GIS系统及其应用.ppt

第7章地理信息系统及其应用，2、7.1地理信息系统产品应用模型，7.2地理信息系统主要应用市场，7.3地理信息系统应用模型，7.4国内外地理信息系统产品介绍，7.5专业介绍，3、7.1地理信息系统产品应用模型，1。目前地理信息系统应用模式已经成为一种多层次、不同规模的应用模式。主要表现在以下几个方面：1)地理信息系统应用的专业化；2)地理信息系统应用的社会化；3)地理信息系统技术与其他技术的融合和渗透。目前，地理信息系统的应用领域在不断扩大，但基本上是向大规模和小规模两个方向发展。1.地理信息系统应用的专业化这是一种传统的地理信息系统，其特点是强大的数据输入和输出功能，广泛的各种空间分析功能的应用范围，有针对性的网格数据结构，如ARCINFO，MGE，5，2，地理信息系统应用的社会化，面向公众的桌面地理信息系统，及其简单和普遍的市场占领。随着网络地理信息系统的发展，其网络化趋势日益明显。特点：1)没有拓扑数据结构，空间非空间数据趋于统一；2)内置关系数据库，支持各种商业数据库；3)完整的地图制作功能；4)初步分析功能；5)嵌入开放标准开发工具；6)连接到互联网的主流产品包括GeoMedia，6来自MapinfoProfessionalESRI公司的ArcviewIntergraph，6来自：Mapinfo公司的ArcviewIntergraph。随着网络技术的发展，许多国家的地理信息系统要求各部门共享不同地方的资源。其特点是：分布式网络地理信息系统是开放的，以集成其他功能软件的连续空间数据库来适应连续的地理空间。地理信息系统应用网络，7。2.地理信息系统与应用系统的集成，基于数据交换的简单集成；基于相同数据结构的整体集成；基于组件方法的无缝集成：地理信息系统技术与其他技术的融合和渗透，形成了多种集成系统。整合的程度各不相同。可以是：8，1。基于数据交换的简单集成这是一种简单而通用的方法。在这种方法中，地理信息系统和应用模型是两个独立的系统，两者之间的连接只是数据交换，即共享空间数据。整个系统的输入、输出和预处理由地理信息系统完成。共享数据库和数据文件，用户界面，用户界面，地理信息系统，应用模型，9，2。基于相同数据结构的集成。在该系统中，地理信息系统和模型之间有一个公共的接口和透明的文件，信息可以共享和转换。集成方法与所选地理信息系统产品提供的二次开发功能相关。应用模型与地理信息系统的集成可以通过地理信息系统产品提供的二次开发语言来实现，如ArcInfo的反洗钱语言。集成也可以通过系统提供的模型接口来实现。共享数据库和数据文件，通用用户界面，地理信息系统，应用模型，基于组件方法的无缝集成，这是真正的系统集成。由于地理信息系统和应用模型嵌套在一起，整个系统具有很高的灵活性和可操作性。集成后，模型系统可以成为地理信息系统功能的一部分。您还可以将地理信息系统集成到模型应用系统中，并成为应用系统的一部分。地理信息系统是一个面向应用的信息产业，其应用已经渗透到各行各业。总的来说，相当长一段时间以来，我国地理信息系统应用的三大市场是：政府部门和企业应用公共信息服务，政府部门是地理信息系统应用的重要用户和主体。他们不仅是地理信息系统的主要用户，也是城市空间数据的主要生产者、使用者和管理者。据统计，政府机构用于管理、分析和决策的政府信息有85%以上与空间有关。这意味着地理信息系统在政府信息化方面具有巨大的潜力。目前，中国各中央部委，如水利、交通、农业、林业、地质矿产、环保等部门，都建立了综合信息系统，提供信息咨询和辅助决策。在许多城市，城市建设规划、城市管理、土地管理和房地产管理部门都建立了地理信息系统应用系统。一些城市的城市规划军事地理信息系统的应用主要包括：用数字地图代替笨重的模拟地图，利用各种数字地图实现地理查询；以地形分析为代表的空间分析的广泛应用包括距离测量、面积测量、武器打击轨迹分析、战场模拟、行进路线、应急路线分析、越野机动、涉水分析、视角分析等。地理信息系统与其他系统的集成，如军事地理信息系统和遥感、全球定位系统、通信和情报等，紧密联系在一起，形成一个多功能的统一军事指挥系统。14，3，企业地理信息系统。目前，企业地理信息系统在我国刚刚起步，在国外已经得到广泛应用，并形成了商业地理分析技术。目前，企业地理信息系统的应用主要是指企业设施管理、业务管理和决策问题。地理信息系统主要应用于商业网络布局、物流管理、客户关系管理以及商业管理和决策中的电子商务处理。为了让企业了解客户、合作伙伴、资源和商业竞争对手的空间分布和规律。公共地理信息系统、信息服务业是21世纪最具潜力的产业之一。一般来说，直接向公众提供信息服务并帮助公众做出行为决策的地理信息系统被称为公共地理信息系统。随着网络地理信息系统、计算机技术和通信技术的发展，特别是无线通信的广泛应用，为公众提供空间信息服务的公共地理信息系统和移动地理信息系统开始出现在公共信息服务中。公共地理信息系统的主要特点是：数据收集应全面、及时；数据传输主要基于无线通信。除了使用电子地图之外，数据表示还使用大量多媒体形式来减少操作困难并增加友好性。公共地理信息系统的主要应用。如汽车导航服务、智能交通、城市紧急呼叫、城市交通管理、公安部门和个性化服务。地理信息系统在向公众提供公共信息服务方面有着广阔的前景，从改变个人生活质量到改善社会和国家安全。地理信息系统公共信息服务系统的建立需要公共地理信息系统平台的支持。其中，无线接入模式是信息服务的主要模式。无线移动定位是主要的定位方式。移动电话、PDA(个人数据助理)和便携式计算机是空间信息服务终端。18，5。地理信息系统在地球科学中的应用。地理信息系统起源于地球科学的应用。目前，地理信息系统已广泛应用于地球科学及相关领域。许多基于地理信息系统的信息系统已经出现，如：自然资源信息系统(Natural Resources Information System):资源与环境信息系统：陆地资源信息系统系统：地理相关信息系统：地球科学或地质信息系统；空间信息系统；空间数据分析系统；空间数据处理系统等。19、地理信息系统广泛应用于地球科学领域，涉及经济、社会、资源、环境、管理等因素。从区域角度来看，它延伸到整个世界、整个国家和小村庄。就专业领域而言，它涉及农业、林业、水利和水土保持、环境、生态、土地、城市、园林和许多其他与地球科学有关的领域。从解决问题的角度来看，它涉及管理、评价、规划和决策、监测等多个方面。从地理信息系统的功能来看，它涉及空间数据的可视化、空间数据管理和空间分析。从技术上讲，它涉及到地理信息系统技术、地理信息系统和其他技术的集成，尤其是地理信息系统和专业模型的集成。20，7.3地理信息系统应用模型，地理信息系统应用模型是地理信息系统技术应用向纵深发展的主要内容。，21，1，地理信息系统应用模型类型，1，模型结构分类1)数学模型(理论模型)如数字高程模型2)统计模型(经验模型)如回归方程3)概念模型(逻辑模型)如专家系统2，模型分类按数据类型1)非空间数据结构模型的建立直接使用属性数据，然后与空间数据相匹配；2)空间数据结构模型的建立直接使用空间数据；22，3，从系统角度的模型分类1)由1)地理信息系统提供的模型2)用户的二次开发模型4)研究对象的状态分类1)研究地理元素交互模式的静态模型；2)半静态模型研究应用目标变化的影响；3)动态模型研究目标的时空动态演化和趋势。23，2，地理信息系统应用模型建设，1，地理信息系统应用模型建设通过1)在地理信息系统环境下模型建设可以充分利用地理信息系统本身所具有的各种资源，开发效率高2)在地理信息系统模型建设的基础上实现地理信息系统空间数据的管理和输出功能，以及模型的分析功能利用其他应用软件或从地理信息系统开发的软件。3)混合模型构建该模型的构建不仅要充分利用地理信息系统自身的各种功能，还要减少自身开发的工作量。24，2。空间统计分析及应用模型。空间统计分析主要用于空间数据的分类和综合评价。包括：空间数据处理和统计计算；非空间数据的处理和统计计算；空间数据间相关性和内在联系的分析与计算。25、常用统计分析模型：模型类模型实例客观变量分类模型聚类分析将客观事物分成几个具有相对一致属性的部分，简化分析过程，便于找到规律变量筛选模型因素分析，分析哪些因素在事物评价模型研究中起主导作用，综合评价模型根据决策者的评价标准，回归分析客观事物评价因素之间的关系模型，定量描述各因素之间的关系；预测规划模型的线性规划，用于确定客观事物的利用、调整和控制；计划目标的动态规划；系统动力学模型的动态仿真模型，以确定客观事物的运动规律作为调控的依据；专家系统；模拟人类专家思维过程的专家系统。领域专家的知识和经验以知识库的形式存储在计算机中。基于这些知识，系统对需要解决的问题进行复杂的推理，从而做出判断和决策，发挥领域专家的作用。专家系统主要用于解决非结构化问题，在地球科学领域存在大量的非结构化数据。知识和推理是专家系统的核心。知识是专家系统存在的基础。知识表示有多种方法和规则。推理是专家系统的灵魂。推理分为正向和反向。专家系统的基本结构、用户、用户界面、知识获取、知识库、数据库、推理机制、解释模块、将知识转化为计算机使用的形式、将知识转化为描述实体的一系列规则、知识与用户信息的结合、通过推理形成结论、推理结论的解释、国内外地理信息系统产品介绍，28，7.4，I .国外地理信息系统产品1、ESRI公司和Arc/info Series 1)ESRI公司ESRI(环境系统研究所)美国环境系统研究所，成立于1982年，拥有1000名成员20世纪80年代进入中国的最有影响力的外国地理信息系统开发商；产品已经成为地理信息系统的主流。29，Arc/infoUNIX，Arc/infoPC；ArcGIS；自2001年9月以来，ArcGIS8.x(产品系列)已推出8.1和8.3版本，其中包括：ArcGISDisktop(包括Arc/info8.1、ArcEditor8.1、Arcview8.1和扩展模块，如ArcGisspatialanalyst、ArcGIS 3D Analyst、ArcGisgeostisticalanalyst等。)；空间数据管理引擎(数据管理界面)；基于互联网的数据发布和应用产品。2)Arc/info系列产品，30，早期二次开发语言中Arc/info的AML语言，Arcview的AVENUE语言；目前，映射对象和支持数据库甲骨文、INFO、Informix、Sybase、Foxbase和其他文件格式Arc/INFO coverage；Arcviewshap外部交换格式E00ArcGIS 8。XGeodatabase，31，3) ArcSDE空间数据管理引擎是数据管理的接口，用于存储、管理和分析关系数据库管理系统中的空间数据。(它将空间数据存储在关系数据库中，如SQLserver、Oracle等。)，32，4)弧/信息数据模型，覆盖矢量数据的主要形式栅格栅格数据的主要形式三角网的主要形式代表连续表面的主要形式属性的主要形式代表专题信息图像的地理特征描述全新的空间数据模型引入地理数据库弧/信息8(Arcgis) 33，(1)数据模型-覆盖，弧/信息7。x使用覆盖率作为矢量数据的基本存储单位。每个Coverage存储指定区域中主题的地理元素、拓扑关系和主题属性。位置信息由x和y坐标表示，关系信息由拓扑表示，主题属性由二维表格表示。34，覆盖主文件，节点位置文件ARC；纳特；属性文件；弧段位置文件弧；属性文件AAT；多边形位置文件；纳特；属性文件；标记点位置文件LAB；属性文件PAT。控制点TIC文件涵盖了范围BND文件，35，以及主要的覆盖问题。以文件格式存储的空间数据已经不能满足信息技术发展的要求。局部变化导致整个拓扑关系的重建。拓扑关系的建立是不灵活的，不能在不同的覆盖区域之间建立拓扑关系。36.(2)数据模型地理数据库，数据库采用标准的对象关系数据库技术。数据更加智能和面向应用，37。(37)、(3)Arcview数据模型，特征空间数据表示没有拓扑关系的矢量数据；属性数据由关系数据库表示。将项目作为应用程序来组织、处理和显示信息；使用主题表示空间实体的空间特征和属性，即表示空间对象(图层)的几何类型，38、Arcview矢量图层数据文件。shp没有拓扑关系几何数据。图形元素几何数据索引。dbf属性数据。空间索引。空间索引。ain属性索引。aib属性索引、等执行操作后生成的表连接，等执行操作后生成的空间连接，39、40、4)ESRI系列的优点和缺点，其优点和功能都是强大的。它具有相对开放的开发环境，并