地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論課件

地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論

1可編輯課件PPT地理信息系統(tǒng)概念地理信息系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系（研究、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)）地理信息系統(tǒng)和3S的關(guān)系地理信息系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀地理信息系統(tǒng)發(fā)展前景2可編輯課件PPT一、地理信息系統(tǒng)概念3可編輯課件PPT與GIS相伴的一天動(dòng)力來自能源公司。能源公司所有生產(chǎn)設(shè)施、如輸電設(shè)備、建筑物等通過GIS來管理；自來水公司利用GIS及相關(guān)模型對轄區(qū)內(nèi)用戶的用水量進(jìn)行預(yù)測，確保用戶正常用水；上班途中利用GIS來計(jì)算最佳線路；利用人口GIS、統(tǒng)計(jì)GIS準(zhǔn)確鎖定目標(biāo)群體，針對性的營銷。商業(yè)購物，商業(yè)選址、物流安排等。提高效益。購房、旅游等。4可編輯課件PPT公園選址輔助決策什么是GIS5可編輯課件PPT地理信息定義：地理信息是指與研究對象的空間地理分布有關(guān)的信息,它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。6可編輯課件PPT什么是GIS？地理信息系統(tǒng)(GIS,GeographicInformationSystem)是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析。GIS技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析等）集成在一起。這種能力使GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣泛的公眾和個(gè)人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實(shí)用價(jià)值。7可編輯課件PPT什么是GIS？由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成的，通過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲(chǔ)、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識(shí)，為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃、管理決策服務(wù)。

--陳述彭等（1999，地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論）

Geographic

InformationSystemGSI8可編輯課件PPT1.2GIS與地圖地圖是GIS的原型。GIS以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)。GIS中地理要素和描述它的屬性相聯(lián)系。地理要素與屬性間的聯(lián)系是動(dòng)態(tài)的。9可編輯課件PPT1.3地理信息系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系10可編輯課件PPT（1）、GIS與一般MISGIS離不開數(shù)據(jù)庫技術(shù)。數(shù)據(jù)庫中的一些基本技術(shù)，如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)檢索等都是GIS廣泛使用的核心技術(shù)。GIS對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)共同管理、分析和應(yīng)用，而一般MIS（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）側(cè)重于非圖形數(shù)據(jù)（屬性數(shù)據(jù)）的優(yōu)化存儲(chǔ)與查詢，即使存儲(chǔ)了圖形，也是以文件的形式存儲(chǔ)，不能對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、檢索、分析，沒有拓?fù)潢P(guān)系，其圖形顯示功能也很有限。如電話查號(hào)臺(tái)是一個(gè)一般MIS，只能回答用戶詢問的電話號(hào)碼，而通信信息系統(tǒng)除了可查詢電話號(hào)碼外，還提供用戶的地理分布、空間密度、最近的郵局等空間關(guān)系信息。11可編輯課件PPT（2）、GIS與CAD/CAM

管理了圖形數(shù)據(jù)和非空間屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)不一定是GIS，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAdidedDesign，ＣＡＤ)，計(jì)算機(jī)輔助制圖(ComputerAdidedMap，ＣＡＭ)。12可編輯課件PPT13可編輯課件PPT14可編輯課件PPT1.4GIS能解決的問題定位(Location)：對象在何處？條件(Condition)：哪些地方符合……特定的條件？趨勢(Trends)：從何時(shí)起發(fā)生了哪些變化？模式(Patterns)：對象的分布存在何種空間模式？模擬(Modeling)：如果……將如何？15可編輯課件PPT

地理信息系統(tǒng)主要研究在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對地理信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題，包括：1）分布式計(jì)算；2）地理信息的認(rèn)知；3）地理信息的互操作；4）比例尺；5）空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的未來；6）地理數(shù)據(jù)的不確定性和基于GIS的分析；7）GIS和社會(huì)；8）地理信息系統(tǒng)在環(huán)境中的空間分析；9）空間數(shù)據(jù)的獲取和集成等等。研究什么16可編輯課件PPT1.5GIS的組成硬件軟件數(shù)據(jù)人員方法17可編輯課件PPT硬件數(shù)字化、解析測圖儀、掃描儀遙感處理設(shè)備、GPS、測繪儀器等

計(jì)算機(jī)硬盤光盤等存貯處理

打印機(jī)繪圖儀顯示終端等輸出

服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)適配器、傳輸介質(zhì)、調(diào)制解調(diào)器等網(wǎng)絡(luò)輸入

功能硬件配置18可編輯課件PPTGIS基本構(gòu)成軟件GIS軟件提供所需的存儲(chǔ)、分析和顯示地理信息的功能和工具。主要的軟件部件有：輸入和處理地理信息的工具數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)支持空間查詢、分析和可視化的工具使用這些工具的圖形化界面(GUI)

19可編輯課件PPT操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)管理等）（Windows，Unix，Linux）系統(tǒng)庫（編程語言、數(shù)學(xué)庫等）（mfc，math.h）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件（Oracle，Sybase，SQLSever）GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)GIS應(yīng)用軟件平臺(tái)操作系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)支撐軟件GIS功能軟件20可編輯課件PPT21可編輯課件PPTGIS基本構(gòu)成方法雖然GIS為解決各種現(xiàn)實(shí)問題提供了有效的基本工具，但對于某一專門應(yīng)用目的的解決，必須構(gòu)建專門的方法。比如土地利用適宜性、公園選址、洪水預(yù)測、水土流失等。這些方法是GIS技術(shù)產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在，也是GIS生命力的重要保證，因此在GIS技術(shù)中占有十分重要的地位。22可編輯課件PPT1.6地理信息系統(tǒng)的功能由計(jì)算機(jī)技術(shù)與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合而產(chǎn)生的GIS這一高新技術(shù)，包含了處理信息的各種高級(jí)功能，但是它的基本功能是數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析和輸出。GIS依托這些基本功能，通過利用空間分析技術(shù)、模型分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集成技術(shù)、二次開發(fā)環(huán)境等，演繹出豐富多彩的系統(tǒng)應(yīng)用功能，被廣泛地應(yīng)用于資源管理、區(qū)域規(guī)劃等領(lǐng)域，滿足用戶的廣泛需求。23可編輯課件PPT基本功能24可編輯課件PPT（1）、數(shù)據(jù)采集與編輯圖1-3-4GIS數(shù)據(jù)采集流程圖1-3-3GIS數(shù)據(jù)分層概念25可編輯課件PPTGIS數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)空間關(guān)系數(shù)據(jù)空間位置數(shù)據(jù)26可編輯課件PPT27可編輯課件PPT（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理涉及到空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的組織。柵格模型、矢量模型或柵格/矢量混合模型是常用的空間數(shù)據(jù)組織方法在地理數(shù)據(jù)組織與管理中，最為關(guān)鍵的是如何將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)融合為一體。28可編輯課件PPT（3）、數(shù)據(jù)處理和變換1)數(shù)據(jù)變換：指對數(shù)據(jù)從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)，包括投影變換、輻射糾正、比例尺縮放、誤差改正和處理等；2)數(shù)據(jù)重構(gòu)：指對數(shù)據(jù)從一種幾何形態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種幾何形態(tài)，包括數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)截取、數(shù)據(jù)壓縮、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換等；3)數(shù)據(jù)抽?。褐笇?shù)據(jù)從全集合到子集的條件提取，包括類型選擇、窗口提取、布爾提取和空間內(nèi)插等。29可編輯課件PPT（4）空間查詢和分析圖1-3-5空間查詢圖1-3-6疊加分析30可編輯課件PPT緩沖區(qū)建立

緩沖區(qū)分析是指以點(diǎn)、線、面實(shí)體為基礎(chǔ)，自動(dòng)建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形圖層，然后建立該圖層與目標(biāo)圖層的疊加，進(jìn)行分析而得到所需結(jié)果。它是用來解決鄰近度問題的空間分析工具之一。31可編輯課件PPT網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)模型是運(yùn)籌學(xué)中的一個(gè)基本模型32可編輯課件PPT數(shù)字地形分析GIS提供了構(gòu)造數(shù)字高程模型及有關(guān)地形分析的功能模塊，包括坡度、坡向、地表粗糙度、山谷線、山脊線、日照強(qiáng)度、庫容量、表面積、立體圖、剖面圖和通視分析等，為地學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)和輔助決策提供重要的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。33可編輯課件PPT空間分析矢量數(shù)據(jù)的空間分析、柵格數(shù)據(jù)的空間分析、三維分析、空間統(tǒng)計(jì)分析、水文分析以及空間分析建模、路徑分析、拓?fù)浞治?4可編輯課件PPT5.數(shù)據(jù)顯示與輸出35可編輯課件PPT二.GIS內(nèi)部關(guān)系（科學(xué)和技術(shù)、產(chǎn)業(yè)）36可編輯課件PPT地理信息系統(tǒng)（GIS）是在地理尺度范圍內(nèi)，對模式和過程進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測。GIS是一門科學(xué)技術(shù)，也是一門解決問題的學(xué)科和方法。將GIS作為一種通向科學(xué)和解決問題的方法。（所謂的GIS為地理信息系統(tǒng)和“科學(xué)”），并且將用于處理地理信息的軟件與指導(dǎo)應(yīng)用的科學(xué)原理相結(jié)合。GIS一直以來非常重要。原因是：數(shù)據(jù)往往為中心坐標(biāo)，采用處理空間數(shù)據(jù)的專業(yè)技術(shù)和空間分析方法，由地理信息（ＧＩ）處理引發(fā)很多特殊的管理問題。37可編輯課件PPTGIS已經(jīng)成為一門專業(yè)技術(shù)，并且GIS的基本操作已經(jīng)成為對真實(shí)事件進(jìn)行測量、制圖和分析的基礎(chǔ)。地理信息科學(xué)為我們提供了基于GIS進(jìn)行分析的一種能力。從根本上講，GIS是一種應(yīng)用技術(shù)，而科學(xué)是其成功應(yīng)用的基礎(chǔ)。地理信息的價(jià)值體現(xiàn)在他所表現(xiàn)的區(qū)域范圍、多樣化的表現(xiàn)能力、定義的真實(shí)性以及可用性。38可編輯課件PPTGIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展

應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)涉及國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)；應(yīng)用層次從數(shù)據(jù)管理、查詢統(tǒng)計(jì)向輔助決策、智能化發(fā)展。GIS平臺(tái)電子政務(wù)應(yīng)急救護(hù)導(dǎo)航定位

覆蓋國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)應(yīng)用解決方案地理信息服務(wù)數(shù)據(jù)農(nóng)業(yè)資源環(huán)境軍事航天…………39可編輯課件PPT國外主流GIS軟件

ESRI:ArcGIS，ArcViewIntegraph:MGE(ModularGISEnvironment),GeoMediaMapInfoSmallWorld國內(nèi)主流軟件：中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）：MapGIS武漢大學(xué)：GeoStar中科院地理所：SuperMapGeoWay40可編輯課件PPT技術(shù)驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用驅(qū)動(dòng)與地理因素相關(guān)的事物多80％的信息與空間位置相關(guān)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)獲取能力的增強(qiáng)2.2GIS是怎樣產(chǎn)生的人口過剩環(huán)境污染森林破壞自然災(zāi)害流行疾病找工作尋找最合適某種作物生長的土壤查找最佳行車路線……41可編輯課件PPT利用計(jì)算機(jī)來對地圖進(jìn)行管理和應(yīng)用的軟件系統(tǒng)42可編輯課件PPT三.地理信息系統(tǒng)和3S的關(guān)系43可編輯課件PPT地球空間信息學(xué)范疇44可編輯課件PPT衛(wèi)星定位與定軌遙感信息傳輸目標(biāo)提取與識(shí)別(自動(dòng)化、智能化)數(shù)據(jù)處理(高光譜、高分辨率、雷達(dá))分發(fā)多源數(shù)據(jù)融合與集成遙感成像機(jī)理與模型用戶各應(yīng)用部門資料來源：李德仁院士報(bào)告《21世紀(jì)遙感與GIS的發(fā)展》45可編輯課件PPTGIS有什么重要意義46可編輯課件PPT第一次接觸GIS的人會(huì)問：地理信息為什么會(huì)這么重要？為什么空間位置具有特殊性？

一個(gè)主要的原因，幾乎所有的人類活動(dòng)和決策都包含了地理的內(nèi)容，并且地理內(nèi)容還十分重要。另一方面：地理信息工作中包含復(fù)雜、困難的、甚至獨(dú)一無二的選擇。47可編輯課件PPT地理信息系統(tǒng)的重要性(1)幾乎所有的事情的發(fā)生都和位置有關(guān)。--幾乎所有的事情的發(fā)生都有地點(diǎn)，知道某件事情發(fā)生的地點(diǎn)十分重要。位置重要性使其成為必須解決的問題之一。生活中與位置相關(guān)的問題十分普遍，以至于我們忽略了他們的存在。地理問題分為兩類：一類是解決問題時(shí)需要位置信息，另一類是本身需要解決位置問題。48可編輯課件PPT

(2)對于任何GIS項(xiàng)目來說，地理細(xì)節(jié)的尺度（scale）或?qū)哟危╨evel）都非常重要的性質(zhì)。第一，從尺度上進(jìn)行分類，或者說是從地理細(xì)節(jié)程度上進(jìn)行分類。建筑設(shè)計(jì)可以表現(xiàn)為地理問題，就像災(zāi)害管理問題一樣。但這個(gè)問題只發(fā)生在非常詳細(xì)或局部的范圍內(nèi)。完成這個(gè)建筑設(shè)計(jì)所需要的信息也必須是局部的。如土地的尺寸或形狀。建筑物高度和地下范圍、地面傾斜度，以及常規(guī)和應(yīng)急基礎(chǔ)設(shè)施的可用性。而03年的“非典”（sars）的傳播和04年的禽流感的流行都是發(fā)生更大范圍內(nèi)的問題，設(shè)計(jì)整個(gè)國家的人口信息和全球交通傳播信息。49可編輯課件PPT第二：對地理問題基于不同的目的進(jìn)行分類。

有些問題以因應(yīng)用為目的，這些問題必須以最小的投入盡快解決。而另一些問題表現(xiàn)出受人類求知欲望驅(qū)動(dòng)的特征。當(dāng)?shù)乩頂?shù)據(jù)用來驗(yàn)證大陸漂移理論、繪制冰川堆積物分布圖以及分析人口遷移歷史時(shí)，則是為了提高人類對世界的認(rèn)知，因而不必立即解決，這就是常說的科學(xué)目的。50可編輯課件PPT（3）GIS能夠?qū)⑵毡橐?guī)律與具體應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合，以便有效的解決問題，這是GIS最重要的價(jià)值之一。相對于特定知識(shí)而言，科學(xué)更加重視普遍性知識(shí)，因此相對于形態(tài)知識(shí)而言，科學(xué)更加重視過程知識(shí)。如：要想有效評(píng)估澳大利亞新南威爾士地區(qū)的土壤侵蝕對農(nóng)業(yè)的影響。就要知道坡度是如何影響土壤侵蝕的，陡坡情況及其分布。新南威爾士地區(qū)進(jìn)行的土壤侵蝕評(píng)估就是很好的例子。解決這一問題的人GIS設(shè)計(jì)包括：以計(jì)算機(jī)地圖形式存儲(chǔ)的新南威爾士地區(qū)的坡度信息，以及體現(xiàn)坡度如何影響土壤侵蝕的GIS執(zhí)行程序。GIS軟件獲取并應(yīng)用一般性知識(shí)，GIS數(shù)據(jù)庫表達(dá)了具體的信息。GIS通過對兩方面的適應(yīng)，解決了專題地理學(xué)和普通地理學(xué)之間的爭論。51可編輯課件PPT四.地理信息系統(tǒng)發(fā)展52可編輯課件PPT國際上GIS的發(fā)展?fàn)顩r1.起步階段（60年代），（GIS思想和技術(shù)方法的探索）注重空間數(shù)據(jù)的地學(xué)處理。圖形、存儲(chǔ)設(shè)備的局限GIS概念提出、算法發(fā)展與完善1963年，開始建立加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS)1969年，ESRI（環(huán)境系統(tǒng)研究所）建立1969年，Integraph公司建立機(jī)助制圖能力較強(qiáng)基于柵格的操作方法60年代中后期，很多與GIS有關(guān)的組織成立最初的系統(tǒng)主要用于城市和土地利用，如最早的GIS系統(tǒng)，加拿大的CGIS于1963年開始實(shí)施，72年建成53可編輯課件PPT2.發(fā)展階段（70年代），（空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理的優(yōu)化）磁盤的出現(xiàn)為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索和輸出提供有力手段圖形、圖像卡的發(fā)展增強(qiáng)了人機(jī)對話和顯示功能出現(xiàn)GIS基礎(chǔ)平臺(tái)商品化軟件開始大量GIS應(yīng)用研究，國內(nèi)外技術(shù)交流發(fā)達(dá)國家相繼建設(shè)各種專題、規(guī)模、類型的GIS

遙感開始納入GIS54可編輯課件PPT3.推廣應(yīng)用階段（80年代），（注重空間決策支持分析）應(yīng)用更加廣泛，取得了一系列進(jìn)展

1981年，ESRI公司的ARC/INFOGIS發(fā)布1986年，SPOT衛(wèi)星首次發(fā)射

1987年，地理信息系統(tǒng)的國際雜志出版

1988年，美國人口調(diào)查局第一次公開發(fā)布TIGER1988年，《GISWorld》首次發(fā)行

1989年，Intergraph發(fā)布MGE

柵格掃描輸入、遙感圖像處理等技術(shù)取得突破

GIS走向發(fā)展中國家

GIS走向多學(xué)科領(lǐng)域微機(jī)地理信息系統(tǒng)蓬勃發(fā)展55可編輯課件PPT4.用戶時(shí)代（90年代后），（注重GIS社會(huì)應(yīng)用與服務(wù)）組件式GIS成為發(fā)展方向

WebGIS蓬勃發(fā)展三維GIS嶄露頭角高分辨率的圖形顯示設(shè)備和高質(zhì)量的圖形輸出設(shè)備（高分辨率彩顯、噴墨繪圖儀）計(jì)算機(jī)及手機(jī)的普及深入到各行各業(yè)國家級(jí)乃至全球性的地理信息系統(tǒng)成為關(guān)注焦點(diǎn)56可編輯課件PPT開拓起步機(jī)助制圖CGISSYMAP鞏固發(fā)展人機(jī)圖形交互DIME編碼資源環(huán)境應(yīng)用茁壯發(fā)展PCArc/InfoNCGIA成立GIS軟件商品化應(yīng)用普及WebGISGIS互操作虛擬GIS社會(huì)服務(wù)網(wǎng)格GIS移動(dòng)GIS發(fā)展歷程20世紀(jì)60年代90年代2000年80年代70年代內(nèi)涵演繹GIScienceGISystemGIService57可編輯課件PPT4.2地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用隨著信息技術(shù)的發(fā)展和GIS理論、技術(shù)方法的進(jìn)步，GIS的應(yīng)用早已滲透到人類生活的許多方面。到目前為此，GIS在如下幾個(gè)方面得到了普遍的應(yīng)用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。①專題地圖制圖②礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)③環(huán)境評(píng)價(jià)與監(jiān)測④土地、水資源調(diào)查與管理58可編輯課件PPT

⑤資源開采⑥管網(wǎng)、交通模擬模型⑦導(dǎo)航系統(tǒng)⑧城市規(guī)劃⑨教練與模擬⑩輔助決策59可編輯課件PPT（1）資源管理資源的清查、管理和分析是GIS應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，也是目前趨于成熟的主要應(yīng)用領(lǐng)域，包括森林和礦產(chǎn)資源的管理、野生動(dòng)植物的保護(hù)、土地資源潛力的評(píng)價(jià)和土地利用規(guī)劃以及水資源的時(shí)空分布特征研究等。60可編輯課件PPT（2）區(qū)域規(guī)劃GIS軟件幫助政府部門完成總體規(guī)劃、分區(qū)、現(xiàn)有土地利用、分區(qū)一致性、空地、開發(fā)區(qū)和設(shè)施位置等分析工作。61可編輯課件PPT（3）

國土監(jiān)測GIS方法可以有效地用于森林火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)測和淹沒損失估算、土地利用動(dòng)態(tài)變化分析和環(huán)境質(zhì)量的評(píng)估研究等。62可編輯課件PPT（4）

輔助決策利用GIS迅速有效管理空間數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間可視化分析，確定商業(yè)中心位置和潛在市場的分布，尋找商業(yè)地域規(guī)律，研究商機(jī)時(shí)空變化的趨勢，不斷為企業(yè)創(chuàng)造新的商機(jī)。63可編輯課件PPT

典型的應(yīng)用領(lǐng)域表明了GIS應(yīng)用的范圍：1)政府和公共服務(wù)。2)商業(yè)和服務(wù)規(guī)劃。3)物流和交通4)環(huán)境64可編輯課件PPT政府和公共服務(wù)65可編輯課件PPT財(cái)產(chǎn)清單應(yīng)用（在地圖上點(diǎn)擊來確定資產(chǎn)信息，臺(tái)所有權(quán)、稅收評(píng)估等）政策分析應(yīng)用（如每個(gè)地區(qū)的特征數(shù)量與土地利用的接近度、從口統(tǒng)計(jì)特征與地質(zhì)特征的相關(guān)性）管理/政策制定應(yīng)用（如更有效的道路設(shè)計(jì)、模型選擇，預(yù)測將來的需求，進(jìn)行工作安排）經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要企業(yè)的位置和它們首要的資源需求對本地潛在供應(yīng)商提供的資源進(jìn)行分析把本地供應(yīng)商的可用性信息告知企業(yè)運(yùn)輸和線路服務(wù)按地區(qū)確定環(huán)衛(wèi)卡車的路線、容量和職工；確定垃圾掩埋和循環(huán)回收點(diǎn)分析某些地區(qū)發(fā)展的潛在容量壓力；根據(jù)地點(diǎn)類型分析事故模式根據(jù)諸如已有運(yùn)輸能力等標(biāo)準(zhǔn)，確定理想的高密度發(fā)展區(qū)住宅編制住宅信息清單：如使用年限、條件、狀態(tài)（公共的、私人的、租賃的）、耐用性、人口統(tǒng)計(jì)信息等分析地域住宅的公共支持，從低收入?yún)^(qū)到所需服務(wù)設(shè)施的駕車時(shí)間等住宅增值的投資分析，相關(guān)公共設(shè)施的定位；根據(jù)人口增長預(yù)計(jì)規(guī)劃住宅的資金投資基礎(chǔ)設(shè)施對道路、人行道、橋梁、公用設(shè)施編制清單（如位置、名稱、情況、建筑和最近的維護(hù)等）根據(jù)人口統(tǒng)計(jì)變量如收入和人口變化等，來分析基礎(chǔ)設(shè)施的情況分析維護(hù)和擴(kuò)展計(jì)劃健康具有特定健康問題的人群的分布位置疾病傳播的時(shí)空分析；環(huán)境條件對疾病的作用分析并查明可能的疾病源稅收地圖利用土地標(biāo)記識(shí)別所有權(quán)數(shù)據(jù)根據(jù)離市中心不同距離的土地利用，來分析稅收收入評(píng)估由于土地利用變化引起稅收收入的變化公共服務(wù)對存在多個(gè)社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū)編制清單；用來應(yīng)對這些風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)有設(shè)施和服務(wù)的定位對服務(wù)設(shè)施數(shù)量和公共事業(yè)的需要及附近居民的數(shù)量之間的匹配情況進(jìn)行分析設(shè)施定位、公交路線安排、項(xiàng)目規(guī)劃以及基于位置的社會(huì)服務(wù)表2-1地方政府中的GIS應(yīng)用（來自O(shè)’Looney2000的簡化版）66可編輯課件PPT法律執(zhí)行警局位置、犯罪、資產(chǎn)、罪犯和受害人等資料的編制；巡邏區(qū)劃分和巡邏車的路線安排；警報(bào)和安全系統(tǒng)的定位警察可見度和到場分析；依據(jù)犯罪活動(dòng)密度配置警員；關(guān)于市民人口的受害模式分析；警察經(jīng)驗(yàn)和指揮職責(zé)匹配把警察資源和設(shè)施重分配到最能發(fā)揮效率和作用的地區(qū)；建立隨機(jī)路線圖以減少對警察巡邏路線的預(yù)見性土地利用規(guī)劃編制土地利用清單，如范圍、漫灘、工業(yè)園、土地使用狀況、樹木、綠地等每種類別土地利用百分比、各地區(qū)的密度水平、對居住區(qū)適宜性的威脅、本地多余的土地的可能利用根據(jù)附近的人口統(tǒng)計(jì)特征評(píng)估土地利用規(guī)劃（如工業(yè)工廠是否建在呼吸病醫(yī)院的上風(fēng)處？）公園和休閑場所公園財(cái)產(chǎn)/游玩景點(diǎn)，路線等的總量分析人們?nèi)ス珗@和休閑場所的幾率、年齡與游玩景點(diǎn)的相關(guān)度依據(jù)人口增長預(yù)計(jì)未來的休閑需求以及游玩景點(diǎn)使用環(huán)境監(jiān)測依據(jù)涉及的重要資源（如地下水）對環(huán)境的危害的總量；非點(diǎn)狀污染源的層次分析分析傳播速率和累計(jì)污染水平；分析某個(gè)地區(qū)由于環(huán)境危害導(dǎo)致壽命減少的年數(shù)建模分析環(huán)境災(zāi)害對特定區(qū)域的危害；分析具體地方的多層次減污計(jì)劃應(yīng)急管理緊急疏散路線的規(guī)劃，疏散路線的交通容量及主要的危險(xiǎn)點(diǎn)（如對地震而言可能是橋梁）的分布分析不同規(guī)模的緊急事件對疏散路線、交通流量等的潛在影響建模分析在特定位置設(shè)置相關(guān)設(shè)施的作用及分析特定區(qū)域的相應(yīng)能力居民信息和地理人口統(tǒng)計(jì)特定人口統(tǒng)計(jì)特征的人群位置，例如投票模式、服務(wù)使用和偏好、往返路線、職業(yè)等分析特定地區(qū)的投票特征建模分析在特定位置建立信息亭的作用67可編輯課件PPT4.3國內(nèi)外GIS專業(yè)課程設(shè)置簡介GIS教育機(jī)構(gòu)大學(xué)全球有500多所學(xué)院和大學(xué)開設(shè)了GIS課美國約有300多所大學(xué)設(shè)有地理系我國約有100所高校開設(shè)GIS專業(yè)研究所大學(xué)聯(lián)合體歐洲的UNIGISUCGIS（美國GIS大學(xué)聯(lián)盟）我國的高校GIS論壇（教育部科技司與十所高校聯(lián)合主辦，每兩年一屆）68可編輯課件PPTUNIGIScoursesSpatialDataDatabaseTheoryGeodataSourcesGISandOrganisationsSpatialThinkingVisualisationofSpatialDataProjectManagementApplicationsDevelopmentRemoteSensingGISandModellingEnvironmentalImpactAnalysis69可編輯課件PPT開設(shè)GIS課主要大學(xué)一覽表美國紐約州立大學(xué)巴弗羅分校、俄岡州立大學(xué)、加里福尼亞大學(xué)巴巴拉分校、俄亥俄州立大學(xué)、梅恩大學(xué)，威斯辛大學(xué)、加拿大卡爾加里大學(xué)、諾瓦斯夏省大學(xué)、不列顛哥倫比亞技術(shù)研究所、西安大略大學(xué)德國幾乎所有大學(xué)日本東京大學(xué)、日本大學(xué)、Keio大學(xué)、Tsukuba大學(xué)、Rissho大學(xué)、奈良大學(xué)澳大利亞墨爾本大學(xué)、新南威爾士大學(xué)、塔斯馬尼亞大學(xué)、澳大利亞國家大學(xué)、科廷科技大學(xué)、昆士蘭大學(xué)70可編輯課件PPT奧地利維也納農(nóng)業(yè)大學(xué)、維也納技術(shù)大學(xué)、薩爾斯堡大學(xué)、阿姆斯特丹自由大學(xué)瑞士蘇黎世大學(xué)、洛桑技術(shù)大學(xué)、日內(nèi)瓦大學(xué)西班牙奧克蘭大學(xué)、奧塔哥大學(xué)新西蘭Extremadura大學(xué)、馬德里自治大區(qū)大學(xué)、巴塞羅納自治大區(qū)大學(xué)、AlcaladeHenares大學(xué)、馬德里Compul-tense、瓦倫西區(qū)Politecnica大學(xué)、馬德里的Politecnica中國武漢大學(xué)、南京大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)、北京大學(xué)、西北大學(xué)、華東師范大學(xué)、解放軍測繪學(xué)院、北京師范大學(xué)，南京師范大學(xué)71可編輯課件PPTGIS教育發(fā)展現(xiàn)狀我國高校GIS專業(yè)側(cè)重點(diǎn)測量學(xué)武漢大學(xué)同濟(jì)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)地理學(xué)北京大學(xué)南京大學(xué)南京師范大學(xué)北京師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）清華大學(xué)其他中科院地理所中科院遙感所72可編輯課件PPTGIS計(jì)算機(jī)科學(xué)數(shù)據(jù)庫理論軟件工程計(jì)算機(jī)圖形學(xué)圖象處理人工智能網(wǎng)絡(luò)計(jì)算數(shù)學(xué)幾何學(xué)拓?fù)鋵W(xué)統(tǒng)計(jì)分析地理學(xué)、測繪學(xué)、地學(xué)地圖學(xué)RS、GPS其他應(yīng)用科學(xué)GIS與其它相關(guān)學(xué)科的關(guān)系73可編輯課件PPTGIS學(xué)科樹地理統(tǒng)計(jì)學(xué)地形測量環(huán)境測量社會(huì)、經(jīng)濟(jì)測量

數(shù)學(xué)運(yùn)算研究

統(tǒng)計(jì)學(xué)認(rèn)知科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)測量遙感攝影測量學(xué)制圖學(xué)可視化符號(hào)學(xué)信息存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫模式識(shí)別計(jì)算幾何計(jì)算機(jī)圖形學(xué)人工智能旅游業(yè)航運(yùn)市場資產(chǎn)管理產(chǎn)業(yè)/商業(yè)礦產(chǎn)開發(fā)設(shè)施維護(hù)公共信息查詢公共管理考古學(xué)人文地理學(xué)社會(huì)科學(xué)健康護(hù)理規(guī)劃流行病學(xué)環(huán)境科學(xué)地貌學(xué)土壤科學(xué)森林學(xué)地質(zhì)學(xué)生態(tài)學(xué)水文學(xué)氣象學(xué)74可編輯課件PPTGIS與其它相關(guān)學(xué)科的關(guān)系地理學(xué)地圖學(xué)測繪科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)75可編輯課件PPT地理學(xué)

地理學(xué)是一門研究人類生存空間的學(xué)科，為GIS提供了一些空間分析的方法和觀點(diǎn)，成為GIS的理論依托。（1）研究基礎(chǔ)和手段

地理學(xué)研究中的空間分析理論為GIS提供了有關(guān)空間分析的基本方法，成為地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論依托；地理信息系統(tǒng)的發(fā)展也為地理問題的解決提供了全新的技術(shù)手段。（2）數(shù)據(jù)處理

用地學(xué)處理方法得到的數(shù)據(jù)是GIS的數(shù)據(jù)源；GIS內(nèi)部數(shù)據(jù)處理(分析)功能是地理學(xué)研究的主要技術(shù)方法。GIS的相關(guān)學(xué)科76可編輯課件PPT地圖學(xué)

地理信息系統(tǒng)脫胎于地圖，地圖學(xué)理論與方法對地理信息系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的影響。計(jì)算機(jī)制圖為地圖特征的數(shù)字表達(dá)、操作和顯示提供了一系列方法，為地理信息系統(tǒng)的圖形輸出提供技術(shù)支持。地圖也是GIS的重要數(shù)據(jù)源。地圖是GIS發(fā)展的根源之一。地圖強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)載體、符號(hào)化；GIS則注重于信息分析。GIS的相關(guān)學(xué)科77可編輯課件PPT地圖投影？78可編輯課件PPT計(jì)算機(jī)科學(xué)為地理空間信息的表達(dá)、存儲(chǔ)、處理、分析和應(yīng)用提供了有利的工具。數(shù)據(jù)庫技術(shù)提供數(shù)據(jù)的管理、更新、查詢和維護(hù)功能；計(jì)算機(jī)圖形學(xué)提供算法基礎(chǔ)；軟件工程為GIS的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供科學(xué)的方法;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為GIS發(fā)展成為社會(huì)信息設(shè)施的重要組成部分奠定了基礎(chǔ)。……GIS的相關(guān)學(xué)科79可編輯課件PPT測繪科學(xué)大地測量為GIS提供了精確定位的控制信息，特別是GPS技術(shù)可快速、廉價(jià)地獲取地表特征的數(shù)字位置信息，更具發(fā)展?jié)摿?。遙感作為空間數(shù)據(jù)采集手段，已成為GIS的主要信息源和更新途徑。航空航天數(shù)字立體攝影測量技術(shù)是GIS主要的地形數(shù)據(jù)來源。GIS的相關(guān)學(xué)科80可編輯課件PPT全球定位系統(tǒng)GPS美國GLONASS俄羅斯Galilio歐盟北斗中國81可編輯課件PPT衛(wèi)星所屬國家發(fā)射時(shí)間空間分辨率LandSet美國1972年80米LandSet-4美國1982年30米SPOT法國1986年10米ISR系列印度1979年－5.8－189米Ikonos美國1999年1米Quickbird美國2001年0.61米資源一號(hào)中國1999，2003，200720，80，160，260m資源二號(hào)中國20072m可編輯課件PPT中國資源二號(hào)全色波段圖像（3米）83可編輯課件PPT羅馬斗獸場（0.7米，真彩色）84可編輯課件PPT五.地理信息系統(tǒng)發(fā)展前景85可編輯課件PPTGIS面臨的十個(gè)巨大挑戰(zhàn)這些挑戰(zhàn)是最能代表GIS在現(xiàn)階段面臨的最主要、最急迫的問題。我們將在五年之內(nèi)逐個(gè)地攻破這些挑戰(zhàn)。86可編輯課件PPT全球數(shù)據(jù)沒有數(shù)據(jù)，GIS不能解決任何問題。在過去的100年中，我們對于全球數(shù)據(jù)的收集進(jìn)行了很多嘗試。與世界其他國家相比，美國可以獲得更高分辨率的數(shù)據(jù)，這不僅是一種技術(shù)問題，更是一種政治挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)的核心是，在沒有允許的情況下，一個(gè)國家是否要為另外一個(gè)國家生產(chǎn)數(shù)據(jù)；生產(chǎn)出的數(shù)據(jù)以及對其進(jìn)行商業(yè)開發(fā)的尺度是什么，