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1、第三章地理信息技术应用 第一节地理信息系统及其应用,一、地理信息系统（GIS） 概念： 发展： 组成： 工作过程：,1国际上的发展历程：分为四个阶段,2我国的发展历程（特点）： 起步晚，发展快,是一种以采集、存储、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。,地理数据、GIS硬件、GIS软件、 GIS人员、应用模型,地理数据的输入、存储， 地理数据的操作和分析， 地理信息输出等环节。,地理信息系统的特征是什么?,具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，具有空间性和动态性。 以地理研究和决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测能力产生高层次
2、的地理信息。 由计算机支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务,例2 甲图为一幅具有林木、河流和住房的景观图，乙图是根据该图而建立的空间数据模型。由此比较地图与地理信息系统对地物的表示有何差异。,解析：该题的命题目的主要是要学生知道地理信息系统是如何建立的，如何将地面地理信息转变为地理信息系统中的数据。从题中我们可以看出地理信息系统简要的工作程序，是将区域内地物的有关信息(林木、河流和住房)转变为计算机可以识别的数据结构，建立起区域地物信息数据模型和空间模型。,首先建立区域的栅格结构图，根据区域大小，将乙图空间按
3、规则分成一个个小块，地物所在位置用它们所占据的栅格的行、列号来定义，地物属性通过赋予栅格属性值来表示，如林木用s表示，河流用r表示，住房用h表示。这样，地图就转变成了空间数据，将其储入计算机，就可建立这个区域的地理信息系统数据库。从中可以看出地理信息系统与地图在许多方面有相同，也有不同的地方。,参考答案,(1)储存信息的形式不同。地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式储存地理空间数据，而地图以图纸的形式保存地理信息。 (2)查询的方式不同。地理信息系统通过计算机进行查询和数据更新，而地图则通过肉眼进行判读，获得地理信息。GIS获取的信息更有针对性，速度也更快。 (3)地理信息系统可以将不
4、同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并进行空间分析，而地图有许多方面做不到。,地理信息系统的工作过程,阅读指导 地理信息系统能为我们做些什么？,1、 位置即在某个地方有什么。位置可以是地名、邮政编码或地理坐标等：如在一个陌生城市。我们可以利用它调出所在位置附近的地图，查询目标地点。 2、条件即符合某些条件的实体在哪里：如在某个地区寻找面积不小于l 000 的不被植被覆盖的,且地质条件适合建大型建筑的区域。,3、趋势即在某个地方发生的某个事件及其随时间的变化过程。 4、模式即在某个地方的空间实体的分布模式。模式分析揭示了地理实体之间的空间关系。 5、模拟即某个地方如果具备某种条件会发
5、生什么。通过模拟的，分析现实的。,GIS可以解决的五类问题,与位置有关的问题、与分布有关的问题,GIS可以方便地查询地物的位置、地物的相关属性。也可以用地物属性来查询地物位置。,能够了解地物随时间变化的过程，和分析该地物发展趋势。,解决趋势分析的问题,模式问题,深圳市生态控制线,通过GIS建立地物分布及其组合的空间模式，进而分析模式各要素间的空间关系。,模拟问题,即某个地方如果具备某种条件会发生什么。通过模拟的，分析现实的。,例1、下列课题中主要是应用GIS进行研究的有？ A 近50年来世界粮食总产量与人均产量的变化趋势分析 B近10年来上海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析 C 浙江省
6、西部土地利用状况与农业结构变化特征分析 D；上海浦东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 方案设计,BCD,(2)试设计一项应用GIS的课题研究项目。,设计项目：如“江汉平原某年水稻长势的监测分析”“中等城市垃圾填埋场选址模式及其与交通、环境关系的分析”“油轮在某海域发生大量漏油事故时，预测其污染范围及对海洋生物的影响”等。,二、地理信息系统与城市管理,第三章地理信息技术应用 第一节地理信息系统及其应用,对城市居民日常工作生活所需的各种信息进行管理和发布,1城市规划和管理,城市规划和管理,用于分析城市现状，进行有效管理，实施未来规划。,城市道路交通管理,2城市基础设
7、施管理,用于查询空间信息、时间信息、车流信息、路面质量、沿路环境、居民分布等。,阅读指导 GIS在道路交通中的应用,道路的通行状况，定位事故点， 提供交通疏散的方案,最佳路径分析、最小造价分析,工程进度、工程质量,路况信息、道路养护,大量数据/,相关信息系统的部分功能,土地利用现状调查 土地条件调查 土地利用现状与更新调查 土地利用动态监测 土地登记 土地统计,徐州市区,徐州市中心城区,城乡结合部地形图,城乡结合部叠加土地利用现状,城乡结合部叠加遥感影像,3城市土地利用与管理,4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。,例题 “GIS的英文全名
8、是Geographical informatlon system，也叫地理信息系统，具有地图处理、数据库和空间分析这三项功能。GIs可以像传统地图一样，解决与“地点状况”有关的查询。但GIs能进行趋势分析，复杂的“模式分析”和用“虚拟模拟进行预测性分析等。据此完成(1)(2)题。,(1)如果将GIS用来监测森林火灾，可以( ) A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 C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 火势蔓延方向，制定灭火方案,D,(2)有的渔民已经利用GIS技术来寻找鱼群。如果普遍引用这技术( ),A可以使渔获量持续增长 B可能导致过度捕捞，使渔
9、业资源枯竭 C绝对会增加渔业的生产成本 D会促进渔业生产，加大对渔业资源的 开发利用，提高渔民的生活水平,B,全节总结,1地理信息系统是( ),A主要记录地理事物的计算机系统 B具有空间分析能力，没有动态预测能力 C是地图绘制系统 D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,练习,D,2地理信息区别于其他信息的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地理信息系统比地图 优越的功能有( ),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 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 不仅有空间数据信息，
10、还有景观照片和动态的影像信息 A B C D,D,4应用GIS技术的最终目的是( ),A处理信息 B记录信息 C便于信息查询 D为地理决策提供信息,D,5GIS与地图最基本的差异是( ),A GIS用点、线、面来表示地物的空间特征和属性 B GIS用符号表示地物的属性 C GIS用色彩表示地物的差异 D GIS用数值表示地物的数据模型,D,6在GIS所经历的发展阶段中，20世纪80年代属于( ),A开拓期 B巩固发展期 C大发展期 D用户时代,C,7.下列选项中,不属于GIS组成内容的是: A.应用模型 B.地理数据 C.纸质地图 D.GIS软件,C,GIS技术应用领域举例：,1、街道网络分析
11、：地址匹配；交通线路和规划；区位分析、地址选择；撤离规划。 2、自然资源：野生动植物保护、风景河流、休闲资源、洪泛平原、湿地、农田蓄水层、森林等管理；环境作用分析；视域分析；有毒或有害设施定址；地下水模拟和污染跟踪；野生动物栖息地分析、迁移路线规划。 3、土地管理：分带、分区规划与评价；土地信息获取；环境作用描述；水质管理；户籍维护。 4、设施管理：地下管道、缆道布设；电网负荷平衡；设施规划与维护；交通设施的能源利用。,GIS技术应用的新领域：,1、模拟与决策支持：地理信息模拟系统GIMS将得到发展，并在决策支持分析中应用。如解决交通预测、交通分析等常见问题。 2、科学和数学：如地质、地球物理、水文等需要三维分析功能的领域；景观生态中GIS模拟的三维分析；图像处理等。 3、全球问题：如分析热带森林退化、酸雨、温室效应、受威胁和濒临灭绝的物种及其他类似的问题。 4、全球气候监测和预报网络的GIS网络。 5、全球环境管理：如确定全球最敏感的植物产地，让所在国家同意保护并作为国际债务偿还。,
