地理信息系统GIS原理及应用概论

地理信息系统GIS原理及应用概论第1页/共61页§8.1

地形图应用的基本知识一、读图—地形图基本内容

测图单位、测图时间、秘级坐标系统、高程系统、子午线收敛角、磁偏角比例尺、图号及与相邻图关系坐标格网、经纬网地貌：等高线、山头、山脊、山谷、盆地、鞍部、地质地物：控制点、道路、水系、建筑等第2页/共61页第3页/共61页第4页/共61页第5页/共61页二、地形图应用基本知识第6页/共61页1.在地形图上确定点位坐标2.在地形图上量算线段的长度3.在地形图上量算某直线的坐标方位角第7页/共61页4.在地形图上量算某点高程等高距第8页/共61页5.在地形图上量测曲线长度①用曲线量算②变成折线分段量算第9页/共61页6.在地形图上量某直线坡度（有三种方法）第10页/共61页7.

在地形图上进行面积量算（如计算工程面积、土石方量、库容量等等）①图解法求积仪法→操作方法：铺开图纸，描迹镜置于图形中央。选择单位（cm2、m2、km2）和比例尺。再选择图形一个点为起始点，描迹镜中心对准此点，按起动键，拉推描迹镜，沿轮廓顺时针方向远行到起始点，即可得到图行面积。描迹放大镜功能键动极轴臂显示窗动极式数字求积仪第11页/共61页航臂动极轴动极测轮描迹镜航臂方格网法第12页/共61页几何图形法将多边形分成若干几何图形（如三角形、矩形、梯形等）第13页/共61页②解析法当多边形面积很大，可求出各顶点坐标直接计算面积。Ⅲ第14页/共61页ⅡⅣⅠⅢ第15页/共61页ⅡⅣⅠ8、用地形图——绘制断面图公路、铁路、管线工程等设计施工中需要断面图。纵向比例尺是横向比例尺的5~10倍。第16页/共61页9、按限制坡度在地形图上选线在1：2000地形图上，等高距1m，在A~D间修条公路，坡度5％，求相邻等高线间在图上最短距离。第17页/共61页10、确定汇水面积修建水库、修筑桥梁、涵洞需确定汇水量。Q=P·

m·

n

·

km:单位时间平均降雨量

n

:降雨时间P:汇水面积k：蒸发系数汇水面积确定：由阻水截面AB与山脊线连接围成的面积第18页/共61页11、平整场地中土石方计算①方格网法在地形图拟建场地内绘制方格网第19页/共61页确定场地平整的——设计高程按设计高程在地形图上内插出不填不挖边界线—零线。条件：挖方量和填方量大致平衡，以减少运输。第20页/共61页计算各格网点挖、填方高程挖（填）方高程=地面高程－设计高程计算挖、填土石方量角点边点拐点中点第21页/共61页挖（填）方高程×1/4方格面积挖（填）方高程×2/4方格面积挖（填）方高程×3/4方格面积挖（填）方高程×4/4方格面积②等高线法利用相邻等高线所围面积平均值×等高距第22页/共61页§8.2

地理信息系统的产生及发展一、地理信息系统（GIS）概述地理信息系统概念是60年代加拿大测绘学家结合计算机发展趋势，提出的利用机算机和数据库技术结合管理地球空间信息的概念体系，并于1971年建成第一个地理信息系统（GIS）。地理信息系统（Geographic

Information

Systems）地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，运用信息科学，管理科学，对空间地理信息进行综合处理、分析和应用的系统。第23页/共61页采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息系统的计算机系统是分析和处理海量地理数据的通用技术。纸质地图的限制：制作复杂、更新慢、管理不方便、信息量受限、一图多用困难。电子技术、计算机技术、遥感技术、空间技术、自动成图技术及通信技术发展给GIS产生与发展创造了条件。它的发展是随着电子技术、计算机技术、空间技术、图象处理技术及信息社会发展而飞速发展。第24页/共61页二、GIS发展过程六十~七十年代GIS起步、发展时期1963年—加拿大Tomlinson博士提出地理信息系统框架1971年—产生第一个运行GIS系统——加拿大GIS农第25页/共61页土地利用调查资料汇总计算机制图FORTRIN语言汇编语言电子管计算机打孔机输入磁带机存储绘图机输出BASIC村高速运算器大容量存储设备：磁盘光盘遥感技术全球定位系

大屏幕、高清析度显示器自动化图象、图形输入设备高清析度彩色输出设备统信速息

高

公路GIS

商用软件高级语言MAPINFMGEMAPGISGEOSTAArc/info球全

级区域级GENAMAP国家·

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·基础地理信息系统自然资源信息系级

统交通管理信息·

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·系·

·统人口统计城市管理信息系统地籍管理信息系统八十年代——GIS发展时期信息系统GIS普及、推广应用时期·

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九·十年代——第26页/共61页它已广泛应用区域规划公共设施管理虚拟外交（边界谈判）资源调查交通管理打击罪犯环境评估社区管理天气预报生物保护精细农业灾害监测第27页/共61页三、地理信息系统基本构成数据获取及预处理图形数据

属性数据空间数据库属性数据库数据处理、分析、决策、应用传息输出、发布第28页/共61页四、基础地理信息系统数据规范与信息源选择遥感信息

地图信息遥感与定位信息统计信息现存的各种数据库数模拟地图数字化据外业测量获

取数字摄影测量遥感数据统计观测数据物

体

分

类

编

码

系统数据的获取和预处理野外实况调查与地学验证图象处理与专题要素提取图形分析与预处理信息标准化与专题编码输入的技术方法数字化与数据输入信息转换格式第29页/共61页空间数据库的建立地多边形与专题数据库据

库格网专题数据库遥感图象数据库空间数据库图

数普通地图数据库地图数据库矢量图形专题数据图象数据数字地形模型制图综合数据交互编辑数据查询检索更新第30页/共61页用户对象数据分析、应用实时查询服务评价分析、决策机助制图服务其它数据输出打印列表形成数据文件图形屏幕显示硬拷贝绘图机绘图信息转换与快速复制图式符号第31页/共61页栅格图矢量化第32页/共61页纸质地形图矢量化第33页/共61页地理信息系统数据库第34页/共61页澜沧江区域综合开发和协调信息管理与决策系统结构大型国土工程子系统第35页/共61页数据库设计第36页/共61页第37页/共61页第38页/共61页第39页/共61页第40页/共61页M

APGIS系统第41页/共61页第42页/共61页第43页/共61页第44页/共61页第45页/共61页第46页/共61页第47页/共61页第48页/共61页第49