GIS07第七章地理信息系统的应用
GIS的使用场合及流程
GIS的使用场合及流程1. 简介地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种以地理空间数据为基础，进行数据管理、分析、可视化和决策支持的工具。
通过将地理空间数据与其他数据进行集成和分析，GIS可以帮助用户发现地理模式、解决问题，以及做出基于地理位置的决策。
2. 使用场合GIS可以在各个领域中应用，以下是其中一些常见的使用场合：1.城市规划：通过GIS可以对城市内的地理空间数据进行分析和可视化，帮助城市规划者制定最佳的城市发展方案，包括交通规划、土地利用规划等。
2.环境保护：GIS可以帮助环境保护部门监测和控制资源的利用，跟踪环境变化，有效管理自然资源，并制定环境保护政策。
3.灾害管理：通过GIS可以及时获取受灾区域的地理空间数据，快速评估灾情，并规划救灾工作，提高灾害应对能力和减少损失。
4.农业管理：GIS可以帮助农民进行土地资源管理、农田规划、作物种植等工作，提高农业生产效益。
5.物流管理：在物流领域，GIS可以帮助企业实现路线优化、配送点选择、资源管理，提高物流效率和降低成本。
3. 流程使用GIS进行地理空间数据分析有一系列的流程，以下是常见的流程步骤：步骤一：数据准备在进行GIS分析之前，首先需要进行数据准备。
这包括收集、整理和转换地理空间数据，以及确定数据的可靠性和完整性。
数据可以是地图、卫星图像、地形数据、人口统计数据等。
1.收集数据：根据需要收集地理空间数据，可以通过地图购买、开放数据平台、卫星图像等途径获取。
2.整理数据：对收集到的数据进行处理，包括数据清洗、格式转换等，以保证数据的质量和一致性。
3.转换数据：将数据转换为GIS软件可识别的格式，如Shapefile、GeoJSON等。
步骤二：数据导入在完成数据准备后，需要将数据导入到GIS软件中进行进一步的分析和处理。
1.打开GIS软件：根据需要选择合适的GIS软件，如ArcGIS、QGIS等。
地理信息系统
空间信息系统
01 历史发展
03 实现方法 05 GIS
目录
02 产品分类 04 建模系统 06 开源软件
07 开发工具
09 普适品牌 011 社会应用
目录
08 发展空间 010 语义学 012 专业设置
地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地 学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地 球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
GIS之父：罗杰·汤姆林森60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图” 的应用。
1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研 发。罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统（CGIS ），用于存储，分析和利用加拿大 土地统计局（ CLI，使用的1:50,000比例尺，利用关于土壤、农业、休闲，野生动物、水禽、林业和土地利用的 地理信息，以确定加拿大农村的土地能力。）收集的数据，并增设了等级分类因素来进行分析。
20世纪初期将图片分成层的“照片石印术”得以发展。它允许地图被分成各图层，例如一个层表示植被和另 一层表示水。这技术特别用于印刷轮廓-绘制，这是一个劳力集中的任务，但他们有一个单独的图层意味着他们可 以不被其他图层上的工作混淆。这项工作最初是玻璃板上绘制，后来，塑料薄膜被引入，具有更轻，使用较少的 存储空间，柔韧等等的优势。当所有的图层完成，再由一个巨型处理摄像机结合成一个图像。彩色印刷引进后， 层的概念也被用于创建每种颜色单独的印版。尽管后来层的使用成为当代地理信息系统的主要典型特征之一，刚 才所描述的摄影过程本身并不被认为是一个地理信息系统 -因为这个地图只有图像而没有附加的属性数据库。
地理信息系统(GIS)在位置分析中的应用
位置分析的基本原理与方法
位置分析的基本原理
• 空间分布分析：分析地理现象在空间上的分布特征，如热点分析、冷点分析等 • 空间关系分析：分析地理现象之间的空间关系，如相邻分析、路径分析等 • 空间变化分析：分析地理现象在空间上的变化趋势，如动态分析、趋势分析等
位置分析的方法
• 空间统计方法：运用统计学原理分析地理空间数据，如空间自相关分析、空间回归分析等 • 空间分析方法：运用GIS技术对地理空间数据进行分析，如缓冲区分析、网络分析等 • 空间模型方法：运用数学模型描述和预测地理现象的空间分布和变化，如空间扩散模型、 空间优化模型等
位置分析的案例分析
• 城市规划与建设：通过位置分析，辅助城市规划，优化城市空间布局，提高城市运行效率 • 交通与物流：通过位置分析，优化交通网络，提高物流效率，降低运输成本 • 环境监测与保护：通过位置分析，揭示环境问题，为环境保护政策制定提供依据 • 自然资源管理：通过位置分析，合理开发利用自然资源，保护生态环境 • 公共安全：通过位置分析，提高公共安全水平，降低事故发生风险
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Docs
地理信息系统(GIS)在交通与物流 领域的应用
交通规划与管理
• 交通流量分析：分析交通流量，优化交 通网络布局 • 道路拥堵分析：分析道路拥堵状况，为 交通管理提供依据
物流管理
• 物流中心布局优化：分析物流中心布局， 提高物流效率 • 配送路径优化：分析配送路径，降低运 输成本
地理信息系统(GIS)在环境监测与保护中的应用
02
位置分析的基本概念与原理
位置分析的定义与重要性
位置分析的重要性
• 提高决策效率：位置分析为决策提供直观的空间信息，帮助用户快速做出决策 • 优化资源配置：位置分析有助于合理配置资源，提高资源利用效率 • 促进区域发展：位置分析为区域发展规划提供科学依据，促进区域协调发展
地理信息系统应用指南
地理信息系统应用指南地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集计算机技术、地图学、地理学、测量学、地理信息科学、统计学等学科于一体的高科技综合应用。
GIS以地图为基础，将空间数据（如点、线、面）和属性数据（如人口、土地、经济等）相结合，利用计算机进行存储、管理、分析、处理和展现等操作，以提供用于决策分析、资源管理和规划设计等领域的准确、准确、及时的空间信息。
在当前的社会和经济发展中，GIS已广泛应用于城市规划、环境保护、资源管理、区域发展等领域，成为各行各业的重要工具。
一、GIS应用的重要性1. 改善环境问题在环境管理方面，GIS可用于收集、处理和分析涉及污染、土地利用、资源开发等多个方面的信息，实现对环境问题的定位、监测和评估，可以有效地预测和处理特定时期特定条件下可能产生的环境问题，加强环境治理，降低环境风险。
2. 优化土地利用GIS的应用能够把土地的信息整个放在地图上，通过比较各个因素之间的关系，寻找优化方案，使土地资源得到更好的管理利用。
例如，可以通过GIS来评估土地质量、收集土地利用信息、安排土地分区、构建土地利用规划等，从而达到更为理性的土地利用决策。
3. 非常规油气勘探GIS技术在非常规油气勘探等方面也有着广泛的应用。
传统的石油勘探方法对于常规油气资源已经具有很大的局限性，因此需要开发和应用非常规油气资源。
通过GIS分析，在不开展实地研究的情况下，可以预测和分析非常规油气资源潜力，及时发现新油气田，实现战略性油气储备。
二、GIS应用的方法1. 数据采集GIS的应用离不开数据采集。
数据采集的方法包括卫星遥感影像、GPS定位数据、传感器数据、现场调查等。
数据采集作为GIS应用的基础，其质量对后续数据处理和分析结果的准确性至关重要。
2. 数据处理数据处理是GIS应用的核心环节，有了好的数据处理方法，可以为决策提供准确的空间数据分析，并以此为基础制定各种规划设计方案。
GIS(地理信息系统)专业的应用
资源环境与旅游管理系
资源环境与旅游管理系
GIS应用:五科研 应用:五科研 应用:五
◆ 地学研究与应用 (Application in GeoScience) 地形分析,流域分析,土地利用研究,经济 地理研究,空间决策支持,空间统计分析,制 图等都可以借助地理信息系统工具完成.
资源环境与旅游管理系
资源环境与旅游管理系
北方草地生态质量等级图例
资源环境与旅游管理系
◆ 资源配置 (Resource Configuration) 在城市中各种公用设施,救灾减灾中物资的 分配,全国范围内能源保障,粮食供应等到机 构的在各地的配置等都是资源配置问题.GIS 在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置 和发挥最大效益
资源环境与旅游管理系
GIS应用:二城乡规划 应用:二城乡规划 应用:二
◆ 城市规划和管理 (Urban Planning and Management) 空间规划是GIS的一个重要应用领域,城市规划和 管理是其中的主要内容.例如,在大规模城市基础设 施建设中如何保证绿地的比例和合理分布,如何保证 学校,公共设施,运动场所,服务设施等能够有最大 的服务面(城市资源配置问题)等.
资源环境与旅游管理系
谢谢!
资源环境与旅游管理系
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注 : 图 中 白 线 为 城 市 规 划 控 制 线
资源环境与旅游管理系
◆ 土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton) 土地和地籍管理涉及土地使用性质变化,地 块轮廓变化,地籍权属关系变化等许多内容, 借助GIS技术可以高效,高质量地完成这些工 作.
资源环境与旅游管理系
GIS地理信息系统的功能及应用
GIS地理信息系统的功能及应用【摘要】近几年来，地理信息系统无论是在理论上还是应用上都处在一个飞速发展的阶段。
GIS被应用于多个领域的建模和决策支持，地理信息成为信息时代重要的组成部分之一。
作为一名资深的测量工作者，浅谈地理信息系统的功能及应用，对今后的实地测量工作和日常科研工作都将起到很重要的促进作用，而且对于其他学科的借鉴意义也显得较为重要。
【关键词】地理信息系统功能应用1 地理信息系统的功能（1）数据获取：地理空间数据是 GIS 的血液，整个GIS的建立都是围绕着空间数据来进行，所以数据获取是地理信息系统建设首先要进行的任务。
数据获取可以有多种实现方式包括数据转换、遥感数据处理以及数字测量等等。
其中已有地图的矢量化，是目前被广泛采用的手段，但也是最耗费人力资源的工作。
鉴于GIS的数据类型不同，其数据输入可分以下三类：1）一般的图形数据输入：CAD图形一般通过数字化仪输入和扫描仪输入。
这主要包括了上面提到的已有地图通过扫描数字化得到二值影像、灰度影响、彩色影像，然后通过人工转化为GIS软件可处理的矢量数据等格式。
2）栅格数据的输入：栅格数据包括各种遥感摄影得到的数据、航拍影像数据、各种倾斜摄影图像数据、航空雷达数据等等。
3）属性数据：属性数据是用来描述对象特征的，多为字符串和数字，通常用关系数据库管理系统进行管理。
一般采用键盘输入，方式有两种：①对图形直接输入；②预先建立属性表输入属性，或从其他统计数据库中导入属性，然后根据关键字与图形数据自动联结。
（2）数据检验：数据检验，是保证工程精度和可靠性的保障。
主要是指通过直观观测和理论分析等对采集并输入的数据进行质量检查和纠正、空间拓扑关系的建立以及图形整饰等，为接下来要做的服务模块做基础。
数据检验的内容主要包括图形数据和属性数据两方面的检验。
图形数据的检验主要有查询并改正拓扑关系、图形内各元素编辑、图形整饰、图形与图形之间的拼接、投影带转换等功能。
掌握常见地理信息系统软件的功能与应用
掌握常见地理信息系统软件的功能与应用地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一种用于收集、管理、分析和展示地理数据的技术系统。
随着科技的不断进步和应用的不断拓展，GIS已经广泛应用于地理、城市规划、环境保护、农业、交通等领域。
在掌握常见地理信息系统软件的功能与应用之前，我们首先要了解什么是GIS软件。
一、GIS软件的定义与特点GIS软件是指用于存储、管理、分析地理空间数据的计算机程序，其主要功能是实现地理空间数据的输入、查询、分析和输出等。
常见的GIS软件有ArcGIS、QGIS、ERDAS IMAGINE等。
这些软件均具有以下特点：1. 数据管理与查询：GIS软件能够存储和管理大量的地理数据，包括地图、地形、气候、经济等多种类型数据，并能通过查询语言实现对这些数据的快速检索。
2. 数据分析与处理：GIS软件可以进行空间数据的分析和处理，如空间关系、空间模式和空间变异等分析，以及空间插值、空间网络分析等处理技术。
3. 地图展示与制作：GIS软件能够将地理数据转化为可视化的地图，并根据用户的需求进行符号化、标注、图层叠加等操作，以实现地图的呈现和制作。
二、ArcGIS的功能与应用ArcGIS是由美国Esri公司开发的一款强大的地理信息系统软件，被广泛应用于各个领域。
其功能与应用主要有以下几个方面：1. 数据输入与编辑ArcGIS可以将多种格式的地理数据导入到软件中，如地图、卫星影像、激光雷达数据等，并支持对数据进行编辑和更新。
例如，可以在地图上添加地理对象、修改属性等操作，以实现数据的准确性和完整性。
2. 空间分析与模型建立ArcGIS提供了丰富的空间分析工具，可以进行空间统计、空间插值、空间回归、缓冲区分析等多种分析操作。
同时，ArcGIS还支持用户自定义模型的建立，以实现更加复杂的空间分析需求。
3. 地图制作与发布ArcGIS可以根据用户需求将地理数据转化为地图，并支持地图的制作、标注和符号化等操作。
地理信息系统知识：GIS在现代农业中的应用
地理信息系统知识：GIS在现代农业中的应
用
随着现代农业的发展，地理信息系统（GIS）已经成为农业生产的
重要工具。
GIS可以帮助农民管理土地、监测作物生长、预测气象变化和管理农产品供应链等，提高农业生产效率和质量，同时减少环境污
染和资源浪费。
首先，GIS可以帮助农民管理土地。
通过土地利用类型、土壤质量、风向、坡度等数据的分析和综合，农民可以更好地选择最适合的作物
种植地点和种植方式，使土地得到更加科学合理的利用，提高农作物
的产量和质量。
其次，GIS还可以监测作物生长。
通过监测和比较不同地区、不同土地上不同作物的生长情况，农民可以更好地根据作物生长需要进行
施肥、除草、防虫等措施，同时，GIS数据也可以帮助农民确定最佳收割时机，确保农作物在合适的时间内成熟并收获。
第三，GIS可以预测气象变化。
农业生产对气象预测非常敏感，预测准确的气象信息可以帮助农民提前做好决策，避免损失。
GIS结合气象数据可以进行空间分析和时间序列分析，预测气象变化，帮助农民
做出更合理的决策。
最后，GIS还可以帮助管理农产品供应链。
通过GIS技术，可以实现对农产品生产、运输、销售等全过程进行实时监控和管理，将生产者、加工商、运输商和销售商等各个环节紧密连接起来，提高农产品
供应链效率和透明度，确保农产品的质量和安全。
总之，GIS在现代农业中的应用已经成为不可或缺的一部分。
未来，GIS技术将会发挥更加重要的作用，帮助农民更好地进行精细化农业生产，实现农业可持续发展。
《地理信息系统》课程教学大纲
《地理信息系统》课程教学大纲英文名称：Geography Information System课程编码：总学时：48 实验学时：32 学分4适用对象：水文水资源工程专业学生先修课程：数据库原理及应用，数字测图原理与方法，地图投影与变换，计算机图形学，数字地图制图原理，数字测图课程设计等。
大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务1、本课程是水文水资源工程专业学生一门选修课。
2、目的是使学生通过本课程的学习，能够掌握地理信息系统的基本理论和技术方法，了解它的主要应用领域和发展方向，为从事地理信息系统在水文水资源工程应用奠定理论与技术基础，以便更好地水文水资源工程服务。
二、课程的教学内容及要求第1章 GIS绪论授课学时：2基本要求：1-1、掌握GIS概念1-2、了解GIS构成1-3、熟悉GIS的功能与应用1-4、了解GIS发展动态重点：GIS概念、构成和功能。
难点：GIS概念和功能和应用模型的理解。
第2章GIS空间数据结构和数据模型授课学时：42-1、了解空间数据结构2-2、掌握矢量数据结构和栅格数据结构2-3、熟悉矢栅比较和矢栅一体化数据结构2-4、了解数据模型2-5、熟悉GIS数据模型2-6、掌握GIS数据库的设计重点：描述地理实体数据的类型、拓扑矢量数据结构、矢栅数据结构相互转换方法、对象数据模型和时空数据模型、空间数据库的设计。
难点：矢栅数据结构相互转换方法。
四叉树栅格编码方式、对象数据模型理解、空间数据库的设计。
第3章GIS数据采集和质量控制授课学时：23-1、GIS地理基础3-2、地理实体分类与数据编码3-3、空间数据采集3-4、空间数据质量3-5、空间数据标准重点：GIS数据源、空间数据的地理参照系和地图投影、属性数据的分类分级方法、常见的空间数据输入误差和检核方法、GIS数据质量内容和类型和常用数据质量的评价方法。
难点：空间数据的地理参照系和地图投影、空间数据交换标准。
第4章空间数据处理授课学时：44-1、掌握矢量拓扑的自动建立4-2、熟悉矢量数据的图形编辑4-3、掌握空间数据坐标转换4-4、了解空间数据的压缩处理和数据结构转换4-5、了解空间数据的插值方法重点：点、线、面的捕捉和图形编辑的数据组织、几何纠正和投影变换方法、矢栅转换难点：矢量和栅格数据压缩方法及矢栅转换、链的组织，结点匹配和建立多边形。
地理信息系统概论名词解释总结
l 数字地面模型(DTM)：是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。
l 数字高程模型(DEM)：当数字地面模型的地面属性为海拔高程时，则该模型即为数字高程模型。
l 数字地形分析(DTA)：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。DTA技术是各种与地形因素相关空间模拟技术的基础。
l 地理信息：是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
l 地理信息科学：与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
l 边界代数算法：边界代数多边形填充法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法，它适用于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。它不是逐点判断与边界的关系完成转换，而是根据边界的拓扑信息，通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点，实现了矢量格式到栅格格式的高速转换，而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系，因此算法简单、可靠性好，各边界弧段只被搜索一次，避免了重复计算。
l DIME文件：美国人口普查局在1980年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值，提供了关于城市街道，住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码大纲要图。在1990年的人口普查中，TIGER取代了DIME文件。
GIS复习思考题
GIS复习思考题地理信息系统复习思考题第⼀章导论1、解释：信息、数据、地理信息、地理数据、地理信息系统2、地理信息有何特点？3、地理信息系统与CAD、数字制图、⼀般事务管理有何主要区别？4、地理信息系统有哪些类型？5、GIS的基本构成有哪些？各部分的主要作⽤？6、GIS的基本功能有哪些？并简要说明。
7、GIS主要应⽤在哪些⽅⾯？8、GIS的发展主要经历了哪4个阶段？各有何主要特点？第⼆章空间信息基础1、GIS中为什么要考虑地图投影？我国⼤⽐例尺采⽤什么投影⽅式？2、地理空间实体的三要素是什么？它们之间的关系是怎样的？3、空间数据的基本特征有哪些？地理信息的数字化描述⽅法有哪些？4、地图投影有哪些类型？5、解释：地图投影、拓扑、空间数据、元数据6、空间对象的描述要素有哪些？7、拓扑关系中有哪⼏种基本的拓扑关系？其基本含义是什么？在GIS中⽤拓扑有什么主要作⽤？8、什么是地理空间数据？有哪些类型，并简要说明。
9、地理信息系统的应⽤功能主要包括哪些⽅⾯，并简要说明。
10．地形图“都江堰”的编号是H48G024026，简要说明其编号的含义。
第三章空间数据结构1、空间实体可抽象为哪⼏种基本类型？它们在⽮量数据结构和栅格数据结构分别是如何表⽰的？2、叙述四种栅格数据存储的压缩编码⽅法。
3、试写出⽮量和栅格数据结构的模式，并列表⽐较其优缺点。
4、叙述由⽮量数据向栅格数据的转换的⽅法。
5、叙述由栅格数据向⽮量数据的转换的⽅法。
6、简述栅格到⽮量数据转换细化处理的两种基本⽅法。
7、解释：地理空间、栅格数据、⽮量数据、空间数据结构8、费尔曼链码的含义是什么？如何取值？9、游程编码的含义是什么？有哪2种⽅式？10、块码给栅格数据编码的⽅式是什么？11、四叉树编码的基本思想是什么？12、⽮量数据的获取⽅式有哪些？13、DIME编码什么？有何特点？14、⽮量数据结构有何优点？15、栅格数据结构有何优点？第四章空间数据库1、数据库系统包括哪⼏部分，各部分的主要作⽤是什么？2、数据库有何主要特点？3、数据库的系统结构有哪⼏个层次？4、数据库管理系统有什么主要功能？5、数据库管理系统程序由哪⼏部分组成？6、什么是数据库的数据模型？什么是传统的数据模型？7、传统的数据模型有何特点？8、解释：数据库、空间数据库、客体、对象、类、超类、⼦类、消息9、传统数据库系统的数据模型有哪些，各有什么优缺点？10、⾯向对象的数据模型有何优点？11、⾯向对象的数据模型的实现⽅法主要有哪些？12、地理信息系统数据库有什么主要特点？13、地理信息系统数据库有哪⼏种主要管理⽅法，各有何特点？14、什么是数据模型？数据库技术中采⽤的数据模型有哪些？15、地理信息系统空间数据库的组织⽅式主要采⽤哪些数据模型？第五章空间数据采集与处理1、空间数据采集⽅法有哪些？它们分别适合采集什么样的数据？2、说说在数字化中属性数据采集的原则和⽅法？3、为什么要对数字化地图进⾏编辑与处理后才能⼊GIS数据库？4、GIS数据精度可以从哪⼏个⽅⾯进⾏评价？并解释。
地理信息系统GIS技术与应用 ppt课件
2）区域信息系统（Regional GIS），主要以区域综合研究 和全面的信息服务为目标，可以有不同的规模，如国家级 的、地区或省级的、市级和县级等为各不同级别行政区服 务的区域信息系统；也可以按自然分区或流域为单位的区 域信息系统。
由于物流对地理 空间有较大的 依赖性，采用 GIS技术建立企 业的物流管理 系统可以实现 企业物流的可 视化、实时动 态管理。
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二、GIS物流管理系统的特点与结构
在物流管理领域，与单纯的数据库及CAD 技术相比，GIS具有独特的技术优势。
1.图形显示输出上的优势 2.分析功能上的优势 3.模型模拟上的优势
第二种观点认为地理信息系统是信 息系统的特例。
第三种观点强调地理信息系统的社 会作用，认为GIS从根本上改变了 一个组织或部门（如政府规划部门 ）运作的方式。
2020/10/28
பைடு நூலகம்
7
一、GIS的定义
地理信息系统区别于其他信息系统和信息技术的四大特点：
首先，GIS具备处理地理数据的能力。
其二，GIS是在统一的地表定位坐标系统下，以 特定的数据模型输入、组织、存储和管理（包括 更新）地理数据，并允许用户根据地理空间位置 访问数据，或根据专题属性访问数据，以地图的 形式表示地理数据。
2020/10/28
35
六、地理空间数据的获取和处理
图幅拼接
图形变换
空间数据 的处理
图像纠正
数据格式 的转换
图像解释
2020/10/28
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第四节GIS在物流信息系统中的作用
地理信息系统知识：GIS在地理标准化中的应用
地理信息系统知识：GIS在地理标准化中的应用地理信息系统（GIS）在现代社会中的应用领域越来越广泛，其中之一就是在地理标准化方面的应用。
地理标准化可以有效促进地理信息的有效收集、分析和应用，使得地理信息能够更为合规化、规范化、透明化，方便更多人进行访问、交流和共享。
本文将阐述GIS在地理标准化中的应用，包括地理标准化的意义、GIS在地理标准化中的作用、GIS在地理标准化中的应用实例以及存在的问题和未来发展方向。
一、地理标准化的意义地理标准化是指利用标准化手段对地理信息进行规范，从而加强地理信息的可读性、可靠性、精确性和可访问性，确保地理信息的正确性和一致性，同时提高了对地理信息的分析和应用能力。
在实际应用中，地理信息的准确性是至关重要的，地理标准化能够对重要的地理数据进行统一管理和规范，从而更好地服务于公众需求和政府行政决策。
二、GIS在地理标准化中的作用地理信息系统（GIS）是一种在地图上嵌入的数据库管理系统，可处理和管理大量信息。
GIS在地理标准化方面的作用如下：1.支持数据格式标准化GIS可以针对不同种类的地理数据进行标准化处理，数据格式符合标准可以利于数据的整合和共享。
例如，标准地理信息格式格式和数据规范支持地形和气象数据的交换，以减少不同格式之间的转换所需的时间以及出现的错误。
2.支持数据操作标准化GIS支持操作性标准化并从中受益，以确保数据中的细节和元数据内容均遵循规范，从而支持数据开发和包装。
对于数字地图和定位服务（如GPS、LBS等），数据质量是决定其可用性的关键。
3.促进数据治理GIS可以与其他企业内部系统进行集成，从而通过协同提高数据准确性和质量。
在GIS系统中，数据的准确性和数据质量是地图和密钥业务决策的基础，标准化能够为决策者提供有价值的信息。
三、GIS在地理标准化中的应用实例1.地图标准化GIS系统可以制定欧盟数字地图标准规划，促使各国标准化数据内容和数据格式。
此类标准能力可以控制地图的数据内容并提高数据一致性。
地理信息系统第7讲GIS基本空间分析
地图操作: 融合
消除具有相同属性的多边形边界（数据分类）
1
1
3
4
3
2
1
1
3 4 2
1
4
地图操作: 裁剪
落入裁减区域范围内的输入地图要素
5
地图操作: 合并
两幅或两幅以上的地图拼接成新图
合并
6
叠置分析
叠置分析是地理信息系统中常用的提取空间隐含信息 的方法之一。
叠置分析是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠 置产生一个新的数据层面, 其结果综合了原来两个或 多个层面要素所具有的属性；
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叠置分析-矢量数据的叠置分析
点与多边形叠置
点与多边形叠置, 是指一个点图层与一个多边形图 层相叠, 叠置分析的结果往往是将其中一个图层的 属性信息注入到另一个图层中, 然后更新得到的数 据图层；基于新数据图层, 通过属性直接获得点与 多边形叠加所需要的信息。
输出地图包含输入地图相同的点要素, 但点的属性 已为1其落入2 的多+ 边A形的属B性 = 1A 2B
叠置分析-矢量数据的叠置分析
线与多边形叠置
线与多边形的叠置同点与多边形叠置类似, 线与多 边形的叠加, 指一个线图层与一个多边形图层相叠, 叠置结果通常是将多边形层的属性注入另一个图 层中, 然后更新得到的数据图层；基于新数据图层, 通过属性直接获得线与多边形叠加所需要的信息。
1
+A
B
= 1A 1B
资源分配网络模型由中心点(分配中心)及其状态属性 和网络组成。
分配有两种方式，一种是由分配中心向四周输出，另 一种是由四周向中心集中。
网络的应用
最佳选址 : 选址功能是指在一定约束条件下、在某一指 定区域内选择设施的最佳位置，它本质上是资源分配分 析的延伸，例如连锁超市、邮筒、消防站、飞机场、仓 库等的最佳位置的确定。
地理信息系统的应用
地理信息系统的应用地理信息系统的应用即人应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进展管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间构造、空间联系和空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济开展效劳。
地理信息通过数值化录入，压缩存贮与系统管理，便于维护和提取，而且本钱低、速度快，可以对地理学理论模式进展快速的和重复的分析测试〔例如土地适宜性分析〕，便于在短期内对大范围地区进展科学和政策标准的评价；可以有效地对多时期的变化进展动态监测和分析比拟；可以将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流，这在工作效率和经济效益上都明显地占有优势。
因而，地理信息系统在国内外都有成功的应用实例。
如美国三里岛核电站事故中就是应用地理信息系统及时作出判断与决策；又如利用地理信息系统进展世界小麦大面积估产、全球大气环流形势和海况预报、环境管理；加拿大应用CGIS完成全国土地资源潜力估算；中国西南地区国土资源信息系统用于资源分析、评价、预测和合理开发利用等。
一、管理和决策对地理信息系统的要求城市与区域研究要求地理信息系统在信息表示、管理和分析方面满足其空间、动态、定量和综合性要求。
1.区域地理信息的表示与管理：区域地理实体或景观表现为多种空间类型，可大致抽象为点、线、面三种类型。
点，具有几何确定位置，在空间分析中将某些具有一定空间的地理实体〔如城市〕抽象为点：线具有一定的走向和长度，表示线状地物或点之间的地理联系，最重要的线状地物为交通线；面具有确定的范围和形态，表示空间连续分布的地理景观或作用范围。
点线结合组成网络；线面结合成为地带；面点结合成为地域类型；点线面结合组成区域。
用于城市和区域研究的地理信息系统必须有效地表示地理空间上点线面实体。
其数据拓扑构造由点〔Point〕、弧〔Arc〕、多边形〔Polygon〕、数据平面〔Plane〕等四个级别组成。
地理信息系统(GIS)的应用
应急分析
应急
可以在地图 上模拟事件发生 位置，统计分析 一定距离范围内 相关的应急 资源信息，以便 为突发事件做出 快速决策支持。
◆ 地籍管理 (Cadastral Applicaiton )
地籍管理
高 化变 质 等化 量 许、 土 地 多地 地 完 内块 和 成 容轮 地 这 ，廓 籍 些 借变 管 工 助化 理 作 、涉 。 技地 及 土 术籍 地 可权 使 以属 用 高关 性 效系 质 、变 GIS
◆ 采矿采矿(oil extraction and mine )
资源配置
在城市中各种公用设 施、救灾减灾中物资的分 配、全国范围内能源保障、 粮食供应等到机构的在各 地的配置等都是资源配置 问题。GIS在这类应用中 的目标是保证资源的最合 理配置和发挥最大效益。
◆ 城市规划和管理 (Urban Planning and Management)
规划
城市空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内 容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如 何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源 配置问题)等。
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GIS的应用领域
By：刘兆前
GIS的应用广泛
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◆ 资源管理 (Resource Management)
应用领域
◆ 资源配置 (Resource Configuration)
◆城市规划和管理 (Urban Planning and Management) ◆ 地籍管理 (Cadastral Applicaiton ) ◆ 采矿采矿(oil extraction and mine )
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什对GIS的理解，把GIS划归到IT领域一点都不奇怪，因此，
当GIS应用越来越多的时候，这些IT企业也会想通过GIS来扩展 自己的领域，像华为等著名的软件公司，以及一些相对较小 的软件、换联网公司，近两年都在大规模招聘GIS及相关专业 的人才。 • 除了软件公司，由于电子地图的应用，许多互联网公子地图的公司。
GIS可以做什么
• 三维地形显示
什么单位对GIS人才有需求？
• 一、事业单位： • 高校、科研院所、国土局、测绘局、地震局、环境局、勘测
院、测绘所、规划院、地理信息中心、数据处理中心、地图 出版社、电信、通讯、气象等。 • 看起来与GIS关系不大的房地产管理、农业、林业、水利、交 通、解放军、武警、公安、石油、矿业、地质、防火、信息 测绘等设计、研究、生产、规划、教学部门。
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供商，Leica、ITT等遥感软件平台提供商，Skyline、国遥等三 维软件平台提供商，Oracle等数据库平台提供商，苍穹数码、 吉威数源等行业软件提供商等 • 4.软件二次开发商/应用集成开发商：众多依靠二次开发和应 用集成的企业，大多数行业内企业均有涉及，如奔特力等行 业解决方案提供商 • GIS厂商、遥感厂商、测绘厂商、导航厂商、互联网地图厂商
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在用户设备上直接配备GIS工具软件，把接收机 天线接收的定位数字信号直接馈入GIS系统，由 GIS系统对接收机定位信息进行处理并与其数字 地图匹配，这样即可全世界实时显示接收机天线 位置；
§7.3 GIS与GPS的结合
3) 集中监控式
§7.3 GIS与GPS的结合
3) 集中监控式
• 控制中心，由大屏幕计算机、无线电台、通讯适 配器、电源和天线系统组成，并配备GIS。
• 基站，由电台、通讯适配器、电源和天线系统组 成。
• 移动站（即车载系统），由电台、天线、通讯适 配器和GPS接收机组成。
§7.3 GIS与GPS的结合 ——自动道路测量系统
GPS接收机
电 子 罗 盘
CCD相机
§7.2 GIS与RS的结合
§7.2 GIS与RS的结合
3) 例子
以遥感图像与原始数据，应用GIS提供的分析功 能，对深圳市城市用地空间分布进行了定量的描述和 分析，给出了它的形态、结构，找出了深圳市用地扩 展规律性。
返回
§7.3 GIS与GPS的结合
1) 系统结构模型
§7.3 GIS与GPS的结合
Web GIS的应用分为： 1）空间数据发布 2）空间查询检索 3）空间模型服务 4）Web资源组织
WebGIS其本质与一 般的地理信息系统 没有区别，具有数 据采集、存储、处 理、分析、和输出 等基本功能，只是 运行环境不同。
§7.4 Web GIS
3、WebGIS和一般GIS相比特点
1）基于C/S模式或B/S模式； 2）广泛的访问范围，信息传输是全球性的； 3）真正的信息共享，WebGIS是一分布式系统，用户、服务 器可分布在不同地点和计算机平台上； 4）系统成本降低 。
• 遥感是GIS重要的数据源，有效的数据更新手段
遥感手段能够 迅速、准确、综合 性地大范围地采集 环境和资料数据， 同时，遥感数据具 有多光谱和的动态 多时相特点，它为 GIS数据更新提供 了全方位的手段和 动态数据源。
§7.2 GIS与RS的结合
1) 必要性
• GIS可为遥感分析提供有用的辅助信息和手段
§7.1 3S集成
一、3S集成概念
• GPS是空间实体快速、精密定位的现代化工具； • GIS是空间信息集成、分析、处理的有力武器； • RS是空间信息覆盖面最大最迅速的采集手段， 三者的结合简称3S集成。
§7.1 3S集成
二、3S 相互作用
“一个大脑，两只眼睛”的框架 RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定
端口号 统一资源定位符URL
§7.4 Web GIS
2、Web GIS
Web GIS是建立在Web技术上的一种特殊环境下的地理信息系统，利用 Web技术来扩展和完整GIS的一项新技术。 WebGIS其本质与一般的地理信 息系统没有区别，具有数据采集、存储、处理、分析、和输出等基本功能， 只是运行环境不同。
服务器 WWW Server
HTTP
客户端 浏览器
§7.4 Web GISFra bibliotek2）URL
1、Web技术（World Wide Web,Web网）
主机名
相对URL地址
通讯协议
/index.html :8080/maps /gis.gif
➢ 定位技术
– 采用车载GPS装置、车速传感器和陀螺传感器形成组合 导航系统
– 电子地图数据库实行地图匹配
➢ GIS技术
– GIS与多种交通信息分析和处理技术集成形成GIS－T – 收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信
息的信息系统
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§7.4 Web GIS
1、Web技术（World Wide Web,Web网） 1)Web原理 Web结构为浏览器/服务器,其原理就是用浏览器下载服务器管理的文件 并显示出来。浏览器通过统一资源定位符URL来访问服务器并请求取得文档.
位，GIS进行相应的空间分析，以从RS和GPS提供的 海量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之 成为决策的科学依据。
§7.1 3S集成
GIS
GPS
几何校正、训练区选择及分类验证等 提供定位遥感信息查询
RS
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§7.2 GIS与RS的结合
1) 必要性
• 两者操作对象都是空间实体，相互联系支持、 补充关系，两者的结合，是技术上的必须
车内装备
§7.3 GIS与GPS的结合 ——自动道路测量系统
CCD影像采集与监控
测成图系统
INS/GPS/CCD 图像数据录入
§7.3 GIS与GPS的结合 ——道路交通信息“掌上通”
§7.3 GIS与GPS的结合 ——自主式导航电子地图
§7.3 GIS与GPS的结合 ——自主式导航电子地图
第七章 地理信息系统应用
7.1 3S集成的概念 7.2 GIS和RS的结合 7.3 GIS和GPS的结合 7.4 Web GIS
§7.1 3S集成
地理信息系统是以应用为龙头，市场为导向，软件为核心的产 业，是应用促进了GIS的发展，也是应用校正了GIS蓬勃发展的方 向和促进GIS软件市场的形成。早期GIS主要应用于自动制图，设 施管理和土地信息系统，后来逐步扩展到军事、资源和环境管理、 监测和预估等众多领域，随着GPS技术的成熟及与相关学科的结合， GIS已经进入政治分析与决策、经济规划、交通运输等所有涉及空 间信息的行业和部门；地理信息系统的应用水平也从提供简单数据 表格，发展到提供分析和解决问题办法。本章主要介绍地理信息系 统与相关技术的结合应用。
§7.3 GIS与GPS的结合
➢ 地图数据库技术 ——自主式导航电子地图
– 导航电子地图数据库的生成、编辑、管理和操作
§7.3 GIS与GPS的结合
➢ 路径规划技术
——自主式导航电子地图
– 静态诱导：以路网结构中的距离最优路径实施诱导
– 动态诱导：以路段旅行时间最短路径来进行诱导
§7.3 GIS与GPS的结合 ——自主式导航电子地图
GIS有助于提高 遥感数据自动分类 的精度，为遥感应 用分析提供一个良 好的环境，从而大 大提高遥感信息识 别的精度和效率。
§7.2 GIS与RS的结合
2) 途径
• 发展一个能综合处理矢量和栅格数据的矢栅一体 的GIS
• 通过国际标准的空间数据交换格式作中间媒介、 相互转换
• 通过GIS与遥感系统间建立接口，实现格式转换 与数据传送