3S技术思考.doc

关于3S技术题目的一些思考 2011-9-8 23:29 阅读(99) 麦小王
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3S技术是高考中分值很小的一个知识点，但却是必修三中的一个很难的知识。其实如果说简单的原理，3S技术还是容易理解的，但是只要稍加拓展，就会发现问题多多。很多命题者其实对3S技术也不甚了了，不但命制的题目有知识性错误，甚至提问本身就很不恰当。此处我想借几道题目来解析一下。
题目一：如果要求确定地面某点的位置，利用全球定位系统中的卫星要有几颗？
原题目答案：三颗。
教材的表述为：全球任何地点任何时刻，地平面上空至少有四颗GPS卫星。奇怪了，究竟三颗还是四颗才能定位？我们知道，定出来的位置是一个三维位置，也即可以用一个三轴空间坐标参数表示。而GPS基本原理是以测距来定位，每颗卫星都测定了其到目标物的距离，卫星作为坐标的一个基点，其位置是已知的，综合几颗卫星的信息，即可得出目标物的位置。一颗卫星显然不可能得出三维坐标，譬如此卫星测出目标物距其4万千米，则目标物可能在其前、后、左、右任何一个方向上。两点共线，两颗卫星一样不能定位。三颗呢？设若目标物距A卫星8万千米，距B卫星5万千米，距C卫星7万千米，则目标物的位置是唯一一个点吗？答案是否定的。三点共面，此目标物可能有两个位置，一个位置在三点成的面的上侧，也可以在下侧，两点关于这个面对称。只有四颗卫星才能测定一个点的空间三维坐标
——前提是此四点不共面。但是，我们知道，我们需测定的目标物只可能在三颗卫星成的面之下——即靠近地球一侧，故在理论上，三颗卫星也足以测定目标物的坐标。那GPS为何要保证四颗定位这么浪费、这么麻烦？我也不清楚这个问题，只推测为提高定位精度。后来查了资料，才知道，四颗定位是从时间上考虑的，因为电磁波速度非常之快而卫星与目标物的距离很小，会出现误差，加上卫星与接收机的时间并不完全切合标准时间，所以需采用四颗卫星，才能较准时间。原答案如果不能称为不正确，至少也是题目设问不当。
题目二：对森林火灾进行动态监测，采用的是什么技术？
原题目答案：GIS技术。
这道题我选择了遥感技术。其实，如果我们不是从题目推测答案，而是倒过来从答案推测命题者的考虑方向，也是可以解释的。运用相应的GIS软件，建立林区的空间数据库，在发生火灾时，动态地输入火灾蔓延地区的区域信息，可以精确测定火灾波及地区的位置及面积，在结合林区植被分布状况，还可以预测火灾的走向。但是，我们注意“监测”这个词（不是预测），显然，GIS系统不能自动更新火灾信息，唯有不断输入火灾发生区的信息——这个信息靠什么来获取？只能是遥感！当然有人这样想，用到了什么技术就必须写上这个技术吗？GIS用到了电脑技术，电脑技术用到了芯片技术，芯片技术又用到了半导体技术，是否我们说GIS的时候一定要说半导体技术？不！我们只能说主要技术。问题是遥感在这里扮演了很重要的角色，动态监测不能只输入一个原初的信息即可自动运行，在此过程必须不断用到遥感提供的信息源。如果这还不能说明问题，那就让我们釜底抽薪：
GIS不可以独立监测环境，但是遥感却可以！遥感图片经过专家的解译，不经GIS系统，也可以对火灾进行判别、测算和预测！只是精度比不上GIS系统而已。相似