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武汉大学GIS地理信息系统第7部分精品PPT课件

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地理信息系统(GIS)技术与应用 ppt课件

地理信息系统(GIS)技术与应用 ppt课件

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31
五、地理数据的分类与编码
地理数据编码是在数据分类的基 础上，以易于计算机和人识别的代 码（code）唯一地标识地理实体的 类型。
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六、地理空间数据的获取和处理
数据源是指建立GIS地理数据库所需的各 种数据的来源，主要包括地图、遥感图像、 文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数 据、已有系统的数据等，可归纳为原始采集 数据、再生数据和交换数据三种来源。
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12
第二节 GIS的组成和功能
一个典型的、完整的GIS，其基本组 成一般包括以下5个主要部分：
计算机硬件系统
计算机软件系统 地理空间数据（数据库） GIS应用模型 GIS用户
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14
（1）硬件系统
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（2）计算机软件系统
• 地理信息系统软件和其他支持软件
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21
第三节 GIS的运行机理
一
地理空间概述
二
地理空间数据模型
三
地理空间的数据结构
四
地理空间数据库
五
地理数据的分类与编码
六
地理空间数据的获取和处理
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一、地理空间概述
GIS中的地理空间是指经过投影变换后， 在笛卡儿坐标系中的地球表层特征空间。 它是定义在地球表层目标集上的关系，即 地理世界以实体为单位进行组织，将客观 世界作为一个整体看待，每一个实体不仅 具有空间位置属性和空间上的联系，更重 要的是它与其他实体还具有逻辑上的语义 联系，它还具有时间属性。
时间动态和传统方式相比，所有的数据都 可以更新。
空间动态是指GIS的地图或空间图形的显示 和分析能力。

《GIS地理信息系统》课件

《GIS地理信息系统》课件
栅格数据结构
以像素为单位，通过行列号确定位置。
不规则三角网（TIN）
用于表示地形表面的连续变化，每个三角形代表一个地形单元。
GIS数据采集与处理
野外测量
通过GPS、全站仪等设备获取地理信息。
遥感影像处理
通过卫星、飞机等平台获取地理信息，并进 行辐射校正、几何校正等处理。
地图数字化
将纸质地图转化为数字格式。
3D GIS技术优势
相比传统的二维GIS，3D GIS技术能够更好地模拟和预测 地理空间变化，提高空间数据的可视化效果，增强用户体 验。
虚拟现实与GIS结合
01
虚拟现实与GIS结合概述
虚拟现实技术为GIS提供了更加真实、沉浸式的展示方式，使地理信息
更加生动、逼真地呈现在用户面前。
02
虚拟现实与GIS结合应用
GIS应用领域
自然资源管理
GIS用于土地资源、森林资源、 水资源等自然资源的调查、规 划和管理。
城市规划
GIS为城市规划师提供强大的分 析和可视化工具，支持城市规 划和管理。
环境监测
GIS用于环境监测和评估，支持 环境保护和可持续发展。
公共安全
GIS在应急管理、灾害预警和防 控等方面发挥重要作用，提高 公共安全水平。
环境保护与监测
环境监测
GIS技术可以用于环境监测中，通过对环境数据的采集、分析和可视化，帮助环保部门更好地了解环境状况，制 定更为有效的环境保护措施。
污染治理
GIS技术可以用于污染治理中，例如对水体、空气、土壤等污染源的监测和治理。通过精准定位和数据分析，提 高污染治理的效率和效果。
灾害预警与应急响应
城市规划与管理
城市规划
GIS技术可以用于城市规划中，通过 地理空间数据的分析和可视化，帮助 规划师更好地理解城市空间结构和土 地利用情况，制定更为合理的城市规 划方案。

地理与地理信息系统(GIS)培训ppt

地理与地理信息系统(GIS)培训ppt

通过GIS技术对城市环境质量进行实 时监测，为环境治理和保护提供决策 支持。
城市公共服务设施规划
基于GIS的人口分布、资源分布数据 进行公共设施的选址和布局，提升居 民生活便利性。
环境保护与监测案例
01
02
03
生态保护红线划定
利用GIS技术分析生态敏 感区域，划定生态保护红 线，保障生态安全。
环境污染源监测
定期对GIS系统进行维护 和更新，确保系统的稳定 性和持久性。
05
GIS前沿技术与发展趋势
云计算与GIS
云计算为GIS提供强大的计算和存储能力，实现大 01 规模地理数据的处理和分析。
通过云平台，GIS可以实现数据共享、实时更新和 02 多用户协同操作。
云计算降低了GIS的硬件成本，提高了系统的可扩 03 展性和灵活性。
环境监测与保护
GIS可以用于环境监测、生态保护、自然 灾害预警等方面。
城市规划与管理
GIS可以用于城市规划设计、城市管理、 城市应急等方面。
交通物流
GIS可以用于交通规划、物流管理、智能 交通等方面。
02
GIS基础知识
地图投影与坐标系
地图投影
介绍地图投影的基本概念、分类和特点，以及不 同投影的应用场景和优缺点。
地理与地理信息系统 （GIS）培训
汇报人：可编辑
2023-12-27
目录
• 地理信息系统（GIS）简介 • GIS基础知识 • GIS数据处理与分析 • GIS项目设计与实施 • GIS前沿技术与发展趋势 • 实践案例分享
01
地理信息系统（GIS）简介
GIS的定义与特点
定义
地理信息系统（GIS）是一种计算机化的技术系统，它 能够采集、存储、操作、分析和呈现地理空间数据。

《地理信息系统》课件

《地理信息系统》课件
发展阶段
20世纪70年代，GIS开始广泛应用于资源调查和环境 监测等领域。
成熟阶段
20世纪80年代至今，GIS技术不断成熟，应用领域不 断扩大，成为多学科交叉的重要领域。
02
GIS的组成与功能
GIS的硬件设备
计算机主机
用于处理GIS数据和执行GIS应用程序。
输入设备
如鼠标、键盘、触摸屏等，用于输入数据和 指令。
显示器
显示GIS地图和相关信息给用户。
输出设备
如打印机、绘图仪等，用于输出地图和报告 。
GIS的软件系统
GIS软件
用于创建、编辑、分析和显示地理信息。
数据库软件
用于存储、管理和查询地理数据。
办公软件
用于编辑和展示GIS相关的文档和报告。
编程软件
用于开发GIS应用程序和插件。
GIS的数据
地图数据
包括地形图、交通图、水系图等基础 地图数据。
原型化
快速构建GIS的原型，通过迭代方式完善系 统功能。
模块化
将GIS划分为多个模块，独立进行设计和开 发。
敏捷开发
采用敏捷开发方法，快速响应需求变化，提 高开发效率。
GIS的开发流程与工具
1 2
开发流程
需求分析、设计、编码、测试、部署、维护
需求分析
深入了解用户需求，明确系统的功能和性能要求 。
3
可扩展性
确保系统能够适应未来需求的变化和发展。
GIS的设计原则与方法
易用性
提供直观的用户界面和操作 方式，降低用户的学习成本 。
数据安全性
采取有效的数据加密和备份 措施，确保数据的安全与完 整性。
设计方法
面向对象、原型化、模块化 、敏捷开发

GIS地理信息系统空间数据结构ppt课件

GIS地理信息系统空间数据结构ppt课件
17
要素（对象）模型
基于要素的空间模型强调了个体现象，该现象以独立的方式或者以与其它现象之 间的关系的方式来研究。任何现象，无论大小，都可以被确定为一个对象 （Object），假设它可以从概念上与其邻域现象相分离。一个实体必须符合三个 条件： 可被识别； 重要（与问题相关）； 可被描述（有特征）。
第三章 空间数据结构
§3-1空间实体及其描述 §3-2矢量数据结构 §3-3栅格数据结构
;.
1
§3-1空间实体及其描述 一、地理实体（空间实体）---GIS处理对象
1、定义： 指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂
性，相对意义的概念。 2、理解：
地理实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的，例如，在全国地图上由于 比例尺很小，武汉就是一个点，这个点不能再分割，可以把武汉定为一个空间实体， 而在大比例尺的武汉市地图上，武汉的许多房屋，街道都要表达出来，所以武汉必须 再分割，不能作为一个空间实体，应将房屋，街道等作为研究的地理实体，由此可见， GIS中的空间实体是一个概括，复杂，相对的概念。
18
场模型 （把空间现象作为连续变量看待） 对于模拟具有一定空间内连续分布特点的现象来说，基于场的观点是合适的。根
据应用的不同，场可以表现为二维或三维。一个二维场就是在二维空间中任何已 知的地点上，都有一个表现这一现象的值；而一个三维场就是在三维空间中对于 任何位置来说都有一个值。一些现象，诸如空气污染物在空间中本质上讲是三维 的，但是许多情况下可以由一个二维场来表示。 场模型可以表示为如下的数学公式： z : s z ( s ) 上式中，z为可度量的函数，s表示空间中的位置，因此该式表示了从空间域（甚 至包括时间坐标）到某个值域的映射。

武汉大学遥感院地理信息系统ppt

武汉大学遥感院地理信息系统ppt

讲义结构
本章的主题 主要内容安排 主体内容讲解 要点复习及重要概念和术语重现
第一部分 引言—GIS与信息时代
社会信息化的发展 NII的概念 的概念 SDI的概念及发展 的概念及发展 数字地球的相关概念 GIS、地球信息科学与数字地球三者间的关 、 系
第一节 社会信息化的发展
工业时代: 工业时代
根据一定的主题内容集成来自不同数据库中的数据， 根据一定的主题内容集成来自不同数据库中的数据，数据在结构 上具有综合性； 上具有综合性； 在时间上包括了从瞬态到区段、 在时间上包括了从瞬态到区段、直到全体等不不同时间尺度上的 信息； 信息； 在属性上包括多个部门或专业应用系统的数据； 在属性上包括多个部门或专业应用系统的数据；实现了面向数据 和面向模型的分析方法的统一。 和面向模型的分析方法的统一。
数字地球的框架结构
数字地球与SDI的关系
SDI是数字地球的重要基础和建设内容； 是数字地球的重要基础和建设内容； 是数字地球的重要基础和建设内容 SDI提供了统一的空间载体和定位框架，使 提供了统一的空间载体和定位框架， 提供了统一的空间载体和定位框架 得用户能够按照地理坐标检索和展示各类 信息； 信息； SDI可以分析各类信息的空间分布特征、运 可以分析各类信息的空间分布特征、 可以分析各类信息的空间分布特征 行状态、变化态势等。 行状态、变化态势等。
数字地球的定义
以地理坐标(经纬网) 是一个以地理坐标(经纬网)为依据的，具有多分 海量数据的和多维显示的虚拟系统。 辨率的、海量数据的和多维显示的虚拟系统。
数字地球是指以地球为对象， 数字地球是指以地球为对象，以地理坐标为依据 具有多分辨率的， 的，具有多分辨率的，海量数据的和多种数据的 融合，并可用多媒体和虚拟技术进行多维的(即立 融合，并可用多媒体和虚拟技术进行多维的 即立 体的和动态的)表达 具有空间化、数字化、 表达， 体的和动态的 表达，具有空间化、数字化、智能 可视化特征的技术系统。 化、可视化特征的技术系统。

地理信息系统_p7

西北大学城市与资源学系 谢元礼
计算机地图制图与GIS 计算机地图制图与GIS
地理信息系统和计算机地图制图系统的主要 区别在于：计算机地图制图系统侧重于可 见实体的显示和处理，而对可见实体可能 存在的非图形属性不太注重；地理信息系 统既注重实体的空间分布又强调它们的显 示方法和显示质量。地理信息系统的发展 确实需要很好的计算机地图制图系统，但 计算机地图制图系统本身并不能充分完成 用户要求完成的最终给出分析评价结果的 任务。
高分辨彩显 屏幕像元点阵 行式打印机 胶片拷贝机 字符点阵 光栅
西北大学城市与资源学系 谢元礼
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
西北大学城市与资源学系 谢元礼
计算机地图制图与GIS 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 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。
西北大学城市与资源学系 谢元礼
计算机地图制图与GIS 计算机地图制图与GIS
地理信息系统的发展最初是从计算机地图制图和地 籍管理起步的。对于所有的GIS，地图是一个中心， 籍管理起步的。对于所有的GIS，地图是一个中心， 它既是输入数据的来源，又是系统输出的一种形 式。 地理信息系统既提供信息服务(如查询、检索) 地理信息系统既提供信息服务(如查询、检索)，又 提供综合分析(空间分析、系统分析) 提供综合分析(空间分析、系统分析)，它的博才 (资源和技术)取胜和运筹帷幄的优势是计算机地 资源和技术) 图制图所不及的。计算机地图制图为地理信息的 时空分布和产品输出提供了先进的手段，但对于 区域综合、方案优选和战略决策等重大目标的管 理只能依赖于地理信息系统。

地理信息系统第七章PPT教案学习

第28页/共30页
二 数字地形模型分析
地貌类型的自动化分； 极值高程和最大高差 相对高程和平均高程； 坡度和坡向； 求地表面积； 地表粗糙度； 谷脊特征分析； 形剖面分析； 淹没损失估算； 地形的立体显示。
第29页/共30页
统计叠置： 精确的计算一种要素在另一种要素的某个区域多边形 范围内 的分布 状况和 数量特 征，或 提取某 个区域 范围内 某种专 题内容 的数据 ，因此 ，叠置 的结果 为统计 报表或 列表输 出
步骤
分类
第12页/共30页
叠置分析统计 示意图
叠置 图
某县土地报表
第13页/共30页
第二节 空 间 变 换 分 析——矢量数 据
第9页/共30页
第二节 空 间 变 换 分 析——矢量数 据
二、多边形叠置分析
定义 步骤 分类
同一地区、同一比例尺的两种或 两种以上专题要素进行叠置，形 成具有二重或多重属性的相交多 边形集合。
第10页/共30页
第二节 空 间 变 换 分 析——矢量数 据
二、多边形叠置分析
定义 步骤 分类
对原始多边形数据形成拓扑关系 多层多边形数据的空间叠置，形成新的层 对新层中的多边形重新进行拓扑组建 剔除多余的多边形，提取出感兴趣的部分
地理信息系统第七章
会计学
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ六章 空间分析的基本方法
学习目标 ·理解GIS中模型的概念、特点和作用 ·掌握GIS空间分析的一般步骤 ·了解空间查询与量算的各种方法及其应用 ·了解视觉信息复合分析的类型和用途 ·理解叠置分析的概念和类型，掌握多边形叠置分析的步骤和方法 ·理解缓冲区的概念和作用，并能说明其应用方法 ·了解泰森多边形、网络分析在地学中的主要用途 ·了解空间插值的类型和方法 ·了解空间信息分类和统计分析方法

地理与地理信息系统(GIS)培训ppt


数据格式与标准
了解常见的地理数据格式 和标准，如Shapefile、 GeoJSON等，以便于数据 的交换和应用。
地理数据的可视化
可视化技术
利用计算机图形学和GIS技术将地 理数据以图形或图表的形式呈现 出来。
可视化工具
选择适合的工具进行地理数据的可 视化，如ArcGIS、QGIS等。
可视化效果评估
灾害预警
GIS可以用于灾害预警系统，通过 对地质、气象等数据的分析，预 测灾害发生的可能性，及时发出 预警。
应急响应
在灾害发生后，GIS可以帮助应急 响应团队快速了解灾区情况，制 定救援计划，优化救援资源的配 置。
农业管理与土地利用
土地利用规划
GIS可以帮助农业管理部门制定土地 利用规划，优化土地资源配置，提高 农业生产效率。
地理坐标系统定义
地理坐标系统是用于确定地球上任意 一点位置的坐标系，通常由经度和纬 度组成。
常见的地理坐标系统
地理坐标系统的应用
在地图制作、导航、空间分析等领域 具有广泛的应用。
包括WGS84、GCJ-02等，不同坐标 系统之间可以进行转换。
地图投影
地图投影定义
地图投影是将地球表面上的点转换到平面地图上的点的过程，需 要考虑到地球的曲率、面积和方向等因素。
地理与地理信息系统（GIS）培 训
汇报人：可编辑 2023-12-）简介 • 地理信息系统（GIS）基础知识 • GIS软件操作与应用 • 地理信息系统（GIS）在各领域的应用案
例 • GIS的未来发展与趋势
01
地理信息系统（GIS）简介
GIS的定义与功能
GIS的应用领域
01
02
03
城市规划
GIS可以用于城市规划的 各个环节，如规划方案制 定、规划决策支持、规划 实施监测等。

最新文档-测绘学概论 第七讲 地理信息系统-PPT精品文档

第二，由计算算机机系系统统支”持。进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的 8）FICCDC认地为理“分G析IS方是法由，计作算用机于硬空件间、数软据件，和产不生同有的用方信法息组，成完的成系人统类，难该以系完统成设的计任用务来；支持
第空三间，数计据算的机采系集统、的管支理持、是处地理理、信分息析系、统建的模重和要显特示征，，以因便而解使决得复地杂理的信规息划系和统管能理以问快题” 速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。
地6）理美信国息国系统家具地有理以信间下息定三与位个分数方析据面中而的心建特给立征出的：的计定算义机：化“的G数IS据为库了管获理取系、统存”储。、检索、分析和显示空 7）英第国一教，育具部有认采为集：、“管GI理S是、一分种析获和取输、出存多储种、地检理索信、息操的作能、力分，析具和有显空示间地性球和空动间态数性据；的计
管理了图形数据和非空间属性数据的系统不一定是GIS，如CAD、CAM
GIS与CAD共同点
GIS与CAD 不同点
都有空间坐标系统；
GIS处理的数据很复杂，数
CAD研究对象为人造对象—规则几 据量更大；数据采集的方
何图形及组合；
式多样化；
都能将目标和参考系联系起来； 图形功能功能较强，属性库功能较 GIS的属性库结构复杂，功
都能描述图形数据的拓扑关系； 弱；
能强大；
都能处理属性和空间数据
CAD中的拓扑关系较为简单； 一般采用几何坐标系 。
强调对空间数据的分析， 图形属性交互使用频繁； GIS采用地理坐标系 。
GIS与CAM共同点
都有地图输出、 空间查询、分析 和检索功能
GIS与CAM 不同点 CAM侧重于数据查询、分类及自动符号化；
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分类：
□ 科学计算可视化 □ 空间信息的可视化
1、科学计算可视化
定义：运用计算机图形学和图像处理技术， 将科学计算过程中产生的数据及计算结果 转换为图形和图像显示出来，并进行交互 处理的理论、方法和技术。
主要功能：从复杂的多维数据中产生图形， 也可以分析和理解存入计算机的图像数据。
2、空间信息的可视化
空间信息可视化的形式
定义：基于三维仿真和计算机三维真实图 形技术而产生的三定义：由计算机和其它设备如头盔、数据 手套等组成的高级人—机交互系统，以视 觉为主，也结合听、触、嗅甚至味觉来感 知的环境，使人们有如进入真实的地理空 间环境之中并与之交互作用。
二、可视化的技术方法
空间信息可视化的形式
空间信息可视化的形式
② 多媒体地图（超地图）：
定义：综合、形象地表现空间信息的使用 文本、表格、声音、图像、图形、动画、 音频、视频各种形式逻辑地联接并集成为 一个整体概念，是空间信息可视化的重要 形式。
特点：各种多媒体形式能够形象、真实地 表示空间信息某些特定方面。
③ 三维仿真地图
认识与分析
地
图
可视与步可视传输
可
视
可视化
化
的
动态与交互作用
概 念
化
模
地图学理论与原则 新计算机技术
型
新多媒体技术
可视化的技术方法
多媒体技术 因特网技术 虚拟现实技术
三、三维虚拟GIS的应用
三维数字小区 三维虚拟城市 三维库区管理信息系统
本章重要的概念和术语
专题地图 影像地图 可视化 空间信息的可视化
本章要点回顾
GIS的各种输出产品的类型及其特点。
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
3、按整数属性值分色显示制图
• 根据地物的整数属性值分色值显示制图(如森林覆 盖类型、道路等级等)
4、按数值分类显示制图
• 某些数值可按一定的区间进行分组、分类显示制 图。
三、影像地图
正射影像图 栅格地图 分类渐进色彩显示的地图 多光谱影像图
1、正射影像图
经几何纠正后 的遥感影像图。
三维动态模拟
三维虚拟场景
六、决策方案
应用：
□ 选址分析 □ 拆迁分析 □ 路径分析 □ 资源分配分析
成果：
□ 地图 □ 报表
选址分析决策方案输出
7.3 空间可视化技术
可视化的概念 可视化的方法 三维虚拟GIS的应用
一、可视化的概念
定义：在人脑中形成对某物（人）的图象 的一个心理过程，其目的是促使对事物的 观察力及建立概念等。
输出产品分类
硬件输出设备:
□ 普通地图、专题地图、影像地图; □ 统计报表、决策方案; □ 三维数字模型、三维地图以及三维虚拟现实与
仿真模拟演示; □ 摄影胶片的硬拷贝等。
软件系统:
□ 各类产品的专用软件 □ 设备驱动软件
7.2 GIS产品的类型
普通地图 专题地图 影像地图 统计报表 三维数字模型 三维虚拟地图 决策方案
专题地图
（3）道路交通地图
（4）统计专题地图
专题图的制图方法
按分类码显示制图 按计算量测值显示制图 按整数属性值分色显示制图 按数值分类显示制图 分类统计显示
1、按分类码显示制图
专题图的制图方法
• 根据地物的分类码查询检索显示制图
2、按计算量测值显示制图
• 可根据地物的计算量测值显示制图(如人口密度、 建筑密度等)
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
定义：空间信息可视化是指运用地图学、 计算机图形学和图像处理技术，将地学信 息输入、处理、查询、分析以及预测的数 据及结果采用图形符号、图形、图像，并 结合图表、文字、表格、视频等可视化形 式显示并进行交互处理的理论、方法和技 术。
① 数字地图
主要类型：
□ 虚拟地图 □ 动态地图 □ 交互交融地图
第七部分 空间信息输出可视化
章节安排
7.1 GIS产品的输出系统 7.2 GIS产品的类型 7.3 空间可视化技术
7.1 GIS产品的输出系统
喷墨绘图仪 矢量绘图仪 高分辨率彩显 打印机
胶片输出仪 虚拟现实与仿真系统
产品输出软件系统
普通地图
专题地图
影像地图
解决方案
统计报表
三维数字模型或虚拟环境 决策方案
一、普通地图
分类：
□ 普通地图
• 静态显示 • 动态显示
□ 晕渲地图
特点：可提供布局合理、比例适当、负载 平衡、符号化明确、图例正确、易于出版 印刷等地图产品。
地图实例
晕渲图
线化图
二、专题地图
定义：按专题属性显示或某种专题应用的 多种类型专题类别地图。
专题地图
（1）房产地图
（2）分区地图
2、栅格地图
3、分类渐进色彩显示的地图
如污染程度、温度 分布等。
4、按光谱显示制图
四、统计报表
五、三维模型和虚拟环境
虚拟数字产品
□ 数字高程模型 □ 数字景观模型 □ 数字城市模型 □ 三维仿真地图 □ 数字管线模型
数字高程模型
数字景观模型
三维仿真地图
数字管线模型
数字城市模型