在其专业应用系统进行直接浏览、相对测量、绝对定位解析测量和属性注记信息挖掘能力,而具有时间维度的DMI在空间信息网格技术上形成历史搜索探索挖掘,为通视分析、交通能力、商业选址等深度应用提供用户自身可扩展的数据支持。