地理信息系统及应用.ppt

第三章地理信息技术应用 第一节地理信息系统及其应用 一、地理信息系统（GIS） 概念： 发展： 组成： 工作过程： 1国际上的发展历程：分为四个阶段 2我国的发展历程（特点）： 起步晚，发展快 是一种以采集、存储、管理、分析和 描述地球表面与地理分布有关数据的 空间信息系统。 地理数据、GIS硬件、GIS软件、 GIS人员、应用模型 地理数据的输入、存储， 地理数据的操作和分析， 地理信息输出等环节。 地理信息系统的特征是什么? v 具有采集、管理、分析和输出多种 地理空间信息的能力，具有空间性和动 态性。 v 以地理研究和决策为目的，以地理模型 方法为手段，具有空间分析、多要素综合分 析和动态预测能力产生高层次的地理信息 。 v 由计算机支持进行空间地理数据管理， 并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分 析方法作用于空间数据，产生有用信息， 完成人类难以完成的任务 例2 甲图为一幅具有林木、河流和住房 的景观图，乙图是根据该图而建立的空间 数据模型。由此比较地图与地理信息系统 对地物的表示有何差异。 解析：该题的命题目的主要是要 学生知道地理信息系统是如何建 立的，如何将地面地理信息转变 为地理信息系统中的数据。从题 中我们可以看出地理信息系统简 要的工作程序，是将区域内地物 的有关信息(林木、河流和住房) 转变为计算机可以识别的数据结 构，建立起区域地物信息数据模 型和空间模型。 首先建立区域的栅格结构图，根据 区域大小，将乙图空间按规则分成一个 个小块，地物所在位置用它们所占据的 栅格的行、列号来定义，地物属性通过 赋予栅格属性值来表示，如林木用s表 示，河流用r表示，住房用h表示。这样 ，地图就转变成了空间数据，将其储入 计算机，就可建立这个区域的地理信息 系统数据库。从中可以看出地理信息系 统与地图在许多方面有相同，也有不同 的地方。 参考答案 (1)储存信息的形式不同。地理信息系统 通过建立数据模型，以数据库的形式储存地 理空间数据，而地图以图纸的形式保存地理 信息。 (2)查询的方式不同。地理信息系统通过 计算机进行查询和数据更新，而地图则通过 肉眼进行判读，获得地理信息。GIS获取的信 息更有针对性，速度也更快。 (3)地理信息系统可以将不同来源、不同 比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并 进行空间分析，而地图有许多方面做不到。 地理信息系统的工作过程 阅读指导 地理信息系统能为我们做些什么？ 1、 位置即在某个地方有什么。位置 可以是地名、邮政编码或地理坐标等： 如在一个陌生城市。我们可以利用它调 出所在位置附近的地图，查询目标地点 。 2、条件即符合某些条件的实体在哪 里：如在某个地区寻找面积不小于l 000 的不被植被覆盖的,且地质条件适合建 大型建筑的区域。 3、趋势即在某个地方发生的某个事件 及其随时间的变化过程。 4、模式即在某个地方的空间实体的分 布模式。模式分析揭示了地理实体之间 的空间关系。 5、模拟即某个地方如果具备某种条件 会发生什么。通过模拟的，分析现实的 。 GISGIS可以解决的五类问题可以解决的五类问题 与与位置位置有关的问题、与分布有关的问题有关的问题、与分布有关的问题 GISGIS可以可以 方便地查方便地查 询地物的询地物的 位置、地位置、地 物的相关物的相关 属性。也属性。也 可以用地可以用地 物属性来物属性来 查询地物查询地物 位置。位置。 能够了解地物随时间变化的过程能够了解地物随时间变化的过程 ，和分析该地物发展，和分析该地物发展趋势趋势。 解决趋势分析的问题解决趋势分析的问题 模式问题模式问题 深圳市生态控制线深圳市生态控制线 通过通过GISGIS建立地物分布及其建立地物分布及其 组合的空间模式，进而分析模式组合的空间模式，进而分析模式 各要素间的空间关系。各要素间的空间关系。 模拟问题模拟问题 v即某个地方如果具备某种条件会 发生什么。通过模拟的，分析现实 的。 例例1 1、下列课题中主要是应用、下列课题中主要是应用GISGIS进行研究进行研究 的有？的有？ A A 近近5050年来世界粮食总产量与人均产量的年来世界粮食总产量与人均产量的 变化趋势分析变化趋势分析 B B近近1010年来上海市区人口分布变化特征与城年来上海市区人口分布变化特征与城 市建设相关性分析市建设相关性分析 C C 浙江省西部土地利用状况与农业结构变浙江省西部土地利用状况与农业结构变 化特征分析化特征分析 D D；上海浦东内环线主要道路交叉点交通流上海浦东内环线主要道路交叉点交通流 量状况通报及优化公交线网、站点分布的量状况通报及优化公交线网、站点分布的 方案设计方案设计 BCDBCD (2)试设计一项应用GIS的课题研究项目。 v设计项目：如“江汉平原某年 水稻长势的监测分析”“中等城 市垃圾填埋场选址模式及其与 交通、环境关系的分析”“油轮 在某海域发生大量漏油事故时 ，预测其污染范围及对海洋生 物的影响”等。 二、地理信息系统与城市管理 第三章地理信息技术应用 第一节地理信息系统及其应用 对城市居民对城市居民 日常工作生日常工作生 活所需的各活所需的各 种信息进行种信息进行 管理和发布管理和发布 1 1城市规划和管理城市规划和管理 城市规划和管理城市规划和管理 用于分析城市现状，进行用于分析城市现状，进行 有效管理，实施未来规划。有效管理，实施未来规划。 城市道路交通管理城市道路交通管理 2 2城市基础设施管理城市基础设施管理 用于查询空间信息、时间信息、用于查询空间信息、时间信息、 车流信息、路面质量、沿路环境、居车流信息、路面质量、沿路环境、居 民分布等。民分布等。 阅读指导 GIS在道路交通中的应用 应应用领领域 应应 用 道路交 通管理 道路设计设计 道路建设设 道路管理 道路的通行状况，定位事故点， 提供交通疏散的方案 最佳路径分析、最小造价分析 工程进度、工程质量 路况信息、道路养护 大量数据/ 相关信息系统的部分功能 土地利用现状调查 土地条件调查 土地利用现状与更新调查 土地利用动态监测 土地登记 土地统计 数据服务器 数据库 服务/管理 CMIS 徐 州 市 区 徐 州 市 中 心 城 区 城 乡 结 合 部 地 形 图 城 乡 结 合 部 叠 加 土 地 利 用 现 状 城 乡 结 合 部 叠 加 遥 感 影 像 3城市土地利用与管理 4 4城市生态环境管理城市生态环境管理 用于生态环境规划与决策、监测（包括重点用于生态环境规划与决策、监测（包括重点 污染源管理）、评价、预测与模拟等。污染源管理）、评价、预测与模拟等。 例题 “GIS的英文全名是 Geographical informatlon system， 也叫地理信息系统，具有地图处理 、数据库和空间分析这三项功能。 GIs可以像传统地图一样，解决与“ 地点状况”有关的查询。但GIs能 进行趋势分析，复杂的“模式分析” 和用“虚拟模拟进行预测性分析等 。据此完成(1)(2)题。 (1)如果将GIS用来监测森林火灾，可 以( ) A用来分析、判断引起火灾的原因 B预测森林火灾的发生地点 C预测森林火灾后所造成的后果 D及时知道火灾地点、范围、分析 火势蔓延方向，制定灭火方案 D (2)有的渔民已经利用GIS技术来寻找 鱼群。如果普遍引用这技术( ) A可以使渔获量持续增长 B可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭 C绝对会增加渔业的生产成本 D会促进渔业生产，加大对渔业资源的 开发利用，提高渔民的生活水平 B 全节总结 1地理信息系统是( ) A主要记录地理事物的计算机系统 B具有空间分析能力，没有动态预测 能力 C是地图绘制系统 D是专门处理地球表面与地理分布有 关数据的空间信息系统 练习 D 2地理信息区别于其他信息 的最本质特征在于它是( ) A.空间信息 B.数据信息 C.图像信息 D.综合信息 A 3地理信息系统比地图 优越的功能有( ) 不仅有平面信息，还有三维立体的信 息 有很便捷的检索功能和大容量的 信息库 可以随时进行信息的切换 、缩放、补充测算等，获得更新的信息 不仅有空间数据信息，还有景观照片 和动态的影像信息 A B C D D 4应用GIS技术的最终目的是( ) A处理信息 B记录信息 C便于信息查询 D为地理决策提供信息 D 5GIS与地图最基本的差异是( ) A GIS用点、线、面来表示地物的空 间特征和属性 B GIS用符号表示地物的属性 C GIS用色彩表示地物的差异 D GIS用数值表示地物的数据模型 D 6在GIS所经历的发展阶段中，20世 纪80年代属于( ) A开拓期 B巩固发展期 C大发展期 D用户时代 C 7.下列选项中,不属于GIS组成内容 的是: A.应用模型 B.地理数据 C.纸质地图 D.GIS软件 C GIS技术应用领域举例： 1、街道网络分析：地址匹配；交通线路和规划；区 位分析、地址选择；撤离规划。 2、自然资源：野生动植物保护、风景河流、休闲资 源、洪泛平原、湿地、农田蓄水层、森林等管理；环 境作用分析；视域分析；有毒或有害设施定址；地下 水模拟和污染跟踪；野生动物栖息地分析、迁移路线 规划。 3、土地管理：分带、分区规划与评价；土地信息获 取；环境作用描述；水质管理；户籍维护。 4、设施管理：地下管道、缆道布设；电网负荷平衡 ；设施规划与维护；交通设施的能源利用。 GIS技术应用的新领域： 1、模拟与决策支持：地理信息模拟系统GIMS将