GIS07第七章地理信息系统的应用.ppt

7 3GIS和GPS的结合 7 2GIS和RS的结合 第七章地理信息系统应用 7 13S集成的概念 7 4WebGIS 7 13S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 13S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 13S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 GIS GPS RS 几何配准 辅助分类等 提供或更新区域信息 提供或更新空间定位 定点查询专题信息 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 7 13S集成 返回 7 2GIS与RS的结合 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 2GIS与RS的结合 必要性GIS可为遥感分析提供有用的辅助信息和手段 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 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 7 2GIS与RS的结合 7 2GIS与RS的结合 返回 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 7 2GIS与RS的结合 7 3GIS与GPS的结合 系统结构模型 单台移动式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 3GIS与GPS的结合 集中监控式 7 3GIS与GPS的结合 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 3GIS与GPS的结合 自动道路测量系统 GPS接收机 电子罗盘 CCD相机 车内装备 7 3GIS与GPS的结合 CCD影像采集与监控 测成图系统 INS GPS CCD图像数据录入 自动道路测量系统 7 3GIS与GPS的结合 道路交通信息 掌上通 7 3GIS与GPS的结合 自主式导航电子地图 7 3GIS与GPS的结合 自主式导航电子地图 7 3GIS与GPS的结合 地图数据库技术导航电子地图数据库的生成 编辑 管理和操作 自主式导航电子地图 7 3GIS与GPS的结合 路径规划技术静态诱导 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 自主式导航电子地图 7 3GIS与GPS的结合 自主式导航电子地图 7 3GIS与GPS的结合 返回 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 7 4WebGIS 1 Web技术 WorldWideWeb 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 7 4WebGIS 1 Web技术 WorldWideWeb Web网 2 URL 7 4WebGIS 2 WebGIS WebGIS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 WebGIS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 4WebGIS 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 7 4WebGIS 4 WebGIS体系结构 7 4WebGIS 5 实现技术 1 通用网关接口 CGI建立了Internet服务器与应用程序之间的接口 使得WebServer可以激活其他应用程序并且把Web客户端的数据传递给它 CGI提供了一个在浏览器和服务器之间 以及服务器和服务器上其他软件之间的一个接口 通用网关接口CGI的实质性作用是定义服务器和网关程序如何通信 在客户端 Web浏览器以HTML建立用户界面 在服务器端 GIS软件通过CGI与Web服务器连接 当用户发送一个请求到服务器上 服务器通过CGI把该请求转发给后端运行的地图服务应用程序 由应用程序生成结果 图像 常是JPEG GIF等格式 交还到服务器上 服务器再将结果传递给用户 7 4WebGIS 1 通用网关接口 5 实现技术 7 4WebGIS 2 ServerAPI方式 这种方法的基本原理与CGI类似 主要差别在于CGI程序可以单独运行 而基于服务器应用程序接口的程序必须在特定的服务器上运行 其主要特点是速度要比CGI快得多 原因是基于服务器的API采用动态链接库 DLL 的形式 随服务器启动后一直驻留内存 处于运行状态 而CGI每次都要重新启动 其缺点在于它依附于特定的服务器和计算机平台 5 实现技术 7 4WebGIS 插件方式 Plug In插件技术是由美国网景公司 Netscape 开发的增加网络浏览器功能的一种技术 即在客户端的浏览器上增加一个能识别矢量图形数据的Plug in插件 通过该插件使得服务器端的矢量图形无需转换 就能直接通过Web浏览器实现图形浏览 查询和分析等操作功能 从而大大减少了网络的数据传输量 较好的解决了网络上图形数据的传输 瓶颈 问题 同时 矢量图形与其属性数据已建立的对应 关联关系也易得到保存 这种方式与ActiveX组件方法非常类似 区别在于ActiveX能被支持OLE标准的任何程序语言或应用系统所使用 而Plug in只能在某一具体的浏览器中使用 GISPlug in的主要作用是使Web浏览器无缝支持处理GIS数据 并为Web浏览器与GIS数据之间的通讯提供条件 5 实现技术 7 4WebGIS 插件方式 5 实现技术 7 4WebGIS ActiveX控件和COM构建模型 ActiveX是以构件对象模型COM为基础的一组技术和服务的总称 ActiveX把基于构件的开发方法引入Internet Intranet中 使软件开发者能够轻松地编制 重用和集成软件构件 使Web开发者能够快速方便地开发We应用程序 ActiveX技术包括 ActiveX控件 ActiveX脚本语言 ActiveX文档 ActiveX控件和JavaApplet相类似 也是一个可以嵌在Web页面中的一小段代码 从服务器上自动地下载并执行 但是ActiveX不是每次都从服务器下载 而是首先检查本机注册表 如果未发现或者版本不是最新的 再从服务器下载 在目前 ActiveX与IE配合得较好 就像JavaScript可以用来访问JavaApplet的公共方法 脚本语言也可以用来访问ActiveX所实现的方法 这通常通过VBScript实现 它可以捕捉到用户与ActiveX的界面进行交互时产生的事件 5 实现技术 7 4WebGIS ActiveX控件和COM构建模型 5 实现技术 7 4WebGIS 基于J2EE的分布式WebGIS J2EE是SUN公司设计的基于Java平台的新型企业体系结构 它定义了新型分布式应用程序体系结构 提供了多层分布式的应用模型 组件复用 一致化的安全模型以及灵活的事务控制 在此基础上开发的系统具有较高的可用性 安全性 可扩展性和可移植性等优点 Java支持Internet Intranet网络模式下的数据分布与计算分布的特性 实现过程中 先将JavaApplet小程序传送到客端 通过该Applet与服务器端地图服务程序进行交互 通信 客户端嵌入Web页中实现地图数据的表达与查询 5 实现技术 7 4WebGIS 基于J2EE的分布式WebGIS 5 实现技术 7 4WebGIS 几种方法的比较 5 实现技术 7 4WebGIS 5 实现技术 WebGIS与其它采用B S结构的信息系统类似 一般采用由数据库 应用服务器和客户端组成的三层体系结构 客户端为浏览器 服务器端由Web服务器 WebGIS的软件和数据库构成 但WebGIS系统具有空间数据量大和空间处理复杂的特点 因此产生了计算模式的概念 WebGIS的计算模式主要是指GIS功能在客户端和服务器端的分配 WebGIS计算模式的选择决定了整个WebGIS系统的实现 返回 7 4WebGIS 5 实现技术 WebGIS的计算模式主要包括以下三种 1 胖客户模式2 瘦客户模式3 混合模式 下课了 休息一会儿 攀登