第二章 GIS及应用案例介绍(1)

-1-第二章GIS及应用案例介绍-2-目录页CONTENTSPAGE目录页GIS介绍1应用案例介绍2-3-一、GIS介绍•GIS是什么•GIS的结构组成•GIS功能•GIS发展历程•GIS主要平台介绍•GIS的研究热点•GIS与其他学科的关系-4-4（一）GIS是什么GIS介绍一地理信息系统(GIS)是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。在严格的意义上，是能进行空间数据的采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的计算机信息系统。信息系统非空间信息系统专题地理信息系统非地理信息系统管理信息系统综合地理信息系统CAD/CAM空间信息系统地籍GIS交通GIS资源与环境GIS规划与管理GIS数据模型矢量GIS栅格GIS矢-栅GIS研究范围全球GIS区域GIS研究内容Office/Oracle-5-5（二）GIS发展历程（国外）GIS介绍一-6-6•1980年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个地理信息系统研究室•第七个五年计划开始，正式列入国家科技攻关计划•执行地理信息系统和遥感联合科技攻关计划，强调地理信息系统的实用化、集成化和工程化•推进国产软件系统的实用化、遥感和地理信息系统技术一体化•在经济相对发达、技术力量比较雄厚、用户需求更为急迫的地区和城市首先实用化。1980’1990’（二）GIS发展历程（国内）GIS介绍一•正全面与世界接轨。•应用广泛化——各行各业开展GIS应用•网络化——与互联网紧密结合，实现傻瓜式操作。如：电子地图等。21世纪-7-7（三）GIS的结构组成GIS介绍一一个完整的GIS系统主要由五个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）、分析方法和人员五部分构成。系统软件系统硬件空间数据-8-8（三）GIS的结构组成GIS介绍一（1）计算机硬件系统:I/O、Mem、Server、NetworkInternetIntranet输入设备专用设备常规设备GPS全数字摄影测量工作站解析和数字摄影测量仪器遥感与遥感图象处理系统全站仪扫描仪数字化仪键盘、鼠标处理设备工作站服务器硬盘阵列存储设备活动硬盘光盘机磁带机输出设备绘图仪终端打印机-9-9（三）GIS的结构组成GIS介绍一（2）计算机软件系统:OS、基础软件、专业软件操作系统（系统调用、设备运行、网络等）系统库（编程语言、数学库等）标准软件（图形、数据库等）GIS基本功能软件GIS应用软件用户界面GIS软件基础软件系统软件GIS-10-10（三）GIS的结构组成GIS介绍一（3）空间数据：表信息数据、矢量数据、栅格数据表信息-11-11（三）GIS的结构组成GIS介绍一（4）分析方法：空间分析、数据分析、数据管理等-12-12（三）GIS的结构组成GIS介绍一（5）人员：系统开发（专业人员）、管理（专业人员）、使用（专业人员和用户）日常应用GIS平台维护者数据管理者系统开发者政府决策专业应用-13-13（四）GIS的功能实现GIS介绍一缓冲区分析叠加分析空间查询网络分析地形分析。。。-14-14（四）GIS的功能GIS介绍一位置（Locations）条件（Conditions）趋势（Trends）模式（Patterns）模型（Models）数据管理（Data）制图（Mapping）空间分析（Analysis）-15-15（四）GIS的功能GIS介绍一（1）位置（Locations）空间查询和属性查询-16-16（四）GIS的功能GIS介绍一（2）条件（Conditions）满足给定条件的地理对象分布属性查位置例：客户分布-17-17（四）GIS的功能GIS介绍一（3）趋势（Trends）地理对象随时间的变化例：人口变化趋势-18-18（四）GIS的功能GIS介绍一（4）模式（Patterns）空间对象的分布模式问题、揭示空间对象的空间关系例：商业服务竞争、城市发展模式、人口分布模式-19-19（四）GIS的功能GIS介绍一5）模型（Models）基于模型的解决问题方案例：公园选址-20-20（四）GIS的功能GIS介绍一6）制图制作数字地图-21-21（五）GIS的研究热点GIS介绍一1、海量空间数据组织与管理2、3S集成3、网格GIS4、时态GIS研究5、三维GIS的研究6、GIS服务7、GIS应用模型-22-22（六）GIS与其他学科的关系GIS介绍一地理学GIS遥感技术摄影测量学数学和统计学制图技术计算机科学专家系统计算机图形学计算机辅助设计数据库技术软件工程-23-23（六）GIS与其他学科的关系GIS介绍一1、GIS与地图学–GIS是以地图数据库（主要来自地图）为基础–最终产品之一也是地图–GIS是地图学理论、方法与功能的延伸•地图学强调图形信息传输•GIS则强调空间数据处理与分析-24-24（六）GIS与其他学科的关系GIS介绍一2、GIS与一般事务数据库–数据库技术具有很好的管理,分析和处理数据的功能–数据库技术是GIS的主要支撑技术之一–GIS属性数据库部分相当于一般数据库–GIS数据库比一般数据库结构要复杂得多-25-25（六）GIS与其他学科的关系GIS介绍一3、GIS与计算机地图制图–计算机地图制图系统强调的是图形表示–GIS既注重实体的空间分布又强调它们的显示方法,可综合图形和属性的数据进行深层次的空间分析–数字地图是GIS的数据源，也是GIS表达形式-26-26（六）GIS与其他学科的关系GIS介绍一4、GIS与数学–数学为GIS提供了理论基础（如几何学、统计学、拓扑学等）–GIS为数学提供了新的分析与表达方法-27-27（六）GIS与其他学科的关系GIS介绍一5、GIS与测绘学–测绘学为GIS提供了理论基础（如投影、平差等）–测绘学为GIS提供了空间位置信息–GIS为测绘学提供了新的空间分析和表达方法-28-28（六）GIS与其他学科的关系GIS介绍一6、GIS与RS–RS为GIS提供重要的数据源–GIS为RS提供了新的空间分析和表达方法-29-29（六）GIS与其他学科的关系GIS介绍一共同点:•都有空间坐标•都能把目标和参考系统联系起来•都能描述图形数据的拓扑关系•都能处理非图形属性数据7、GIS与计算机辅助设计(CAD)区别:CAD处理的多为规则几何图形及其组合;它的图形功能尤其是三维图形功能极强;属性库功能相对要弱;采用的一般是几何坐标系GIS处理的多为自然目标，因而图形处理的难度大;GIS的属性库内容结构复杂，功能强大;图形属性的相互作用十分频繁，且多具有专业化特征;GIS采用的多是大地坐标，必须有较强的多层次空间叠置分析功能;GIS的数据量大，数据输入方式多样化;所用的数据分析方法具有专业化特征–目前,GIS与CAD仍有不同的侧重和特长,但它们主流技术之间的融合仍在不断扩展之中-30-30国内（主要由高校和科研院所开发）：MapGIS（地质大学）、Geo-Union（北大）、GeoStar（武汉大学）、CityStar（北大）、SuperMap（地理所）、GeoBeans（遥感所）……国外（公司）：ArcGIS、MapInfo、AutoDesk、SmallWorld、Intergarph……（七）GIS主要平台介绍GIS介绍一-31-二、GIS应用案例介绍•城市规划•商业网点规划-32-32城市规划涉及的因素非常多,比如开发新城要征用土地,改建旧城要拆迁安置,同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中,如果不注意各工程项目之间的协调,就可能造成混乱,而采用GIS对各种信息进行管理,并基于此进行分析和辅助决策,可以有效地防止这种混乱的局面的出现。（一）城市规划GIS应用案例介绍二-33-33GIS空间分析与规划决策：城市规划中很多问题都与空间问题有关，比如城市建设用地的适宜性评价，城市用地发展方向分析，城市内部各种功能性用地布局，某个项目或设施的选址（如垃圾处理厂、发电厂等）。这类问题往往需要对土地用途进行评价、分析，确定最佳方案。（一）城市规划GIS应用案例介绍二-34-34（一）城市规划GIS应用案例介绍二数字航摄、遥感影像服务：在城市规划动态监管、城市测绘更新；风景区现状及周边环境的监测与管理，旅游区的发展与规划；通过历史影像和现状影像信息的对比、测量与分析，监控大气、绿地、水系和生态环境等污染情况。2000年11月20日2013年11月23日-35-35（一）城市规划GIS应用案例介绍二空间信息可视化与景观仿真：空间信息可视化是当前城市规划的研究热点，GIS可实现快速三维建模、规划信息查询、多方案比较、建筑体量调整、日照分析、通视分析、立面分析、三维测量、规划指标自动计算等多项专业规划管理功能，系统还提供多种三维仿真特效，利用三维虚拟现实技术更直观准确的表达规划效果。-36-36规划方案对比：可以根据不同的设计方案在窗口中显示出来，以达到不同方案的对比，以便决策者快速地定夺方案。该功能减少了建筑单位的投资风险，为各规划局提供了效率奇高的管理工具。（一）城市规划GIS应用案例介绍二-37-37（一）城市规划GIS应用案例介绍二规划管理信息业务服务：GIS能实现城市规划日常业务包括规划编制成果的管理、建设申请审批、规划实施的监督检查、内部业务档案管理、对外信息服务等。-38-38（二）商业网点规划——以天河区M记选址为例GIS应用案例介绍二GIS在商业网点选址中可将人口、客流、交通、市场竞争等与地理位置密切相关的商业数据，通过图形、图表等方式将相关商业数据的统计分析结果输出给用户，以满足商业企业选址决策人员对空间信息的要求。1、数据准备：-39-39GIS应用案例介绍二人口交通竞争者照片（二）商业网点规划——以天河区M记选址为例-40-40GIS应用案例介绍二2、GIS分析：叠加分析：对人口、交通、竞争者等要素进行叠加，以产生新复合要素缓冲区分析：分析人口、交通、竞争者等要素的影响范围或服务范围人口交通竞争者影像高程真实世界叠加分析缓冲区分析（二）商业网点规划——以天河区M记选址为例-41-41GIS应用案例介绍二（二）商业网点规划——以天河区M记选址为例竞争者1000米缓冲区分析（蓝圈），可大致得出竞争空白区（红色线）。-42-42GIS应用案例介绍二（二）商业网点规划——以天河区M记选址为例主干道500米缓冲区（蓝色线）分析，通过与主干道路缓冲区分析进行叠加，可得出适合选址位置（黑色线）。-43-43GIS应用案例介绍二得出适合选址位置（黑色线）可再与人口数据（蓝色）叠加，得出最终选址方案。（二）商业网点规划——以天河区M记选址为例-44-谢谢！