地理信息系统及其应用.ppt

1、3.1 地理信息系统及其应用,基本要求： 1.了解地理信息系统（GIS）的概念。 2.了解GIS的五大组成部分及其工作过程。 3.了解GIS在城市管理中的应用。 4.运用电子地图查询有关地理信息。 发展要求:结合案例，了解GIS在区域研究中的运用，感受地理信息技术对现实生活的重大影响。 说明： GIS发展阶段和我国GIS发展概况不作教学要求,1、遥感 RS （ Remote Sensor,3、全球定位系统GPS （Global Positioning System,2、地理信息系统 GIS (Geographical Information System,3S技术,登高望远,未来的地图,罗盘（

2、方向+位置,20世纪初，英国伦敦郊区发生了一次来势凶猛的霍乱，因找不到病源所在，尽管政府和卫生部采取了强有力的隔离措施，仍未能控制住疫情，病人在呈几何级数增长。在此危急关头，有人建议绘制一张病例分布地图。于是，每当发现一个病例，职能部门就把病人的居住地在地图上做一个标记，当标记越来越多时，一个明显的规律出现了：发病者基本上都分布在一口井周围。人们把这口井填埋后，疫情也就终止了。 这是一个应用地图发现事物空间分布规律的案例,地图的实践应用,一.地理信息系统,一）：概念：地理信息系统(Geographical information system，简称GIS)是一种以采集、存储、管理、分析和描述地

3、球表面与地理分布有关数据的空间信息系统,一、地理信息系统,B C D,1)下列课题中，主要是应用GIS进行研究的有(,A、近50年来世界粮食总产量与人均产量变化趋势分析 B、近10年来，上海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析 C、浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变化特征分析 D、上海市浦东新区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、站点分布的方案设计,解析：(1)题要注意“GIS所采集的信息是按地理空间分布特征，来反映地理实体结构及动态变化规律的”，而A选项中世界粮食总产量与人均产量变化不是地理空间分布特征。 因此不能应用GIS进行研究,A.空间信息 B.数据信息 C.图

4、像信息 D.综合信息,A,1地理信息区别于其他信息的最本质特征在于它是(,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,2地理信息系统是(,D,地理信息系统应具备五项基本功能：数据输入、数据编辑、数据存储与管理、空间查询与空间分析、可视化表达与输出,地理信息系统的基本功能是什么,地理信息系统的内涵是什么,地理信息系统的特征是什么,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。 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

5、的地理信息。 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,地理信息系统从外部看表现为计算机软硬件系统，但其内涵却是由计算机程序和地理数据组成的地理信息模型。是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统,地理信息系统的内涵、特征和基本功能,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

6、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,阅读指导 地理信息系统能为我们做些什么,二）地理信息系统的发展,三）：地理信息系统的组成,输入,输出,传输,存储,数据管理,输出,GIs的数据管理方式主要有两种：一种是以图形的方式(图形数据)进行管理，另一种是以数据表(属性数据)的形式进行管理。这样，可根据用户需要将这些信息图 文并茂地输送给用户，便于分析及决策使用,阅读指导) GIS的数据管理P77,数据源(地图、遥感图像、实验数据、GPS数据,采集

7、,数据处理（即建立空间模型和数据模型,存储,数据库（关于某一研究区域的若干图层的总和,分析,数据操作与分析（使各类数据之间的关系，以直观的形式表现出来，如图形、地图、表格,输出,表达应用（将系统分析的结果形成地图、图像、数字、图表等产品输出,四）：地理信息系统的工作过程,地理信息系统的工作过程,案例： 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

8、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

9、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,参考答案,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,地理信息系统比地图优越的功能有(,二.地理信息系统与城市管理,城市基础设施管理,案例：城市道路交通管理,用于查询空间信息、时间信息、车流信息、路面质量、沿路环境、居民分

10、布等,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,GIS在道路交通中的应用,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将得到发展，并在决策支持分析中应用。如解决交通预测、交通分析等常见问题。 2、科学和数学：如地质、地球物理、水文等需要三维分析功能的领域；景观生态中GIS模拟的三维分析；图像处理等。 3、全球问题：如分析热带森林退化、酸雨、温室效应、受威胁和濒临灭绝的物种及其他类似的问题。 4、全球气候监测和预报网络的GIS网络。 5、全球环境管理：如确定全球最敏感的植物产地，让所