3.1地理信息系统及应用

发布于:2021-07-31 15:48:30

第三章 地理信息技术的应用
第一节 地理信息系统及其应用(GIS)

资料
2010年8月7日22时许,甘南藏 族自治州舟曲县突降强降雨,县 城北面的罗家峪、三眼峪泥石流 下泄,由北向南冲向县城,造成 沿河房屋被冲毁,泥石流阻* 龙江、形成堰塞湖。据中国舟曲 灾区指挥部消息,截至21日,舟 曲“8·8”特大泥石流灾害中遇难 1434人,失踪331人,累计门 诊人数2062人。
GIS(地理信息系统)技术在舟曲泥 石流抢险中发挥了重要作用。
思考:什么是(GIS)地理信息系统技术?

一、地理信息系统
(一)地理信息系统的概念 地理信息系统(Geographical information system,
简称GIS)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 信息系统具有空间性和动态性。

地理信息 系统能为我 们做什么?

分析: 可以解决位置、趋势、 模式、模拟等四大问题。

探讨:GIS在舟曲泥石流中为解决灾情 问题起到了哪些作用?

GIS应用:(可以解决的四类基本问题)

1、与分布、位置有关的基本问题

显示了GIS对信息空间表达的功能,它实际是回答了以下两个问题:

(1)对象(地物)在哪里?(2)哪些地方符合特定的条件?

2、趋势分析:

传统地图:某个时间的空间特征与属性特征。

GIS:可以表示空间特征与属性特征随时间变化的过程

因此:可以分析该地物的发展趋势,即回答:从何时起发生了哪些变化?

3、模式问题:对象的分布存在何种空间模式?即揭示各种地物之间的空间 关系。

GIS由许多图层组成,每图层都表示不同的地理因素,它们之间的空间关系 的融合表示了各因素之间的相互关系。

例:三层数据:交通、人口密度、商业网点分布。通过图层的融合可以看 出三者之间的关系,其用途:决策商业网点的布局。

4、模拟问题:利用数据及已掌握的规律建立模型,就可以模拟某个地方如 具备某种条件时将出现的结果。

即回答:如果……将如何?

高程与被淹没地区的关系

温室效应与海*面上涨的关系。

(二)地理信息系统的发展
地理信息系统最初为解决地理问题而出现,但现在它已成为信 息产业的一个重要组成部分。 1、世界GIS的发展: 1963年,加拿大测量学家首先提出“地理信息 系统”这一概念.
2、中国的发展: a.20世纪80年代开始起步 b.90年代进入快速发展阶段 c.进入21世纪,取得重大进展,向产业化发展

(三)地理信息系统的组成
组成

1、硬件:用以数据和信息的采集、输入、存储和输 出等。
2、软件:提供存储、显示、分析地理数据的功能。
3、地理数据:GIS系统建立在地理数据的基础上。
4、GIS人员:包括从事GIS系统开发的专业人员,也 包括采用GIS完成工作的用户。
5、应用模型:是解决各种实际问题的专业程式。

(四)地理信息系统的工作过程
主要包括地理数据的输入、存储,地理数据的操作 和分析,以及地理信息输出等环节。
1、地理数据的输入:建立地理数据库是GIS首要工作。
将收集好的各种数据资料,经过分类和标准化处 理后,就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入, 常用的方法的扫描纸质地图后进行数字化处理。
纸质地图 图像扫描 图像处理 图像拼接

编辑与修改 矢量化 图像配准

图像剪裁

2、数据存储
采用“分层”技术,即将地图中的不同要素,存储在不 同的“图层”中。
右图的图层 可以用于哪类 土地利用类型 的分析?
耕地的利用

3、数据的操作与分析 基础
对GIS操作,可以使各类数 据之间的关系以直观的形式表现 出来,这种形式可以是图形、地 图或表格。用户和决策者对操作 结果进行判断分析后,就可应用。
4、GIS的输出
将编辑好的GIS信息在 计算机显示器的屏幕上显 示,或通过绘图仪、打印 机等输出。

GIS的工作过程

信息输入

数据处理

数据库管理

可视化表达 (地图、三维视 图、多媒体等)

空间分析 (查询)

探讨:GIS应用于耕地的分类和评价的工 作过程怎样?

二、地理信息系统与城市管理

资源调查

环境评估

灾害预测

国土管理

商业金融

城市规划

水利

公安

交通运输

邮电通信

其中GIS在城市建设和管理中的典型应用

1、城市规划与管理

3、土地利用与管理

2、基础设施管理

4、生态环境管理

地理信息系统在区域地理环境研究中的应用。

对信息分

建立

析、加工

模型

地 提供反 理 映区域 信 状况的

利用查询检 索、空间分

分析

研 究 区 域

息 各种空

析等功能

评价



系 间信息





结合RS、



动态检



GPS等提供

测及评

的地理信息

估预测

基于GIS的城市交通建设和管理系统
1:城市道路交通建设

图1 道路现状图

图2 道路总体规划图

2:公交网络规划

图3 公交网络现状图

图4 公交网络规划图

3:公交运行实时监控

图5公交运行模拟图 (1路公交车)

图6公交运行跟踪放大图

用于分析城市现状,进行 有效管理,实施未来规划。

GIS的应用


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