地理信息系统及应用

第一节地理信息系统及应用

假如你去北京参观奥运会场馆，北京这么大，你怎么才能够找到你要去看比赛的场馆呢？

除了以上我们同学们所想到的以外，还可以怎么办呢？

假设你乘火车到达北京西站，我们下面利用某网站的提供的地图功能，来试一下如何查询到从北京西站到鸟巢?一、地理信息系统(GIS)1.概念：GIS是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。2.区别：一般的信息系统：只能存储、管理数据。地理信息系统：能显示数据的空间分布，具有空间查询、分析、模拟、统计、预测。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l000M2的,不被植被覆盖的,且地质条件适合建大型建筑的区域

我们利用GIS，除了像上面所列举的寻找道路以外，我们还能利用它做些什么呢？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。3、趋势即在某个地方发生的某个事件及其随时间的变化过程。2.地理信息系统的发展

开拓期20世纪60年代巩固发展期20世纪70年代大发展期20世纪80年代

用户时代20世纪90年代后GIS的四个发展阶段（1）、国际的发展（2）我国的GIS的发展特点：起步晚；速度快开始起步20世纪80年代初快速发展20世纪90年代向产业化方向发展21世纪3.地理信息系统的组成GIS软件硬件应用模型数据人员

包括从事GIS开发的专业人员，包括使用GIS的用户

提供存储、显示、分析地理数据的功能。主要包括：数据输入与编辑、数据管理、数据操作以及数据显示与输出等GIS硬件组成：计算机主机、数据输入设备、数据输出设备、数据传输设备、存储设备

解决实际问题的数学模型：人口扩展模型、商业选址模型、路径分析模型等

GIS数据分为基础数据和专题数据；图形数据和属性数据

GIS是如何工作的呢？4.地理信息系统的工作过程

地理数据的输入、存储、地理数据的操作和分析，以及地理信息输出等环节。（1）建立地理数据库：建设GIS的首要工作。纸质地图扫描图像处理图像拼接图像剪裁图像配准矢量化（自动、人工）编辑与修改阅读P79《地图数字化过程》（2）GIS数据存储采用“分层”技术,即将地图中的不同地理要素，存储在不同的“图层”中。将不同的“图层”要素进行重叠，就形成了不同主题的地图。水系土地利用地形居民点地块用来存储不同信息的GIS图层（3）对GIS数据的操作与分析，是GIS应用的基础。通过对GIS数据的操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是图形、地图或表格。用户和决策者对操作结果进行判断分析，能获得有用的信息。（4）GIS的输出，是指将编辑好的GIS信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等输出的过程。并且在GIS中，地理要素可以放大或缩小，一般可以输出地形图、专题图和坡面图，以及三维图。地图计算机显示地图输出

通过前面的学习，我们初步了解了GIS，了解到GIS在我们社会的很多领域都有广泛的运用，下面我们通过一些实例，来看一下怎样利用GIS解决一些实际问题？探究活动：P81ＧＩＳ二、地理信息系统与城市管理

目前，GIS广泛应用与资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等生产生活的各个领域。GIS在城市建设和管理中的典型应用：城市规划和管理

主要是利用GIS技术进行城市规划设计、工程选址等，也可以进行城市管理和辅助决策。基础设施管理

城市的基础设施，如道路交通、电力、电信等，都具有明显的地理空间特征。利用GIS能够完成工程设计、应急抢修、日常维护等工作，可大幅度提高工作效率。图1宁波市道路现状图图2宁波市道路总体规划图

公交网络规划

图3宁波市公交网络现状图

图4宁波市公交网络规划图

阅读Ｐ８３土地利用与管理

土地利用涉及土地利用性质变化、地块轮廓变化、土地权属关系变更等内容。GIS技术可以有效完成对土地利用状况的监控和管理，提高工作质量于效率。生态环境管理

应用GIS技术，可以实现城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理等。三、GIS的新进展网络GIS

网络GIS的应用，一类是给予Internet的服务；另一类，是基于Intranet的企事业内部业务管理。三维GIS与虚拟GIS多媒体GIS二维多媒体GIS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我们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