地理信息系统应用：第十讲 GIS在地理学中的应用

1、第十讲 GIS在地理学中的应用,一、基础概念,1.地理学与GIS 地理学是一门研究地球表层自然与人文要素相互关系和规律的学科。从近代地理学发展到现代地理学，涵盖了自然地理学、人文地理学和地理信息科学等众多学科。 GIS的发展不仅使地理学传统的区域性、综合性得到充分的技术保证，更重要的是在社会上形成了为地理战略咨询与地理工程建设服务的信息产业，其成果得到广泛应用。,2.GIS研究地理问题的途径模式,数据采集系统,地理环境信息,统计调查数据,遥感数据,地图数据,GIS数据库,数据管理系统,数据处理系统,数据输出系统,GIS制图,空间查询与测量,空间分析,专题系统,现状图,动态图,系列图,地形分析,

2、叠加分析,统计分析,二、GIS在地理学中的应用方向,2.1 GIS制图与分析,统计调查数据,遥感数据,地图数据,GIS 相关模块,编者原图,数据类型和投影变换及编辑处理,图形编辑处理,专题影像图,文字符号图,数字线划图,.,GIS辅助制图的一般方法及途径,2.2 资源的调查与管理 自然资源的调查与管理，包括矿产资源、生物资源、气候资源、水资源、国土资源等。 一般是利用遥感技术在勘测、调查各类资源的基础上，建立各类资源的数据库及其相应的地理信息系统，为资源的合理开发利用与调配提供科学依据，并实现科学管理。,人文资源的调查与管理，包括劳动力资源管理、交通资源管理、旅游资源管理等。 人文资源的数据采

3、集主要采用人工野外调查方法，将调查到的数据人工输入到GIS数据库中，最终实现资源的管理与合理调配。,GIS在土地资源管理中的应用,地籍信息管理 土地利用现在调查 土地利用动态监测 土地政策模拟 土地利用规划,2.3 灾害管理 GIS在灾害管理方面的主要作用在于结合遥感数据、历史数据、野外调查数据、监测数据，监测并分析某一灾害的 发展情况并对灾害进行评估； 当灾害发生时，结合环境基底数据制定灾害应急预案、人员疏散与安置方案、相关灾害物质的运输与配置方案，以保证资源的最合理配置和发挥最大效益，并对灾害导致的损失进行评估； 在灾后重建过程中，结合专家系统对区域规划和管理做辅助出决策。,2.4 区域规

4、划与管理 空间规划是GIS的一个重要应用领域，可以为实施城市和区域的多目标开发和规划提供技术支持和决策支持，包括总体规划、建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置等。 同时在专题GIS系统开发中，可以建立城市规划建设与管理信息系统、地籍管理信息系统等帮助和规范相应的部门工作业务，使之高效、高质量完成工作。,案例：生态系统健康评估,在制定生态系统健康评估指标体系基础上，利用遥感和地理信息系统采集和管理区域相关数据，进行评估，最终对评估结果进行分析，以揭示生态系统健康状况，已成为当前生态系系统评估领域的主要方法。,一、评价模型及参数设计,指标的选择要充分体现人类活动对生态系统的

5、影响程度，体现人类影响的生物因子。 通过压力-状态-响应模型框架表述： 状态指标由三部分组成：结构、弹性、活力 压力指标用人类活动范围表达 响应指标以水土流失情况来表征,二、评价指标的数据来源和计算方法,1.评价指标和数据来源,平均斑块指数：计算小流域内所有土地利用斑块的平均面积，平均面积越小，说明景观破碎化越严重。 植被覆盖指数：林地、草地、农田占评价区域的面积比例，权重分别为：0.5,0.3,0.2。 人类干扰指数：人类对自然生态系统的作用主要体现在耕地与建设用地上，计算这些人工景观在区域内所占的面积比。,初级生产力指数：NDVI（Normalized Difference Vegetat

6、ion Index)是应用最广泛的植被指数，其数值与植被的长势及生产率成正比。 = 43 4+3 初级生产力= +1 2 255= 4 4+3 255,土壤侵蚀情况：根据水土流失调查结果，对不同土壤侵蚀强度进行分级赋值。,2.指标的计算方法 植被覆盖指数= 植被面积 权重 土地总面积 100 平均斑块面积指数= 流域总面积 流域内斑块个数 初级生产力= （各值 各值对应的栅格个数） 小流域内部的栅格总数 人类干扰指数= 建筑面积+农田面积 区域面积 100 土壤侵蚀指数= （各种类型侵蚀面积权重） 土地总面积,3.量纲统一 各种评价指标类型复杂，单位不同，难于进行直接比较，需要将各项指标的量纲进行统一。即根据它们对生态质量的正向影响的大小，从高到低分为若干级，以反映生态质量从优到劣的变化。 赋值= 100,三、生态系统健康综合评价方法,1 方法 生态