第九章GIS集成系统课件

第九章GIS集成系统主讲：王红湖北大学资源环境学院1主要内容3S集成GIS的典型应用举例数字地球2一、3S集成概念GPS是空间实体快速、精密定位的现代化工具；GIS是空间信息集成、分析、处理的有力武器；RS是空间信息覆盖面最大最迅速的采集手段，三者的结合简称3S集成。9.1

3S集成3二、3S相互作用“一个大脑，两只眼睛”的框架，RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位，GIS进行相应的空间分析，以从RS和GPS提供的海量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。RSGPSGIS几何配准、辅助分类等提供或更新区域信息提供或更新空间定位定点查询专题信息几何校正、训练区选择及分类验证等提供定位遥感信息查询9.1

3S集成4三、GIS与遥感结合的必要性两者操作对象都是空间实体，相互联系支持、补充关系，两者的结合，是技术上的必须。1、遥感是GIS重要的数据源，有效的数据更新手段遥感手段能够迅速、准确、综合性地大范围地采集环境和资料数据，同时，遥感数据具有多光谱和的动态多时相特点，它为GIS数据更新提供了全方位的手段和动态数据源。图片摘自张超5三、GIS与遥感结合的必要性2、GIS可为遥感分析提供有用的辅助信息和手段

GIS有助于提高遥感数据自动分类的精度，为遥感应用分析提供一个良好的环境，从而大大提高遥感信息识别的精度和效率。

3、GIS与遥感结合的途径(a)发展一个能综合处理矢量和栅格数据的矢栅一体的GIS(b)通过国际标准的空间数据交换格式作中间媒介、相互转换(c)通过GIS与遥感系统间建立接口，实现格式转换与数据传送

6四、GIS与GPS的集成7GIS与GPS结合的形式1．单台移动式在用户设备上直接配备GIS工具软件，把接收机天线接收的定位数字信号直接馈入GIS系统，由GIS系统对接收机定位信息进行处理并与其数字地图匹配，这样即可全世界实时显示接收机天线位置；2．集中监控式当定位精度要求高，移动区域广，需要集中显示流动目标的运行状况时，便需要采取本方式。1）控制中心，由大屏幕计算机、无线电台、通讯适配器、电源和天线系统组成，并配备GIS。2）基站，由电台、通讯适配器、电源和天线系统组成。3）移动站（即车载系统），由电台、天线、通讯适配器和GPS接收机组成。83、实例1、黄冈地区运金车GPS实时监控系统

系统影响因素、需解决的关键问题，系统的网络结构和系统主要功能、主要技术指标。2、中国大通公司的汽车自动导航系统（图片摘自该网站）

1）主要部件：92）系统功能1当前位置计算功能102）系统功能2地图画面显示功能112）系统功能3最佳路线制定功能122）系统功能4检索功能132）系统功能5语音提示功能142）系统功能6娱乐功能15利用机载和地面GPS接收机进行载波相位差分GPS定位以确定传感器的空间位置，实现摄影测量与遥感定位。可大量免除野外作业。安装GPS及航摄仪，改装飞机GPS控制的航空摄影测量基本原理GPS空中三角测量软件—WuCAPS3、实例－－GPS与RS结合16车载3S集成道路测量系统实现了GPS、惯导、CCD、激光扫描、激光测距等测量设备的整体集成，用于道路测量、车船导航、公安侦破等。GPS接收机电子罗盘CCD相机车内装备17PDA+GPS+DigitalMap18掌上信息通19主要内容3S集成GIS的典型应用举例数字地球209.2.1电子地图应用219.2.1电子地图应用电子地图229.2.1电子地图应用↓虚拟社区239.2.1电子地图应用↓网络地图249.2.1电子地图应用↓定位导航259.2.2

GPS车辆监控调度系统利用GPS全球卫星定位技术、GSM/GPRS公用移动通讯网、GIS电子地图技术和计算机网络技术，由车载智能终端和车辆调度管理中心系统软件构成的，针对出租车、货运、120救护车、110、汽运车辆、单位及个人用车等以车辆调度和管理为主要用途的系统解决方案。

应用于银行监控，消防监控，烟草，电力，石油，越野，金融，保险，交通运输，安防，能源，测绘，旅游….等行业，

26GPS监控中心27系统结构图

289.2.3网格GIS及应用高性能计算机系统的共享存取计算网格应用软件和信息资源的共享存取信息服务网格数据库和文件系统的共享存取数据网格29网格GISFutureModelLocalGovernmentsFederalGovernmentStateGovernmentsTribalGovernmentsCivilianSectorDoDCommercialSectorLocalUsersDoDUsersTribalUsersStateUsersNationalPolicyMakersCommercialUsersCivilianUsersInternationalUsersFederalUsersGeospatialOne-StopPortalOtherstandards-basedportalsreplicatedaccesspoints30网格GISGRIDMIDDLEWAREVisualizationSupercomputer,PC-ClusterData-storage,Sensors,ExperimentsInternet,networksDesktopMobileAccessHoffmann,Reinefeld,Putzer31城市网格信息服务思路：在服务对象上，使“网格化”成为数字化的为民服务工程；在管理内容上，使“网格化”成为数字化的“四到社区”工程；在管理体制上，使“网格化”成为数字化的管理创新工程。目标：通过网格化管理创新政府管理理念、管理体制、管理方式和管理手段，加强政府的社会管理和公共服务职能，巩固“883行动计划”的成果，建立“四到社区”的长效机制，改善居民的生活质量，优化城区投资环境，促进经济社会协调发展，为构建和谐社会打下坚实的基础。原则：一次规划、分步实施、经济高效、适度超前32城市网格信息服务

社区单元网格化，使城市管理实现无缝管理无缝划分不留死角职责明确消除空白社区网格管理区33网格金字塔街办级网格34网格金字塔社区级网格35网格金字塔统一基础网格36统一基础网格37统一街道级网格38网格+影像399.2.4

GIS应用领域迅速扩大

由传统的规划、土地、房产、市政、交通等部门迅速向电力、电信、水利、文物保护、商业经营与服务、军事、工矿企业等行业或部门拓展。应用深度

由传统的资源管理、专题制图向综合决策、调度、综合会商发展。409.2.4

GIS应用419.2.4

GIS应用429.2.4

GIS应用439.2.4

GIS应用449.2.4

GIS应用459.2.4大气和海洋科学469.2.4数字流域479.2.4电力线布局489.2.4水文分析499.2.4武汉龟山试验区—景观图509.2.4洪水淹没模型519.2.4洪水淹没模型529.2.4

北京市生态规划左为北京市域用地规划图，右为北京市生态功能区划图53主要内容3S集成GIS的典型应用举例数字地球54数字地球的定义DigitalEarthwillbeavirtualrepresentation

ofourplanetthatenablesapersontoexploreandinteractwiththevastamountsofnaturalandculturalinformationgatheredabouttheEarth.

55美国副总统戈尔演讲资料《数字地球--21世纪认识地球的方式》阅读56

通俗地讲，数字地球（DigitalEarth）就是用数字的手法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现网上流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。

严格地讲，数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它作为工具来支持和改善人类活动和生活质量。数字地球的定义57把地球上每一个确定点（点的范围因需要可大可小）的相关信息和数据组织起来，然后进一步组合地球上所有这样的点，构造一个能包容自然和人类大多数数据和信息的虚拟地球，这就是数字地球(digitalearth)。数字地球的基本定义58一、是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题。数字地球的核心思想二、是最大限度地利用资源，并使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息。59数字地球的基础——全球网络与分布式存储

数字地球的最大特征与依据——虚拟现实技术数字地球的重要信息源——高分辨率卫星影像数字地球技术基础60网络及分布式数据库616263全球定位系统64GIS咨询管理信息管理数据整理地理信息系统（GIS）65头戴式虚拟现实成像设备666768戴上数据仪器，可以在虚拟空间中体验太空漫步的美妙滋味69卫星影像70“快鸟”卫星拍摄的中国台湾的卫星影像71“快鸟”卫星拍摄的美国纽约市区的卫星影像7273数字地球从应用到采集的全过程74数字地球的应用前景“数字地球”与可持续发展“数字地球”与政府决策“数字地球”与百姓生活75利用数字地球保障儿童的安全

儿童如果独自外出，他的母亲可以打开实时跟踪屏，利用接收到的信息来看护自己的孩子。76思想有多远，我们就能走多远。77地理信息技术当今世界三大新兴技术：生物技术Biotechnology，纳米技术Nanotechnology和地球空间信息技术Geotec