13S技术概述

3S技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的合称，是集空间技术、传感器技术、卫星定位导航技术、计算机技术、通信技术等于一体的先进技术

(1)RS的特点和应用。RS是在远离目标、与目标不直接接触的情况下判定、测量并分析目标的性质，具有探测范围大、资料新颖、成图速度快、收集资料方便等特点，通过真实性、直观性、实时性的高精度遥感图像，作为城市规划数据获取和更新的主要途径。一是制作4D产品（DOM、DEM、DRG、DLG），用于规划底图和专题图件制作；二是实时监测和动态获取土地现状信息，为土地规划提供辅助支持；三是通过遥感图像特征分析，为水质、土壤、污染等环境监测提供有关资料及数据；四是通过不同时态的数据分析，可全面、系统地研究城市发展轨迹和时空变化规律。

(2)全球定位系统的特点和应用。GPS具有实时性、观测时间短、可靠性高等特点。一是通过GPS静态测量，可以高效高精度地进行计划测量图的控制测量二是通过RTK，可以结合RS效率高的控制点测量三是计划地形图的测量和地理信息的获得。

(3)GIS的特点和应用。GIS是指在计算机软硬件的支持下，对地理信息进行输入、存储、查询、运算、分析、表达的技术系统，在城乡规划过程中，主要对规划相关数据进行存储和管理，将GIS空间分析功能与城市规划模型相结合，为规划提供直观的显示和分析功能，为规划提供辅助的决策支持，实现三维可视化，为动态城市规划和管理提供技术支持。

全球定位系统和RS技术的有效使用可以准确快速地获取和更新地理空间数据，和管理提供调查基础图、计划地形图等数据，通过多种传感器和遥感分析技术，可以提供更丰富的参考信息和更直观的表现形式，通过GIS有效地整合和集中管理空间信息和人文、社会、经济等信息

23S技术在水文和水资源工程中的应用

2.1在区域水资源管理

以GIS技术为导向建立水资源管理信息系统，可在第一时间为水资源管理提供全面准确的信息支持。中国学者以Mapinf为开发平台，将中国流域内的所有河流和附近的行政区划、水文展望和重要城市纳入检查范围，成为有机的整体，在此基础上构建中国水文网站管理信息系统，提高中国水文管理水平，优化水文展望。目前，相关研究人员在使用ArcSDE/Ar-cInf时，对水文空间流域的信息分布式和多级存储结构。作为GIS平台，建立数字流域空间信息系统，利用河流水资源管理。目前，在GIS支持下完成了特定的河流水资源管理系统，可以实现城市水资源利用的定量模拟、科学有序管理和计算。近年来，GIS技术的新发展状况与通常的决策支持系统有机结合，该系统的优势在于具有广阔的应用前景，对未来的使用具有一定的推进作用。

2.2流域面雨量计算

区域降雨参数是区域水文水资源管理基础之一，是区域内水资源管理、城市供水、防洪、水库调度的重要决策依据。计算流域面雨量的方法有很多，包括三角形的方法，逐步修正格点法等雨量线法、泰森多边形法、计算平均法。大量实践证明，这些方法的正确性在一定条件下满足了实际需求。总之，区域内站点的密度会影响面雨量的计算精度，站点的密度越高，精度越高。流域面积小，地形比较平整，站点分布均匀，雨量资料齐全时，使用算术平均法计算面雨量更方便实用。等雨量线法精度较高，但操作更复杂，依赖于分析技术，日常使用不方便。格点方法可以反映降水的连续性，但其操作复杂，效率低。在GIS技术的应用大大弥补了流域降雨量传统方法的缺点。

2.3地表和土壤水分的监测

地表对于径流的形成以及地面能量的分布有着十分重要的影响，土壤含有的水分包含了地下水、地表水、地表能量。由于地表所具有的特点比较复杂，通过使用遥感技术识别和分类地表，对于识别水体的特点，提高土地资源利用率起着非常重要的作用，在水文变化的过程中，最明显的表现形式是土地使用和土地霸权发生的变化，使用遥感技术可以有效地监视这两者的变化，地表的特征有植被信息、地表的发射率、地表的实际温度和反射率等重要信息

2.4监测小流域洪水

可使用DEM数字高程数据，建立小流域洪水预报系统，该系统应包括预报计算、查询计算结果、降雨场次分区、查询基础数据、电子地图查看等。另外，建立洪水警报系统，根据降雨数据预测流量，预测未来降水，做好防御准备。需要收集DEM数据和地区内的电子地图信息等。固定流域应根据当地地形计算流通和分布，根据降雨强度分析回流时间，计算概率密度。建立模型后，需要进行DEM处理，首先需要填充凹陷点，进行堤防处理，图形中画出堤防，然后在DEM位置提高堤防位置。还有，需要处理水库、河道，在地形图上，描绘平原、河道，然后降低DEM相应位置高程。通过DEM可以确定断水形状，根据断水形状，计算流速，可以使用抛物线、三角形、矩形等形式。另外，使用模型，模拟河段的动态。实时预报，预报河段、水库流量、河网节点等，有效防洪效果。

2.5水土维护和水库砂土堆积调查

近年来，随着现代遥感技术的发展和水土维护领域的应用，实现了定量或定量与定量相结合的侵蚀评价，地理信息系统技术为广泛的空间分析提供了快速准确的技术手段，人们可以利用矢量和格栅两种空间数据分析侵蚀因子的属性、数量值及其空间分布，评价侵蚀的类型、程度、不同类型、不同程度侵蚀的分布规律。这深化了技术、方法、理论上区域土壤侵蚀监测的研究。

3S技术的应用促进了水资源领域的发展，同时水资源领域对3S的需求也促进了3S的发展。3S技术性充分融合了RS、GPS高速实时信息获取能力和GIS强大的数据处理和分析能力，有效地进行水资源信息的收集和处理、分析，为水资源管理决策提供强大的基础信息资料和决策支持。

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