地理信息系统开发与应用

第6章地理信息系统

开发与应用地理信息系统的开发地理信息系统应用复习思考题实验1地理信息系统开发的

一般过程需求分析

用户性质、规模、结构、职责的调查用户研究领域状况调查用户数量调查用户基础状况调查潜在用户和地理信息系统的潜力可行性分析

对系统的必要性和实现目标的可能性，从社会、技术、经济三个方面进行分析，以确定用户的实力、系统环境、资料、数据、数据流量、硬件能力、软件系统、经费预算等。系统分析确定系统的开发对象，把复杂的对象分解成简单的组成部分，找出这些部分的基本属性和彼此间的关系。2系统设计

系统的总体设计系统的详细设计系统实施系统硬件准备数据准备和数据库的建立系统模块的编制和调试用户主管人员和业务人员的组织、培训系统维护和评价

GIS维护的内容主要包括数据维护与更新和应用系统的维护与更新。地理信息系统开发的

一般过程3地理信息系统的三种

开发方式独立开发

算法设计、开发平台选择优点：不依赖任何商业GIS工具软件、开发者拥有自己的版权缺点：工作量大、耗时费力，不适合一般用户基于宏语言的二次开发

服务于特定的GIS软件系统优点：针对性强、节约开发成本缺点：必须依托于GIS平台，局限性大集成二次开发OLE/DDE技术

GIS控件技术4地理信息系统的三种

开发方式开发方式缺点优点独立开发开发难度大拥有自己的版权基于宏语言的二次开发受GIS工具提供的编程语言的限制针对性强、开发效率高集成二次开发前期经费投入比较大数据库功能强大，可靠性好、易于移植、便于维护。三种开发方式的对比：5基于组件的GIS开发GIS组件的体系结构

基础组件高级通用组件行业组件6基于组件的GIS开发主要的组件式GIS平台及其功能

MapObjectsArcObjectsArcGISEngineMapXSuperMapObjectsGeoMediaGeoMapArcGISEngineArcGISEngine开发工具包ArcGISEngine运行时7地理信息系统应用地理信息系统应用模型根据应用需求将目标转化为信息世界中可操作的机理和过程以目标为导向的规划定义阶段以数据为导向的实际操作阶段

8地理信息系统应用地理信息系统应用实例GIS技术在公共安全应急系统中的应用GIS技术在林业资源管理的应用重大事故预警、处理医疗公共卫生GIS的应用GIS在石油管理中的应用9实例一：GIS在生态环境保护中的应用一、明确问题1、适宜退耕还林的区域2、各村退耕还林的面积二、信息提取与数据准备1、本例中退耕的条件是陡坡，即坡度大于25度，因此需要有地形数据（地形图或DEM）。2、退耕还林需要将耕地转换成其他地类，因此需要土地利用数据。3、由于需要了解各村的退耕面积，因此还需要村级行政区划数据。三、拟定解决方案1、对该区域地形图中的等高线和高程点进行矢量化，并为其添加属性数据（高程）。2、根据等高线和高程点，生成DEM数据（若已有DEM数据，可直接进入下一步）。3、由DEM计算每个栅格像元的坡度，生成坡度数据。4、对坡度数据进行重分类，提取出坡度大于25度的区域。5、从土地利用数据中提取出耕地，并将其转化为栅格数据。6、将提取出的耕地数据与坡度数据进行地图代数运算，找出适宜退耕的区域。7、对退耕还林的区域进行分区统计，计算各村退耕还林的面积。四、方案实施具体实施该方案见实验十九。10实例二：GIS技术在

公共安全应急系统中的应用一、明确问题

1、确定淹没区范围

2、估算淹没区内经济损失

3、计算堰塞湖形成的库容二、信息提取与数据准备

1、堰塞湖地区的DEM数据

2、堰塞体所在位置

3、土地利用现状数据（Landuse）

4、泄洪槽底部海拔高程

5、不同地类受害损失单价表三、制定解决方案

1、根据堰塞湖泄洪槽底部高程，利用DEM数据找出堰塞湖淹没区范围。

2、将淹没区范围和土地利用现状数据进行空间叠加，计算出淹没区范围内所涉及的各种土地类型的面积。

3、依据不同地类的受灾损失单价表和面积计算淹没区内的经济损失。

4、根据堰塞湖的水位和DEM数据，估算堰塞湖所形成的水库库容。四、实施方案具体实施该方案见实验二十四。堰塞湖剖面图

11实例三：GIS在选址问题上的应用一、明确问题寻找被炸沉航母的具体位置。二、从背景材料中提取地理信息及所需数据

1、被炸沉的航空母舰在北卡罗来纳州，因此需要美国行政区划数据以获取该州的地理位置。

2、距离海岸线97公里水域，因此需要海岸线数据。

3、沉入1829米深的海底，因此需要海底地形数据。三、拟定问题解决方案

1、从行政区划数据中找出北卡罗来纳州，并从其中提取海岸线数据。

2、对海岸线数生成向海一侧距离97公里的平行线。

3、在平行线周围建立一个1000米范围的缓冲区。

4、根据海底地形数据提取出深度在1829米左右（±50米）的区域。

5、将缓冲区与深度范围数据进行叠加，从而得到航母沉没的大致地点。

6、分析结果，若需要更准确的结果，需要缩小缓冲距离和深度范围。四、方案实施具体实施该方案见实验二十五。12其它应用领域医疗公共卫生中的GIS应用

信息查询显示突发事件的应急准备、分析与预防突发公共卫生事件中的指挥决策与处置

GIS在石油管理中的应用

石油勘探和生产设备管理管道完整性管理GIS与市场营销规划

13复习思考题1、GIS的开发的一般过程是什么？各阶段应当注意什么问题？2、GIS常用的开发方法有哪些？各有什么优缺点？3、什么叫做基于组件的GIS开发？以ArcGISEngine为例进行说明。4、GIS应用的一般模型是怎样的？5、如果某地区发生森林火灾，请问GIS在救灾过程中该怎样发挥作用？需要用到什么分析方法？涉及到哪些数据？6、GIS的开发和应用之间有什么关系？如何将二者更好地结合?14实验二十三

基于ArcGISEngine的GIS二次开发实验目的了解GIS软件开发的一般过程，掌握使用ArcGISEngine组件包进行GIS开发的基本方法，培养对GIS开发的兴趣。实验内容基于ArcGISEngine开发一个小程序，以实现地图的添加、浏览（全图显示、漫游和缩放）和查询的功能。实验设备与数据

VisualStudio2005，ArcGISEngine组件开发包。随书光盘中提供的“实验23”文件夹下的地图文档及相关数据，该数据源于C:\ProgramFiles\ArcGIS\Bin\，并经适当修改。实验步骤打开VisualStudio2005，选择C#语言创建一个Windows工程。设置主窗体的名称为MapControlTest。加载MapControl控件。加载ToolStrip控件并把其至于底层，设置MapControl控件的Dock属性为Fill。在ToolStrip控件中添加六个Button按钮，并在目录C:\ProgramFiles\ArcGIS\Bin\Icons中选择与各功能对应的图标。引用ESRI对象库。添加命名空间引用。添加功能代码。点击运行按钮或按F5键，编译运行程序，同时生成EXE可执行程序在相应目录下。检验程序。15实验二十四堰塞湖灾害评估实验目的了解公共安全问题的解决过程，学会综合运用GIS的各种工具和方法解决实际应用问题。实验内容根据相关信息，提取堰塞湖淹没区范围、估算淹没区内经济损失、计算堰塞湖的新增库容。实验原理及方法实验原理：根据地形等相关空间数据，利用GIS的分析功能，能够对灾害程度进行定量的评估。实验方法：根据堰塞湖泄洪槽底部高程及堰塞体的位置，确定堰塞湖新增淹没区范围；将淹没区范围和土地利用现状数据进行空间叠加，计算出淹没区范围内所涉及的各种土地类型的面积，并依据相关资料评估淹没区内的经济损失；最后根据堰塞湖的水位和DEM数据，估算由于堰塞湖的形成而新增的水库库容。实验设备与数据VisualStudio2005，MicrosoftOffice。随书光盘中提供的“实验24”文件夹下的相关数据，包括堰塞体位置Barrier、DEM数据Elevation、土地利用数据Landuse、统计表.xls。实验步骤分析背景材料，提取相关地理信息确定所需的数据拟定实施方案项目实施16实验二十五

确定被炸沉航空母舰位置实验目的了解选址问题的解决过程，学会综合运用GIS的各种工具和方法解决实际应用问题。实验内容根据相关信息，确定被炸沉航空母舰的位置。实验原理与方法实验原理