第一章緒論
地球資訊科學：地球資訊科學（geoinformatics或geomatics），又譯為地理資訊科學，是測繪學、攝影測量與遙感學、地圖學、地理科學、電腦科學、衛星定位技術、專家系統技術與現代通訊技術等的有機整合，即多種學科的綜合。是用各種現代化方法採集、量測、分析、儲存、管理、顯示、傳播和應用與地理和空間分布有關資料的一門綜合的計算機資訊科學、技術和產業實體。
特點：動態性、系統化、實時性、空間特徵、資訊科學
組成：1、gis：多種學科整合的基礎平台，用來搜尋、儲存、管理和分析空間資訊資料。
2、rs、dps（攝影測量）、gps：快速獲取和更新地理資訊的主要技術手段。
3、地圖學與影象圖形學：用作地理資訊的表示、分析和處理，以及地理資訊成果的表達和顯示。
4、人工智慧：如專家系統（es）和人工神經網路，使資料採集、更新、分析和應用更加自動化和智慧型化，達到決策層次的應用。
5、現代通訊技術：為地理資訊在各部門的傳播和應用提供保證。
rs（抽象）：安裝在平台上的感測器，借助於某種資訊傳播媒介來感測遙遠事物的過程。
rs技術（具體）：從不同高度的平台（如飛機、人造衛星等）使用感測器收集地物的電磁波資訊，再將這些資訊傳輸到地面並加以處理，從而達到對地物的識別與監測的全過程的綜合技術。
遙感型別：
（一）按遙感物件分：1、宇宙遙感 2、地球遙感
（二）按遙感平台分：1、航天遙感 2、航空遙感 3、地面遙感
（三）按傳播媒介分：1、電磁波遙感2、聲波遙感3、力場遙感4、**波遙感
（四）按感測器工作方式分：1、被動遙感2、主動遙感
（五）按資料獲取方式分： 1、成象方式：(1)光學攝影(2)掃瞄成象
2、非成象方式
（六）按應用領域分：農業遙感、林業遙感、地質遙感、大氣遙感等等。
被動遙感：感測器本身不發射任何人工探測訊號，只能被動地接受來自物件的資訊。如不用閃光燈的攝影。
主動遙感：感測器本身帶有電磁波的輻射源，工作時向目標發射訊號，接收目標物反射這種輻射波的強度。如使用閃光燈的攝影和側視雷達。
遙感特性：空間特性、時間特性、光譜特性
這三大特性構成了遙感資訊地學評價的三個基本標準：空間解析度、時間解析度和光譜解析度。
優勢：1、資訊量大。
2、受地面條件限制少：可用於自然條件惡劣，地面工作困難的地區。
3、經濟效益好：降低成本，特別是災害預報、資源探測、資源清查等。
4、用途廣。
5、發展迅速。
全球定位系統（gps）：以衛星為基礎的無線電授時、定位、測距導航系統。
gps組成： 由gps衛星組成的空間星座部分、由若干地面站組成的地面監控系統、以接收機為主體的廣大使用者部分
地面監控部分由乙個主控站，三個注入站和五個監控站組成。衛星由分布在6根軌道上的24顆工作衛星和若干備用衛星所組成。使用者部分主要由gps接收機構成。
gps定位系統的特性：1、定位精度高 2、適應性強 3、自動化程度高 4、經濟效益高5、保密性好
地理資訊系統（gis）：在計算機軟體和硬體的支援下，以一定的格式輸入、存貯、檢索、顯示和綜合分析現實世界的各類空間資料及屬性特徵的技術系統。
地理資訊系統（gis）的分類：
(一)從提供的效能角度看gis分類
1、空間管理型gis大眾型 2、空間分析型gis 傳統型 3、空間決策型gis 決策型
(二)從系統開發角度看gis的分類
1、終端使用者用gis 2、專業人士用gis 3、軟體開發者/系統整合者用gis
(三)從系統結構角度看gis的分類 1、單機gis 2、網路gis
(四)從資料結構角度看gis的分類
1、向量資料結構gis 2、柵格資料結構gis 3、混合型資料結構
(五)按應用型別分類
1、專題性gis 2、區域性gis 3、綜合性gis
第二章空間資訊科技基礎
鉛垂線：地理空間中任意一點的重力作用線。
水準面：自由靜止的水面。
大地水準面：與平均海水面重合，並向大陸、島嶼延伸所形成的封閉曲面。
參考橢球體是建立空間參考系統的基礎。我國在2023年以前使用的是海福特(hayford)橢球體；從2023年起採用前蘇聯建立的克拉索夫斯基橢球，建立了我國的2023年北京座標系；20世紀70年代末，根據大地測量觀測資料，使用2023年iugg第十六屆大會推薦橢球引數，建立了2023年國家大地座標系；在gps中，美國使用2023年wgs-84座標系統。
黃道面：地球繞地軸(地球旋轉軸)自轉，同時繞太陽公轉，地球繞太陽公轉的平面。
黃道：黃道面與天球相交的大圓稱為黃道。
天球直角座標系：以地球質心o為原點，o點至天北極pn的方向為z軸，o點至春分點y的方向為x軸，由x軸、y軸、z軸按右手座標系法則，在天球赤道面內定義出y軸。o-xyz空間直角座標系稱為地心天球直角座標系，簡稱天球直角座標系。
地球直角座標系：原點o與地球質心重合，z軸指向地球北極(地球旋轉軸與地球表面或地球橢球面的交點)，x軸為o點指向過英國格林尼治的起始子午面與地球橢球赤道的交點e，y軸垂直於xoy平面且x、y、z軸構成右手座標系。
絕對高程：地面點沿鉛垂線至大地水準面的距離，亦稱為海拔。
假定高程：以某假定水準面作為起算面，則地面點沿鉛垂線至假定水準面的距離，亦稱為相對高程。
地圖投影：由於球面的不可展示性，為了用平面座標來表示球面上目標的空間位置，必須進行球面座標到平面座標的轉換，這就是地圖的投影變換。地球曲面轉換成地圖平面，不僅僅存在著比例尺變換，而且還存在著投影轉換的問題 。
將橢球面上各點的大地座標，按著一定的數學法則，變換為平面上相應點的平面直角座標，稱之為地圖投影。
轉換解算方法主要可歸為正解變換和反解變換
正解變換：一般地把由地理座標求出地圖平面直角座標的形式稱為正算式，稱正解變換，也稱直接變換法。
反解變換：把由地圖直角座標求出地理座標的形式稱為反算式，稱反解變換，也稱間接變換法。
高斯—克呂格投影（簡稱高斯投影）：
高斯—克呂格投影是橫軸等角切橢圓柱投影。從幾何上看，它用乙個橢圓柱套在地球橢球體外面，並與某一子午線相切（此子午線稱做**經線），使橢圓柱的中心軸位於橢球體的赤道面上。 經緯線的投影是首先將**經線向東和向西按一定經差範圍，將經緯線交點投影到橢圓柱面上，再將此橢圓柱麵展為平面。
高斯－克呂格投影不僅在我國而且在東歐一些國家也採用其作為地形圖數學基礎，美國、加拿大、法國等國家也有區域性地區採用該投影作為大比例尺地圖的數學基礎。
高斯投影特徵：
(1)**經線和赤道投影後為互相垂直的直線，且為投影的對稱軸；
(2)投影具有等角的性質(投影後經緯線相垂直)；
(3)**經線投影後保持長度不變。
地形圖的分幅與編號：
我國，基本地形圖的分幅和編號按國際規定的在1:100萬地形圖基礎上，按經緯度進行。
(一)1:100萬地形圖的分幅和編號：按緯差4度，經差6度分,j-50；
(二)1:50萬、1:20萬、1:10萬地形圖的分幅和編號,這三種圖在1:100萬地形圖基礎上，按經緯度劃分；
1:50萬按緯差2o，經差3o,分4幅圖,j-50-d；
1:25萬按緯差1度，經差1o30′,分16幅圖,j-50-[16]；
1:20萬按緯差40′，經差1o, 分36幅圖,j-50-(36)；
1:10萬按緯差20′，經差30′,分144幅圖,j-50-144。
(三)1:5、1:2.5萬、1:1萬地形圖的分幅和編號，這三種圖在1:10萬地形圖基礎上，按經緯度劃分。
1:5萬按緯差10′，經差15′,分4幅圖,j-50-144-d；
1:2.5萬按緯差5′，經差7.5′,分4*4幅圖,j-50-144-d-4；
1:1萬按緯差2.5′，經差3.75′,分64幅圖,j-50-144-(64)。
（四） 1:5000地形圖的分幅和編號，在1:1萬地形圖基礎上，按緯差1.25′，經差1.875′,分4幅圖,j-50-144-(64)-d。
公里網：大於1:10萬的地形圖上繪有高斯－克呂格投影平面直角座標網，其方格為正方形，以公里為單位，故又稱公里網。
公里網在地圖上間隔，隨地圖比例尺大小不同而不同。
表2-1地形圖的公里網與地圖比例尺
第三章 gps的構成
gps定位系統由三部分組成，即空間星座部分、地面監控部分和使用者裝置部分。
gps衛星星座的構成：gps衛星星座由24顆衛星構成（其中3顆備用衛星）。軌道面相對赤道面傾角為55度，衛星軌道為圓形，平均高度20200km，執行週期11小時58分，每顆衛星對地球可見面積為地表面積的37.
92%，且發射訊號達到地表較平均。每顆衛星每天約有5小時在地平線以上，而且位於地平線以上的衛星數目是隨時間和地點而異，最少為4顆、最多可達11顆。3顆備用衛星可在必要時根據指令代替發生故障的衛星，以保證gps空間部分正常高效地工作。
地面監控部分： 乙個主控站（監控站）；三個注入站（監控站）；乙個監控站。
監測站有5個，前面的主控站、注入站同時又是監測站，並在夏威夷還設有乙個監測站。
gps定位的特點：
1、全球地面連續覆蓋，24顆均勻分布的衛星保證地面上任何地點，任何時刻最少可以接收4顆以上的衛星，最多可以接收11顆衛星，從而保障全球、全天候連續、實時、動態導航、定位。
2、功能多，精度高，可為各類使用者連續提供動態目標的三維位置、三維航速和時間資訊。目前，單點實時定位精度為±15～100m，靜態相對定位為10-6～10-8，測速0.1m/s，授時
3、實時定位速度快，可在1秒內完成。
4、抗干擾性能好，保密性強。
5、操作簡單。
6、兩觀測點間不需通視，對於等級大地點節省了造標費用，此項費用可佔總測量費用的30%～50%。
7、可同時提供三維座標。
8、全天候作業。
gps定位原理基本概念
1、高電平：在數字邏輯電路中，將電路輸出電壓在5v並維持乙個單元時間稱之，定義為「1」。
2、低電平：在數字邏輯電路中，將電路輸出電壓在0.35～ 0.00v並維持乙個單元時間稱之，定義為「0」。
3、碼元（也稱位元，即bit）：二進位制數字碼序列中的乙個電平二進位制數稱之。
4、調製：將低頻訊號（不僅是二進位制數字碼序列訊號，也可以是不規則的人的聲音頻號、**訊號）「裝載」到高頻電磁波的過程。
3S技術實習報告
一 實習的任務和要求。實習任務 實習是實踐的重要組成部分，能都讓我們將課堂上的理論與實際相聯絡，用課堂所學習的東西來分析和解決生活中的實際問題，還可以提高我們的綜合實踐能力，提高理論與實踐相結合的實踐能力，掌握對影象的幾何校正，用gps的定位並採集資料，進行監督分類，專題圖的建立等。通過這些初步技能...
3S材質簡介
3s材質表現 作者 王舉鵬 3s簡介 3s材質，sub su ce scatterring，即次表面反射材質，就是在物體內部產生漫反射 反射 折射和吸收所形成的半透明效果。如玉石 瑪瑙 蠟 水果 生物 所表現出來的通透效果。關於3s材質的模擬，關鍵是要掌握物體的半透明屬性的設定。無論是max的哪款渲...
監控 3S標準通訊規約
modbus通訊規約 本規約適用於jk002g 3，jk004g 3，jk001g 3s，jk002g 3s，jk0004g 3s。波特率支援 非同步序列,2400 4800 9600，介面標準為 rs485,一位起始位,八位資料位,一位停止位,無奇偶校驗。一 遙測 1 讀取系統模擬量 1 上位機下...