城市GIS_城市地理信息系统的技术与方法
如何进行城市地理信息系统的建立与运维
如何进行城市地理信息系统的建立与运维城市地理信息系统（Urban Geographic Information System，简称UGIS）是利用计算机科学和地理学等相关技术，对城市及其周边地区进行空间数据的存储、管理、分析和展示的一种系统。
UGIS在城市规划、交通管理、环境保护等领域有着广泛的应用，建立和运维一套高效可靠的UGIS对于城市发展至关重要。
本文将探讨如何进行城市地理信息系统的建立与运维。
一、需求分析在建立城市地理信息系统之前，需要对于具体需求进行综合的分析。
不同城市对于地理信息系统的需求可能会有所差异，因此必须明确系统的使用目标和范围。
例如，一个城市可能更关注交通流量的监测和预测，而另一个城市可能更关注环境监测和资源管理。
需求分析阶段需要广泛与相关部门和领域的专家进行合作，充分了解他们的需求和期望。
二、数据收集与整合UGIS的核心是数据，因此数据收集与整合是系统建设的关键步骤。
城市地理信息数据可以分为两类：基础数据和专题数据。
基础数据包括地图、空间数据、道路网络等，而专题数据则包括气象数据、人口数据、环境监测数据等。
数据来源多样，可以通过地理调查、遥感技术、传感器等手段进行收集。
此外，对于不同部门采集的数据，需要进行规范化和整合，确保数据的一致性和完整性。
三、系统架构设计UGIS的系统架构设计决定了系统的功能和性能。
在设计过程中，需要综合考虑系统的可扩展性、安全性、易用性等方面的需求。
一个良好的设计可以提高系统的稳定性和可靠性。
在这个阶段，可以引入一些先进的技术，如云计算、大数据分析等，以帮助系统更好地支持城市管理和决策。
四、系统部署与运维部署是指将设计好的系统建立起来，并投入使用。
在部署过程中，需要确保硬件设施和软件环境的稳定性和兼容性。
此外，还需要进行数据迁移和系统测试，以确保系统的可用性和高效性。
一旦系统部署完成，即进入运维阶段。
运维包括系统的监测、维护和更新。
监测系统的性能和使用情况，及时发现和解决问题。
GIS地理信息技术在城市规划中的应用案例
GIS地理信息技术在城市规划中的应用案例前言城市规划作为一门交叉性学科，旨在规划城市发展，在可持续性、生态性、经济性、社会性等方面进行有效整合，构建起符合人民生产和生活需要、协调人类与自然相互关系的城市空间。
城市规划的过程中涉及到多方面信息，而繁多的信息如何管理？技术手段是不可避免的，而GIS(地理信息系统)的出现就能提供解决这些问题的新手段。
正文1、GIS的概念GIS的英文全称为Geographic Information System，即地理信息系统，是一种电脑软件，用来存储、检索、处理、分析和显示地图上有各种地理、经济、社会等种类的信息数据，是一个时时刻刻反映地理空间和地理现象动态变化的系统。
2、2.1、城市地表温度分析在城市规划中，城市地表温度是城市热岛现象的重要标志，也是建设具有人文生态环境的城市的关键因素。
而在GIS应用技术方面，可通过卫星遥感影像和实地测量数据采集获取城市地表温度数据。
例如，对于上海市区，在南京东路、淮海中路、瑞金南路等繁华商业区，成因复杂；在浙江路、淞沪路等居民区，成因简单，而上海高架桥造成的影响面则比较特殊。
通过GIS技术进行处理和分析，能对城市规划建设提供较为准确的温度分析结果。
2.2、城市绿地覆盖率分析随着城市的不断发展，城市绿地面积大大减少，导致城市环境的恶化和自然生态破坏。
而通过GIS技术，针对城市区域进行数据采集、分类和计算，可以得到城市区域内绿地覆盖率的具体情况。
例如，对于北京市朝阳区，通过GIS技术进行数据采集和分类分析，得出该区域公园、森林、植物或草地等绿地覆盖率高达90%以上的结论。
这样就可以为城市规划建设提供合理的绿化方案。
2.3、城市公共交通路网分析城市公共交通路网的建设是城市规划的重要组成部分，而通过GIS技术，对城市整体公共交通情况进行数据采集和分析，可以明确公共交通线路的长短、覆盖范围等情况。
例如，对于上海市，通过GIS技术的计算，可以得出该市轨道交通线路全线覆盖范围高达800公里左右，而地铁1、2、3、4、6、7、8、9、10、11、12号线等系列地铁线路为城市的骨架线路。
地理信息系统的原理与方法
地理信息系统的原理与方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、整理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它结合了遥感、地图学、数据库、计算机科学等多个学科，可广泛应用于城市规划、环境保护、资源管理、农业等领域。
本文将介绍地理信息系统的原理与方法，并讨论其在实际应用中的意义。
一、地理信息系统的原理地理信息系统的原理包括数据输入、数据存储、数据处理和数据输出。
1. 数据输入地理信息系统的数据输入主要通过遥感技术和全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）获取地理空间数据。
遥感技术可利用卫星、飞机等平台获取地表特征、植被分布、地形等数据，而GPS可提供准确的地理位置信息。
这些数据经过获取和处理后，被输入到地理信息系统中。
2. 数据存储地理信息系统采用数据库管理系统存储地理空间数据。
数据库管理系统能够有效地组织和管理大量数据，并保证数据的完整性和一致性。
地理信息系统中的数据通常以矢量数据和栅格数据两种形式存储。
矢量数据以点、线、面等几何对象表示，适用于描述具体地理要素的位置和形状；栅格数据以像元（像素）形式表示，适用于描述连续变化的地理现象。
3. 数据处理地理信息系统的数据处理涉及数据编辑、数据分析、数据模型等多个方面。
数据编辑用于修正和更新地理空间数据，确保其准确性和时效性；数据分析通过空间统计、网络分析、空间插值等方法，从地理数据中提取有用的信息；数据模型则用于模拟地理现象的空间关系和动态变化。
4. 数据输出地理信息系统的数据输出通过地图制作、空间查询、专题分析等方式实现。
地图制作可将地理数据可视化展示，帮助人们更好地理解地理现象；空间查询则用于在地理数据库中检索和提取特定的地理要素；专题分析则基于地理数据进行特定的分析和研究，如土地利用评价、洪涝灾害风险评估等。
二、地理信息系统的方法地理信息系统的方法包括数据收集、数据处理、数据分析和数据可视化。
gis技术
gis技术GIS技术（地理信息系统技术）是一种地理学、计算机科学和信息技术的综合应用技术。
通过将地理信息与数据库技术、网络技术和软件工程技术等相结合，可以构建出以地球表面上的地理空间信息为基础，以数据挖掘、空间分析、模拟和可视化技术为支撑的信息系统。
GIS不仅可以为人们提供更为准确和丰富的地理空间信息，还能为人类社会的可持续发展提供有力的科技支持。
一、 GIS技术的基本概念GIS技术是一个复杂的技术系统，其中包含众多的术语、工具和方法。
为了更好地理解GIS技术，我们需要了解以下几个基本概念。
1）地理信息地理信息（Geographic Information）是指用来表达地球表面特征的数据，一般包括地形、地貌、气候、生态、社会经济等各种自然和人文方面的信息。
地理信息最基本的单位是地理位置，即三维坐标系中的经度、纬度和高度。
GIS技术就是将这些地理位置信息与其他属性信息相结合，构建出多维度、多角度的地理信息体系。
2）GIS数据GIS数据是指按一定的格式和规则组织、描述、存储和处理的地理信息数据。
GIS数据按照其空间关系可以分为矢量数据和栅格数据两类。
矢量数据以点、线和面等基本图形作为要素，用坐标、属性和拓扑关系等信息来描述地物的空间特征。
矢量数据适用于精细的空间分析和图形表示。
栅格数据则将地图像素化，将地图上的对象分成许多小块（单元格），用数值来表示地物属性。
栅格数据适用于面积计算、图像分析和数字地形模型等领域。
3）GIS功能GIS功能包括数据管理、空间分析、数据查询、数据可视化等多项服务。
GIS数据管理主要包括数据输入、存储、编辑、更新、转换等。
空间分析应用各种统计和数学方法，通过对数据表格进行计算、分析、汇总和预测，探索数据之间空间关系和地理现象发生的原因。
数据查询是指针对用户需要进行数据检索和筛选，用户可以根据自己的需求选择所需的数据信息。
数据可视化则主要是通过图表、地图、场景等展示手段，将地理信息数据以人类可以感知的形式，直观地一、二、三维地进行展示，更好的理解空间和地理现象。
地理信息系统方法
地理信息系统方法一、地理信息系统是啥。
1.1 简单来说呢，地理信息系统（GIS）就像是一个超级智能的地图大管家。
它可不是咱们平常看的那种简单地图哦，它把地理空间的各种信息都整合到一起了。
比如说哪里有山，哪里有水，城市在哪里，道路怎么分布的，这些信息在GIS里就像拼图的小碎片一样，被整整齐齐地拼在一起。
1.2 打个比方吧，就像你要管理一个超级大的玩具箱，里面有各种各样的小玩具。
地理信息系统就是那个能把这些小玩具（地理信息元素）按照一定规则摆放好，还能随时告诉你每个玩具在哪里、有多少个的神奇管理员。
它把地理空间数据当成宝贝一样收集起来，然后用特殊的方法去处理、分析。
二、地理信息系统的妙处。
2.1 首先啊，在城市规划方面，GIS那可是大显身手。
城市就像一个大棋盘，规划师们得小心翼翼地布局每个棋子（建筑物、公园、道路等）。
GIS就像是规划师的透视眼，能看到地下的管道分布、地上的人口密度等各种信息。
这样一来，规划师就能做到心中有数，避免出现那种“拆东墙补西墙”的尴尬局面。
2.2 再说说环境保护。
现在环境问题可是个大难题，就像热锅上的蚂蚁，大家都着急啊。
GIS这个时候就像一个环境侦探，它能追踪污染源的分布。
比如说，哪里的工厂排放污染物超标了，这些污染物是怎么在地理空间里扩散的，它都能查得一清二楚。
这就好比是“明察秋毫”，让那些破坏环境的家伙无处遁形。
2.3 在灾害预警方面，GIS也是一把好手。
当洪水、地震这些灾害要来的时候，GIS就像一个警惕的哨兵。
它能快速分析出哪些地方是危险区域，哪些地方相对安全。
就像给大家提前画了一张安全逃生图，让人们能够“未雨绸缪”，减少灾害带来的损失。
三、地理信息系统的未来。
3.1 随着科技的不断发展，GIS肯定会越来越强大。
我觉得它就像一个茁壮成长的小树苗，以后会长成参天大树。
比如说，它和物联网结合起来之后，那简直就是如虎添翼。
想象一下，城市里的每个路灯、每个垃圾桶都能成为GIS的信息来源，那城市管理就会变得更加精细，就像给城市装上了一个超级大脑。
地理信息技术
根据遥感平台高度，可分为地面遥感、 航空遥感和航天遥感；根据传感器类型， 可分为光学遥感、微波遥感和激光雷达 遥感等。
遥感数据获取与处理
数据获取
通过卫星、飞机等遥感平台搭载传感器，对地物进行周期性或 实时观测，获取多光谱、高分辨率的遥感影像数据。
数据处理
包括辐射定标、大气校正、几何校正、图像增强等步骤，以消 除数据获取过程中产生的误差和噪声，提高数据质量和可用性。
发展历程
地理信息技术经历了从传统的地图制作和测量，到数字化地图和地理信息系统 （GIS）的发展，再到如今大数据、云计算、人工智能等技术的融合应用。
应用领域及意义
应用领域
城市规划、环境保护、资源管理、 灾害监测与预警、农业、交通、旅 游等众多领域。
意义
地理信息技术对于提高决策的科学 性、促进可持续发展、加强国际交 流与合作等方面具有重要意义。
数字地球
以地球为对象，以地理坐标 为依据，具有多分辨率、海 量数据和多种数据的融合， 可用多媒体和虚拟技术进行 多维表达，具有空间化、数 字化、网络化、智能化和可 视化特征的技术系统。
02
地理信息系统（GIS）
GIS基本原理与功能
01
02
03
空间数据模型
基于点、线、面等地理要 素构建空间数据模型，实 现地理现象的空间表达。
数据存储
采用文件或数据库方式存 储空间数据和属性数据， 支持高效的数据访问和共 享。
空间分析与应用实例
城市规划与管理
利用GIS进行城市用地规划、交 通规划、环境规划等，提高城市
规划的科学性和有效性。
自然资源管理
GIS在林业、农业、水利等领域 的应用，实现自然资源的动态监 测和可持续利用。
利用地理信息系统(GIS)可视化数据的方法
利用地理信息系统（GIS）可视化数据的方法一、介绍GIS地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种基于地理空间数据的信息系统，它能够捕获、存储、管理、分析和可视化地理空间数据。
GIS 在各个领域中得到广泛应用，包括城市规划、环境保护、资源管理以及农业等。
本文将详细探讨利用GIS可视化数据的方法。
二、使用GIS可视化地图数据1. 数据收集和处理：使用GIS软件，可以将传感器、卫星图像等数据整理成标准的格式，同时也可以导入其他数据源，如地图数据、地理数据库等。
2. 数据地理化：通过将数据与现实世界的地理坐标进行关联，将数据在地图上显示出来。
可以根据不同数据的特性，选择合适的图层和符号进行可视化呈现。
3. 空间分析：GIS能够对地理空间数据进行多种分析，如缓冲区分析、点线面叠加分析等。
这些分析可以帮助我们更好地理解数据，发现隐藏的关联性。
三、使用GIS可视化人口数据1. 地理分布：通过对人口数据进行地理化可视化，可以直观地展示人口在空间上的分布情况。
地图上的不同颜色或符号可以代表不同的人口密度或人口数量。
2. 空间变化：借助时间轴和动态效果，可以观察人口随时间的变化趋势。
这对于城市规划、资源分配等决策具有重要意义。
四、使用GIS可视化环境数据1. 空气质量：通过将空气质量数据与地理坐标关联，可以在地图上显示出不同区域的空气质量情况。
这对于环境监测和健康状况评估具有重要意义。
2. 水资源：GIS可以将水资源数据与地理位置相关联，通过地图展示不同地区的水资源情况。
这可以帮助决策者更好地了解地区的用水情况和潜在的水资源风险。
五、使用GIS可视化经济数据1. 贸易流量：通过将进出口数据与地理位置关联，可以在地图上展示贸易流量的分布和走向。
这有助于分析贸易热点和制定相关政策。
2. 对比分析：通过将不同地区的经济指标与地理位置关联，可以在地图上对比不同地区的经济发展情况。
地理信息技术ppt课件
多源数据融合
随着传感器、遥感等技术的不断发展，未来地理信息技术 将更加注重多源数据的融合和处理，提高数据的全面性和 准确性。
跨界融合与创新
未来地理信息技术将更加注重与其他领域的跨界融合和创 新，推动地理信息技术在智慧城市、智能交通等领域的广 泛应用。
32
THANKS
感谢观看
2024/1/26
13
遥感在资源环境等领域应用案例
资源调查
利用遥感技术对土地、森林、 水等资源进行快速、准确的调
查和监测。
2024/1/26
环境监测
通过遥感技术监测大气污染、 水体污染、生态环境变化等环 境问题。
灾害监测与评估
利用遥感技术实时监测洪涝、 地震、火灾等自然灾害，并进 行灾害损失评估。
城市规划与管理
遥感技术可为城市规划提供基 础数据，监测城市扩张、交通 拥堵等问题，助力城市管理决
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07
挑战与未来发展趋势 预测
2024/1/26
29
当前面临主要挑战剖析
2024/1/26
数据获取与处理难度增加
随着地理信息数据量的爆炸式增长，数据获取、处理和分析的难 度不断增加，需要更高效的技术和方法来应对。
数据安全与隐私保护
地理信息数据涉及到国家安全、个人隐私等敏感问题，如何确保数 据安全和隐私保护是当前亟待解决的问题。
虚拟现实与增强现实
虚拟现实和增强现实技术可以为地理信息数据提供更加直观和生动的 展示方式，提高用户体验和数据可视化效果。
2024/1/26
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行业发展趋势预测
智能化发展
未来地理信息技术将更加注重智能化发展，通过人工智能 、机器学习等技术提高数据处理和分析的自动化程度。
《城市地理信息系统》课件
大数据挖掘与分析还可以帮助城市地 理信息系统发现潜在的问题和趋势， 为决策者提供预警和决策支持。
大数据分析可以揭示城市发展规律、 人口分布、交通流量等重要信息，有 助于优化资源配置和提高城市运行效 率。
人工智能与机器学习在城市地理信息系统中的应用
人工智能和机器学习技术可以自动化处理和分析城市地理信息数据，提高数据处理的速度和准确性。
实时分析。
通过云计算技术，城市地理信息 系统可以实现数据共享和协同工 作，提高信息利用效率和响应速
度。
云计算技术还可以降低系统的建 设和维护成本，提高系统的可靠
性和稳定性。
大数据挖掘与分析
大数据挖掘与分析技术可以帮助城市 地理信息系统从海量数据中提取有价 值的信息，为城市规划和管理提供科 学依据。
检测系统响应速度和数 据准确性。
持续优化
根据用户反馈和市场变 化，不断改进系统性能
和功能。
Part
04
城市地理信息系统的应用案例
城市规划与管理
城市规划方案评估
01
利用城市地理信息系统对规划方案进行空间分析和模拟，评估
其对城市发展的影响。
城市交通管理
02
实时监控交通流量和路况，优化交通信号灯配时，缓解交通拥
STEP 01
生态保护
环境污染监测
实时监测空气质量、水质 等环境指标，预警和应对 环境污染事件。
STEP 03
环境影响评价
评估建设项目对环境的影 响，为决策提供科学依据 。
监测野生动植物的分布和 活动情况，保护生物多样 性。
Part
05
城市地理信息系统的未来发展
云计算技术的应用
云计算技术为城市地理信息系统 提供了强大的计算能力和存储空 间，可以实现大规模数据处理和
地理信息技术专业地理信息科学深入了解地理信息技术专业地理信息科学的理论和方法
地理信息技术专业地理信息科学深入了解地理信息技术专业地理信息科学的理论和方法地理信息技术专业地理信息科学的理论和方法地理信息技术是应用地理学、计算机科学和信息技术相结合的一门学科，旨在获取、存储、管理、分析和可视化地理信息。
地理信息科学是地理学与信息科学的交叉学科，研究地理信息的获取、处理、应用和传播的原理和方法。
在地理信息技术专业中，掌握地理信息科学的理论和方法对于开展地理信息相关工作至关重要。
一、地理信息科学的基本概念和原理地理信息科学是一门涵盖地理学、数学、计算机科学、地图学等多学科知识的交叉学科。
它以地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）为核心工具，通过采集、整理、存储和分析地理数据，并将其可视化为地图，以便于研究人员和决策者进行地理问题的分析和决策。
地理信息科学的基本原理包括数据采集、空间数据模型、数据库管理、空间分析和地图制作等。
1. 数据采集：地理信息科学通过各种技术手段获取地理数据，如遥感、卫星影像、GPS定位等。
这些数据能够提供地理信息的基础，是地理信息科学研究的重要数据来源。
2. 空间数据模型：地理信息科学使用空间数据模型来描述和组织地理现象的位置和属性。
常见的空间数据模型包括点、线、面等，用来表示不同尺度的地理要素。
3. 数据库管理：地理信息科学需要将获取的地理数据存储在数据库中，以便于查询和管理。
地理信息系统能够对大量的地理数据进行集成和管理，提高数据的可访问性和利用价值。
4. 空间分析：地理信息科学利用空间分析技术对地理数据进行统计、分析和建模，以揭示地理现象之间的关系。
例如，通过空间插值方法可以构建地理现象的分布模型，通过缓冲区分析可以研究地理现象的空间接触关系等。
5. 地图制作：地理信息科学利用地图制作技术将地理数据可视化为地图，以便于人们理解和使用地理信息。
地图制作需要考虑地图的符号化、色彩搭配、比例尺选择等方面的技术要求。
中山大学GIS专业课目录
一：《城市地理信息系统》第一章绪论1.1城市地理信息概述1.1.1城市地理信息概述1.1.2城市地理信息的基本特征1.1.3城市地理信息的认知1.1.4城市地理信息的地位和作用1.1.5城市地理信息研究意义1.2城市地理信息研究历史与进展1.2.1城市地理信息研究的历史和现状1.2.2城市地理信息研究的进展1.3城市规划管理与信息技术1.3.1城市规划管理的技术需求1.3.2信息技术在城市规划管理中的应用1.3.3城市地理信息与信息技术结合1.4城市地理信息系统的形成与发展1.4.1城市地理信息系统概述1.4.2城市地理信息系统历史和现状1.4.3我国城市地理信息系统研究的现代需求1.4.4城市地理信息系统的框架结构体系和硬软件配置1.4.5城市地理信息系统与地理信息系统1.4.6国内外在城市地理信息系统方面的应用研究1.4.7城市地理信息系统发展趋势和面临问题1.5本书对城市地理信息系统的研究特色第二章城市地理信息系统的基础理论2.1计算机科学2.1.1计算机系统组成2.1.2计算机数据存储2.1.3人与计算机交流2.1.4 操作系统2.2地理信息系统概述2.2.1 GIS的组成2.2.2 GIS主要特征和功能2.2.3 GIS的发展前景2.3城市地理学2.3.1城市形成和发展的条件2.3.2区域的城市空间组织研究2.3.3城市内部空间组织结构研究2.3.4城市问题研究2.4城市地理信息系统空间定位2.4.1空间参照系统2.4.2 WGS-84地心坐标系统及其与国家坐标系统的转换2.4.3 城市独立坐标系统的基本转换方法2.5城市地理信息的分类与编码2.5.1城市地理信息的概述2.5.2城市地理信息分类和编码2.5.3 城市地理信息的基础和专业信息特点2.6城市地理信息系统数据组成及特点2.6.1 概述2.6.2 空间数据结构2.6.3 城市结构化数据2.7城市空间数据结构特征2.7.1 城市地理空间特征概述2.7.2 矢量数据结构及其编码方法2.7.3 栅格数据结构及其编码方法2.7.4 矢量和栅格数据之间格式转换第三章城市地理信息系统的技术与方法3.1城市地理信息系统技术与方法概论3.1.1 技术与方法在UGIS中的地位3.1.2 UGIS技术与方法在我国的发展3.2城市地理信息系统数字化技术3.2.1 概述3.2.2 数字化技术与方法3.2.3 城市数据获取和处理的技术方案3.2.4 数字化成果质量评价和保证3.3城市地理信息系统专题制图方法3.3.1 城市专题地图基本知识简述3.3.2 城市专题制图在UGIS中的应用3.3.3 UGIS图文一体化技术3.3.4 符号化技术3.3.5 自动标注技术3.3.6 模板技术3.4网络城市地理信息系统(WebUGIS)3.4.1 概述3.4.2 WebUGIS的特点和网络设计3.4.3 UGIS局域网构建技术和策略3.5城市空间数据库技术3.5.1 概述3.5.2 城市空间数据库技术基础3.5.3 UGIS空间数据库设计3.5.4 空间数据库技术在UGIS中的应用3.6多媒体技术3.6.1概述3.6.2 多媒体技术在UGIS中的应用3.7城市地理信息系统技术和方法进一步探讨3.7.1 基于遥感的城市空间数据获取和更新研究3.7.2 UGIS中空间地理信息综合研究3.7.3 城市空间数据模型研究第四章城市地理信息系统的空间数学模型4.1空间信息量算4.1.1 几何量算4.1.2 形状量算4.1.3 分布中心量算4.2多边形叠置分析(OVERLAY)4.2.1 叠置分析的一般概念4.2.2 合成叠置与统计叠置4.2.3 多边形叠置的基本方法4.2.4 多边形叠置中的属性数据计算4.2.5 叠置分析应用举例4.3城市空间缓冲区分析(UBUFFER)4.3.1 缓冲区分析概念4.3.2 栅格缓冲区的建立方法4.3.3 矢量缓冲区的建立方法概述4.4网络分析4.4.1 网络数据模型—网络要素及其属性4.4.2 常规的网络分析功能4.4.3 网络分析的若干算法4.5城市数字地形模型(UDEM)4.5.1 高程矩阵（GRID）的生成方法4.5.2 城市数字地形模型应用举例4.5.3 对城市数字地形模型（UDEM）的评价4.6不规则三角网模型(TIN)4.6.1 TIN模型的概念4.6.2 TIN模型的建立4.6.3 永不规则三角网模型模拟地表4.6.4 关于TIN的评价4.7空间相关性分析4.7.1 空间相关性的概念4.7.2 空间相关分析的计算方法4.7.3 空间相关分析的理论模型4.7.4 空间自相关（AUTOCORRELATION）显著性检验4.8门槛分析4.8.1 门槛分析的概念4.8.2 综合门槛分析方法4.8.3 实例：广州市城市发展综合门槛分析第五章城市地理信息系统软件工程5.1城市地理信息系统软件工程概论5.1.1 软件工程概述5.1.2 城市地理信息系统工程概论5.2城市地理信息系统规划5.2.1 城市地理信息系统规划概论5.2.2 可行性分析5.2.3 成本—效益分析5.2.4 制定开发计划5.3城市地理信息系统分析5.3.1 系统分析概论5.3.2 系统分析过程5.3.3 系统需求分析的方法5.3.4 需求调查的组织实施5.4城市地理信息系统设计5.4.1 低通设计的目标和任务5.4.2 系统设计的方法5.4.3 数据库设计5.4.4 过程设计5.4.5 界面设计5.5城市地理信息系统实施5.5.1 系统实施准备5.5.2 程序编码5.5.3 软件测试第六章城市地理信息系统集成6.1地理信息系统集成概论6.1.1 计算机信息系统组成6.1.2 地理信息系统集成6.2城市地理信息系统集成的基本认识6.2.1 城市地理信息系统集成的正反经验6.2.2 城市地理信息系统集成的层次6.3城市地理信息系统集成技术6.3.1 OLE技术6.3.2 C/S网络技术6.3.3 空间数据库技术6.3.4 制定集成技术方案的原则6.4城市地理信息系统数据集成6.4.1 UGIS数据组成和特点6.4.2 UGIS数据集成的主要内容6.4.3 UGIS数据集成的原则6.4.4 UGIS数据集成的方案6.5城市地理信息系统功能集成6.5.1 UGIS的功能组成及集成分析6.5.2 UGIS功能集成原则6.5.3 功能集成实现方案第七章城市地理信息系统应用实例7.1广州市地下管线系统7.1.1 用户需求分析7.1.2 GUPIS的系统目标与总体结构7.1.3 GUPIS开发环境选择7.1.4 城市地下管线的数据分析7.1.5 城市地下管线的综合应用功能要求分析7.1.6 管线编码，存贮结构与目录管理7.1.7 系统功能设计7.1.8 GUPIS系统特点7.1.9 GUPIS系统开发注重目标明确、技术先进与系统整体性、实用性7.1.10 GUPIS存在的技术问题与发展设想7.2深圳规划管理图形子系统集成案例7.2.1 深圳规划管理图形子系统基本情况7.2.2深圳规划管理图形子系统的主要集成需求和方案7.2.3深圳规划管理图形子系统集成的具体实现方法7.2.4 与系统集成相关的一些有待完善的问题7.3规划国土网络图形查询系统7.3.1项目简介7.3.2 系统Web GIS平台及开发语言7.3.3 系统体系结构7.3.4 数据组织情况7.3.5 系统配置和功能第八章城市地理信息系统的发展前沿8.1数字城市概述8.2数字城市的内容8.2.1 数字城市的框架结构8.2.2 数字城市建设的主要内容8.3数字城市的关键技术8.4三维地理信息系统8.4.1 三维空间数据模型8.4.2 不同数据模型之间的集成8.4.3城市三维空间数据采集方法8.5虚拟现实技术二：《理信息系统数据库》前言第1章绪论1.1 gis数据库概述1.1.1 GIS数据库定义1.1.2 GIS数据库特征1.1.3 GIS数据库作用1.2 gis数据库的形成与发展1.2.1 数据库发展综述1.2.2 GIS数据库历史发展1.2.3 GIS数据库基础性与共享性1.3 g is数据库与dbms原理和关系模型1.3.1 GIS数据库基本概念1.3.2 DBMS的基本原理1.3.3 RDBMS的基本特征1.4 本书对gis数据库的研究特色第2章空间数据的表达与管理2.1 空间数据的表达2.1.1 地理系统与地理现象2.1.2 空间对象及其定义2.1.3 空间对象关系和表达2.2空间数据结构与组织2.2.1 栅格数据模型2.2.2 矢量数据模型2.2.3 栅格-矢量一体化数据模型2.2.4 数字高程模型2.3空间索引2.3.1 格网索引2.3.2 四叉树索引2.3.3 R树和R+树空间索引2.4空间数据管理2.4.1 文件与关系数据库混合管理方式2.4.2 纯关系型数据库管理方式2.4.3 对象-关系数据库管理方式2.4.4 Oracle Spatial介绍2.4.5 遥感影像数据库管理2.4.6 数字高程模型数据库管理2.5 gis数据库查询语言2.5.1 GIS数据库查询语言的特征2.5.2当前几种空间信息查询语言2. 6 空间数据挖掘2.6.1 数据挖掘的概念2.6.2 空间数据挖掘的知识发现2.6.3 空间数据挖掘的方法第3章gis数据库设计与建立3.1 gis数据库设计概述3.1.1 GIS数据库设计的内容3.1.2 数据库设计目标3 .2 gis数据库的概念设计3.2.1 概念设计的一般步骤与方法3.2.2 实体-联系模型（E-R）3.2.3 实体-联系扩展模型（EER）3.2.4 E-R模型设计步骤与方法3.2.5 E-R模型的操作3.2.6 空间数据的分层3.3 关系型数据库设计3.3.1 关系模型的基本概念3.3.2 关系数据库设计理论3.3.3 关系数据库设计步骤与方法3.4 面向对象的数据库设计3.4.1 面向对象数据库及其基本特征3.4.2 面向对象的分析和设计3.5 地理信息元数据的设计3.5.1 地理信息元数据确定的原则3.5.2 地理信息源数据的主要内容3.5.3 地理信息源数据的组织3.6 基于geodatabase的数据库设计3.6.1 Geodatabase 数据模型3.6.2 Geodatabase 数据库设计3.6.3 广东省佛山市南海区土地利用数据库设计3.7 空间数据采集建库3.7.1 资料预处理3.7.2 分幅数字化3.7.3 数据编辑与图幅接边3.7.4 数据分层3.7.5 拓扑编辑与处理3.7.6 属性数据录入3.7.7 其他处理3.7.8 数据库建立第4章web gis数据库技术..4.1 webgis概述4.1.1 互联网与GIS结合的发展4.1.2 Web GIS的基本概念4.1.3 Web GIS的信息内容构建4.1.4 Web GIS的实现模式4.2 web gis的空间数据组织4.2.1 Web GIS空间数据的特点4.2.2 Web GIS地理信息服务空间数据流程4.2.3 基于超图的分布式空间数据组织4.2.4 基于GML的异构Web GIS空间数据组织4.3 web gis数据库应用服务器4.3.1 Web GIS数据库应用服务器开发技术4.3.2 Web GIS数据库应用服务器框架4.3.3 地理信息网上发布案例4.4 基于web service的开放式web gis4.4.1 Web Service概述4.4.2 开放式WebGIS第5章gis数据库标准化5.1 gis数据库标准体系5.1.1 标准原因与特点5.1.2 GIS标准体系的编制原则和内容5.1.3 国内外GIS标准的研究进展5.1.4 国家标准《地球空间数据交换格式》介绍5.2 gis数据的分类与编码5.2.1 GIS数据分类编码的意义5.2.2 GIS数据分类编码的原则5.2.3 GIS数据分类编码的方法5.2.4 GIS数据的分类体系和指标体系5.3 gis数据库的数据质量5.3.1 GIS数据质量概述5.3.2 GIS数据库的质量问题5.3.3 GIS数据库建立过程中的数据质量问题5.3.4 数据质量分析与评价5.4 gis数据库行业规范第6章gis数据库基础应用6.1 在城乡地形地籍数据建库中的应用6.1.1 概述6.1.2 建库规范与标准6.1.3 数据建库总体方案6.1.4 数据标准化方案6.1.5 数据预处理与入库6.1.6 地籍数据库安全保护方案6.2 在国土资源基础地理信息建库中的应用6.2.1 综述6.2.2 项目技术特色和创新点6.3 在水资源规划管理中的应用6.3.1 特色与创新6.3.2 GIS数据库建库的基本构架6.3.3 建库分析6.3.4 GIS数据库设计6.3.5 GIS数据库实现6.4 gis数据库应用的展望第7章gis数据库发展前沿7.1 gis数据库研究和应用现状7.1.1 国外研究现状7.1.2 国内应用现状7.2 open gis标准与gis互操作7.2.1 Open GIS标准7.2.2 GIS互操作7.3 gis数据库进一步研究探讨7.3.1 空间数据仓库7.3.2 智能GIS数据库7.3.3 定制Web GIS数据库7.3.4 面向对象GIS数据库三：《遥感应用分析原理与方法》前言绪论第1章遥感原理1.1 遥感电磁辐射原理1.1.1 电磁辐射1.1.2 电磁波辐射原理1.2 电磁辐射的传输与相互作用1.2.1 能源-太阳辐射与地球辐射1.2.2 地磁波与大气层的相互作用1.2.3 电磁波与地表的相互作用第2章遥感数据源2.1 遥感数据的特征2.1.1 空间分辨率及几何特征2.1.2 光谱分辨率2.1.3 时间分辨率2.1.4 辐射分辨率及辐射测量特性2.1.5 遥感系统的信息容量2.2 遥感研究对象的特征2.2.1 空间分布特征2.2.2 波谱反射与辐射特征2.2.3 时相变化2.3 遥感数据的获取与显示2.3.1 遥感影像记录方式2.3.2 模数变换与数模变换2.3.3 数字图像的数据格式2.3.4 数据显示第3章可见光-反射红外遥感3.1 概况3.1.1 遥感系统3.1.2 光学遥感器的基本组成3.2 摄影系统3.2.1 航空相片的几何性质3.2.2 航空相片的光学性质3.3 扫描成像系统3.3.1 光学机械扫描系统3.3.2 推扫式扫描系统3.3.3 成像光谱第4章热红外遥感4.1 概况4.2 热辐射原理4.2.1 黑体辐射4.2.2 真实物体的辐射4.2.3 热辐射与地面的相互作用4.2.4 热作用与温度4.2.5 大气效应4.3 热红外遥感器与辐射定标4.3.1 热红外遥感器4.3.2 热扫描的辐射定标4.4 热扫描图像的特点与解译4.4.1 热红外扫描图像的特点4.4.2 热红外图像成像时段的选择4.4.3 物体的热学性质4.4.4 热图像的解译第5章微波遥感5.1 微波遥感原理5.1.1 基本概念5.1.2 雷达成像原理5.1.3 雷达回波强度的影响因素5.2 雷达图像的特点与解译5.2.1 雷达图像的特点5.2.2 雷达图像的解译与处理5.3 极化雷达与干涉雷达5.3.1 极化雷达5.3.2 干涉雷达5.4 星载雷达遥感系统第6章遥感图像解译与处理6.1 遥感图像的解译6.1.1 图像识别6.1.2 图像量测6.1.3 图像分析与专题特征提取6.1.4 遥感解译过程的复杂性6.2 遥感数字图像预处理6.2.1 辐射校正6.2.2 几何纠正6.2.3 数字图像镶嵌6.2.4 图像统计6.3 图像增强和变换6.3.1 对比度增强6.3.2 图像波段之间的比值及各种指标提取6.3.3 主成分分析6.3.4 穗帽变换6.3.5 空间变化及操作6.4 图像分析6.4.1 监督分类6.4.2 非监督分类6.4.3 其他分类6.4.4 用于分类的辅助数据6.5 误差和精度评价6.5.1 误差来源及其特征6.5.2 精度评价方法第7章遥感综合分析方法7.1 地学相关分析法7.1.1 主导因子相关分析法7.1.2 多因子相关分析法7.1.3 指示标志分析法7.2 分层分类法7.2.1 概念7.2.2 建立分类树的基本方法7.3 变化检测7.3.1 遥感变化检测的影响因素7.3.2 变化检测的方法第8章图像数据融合8.1 概况8.1.1 概念8.1.2 图像融合的具体目标8.1.3 图像融合的关键技术问题8.2 图像融合方法8.2.1 彩色技术8.2.2 算术运算8.2.3 图像变换8.3 融合效果评价8.3.1 基于信息量的评价8.3.2 基于清晰度的评价8.3.3 基于逼真度的评价8.4 应用实例8.4.1 多波段遥感数据融合8.4.2 多时相遥感数据融合8.4.3 多类型遥感数据融合8.4.4 遥感信息与地学信息的融合第9章地理信息系统9.1 概况9.1.1 地理信息系统的发展概况9.1.2 地理信息系统的基本组成9.2 地理信息系统的基本原理9.2.1 空间数据的表达9.2.2 空间数据结构9.2.3 地理信息系统设计与建立9.2.4 数字地形模型及应用9.3 地理信息系统与遥感9.3.1 遥感与地理信息系统的数据库更新9.3.2 地理信息系统与遥感信息处理9.4 地理信息系统的进展第10章定量遥感分析10.1 遥感定量反演10.1.1 概述10.1.2 定量遥感的基本概念10.1.3 定量遥感面临的基本问题10.1.4 前向模型10.1.5 遥感地表参数反演10.1.6 先验知识在遥感定量反演中的应用10.2 混合像元分解10.2.1 概念10.2.2 光谱混合模型10.2.3 线性光谱混合模型第11章土地遥感11.1 土地覆盖与土地覆盖遥感制图11.1.1 概况11.1.2 研究方法11.1.3 应用实例11.2 土地利用11.2.1 概况11.2.2 研究方法11.2.3 应用实例11.3 土地资源评价11.3.1 概况11.3.2 研究方法11.4 土地退化的遥感动态监测11.4.1 概况11.4.2 研究方法第12章植物遥感12.1 植物遥感原理12.1.1 叶片和植被结构12.1.2 植物的光谱特征12.2 植被指数12.2.1 植被指数模型12.2.2 植被指数的影响因素12.3 植被指数与地表参数的关系12.3.1 植被指数与生物物理参数的关系12.3.2 植被指数与地表生态环境参数的关系12.4 应用实例12.4.1 植被动态变化分析12.4.2 遥感大面积作物估产研究第13章水体和海洋遥感13.1 概况13.2 水体遥感原理13.2.1 水体光谱特征13.2.2 水体的微波辐射特征13.3 海洋卫星及遥感器13.3.1 海洋卫星系列13.3.2 海洋遥感器及信息特点第14章地表能量平衡与土壤水分遥感14.1 地表能量平衡遥感研究14.1.1 地表净辐射14.1.2 土壤热通量14.1.3 显热通量14.1.4 潜热通量14.1.5 应用实例14.2 土壤水分遥感研究14.2.1 可见光-红外遥感监测土壤水分14.2.2 微波遥感检测土壤水分14.2.3 热红外遥感监测土壤水分第15章地质遥感15.1 概况15.2 遥感区域地质调查方法和实例15.2.1 遥感区域地质调查填图的工作程序15.2.2 区域构造与岩性遥感信息解译15.2.3 图像处理与地质信息提取15.3 遥感地质矿产勘查方法和实例15.3.1 遥感地质矿产勘查的工作程序15.3.2 遥感矿田构造预测方法15.3.3 矿产遥感信息形成机理研究和建模技术15.3.4 遥感和多元地学数据的综合分析方法15.3.5 成像光谱岩矿识别技术15.4 遥感地质灾害调查方法和实例15.4.1 滑坡、泥石流的遥感调查技术15.4.2 地下煤层自燃遥感调查。
地理信息系统在城市管理中的应用
地理信息系统在城市管理中的应用地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS），是目前信息技术中最为广泛应用的一种地理数据分析集成工具。
GIS系统可将不同来源、不同格式的数据进行处理和组合，以便支持分析、决策和管理，广泛应用于城市规划、基础设施建设、环境监测、自然资源管理等领域。
本文将阐述GIS在城市管理中的应用。
一、城市地理信息系统概述城市GIS是一个综合性的地理信息系统，其以地理参考系统、大数据仓库、决策支持系统、专业工程及应用为体系结构，提供以地理信息为核心的城市管理、规划、建设和服务等功能。
城市GIS的数据组成包括数字地图、空间数据、遥感数据、实时数据和目录数据等，这些数据通过三维可视化技术、空间分析技术、网络技术、智能查询技术等手段，实现信息可视化展示、分析、处理以及对城市管理的支持。
二、城市GIS在城市管理中的应用1.城市规划城市GIS可完成城市规划过程中的数据编辑、仿真模拟、空间查询、网络分析、景观分析等功能。
通过于GIS系统中，将历史、现在和未来（如2020、2030年）的基础设施和全面规划等因素实现关联，发现并满足未来发展的需求。
同时在城市的规划编制中，还可以进行景观的设计、生态环境评价等方面的应用，实现可持续发展。
2.城市基础设施管理城市基础设施包括道路、桥梁、水系、绿地、电力、天然气、污水、雨水等。
GIS系统可通过对这些城市基础设施的损坏情况、维护记录、维修质量等数据进行整合与分析，提高基础设施维护管理效率，减少操作成本。
另外，GIS系统在应急管理方面，同样能发挥作用。
当灾害发生时，包括居民区域内的道路状况、周边公共设施的状况、水电气信息的分布等，都可以通过GIS实时查询到。
3.消防救援管理城市GIS在消防指挥与救助中广泛应用。
通过数学模型和分析技术，GIS 能够帮助指挥员预测搜寻与救援相时间的需求以及地点，及时响应和派遣专业队伍。
城市地理信息系统
• 4 其它应用
•
方案对比：可以根据不同的设 计方案在窗口中显示出来，以 达到不同方案的对比，以便决 策者快速地定夺方案。该功能 减少了建筑单位的投资风险， 为各规划局提供了效率奇高的 管理工具。
3.从GIS在城市管理、规划和辅助科学
决策的应用角度看，历史进程分三步：
• （1) 首先应用于静态的城市资源管理
• （2) 面向城市规划，推进办公自动化，扩 大服务范围，提高城市动态模拟和监测的 能力，初步实现对城市的规划管理和评估 分析。 • （3) 面向城市可持续能力的建设。
三、城市地理信息系统的框架结 构体系
• 2、GIS在城市交通规划和管理中的应用
• 3、GIS在城市基础设施管理中的应用 电力、给排水、电信、燃气、供暖、垃圾管理、环境评价 等 • 4、GIS在社会经济和人文统计及商业中的应用 零售/批发交易、运输和分布、金融和保险、公用设施和通 讯、广告传媒、商用和民用房地产、医疗卫生、服务行业、 了解顾客市场等
1.基础层 2.专题层 3.综合层
四、城市地理信息系统与地理信息 系统
• 和一般地理信息系统比较而言，UGIS具有以下主 要特点：
• 1.数据类型的多样性和服务对象的层次性
• 2.精度高，现势性强
• 3.模型化、智能化和多功能性
• 4.与办公自动化一体化
• 5.严格的层次结构和高度统一的规范标准 • 6.强烈的实用化需求
• （2）GIS对规划数据的存储管理与分析功能 • GIS可以管理大容量的数据，支持多种表现形式的空间数据，
地理学知识的应用领域
地理学知识的应用领域地理学是研究地球及其各种自然现象和人文现象的学科，它的应用领域非常广泛。
本文将从不同角度介绍地理学知识在城市规划、环境保护、气候变化、经济发展和社会人文等方面的应用。
一、城市规划领域地理学在城市规划领域的应用主要包括：1. 城市地理信息系统（GIS）：GIS技术可以收集、管理和分析城市的空间和属性数据，帮助规划师更好地理解城市发展的空间特征和趋势，优化城市设计和土地利用。
例如，通过GIS可以分析城市用地类型与人口密度的关系，推动合理的城市扩张。
2. 地理景观分析：地理学研究景观的空间格局和变化，可以为城市规划提供宝贵的参考。
例如，通过对城市景观的研究，可以确定市中心的建筑高度限制，保护城市景观的完整性。
3. 交通规划：地理学知识可以帮助规划师分析交通网络的现状和建设需求，提出合理的交通规划方案。
比如，通过地理学方法可以确定交通拥堵区域，提出解决方案，改善城市交通状况。
二、环境保护领域地理学在环境保护领域的应用主要包括：1. 自然资源管理：地理学可以帮助监测和评估自然资源的状况，提出合理的管理方案，保护生态系统的完整性。
例如，通过遥感技术可以监测森林覆盖变化情况，制定合理的森林保护政策。
2. 生态系统服务评估：地理学可以评估生态系统对人类的服务价值，为环境保护决策提供科学依据。
例如，通过评估湿地对洪水的调节功能，可以制定相应的洪水防治措施。
3. 灾害管理：地理学可以帮助预测、评估和减轻灾害对环境的影响。
例如，通过地理学方法可以确定潜在的地质灾害区域，提前采取必要的防灾措施。
三、气候变化领域地理学在气候变化领域的应用主要包括：1. 气候模型：地理学通过研究气候系统的复杂性，发展了各种气候模型，用于预测和评估气候变化趋势。
这些模型可以提供给政府和科研机构参考，制定相应的应对措施。
2. 气候风险评估：地理学可以评估气候变化对人类社会、经济和生态系统的影响，为制定适应气候变化的政策和措施提供科学依据。
利用测绘技术进行城市规划的方法与技巧
利用测绘技术进行城市规划的方法与技巧城市规划是指为了合理布置城市的空间结构、优化城市功能，提高城市品质和居民生活质量的活动。
随着城市化进程的推进，利用测绘技术进行城市规划的方法和技巧变得越来越重要。
本文将介绍一些利用测绘技术进行城市规划的方法与技巧。
一、地理信息系统（GIS）在城市规划中的应用地理信息系统（GIS）是将地图、空间数据和属性数据相结合的一种信息系统。
在城市规划中，GIS可以用来收集、管理和分析各种空间信息，帮助规划师制定合理的城市规划方案。
首先，GIS可以用来收集城市发展所需的各种数据。
例如，通过采集卫星遥感数据，可以获得城市的地表覆盖情况、植被分布和土地利用情况等信息。
通过GPS定位技术，可以获取城市各个地点的空间坐标。
通过底图、地形图等地理信息，可以获取城市的地形、水系和道路等基本信息。
其次，GIS可以用来管理城市规划相关的数据。
通过建立数据库，可以将各种空间数据和属性数据进行组织和管理，便于规划师对数据进行查询、编辑和分析。
同时，GIS还可以进行数据的可视化和图层叠加，使规划师能够直观地观察和分析不同数据之间的关系。
最后，GIS可以进行城市规划方案的分析与评估。
通过分析不同空间要素之间的关系，规划师可以评估不同规划方案的可行性和优劣势。
通过模拟不同规划方案的实施效果，可以预测未来城市的发展趋势，并为规划决策提供科学依据。
二、遥感技术在城市规划中的应用遥感技术是通过对地球上的目标进行远距离、非接触的探测和测量，获取地表信息的技术。
在城市规划中，遥感技术可以用来获取城市的地表信息、监测城市发展动态，为城市规划提供数据支持。
首先，遥感技术可以获取城市的地表覆盖情况。
利用卫星遥感数据或航空遥感数据，可以获取城市不同地区的建筑分布、绿地覆盖和土地利用情况等信息。
通过分析这些数据，可以了解城市的空间结构和发展状况，为城市规划提供依据。
其次，遥感技术可以监测城市的发展动态。
通过连续获取遥感数据，可以观察城市的拓展和变化。
地理信息系统GIS在城市规划管理中的应用
地理信息系统GIS在城市规划管理中的应用摘要：随着我国经济的增长，城市规划和城市制图是我国城市建设中使用的关键技术，随着技术的发展，地理信息系统在城市规划和测绘中发挥着重要作用，并在一定程度上促进了城市规划和地图的顺利进行。
基于此，本文章对地理信息系统GIS在城市规划管理中的应用进行探讨，以供参考。
关键词：地理信息系统；城市规划管理；应用引言新时期城市发展建设，应该突出城市规划，必须围绕规划部署有序推动工作建设。
控制性详细规划简称为控规，控规调整工作作为城市规划的重点，为体现其应有价值，需采取针对性的管控对策，从而提升控规工作的整体效能。
一、关于地理信息系统（GIS技术）的说明GIS系统主要被用来对空间数据进行采集和分析，可根据分析所得结论建立相应模型，为管理及规划工作的实施助力。
该系统可被拆分成五部分，分别是用户、模型、软硬件和空间数据，其中，软件是指数据库、管理软件以及专业软件，硬件主要包括网络设备、主机和其他外设。
经过数次的升级，目前，该系统已具备较为完善的功能，例如，采集、编辑并存储数据，再例如，对空间进行分析。
其特点可被概括如下：一是具有多项功能，在动态性、空间性等方面的表现极为突出。
二是将管理地理数据的工作全权交由计算机负责，计算机可参考现有分析方法，通过模拟的方式高效完成各项任务。
三是随着计算机的加入，GIS系统表现出了较其他系统更加突出的能力，可在复杂环境中快速开展定位及分析工作，同时确保分析所得结论具有实际意义。
二、城市规划管理的现状（一）土地规划不合理土地规划不合理是目前我国一些生态城市规划存在的问题之一。
在我国城镇化发展速度越来越快的背景下,农村大量的人口涌入城市,为城市化建设提供了足够的劳动力。
但是与此同时,伴随城市人口数量的不断增长,也增大了城市土地资源的压力,填河、填湖造陆现象时有发生,对周围环境带来了严重的破坏,不利于城市土地资源的可持续发展。
（二）环境保护工作不受重视在实际的生态城市规划设计中,环保和节能是非常重要的两个理念,通过将环保和节能理念融入实际的城市规划建设中,能够保证城市规划设计真正发挥出应有的作用。
地理信息系统在城市规划中的应用
地理信息系统在城市规划中的应用地理信息系统（Geographic Information System, GIS）是一种集成了地理空间数据、数据库管理、数据分析和可视化等功能的技术系统。
它能够对地理空间目标进行数字化、存储、管理、查询和分析，通过地图等可视化手段呈现出来。
在城市规划中，地理信息系统发挥着重要的作用。
首先，地理信息系统在城市规划中能够提供高精度的地理数据。
利用卫星遥感、测绘成果等多种数据源，地理信息系统能够获取到城市地形、道路网络、土地利用、建筑分布等详细数据，为城市规划提供了可靠的基础数据。
这些数据能够准确描述城市现状，帮助规划者全面了解城市的实际情况。
其次，地理信息系统能够进行空间分析，帮助优化城市规划方案。
通过地理信息系统的空间分析功能，规划者能够对城市的不同区域进行划定，分析其土地利用状况、发展潜力、交通状况等因素，以优化城市的布局。
此外，地理信息系统还可以进行环境评估、风险评估等分析，为规划者提供科学决策的依据。
另外，地理信息系统能够提供可视化的规划效果展示。
通过地理信息系统的可视化功能，规划者可以将规划方案以地图、模型等形式进行展示，让相关利益方能够直观地了解规划效果。
这不仅有助于规划者与利益方的沟通交流，也能够帮助公众更好地参与城市规划过程，增加规划决策的透明度与公正性。
此外，地理信息系统还能够为城市规划提供决策支持。
通过地理信息系统的数据分析功能，可以对城市规划的不同方案进行评估和比较，分析各种方案的优劣势，为规划者提供科学依据。
在制定城市总体规划、交通规划、土地利用规划等决策时，地理信息系统不仅能够帮助规划者进行效果预测，还能够提供多种可行性方案，帮助规划者做出科学决策。
最后，地理信息系统还能够与其他信息系统进行集成，提高城市规划的综合性与智能化水平。
通过与交通管理系统、环境监测系统、公共服务系统等其他信息系统的集成，地理信息系统能够获取到更全面的城市数据，实现跨系统的数据共享与分析，为城市的规划、建设、管理提供更全面、系统的支持。
地理信息系统(GIS)在城市测绘中的应用
地理信息系统（GIS）在城市测绘中的应用1. 引言1.1 地理信息系统（GIS）在城市测绘中的应用地理信息系统（GIS）是一种利用计算机技术对地理空间信息进行管理、分析和展示的工具。
在城市测绘中，GIS发挥着重要作用，帮助城市规划者和管理者更好地理解和利用城市的空间数据。
GIS在城市规划中的应用可以帮助规划者分析城市的土地利用、交通流量、人口分布等信息，为城市发展提供科学依据。
通过GIS技术，城市规划者可以更准确地制定城市布局、土地利用规划和交通规划，提高城市规划的效率和准确性。
在城市交通规划中，GIS可以用来分析交通流量、道路状况、公共交通线路等信息，优化交通系统设计，提高交通运行效率，减少交通拥堵和交通事故发生率。
在城市环境保护方面，GIS可以帮助监测城市空气质量、水质情况、垃圾处理等环境数据，提供决策支持，保护城市环境，改善居民生活质量。
在城市风险管理中，GIS可以帮助城市管理者分析自然灾害风险、犯罪率分布等信息，制定预防和应急方案，提高城市的应对能力。
在城市资源管理方面，GIS可以帮助管理者精确监测城市资源的分布和利用情况，优化资源配置，提高资源利用效率，实现可持续发展目标。
GIS在城市测绘中的应用对于城市规划、交通规划、环境保护、风险管理和资源管理都具有重要意义，为城市发展提供了强大的技术支持。
随着技术的不断进步，GIS在城市测绘领域的应用将会越来越广泛，为城市建设和管理带来更多的创新和发展。
2. 正文2.1 地理信息系统（GIS）在城市规划中的应用地理信息系统（GIS）在城市规划中的应用是非常重要的。
通过GIS 技术，城市规划者可以更准确地收集、分析和管理城市的空间数据，帮助他们制定合理的城市发展策略和规划方案。
GIS可以用于城市土地利用规划。
城市规划者可以利用GIS技术对城市的土地利用现状进行分析，识别土地利用类型和分布情况，评估土地资源的利用状况，为城市土地利用规划提供科学依据。
地理信息系统原理和方法
地理信息系统原理和方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种涉及地理空间数据管理、空间数据处理和地图制作的技术系统。
它基于计算机硬件和软件，用于收集、存储、分析和管理地理空间数据，并将数据可视化为地图或图表。
本文将介绍地理信息系统的原理和方法。
一、地理信息系统的原理地理信息系统的原理涉及以下几个方面：1. 空间数据的获取与存储：地理空间数据的获取可以通过GPS定位、空间遥感技术等手段进行，然后将数据以合适的格式存储在计算机系统中，如数据库或文件系统。
此外，还需要考虑数据的质量和准确度，以确保系统的可靠性。
2. 空间数据的处理与分析：地理信息系统提供了丰富的空间数据处理和分析功能，可以进行空间查询、空间分析、空间统计等操作。
通过这些功能，我们可以从大量的地理数据中提取有用的信息，帮助决策者进行决策。
3. 地理数据的可视化与表达：地理信息系统可以将地理数据以图形、图表等形式进行可视化，使数据更直观、易于理解。
这不仅有助于数据的传达和共享，还可以帮助用户更好地理解地理现象和模式。
二、地理信息系统的方法地理信息系统的方法包括以下几个方面：1. 数据采集：数据采集是地理信息系统的基础工作，可以通过现场调查、遥感影像解译、GPS测量等方式获取地理空间数据。
在采集数据时，需要注意数据的准确性和完整性，避免错误或遗漏。
2. 数据处理和管理：在数据采集之后，需要对数据进行处理和管理。
包括数据的转换、拓扑校正、数据完整性检查等步骤，以确保数据的质量和准确性。
同时，还需要建立数据字典和元数据来描述数据的属性和特征。
3. 空间分析与建模：地理信息系统提供了多种空间分析方法和模型，可以对地理空间数据进行空间关系分析、空间插值分析、空间模拟等操作。
这些分析结果可以帮助我们揭示地理现象和规律，为决策提供支持。
4. 地图制作和可视化：地理信息系统可以将地理数据制作成地图，并通过图形、图表等方式进行可视化呈现。
地理信息系统在城市规划中的应用实例
地理信息系统在城市规划中的应用实例在当今快速发展的城市化进程中，城市规划的重要性日益凸显。
为了实现城市的可持续发展、优化资源配置以及提升居民的生活质量，需要借助先进的技术手段来辅助规划决策。
地理信息系统（GIS）作为一种强大的空间数据分析和处理工具，在城市规划中发挥着至关重要的作用。
以下将通过一些具体的应用实例来展示 GIS 在城市规划中的广泛应用和显著成效。
一、城市土地利用规划城市土地利用规划是城市规划的重要组成部分。
GIS 可以帮助规划师对城市土地的现状进行详细的分析和评估。
通过整合土地利用现状数据、地形数据、土壤数据等多源信息，GIS 能够生成高精度的土地利用现状图，清晰地展示城市中不同区域的土地利用类型，如居住用地、商业用地、工业用地、绿化用地等。
例如，在规划一个新的城市开发区时，规划师可以利用 GIS 分析现有土地的适宜性。
考虑到地形坡度、土壤质地、交通可达性等因素，GIS 可以对每一块土地进行综合评估，并将其划分为不同的适宜性等级，如高度适宜、中度适宜和不适宜。
这样，规划师就能够根据评估结果，合理安排各类用地，避免将重要的建设项目布局在不适宜开发的区域，从而提高土地利用效率，减少资源浪费。
二、交通规划交通是城市的动脉，良好的交通规划对于城市的运行效率和居民的出行质量至关重要。
GIS 在交通规划中有着广泛的应用。
首先，GIS 可以用于交通流量的分析和预测。
通过整合道路网络数据、交通监测数据以及人口分布数据等，GIS 能够建立交通模型，模拟不同时间段和不同交通条件下的交通流量分布。
这有助于规划师确定道路的拥堵点和瓶颈路段，从而有针对性地提出改善措施，如拓宽道路、增加路口的通行能力、优化信号灯设置等。
其次，GIS 还可以辅助公交线路的规划和优化。
利用人口密度、居民出行需求以及现有公交站点的分布等数据，GIS 可以计算出不同区域的公交服务水平，并根据分析结果提出新增公交线路或调整现有线路的建议，以提高公交的覆盖率和服务质量，鼓励居民选择公共交通出行，减少私人汽车的使用，缓解城市交通拥堵和环境污染问题。
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2.5.2
城市三维空间信息获取
三. 三维对象几何要素数据获取
（5）采用近景摄影测量方法，获取建筑物 的几何形状数据。它不仅可以获取建筑物外 部的几何形状信息，也可以测量其内部几何 信息，适用于对单体建筑的量测。对于获取 结构复杂的建筑物，如古建筑的数据也是一 种比较理想的选择。 （6）使用高分辨率卫星影像进行建筑物的 自动提取。高分辨率卫星影像的出现，使得 人们很容易快速获取一个实时的、不低于 1m 分辨率的城区影像图。
虚拟城市建设所要解决的问题之一，是采集、存 储、管理及应用空间数据，而 GPS 正具有提供空 间数据的功能，可以实时、快速的提供地物目标 的空间位置。
17
7—3
GPS测量
野外数据采集
GPS 由 24 颗卫星构成，其 中有3颗备用卫星，这就是 21+3 模 式， 他们分布在 6 条轨道面上，在距离地面 大约 20183KM 轨道高度上 以每日绕地两周运行着。6 条轨道按轨道面夹角 60° 间距分开。每条轨道与赤 道面的交角为 55°，轨道 形状近似圆形，每条轨道 上有4颗卫星
数字高程模型：即三维地形数据，实际上是 地表物体的高程信息
属性特征：是在虚拟现实系统中构建城市三 维模型所必需的信息
5
2.5.1
城市三维空间信息的内容
信息类型 三维地形
信息形式 数字高程模型
需要比例尺 1：500～1000
三维建筑
地表纹理
地形图
数字正射影像图
1：500～1000
1：500～4000
8
2.5.2
城市三维空间信息获取
二. 建筑物高度数据获取
（1）在2D GIS数据库基础上按层数粗略求 算建筑物高度。 （2）用人工或半自动的方式借助软件基于 影像获取（以建筑物屋顶数据为主） （3）以研究算法为主，从影像中直接提取 建筑物高度以及其他信息。 （4）用机载激光扫描仪结合空中影像，经 过算法处理提取建筑物高程、纹理以及其它 数据。
GPS卫星轨道分布
18
2.5.3 GPS测量
野外数据采集
GPS控制系统包括监控站、上行注入和主控站，均设在 美国国内，主控站设在美国本土科罗拉多· 斯本士 GPS 地面监控站分布网络 CSOC ；三个注 （ Colorado Springs ）的联合执行中心 入站分别设在印度洋美军基地狄哥 · 伽西亚（ DIgeo Carcia）、大西洋美军基地阿松森（Asencion）和太平 洋美军基地卡瓦加兰（Kwajalein），此外还在夏威夷 19 设有监测站
全站仪是电子经纬仪和 激光测距仪的集成，它 可以同时测量空间目标 的距离和方位数据，并 且进一步得到它的大地 坐标数据
Win-全站仪NTS-202W/205W
14
2.5.3 全站仪测量
全站仪
野外数据采集
电子手簿 坐标数据
பைடு நூலகம்
计算机
编辑处理 空间数据
野外
室内
空间数据编辑处理和成图的两种模式：一种是利 用 AutoCAD 图形软件进行图形的处理和制图，另 一种是自行编制数字制图软件进行空间数据处理 和制图。
15
2.5.3
全站仪测量
野外数据采集
电子平板：将便携机直 接与全站仪相连，测量 的结果直接显示在屏幕 上。在野外直接进行空 间目标的图形连接和编 电子平板仪的测量示意图 辑处理，然后进行符号 化、注记与制图。
16
2.5.3 GPS测量
野外数据采集
GPS 由三大部分组成： GPS 卫星（空间部分）、 地面支撑系统（地面监控部分）和 GPS 接收机 （用户部分）
1
2
3
2.5.1
城市三维空间信息的内容
一．数字线划数据
二．影像数据
三．数字高程模型 四．地物的属性数据
4
2.5.1
城市三维空间信息的内容
数字线划数据：是将空间地物直接抽象为点、 线、面的实体，用坐标描述它的位置和形状。 影像数据：包括遥感影像和航空影像，它可 以是彩色影像，也可以是灰度影像
11
2.5.2
城市三维空间信息获取
四. 纹理数据获取
（1）由计算机作简单模拟绘制。 （2）地面摄影像片直接提取。 （3）根据航摄像片由计算机生成。 （4）由空中影像获取。这种方法主要用来 获取地面影像。
12
2.5.3
野外数据采集
全站仪测量
GPS测量
13
2.5.3 全站仪测量
野外数据采集
第三章
城市地理信息系统的技术与方法（第5讲） 城市三维空间信息的获取方法
2.5.1
城市三维空间信息的内 城市三维空间信息获取 野外数据采集 地图数字化 全数字摄影测量系统 激光扫描测量系统 合成孔径雷达 近景摄影测量方法 多数据源集成
容 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.5.6 2.5.7 2.5.8 2.5.9
2.5.3 GPS测量
野外数据采集
如果接收机能够同时接收 4 颗以上的卫星信号，如右图 所示。根据三维空间后方交 会原理，由卫星的位置和接 收机与卫星的距离，即可以 计算出 GPS 接收机天线所在 位置的三维地心坐标
Z Y
X
GPS测量的原理
20
2.5.4
地图数字化
手扶跟踪数字化 地图扫描矢量化
6
2.5.2
城市三维空间信息获取
一．DEM数据获取
二．建筑物高度数据获取
三．三维对象几何要素数据获取
四．纹理数据获取
7
2.5.2
城市三维空间信息获取
一．DEM数据获取
（1）直接使用2D GIS中的DEM。 （2）通过数字摄影测量系统，处理航摄影 像（包括高分辨率遥感影像）生成。 （3）由机载激光扫描系统直接扫描并经后 续处理得到。 （4 ）用合成孔径雷达（SAR）获取数字高 程模型。
9
2.5.2
城市三维空间信息获取
三. 三维对象几何要素数据获取
（1）将2D GIS中的建筑物轮廓线与建筑物 高度结合，用简单几何体表达建筑物外形特 征。 （2）利用航空影像进行交互式获取。 （3）使用航空影像以及地面摄影对建筑物 特征线进行自动提取。 （ 4 ）在地面使用激光扫描仪与 GPS ，通过 测距求算获取。
21
2.5.4 扫描数字化
地图数字化
22
2.5.4 扫描数字化
地图数字化
地图扫描数字化可以有两种方式：自动（半自动） 矢量化和交互式矢量化。
自动（半自动）矢量化：一般先将灰度影像变换 成二值影像，二值影像自动（半自动）矢量化的方 法有多种，一般包括细化、断线连接、去毛刺、矢 量跟踪等。 交互式矢量化：采用人机交互的方式，对地图上 的每个图形实体逐条线划进行矢量跟踪。当线划的 状态较好时，计算机自动跟踪，到不能跟踪的位置 停止，然后人机交互，再继续往前跟踪。