3S技术在环境科学中的应用

《3S技术在环境科学中的应用》可作为高等学校环境科学与：工程专业本科生教材，也可作为环境科学与工程专业研究生以及从事环境保护与管理等相关工作人员的参考书。

第一章 遥感基础理论

第一节 遥感概述

一、遥感的概念

二、遥感技术的发展

三、遥感的分类

四、遥感技术的特点及遥感技术系统的组成

第二节 遥感信息的获取

一、遥感的物理基础

二、遥感的成像原理

三、遥感图像的特征

第三节 遥感数字图像处理

一、遥感图像校正

二、遥感图像增强和变换

三、多源数据融合

第四节 遥感图像解译

一、遥感图像目视判读

二、遥感数字图像计算机分类

三、定量遥感反演

第五节 遥感前沿技术

一、高光谱遥感

二、热红外遥感

三、微波遥感

思考题

第二章 全球定位系统与地理信息系统

第一节 全球定位系统

一、全球定位系统概述

二、坐标系统和工作原理

三、全球定位系统的特点与用途

第二节 地理信息系统

一、地理信息系统概述

二、地理信息系统常用功能介绍

第三节 3S集成技术

一、遥感与地理信息系统的集成

二、全球定位系统与地理信息系统的集成

三、全球定位系统与遥感的集成

四、3S技术的集成

思考题

第三章 3S技术在大气环境中的应用

第一节 遥感技术在大气环境中的应用

一、大气监测中的遥感技术

二、遥感技术在大气监测中的应用

三、遥感技术在地表温度监测中的应用

四、遥感技术在气象预报中的应用

第二节 全球定位系统在大气环境中的应用

一、全球定位系统研究大气水汽含量的基本原理

二、全球定位系统反演水汽在天气预报中的应用实践

第三节 地理信息系统在大气环境中的应用

一、地理信息系统在城市大气环境规划管理中的应用

二、地理信息系统在环境影响评价中的应用

思考题

第四章 3S技术在水资源与水环境领域中的应用

第一节 遥感技术在水资源和水环境研究中的应用

一、遥感在地表水资源研究中的应用

二、遥感在地下水资源研究中的应用

三、遥感在水环境污染监测研究中的应用

第二节 地理信息系统在水资源和水环境领域中的应用

一、地理信息系统在流域水资源信息管理中的应用

二、地理信息系统在水利水电工程管理方面的应用

三、地理信息系统在洪水预报与灾情评估中的作用

四、地理信息技术在水污染规划控制中的应用

第三节 3S技术在水资源和水环境研究中的应用实例

一、湖泊污染的遥感监测应用实例

二、基于地理信息系统的流域水资源管理系统应用实例

三、地理信息系统在地下水环境预警中的应用

思考题

第五章 3S技术在海洋环境中的应用

第一节 海洋环境概述

一、海洋概述

二、海洋在全球环境中的作用及海洋污染

三、海洋环境信息的特点与3S技术应用的优越性

第二节 遥感技术在海洋环境中的应用

一、海洋遥感简介

二、海洋遥感的特点

三、海洋遥感的主要应用

四、应用实例

第三节 地理信息系统在海洋环境中的应用

一、海洋地理信息系统

二、地理信息系统在海洋环境中的应用

三、应用实例

思考题

第六章 3S技术在森林及草地生态系统中的应用

第一节 3S技术在森林生态系统中的应用

一、森林生态系统简介

二、3S技术在森林生态系统中的应用

三、应用实例

第二节 3S技术在草地生态系统中的应用

一、中国草地生态系统

二、3S技术在草地生态系统中的应用

思考题

第七章 3S技术在土地利用/土地覆盖变化研究中的应用

第一节 土地利用/土地覆盖变化研究概述

一、土地利用/土地覆盖变化(LUCC)研究背景

二、LUCC的内涵和研究内容

第二节 遥感技术在LUCC研究中的应用

一、LUCC研究中的遥感数据源

二、利用遥感技术对LUCC进行动态监测

三、遥感分类技术在LUCC研究中的应用

四、遥感制图

第三节 地理信息系统在土地利用/土地覆盖变化研究中的应用

一、地理信息系统支持下的LUCC分类

二、地理信息系统与LUCC动态变化分析

三、地理信息系统与LUCC的景观生态格局研究

四、地理信息系统与LUCC时空动态模拟

第四节 3S技术在LUCC研究中的应用——以松嫩平原为例

一、研究区概况

二、LUCC变化动态监测的方法

三、土地利用的分类系统及其解译标志的建立

四、土地利用遥感解译

五、基于GIS的LUCC变化特征分析

思考题

第八章 3S技术在土地退化研究中的应用

第一节 土地退化研究概述

一、土地退化的概念

二、土地退化的分类

三、土地退化的评价方法

第二节 3S技术在土壤侵蚀研究中的应用

一、土壤侵蚀概念

二、土壤侵蚀监测方法

第三节 3S技术在土地荒漠化研究中的应用

一、荒漠化监测

二、荒漠化监测的技术体系

三、全球定位系统与荒漠化监测

四、地理信息系统与荒漠化监测

第四节 3S技术在土地退化研究中的应用实例

一、土壤侵蚀研究应用实例

二、土地荒漠化研究应用实例——松嫩平原土地荒漠化的EOSMODIS研究

思考题

第九章 3S技术在城市环境保护与管理中的应用

第一节 3S技术在城市环境监测中的应用

一、3S技术在城市环境监测中应用的优越性

二、3S技术在城市环境信息采集方面的应用

三、3S技术在城市环境监测中的应用

第二节 3S技术在城市环境质量评价与预测中的应用

一、城市环境质量评价

二、城市环境演变预测

三、城市环境质量评价研究实例

第三节 3S技术在环境规划中的应用

一、3S技术在环境规划中应用的优势

二、3S技术在城市环境规划中的应用

第四节 城市环境信息系统

一、城市环境信息系统的构建

二、城市环境信息系统的功能

第五节 3S技术与数字城市

一、数字城市的含义

二、建设数字城市的意义

三、数字城市建设的基本内容

四、数字城市建设的关键技术

思考题2100433B

全书共分九章，第一、二章介绍遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）的基本理论与技术方法，以及3S集成技术的基本内涵；第三章至第九章结合3S技术在环境科学中的应用实践，分别介绍3S技术在大气环境、水资源与水环境、海洋环境、森林及草地生态系统、土地利用/土地覆盖变化研究、土地退化研究、城市环境保护与管理中的应用。全书内容丰富，系统性强.具有较强的科学性和实用性。

全书分九章，重点介绍地理信息系统的组成、功能及其发展与现状，实用地理信息系统的数据特征、数据来源及数据质量，地理信息系统数据库设计的主要内容和方法，国内外常见的GIS软件及其使用方法，GIS在生态控制中的应用和开发，基于GIS的水污染控制、管理和监测系统，GIS在大气污染控制中的应用，GIS在其他环境控制中的应用，环境虚拟及模型建立对各种环境的主要影响因素。"sup--normal" data-sup="1" data-ctrmap=":1,"> [1]

本书是大学高年级本科生和研究生的学习用书，也可供从事环境科学和环境工程方面的科技工作者、信息资源开发等领域的技术人员参考。

随着RS、GPS、GIS技术的研究应用逐步深度化、广度化发展．它们已由传统的独立各自发展走向相互结合、相互渗透的综合化发展，形成了3S集成技术，为科学研究、工程应用、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。3S技术的集成，取长补短，RS主要是负责信息的采集，它从空中获取地面信息，为GIS提供数据，是重要的数据源；GPS主要是对遥感影像中提取的信息进行精确定位并赋予坐标，从而定位由RS获取的图形信息，然后将定位后的数据提供给GIS进行数据处理和分析；GIS是信息的“大管家”，在获取由RS、GPS提供的数据后，通过GIS空间数据存储、处理、分析和显示等功能，建立空间数据库，完成数据的存储、分析和处理。3S技术集成实现了高度化、实时化、智能化的对地观测，完成了对数据的自动、实时采集、更新和处理，为用户做出预测和决策提供了科学依据。

第一章 3S技术基础理论

第一节 遥感基础理论

第二节 全球导航定位系统基础理论

第三节 地理信息系统基础理论

第四节 3S集成技术

第二章 3S技术在水利工程测量中的应用

第一节 GPS在水利工程测量中的应用

第二节 3S技术在水利工程测量中的应用

第三章 3S技术在水利工程设计与施工中的应用

第一节 水利工程设计概述

第二节 RS和GPS集成在水利工程设计与施工中的应用

第三节 GIS在水利工程设计与施工中的应用

第四节 3S集成在水利工程设计与施工中的应用

第四章 3S技术在水利工程管理中的应用

第一节 3S技术在水利工程管理中的应用

第二节 3S技术在水利工程物流管理中的应用

第三节 3S技术在水利工程普查中的应用

第五章 3S技术在大坝安全监测中的应用

第一节 大坝安全监测

第二节 GPS在大坝变形监测中的应用

第三节 GIS在大坝安全监测中的应用

第六章 3S技术在灌区信息化中的应用

第一节 灌区信息化研究现状

第二节 应用实例1：河南省白沙灌区地理信息系统

第三节 应用实例2：基于RS和GIS的河南省赵口灌区信息管理系统

第七章 GPS在南水北调中线河南郑州段施工中的应用

第一节 RTK野外作业

第二节 平面控制网测设

参考文献2100433B