第九章GIS系统及其应用

第九章GIS系统及其应用9.1GIS产品的应用模式9.2GIS应用模型9.3GIS应用项目的工程设计和管理9.4国内外GIS产品简介9.5MapinfoProfessional简介9.6实验9.1GIS产品的应用模式一、GIS的应用模式1、面向部门内的GIS即专业GIS，传统意义上的GIS如ARCINFO、MGE2、面向部门间的GIS（EnterpriseGIS)3、桌面GIS二、GIS和应用系统的集成1、基于数据交换的简单集成共享数据库和数据文件用户界面用户界面GIS应用模型2、基于相同数据结构的集成共享数据库和数据文件公共用户界面GIS应用模型3、基于组件方式的集成多数据源GIS系统应用系统用户界面9.2GIS应用模型GIS的应用模型是GIS技术应用向深层次发展的主要内容。直接有专业人士确定。一、GIS的应用模型类型1、模型结构分类1）数学模型（理论模型）2）统计模型（经验模型）3）概念模型（逻辑模型）2、按数据类型看模型分类1）非空间数据结构模型2）空间数据结构模型3、从系统角度看模型分类1）系统提供的模型2）二次开发模型4、从研究对象的状态分类1）静态模型2）半静态模型3）动态模型二、GIS应用模型的构建1、GIS应用模型的构建途经1）GIS环境内的模型构建2）GIS外部的模型构建3）混合型的模型构建2、空间统计分析和应用模型模型类模型例目的变量分类模型聚类分析将客观事物划分成几个性质相对一致的部分以简化分析过程，易找到规律变量筛选模型因子分析分析哪些因素对研究的事物起主导作用评价模型综合评价模型根据决策者的评价标准，对客观事物评价因素间关系模型回归分析研究因素之间关系并进行定量描述预测规划模型线性规划确定客观事物的利用、调正和控制的方案目标规划动态规划动态仿真模型系统动力学模型确定客观事物的运动规律作为调正和控制的依据3、专家系统和应用模型专家系统（ExpertSystem)是模拟人类专家思维过程，将邻域专家的知识和经验以知识库的形式存入计算机，系统根据这些知识，对要求解的问题进行复杂推理，从而作出判断和决策，起到了邻域专家的作用。专家系统的基本结构用户用户接口知识获取知识库数据库推理机制解释模块将知识变为计算机使用的形式知识转换为一系列描述实体的规则将知识和用户信息结合，经推理形成结论将推理结论进行解释说明9.3GIS应用项目的工程设计和管理一个GIS应用项目是面向应用的系统，它与一般信息系统的不同点：1）综合性强，涉及多个学科；2）数据为空间数据；3）面向应用，以空间分析为主。GIS应用项目工程设计和管理总体上遵循软件工程的原则和要求。主要分如下步骤：需求分析系统分析系统设计系统实施系统运行维护软件的维护；数据的维护；硬件的维护；等。硬软件的调试；数据库的建立；应用管理系统开发；系统测试和联调；系统验收和鉴定；等。总体设计详细设计：子系统设计；数据库设计；功能模块设计；用户界面设计；等。可行性分析；成本效益分析；开发技术分析；进度分析；等。WhoWhatWhyWhere9.4国内外GIS产品简介一、国外GIS产品简介1、Arc/info系列产品1）公司（1000人，创建1982年）ESRI（EnvironmentSystemResearchInstitute)美国环境系统研究所80年代进入中国，是在国内最有影响的GIS开发商，其产品已成为GIS主流。2）产品系列Arc/infoUNIX、Arc/infoPC、Arcview。ArcGIS8.1(产品系列）2001年9月推出，包括：ArcGISDisktop（含Arc/info8.1、ArcEditor8.1、Arcview8.1及扩展模块如ArcGISSpatialAnalyst,ArcGIS3DAnalyst,ArcGISGeoststisticalAnalyst等）；ArcSDE空间数据管理引擎（数据管理的接口）；ArcIMS基于Internet的数据发布和应用产品。3）数据结构矢量为主，可实现矢栅转换；4）二次开发语言早期Arc/info的AML语言、Arcview的AVENUE语言；目前用通用开发语言通过Mapobject、Arcobject组件开发。4）支持的数据库Oracle,INFO、Informix,Sybase,Foxbase等5）文件格式Arc/infocoverage,Arcviewshap2、ERDASImagine系列产品1）公司ERDAS（功能强大的遥感分析处理软件）产品系列ERDAS8.4以后的8.5版在在2001年底公布。3）数据结构栅格4）二次开发语言。5）支持的数据库INFOOracle,Informix,Sybase,Foxbase,内部数据库等5）文件格式（同Arc/info配合）6)OSUNIXWINDOWS、WINDOWSNT3、Intergraph系列产品1）公司（10000人、创建1969年是交互式图形技术的）2）产品系列具有强大的专业功能模块，直接调用数据等。MGE专家级的GIS。92年将UNIX转向WINDOWS，95年WINDOWS占85%GeoMedia以数据库为中心的新型桌面GIS；GeoMediaWebMap网络GIS；GeoMediaObjects组件；3）数据结构矢量为主，可实现矢栅转换4）支持的数据库Oracle,Informix,Sybase,SQLServer、Foxbase,内部数据库等5）文件格式支持各种主流矢量和栅格文件格式如IntergraphMGEIntergraphMGSM、FRAMMEMapinfo，AutoCAD，ArcinfoCoverage、ArcviewShape4、Mapinfo系列产品1）公司Mapinfo是一个生产桌面GIS的公司，90年代进入中国，其产品已成为GIS主流。并与北大方正联合成为方正集团成员，称MapinfoChina2）产品系列主线产品Professional1986MapinfoV1.0;1990推出MapinfoV3.0;1995推出MapinfoV4.0、V5.0、V6.0、V6.5；Mapbasic二次开发语言；MapX功能强大的OCX控件,可嵌入到实际应用中，集成到VB，VC++，Delphi等语言中；Mapproserver，Mapxtreme是基于Internet的地图服务器;MapinfoSpatialWare是一个基于SQL进行查询和分析的空间信息管理系统。3）数据结构矢量为主4）支持的数据库Acess、MSExcel、Foxbase,内部数据库等5）文件格式AutoCAD(.dxf.dwg)、Intergraph(.DGN)、Arcviewshape等。5、几个扫描矢量化软件•Geoway数据加工套件北京吉威数源软件公司•TitanGISSCANIN东方泰坦•GeoScan武汉测绘科技大学二、国内GIS产品简介1、Mapgis中国地质大学MapCAD彩色地图出版系统MapGIS主线产品MapWebMapGIS的WEB解决方案2、Geostar武汉测绘科技大学桌面GIS向高校送100套软件包括五个模块：GeoStar主线产品GeoImagerRS处理模块GeoTIN三角网建模模块GeoGrid三维模块GeoMap二次开发控件另有GeoScan扫描矢量化、网络版等软件3、中科院地理信息产业发展中心SuperMapDeskproSuperMap组件SuperMapIS网络三、GIS产品质量评价1、GIS系统评价1)系统效率2)系统的可靠性3)系统的可扩展性4)系统的可移植性5)系统的效益2、GIS产品性能1）GIS的基本功能2）支持的OS和DBMS3）数据结构、地理坐标和数据集成的能力4）数据的获取方式、数据编辑和显示功能5）支持的数据格式6）系统的分析功能9.5MapinfoProfessional简介一、MapinfoProfessional的特点1、很强的可视化功能、SQL空间查询功能、制图功能：2、融入WINDOWS环境3、捆绑有全球定位系统4、具有扩展功能可支持Internet,3D分析功能二、MapinfoProfessional的数据和文件结构1、数据组织方式1)表文件.TAB(表结构).DAT表数据(或.DBF.XLS)森林分布图行政区图水系图林种分布图.TAB.DAT.ID.IND.MAP工作空间图层数据文件2)图文件3)图象文件.MAP图形对象文件.GIF(graphicsinterchangeformat).ID交叉引用文件(连接数据和对象).JPEG.IND索引文件(便于查询).PCX4)其它文件(.TXT.WKS.PRJ.WOR……).BMP(bitmap).MID用于表数据的转入转出格式;.TIEF.MIF用于图形数据的转入转出格式..BIL(SPOT卫星图象格式)三、Mapinfo的主要功能1、几个有关概念1)图层图层控制对话框可见、可编辑、可选择（不能编辑）、自动标记2)运算符数学运算符+-*/比较运算符===逻辑运算符andornot地理运算符contains;within;Intersect3)地理函数Area(obj,单位）;“sqkm”“sqmi”centroidx(obj),centroidy(obj);distance(x1,y1,x2,y2,单位）;“km”“mi”objectlen(obj,单位）;“km”“mi”perimeter(obj,单位）;“km”“mi”2、Mapinfo的输入与编辑功能通过移、加、删结点来完成编辑通过区域和折线的相互转换进行辅助编辑通过半自动跟踪解决公共边界的输入3、Mapinfo的查询功能1）SQL简单查询2）Mapinfo的地理函数与扩展SQL查询4、Mapinfo的专题图制作功能1）专题图制作2）专题图注记5、Mapinfo的地理分析功能1）基于地理函数的空间查询2）缓冲区分析10.5实验