地理信息系统概论---全套PPT教学课件

地理信息系统
Geographic Information System
第1章 绪论
1.1 地理信息系统的概念 1.2 地理信息系统的组成 1.3 地理信息系统的功能和应用 1.4 地理信息系统的发展
1.1 地理信息系统的概念
一、公园选址辅助决策 二、数据与信息 三、地理信息与地学信息 四、信息系统与地理信息系统
(三) GIS与其它系统的区别和联系
从操作、管理的信息种类的不同，信息系
统又可分为企业、事业管理信息系统、财 务管理信息系统等一般管理信息系统 (Management Information System,MIS)和 空间信息系统(Spatial Information System,SIS)。空间信息系统采集、管理和 分析的对象是空间信息，而地理信息系统 就是一种十分重要的空间信息系统。
第1章 绪论
1.1 地理信息系统的概念 1.2 地理信息系统的组成 1.3 地理信息系统的功能和应用 1.4 地理信息系统的发展
1.3 地理信息系统的功能和应用
由计算机技术与空间数据相结合而产生的GIS这 一高新技术，包含了处理信息的各种高级功能， 但是它的基本功能是数据的采集、管理、处理、 分析和输出。GIS依托这些基本功能，通过利用 空间分析技术、模型分析技术、网络技术、数 据库和数据集成技术、二次开发环境等，演绎 出丰富多彩的系统应用功能，被广泛地应用于 资源管理、区域规划等领域，满足用户的广泛 需求。
GIS为用户提供了许多用于地理数据表现的工 具，其形式既可以是计算机屏幕显示，也可 以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件。
数据显示与输出
二、主要应用领域
由于GIS具有许多功能和优点，目前被广 泛地应用资源管理、区域和城乡规划、 灾害监测和环境评估等各领域.

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。

李德仁院士
陈述彭院士
（1939- ）
（1920-2008）
科学院院士 1991
科学院院士 1980
工程院院士 19貌一新，电子显微镜的诞生，把 生物学研究引向了深入。只要将遥感及其应用与地学研究结合起来， 才能使地学研究的面貌焕然一新，才能把地学研究不断引向深入----
▪90年代，我国GIS发展阶段：
沿海，沿江经济开发区的发展土地的有偿使用和外资的引进，急需 GIS为之服务，这也推动GIS在我国的全面发展。
▪96年以来，是我国GIS产业化阶段。
我国经济信息化的基础设施和重大信息工程已纳入国家计划，一批 国家级和地方级的GIS相继建立并投入运行，并进入了产业化运行 ，一批综合运用“3S”技术的重点项目已实施，并在自然灾害监测 和图土资源调查中发挥效益，具有我国自主版权的GIS基础软件的 研制逐步进入了产业化轨道。
▪ 存储设备 (Mass storage) • Hard disks, Tape (4mm, 8mm 8GBs), CD –ROM(640MB)/DVD • Flash disks/cards, USB HD
▪ 输入设备 • Keyboard, Scanner, Digitizer, Camera, Voice recognition • GPS, stereo plotter, remote sensing sensors
▪ 输出设备 • Graphics monitors (graphics cards) • Printers (dot matrix/Laser/Inkjet): dpi ? • Plotter (Drum/Flatbed)
▪ 通讯/网络设备 • WAN/LAN/High-Speed Network/Cable • From the first level(10MB/s), to the second(100MB/s), to the third(1GB/s), and beyond.

领域。
添加标题
数据表达方式不 同：遥感技术主 要通过图像形式 表达数据，而地 理信息系统则通 过地图形式表达 数据，并可以进 行三维可视化。
添加标题
遥感与地理信息系统的融合
地理信息系统对遥感数据进 行处理和分析
遥感与地理信息系统的交互 作用
遥感技术为地理信息系统提 供数据源
遥感与地理信息系统的融合 应用
01 遥感技术概述
遥感技术的定义与原理
遥感技术的定义：遥感技术是一种利用电磁波探测目标，通过接收反射和辐射的电磁波信号，提取、处理和应用有关 目标的信息的科学技术。
遥感技术的原理：遥感技术利用各种传感器对地球表面各个区域的电磁波信号进行探测和接收，通过对这些信号的处 理和分析，提取出有关目标的信息。传感器包括红外线、可见光、紫外线、微波等不同类型，可以获取不同波段的电 磁波信号。
04
遥感技术在地信系统中 的应用
遥感影像获取与处理
遥感影像获取方式：卫星、飞机、无人机等 遥感影像处理技术：辐射定标、大气校正、几何校正等 遥感影像融合方法：多光谱融合、全色融合等 遥感影像解译与分析：目视解译、计算机解译等
遥感影像解译与分析
遥感影像解译的方法与技巧
遥感影像解译的基本概念
遥感影像分析的内容与步骤
城市规划与管理：城市扩 张监测、交通流量分析和 公共设施规划
环境保护与治理：环境污 染监测、生态保护和治理 项目评估
02 地理信息系统概述
地理信息系统的定义与原理
● 定义：地理信息系统（GIS）是一种基于计算机技术的空间信息系统，它能够采集、存储、管理、分析和显 示各种地理信息数据。
● 原理：GIS通过地理坐标系统来组织和表达空间数据，利用空间分析方法对数据进行处理和分析，从而实现 对地理环境的模拟和预测。

城市规划：利用GIS进行城市规划， 提高城市规划的科学性和准确性
交通管理：利用GIS进行交通管理， 提高交通管理的效率和准确性
环境监测：利用GIS进行环境监测， 提高环境监测的准确性和实时性
灾害预警：利用GIS进行灾害预警， 提高灾害预警的准确性和实时性
农业管理：利用GIS进行农业管理， 提高农业管理的科学性和准确性
空间数据采集： 通过遥感、
GPS、地形测 量等手段获取
地理信息
数据预处理： 对采集到的数 据进行清洗、 转换、整合等
操作
数据存储与管 理：将处理后 的数据存储在 数据库中，便 于查询和分析
数据分析与可 视化：利用 GIS软件对数
据进行分析， 并生成可视化 图表，便于理
解和决策
空间查询与分析
空间查询：根据空 间位置、属性等条 件进行查询
案例分析：结合具体案例，分析GIS技术在资源调查、开发、利用方面的应用效果和价值
交通管理与物流配送
地理信息系统在交通管理中用于实时监控、路线规划和调度。
GIS支持物流配送优化，提高运输效率并降低成本。
通过GIS定位和数据分析，实现精准配送和智能物流。 GIS在交通管理与物流配送中的应用，提高了行业的运营效率和客户 服务水平。
旅游规划：利用GIS进行旅游规划， 提高旅游规划的科学性和准确性
感谢观看
汇报人：
GIS可以处理和 分析空间数据， 如地图、遥感图 像、地形数据等。
GIS广泛应用于 城市规划、交通 管理、环境监测、 资源管理等领域。
GIS的核心技术 包括空间数据管 理、空间分析、 空间查询和空间 可视化。
地理信息系统的组成
数据源：包括地图、遥感影像、地形图等 数据处理：包括数据采集、数据转换、数据存储等 数据分析：包括空间分析、属性分析、时间分析等 数据展示：包括地图显示、图表显示、报告生成等

地理空间数据
定位 拓扑关系
属性
系统开发、管理和使用人员
信息管 理
管理
咨询 数据整理
三 . 地理信息系统的功能简介
基本功能 • 数据采集与编辑 • 数据存储与管理 • 数据处理和变换 • 查询与空间分析 • 产品制作与显示 • 二次开发和编程
应用功能
一、基本功能
1、数据采集与编辑
地理信息系统的数据 通常抽象为不同的专题或 层，如图。数据采集与编 辑功能就是保证各层实体 的地物要素按顺序转化为x 、y坐标及对应的代码输入 到计算机中。
身；除此之外，还有描述地理实体的文字 、数字、地图和影像等符号信息载体；以 及纸质、磁带、光盘等物理介质载体。
磁带：信息物理载体
三、信息系统与地理信息系统
1、信息系统
信息系统（Information System）是具有
采集、处理、管理和分析数据能力的系统，它 能为单一的或有组织的决策过程提供各种有用 信息。
国家重点实验室培育 基地——甘肃省干旱 生境作物学重点实验 室：北纬 N36°05′24.09″ 东经 E103°41′56.49″ 海拔
1527.44米
信息的特征： 客观性 适用性 可传输性 共享性
信息借助数据中 心、交换中心、 信息网络传输、 交换与共享
信息与数据的关系：
（1）信息来源于数据，是数据的 内容和解释。
(2)数据重构。指对数据从一种几何形态转换为另 一种几何形态，包括数据拼接、数据截取、数据 压缩、结构转换等；
(3)数据抽取。指对数据从全集合到子集的条件提 取，包括类型选择、窗口提取、布尔提取和空间 内差等。
4、查询与空间分析 主要方法：
拓扑叠合 缓冲区建立 数字地形分析 空间集合分析