地理信息系统及应用.ppt

第一节地理信息系统及应用 三维目标 知识与技能 1 从GIS系统的应用案例和工作实践出发 了解GIS基本概念和GIS的最基本工作过程 2 了解地理信息系统专业软件的基本发展和应用状况 3 了解GIS的基本硬件和软件系统 并初步了解各基本构成的作用 过程与方法 1 通过GIS在生产 生活实践中的应用实例 了解国内外GIS的基本应用情况 2 在GIS具体应用中 了解GIS系统的系统组成 系统分工和基本工作原理 情感态度与价值观 认识地理信息技术的革命性意义 培养信息收集 处理与分析的地理素养 形成在网络中获取信息的意识 教学重点 1 地理信息系统的基本概念 2 地理信息系统专业软件的基本发展与应用状况 3 地理信息系统的基本构成 GIS的基本硬件和软件系统 教学难点 1 地理信息系统的基本工作过程 2 地理信息系统的应用领域和发展趋势 假如暑假你去北京参加奥运会 北京这么大 你怎么才能够找到你要去看比赛的场馆呢 除了以上我们同学们所想到的以外 还可以怎么办呢 假设你乘火车到达北京西站 我们下面利用某网站的提供的地图功能 来试一下如何查询到从北京西站到鸟巢 我们利用GIS 除了像上面所列举的寻找道路以外 我们还能利用它做些什么呢 一 地理信息系统 GIS 1 概念 GIS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 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l000M2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 2 地理信息系统的发展 GIS的四个发展阶段 我国的GIS的发展特点 起步晚 速度快 3 地理信息系统的组成 软件 硬件 应用模型 数据 人员 包括从事GIS开发的专业人员 业包括使用GIS的用户 提供存储 显示 分析地理数据的功能 主要包括 数据输入与编辑 数据管理 数据操作以及数据显示与输出等 GIS硬件组成 计算机主机 数据输入设备 数据输出设备 数据传输设备 存储设备 解决实际问题的数学模型 人口扩展模型 商业选址模型 路径分析模型等 GIS数据分为基础数据和专题数据 GIS是如何工作的呢 4 地理信息系统的工作过程 地理数据的输入 存储 地理数据的操作和分析 以及地理信息输出等环节 1 建设GIS的首要工作 建立地理数据库 地图数字化过程 2 GIS数据存储采用 分层 技术 即将地图中的不同地理要素 存储在不同的 图层 中 将不同的 图层 要素进行重叠 就形成了不同主题的地图 3 对GIS数据的操作与分析 是GIS应用的基础 通过对GIS数据的操作 可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来 这种形式可以是图形 地图或表格 用户和决策者对操作结果进行判断分析 能获得有用的信息 4 GIS的输出 是指将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示 或通过绘图仪 打印机等输出的过程 并且在GIS中 地理要素可以放大或缩小 一般可以输出地形图 专题图和坡面图 以及三维图 地图计算机显示 地图输出 通过前面的学习 我们初步了解了GIS 了解到GIS在我们社会的很多领域都有广泛的运用 下面我们通过一些实例 来看一下怎样利用GIS解决一些实际问题 二 地理信息系统与城市管理 目前 GIS广泛应用与资源调查 环境评估 灾害预测 国土管理 城市规划 邮电通信 交通运输 公安 水利 公共设施 商业金融等生产生活的各个领域 GIS在城市建设和管理中的典型应用 城市规划和管理主要是利用GIS技术进行城市规划设计 工程选址等 也可以进行城市管理和辅助决策 基础设施管理城市的基础设施 如道路交通 电力 电信等 都具有明显的地理空间特征 利用GIS能够完成工程设计 应急抢修 日常维护等工作 可大幅度提高工作效率 图1宁波市道路现状图 图2宁波市道路总体规划图 公交网络规划 图3宁波市公交网络现状图 图4宁波市公交网络规划图 土地利用与管理土地利用涉及土地利用性质变化 地块轮廓变化 土地权属关系变更等内容 GIS技术可以有效完成对土地利用状况的监控和管理 提高工作质量于效率 生态环境管理应用GIS技术 可以实现城市生态规划 环境评价 环境与区域可持续发展的决策分析 环保设施的管理等 三 GIS的新进展 网络GIS网络GIS的应用 一类是给予Internet的服务 另一类 是基于Intranet的企事业内部业务管理 三维GIS与虚拟GIS 多媒体GIS 二维多媒体GIS 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我们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 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