第一章GIS最新技术发展与大众化应用2015-9-10

第一章GIS最新技术发展与大众化应用2015-9-10第一页，共82页。第一章GIS最新技术发展与大众化应用一、引言二、信息化发展概况与趋势三、GIS现状及最新技术发展情况四、相关技术对GIS的影响五、GIS最新应用趋势六、GIS与云计算、物联网第二页，共82页。一、引言

众所周知，在人类认识和改造自然界的过程，产生了三次科学技术革命。古代技术革命近代工业革命现代科学技术革命第三页，共82页。第一次的古代技术革命——产生的简单生产工具将我们祖先从茹毛饮血的生活中解救出来；第四页，共82页。第二次的近代工业革命——工业化生产，产生了巨大的物质文明；第五页，共82页。第三次是现代科学技术革命——使人类社会进入了数字化信息时代。第六页，共82页。

二十世纪90年代初提出的信息高速公路的构思伴随着国际互联网的出现而实现，网络给人类的生活注入了一股股新鲜的血液，因为它，我们的生活出现了一道道亮丽的风景线。诸如：

信息高速公路网上购物网上医疗网上办公网上教育网上商务二、信息化发展概况与趋势第七页，共82页。

所谓“信息高速公路”并不是指交通公路，而是指高速、大容量计算机通讯网络。它是通过光纤光缆、通信卫星或电缆把政府机构、科研单位、企业、图书馆、学校、商店以及家家户户的计算机连接起来，利用计算机终端、传真机、电视等终端设备，像使用电话那样方便、迅速地传递和处理信息，从而最大限度地实现信息共享。

第八页，共82页。随着网络技术的进一步发展，未来又将怎样影响我们的生活呢？◆随着数字化进程的日益加深，人们的家居生活越来越明显地印上了“网络”的烙印。◆信息家电的出现，逐渐模糊了原本泾渭分明的电脑、通信产品、家电的市场界限。在未来的数字家庭里，我们将拥有高清晰的网络数字电视，人们可以通过网络收看自己喜欢的高质量的电视节目，也可以通过网络可视电话流畅地沟通，完全摆脱网络传输速度对人们的限制。信息化发展概况与趋势第九页，共82页。整个数字家庭是个有机整体。信息化发展概况与趋势多么美好而又妙趣横生的数字化、信息化的生活！第十页，共82页。数字化、信息化在向我们展示她无穷魅力的同时，也要求我们必须加快数字化、信息化建设的步伐。◆

在信息化建设中加强空间信息基础设施建设。◆

假如光纤是信息高速公路，那么GIS就犹如高速公路上的“车”和“货”。◆

GIS在各领域的信息化建设中扮演着越来越重要的角色。◆

在最近几十年里GIS的研究与应用得到了突飞猛进的发展。◆

GIS已经被应用到与空间信息有密切关系的各个领域。信息化发展概况与趋势第十一页，共82页。三、GIS现状及最新技术发展情况第十二页，共82页。GIS应用现状GIS技术和应用发展，经过50年的努力，从智能交通到数字城市，从商业物流到国土资源，从石化到农业，已经发展到了几乎“无处不在”。GIS已经在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色，已经广泛应用于国民经济和人民生活的方方面面。目前，中国整个GIS产业年产值已经达到1500亿元，并且还将有更加广阔的增长空间。。三、GIS现状及最新技术发展情况第十三页，共82页。截至2014年底，全国测绘资质单位总数达到14514家，同比增长3.4%。测绘资质单位完成服务总值680.10亿元，同比增长12.1%。第十四页，共82页。GIS应用趋势GIS走进老百姓服务化趋势明显 目前，GIS应用比以往任何时候都更加注重良好的交互性和操作体验，正朝着简单、易用、普及的方向发展。

GIS由提供产品到现在提供服务进行转变。GIS越来越走进大众的生活，大众的身边，今后GIS也将像用水也用电一样的方便。离开了GIS，我们就会遇到困难，有了它，我们的生活会更方便、快捷。我们不再关心是谁在为我服务，只关心我们接受了它的服务，这就是所有做GIS人的目标。三、GIS现状及最新技术发展情况幸福第十五页，共82页。

GIS最新技术 进入21世纪以后，地理信息系统主要的基础理论和技术研究热点有了新的变化，代表了地理信息系统研究的新进展，主要有以下几个方面：三、GIS现状及最新技术发展情况3DGIS时空GIS开源GIS组件式GISWebGISGIS空间数据共享和数据标准研究移动GIS空间数据可视化虚拟现实你对哪一个方向比较感兴趣？21世纪GIS的研究热点第十六页，共82页。什么是3DGIS利用3S技术（GIS、GPS、RS）、三维可视化技术（VR）、计算机技术等对地球空间信息进行编码、存储、转换、分析和显示的信息系统，真三维描述、可视化和分析管理的地理信息系统3DGIS的作用

良好的图形视觉效果三维分析功能重点或难点

海量三维数据的构建复杂的空间分析第十七页，共82页。什么是移动GIS

集PDA、GIS、GPS、移动通信(GPRS/3G/卫星通讯 项技术为一体，以移动互联网为支撑、以智能手机或平板电脑为终端、结合北斗、GPS或基站为定位手段的GIS系统移动GIS的作用把我们的地图带到室外收集或更新我们的地理信息野外追踪或协同办公重点或难点数据采集与更新

第十八页，共82页。什么是时空GIS时空GIS是一种采集、存储、管理、分析与显示地理实体随时间变化信息(或时空信息)的计算机系统(简称TGIS)。它不但包含传统地理信息系统的空间特性，而且涵盖时间特性；它不但反映事物和现象的存在状态，而且表达其发展变化过程及规律。时空GIS的作用反映地理实体发展变化过程及规律预测或推理今后的发展趋势重点或难点时空数据模型，时空数据存储变化趋势模型构建第十九页，共82页。什么是WebGIS

WebGIS是地理信息系统在WEB上的实现，是利用网络和WEB技术对传统单机上的地理信息系统的改造和实现。WebGIS的作用更广泛的访问范围应用面广降低系统成本重点或难点

复杂的空间分析

第二十页，共82页。什么是组件式GIS

是指基于组件对象平台，以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件形式提供的GIS。组件式GIS的作用代码重用，开发周期缩短可扩展性增强降低系统建设成本重点或难点

第二十一页，共82页。什么是开源GIS

开源软件指软件的源代码是对任何人都完全开放的，即任何人在有关许可协议方式的规范下，具有获得、使用、复制、修改和分发源代码的自由.开源GIS的作用开源软件的开发模式不受商业软件限制使用开源软件有利于节省资金开源技术有利于数据的共享，资源共享重点或难点

第二十二页，共82页。什么是虚拟现实（虚拟地理环境）

是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉，使人作为参与者通过适当装置，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。.虚拟现实的作用多感知性:视觉、听觉、力觉、触觉、运动交互性浸没感重点或难点

实时显示，协同交互等

第二十三页，共82页。四、相关技术对GIS的影响2、嵌入式技术的发展3、蓝牙技术的发展1、3G技术4、电子地图

第二十四页，共82页。第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。

目前3G存在四种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX。1、3G技术第二十五页，共82页。

3G有什么功能?一.语音功能二.视频电话功能三.图片,铃声,游戏下载功能四.在线电视功能五.移动电子商务功能六.移动定位服务功能（LBS）

七.卡拉OK下载功能1、3G技术第二十六页，共82页。1、3G技术

电信业竞争激烈，移动运营商在不断地寻找新的途径去创造新的利润点或者利润增长点。在各种移动增值业务当中，移动位置信息服务是最具市场潜力的一种。另一方面，随着我国私人汽车市场不断增长，以汽车移动通信平台的需求也将有很大的发展潜力，其中针对汽车的导航、跟踪等位置业务是今后一个非常具有发展潜力的市场。第二十七页，共82页。4G是集3G与WLAN于一体，能传输高质量视频图像；上传下载速度快；计费方式灵活机动；可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。

4G?第二十八页，共82页。3G让手机走向多媒体“4G时代”还有手机吗？

3G应用如果和无线局域网结合，将会极大地方便人们的办公和生活。未来，当您在街上看见一个人对着空气说话或在那里摇头晃脑，可别认为这个人精神不正常，说不定他正在进行打电话或是在开远程视频会议。这就是对4G通信的想象。

第二十九页，共82页。2、嵌入式技术的发展

随着GIS的快速发展，人们对空间数据的需求也日益增大，把GIS与嵌入式技术融合在一起，形成一个嵌入式的地理空间集成平台，是当前GIS应用领域的一个重要趋势。第三十页，共82页。嵌入式GIS

◆嵌入式GIS具有跨平台、开发好、易集成、易渗透和融合好等特点，而且价格低，为地理信息技术融入其它信息技术提供了良好的技术基础。◆嵌入式GIS开发在测绘、智能交通(ITS)、海事、国防、公安等领域都有无限广阔的应用前景，可广泛应用于军事、野外测绘、医疗、汽车导航等领域；个人汽车导航和PDA(或手机)定位服务(LBS)的出现与发展更是将嵌入式地理信息技术深入到每个人的日常生活。

第三十一页，共82页。3、蓝牙技术

在移动GIS发展的过程中，蓝牙技术是非常值得一提的。它的发明对于移动GIS的发展有着特殊重要的意义。第三十二页，共82页。

蓝牙技术

一、什么是蓝牙技术二、蓝牙的由来三、蓝牙技术四、应用前景五、移动GIS－蓝牙技术第三十三页，共82页。蓝牙技术

一、什么是蓝牙技术二、蓝牙的由来三、蓝牙技术四、应用前景五、移动GIS－蓝牙技术所谓蓝牙(Bluetooth)技术，实际上是一种短距离无线电技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与因特网Internet之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。第三十四页，共82页。蓝牙技术

一、什么是蓝牙技术二、蓝牙的由来三、蓝牙技术四、应用前景五、移动GIS－蓝牙技术蓝牙以公元10世纪统一丹麦和瑞典的一位斯堪的纳维亚国王的名字命名。第三十五页，共82页。蓝牙技术

一、什么是蓝牙技术二、蓝牙的由来三、蓝牙技术四、应用前景五、移动GIS－蓝牙技术蓝牙是一种无线的短程传输技术，最大好处是消除了电缆线。可以支持便携式计算机、移动电话以及其他的移动设备之间相互通信，进行数据和语音传输。很强的移植性，功耗低、危害小，应用简单、容易实现，易于推广。第三十六页，共82页。蓝牙技术

一、什么是蓝牙技术二、蓝牙的由来三、蓝牙技术四、应用前景五、移动GIS－蓝牙技术广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备

运用于电子设备更新铃声，屏保和游戏。支持蓝牙的手机通话设备索尼爱立信为了宣传其蓝牙技术甚至推出了一款精巧的蓝牙遥控车———Car100。

第三十七页，共82页。蓝牙技术

一、什么是蓝牙技术二、蓝牙的由来三、蓝牙技术四、应用前景五、移动GIS－蓝牙技术蓝牙技术应用于移动GIS中，可以把GPS设备和激光测距仪、条形码读取机、移动电话等设备连接起来。
激光测距仪是野外测量定位的有力设备。蓝牙的出现使室内外的工作融为一体。蓝牙技术将是移动GIS未来发展的一个方向。第三十八页，共82页。4、电子地图什么是电子地图(在线地图)？电子地图就是利用成熟的网络技术、通信技术、GIS技术，实现一种的地图服务方式。第三十九页，共82页。为什么要使用电子地图(在线地图)？1、信息无限、可随意添加。2、随时更新。3、公路交通是现代城市交通的主体，与地图有着天然的密切联系。4、电子地图为交通管理部门实行动态的、实时的交通管理与控制提供了极大的方便。

第四十页，共82页。5、将空间信息与属性信息的处理完美地结合起来，以直观的方式显示所有移动目标、固定目标的位置和状态，并直接在地图上对受控目标进行管理。6、移动与互联网的融合将带来潜力无限的市场前景，手机、呼机、掌上电脑等各种手持终端设备都能够承载INTERNET地图。第四十一页，共82页。五、GIS最新应用趋势第四十二页，共82页。五、GIS最新应用趋势1、数字地球2、LBS3、3S集成第四十三页，共82页。数字地球的基本概念（DigitalEarth）数字地球是指以地球作为对象的、以地理坐标为依据，具有多分辨率、海量的和多种数据融合的，并可用多媒体和虚拟技术进行多维(立体的和动态的)表达的，具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的技术系统5.1数字地球第四十四页，共82页。数字地球的特点

“数字地球”的数据具有无边无缝的分布式数据层结构，包括多源多比例尺多分辨率的、历史和现时的、矢量和栅格格式的数据“数字地球”具有一种可以迅速充实的、联网的地理数据库，以及多种可以融合并显示多源数据的机制“数字地球”以图像、图形、图表、文本报告这几种形式分别提供免费或收费的全球范围的数据、信息、知识方面的服务“数字地球”中的数据和信息同时也按普通、限制、保密等不同保密等级组织起来的。不同的用户对不同的数据和信息具有不同的使用权限用户可以以多种方式从“数字地球”中获取信息第四十五页，共82页。

数字地球的主要技术信息高速公路和计算机宽带高速网高分辨率卫星影像空间信息技术与空间数据基础设施大容量数据存贮及元数据科学计算可视化和虚拟现实技术第四十六页，共82页。随着“数字地球”和“数字城市”理论的提出和实践，它们已成为当今世界的两个热点，“政府上网工程”、“城市数字化工程”将成为我国二十一世纪信息产业发展的切入点，是我国实施可持续发展战略的技术保障。除了横向的区域级应用，纵向的“数字行业”建设也在全面展开。数字地球数字城市数字国土数字石油数字农业数字房产…5.1数字地球第四十七页，共82页。◆“数字国土”将集成各级国土管理、矿产管理系统；◆“数字石油”将全面管理各级油田、输油管线；◆“数字农业”将对农业(种植业、畜牧业、水产业、林业等)生产和管理的全过程进行数字化和可视化表达、设计、控制与管理，使农业按照人类需求的目标和方向发展；第四十八页，共82页。◆“数字房产”将集成、利用各类信息资源，快速、准确、完整、便捷地提供房地产综合信息服务，提高房地产业的决策能力和行政效率，推动产业优化等等。第四十九页，共82页。数字公路第五十页，共82页。数字深圳第五十一页，共82页。第五十二页，共82页。第五十三页，共82页。作为移动增值服务新亮点的移动位置服务的LBS，为城市旅游、房产、休闲娱乐、百货零售、电子商务等众多商务领域开辟一个崭新的窗口，同时还作为一个综合平台，可以集合门户网站、分类信息、休闲娱乐、交友、购物、社区活动等信息功能服务。5.2移动位置服务（LBS）中地公司3G位置服务主界面城市e图第五十四页，共82页。移动位置服务（LBS）他人位置定位结果地点方位定位结果第五十五页，共82页。突发事件应急处理GPS、资源、通讯卫星第五十六页，共82页。中国联通推出“GPSone”手机定位已达到5-10米第五十七页，共82页。第五十八页，共82页。第五十九页，共82页。城市网格化管理“城管通”手机是基于无线网络，以手机为原型，为城市管理监督员现场信息快速采集与传送的专用通讯工具，具有电话、短信/彩信、拍照、表单、语音群呼、卫星定位、录音、录像等功能，以支持各类事件发生时，各种多媒体信息的采集和及时传送。第六十页，共82页。车辆导航系统是通过GPS车载终端中的GPS接收器通过接收并处理GPS星座信号定位车辆而得到车辆信息，包括车辆的动态坐标位置（经度、纬度和高度）、时间、状态等，以电子地图的形式，在显示屏上显示出车辆的行驶轨迹。当接近路口、立交桥、隧道等特殊路段时还可进行语音提示，协助司机在不熟悉的地域迅速到达目的地。车辆导航第六十一页，共82页。卫星导航接收机导航仪地图卡接收轨道参数输出位置取地图数据地图投影第六十二页，共82页。第六十三页，共82页。5.33S集成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。第六十四页，共82页。3S结合应用，三者相互作用形成了“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，综合集成RS和GPS提供的海量数据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第六十五页，共82页。3S集成应用领域

车辆导航与监控

海洋资源开发利用

精细农业

土地利用

全球变化

…第六十六页，共82页。3S集成移动测量（制图）系统移动道路测量技术作为一种陆基遥感系统，它是在机动车上装配GPS（全球定位系统）、CCD（成像系统）、INS/DR（惯性导航系统或航位推算系统）等传感器和设备，在车辆高速行进之中，快速采集道路及两旁地物的可量测实景影像序列（DMI），这些DMI具有地理参考，并根据各种应用需要进行各种要素特别是城市道路两旁要素的任意任时的按需测量。

第六十七页，共82页。第六十八页，共82页。路面检测与测量系统（RTM）第六十九页，共82页。第七十页，共82页。车载测量系统应用领域车辆导航公路及铁路等道路网的测绘建筑物的测绘交通事故现场勘查与测量流动交通监测车和移动作战环境监测智能