《GIS原理第三章》PPT课件
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地理信息系统概论-第三章
2024/7/17
22
高斯-克吕格投影的特点：
① 中央经线上没有任何变形，满足中央经线投影后保持长度 不变的条件；
② 除中央经线上的长度比为1外，其他任何点上长度比均大 于1；
③ 在同一条纬线上，离中央经线越远，变形越大，最大值位 于投影带的边缘；
④ 在同一条经线上，纬度越低，变形越大，变形最大值位于 赤道上。
局部比例尺： 由于投影中必定存在某种变形，地图仅能在某些点或线上保 持比例尺，其余位置的比例尺都与主比例尺不相同，即大于 或小于主比例尺。这个比例尺被称为局部比例尺。
一般地图上注明的比例尺是主比例尺，而对用于测量长度的
地图要采用一定的方式设法表示出该图的局部比例尺。这就
是在大区域小比例尺地图（小于1:1 000 000）上常见的图解
地形图上公里网横坐标前2位就是带号， 例如：1∶5万地形图上的坐标为（18576000， 293300），其中18即为带号。
2024/7/17
24
当地中央经线经度的计算
六度带中央经线经度的计算： 当地中央经线经度＝6°×当地带号－3°， 例如：地形图上的横坐标为18576000，其所处的六度带的中 央经线经度为：6°×18－3°＝105°。
2、建立地图投影的目的： 采用某种数学法则，使空间信息在地球表面上的位置和地 图平面位置一一对应起来，以满足地图制图的要求。
2024/7/17
9
理解地图投影如何改变空间属性的一种简便方法：
观察光穿过地球投射到表面（称为投影曲面）上。 想像一下，地球表面是透明的，其上绘有经纬网。用一 张纸包裹地球。位于地心处的光会将经纬网投影到一张纸上 。现在，可以展开这张纸并将其铺平。纸张上的经纬网形状 与地球上的形状不同。 地图投影使经纬网发生了变形。
GIS原理及构造.pptx
任务2 高压开关设备的运行与维护 子任务5 GIS全封闭式组合电器
GIS基础知识
3、GIS的结构
（1）根据安装地点可分为户外式和户内式两种。 一、二期及项目公司GIS均为户外式
电气设备运行与维护
任务2 高压开关设备的运行与维护 子任务5 GIS全封闭式组合电器
国外： 户内产品：欧洲--西门子 户外产品：日本--三菱、东芝
GIS基础知识
1、什么是GIS ？
英文：Gas insulated metal-enclosed swichgear 中文：气体绝缘全封闭组合电器
具有接地金属外壳、利用SF6气体的绝缘特性代替大气压下空气绝缘的 高压开关和附设的控制、测量、及保护的设备总称。
它把断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、接地开关、母线、 氧化锌避雷器等装置组装在封闭的金属壳体内，金属壳体中充有一定压 力的SF6气体，由进出线套管、电缆终端或变压器直联与外部电网连接。
电气设备运行与维护
任务2 高压开关设备的运行与维护 子任务5 GIS全封闭式组合电器
GIS基本原理
主回路电流
1、接地开关 2、母线隔离开 关
3、断路器 4、操作机构 5、电流互感器 6、出线隔离开 关
7、电缆终端 8、电压互感器 9、高压电缆
场平衡，外壳感应电流很小，易于提高额定电流。 缺点：相间相互影响较大，电场结构复杂，有发生相间短路、造成三相故障的可能性 主母线共箱型 复合型（H-GIS）
2021/4/15
电气设备运行与维护
任务2 高压开关设备的运行与维护 子任务5 GIS全封闭式组合电器
GIS基本元件
GIS由4个基本元件组成：
电气设备运行与维护
任务2 高压开关设备的运行与维护 子任务5 GIS全封闭式组合电器
GIS空间数据处理与分析
内边界
栅格单元(i,j)四角点坐标的计算:
X(i1,i2)=(j-1)*DX和J*DX Y(i1,i2)=(i-1)*DY和i*DY I,j:栅格单元行列值; DX,DY:栅格单元边长
⑴:识别内边界,并将内边界端点坐标置零. 判别方法: 判断与栅格单元某条边相邻的另一栅 格单元的值,若值小于零,则该边为内边界. 内边界端点坐标置零: 边界起点和终点坐标置零.
分区数据的方法就称为空间数据的内插。
第五节 空间数据的内插方法
1、点的内插：研究具有连续变化特征现象 的数值内插方法。
步骤： 数据取样；数据处内插；数据记录
第五节 空间数据的内插方法
2、区域的内插
研究根据一组分区的已知数据来推求
同一地区另一组分区未知数据的内插方法。
区域内插方法：
2.1 叠合法：认为源和目标区的数据是均匀 分布的，首先确定两者面积的交集，然后 计算出目标区各个分区的内插值。
1、遥感与GIS数据的融合：
遥感技术的优势 融合必要性 GIS技术的优势 遥感图像与图形的融合 融合方法： 遥感数据与DEM的融合 遥感数据与地图扫描图像的融合第三节 多源 Nhomakorabea间数据的融合
2、不同格式数据的融合
不同格式数据的融合方法主要有：
2.1基于转换器的数据融合：
一种软件的数据格式输出为交换格式，然后用于另
P3
P
0
x
判断点是否在多边形内，从该点向左引水平扫描线，计算此 线段与区域边界相交的次数，若为奇数，该点在多边形内；若为 偶数，在多边形外。利用此原理，直接做一系列水平扫描线，求 出扫描线和区域边界的交点，对每个扫描线交点按X值的大小进 行排序，其两相邻坐标点之间的射线在区域内。
第二节
栅格单元(i,j)四角点坐标的计算:
X(i1,i2)=(j-1)*DX和J*DX Y(i1,i2)=(i-1)*DY和i*DY I,j:栅格单元行列值; DX,DY:栅格单元边长
⑴:识别内边界,并将内边界端点坐标置零. 判别方法: 判断与栅格单元某条边相邻的另一栅 格单元的值,若值小于零,则该边为内边界. 内边界端点坐标置零: 边界起点和终点坐标置零.
分区数据的方法就称为空间数据的内插。
第五节 空间数据的内插方法
1、点的内插：研究具有连续变化特征现象 的数值内插方法。
步骤： 数据取样；数据处内插；数据记录
第五节 空间数据的内插方法
2、区域的内插
研究根据一组分区的已知数据来推求
同一地区另一组分区未知数据的内插方法。
区域内插方法：
2.1 叠合法：认为源和目标区的数据是均匀 分布的，首先确定两者面积的交集，然后 计算出目标区各个分区的内插值。
1、遥感与GIS数据的融合：
遥感技术的优势 融合必要性 GIS技术的优势 遥感图像与图形的融合 融合方法： 遥感数据与DEM的融合 遥感数据与地图扫描图像的融合第三节 多源 Nhomakorabea间数据的融合
2、不同格式数据的融合
不同格式数据的融合方法主要有：
2.1基于转换器的数据融合：
一种软件的数据格式输出为交换格式，然后用于另
P3
P
0
x
判断点是否在多边形内，从该点向左引水平扫描线，计算此 线段与区域边界相交的次数，若为奇数，该点在多边形内；若为 偶数，在多边形外。利用此原理，直接做一系列水平扫描线，求 出扫描线和区域边界的交点，对每个扫描线交点按X值的大小进 行排序，其两相邻坐标点之间的射线在区域内。
第二节
GIS原理与应用课件_3_1 空间数据结构与数据库
（a）三角形
（b） 菱形
（c) 六边形
特点:
位置隐含,属性明显
3-13
栅格数据结构特点:
例如影像(4*4阶的矩阵)：
A A A A
最直接的存储方式:
A B A A
A B B A
A B B B
A A A A A B B B A A B B A A A B
特点: 数据结构简单
存在的问题是?:当每个像元都有唯一一个属性值时，一
A
连续分布地理要素
C
具有特殊意义 的较小地物
A
分类较细、 地物斑块较小
AB
属性存在偏差:
3-17
栅格数据单元几何特性
c c ac距离: 4 (5) 面积: 7 (6)
几何偏差
5
3 4
b b
a
a
属性偏差
几何特性存在偏差:
3-18
栅格数据结构特点总结：
离散的量化栅格值表示 空间对象 位置隐含,属性明显 数据结构简单,易与遥 感数据结合,但数据量 大 存在几何和属性偏差 面向位置的数据结构, 难以建立空间对象之间 的关系
栅格数据文件 像元1 X,Y,属性值 像元2 X,Y,属性值 … …
栅格数据文件 层1 多边形1 属性值 像元1坐标 … 像元n坐标 多边形N
像元n X,Y,属性值
层2 … 层n
3-16
栅格数据单元值确定
C
A B 重 要 性 面 积 占 优
为了逼近原始数据 精度，除了采用这 几种取值方法外， 还可以采用缩小单 个栅格单元的面积， 增加栅格单元总数 的方法
0 0 4 4 4 2 2 2
0 4 4 4 4 4 2 2
gis原理PPT教案
几种取值方法外，
C
还可以采用缩小单
A
个栅格单元的面积，
增加栅格单元总数
B
的方法
重 要 性
面 积 占 优
A
连续分布地理要素
C
具有特殊意义 的较小地物
A
分类较细、 地物斑块较小
第49页/共77页
三角形的面积为6个平方单位，而右图中则为7个平方单位，这种误
差随像元的增大而增加。 c
c
几何偏差
5
3
a
4
b
a
第44页/共77页
链状双重独立式编码--拓扑数据结构
1、弧段坐标文件：
6
1
弧段号 A
坐标系列（串) x2,y2,X10,y10…
P
9 10
2
2、弧段文件：链—面，链—结点关系
7 5
弧段号 左多边形 右多边形 起点 终点
P
A
P1
P2
25
8 11
12
15 P
14 13
3、面文件
面号
弧段号
4
3
P1
A,B,-C
e
C,A
f
C,D
g
E,E
弧段与多边形的拓扑关系
弧段 左多边形 右多边形
a
P0
P1
b
P2
P1
c
P3
P1
d
P0
P2
e
P0
P3
f
P3
P2
g
P1
第33页/共77页
空间数据的拓扑关系，对数据处理和空间分析具有重要的意 义： • 拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几
何坐标关系有更大的稳定性，不随投影变换而变化； • 利用拓扑关系有利于空间要素的查询； • 可以根据拓扑关系重建地理实体。例如根据弧段构建多边
高中地理必修三第三章GIS课件
2. 城市交通图层与城市人口分层图层的 叠加，可以（ A ） A. 为商业网点选址 B. 计算交通流量的变化 C. 估算工业生产总值 D. 分析城市规划的合理性
6月考试安排 6月1日第5节 6月13日最后一场 6月27、28日 《必修Ⅲ》学分认定 统测模拟考 杭州市统测
1- 5
BCCDA
6-10 16-17
DBDAB DA
11-15 ADACD
18（1）水能资源丰富，电力充足且廉价 （2）降水量大、冬春季多暴雨，冲刷严重； 地形起伏大，多陡坡； 过度开垦、樵采，植被破坏严重。
D )
2.地理信息系统是(
D )
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
二、地理信息系统的组成
人员
软件
硬件
数据
应用模型
下左图是一幅具有林木、河流和房屋的景观地图，右图是 根据左图而建立的空间数据模型。据此回答下列问题。
（1） 深居内陆，我国最大的内流 河； 气候干旱，补给水源以冰川 融水为主； 有丰富的矿产资源。 （2）水资源减少、河流断 流、林木死亡、土地沙化 （3） 实施全流域水资源的统一管 理和调度，节约用水、依法 治水； 上游实施老灌区节水防渗改 造，修建水库； 中游建造堤坝，减少浪费； 下游跨流域调水。
N
1.上图图中的r表示( B ) A．林木 B．河流 C．房屋 2.图中区域的林木覆盖率约为( C ) A．30% B．22% C．10%
D．农田 D．5%
下图表示某城市功能分区和地价分布图。
1．某连锁超市计划在城市东南角（蓝方框内）设立 一个分店，最佳地点的网格代码为 ( A ) A．33 B．34 C．43 D．44
第三章3S技术课件.ppt
D 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
二、遥感技术（RS）
1、遥感的概念
遥感——借助对电磁波敏感的仪器，在不与探 测目标接触的情况下，记录目标物对电磁波的辐射、 反射、散射等信息。并通过分析，揭示目标物的特 征、性质及其变化的综合探测技术。
A、可以使渔获量持续增加
B、导致过度捕捞，使渔业资源枯竭 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
9．地理信息系统是( D )
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
4 ．遥感技术可为开发、保护海洋提供
2 ．运用遥感技术监测森林火灾与
人工监测相比．优点有(D )
① 获取资料快，可及时进行动态分析 ② 受地面限制少．避免人员伤亡 ③ 获取信息量大 ④ 探测范围大，可在客观上进行监测 A．①②③ B．①③④ C．①③④ D．①②③④
3 ．遥感技术在农业方面的应用有
(D)
① 识别各种农作物 ② 计算种植面积 ③ 根据作物生长情况估计产量 ④ 农作物灾情预报 A．①②③B．②③ C．①③④D．①②③④
寻找矿产（环形构造常常表示有成矿区） 邵阳市西北非常规合成近天然色环形构造图像
全椒县孤 山林场松毛 虫危害分布 图，红、黄、 绿色分别代 表反映重灾、 中灾和无害 区，黑色为 非松林区。
练习
1 ．遥感技术的工作原理是( C )
《GIS原理与应用》课件
《GIS原理与应用》PPT课件
contents
目录
GIS基本概念GIS发展历程GIS核心技术GIS应用领域GIS实践案例GIS挑战与展望
01
GIS基本概念
1
2
3
GIS定义：地理信息系统（GIS）是一种用于捕获、存储、操作、分析和显示地理数据的计算机系统。
GIS的英文全称是Geographic Information System，中文译为地理信息系统。
精细化应用
通过教育和培训，提高公众对GIS的认识和应用能力，促进GIS在各行业的普及和应用。
普及化推广
感谢观看
THANKS
环境质量评估
利用GIS技术进行灾害风险评估、预警和应急响应，提高灾害应对能力。
自然灾害预警与应急响应
GIS可以整合各种交通数据，进行交通流量分析、拥堵预测等，为交通管理提供决策支持。
交通流量分析
利用GIS进行最优路线规划，提高交通运输效率。
路线规划
将GIS与智能交通系统相结合，实现实时交通信息共享、交通调度和车辆导航等功能。
实现方式
利用GIS技术，对土地利用变化数据进行采集、处理和分析。通过空间分析和可视化展示，揭示土地利用变化的规律和趋势。
实际效果
通过土地利用变化监测，可以及时发现土地利用中的问题，为土地资源管理和政策制定提供科学依据，促进土地资源的合理利用和可持续发展。
01
02
03
04
介绍洪水灾害风险评估的概念、目的和方法。
03
GIS核心技术
地图投影是利用数学方法将地球椭球面上的地理坐标转换为平面直角坐标的过程。
地图投影定义
投影分类
投影选择
根据投影变形性质，地图投影可分为等角投影、等面积投影和任意投影。
contents
目录
GIS基本概念GIS发展历程GIS核心技术GIS应用领域GIS实践案例GIS挑战与展望
01
GIS基本概念
1
2
3
GIS定义：地理信息系统（GIS）是一种用于捕获、存储、操作、分析和显示地理数据的计算机系统。
GIS的英文全称是Geographic Information System，中文译为地理信息系统。
精细化应用
通过教育和培训，提高公众对GIS的认识和应用能力，促进GIS在各行业的普及和应用。
普及化推广
感谢观看
THANKS
环境质量评估
利用GIS技术进行灾害风险评估、预警和应急响应，提高灾害应对能力。
自然灾害预警与应急响应
GIS可以整合各种交通数据，进行交通流量分析、拥堵预测等，为交通管理提供决策支持。
交通流量分析
利用GIS进行最优路线规划，提高交通运输效率。
路线规划
将GIS与智能交通系统相结合，实现实时交通信息共享、交通调度和车辆导航等功能。
实现方式
利用GIS技术，对土地利用变化数据进行采集、处理和分析。通过空间分析和可视化展示，揭示土地利用变化的规律和趋势。
实际效果
通过土地利用变化监测，可以及时发现土地利用中的问题，为土地资源管理和政策制定提供科学依据，促进土地资源的合理利用和可持续发展。
01
02
03
04
介绍洪水灾害风险评估的概念、目的和方法。
03
GIS核心技术
地图投影是利用数学方法将地球椭球面上的地理坐标转换为平面直角坐标的过程。
地图投影定义
投影分类
投影选择
根据投影变形性质，地图投影可分为等角投影、等面积投影和任意投影。
《GIS概论》课件
02
空间数据结构：描述空间数据的存储方 式
05
空间数据模型与结构的关系：空间数 据模型是空间数据结构的基础，空间 数据结构是空间数据模型的实现方式
03
空间数据模型分类：矢量模型、栅格模 型、混合模型等
空间关系与空间分析
空间分析：对空间数据进行 分析，如距离、方向、面积、 体积等
空间关系：点、线、面、体 等空间要素之间的关系
THANK YOU
汇报人：PPT
定义：在GIS中，缓冲区分析是指根据一定的距离或范围，对空间数据进行分析，生成缓冲区。 应用：缓冲区分析广泛应用于城市规划、环境评估、交通规划等领域。 原理：缓冲区分析基于一定的距离或范围，对空间数据进行分析，生成缓冲区。 步骤：选择数据源、设置缓冲区参数、生成缓冲区、分析缓冲区。
叠置分析
概念：将不同来 源的数据进行叠 加，分析其空间 关系
《GIS概论》PPT课件
汇报人：PPT
单击输入目录标题 地理信息系统概述 地理信息系统基础知识 地理信息系统数据处理 地理信息系统空间分析 地理信息系统可视化表达
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地理信息系统概述
GIS的定义与功能
• GIS定义：地理信息系统，是一种用于管理、分析和显示地理数据的计算机系统。
• GIS功能： - 数据管理：存储、查询、更新地理数据 - 分析功能：空间分析、网络 分析、统计分析等 - 显示功能：地图制作、三维可视化等 - 应用领域：城市规划、 交通管理、环境监测、灾害预警等
地理信息系统可视化表达
地图符号与标注
地图符号：用于表示地理要素 的图形符号，如点、线、面等
标注：在地图上对地理要素进 行文字说明，如地名、河流名 等
符号设计：根据地理要素的特 点和用途进行设计，如颜色、 形状、大小等
第三章 GIS的在线监测
电力传感与检测技术
用SF6气体作绝缘的电力设备的耐压值，除了与气 体及极间距离有关外，还明显地受到电极材料、电极 表面粗糙度、电极面积和导电微粒污染等因素的影响 ，另外固体支撑绝缘子也会引起气体中局部电场的畸 变，使SF6气体的放电特性发生变化。 由于GIS是全封闭组合电力设备，一旦出现事故， 造成的后果比分离式敞开设备严重得多，故障修复极 为复杂，有时需要两星期甚至更长的时间才能修复。 所以GIS的运行监测十分重要，不仅需要认真进行常规 预防性试验，而且应该发展GIS的在线监测技术，测量 GIS运行中的绝缘状态，及时发现各种可能的异常或故 障预兆，及时进行处理。
电力传感与检测技术
3.2.1 局部放电电量在线监测
对GIS进行局部放电电量监测，可以进行早期故障诊断， 判GIS的绝缘状态。目前较普遍采用的方法有以下几种。
A 外部电极法
在GIS外壳上放置一外部测量电极，外电极与外壳之间用 薄膜绝缘，形成一耦合电容。使用绝缘薄膜的主要目的是防 止外壳电流流入监测装置。外部电极法监测局部放电的原理 如图8-2所示。
电力传感与检测技术
由于局部放电引起的GIS密封外壳的振动很小，所 以必须提高检测的灵敏度和抗干扰技术。提高局部放电 的监测水平和信号识别技术，可采用以下一些措施： 选择适宜的监测器，以改进监测灵敏度； 从换能器安装、放大器和电缆方面人手，降低机械 和电噪声干扰； 采用带通滤波器将低频和高频干扰滤去； 监测系统只采集连续信号和干扰，消除偶然出现的 高频干扰； 采集多个周期里的加速度信号，进行同步平均化处 理。
电力传感与检测技术ຫໍສະໝຸດ GIS内部包括母线、断路器、隔离开关、电流 互感器、电压互感器、避雷器、各种开关及套管等 。用化学性质不活泼的SF6气体或SF6混合气体作为 主绝缘，GIS内输电母线用环氧盆式绝缘子作为支 撑绝缘，从而取代了以前的变电所内以裸导线连接 各种电气设备、用空气作为绝缘的方法。GIS的内 部结构如图8-1所示。
用SF6气体作绝缘的电力设备的耐压值，除了与气 体及极间距离有关外，还明显地受到电极材料、电极 表面粗糙度、电极面积和导电微粒污染等因素的影响 ，另外固体支撑绝缘子也会引起气体中局部电场的畸 变，使SF6气体的放电特性发生变化。 由于GIS是全封闭组合电力设备，一旦出现事故， 造成的后果比分离式敞开设备严重得多，故障修复极 为复杂，有时需要两星期甚至更长的时间才能修复。 所以GIS的运行监测十分重要，不仅需要认真进行常规 预防性试验，而且应该发展GIS的在线监测技术，测量 GIS运行中的绝缘状态，及时发现各种可能的异常或故 障预兆，及时进行处理。
电力传感与检测技术
3.2.1 局部放电电量在线监测
对GIS进行局部放电电量监测，可以进行早期故障诊断， 判GIS的绝缘状态。目前较普遍采用的方法有以下几种。
A 外部电极法
在GIS外壳上放置一外部测量电极，外电极与外壳之间用 薄膜绝缘，形成一耦合电容。使用绝缘薄膜的主要目的是防 止外壳电流流入监测装置。外部电极法监测局部放电的原理 如图8-2所示。
电力传感与检测技术
由于局部放电引起的GIS密封外壳的振动很小，所 以必须提高检测的灵敏度和抗干扰技术。提高局部放电 的监测水平和信号识别技术，可采用以下一些措施： 选择适宜的监测器，以改进监测灵敏度； 从换能器安装、放大器和电缆方面人手，降低机械 和电噪声干扰； 采用带通滤波器将低频和高频干扰滤去； 监测系统只采集连续信号和干扰，消除偶然出现的 高频干扰； 采集多个周期里的加速度信号，进行同步平均化处 理。
电力传感与检测技术ຫໍສະໝຸດ GIS内部包括母线、断路器、隔离开关、电流 互感器、电压互感器、避雷器、各种开关及套管等 。用化学性质不活泼的SF6气体或SF6混合气体作为 主绝缘，GIS内输电母线用环氧盆式绝缘子作为支 撑绝缘，从而取代了以前的变电所内以裸导线连接 各种电气设备、用空气作为绝缘的方法。GIS的内 部结构如图8-1所示。
《GISRS理兼用》PPT课件
A. ① ②
B. ① ② ③
C. ① ② ③ ④
D. ② ③
3. 图中，重度病害植物反射率明显 区别于安康植物反射率的波段是
① 红外线 ③ 可见光
②X光 D
④பைடு நூலகம்紫外线
A． ① ②
B．② ③
C． ③ ④
D．① ③
4. 根据图中的原理，可用遥感技术直接( C )
① 划分植物类型
② 判读植物生长的土壤类型
纸质地图
扫描 图像处理 图像拼接
编辑与修改 矢量化 地图数字化过程
图像地址 匹配
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“层〞中。将不同的“层〞要 素进展重叠，就形成不同主题的地图。
3、对数据的操作与分析
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展判断分析后，就可应用。 4、GIS的输出
〔三〕地理信息系统的组成
GIS
组成
功能
包括的内容
硬件
软件
地理 数据
人员
应用 模型
用作数据和信息的采集、处 理、加工、分析和输出等
包括计算机主机、数据输入设备、数据 输出设备、数据传输设备、存储设备
提供存储、显示、分析地 理数据的功能
包括数据输入与编辑、数据管理、 数据操作以及数据显示和输出等
包括根底数据和
课堂稳固
1 ．遥感技术的工作原理是( C)
A ．不同地物的海拔高度不同 B ．不同地物的外表温度不同 C ．不同地物的电磁波特性不同 2D．．遥不感同技地术物可的为化开学发特、征保不护同海洋提供支持，以
最新第3章网络GIS基本原理PPT课件
工作站 工作站
文件 服务
器
通信
PC
网络
数据
库服
PC
务器
客户端
服务器端
图3-1 两层结构示意图(客户/服务器模式)
两层体系结构 客户机和服务器是根据它们所承担的工作来加以区 分的。客户机和服务器是相互独立、相互依存、相互 需要的。
客户机通常是承载最终用户使用的应用软件系统的 单台或多台设备，而服务器的功能则由一组协作的过 程或数据库及其管理系统所构成，为客户机提供服务， 其硬件组成往往是一些性能较高的服务器或工作站。
网络GIS体系结构是关于完整的基于计算机通信 网络的GIS设计、构造和管理的框架和技术基础。
两层体系结构
三层及多层体系结构
两层体系结构 两层体系结构把网络GIS分成客户机(也可称为 客户浏览器)和服务器两个部分，它们之间通 过网络(包括局域网、Internet、Intranet等)在 一定的协议(如TCP/IP、HTTP等)支持下实现 信息的交互，形成客户/服务器计算模式(C/S)， 共同协调处理一个应用问题。
Any* GIS Web客户端
AutoCAD 客户端
Any* GIS 标准客户端
Web服务器
Any* GIS应用服务器
客 三种不同的客户端接口可以适
户 层
应公司的使用功能和商业各个
方面的需求
应 Web服务器使得终端用户可以和
用 服 务
标 准 Internet 服 务 器 相 交 互 。 Any* GIS 应 用 服 务 器 是 Any*
各个地图的管理，主要包含有地图引用(表名、地图层 数等)、地图坐标(坐标系统、配准信息等)及地图描述 (访问权限、地图说明等)等信息。 --图层集，是由多个空间图层组成的能满足一定应用 需求的图层集合，包含有组成图层集的图层引用(图层 标号、图层表名)、图层空间索引(大小、标号、表名)、 图层显示、图层坐标范围(坐标最大、最小值)等信息。
GIS系列PPT演示文稿
继二维可视化研究后，进一步发展为对地学等值面(如数字 高程模型)的三维图形显示技术的研究，它是通过三维到二维的坐标转换、隐藏线、面消除、阴影处理、光照模型等技术，把三维空间数据投影显示在二维屏幕上。由于对地学数据场的表达是二维的，而不是真三维实体空间关系的描述，因此属于2.5维可视化。
GIS可视化
地学可视化
地学可视化
地图可视化 地理可视化 GIS可视化
地图可视化
地理可视化
GIS可视化
20世纪60年代发展起来的基于计算机的地理信息系统开始形成时，就利用计算机图形软硬件技术，把地理空间数据的图形显示与分析作为基本的不可缺少的功能，GIS可视化要早于科学计算可视化的提出。GIS可视化早期受限于计算机二维图形软硬件显示技术的发展，大量的研究放在图形显示的算法上，如画线、颜色设计、选择符号填充、图形打印等。
胶片拷贝机
光栅
较高
可将屏幕图形复制至胶片上，用于制作幻灯片或正胶片。
地理信息系统输出产品类型
地图 图像 统计表 三维多媒体虚拟现实
计算机地图制图与GIS
计算机地图制图是GIS采集、贮存、处理 空间数据的有力工具和手段。严格地讲，计算机地图制图是以传统的地图制图原理为基础，利用电子计算机及其连结的输入、输出装置作为主要工具，采用数据库技术和图形数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示和绘图输出。它是一门正在迅速发展的应用技术学科，计算机地图制图又称机助制图。
OpenGIS
OpenGIS的目标是，制定一个规范，使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中，使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。它致力于消除地理信息应用（如地理信息系统，遥感，土地信息系统，自动制图/设施管理(AM/FM)系统）之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱，建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境，与传统的地理信息处理技术相比，基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。
GIS可视化
地学可视化
地学可视化
地图可视化 地理可视化 GIS可视化
地图可视化
地理可视化
GIS可视化
20世纪60年代发展起来的基于计算机的地理信息系统开始形成时，就利用计算机图形软硬件技术，把地理空间数据的图形显示与分析作为基本的不可缺少的功能，GIS可视化要早于科学计算可视化的提出。GIS可视化早期受限于计算机二维图形软硬件显示技术的发展，大量的研究放在图形显示的算法上，如画线、颜色设计、选择符号填充、图形打印等。
胶片拷贝机
光栅
较高
可将屏幕图形复制至胶片上，用于制作幻灯片或正胶片。
地理信息系统输出产品类型
地图 图像 统计表 三维多媒体虚拟现实
计算机地图制图与GIS
计算机地图制图是GIS采集、贮存、处理 空间数据的有力工具和手段。严格地讲，计算机地图制图是以传统的地图制图原理为基础，利用电子计算机及其连结的输入、输出装置作为主要工具，采用数据库技术和图形数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示和绘图输出。它是一门正在迅速发展的应用技术学科，计算机地图制图又称机助制图。
OpenGIS
OpenGIS的目标是，制定一个规范，使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中，使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。它致力于消除地理信息应用（如地理信息系统，遥感，土地信息系统，自动制图/设施管理(AM/FM)系统）之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱，建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境，与传统的地理信息处理技术相比，基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。
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扫描仪是一种图形 、图象输入设备， 可以快速地将图形 、图象输入计算机 系统，是目前发展 最快的数字化设备
四、影像处理和信息提取 生成栅格数据。
方式
五、数据通讯方式
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5
第一节 数字采集方式
扫描仪与数字化仪各有其优势和缺点：
扫描 仪
数字化仪
速度快但数据精度较差
速度虽慢而采集数据的精 度高
扫描过程简单，易操作
操作较复杂
后续处理工作难度高、工 作量大
后续处理简单，数据量小
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6
第一节 数字采集方式
一、 手工方式
二、手扶跟踪化数字方式 三、扫描方式
从遥感影像上 直接提取专题 信息。
四、影像处理和信息提取方式
五、数据通讯方式
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第一节 数字采集方式
一、 手工方式
二、手扶跟踪化数字方式
三、扫描方式
五、数据通讯方式
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3
第一节 数字采集方式
一. 手工方式
手扶跟踪数字化仪 是一种图形数字化
设备，是目前常用
二、手扶跟踪化数字方式 的地图数字化方式
三、扫描方式
生成矢量数据。
四、影像处理和信息提取方式
五、数据通讯方式
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4
第一节 数字采集方式
一. 手工方式 二、手扶跟踪化数字方式 三、扫描方式
2、扫描数字化流程
（1）工作方式
快速全自动矢量化方法
– 对于简单图纸进行快速矢量化。在保证曲线精度的 情况下，对坐标数据点进行自动抽稀，从而大大减 少图形矢量化后的数据量。
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二、扫描仪矢量化方法
2、扫描数字化流程
（1）工作方式
人工导向自动识别跟踪矢量化
– 可对复杂的小比例尺全要素彩色地图进行有 效矢量化。可有效地选取所需图形信息，克 服无条件全自动矢量化时的盲目性，减少后 期图形编辑整理的工作量。
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二、扫描仪矢量化方法
2、扫描数字化流程
（1）工作方式
人工跟踪屏幕矢量化方式 – 与手扶跟踪数字化方法类似，都是由人工逐 点跟踪各地理要素采集点数据坐标，所不同 的是人工跟踪屏幕矢量化方法是利用鼠标跟 踪屏幕上显示的各图形要素，并且人工控制 采集点坐标的密度。
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二、扫描仪矢量化方法
读图和分层 固定地图
输入初始化参数 设置输入控制点 设置数字化参数 设置定标器按键
数字化 检查和修改数字化错误
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一、手扶跟踪数字化
3、地图数字化的操作步骤
读图和分层
– 要认真读图，确定要数字化的信息，对图形主要结构有一个 了解，然后根据一定的目的和分类指标，对地图上的图形要 素进行分类。每一类作为一个图层，每一个图层赋一个图层 名。并可以拟定一个数字化工作提纲。
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一、手扶跟踪数字化
3、地图数字化的操作步骤
设置数字化参数
– 自动封闭线模式。 – 允许游标锁定。 – 数字化时光滑线。 – 设置数字化方式，如点方式、流方式等。
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一、手扶跟踪数字化
3、地图数字化的操作步骤
数字化
– 参照预先设定的图层及内容，手持游标分别跟踪点、 线、多边形等图形，完成图形矢量化。
仪
型 扫
描
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二、扫描仪矢量化方法
1、扫描仪工作原理
ห้องสมุดไป่ตู้扫描仪是一种高精度的光电一体化产品，能通过光电 器件将检测到的光信号转换成电信号，再将电信号通过模 拟/数字转换器转化为数字信号传输到计算机中处理。
光线 物体
透镜
光信号
模数转换器
数字
光电转换器
信号
CCD
计算机
扫描仪工作原理示意图
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二、扫描仪矢量化方法
检查和修改数字化错误
– 通过屏幕或绘图显示，检查线段缺失或多余、线段 过长或过短、结点不匹配、悬挂节点等各种错误， 并予以改正。
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新一代三维数字化仪
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二、扫描仪矢量化方法
1、扫描仪工作原理 2、扫描数字化流程 3、扫描矢量化操作步骤
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工程扫描仪
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小
四、影像处理和信息提取方式
五、数据通讯方式
联网方式下，信息系统 内部各子系统之间以及 与其它信息系统之间实 现信息交流和信息共享 的主要方式。
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第一节 数字采集方式
数据服务器
Web 浏览器
GIS桌面 客户机
MIS 应用
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9
第二节 地图数字化
一、手扶跟踪数字化 数字化仪组成、数字化方式、操作步骤
2、扫描数字化流程
（2）矢量化流程
像栅 步格 骤图
像 转 化 为 矢 量 图
图像二值化 平滑 细化 链式编码
矢量线提取
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二、扫描仪矢量化方法
1．点方式 每次定标器的键被按下，感应板发送一 对坐标数据到计算机。
2．流方式 数字化仪每隔一定的时间就向计算机发 送坐标数据，能自动记录经过点的坐标。
3．增量方式 当定标器在感应板上移动某个距离， 数字化仪就发送一对绝对坐标数据。
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一、手扶跟踪数字化
3、地图数字化的操作步骤
准备 设置 数字化
二、扫描矢量化 扫描仪原理、处理流程、操作步骤
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数字化仪
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一、手扶跟踪数字化
1、数字化仪的组成
感应板
定标器
有效区域
底座
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一、手扶跟踪数字化
1、数字化仪的组成
通向计算机接口
叉丝
游标
按钮 电磁感应板
手扶跟踪数字化仪示意图
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一、手扶跟踪数字化
2、数字化方式
成图
等高线
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居民点
方里网
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一、手扶跟踪数字化
3、地图数字化的操作步骤
输入初始化参数
– 数字化的阈值，图幅四角点的理论坐标，图幅 的长度和宽度，比例尺，投影等。
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一、手扶跟踪数字化
3、地图数字化的操作步骤
设置与输入控制点
– 一旦设置好投影方式后，就需要设置与输入控制点， 它主要完成对输入数据偏差的纠正。
第三章空间数据输入与处理
学习目标 ·了解GIS的数据采集方式 ·掌握地图数字化的方法、步骤 ·掌握地图数据的各种处理方法 ·理解属性数据编码的深刻含义 ·了解空间数据的压缩处理的方法及优缺点
重点：数据采集方式和数字化方法，空间数据处理的概 念、意义和方法。难点：扫描数据的处理，空间数据类型 的转换。
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第三章空间数据输入与处理
一、数据输入方式
二、地图数字化
三、地图数据处理
四、空间数据的压缩处理
五、属性数据输入与编辑
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第一节 数字采集方式
一. 手工方式
通过手工在计算机 终端上输入数据，
主要是键盘输入。
二、手扶跟踪化数字方式
主要用于属性数据
三、扫描方式
的输入。
四、影像处理和信息提取方式