地理信息系统的应用名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

地理信息技术（3）

——GIS胡德勇（deyonghu@163.com）第1页第三章地理信息技术应用地理信息系统与城市管理地理信息系统应用地理信息系统概念发展组成工作过程遥感技术应用遥感技术遥感概念与发展遥感技术与类型遥感与资源普查环境和灾害监测全球定位系统应用全球定位系统全球定位系统应用数字地球数字地球含义数字地球与我们生活三S技术是“数字地球”关键技术-----先分后总第2页地理信息系统GIS基本概念GIS基本组成GIS功效介绍GIS应用第3页什么是地理信息系统(GIS)？Geographical(spatial)地理(空间)系统＋Systems＋信息(数据)＋Information(Data)＋第4页问题您是否使用电子地图？第5页北京市电子地图第6页第7页从古代文明到当代社会，地理工作者、测绘工作者、航海家都致力于空间数据搜集整理，制图工作者则以地图形式表示这些数据。地图作为空间数据载体长久为航海、军事以及当代经济建设服务。20世纪60年代初，麻省理工学院首次提出计算机图形学，在此基础上出现了计算机数字地图；计算机技术开始用于地图量算、分析和制作。20世纪60年代中期，因为计算机技术在自然资源、环境数据处理中应用快速发展，致使计算机辅助制图和空间分析等领域得到极大发展。最终造成地理信息系统技术产生。GIS发展科学背景第8页地圖文字註記人工繪圖工具打字機传统地理信息系统数字化仪电脑绘图仪磁片光碟当代地理信息系统地图是地理学第二代语言，GIS是地理学第三代语言第9页陈说彭院士用于采集、模拟、处理、检索、分析和表示地理空间数据计算机信息系统。(陈说彭，)第10页地理学遥感技术地图学GIS计算机科学计算机图形学软件工程数据库技术教授系统CADGIS与相关学科与技术GIS与相关学科第11页地理信息系统分类区域性地理信息系统全球性地理信息系统综合地理信息系统专题地理信息系统工具型地理信息系统应用型地理信息系统按研究区域分按研究内容分按功效分第12页水文地形土地利用植被土壤街道工厂水系水表固體廢棄物公園排放點頁岩頁岩砂和碎石碎石層环境监控系统交通信息系统地籍信息系统城市信息系统土地监控系统流域管理系统第13页信息系统非空间信息系统空间信息系统管理信息系统非地理信息系统地理信息系统综合地理信息系统专题地理信息系统CADGIS与普通信息系统区分第14页管理信息系统：只有属性数据管理，既使存放了图形，也往往以文件形式来存放，不能进行相关空间数据操作，如空间查询、检索、相邻分析等，更无法进行复杂空间分析。非地理信息系统：含有处理空间信息能力，但依然不能进行复杂空间分析。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；第15页现实世界抽象

我们所面对现实世界：现实世界（自然界）：河流、植被、地质……现实世界（人类活动）：人口分布，经济发展指标，土地开发度，道路交通等对实体描述伎俩：实体－属性对空间实体描述伎俩：图层；图层：空间实体－属性；空间实体表示形式：点：比如居民点；线：比如公路；面：比如湖泊；GIS怎样组织地理数据地理信息系统基本概念第16页采取“分层”技术，即将地图中不一样要素，存放在不一样“层”中。将不一样“层”要素进行重合，就形成不一样主题地图。第17页分层数字化道路河流地质植被将真实世界各项地理特征,利用当代化电脑处理技术,一层一层将资料分别输入电脑中,在电脑中储存着图形以及说明图形意义文字或者数字资料.第18页建筑物图层第19页道路图层第20页地籍图层第21页城市规划图层第22页图层叠置第23页第24页地理信息表现—矢量数据点线面新山水庫10821816589111道2道A1第25页向量Vector影像Image/Raster第26页SPOTXS20m*20m牡丹水庫bandG,R,IR栅格数据地理信息表现—栅格数据第27页航空摄影IKONOS卫星影像QuickBird卫星影像第28页中国分省人口分布示意图第29页GIS组成/硬件输入设备专用设备常规设备GPS全数字摄影测量工作站解析和数字摄影测量仪器图象处理系统全站仪扫描仪数字化仪键盘鼠标处理设备工作站服务器硬盘阵列存放设备活动硬盘光盘机磁带机输出设备绘图仪终端打印机2、GIS组成第30页第31页GIS组成/软件操作系统（系统调用、设备运行、网络等）系统库（编程语言、数学库等）标准软件（图形、数据库等）GIS基本功效软件GIS应用软件用户界面GIS软件基础软件系统软件GIS第32页GIS组成/数据栅格结构矢量结构第33页GIS组成/人员系统开发、管理和使用人员

GIS咨询管理信息管理数据整理第34页GIS流程信息输入数据处理数据库管理空间分析（查询）可视化表示（地图、三维视图、多媒体等）第35页软件系统

当前惯用GIS软件系统：企业名称桌面产品组件产品网络GIS数据库ESRIArcView,ArcEditor,ArcInfoArcObject,MapObject,ArcIMSArcSDEMapInfoMapInfoProfessionalMapInfoMapBasic,MapInfoMapXMapInfoMapXtremeMapInfoSpatialwareIntergraphGeoMediaProfessionalGeoMediaObjectGeoMediaWebMapGeoMediaOracleGDOServer北京超图SuperMapDeskpro,Editor,SurveySuperMapObject,SuperFormSuperMapISSuperMapSDX+武汉吉奥GeoStarGeoMapGeoSurfGeoSurf2DforOracle武汉中地MapGISMapGISMapGIS-IMSSpatialDataEngine第36页3.GIS功效介绍基本功效数据采集与编辑 *数据存放与管理

数据处理和变换空间分析和统计 *产品制作与显示二次开发和编程应用功效资源管理区域规划国土监测辅助决议定位服务第37页数据采集与编辑(重点)文本数据地图野外测量数据航空像片遥感数据交互式终端GIS软件空间数据库编辑： 矢量数据编辑(VectorData) 栅格数据编辑(Raster/Grid/ImageData)采集：第38页数据存放与管理DBMS：DataBaseManagementSystem(数据库管理系统)空间数据存放形式： 点：Point,Node 线：Arc,Line,Polyline 面：Area,Polygon,Region 空间关系：拓扑DBMS第39页数据处理和变换处理：弧段、多边形外接矩形点、线、面捕捉和判断弧段求交点、弧段、多边形位置拓扑关系建立变换：空间坐标变换：平移变换、百分比变换、仿射变换、旋转变换、几何纠正、投影变换结构转换：栅格转矢量、矢量转栅格第40页空间分析和统计(重点)空间数据量算： 长度； 面积； 分布中心空间数据查询： 基于属性查询； 基于空间查询； 联合查询空间查询方法： 基于SQL查询； 基于空间SQL查询； 基于可视化图形查询第41页叠置分析(叠加分析/Overlay)：A∪BA∩BA－BB－AB∈A基于栅格叠加分析基于矢量叠加分析第42页邻域分析： 缓冲区分析(Buffer) 泰森多边形(ThissenPolygon) Voronoi图，Delauny三角网空间网络分析： 网络图 路径分析 定位与配置分析第43页地形分析： 数字高程模型(DigitalElevationModel:DEM) 不规则三角网(TriangulatedIrregularNetwork:TIN) 数字地形模型(DigitalTerrainModel:DTM) 数字地形计算： 坡度 坡向 地表辐照度 空间统计分析： 主成份分析(PCA) 层次分析(Hierarchy) 聚类分析(Cluster) 判别分析(Distinguish) 第44页产品制作与显示空间信息可视化 地图 图像 统计图表 数字数据 三维可视化 虚拟现实(VirtualReality:VR)专题信息、专题地图电子地图网络GIS：WebGIS第45页二次开发和编程组件式产品MapObjectArcObjectMapXGeoMediaObjectSuperMapObjectGeoMap所属企业ESRIESRIMapInfoIntergraph北京超图武汉吉奥组件技术OLEActiveXActiveXActiveXActiveXOLE动态连接库OCXOCX/DLLOCXOCXOCXAPI空间数据引擎ArcSDEArcSDEMapInfoSpatial空间数据服务器SuperMapSDX+扩展OpenGIS开发语言VC++,VB,C++Builder,PB,Delphi,AccessVC++,VB,DelphiVC++,VB,Delphi,Lotus,PBVB,VC++,Delphi,PBVB,Delphi,VC++,C++Builder,PB,C#VB,VC++,Delphi,PB第46页1、位置．即在某个地方有什么。位置能够是地名、邮政编码或地理坐标等：如在一个陌生城市。我们能够利用它调出所在位置附近地图，查询目标地点。

2、条件．即符合一些条件实体在哪里：如在某个地域寻找面积大于l000M：不被植被覆盖。且地质条件适合建大型建筑区域。GIS能够处理问题第47页

3、趋势．即在某个地方发生某个事件及其随时间改变过程。4、模式．即在某个地方空间实体分布模式。模式分析揭示了地理实体之间空间关系。5、模拟，即某个地方假如具备某种条件会发生什么。经过模拟，分析现实。第48页应用领域公众领域：设施管理、智能交通管理、工程建设、城市规划、通信、物流、CRM（客户关系管理）军事领域：军事战略分析,智能导航武器如美国在海湾战争、科索沃战争中采取辅助指挥作战GIS系统学术领域：环境保护，灾害预测，宏观决议分析个人领域：个人导航、无线位置服务(WirelessLocationService)，WebGIS第49页第50页第51页第52页GIS应用环境单机应用:GIS数据处理，专业GIS分析，地图设计出版网络应用：比如，GoogleEarth,GoogleMap等WebGIS;电力，电信等企业级GIS业务系统。移动应用：GPS卫星导航、个人位置服务、车辆跟踪