湘教版3.1_地理信息系統(tǒng)及應(yīng)用.ppt

1、第三章 地理信息技術(shù)應(yīng)用第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用3S技技術(shù)術(shù)1、地理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)GIS（Geographical Information System）2、遙感、遙感RS （Remote Sensor）3、全球定位系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng) GPS（Global Positioning System）GIS中的中的“3S”之間的關(guān)系之間的關(guān)系GISGPSRS系統(tǒng)分析與系統(tǒng)分析與決策支持決策支持WHY &WHY &HOWHOW一個(gè)大腦一個(gè)大腦兩只眼睛兩只眼睛提供準(zhǔn)確提供準(zhǔn)確的位置：的位置：WHEREWHERE提供地物屬提供地物屬性與分布：性與分布：WHATWHAT一、什么是一、什么是GIS

2、GIS？1 1、概念、概念2 2、發(fā)展、發(fā)展3 3、組成、組成4 4、工作過程、工作過程二、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用二、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用1 1、城市管理中的應(yīng)用、城市管理中的應(yīng)用2 2、其他領(lǐng)域的應(yīng)用、其他領(lǐng)域的應(yīng)用 一、地理信息系統(tǒng)一、地理信息系統(tǒng) 1 1概念概念 是一種以采集、是一種以采集、 、管理、管理、 和描述地和描述地球表面與球表面與 有關(guān)數(shù)據(jù)的有關(guān)數(shù)據(jù)的 系統(tǒng)。系統(tǒng)。存儲(chǔ)存儲(chǔ)分析分析地理分布地理分布空間信息空間信息 2 2功能功能 除一般信息系統(tǒng)的功能外，還能顯示數(shù)據(jù)除一般信息系統(tǒng)的功能外，還能顯示數(shù)據(jù)的的 ，并具有強(qiáng)大的，并具有強(qiáng)大的 、分、分析、析、 、統(tǒng)計(jì)和、統(tǒng)計(jì)和 等功能。等功

3、能?？臻g分布空間分布空間查詢空間查詢模擬模擬預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)解讀：解讀：P75頁(yè)頁(yè)的圖的圖 位置：位置：即在某個(gè)地方有什么。位置可以即在某個(gè)地方有什么。位置可以是地名、郵政編碼或地理坐標(biāo)等。如在一是地名、郵政編碼或地理坐標(biāo)等。如在一個(gè)陌生城市，我們可以利用它調(diào)出所在位個(gè)陌生城市，我們可以利用它調(diào)出所在位置附近的地圖，查詢目標(biāo)地點(diǎn)。置附近的地圖，查詢目標(biāo)地點(diǎn)。 條件：條件：即符合某些條件的實(shí)體在哪里。即符合某些條件的實(shí)體在哪里。如在某個(gè)地區(qū)尋找面積不小于如在某個(gè)地區(qū)尋找面積不小于1000平方米平方米的不被植被覆蓋的、且地質(zhì)條件適合建大的不被植被覆蓋的、且地質(zhì)條件適合建大型建筑的區(qū)域。型建筑的區(qū)域。地理信

4、息系統(tǒng)能為我們做些什么？地理信息系統(tǒng)能為我們做些什么？ 趨勢(shì)：趨勢(shì)：即在某個(gè)地方發(fā)生的某個(gè)事件及即在某個(gè)地方發(fā)生的某個(gè)事件及其隨時(shí)間的變化過程。其隨時(shí)間的變化過程。 模式：模式：即在某個(gè)地方的空間實(shí)體的分布即在某個(gè)地方的空間實(shí)體的分布模式。模式分析揭示了地理實(shí)體之間的空模式。模式分析揭示了地理實(shí)體之間的空間關(guān)系。間關(guān)系。 模擬：模擬：即某個(gè)地方如果具備某種條件會(huì)即某個(gè)地方如果具備某種條件會(huì)發(fā)生什么。通過模擬的，分析現(xiàn)實(shí)的。發(fā)生什么。通過模擬的，分析現(xiàn)實(shí)的。GISGIS可以解決的五類問題可以解決的五類問題與位置有關(guān)的問題、與分布有關(guān)的問題與位置有關(guān)的問題、與分布有關(guān)的問題 GISGIS可以方可以

5、方便地查詢地便地查詢地物的位置、物的位置、地物的相關(guān)地物的相關(guān)屬性。也可屬性。也可以用地物屬以用地物屬性來查詢地性來查詢地物位置。物位置。能夠了解地物隨時(shí)間變化的過程，能夠了解地物隨時(shí)間變化的過程，和分析該地物發(fā)展趨勢(shì)。和分析該地物發(fā)展趨勢(shì)。解決趨勢(shì)分析的問題解決趨勢(shì)分析的問題模式問題深圳市生態(tài)控制線通過通過GISGIS建立地物分布及其組合的空間模式建立地物分布及其組合的空間模式，進(jìn)而分析模式各要素間的空間關(guān)系。，進(jìn)而分析模式各要素間的空間關(guān)系。模擬問題v即某個(gè)地方如果具備某種條件會(huì)發(fā)生即某個(gè)地方如果具備某種條件會(huì)發(fā)生什么。通過模擬的，分析現(xiàn)實(shí)的。什么。通過模擬的，分析現(xiàn)實(shí)的。1.1.地理信息

6、系統(tǒng)比普通地圖優(yōu)越的功能有地理信息系統(tǒng)比普通地圖優(yōu)越的功能有( )( )不僅有平面信息，還有三維立體的信息不僅有平面信息，還有三維立體的信息 有很便捷的檢索功能和大容量的信息庫(kù)有很便捷的檢索功能和大容量的信息庫(kù) 可以隨時(shí)進(jìn)行信息的切換、縮放、補(bǔ)充測(cè)算等，可以隨時(shí)進(jìn)行信息的切換、縮放、補(bǔ)充測(cè)算等，獲得更新的信息獲得更新的信息 不僅有空間數(shù)據(jù)信息，還有景觀照片和動(dòng)態(tài)的不僅有空間數(shù)據(jù)信息，還有景觀照片和動(dòng)態(tài)的影像信息影像信息A.A. B. B. C.C. D. D.D練習(xí)2.2.地理信息系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)是( )( ) A.A.主要記錄地理事物的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要記錄地理事物的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) B.B.具有空

7、間分析能力，沒有動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力具有空間分析能力，沒有動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力 C.C.是地圖繪制系統(tǒng)是地圖繪制系統(tǒng) D.D.是專門處理地球表面與地理分布有是專門處理地球表面與地理分布有 關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)D 3 3發(fā)展發(fā)展 從從2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代至今，年代至今，GISGIS發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段，如下圖：段，如下圖：鞏固發(fā)展期鞏固發(fā)展期用戶時(shí)代用戶時(shí)代 4 4系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 由由 、GIS GIS 軟件、軟件、GISGIS人員、人員、GISGIS硬件、硬件、 五部分組成五部分組成地理數(shù)據(jù)地理數(shù)據(jù)應(yīng)用模型應(yīng)用模型地理信息系統(tǒng)的組成及作用地理信息系統(tǒng)的組成及作用組成

8、組成用途用途硬硬件件計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，存儲(chǔ)設(shè)備，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，存儲(chǔ)設(shè)備，數(shù)據(jù)輸入、顯示和輸出的外圍數(shù)據(jù)輸入、顯示和輸出的外圍設(shè)備設(shè)備GIS GIS 基本設(shè)備基本設(shè)備軟軟件件主要包括以下幾類：操作系統(tǒng)主要包括以下幾類：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、系統(tǒng)開發(fā)軟件、開發(fā)軟件、GISGIS軟件等軟件等GIS GIS 軟件提供軟件提供存儲(chǔ)、分析、存儲(chǔ)、分析、顯示地理數(shù)據(jù)顯示地理數(shù)據(jù)的功能的功能組成組成用途用途數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)地質(zhì)、地貌、地地質(zhì)、地貌、地形數(shù)據(jù)等形數(shù)據(jù)等GIS GIS 建立在地理數(shù)建立在地理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)據(jù)的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)組織和處理是組織和處理是GI

9、SGIS應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)關(guān)鍵環(huán)節(jié)專題專題數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)規(guī)劃、房地產(chǎn)、規(guī)劃、房地產(chǎn)、交通、環(huán)保、公交通、環(huán)保、公用事業(yè)數(shù)據(jù)等用事業(yè)數(shù)據(jù)等組成組成用途用途應(yīng)用應(yīng)用模型模型解決不同的問題，要使用不解決不同的問題，要使用不同的模型，如人口擴(kuò)散模型、同的模型，如人口擴(kuò)散模型、商業(yè)選址模型、路徑分析模商業(yè)選址模型、路徑分析模型等型等解決各種實(shí)解決各種實(shí)際問題的數(shù)際問題的數(shù)學(xué)模型學(xué)模型人員人員從事從事GISGIS系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)人員系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)人員 組織、協(xié)調(diào)、組織、協(xié)調(diào)、管理、應(yīng)用管理、應(yīng)用使用使用GISGIS完成工作的用戶完成工作的用戶5 5工作過程工作過程 主要包括地理數(shù)據(jù)的主要包括

10、地理數(shù)據(jù)的 、存儲(chǔ)，地理數(shù)、存儲(chǔ)，地理數(shù)據(jù)的據(jù)的 ，以及地理信息，以及地理信息 等環(huán)節(jié)。等環(huán)節(jié)。輸入輸入操作和分析操作和分析輸出輸出分類分類格式格式分層分層直觀直觀輸出輸出專題圖專題圖三維地圖三維地圖地理數(shù)據(jù)的輸入和存儲(chǔ)舉例：地圖的數(shù)字化紙質(zhì)地圖掃描圖像處理圖像拼接圖像裁剪圖像配準(zhǔn)矢量化（自動(dòng)、人工）編輯與修改獲得地理數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù)地理數(shù)據(jù)的操作和分析舉例：地圖圖層按不同標(biāo)準(zhǔn)分類水系土地利用地形居民點(diǎn)地塊利用圖層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理地理信息輸出地理數(shù)據(jù)專業(yè)GIS開發(fā)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品電子地圖和GIS應(yīng)用系統(tǒng)一般地圖和專題地圖 例例11閱讀下列材料，回答問題。閱讀下列材料，回答問題。 健康地圖健康地圖(H

11、ealth Map)(Health Map)由谷歌創(chuàng)建，在疾病控由谷歌創(chuàng)建，在疾病控制與防治中心制與防治中心(CDC)(CDC)、國(guó)家醫(yī)藥圖書館、加拿大健、國(guó)家醫(yī)藥圖書館、加拿大健康研究所等的支持下，向全球跟蹤地圖上添加實(shí)時(shí)康研究所等的支持下，向全球跟蹤地圖上添加實(shí)時(shí)的消息警告、官方的醫(yī)療信息和其他的數(shù)據(jù)。的消息警告、官方的醫(yī)療信息和其他的數(shù)據(jù)。 (1)“(1)“健康地圖健康地圖”中的交通數(shù)據(jù)屬于中的交通數(shù)據(jù)屬于_ _ 數(shù)據(jù)；圖中的數(shù)據(jù)采取數(shù)據(jù)；圖中的數(shù)據(jù)采取_技術(shù)存儲(chǔ)。技術(shù)存儲(chǔ)。 (2)(2)在在“健康地圖健康地圖”的制作過程中，需要用的制作過程中，需要用_ _ 將紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字地圖。將

12、紙質(zhì)地圖轉(zhuǎn)化為數(shù)字地圖。專題專題分層分層掃描法掃描法 (3)2011(3)2011年年5 5月月1 1日，德國(guó)腸出血性大腸桿菌感日，德國(guó)腸出血性大腸桿菌感染疫情發(fā)生后，現(xiàn)在歐洲多個(gè)國(guó)家出現(xiàn)疫情。某人染疫情發(fā)生后，現(xiàn)在歐洲多個(gè)國(guó)家出現(xiàn)疫情。某人利用健康地圖查詢?cè)摬±姆植紶顩r，屬于利用健康地圖查詢?cè)摬±姆植紶顩r，屬于GISGIS工工作過程中的作過程中的_ _ 環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)。 操作與分析操作與分析 儲(chǔ)存信息的形式不同；儲(chǔ)存信息的形式不同；查詢的方式不同；查詢的方式不同；地理信息系統(tǒng)將不同來源、不同比例尺、不同地理信息系統(tǒng)將不同來源、不同比例尺、不同投影的地圖進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合，并進(jìn)行空間分析，而投影的地

13、圖進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合，并進(jìn)行空間分析，而紙質(zhì)地圖沒有這些功能。紙質(zhì)地圖沒有這些功能。(4)(4)與紙質(zhì)地圖相比，與紙質(zhì)地圖相比，“健康地圖健康地圖”具有哪些不同？具有哪些不同？1 120112011年年1010月月4 4日以來，海南省受持續(xù)強(qiáng)降雨影響，日以來，海南省受持續(xù)強(qiáng)降雨影響，全省有全省有5050萬人受災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置萬人受災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置4.84.8萬人；農(nóng)作物萬人；農(nóng)作物受災(zāi)面積受災(zāi)面積4.04.0萬公頃；直接經(jīng)濟(jì)損失萬公頃；直接經(jīng)濟(jì)損失13.813.8億元。據(jù)此億元。據(jù)此完成完成(1)(1)(2)(2)題。題。(1)(1)如果讓你利用如果讓你利用GISGIS制定撤離預(yù)案，你需要輸入的制定

14、撤離預(yù)案，你需要輸入的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括( () )地質(zhì)地質(zhì)地貌地貌地形地形交通交通A AB B C C D D(2)(2)制定撤離預(yù)案，屬于制定撤離預(yù)案，屬于GISGIS的的 _ _ 功能功能 ( () )A A存儲(chǔ)存儲(chǔ) B B管理管理C C分析分析 D D模擬模擬解析：解析：利用利用GISGIS制定撤離預(yù)案時(shí)，應(yīng)參照多項(xiàng)數(shù)制定撤離預(yù)案時(shí)，應(yīng)參照多項(xiàng)數(shù)據(jù)，但交通數(shù)據(jù)屬于據(jù)，但交通數(shù)據(jù)屬于GISGIS中的專題數(shù)據(jù)。中的專題數(shù)據(jù)。“撤離撤離預(yù)案預(yù)案”是利用是利用GISGIS根據(jù)輸入信息模擬結(jié)果的功能。根據(jù)輸入信息模擬結(jié)果的功能。答案：答案：(1)A(1)A(2)D(2)D 二、地理信息系統(tǒng)

15、與城市管理二、地理信息系統(tǒng)與城市管理 1 1應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 資源調(diào)查、資源調(diào)查、 、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土管理、管理、 、郵電通信、郵電通信、 、公安、水利、公共設(shè)施、商業(yè)金融等。公安、水利、公共設(shè)施、商業(yè)金融等。環(huán)境評(píng)估環(huán)境評(píng)估城市規(guī)劃城市規(guī)劃交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸 2 2GISGIS與城市管理與城市管理 (1)(1)城市規(guī)劃和管理：城市規(guī)劃的設(shè)城市規(guī)劃和管理：城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)、計(jì)、 、城市管理、城市管理、 。 (2)(2)基礎(chǔ)設(shè)施管理：基礎(chǔ)設(shè)施管理： 、應(yīng)急搶修、應(yīng)急搶修、日常維護(hù)管理等。日常維護(hù)管理等。 (3)(3)土地利用與管理：土地利用狀況的土地利用與管理：土地利用狀況的 和和管理

16、。管理。工程選址工程選址輔助決策輔助決策工程設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)監(jiān)控監(jiān)控 (4)(4)生態(tài)環(huán)境管理：城市生態(tài)規(guī)生態(tài)環(huán)境管理：城市生態(tài)規(guī)劃、劃、 、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的的 、環(huán)保設(shè)施的管理等。、環(huán)保設(shè)施的管理等。 環(huán)境評(píng)價(jià)環(huán)境評(píng)價(jià)決策分析決策分析地理信息系統(tǒng)在城市管理中的功能地理信息系統(tǒng)在城市管理中的功能 1 1在災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用在災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，并借助于遙感技術(shù)，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，并借助于遙感技術(shù)，可有效地監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)洪澇災(zāi)害、森林火災(zāi)等?？捎行У乇O(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)洪澇災(zāi)害、森林火災(zāi)等。 2 2在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的應(yīng)用 地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)

17、技地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，可為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供全術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，可為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)活動(dòng)提供全新的數(shù)據(jù)地圖決策信息。下圖是地理信息系統(tǒng)在新的數(shù)據(jù)地圖決策信息。下圖是地理信息系統(tǒng)在商業(yè)活動(dòng)中的應(yīng)用：商業(yè)活動(dòng)中的應(yīng)用：3 3地理信息系統(tǒng)在醫(yī)療救護(hù)方面的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)在醫(yī)療救護(hù)方面的應(yīng)用 例例22下圖為某工程應(yīng)用地理信息系統(tǒng)下圖為某工程應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)(GIS)選址工作流程圖。選址工作流程圖。 讀圖回答讀圖回答(1)(1)(2)(2)題。題。(1)(1)最有可能采用圖示流程進(jìn)行選址的工程是最有可能采用圖示流程進(jìn)行選址的工程是( () )A A汽車加油站汽車加

18、油站B B地下水天然下滲補(bǔ)給區(qū)地下水天然下滲補(bǔ)給區(qū)C C大型游樂園大型游樂園 D D放射性廢棄物儲(chǔ)存場(chǎng)放射性廢棄物儲(chǔ)存場(chǎng)(2)(2)圖示圖示GISGIS處理與分析流程中，處理與分析流程中，a a環(huán)節(jié)所示功能為環(huán)節(jié)所示功能為 ( () )A A趨勢(shì)分析趨勢(shì)分析 B B疊圖分析疊圖分析C C風(fēng)險(xiǎn)分析風(fēng)險(xiǎn)分析 D D模式分式模式分式 解析解析 該題主要考查地理信息系統(tǒng)在選址工該題主要考查地理信息系統(tǒng)在選址工作流程中的應(yīng)用。要找到最終選址位置，需要依據(jù)作流程中的應(yīng)用。要找到最終選址位置，需要依據(jù)選址條件依次做好各個(gè)圖層分析，圖中箭頭說明了選址條件依次做好各個(gè)圖層分析，圖中箭頭說明了疊圖的整個(gè)過程。第疊

19、圖的整個(gè)過程。第(1)(1)題，由最終選址的條件：適題，由最終選址的條件：適宜的地質(zhì)、低人口密度區(qū)、不接近主要道路、非生宜的地質(zhì)、低人口密度區(qū)、不接近主要道路、非生態(tài)保護(hù)區(qū)，可以判斷應(yīng)選態(tài)保護(hù)區(qū)，可以判斷應(yīng)選D D；而汽車加油站和大型游；而汽車加油站和大型游樂園都應(yīng)接近主要道路，地下水天然下滲補(bǔ)給區(qū)應(yīng)樂園都應(yīng)接近主要道路，地下水天然下滲補(bǔ)給區(qū)應(yīng)該有較好的生態(tài)環(huán)境。第該有較好的生態(tài)環(huán)境。第(2)(2)題，由圖可知，題，由圖可知，a a為多為多個(gè)圖層信息的重合，即應(yīng)用的是個(gè)圖層信息的重合，即應(yīng)用的是GISGIS的疊圖分析功能。的疊圖分析功能。 答案答案 (1)D(1)D(2)B(2)B2 220112011年新華網(wǎng)年新華網(wǎng)1010月月4 4日電俄羅斯西伯利亞地日電俄羅斯西伯利亞地區(qū)森林大火持續(xù)蔓延。截至區(qū)森林大火持續(xù)蔓延。截至4 4日早晨，已發(fā)現(xiàn)日早晨，已發(fā)現(xiàn)5959處處火源，過火面積達(dá)火源，過火面積達(dá)2 6002 600公頃。伊爾庫(kù)茨克州緊急公頃。伊爾庫(kù)茨克州緊急事務(wù)部已宣布布拉斯克市進(jìn)入緊急狀態(tài)。據(jù)此完事務(wù)部已宣布布拉斯克市進(jìn)入緊急狀態(tài)。據(jù)此完成成(1)(1)(3)(3)題。題。(1)(1)滅火飛機(jī)在選擇飛行路線時(shí)，可以利用一種以滅