1、第三章第三章 地理信息技术应用地理信息技术应用第一节第一节 地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用地理信息系统地理信息系统 (GIS)遥感遥感 (RS)全球定位系统全球定位系统 (GPS)地理信息地理信息技术技术“3S”系统系统 地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用概念概念 简称简称GIS，是一种以采集、存是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分储、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。布有关数据的空间信息系统。一般信息系统一般信息系统存储、管理数据。存储、管理数据。地理信息系统地理信息系统除了一般信息系统除了一般信息系统的的存储、管理数据存储、管理数据功
2、能外，还能功能外，还能显示数据显示数据 的空间分布的空间分布，具有强大的，具有强大的空间查询、分析、空间查询、分析、模拟、统计和预测模拟、统计和预测等功能。等功能。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用功能功能 活动活动 2008年年8月，举世瞩目的第月，举世瞩目的第29届夏季奥林匹克运动会在我国届夏季奥林匹克运动会在我国首都北京举行。假设我们现在要从北京西站出发首都北京举行。假设我们现在要从北京西站出发去参观鸟巢和水立方等奥运场馆，北京这么大，去参观鸟巢和水立方等奥运场馆，北京这么大，怎么才能够找到呢？下面我们试着利用某网站提怎么才能够找到呢？下面我们试着利用某网站提供的电子地图来进行一下
3、查询。供的电子地图来进行一下查询。北京市北京市常见的常见的GISGIS功能功能查询交通线路查询交通线路输入起点和终点输入起点和终点北京西站北京西站 鸟巢鸟巢地理信息系统比普通地图优越的功能有地理信息系统比普通地图优越的功能有()不仅有平面信息，还有三维立体的信息不仅有平面信息，还有三维立体的信息 有很便捷的检索功能和大容量的信息库有很便捷的检索功能和大容量的信息库 可以随时进行信息的切换、缩放、补充测算可以随时进行信息的切换、缩放、补充测算等，获得更新的信息等，获得更新的信息 不仅有空间数据信息，还有景观照片和动态不仅有空间数据信息，还有景观照片和动态的影像信息的影像信息 A.B.C.D.D课
4、堂巩固课堂巩固阅阅 读读地理信息系统能为地理信息系统能为 我们做些什么我们做些什么 土地管理部门土地管理部门可以及时了解土地利用现可以及时了解土地利用现状，分析土地利用的合理性；状，分析土地利用的合理性；电力部门电力部门可以合理选择输电线路，及时可以合理选择输电线路，及时 查找电力故障的位置；查找电力故障的位置；房产经纪人房产经纪人可以在一定区域寻找满足条可以在一定区域寻找满足条件的所有房屋；件的所有房屋；公安部门公安部门可以科学部署警力，随时掌握可以科学部署警力，随时掌握 居民信息；居民信息；日常生活日常生活查询目标地点和最合理的公交查询目标地点和最合理的公交 线路等。线路等。1963年，加
5、拿大测量学家年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出首先提出“地理信息系统地理信息系统”的概念，并建立了的概念，并建立了世世界第一个地理信息系统界第一个地理信息系统“加拿大地理信息加拿大地理信息系系统统”，用于自然资源的管理与规划。，用于自然资源的管理与规划。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用发展发展（1）世界）世界 1965年，美国哈佛大学土地测量专业的的年，美国哈佛大学土地测量专业的的学生学生J.Dangermond在其毕业论文中，设计了一在其毕业论文中，设计了一个简单的个简单的GIS系统，并在系统，并在1969年成立了年成立了ESRI公公司，成为推动司，成为推动GIS发
6、展的重要里程碑。发展的重要里程碑。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用发展发展（1）世界）世界地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用发展发展 20世纪世纪70年代年代20世纪世纪80年代年代20世纪世纪90年代后年代后 开拓期开拓期20世纪世纪60年代年代巩固发展期巩固发展期大发展期大发展期 用户时代用户时代GIS的四个发展阶段的四个发展阶段（1）世界）世界地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用发展发展（1）世界）世界（2）我国）我国 20世纪世纪80年代初起步，年代初起步，90年年代进入快速发展阶段。代进入快速发展阶段。地理信息系统最初为解决地理问题而出现，地理信息系统最初为解决地理
7、问题而出现，现在已成为信息产业的一个重要组成部分。现在已成为信息产业的一个重要组成部分。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用组成组成 GIS的组成的组成硬件硬件 软件软件 地理数据地理数据 GIS人员人员 应用模型应用模型地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用组成组成 硬件硬件用以数据和用以数据和信息的采集、处信息的采集、处理、加工、分析理、加工、分析和输出等。和输出等。GIS的组成的组成地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用组成组成 硬件硬件GIS的组成的组成计算机主机计算机主机 数据输入设备数据输入设备数据输出设备数据输出设备数据传输设备数据传输设备存储设备存储设备地理信息系统及其
8、应用地理信息系统及其应用组成组成 软件软件GIS的组成的组成提供存储、提供存储、显示、分析地理显示、分析地理数据的功能。数据的功能。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用组成组成 软件软件数据输入与编辑数据输入与编辑数据管理数据管理 数据操作数据操作 数据显示与输出数据显示与输出图形数据图形数据属性数据属性数据地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用组成组成 地理数据地理数据GIS的组成的组成基础数据基础数据专题数据专题数据如地质、地如地质、地貌、地形数据等貌、地形数据等如规划、房地如规划、房地产、交通、环保、产、交通、环保、公用事业数据等公用事业数据等 地理信息系统及其应用地理信息系统及其
9、应用组成组成 GIS人员人员从事从事GIS系统开系统开发的专业人员发的专业人员使用使用GIS完成工完成工作的用户作的用户GIS人员关系人员关系地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用组成组成 应用模型应用模型GIS的组成的组成解决实际问题解决实际问题的数学模型：的数学模型：人口人口扩展模型、商业选扩展模型、商业选址模型、路径分析址模型、路径分析模型等。模型等。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用工作过程工作过程 地理数据的输入、存储地理数据的输入、存储地理数据的操作和分析地理数据的操作和分析地理信息输出地理信息输出地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用工作过程工作过程 建立地理数据库建立
10、地理数据库建设建设GIS的首要工作的首要工作地图数字化过程地图数字化过程地理数据的输入、存储地理数据的输入、存储地地理理数数据据地理数据的操作和分析地理数据的操作和分析举例：地图图层举例：地图图层按不同标准分类按不同标准分类水系水系土地利用土地利用地形地形居民点居民点地块地块地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用工作过程工作过程 用来存储不同信息的用来存储不同信息的GIS图层图层地理数据的输入、存储地理数据的输入、存储 采用采用“分层分层”技术技术存储数据存储数据即将地图即将地图中的不同地理要素，存中的不同地理要素，存储在不同的储在不同的“图层图层”中。中。将不同的将不同的“图层图层”要素要
11、素进行重叠，就形成不同进行重叠，就形成不同主题的地图。主题的地图。利用图层对数据进行管理利用图层对数据进行管理地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用工作过程工作过程 地理数据的操作和分析地理数据的操作和分析是是GIS应用的基础。通应用的基础。通过对过对GIS数据的操作，可以数据的操作，可以使各类数据之间的关系以直使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形观的形式表现出来，这种形式可以是式可以是图形、地图或表格图形、地图或表格。用户和决策者对操作结果进用户和决策者对操作结果进行判断分析，能获得有用的行判断分析，能获得有用的信息。信息。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用工作过程工作过
12、程 地理数据输出地理数据输出将编辑好的将编辑好的GIS信息在计算机显示器信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等过绘图仪、打印机等输出。输出。地图计算机显示地图计算机显示地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用工作过程工作过程 地理数据输出地理数据输出将编辑好的将编辑好的GIS信息在计算机显示器信息在计算机显示器的屏幕上显示，或通的屏幕上显示，或通过绘图仪、打印机等过绘图仪、打印机等输出。输出。地图输出地图输出地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用工作过程工作过程 地理数据输出地理数据输出在在GIS中，地理中，地理要素可以放大或缩小，要素可以放大或缩小，以查看
13、地图的局部或以查看地图的局部或整体。整体。GIS一般可输一般可输出地形图、专题图和出地形图、专题图和剖面图等，也可以输剖面图等，也可以输出三维地图。出三维地图。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用工作过程工作过程 地理数据输出地理数据输出在在GIS中，地理中，地理要素可以放大或缩小，要素可以放大或缩小，以查看地图的局部或以查看地图的局部或整体。整体。GIS一般可输一般可输出地形图、专题图和出地形图、专题图和剖面图等，也可以输剖面图等，也可以输出三维地图。出三维地图。地理信息输出地理信息输出地理数据专业GIS开发数据和产品电子地图和GIS应用系统一般地图和专题地图地理信息系统及其应用地理信息
14、系统及其应用应用应用 资源调查、环境评估、资源调查、环境评估、灾害预测、灾害预测、国土管理、国土管理、城市规划、邮电通信、城市规划、邮电通信、交通交通运输、公安、水利、运输、公安、水利、公共设施、商业金公共设施、商业金融等。融等。1 1、城市规划和管理、城市规划和管理二、地理信息系统与城市管理二、地理信息系统与城市管理地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用应用应用 GIS在城市建设和管理中的典型应用在城市建设和管理中的典型应用城市规划与管理城市规划与管理 主要是利用主要是利用GIS技术进行城市规技术进行城市规划设计、工程选址等，也可以进行城市管划设计、工程选址等，也可以进行城市管理和辅助决策
15、。理和辅助决策。用于分析城市现状，进行有效管理，实施未来规划。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用应用应用 GIS在城市建设和管理中的典型应用在城市建设和管理中的典型应用基础设施管理基础设施管理 城市的基础设施，如道路交通、电城市的基础设施，如道路交通、电力、电信、燃气、自来水、排污等，都具有力、电信、燃气、自来水、排污等，都具有明显的地理空间特征。借助明显的地理空间特征。借助GIS能够完成工能够完成工程设计、应急抢修、日常维护等工作，可大程设计、应急抢修、日常维护等工作，可大幅度提高工作效率。幅度提高工作效率。城市道路交通管理城市道路交通管理2 2、基础设施管理、基础设施管理地理信息系统
16、及其应用地理信息系统及其应用应用应用 GIS在城市建设和管理中的典型应用在城市建设和管理中的典型应用土地利用与管理土地利用与管理 土地利用涉及土地利用性质变化、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。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，提高工作质量与效率。控和管理，提高工作质量与效率。地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用应用应用 GIS在城市建设和管理中的典型应用在城市建设和管理中的典型应用生态环境管理生态环境管理 应用应用GIS技术，可以实现城市生态技术，可以实现城市生态规划
17、、环境评价、环境与区域可持续发展的规划、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。决策分析、环保设施的管理等。4 4、城市生态环境管理、城市生态环境管理用于生态环境规划与决策、监测（包括重点污染源管理）、评价、预测与模拟等。GIS在交通管理中在交通管理中GIS在道路管理中在道路管理中阅阅 读读GIS在道路交通中的应用在道路交通中的应用地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用应用应用 GIS的新进展的新进展网络网络GIS三维三维GIS与虚拟与虚拟GIS多媒体多媒体GISGIS虚拟社区虚拟社区地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用应用应用 GIS的新进展的新进展网络网络GIS三
18、维三维GIS与虚拟与虚拟GIS多媒体多媒体GIS白令海峡白令海峡0米、米、5米、米、40米深度处米深度处温度的三维温度的三维GIS模拟模拟1地理信息系统是()A主要记录地理事物的计算机系统主要记录地理事物的计算机系统 B具有空间分析能力，没有动态具有空间分析能力，没有动态预测能力预测能力 C是地图绘制系统是地图绘制系统 D是专门处理地球表面与地理分是专门处理地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统布有关数据的空间信息系统D2地理信息区别于其他信息的地理信息区别于其他信息的最本质特征在于它是最本质特征在于它是()A.空间信息 B.数据信息 C.图像信息 D.综合信息A 3应用应用GIS技术的最终
19、目的是技术的最终目的是()A处理信息处理信息 B.记录信息记录信息 C.便于信息查询便于信息查询 D.为地理决策提供信息为地理决策提供信息D4GIS与地图最基本的差异是与地图最基本的差异是()A.GIS用点、线、面来表示地物的用点、线、面来表示地物的空间特征和属性空间特征和属性 BGIS用符号表示地物的属性用符号表示地物的属性 C.GIS用色彩表示地物的差异用色彩表示地物的差异 DGIS用数值表示地物的空间数用数值表示地物的空间数据据D5.下列课题中，不是应用下列课题中，不是应用GIS进行研究的有进行研究的有()A.近近50年来世界粮食总产量与人均产量变化年来世界粮食总产量与人均产量变化 趋势
20、分析趋势分析 B.近近10年来，上海市区人口分布变化特征与城年来，上海市区人口分布变化特征与城 市建设相关性分析市建设相关性分析 C.浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变 化特征分析化特征分析 D.上海市浦东新区内环线主要道路交叉点交通上海市浦东新区内环线主要道路交叉点交通 流量状况通报及优化公交线网、站点分布的流量状况通报及优化公交线网、站点分布的 方案设计方案设计A目目录录面面板板开开关关知识点导航知识点导航6.如果将如果将GIS用来监测森林火灾，可用来监测森林火灾，可以以()A用来分析、判断引起火灾的原因用来分析、判断引起火灾的原因B预测森林火灾的发生地点预测森林火灾的发生地点C.预测森林火灾后所造成的后果预测森林火灾后所造成的后果D及时知道火灾地点、范围、分析及时知道火灾地点、范围、分析 火势蔓延方向，制定灭火方案火势蔓延方向，制定灭火方案D
