地理信息系统GIS技术与应用名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

物流信息技术与应用第七章 地理信息系统（GIS）技术与应用第1页第七章地理信息系统技术与应用第三节第二节第四节第一节GIS概述(GeographicalInformationSystem)GIS运行机理GIS在物流信息系统中作用GIS组成和功效第四节GIS工具软件第五节第2页江西省万安县脐橙种植区划第3页包头市大气二氧化硫分布图第4页第一节GIS概述GIS定义GIS分类GIS特征312第5页第三种观点强调地理信息系统社会作用，认为GIS从根本上改变了一个组织或部门（如政府规划部门）运作方式。第二种观点认为地理信息系统是信息系统特例。第一个观点把地理信息系统描述为一个工具箱，其中包含有一套用于采集、存放、管理、处理、分析和显示地理数据计算机软件工具。一、GIS定义第6页一、GIS定义地理信息系统区分于其它信息系统和信息技术四大特点：首先，GIS具备处理地理数据能力。其二，GIS是在统一地表定位坐标系统下，以特定数据模型输入、组织、存放和管理（包含更新）地理数据，并允许用户依据地理空间位置访问数据，或依据专题属性访问数据，以地图形式表示地理数据。其三，GIS拥有一套特殊用于处理和分析地理数据基本工具。最终，GIS含有很强地理数据输出功效。

第7页二、GIS分类地理信息系统按照范围大小可分为全球、区域和局部三种。按照表示空间数据维数，可分为2维、2.5维、充满整个三维空间真三维地理信息系统、考虑时间维时态地理信息系统和4维地理信息系统。按照地理空间数据模型或数据结构，可分为地理相关模型、地理关系模型和面向对象模型地理信息系统。按照内容来分，能够分为专题地理信息系统、综合地理信息系统和地理信息系统工具。

第8页1）专题地理信息系统（ThematicGIS），是含有有限目标和专业特点地理信息系统，为特定专门目标服务。——森林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、矿业资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统等。2）区域信息系统（RegionalGIS），主要以区域综合研究和全方面信息服务为目标，能够有不一样规模，如国家级、地域或省级、市级和县级等为各不一样级别行政区服务区域信息系统；也能够按自然分区或流域为单位区域信息系统。——区域信息系统如加拿大国家信息系统、中国黄河流域信息系统等。许多实际地理信息系统是介于上述二者之间区域性专题信息系统，如北京市水土流失信息系统、海南岛土地评价信息系统、河南省冬小麦估产信息系统等。第9页三、GIS特征地理信息系统含有采集、管理、分析和输出各种地理信息能力，含有空间性和动态性。地理信息系统由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规或专门地理分析方法、作用与空间数据，产生有用信息。地理信息系统以地理研究和地理决议为目标，以地理模型方法为伎俩，含有空间分析、多要素综合分析和动态预测能力，并能产生高层次地理信息。第10页地理信息系统在分析处理问题中使用了空间数据与属性数据，并经过数据库管理系统将二者联络在一起共同管理、分析和应用，从而提供了认识地理现象一个新思维方法。地理信息系统强调空间分析，经过利用空间解析式模型来分析空间数据，地理信息系统成功应用依赖于空间分析模型研究与设计。三、GIS特征第11页第12页第二节GIS组成和功效计算机硬件系统计算机软件系统地理空间数据（数据库）GIS应用模型GIS用户一个经典、完整GIS，其基本组成普通包含以下5个主要部分：第13页第14页（1）硬件系统第15页（2）计算机软件系统地理信息系统软件和其它支持软件

包含通用GIS软件包，也能够包含数据库管理系统、计算机图形软件包、计算机图像处理系统、CAD等，用于支持对空间数据输入、存放、转换、输出和与用户接口。应用分析程序

是系统开发人员或用户依据地理专题或区域分析模型编制用于某种特定应用任务程序，是系统功效扩充与延伸。第16页（3）系统开发、管理和使用人员

GIS不一样于一幅地图，而是一个动态地理模型。需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善、应用程序开发，并灵活采取地理分析模型提取各种信息，为研究和决议服务。对于合格系统设计、运行和使用来说，地理信息系统专业人员是地理信息系统应用关键，而强有力组织是系统运行保障。一个周密规划地理信息系统项目应包含负责系统设计和执行项目经理、信息管理技术人员、系统用户化应用工程师以及最终运行系统用户。第17页（4）空间数据

是指以地球表面空间位置为参考自然、社会和人文经济景观数据，能够是图形、图像、文字、表格和数字等。它是由系统建立者经过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其它系统通讯输入GIS，是系统程序作用对象，是GIS所表示现实世界经过模型抽象实质性内容。在GIS中，空间数据主要包含：某个已知坐标系中位置、实体间空间关系等。第18页GIS功效数据处理与编辑2数据输入1数据存放与管理3空间查询与分析4数据显示与输出5第19页第20页（1）数据采集、监测与编辑主要用于获取数据，确保地理信息系统数据库中数据在内容与空间上完整性、数值逻辑一致性与正确性等。普通而论，地理信息系统数据库建设占整个系统建设投资70%或更多，而且这种百分比在近期内不会有显著改变。（2）数据处理初步数据处理主要包含数据格式化、转换、概括。（3）数据存放与组织包括到空间数据和属性数据组织。栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型是惯用空间数据组织方法。（4）空间查询与分析（5）图形与交互显示地理信息系统为用户提供了许多用于地理数据表现工具，其形式既能够是计算机屏幕显示，也能够是诸如汇报、表格、地图等硬拷贝图件。第21页第三节GIS运行机理地理空间概述地理空间数据模型地理空间数据结构地理空间数据库地理数据分类与编码一二三四五地理空间数据获取和处理六第22页一、地理空间概述

GIS中地理空间是指经过投影变换后，在笛卡儿坐标系中地球表层特征空间。它是定义在地球表层目标集上关系，即地理世界以实体为单位进行组织，将客观世界作为一个整体对待，每一个实体不但含有空间位置属性和空间上联络，更主要是它与其它实体还含有逻辑上语义联络，它还含有时间属性。

第23页一、地理空间概述地理空间定性框架即大地测量控制，由平面控制网和高程控制网组成。地理空间特征实体表示地理空间信息几何形态、时空分布规律及其相互之间关系，指含有形状、属性和时序性空间对象或地理实体，包含点、线、面、体。

GIS中地理空间普通包含地理空间定位框架及其所联结地理空间特征实体。第24页二、地理空间数据模型GIS空间数据模型由三个有机联络层次所组成：广为采取数据模型是基于平面图矢量数据模型和基于连续铺盖栅格数据模型。可将空间逻辑数据模型分为采取结构化模型和面向操作模型两大类。逻辑数据模型并不包括员底层物理实现细节，但计算机处理是二进制数据，必须将逻辑数据模型转换为物理数据模型，即要设计空间数据物理组织、空间存取方法、数据库总体存放结构等。概念数据模型逻辑数据模型物理数据模型第25页三、地理空间数据结构基于矢量模型数据结构简称为矢量数据结构。矢量数据结构是经过统计坐标方式来表示点、线、面等地理实体空间分布一个数据组织方式。矢量数据结构获取方法主要有：手工数字化法、手扶跟踪数字化法、数据结构转换法。

矢量数据结构第26页三、地理空间数据结构

栅格结构又称为网格结构（raster或gridcell）或象元结构（pixel），是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻网格阵列，每个网格作为一个象元或象素，由行、列号定义，并包含一个代码，表示该象素属性类型或量值，或仅仅包含指向其属性统计指针。栅格数据结构第27页三、地理空间数据结构矢量栅格一体化数据结构第28页四、地理空间数据库

GIS数据库是指以特定信息结构和数据模型（关系模型、面向对象模型等）来表示、存放和管理从地理空间中获取某类空间信息，以满足Internet和Intranet上不一样用户对空间信息需求数据库。第29页四、地理空间数据库

GIS数据库除了普通数据特征外，还含有一些区分于其它普通数据库特征，表现在以下七个方面：空间特征抽象特征空间关系特征多尺度与多态性非结构化特征分类编码特征海量数据特征第30页五、地理数据分类与编码类型名称能够依据地理实体形态（form）或功效（function）而定。分类体系描述部分描述各类地理实体基本功效和性质。

地理数据分类体系由两部分组成：类型名称和描述。第31页五、地理数据分类与编码地理数据编码是在数据分类基础上，以易于计算机和人识别代码（code）唯一地标识地理实体类型。第32页六、地理空间数据获取和处理

数据源是指建立GIS地理数据库所需各种数据起源，主要包含地图、遥感图像、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据、已经有系统数据等，可归纳为原始采集数据、再生数据和交换数据三种起源。

第33页六、地理空间数据获取和处理

空间数据采集任务是将现有地图、外界观察结果、航空像片、遥感图像、文本资料等转换成GIS能够处理与接收数字形式，通常要经过验证、修改、编辑等处理。第34页六、地理空间数据获取和处理图形变换数据格式的转换图像解释图像纠正图幅拼接空间数据的处理第35页第四节GIS在物流信息系统中作用二、GIS物流管理系统特点与结构一、GIS和企业物流联络三、GIS技术与数字物流四、面向物流分析GIS系统第36页一、GIS和企业物流联络因为物流对地理空间有较大依赖性，采取GIS技术建立企业物流管理系统能够实现企业物流可视化、实时动态管理。

第37页二、GIS物流管理系统特点与结构1.图形显示输出上优势2.分析功效上优势3.模型模拟上优势在物流管理领域，与单纯数据库及CAD技术相比，GIS含有独特技术优势。第38页GIS物流管理系统特点采取GIS建立物流管理系统主要特点是在GIS可视化环境中对企业物流进行可视化、实时动态管理。这种动态包含时间动态和空间动态。时间动态和传统方式相比，全部数据都能够更新。空间动态是指GIS地图或空间图形显示和分析能力。

第39页GIS物流管理系统结构整个GIS物流管理系统普通由终端、物流控制中心和物流管理台组成。终端包含各种通信器材和处于局域网中终端计算机。物流控制中心主要是高性能服务器或大型机，运行大型数据库系统，负责各种数据、调度信息存放和调用任务。物流管理台是监控和调度目标运行终端，其实质是一个能接收并显示动态信息GIS平台。第40页三、GIS技术与数字物流物流行业GIS系统普通都包含公路、铁路、水路、海域、航空等交通信息、储运资源信息（汽车、轮船、仓库等）、服务资源信息（营运网点、生产工厂等）以及后勤资源信息（加油站、修理厂等）等。因为整套系统全部是数字化，这就使得用户有各种方式进行查询和统计，系统输出也能够人工控制，屏蔽不需要信息，显示需要，而且能够图表与数据结合，在数字地图上直接表示出来。第41页四、面向物流分析GIS系统集成模型：车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合模型和设施定位模型等。主要功效：（1）车辆和货物跟踪（2）提供运输路线规划和导航规划出运输线路，使显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。第42页四、面向物流分析GIS系统（3）信息查询对配送范围内主要建筑、运输车辆、客户等进行查询，查询资料能够文字、语言及图象形式显示，并在电子地图上显示其位置。（4）模拟与决议可利用长久客户、车辆、订单和地理数据等建立模型来进行物流网络布局模拟，并以此来建立DSS。第43页第五节GIS工具软件1）ESRI产品系列（EnvironmentalSystemsResearchInstituteInc.）于1969年成立于美国加利福尼亚州Redlands市，企业主要从事GIS工具软件开发和GIS数据生产。第44页ArcViewGIS用户界面第45页GIS工具软件2）Mapinfo产品系列

MapInfo企业于1986年成立于美国特洛伊(Troy)市，成立以来，该企业一直致力于提供先进数据可视化、信息地图化技术，其软件代表是桌面地图信息系统软件——MapInfo。第46页GIS工具软件3）Intergraph产品系列

Intergraph企