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第一节 地理信息系统及其应用,第三章 地理信息技术应用,GIS的概念和功能,GIS的历史,GIS的组成,GIS的工作过程,GIS的应用,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 stem，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（地理参考信息）的空间信息系统（计算机系统）。,GIS在数字化时代的今天，应用非常广泛且深刻，已延伸到各行各业，千家万户，尤其在电子地图、数据分析与决策管理方面的功能，更是独领风骚。,数据：与地理有关的各种数字，比如说经纬度、气温、降水等。,GIS不仅可以存储、管理数据，还可以显示数据的空间分布，并具有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。,一般信息系统：只能存储、管理数据，不能将数据在空间上的分布表现出来。,地理信息系统：除了一般信息系统的功能外，还能显示数据的空间分布，并且有强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。,地理信息系统与一般信息系统的区别：,资料,地理信息系统(GIS)与一般信息系统的主要差别是：GIS所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构及其动态变化规律的。 如目前我国已应用GIS对各地区各时段的“非典型肺炎”临床诊断病例、疑似病例等指标分类汇总在地图上进行“地点”“状况”的位置标定。每日发布各地疫情通报。供有关部门查询分析制定相应的防治策略。,阅读 地理信息系统能为我们做些什么,土地管理部门可以及时了解土地利用现状，分析土地利用的合理性； 房产经纪人可以在一定区域寻找满足条件的所有房屋； 公安部门可以科学部署警力，随时掌握居民信息； 查询最近的餐馆； 查询目标地点和最合理的公交线路等等。,网络GIS路径查询用来查询两点间的交通路线,（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。,阅读 地理信息系统简史,1963年，加拿大测量学家首先提出“地理信息系统”这一概念，并建立了世界上第一个地理信息系统“加拿大地理信息系统”，用于自然资源的管理与规划。,GIS的历史,（1）世界GIS的发展： 20世纪60年代 70年代 80年代 90年代 （开拓期） （巩固发展期）（大发展期）（用户时代）,（2）我国GIS的发展： 20世纪80年代初 90年代 21世纪 （开始起步） （快速发展）（重大进展）,起步晚，发展快,1、地理信息系统发展简史,应用,应用,GIS的组成,（1）硬件：计算机主机、输入设备、输出设备、传输设备、储存设备,（2）软件：包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作、数据显示与输出；其功能是存储、分析、显示地理数据。,（3）数据：包括基础数据（如地形、地貌、地质数据等）和专题数据（如规划、房地产、交通、环保、公用事业数据等）。,（4）人员：包括专业人员和用户。,（5）模型：是解决各种实际问题的专业程式。,（三）地理信息系统的组成,人员,输入,输出,传输,存储,数据管理,输出,（三）地理信息系统的组成,人员,输入,输出,传输,存储,数据管理,输出,GIS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。,（四）地理信息系统的工作过程,1、地理数据的输入,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,扫描,图像处理,图像拼接,图像剪裁,图像地址匹配,矢量化,编辑与修改,地图数字化过程,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”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。,（Layer 1：背景图层；Layer 2：流域图层； Layer 3：河流图层；Layer 4：电站图层）,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。,完成P81-82的活动,答：国外GIS软件，如哈佛大学开发的SYMAP系列软件等。 目前，国内下列GIS软件在解决实际工程能力和技术创新等方面表现突出，如MapCIS66SuperMapGIS2003、地网V50、CitoMap等。,活动1,二、地理信息系统与城市管理,GIS的应用,1、应用领域：,2、GIS与城市管理：,（1）城市规划和管理:城市规划的设计、工程选址、城市管理、辅助决策； （2）基础设施管理：工程设计、应急抢修、日常维护； （3）土地利用与管理：土地利用状况的监控和管理； （4）生态环境管理：城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施的管理。,资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。,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,2、基础设施管理,3、土地利用与管理,4、生态环境管理,GIS在交通管理中,GIS在道路管理中,基于GIS的城市交通建设和管理系统,图1 宁波市道路现状图,图2 宁波市道路总体规划图,1：城市道路交通建设,2：公交网络规划,图3 宁波市公交网络现状图,图4 宁波市公交网络规划图,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。,
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