3S地质调查技术

3S技术是英文遥感技术（Remote Sensing,RS）、地理信息系统（Geographical information System, GIS）、全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）这三种技术名词中最后一个单词字头的统称。近年来，由于3S技术的系统化与数字化，有效地提高了地质调查工作效率与水平，受到了越来越多的重视（王永等，2000）。

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其中，全球导航卫星系统是一种空间无线电定位系统，包括一个或多个卫星星座，为支持预定的活动视需要而加以扩大，可为地球表面和地球外空任意地点用户提供24小时三维位置、速率和时间信息。GNSS核心组成部分目前主要有：美国的全球定位系统（Global Position System,GPS）、俄罗斯的全球轨道导航卫星系统（即轨道导航系统）（GLONASS），以及伽利略定位系统（Galileo Positioning System）和我国的北斗卫星定位系统（BD System）。

（一）图像解译

综合地质调查工作应建立在遥感地质调查基础上，采用SPOT图像和TM 图像的复合图像为信息载体，根据影像可解译程度，进行分类分区的航天遥感地质调查。该方法效率高，成本低；同时，充分利用卫星图像的宏观性和高分辨率特性，使RS、GPS和GIS技术得到了有机地结合，提高了调查精度，成果具有数字化和软盘化的特点。

遥感图像解译详见第四章。

（二）野外调查

按照综合地质调查的主要内容进行分类记录与统计，基于GPS精确定位、GIS数据化与集成化功能，开展野外综合地质调查工作。数字化综合地质调查可使用的野外数据采集器是由野外数据采集设备和野外数据采集系统组成的计算机系统。

1.野外数据采集器

野外数据采集器是集3S技术为一体的用于获取野外地质调查各类数据的小型手持式计算机设备，目前采用嵌有GPS、可以运行PLAM OS或Windows CE、并装入了野外调查数据采集系统和数字地形图的掌上或平板电脑作为野外数据采集器。在数字填图和区域地质调查（填图）中得到广泛应用，能够极大提高综合地质调查水平与效率。

野外调查数据采集系统，是以PRB数据模型的能够在掌上电脑运行的计算机软件系统，野外数据采集系统底层可在不同PPC,HPC和平板电脑上运行，具有运行效率高，稳定等特点。在CE平台上，实现了数字填图所需GIS基本功能（GPS定位、路线采集、素描）；具有先进的数据组织和压缩技术，一次可以调入符合野外调查的整幅国际分幅地理数据和其他数据；实现遥感影像在Windows XP/NT/2000与Windows CE一体化的配准，其在掌上机的图像压缩比达1∶10，遥感图像及各种数据与数字填图系统的一体化整合；系统满足区域地质调查技术规范要求，覆盖区域地质调查全过程。

2.数字填图技术

PRB数字填图技术是从计算机野外数据采集技术研究的现状和存在的问题人手，在确定地质填图空间数据表达的基础上，遵循地质填图工作的规律，在不约束地质学家思维的前提下，既能满足计算机处理的需要，又能保证取全、取准各项地质观测数据。开创了区域地质调查全过程的数字化地质填图时代。

PRB数字填图过程实质是将常规的地质点（Point）作为“实体点”、分段路线（Routing）为“网链”、点和点间界线（Bound）为“全链或几何拓扑环”的数据模型和组织方式，对野外观测的对象及过程的描述进行定义、分类、聚合和归纳，分层并结构化存储在空间数据库中。

（三）数字化制图

随着计算机技术的飞速发展，出现了数据库管理和计算机辅助制图技术，为基础地质工作注入了新的生命力，地理信息系统的应用使地质勘查工作出现了质的飞跃，使图形信息和各种专业信息的利用的深度和广度大大增强。利用计算机实现地质制图过程的自动化，形成现代化数字制图流程，可实现地质图件的数字化.建立图形和属性数据相结合的数据库，实现地图数据分层管理；可灵活对地图信息进行查询、编辑、统计和分析。借助相关的计算机制图软件，缩短了地质制图的修编周期，提高了地质图件的应用价值。较常用的软件如ArcGIS、MapGIS软件等。

三调成果什么时候应用？

时间：2017年10月8日启动，以2019年12月31日为标准时点，2020年全面完成第三次全国国土调查工作。

一、目的

全面细化和完善全国土地利用基础数据，掌握详实准确的全国国土利用现状和自然资源变化情况，进一步完善国土调查、监测和统计制度，实现成果信息化管理与共享，满足生态文明建设、空间规划编制、供给侧结构性改革、宏观调控、自然资源管理体制改革和统一确权登记；

国土空间用途管制、国土空间生态修复、空间治理能力现代化和国土空间规划体系建设等各项工作的需要。

二、任务

实地调查土地的地类、面积和权属，全面掌握全国耕地、种植园用地、林地、草地、湿地、商业服务业、工矿、住宅、公共管理与公共服务、交通运输、水域及水利设施用地等地类分布及利用状况；细化耕地调查，全面掌握耕地数量、质量、分布和构成；开展低效闲置土地调查，全面摸清城镇及开发区范围内的土地利用状况；

同步推进相关自然资源专业调查，整合相关自然资源专业信息；建立互联共享的覆盖国家、省、地、县四级的集影像、地类、范围、面积、权属和相关自然资源信息为一体的国土调查数据库，完善各级互联共享的网络化管理系统；

健全国土及森林、草原、水、湿地等自然资源变化信息的调查、统计和全天候、全覆盖遥感监测与快速更新机制。

扩展资料：

国务院第三次全国国土调查领导小组办公室下发通知并发布《第三次全国国土调查统一时点更新暨2019年度土地变更调查实施方案》（以下简称《实施方案》），要求开展第三次全国国土调查统一时点更新工作，以全面完成“三调”，保证调查成果的统一性，并在此基础上开展2019年度土地变更调查。

《实施方案》明确，“三调”统一时点更新的主要目标是在初始调查成果基础上，通过全面内外业补充调查，将“三调”成果反映的国土空间利用状况更新到2019年12月31日统一时点上，满足国民经济和社会发展对于国土利用基础数据的需要。

2019年度变更调查的主要目标是在“三调”统一时点调查成果基础上，比对近两年年度遥感监测成果和相关管理备案信息，掌握2019年度耕地和建设用地等重要地类的利用变化情况，满足当前土地管理需要。

参考资料：

中国政府网-第三次全国国土调查

中国政府网-第三次全国国土调查

遥感调查中GIS的应用

在遥感调查中，地理信息系统的应用主要有三个方面: ①遥感数据预处理; ②遥感数据分类; ③遥感制图。

1. 遥感数据预处理

在遥感数据几何校正时，通常是以地理信息系统中的地图为基准，通过选取控制点的方法，对遥感图像进行几何校正。此外通过地图与遥感图像的叠置，还可以切割出所需区域的遥感数据。

遥感数据的辐射校正除了校正由于大气引起的辐射畸变及传感器引起的辐射畸变外，在地形起伏较大的地区，为了消除地形对影像的影响，需要利用地理信息系统中的 DEM( 数字高程模型) 数据对遥感数据进行辐射校正。

2. 遥感数据分类

GIS 在遥感数据分类中的应用主要是利用系统中各种辅助数据参与分类，最常用的辅助数据是地形数据，另外还有土壤、植被、森林等各种专题图数据。

遥感专家很早就认识到辅助数据在遥感图像分类中的重要性，因此发展了很多利用辅助数据提高分类精度的方法，如 Fleming 和 Hoffer ( 1979) 利用观察到的土地覆盖与坡度、坡向、高程的关系，显著提高南落基山地区 MSS 森林覆盖制图精度; Cibula 和 Nyquist( 1987) 在利用 MSS 数据对华盛顿奥林匹克国家公园进行土地覆盖分类时，利用地形和气候数据使分类数从 9 类增加到 21 类，总精度达到 91. 7%。

辅助数据在遥感数据分类中的应用有如下几种方法:

( 1) 辅助数据作为逻辑通道和各波段光谱数据一起参与分类。这种方法比较简单，但由于在监督分类中，分类特征必须满足正态分布，而大多数辅助数据往往不是正态分布，因此该方法的应用不是很多。

( 2) 应用辅助数据分层估计各类地物出现的先验概率。最常用的是根据 DEM 数据和代表不同地面类别的样区数据，统计各主要地物的垂直分布特点，继而按高程数据把研究区域划分成若干高程带，分别对每一高程带的遥感影像进行分类处理，最后把各高程带的分类影像叠加，形成整个研究区域的分类结果。

( 3) 应用辅助数据对光谱分类结果进行后处理。遥感图像上经常有异物同谱现象，一些地类从光谱上难以区分，但它们在空间分布上往往具有不同的特征，因此可以通过辅助数据加以区分。美国在利用多时相 AVHRR 数据进行美国本土的土地覆盖调查时，首先利用非监督分类进行聚类，得到 70 个类别，然后与辅助数据 ( 包括高程、生态区、无霜期等) 叠置，分析每一类中各个辅助数据的直方图，对直方图中明显有多于一个峰值的类别利用辅助数据进一步分类，最后得出 189 个类别。

3. 遥感制图

GIS 和遥感制图的结合经历了由低级阶段向高级阶段的发展过程。最早的结合是把遥感像片经目视判读和处理后编制成各种专题稿图，然后数字化输入地理信息系统，并借助计算机编辑和输出专题信息。这一过程中，由于目视解释随意性较大，必然会影响制图的质量。目前，GIS 支持由遥感数字影像自动提取专题信息，这极大地提高了遥感空间信息专题制图质量。遥感影像通过地理信息系统的图像处理功能，不仅可以修编地形图，而且可以把各种制图要素尽可能予以最大程度的显示，为专题地图提供可靠的信息保障。利用GIS 叠置功能进行遥感影像与地理数据的信息复合，可确定制图目标结构之间的相互关系，这样就可以大大地增强作业人员的判读能力。如地图上除了类型界线外，还需要有行政界线、注记等要素，这些要素往往不能直接从遥感数据中得到，一些道路、河流由于分辨率的限制，也不能从遥感数据中提取出。为了使分类结果能以地图形式输出，需要采用信息覆合的方法，把地理信息系统中的行政界线、注记等要素叠加到分类结果图上，从而形成完整的地图。

另外，RS 与 GIS 结合，使遥感制图从人工调绘、解释、转绘、编绘、印刷等传统工艺走向了利用 GIS 进行遥感图像处理和机助制图，从而大大地提高了遥感制图的速度和质量。

复习思考题

1. 什么是信息? 什么是地理信息? 两者有何不同?

2. 什么是信息系统? 分哪几类?

3. 什么是地理信息系统? 它有哪些特征?

4. GIS 由哪几个主要部分组成? 它的基本功能有哪些?

5. GIS 按内容分为哪几类?

6. 遥感与 GIS 的结合方式有哪些?

7. 遥感调查中，GIS 的应用主要有哪些方面?

三维GIS技术是什么?

随着三维GIS技术的应用愈加普及，在智慧城市经济发展，市场监管，社会治理，公共服务，环境保护等行业领域利用三维可视化技术GIS+BIM模型优越的可视化3D空间展现能力，以三维模型为载体，将各种零碎、分散、割裂的信息数据，以及建筑运维阶段所需的各种机电设备、物业管理、安全管理参数进行一体化整合的同时，进一步引入建筑的日常设备运维管理功能，形成基于BIM的建筑空间与设备运维、安全监控、品质管理的能力。

广州千越飞鸿科技有限公司 结合实际运维管理的需求，基于GIS+BIM大数据的智能化建筑运维管理系统应运而生。智能化建筑管理平台借助于3DGIS、BIM、物联网等信息技术，将智能化、机电、安全、品质、资产、物业管理、节能管理、对外展示等多角度的系统与建筑三维模型及管理需求进行一体化整合。最终建设目标通过对各系统的集成统一，建立建筑主题数据库，为智慧园区提供可靠的设备运维分析、安全管理监控、品质运管理、资产信息化管理、物业管理服务、节能管理、信息化决策等一系列专业性服务。

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