地理信息技術(shù)應(yīng)用10課件

1、第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用第1頁(yè)，共60頁(yè)。3S技術(shù)地理信息系統(tǒng)GIS（Geographical Information System）遙感RS （Remote Sensor）全球定位系統(tǒng)GPS（Global Positioning System）第2頁(yè)，共60頁(yè)。一、地理信息系統(tǒng)（GIS）地理信息系統(tǒng)與一般信息系統(tǒng)的區(qū)別？空間信息 是一種以采集、存儲(chǔ)、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第3頁(yè)，共60頁(yè)。A. 近50年來(lái)，世界糧食總產(chǎn)量與人均產(chǎn)量變化趨勢(shì)分析B. 近10年來(lái)，上海市區(qū)人口分布變化特征與城市建設(shè)相關(guān)性分析C. 浙江省西部地區(qū)土地利用狀況與農(nóng)業(yè)

2、結(jié)構(gòu)變化特征分析D. 上海市浦東新區(qū)內(nèi)環(huán)線主要道路交叉點(diǎn)交通流量狀況通報(bào)及優(yōu)化公交線網(wǎng)、站點(diǎn)分布的方案設(shè)計(jì)下列課題中，不能應(yīng)用GIS進(jìn)行研究的有( )A第4頁(yè)，共60頁(yè)。解析：要注意“GIS所采集的信息是按地理空間分布特征，來(lái)反映地理實(shí)體結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的”，而A選項(xiàng)中世界糧食總產(chǎn)量與人均產(chǎn)量變化。不是地理空間分布特征。因此不能應(yīng)用GIS進(jìn)行研究。第5頁(yè)，共60頁(yè)。GIS與地圖最基本的差異是( )A. GIS用點(diǎn)、線、面來(lái)表示地物的空間 特征和屬性B. GIS用符號(hào)表示地物的屬性C. GIS用色彩表示地物的差異D. GIS用數(shù)值表示地物的空間數(shù)據(jù)D第6頁(yè)，共60頁(yè)。地理信息系統(tǒng)比地圖優(yōu)越的功

3、能有( )不僅有平面信息，還有三維立體的信息有很便捷的檢索功能和大容量的信息庫(kù)可以隨時(shí)進(jìn)行信息的切換、縮放、補(bǔ)充測(cè)算等，獲得更新的信息不僅有空間數(shù)據(jù)信息，還有景觀照片和動(dòng)態(tài)的影像信息A. B. C. D. D第7頁(yè)，共60頁(yè)。地理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)： 采用“分層”技術(shù)，即將地圖中的不同要素，存儲(chǔ)在不同的“層”中。將不同的“層”要素進(jìn)行重疊，就形成不同主題的地圖。第8頁(yè)，共60頁(yè)。第9頁(yè)，共60頁(yè)。GIS中，不同類型的地理空間信息儲(chǔ)存在不同的圖層上。疊加不同的圖層可以分析不同要素間的相互關(guān)系。 (1)城市交通圖層與城市人口分布圖層的疊加，可A為商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)選址 B分析建筑設(shè)計(jì)的合理性C計(jì)算城市水域面積 D估

4、算工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(2)對(duì)1985年與2000年城市土地利用圖層進(jìn)行分析，能夠A計(jì)算交通流量的變化 B預(yù)測(cè)洪澇災(zāi)害的發(fā)生C了解城市地域結(jié)構(gòu)變化 D預(yù)測(cè)城市降水變化趨勢(shì)AC第10頁(yè)，共60頁(yè)。下列四圖，是同學(xué)們?yōu)榧亦l(xiāng)所作的自然、社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的資料分析圖，其中適宜用GIS數(shù)據(jù)庫(kù)軟件制作的是同學(xué)們擬分析家鄉(xiāng)人口分布與自然條件的關(guān)系，在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，須調(diào)用的專題圖層有下列中的（ ）地形圖層 土壤圖層 氣候圖層 人口圖層 商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)圖層 農(nóng)業(yè)圖層 工業(yè)圖層 城市圖層 交通圖層A B CD（ ）CA第11頁(yè)，共60頁(yè)。 GIS可以方便地查詢地物的位置、地物的相關(guān)屬性。也可以用地物屬性來(lái)查詢地物位置。輸入起點(diǎn)

5、和終點(diǎn)北京西站鳥(niǎo)巢GIS的功能第12頁(yè)，共60頁(yè)。GIS可以解決的問(wèn)題：與位置、分布有關(guān)的問(wèn)題第13頁(yè)，共60頁(yè)。我們利用GIS，除了像上面所列舉的尋找道路以外，我們還能利用它做些什么呢？GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能第14頁(yè)，共60頁(yè)。地理信息系統(tǒng)可以解決許多問(wèn)題，歸納如下：解決問(wèn)題舉例地物的位置、分布等基本問(wèn)題地理查詢最近的交通銀行在哪里警車的分布趨勢(shì)分析人口增長(zhǎng)趨勢(shì)城市發(fā)展趨勢(shì)模式問(wèn)題人口擴(kuò)散模式商業(yè)選圵模式路徑分析模式模擬問(wèn)題模擬災(zāi)害發(fā)生時(shí)災(zāi)民撤退模擬在型工程可能帶來(lái)的影響第15頁(yè)，共60頁(yè)。如果將GIS用來(lái)監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)，可以( )DA. 用來(lái)

6、分析、判斷引起火災(zāi)的原因B. 預(yù)測(cè)森林火災(zāi)的發(fā)生地點(diǎn)C. 預(yù)測(cè)森林火災(zāi)后所造成的后果D. 及時(shí)知道火災(zāi)地點(diǎn)、范圍、分析火勢(shì) 蔓延方向，制定滅火方案第16頁(yè)，共60頁(yè)。有的漁民已經(jīng)利用GIS技術(shù)來(lái)尋找魚(yú)群，如果普遍引用這技術(shù)( )BA. 可以使?jié)O獲量持續(xù)增長(zhǎng)B. 可能導(dǎo)致過(guò)度捕撈，使?jié)O業(yè)資源枯竭C. 絕對(duì)會(huì)增加漁業(yè)的生產(chǎn)成本D. 會(huì)促進(jìn)漁業(yè)生產(chǎn)，加大對(duì)漁業(yè)資源的 開(kāi)發(fā)利用，提高漁民的生活水平第17頁(yè)，共60頁(yè)。第18頁(yè)，共60頁(yè)。第19頁(yè)，共60頁(yè)。第20頁(yè)，共60頁(yè)。利用一定的技術(shù)裝備，在航空器或航天器上 ，在不與探測(cè)目標(biāo)接觸情況下,記錄目標(biāo)物對(duì)電磁波的輻射、反射、散射等信息。并通過(guò)分析，揭示

7、目標(biāo)物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測(cè)技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：探測(cè)范圍大、獲取資料快，受地面條件限制少，成本低、效益大等二、遙感 (R S) “千里眼”通俗地說(shuō)，遙感，就是遙遠(yuǎn)的感知。第21頁(yè)，共60頁(yè)。地物反射波譜特征地物判讀的基本依據(jù) 不同地物在同一波段反射率不同，同一地物在不同波段反射率也不同，由此導(dǎo)致其波譜特征不同，根據(jù)地物波譜曲線就可以區(qū)分和識(shí)別地表物體。第22頁(yè)，共60頁(yè)。(1)紅砂巖具有高反射率的波段是()A紅外線BX光C可見(jiàn)光 D紫外線(2)在近紅外線波段反射率變化最大的是()A泥漿 B草地C紅砂巖 D松林(3)圖中顯示出直接利用遙感的工作是()A判斷水域狀況 B預(yù)測(cè)植被類型C估算地物面積

8、D判斷土地利用類型下圖顯示了松林、草地、紅砂巖和泥漿的反射波譜曲線，讀圖回答CBD第23頁(yè)，共60頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)類型運(yùn)載工具電磁波的波譜范圍應(yīng)用領(lǐng)域或?qū)ｎ}環(huán)境遙感、大氣遙感、資源遙感、海洋遙感、地質(zhì)遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感傳感器的工作特點(diǎn)航天遙感、航空遙感、近地遙感紫外遙感、可見(jiàn)光遙感、紅外遙感微波遙感、多譜段遙感主動(dòng)式、被動(dòng)式類型第24頁(yè)，共60頁(yè)。航天遙感航空遙感近地遙感遙感類型（按照不同的平臺(tái)分類）第25頁(yè)，共60頁(yè)。類型概念優(yōu)點(diǎn)航天遙感利用位于大氣層外的衛(wèi)星、航天飛機(jī)、宇宙飛船、航天空間站等攜帶遙感儀器的遙感覆蓋范圍大，不受領(lǐng)空限制，可進(jìn)行定期、重復(fù)觀測(cè)航空遙感利用大氣層內(nèi)各種飛行器攜帶遙感

9、儀器的遙感。機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，可以根據(jù)研究主題選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅?、適當(dāng)?shù)娘w行高度和飛行區(qū)域近地遙感利用三角架、遙感塔、遙感車(船)、建筑物的頂部等在距地面高度幾十米以內(nèi)的遙感用于城市遙感、海面污染監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)等中、高分辨率的遙感活動(dòng)第26頁(yè)，共60頁(yè)。遙感技術(shù)的應(yīng)用遙感與資源普查應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容礦產(chǎn)資源生物資源蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的地方有許多是地質(zhì)斷裂或環(huán)形構(gòu)造帶，較容易借助遙感技術(shù)“發(fā)現(xiàn)”礦產(chǎn)。通過(guò)遙感圖像解譯或圖像處理技術(shù)，提取植被的分布、類型、結(jié)構(gòu)、健康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)勘探礦產(chǎn)資源、調(diào)查生物資源、水資源等是遙感技術(shù)在資源普查中的重要應(yīng)用領(lǐng)域。第27頁(yè)，共60頁(yè)?；顒?dòng)遙感為植物健康狀況把脈1、在衛(wèi)星圖像上

10、，怎樣通過(guò)顏色差異判定植物的生長(zhǎng)狀況？2、根據(jù)植物健康狀況在發(fā)射波譜中變化的原理，遙感還可以應(yīng)用到哪些領(lǐng)域？ 健康的植物被往往呈鮮紅色，長(zhǎng)勢(shì)比較弱的植被顏色比較淺，由此可判定植物的生長(zhǎng)狀況。 不同的地物和地物的不同狀況，有不同的反射率，根據(jù)這個(gè)原理，可以利用遙感的工作有水體污染、分析城市大氣污染、監(jiān)測(cè)災(zāi)害、普查資源等。第28頁(yè)，共60頁(yè)。 在遙感技術(shù)中，可以根據(jù)植物的反射波譜特征判斷植物的生長(zhǎng)狀況。讀圖回答下列問(wèn)題。第29頁(yè)，共60頁(yè)。1. 圖中，重度病害植物反射率明顯區(qū)別于健康植物反射率的波段是 紅外線 X 光 可見(jiàn)光 紫外線 A B C D D2. 根據(jù)圖中的原理，可用遙感技術(shù)直接( )

11、劃分植物類型 判讀植物生長(zhǎng)的土壤類型 監(jiān)測(cè)樹(shù)木的生長(zhǎng)狀況 估計(jì)糧食作物的產(chǎn)量 A B C D C第30頁(yè)，共60頁(yè)。3. 不同的地物和地物的不同狀況也有不同的反射率，根據(jù)這個(gè)原理，可以利用遙感的工作有( ) 判斷水體污染 判斷人口分布 分析城市大氣污染 估算工業(yè)生產(chǎn)總值 A B C D D第31頁(yè)，共60頁(yè)。好中差一些國(guó)家利用資源衛(wèi)星進(jìn)行農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、作物長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量監(jiān)測(cè)。美國(guó)利用資源衛(wèi)星估測(cè)自己小麥的同時(shí)還對(duì)其他國(guó)家的小麥產(chǎn)量進(jìn)行估測(cè)，從而獲得商業(yè)秘密。根據(jù)所得數(shù)據(jù)制定生產(chǎn)布局，儲(chǔ)運(yùn)、加工等計(jì)劃，確定對(duì)外貿(mào)易策略，由此每年可以獲利數(shù)億美元。第32頁(yè)，共60頁(yè)。遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)包括荒漠化、土壤

12、鹽堿化、海上冰山漂流、海洋生態(tài)、全球氣候變化及其影響、植被變化、水體污染、大氣污染等。包括旱情、水災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林病蟲(chóng)害、森林火災(zāi)等。A、環(huán)境監(jiān)測(cè)：B、災(zāi)害監(jiān)測(cè)：第33頁(yè)，共60頁(yè)。1998年5月21日14時(shí)1998年8月22日15時(shí)遙感與洪澇災(zāi)害監(jiān)測(cè)紅色表示洪水新淹沒(méi)的范圍第34頁(yè)，共60頁(yè)。珠江三角洲地區(qū)氣象衛(wèi)星汛情圖像（1997年8月19日14時(shí)06分）第35頁(yè)，共60頁(yè)。黃河三角洲的面積在擴(kuò)大,主要是泥沙沉積作用造成的;植被覆蓋區(qū)的范圍增加,是由于植樹(shù)造林產(chǎn)生的;黃河水的泥沙增多,原因是水土流失的加劇;居住區(qū)和水產(chǎn)業(yè)建筑區(qū)的面積增加。 P93活動(dòng)第36頁(yè)，共60頁(yè)。這張遙感

13、圖反映出了什么呢？城市熱島檢測(cè)世界各地城市的分布第37頁(yè)，共60頁(yè)。一、全球定位系統(tǒng)（GPS） 具有海陸空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。通俗地說(shuō)：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)第38頁(yè)，共60頁(yè)。 全球定位系統(tǒng)是美國(guó)從本世紀(jì)70年代開(kāi)始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。目前的全球覆蓋率為98%。 在美國(guó),GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅”飛船登月,航天飛機(jī)升空,共同位列為20世紀(jì)“三大航天工程” 它能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量“四度”：經(jīng)度、緯度、 高度、速度。

14、第39頁(yè)，共60頁(yè)。 組成：包括三大部分 空間部分、地面控制部分、用戶設(shè)備部分第40頁(yè)，共60頁(yè)。三邊測(cè)量術(shù)原理第41頁(yè)，共60頁(yè)。GPS工作原理示意圖第42頁(yè)，共60頁(yè)。 導(dǎo)航、授時(shí)和測(cè)距全球定位系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個(gè)軌道平面上繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，接收并傳遞信息。如果要確定一個(gè)人（或船只、車輛、飛機(jī)等）所處的位置，使用的衛(wèi)星不能少于（ ） A、一顆B、兩顆 C、三顆D、六顆C第43頁(yè)，共60頁(yè)?？臻g部分任何時(shí)候、任何地點(diǎn)能同時(shí)接收4顆衛(wèi)星的信號(hào)。第44頁(yè)，共60頁(yè)。用手持機(jī)定位，必須確保能夠同時(shí)接收到的衛(wèi)星數(shù)不少于顆，且地形等因素不會(huì)影響接收信號(hào)，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？ 這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。

15、當(dāng)能夠收到顆及其以上衛(wèi)星的信號(hào)時(shí)，它能計(jì)算出運(yùn)動(dòng)物體的三維坐標(biāo)：經(jīng)度、緯度、高度，若只能收到顆衛(wèi)星的信號(hào)，它能計(jì)算出靜止物體二維坐標(biāo)：經(jīng)度和緯度。在測(cè)各航點(diǎn)經(jīng)、緯度以及海拔高度的時(shí)候一定要保證收到顆以上衛(wèi)星的信號(hào)，同時(shí)盡可能選擇在相對(duì)空曠的場(chǎng)所，接收機(jī)旁邊最好不要有玻璃反射物，并且要遠(yuǎn)離高大建筑物。第45頁(yè)，共60頁(yè)。特點(diǎn)全球性、全能性（陸地、海洋、航空、航天）、全天候（不受天氣的影響）、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性（能提供連續(xù)、實(shí)時(shí)的三維位置、速度和精密時(shí)間）、高精度、自動(dòng)測(cè)量 用途（1）定位:我現(xiàn)在在哪里？（2）導(dǎo)航:我要去哪里？如何去？ （3）跟蹤:跟蹤-監(jiān)視人或物體的運(yùn)動(dòng)。（4）定時(shí):提供精確的時(shí)間

16、。它能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量“四度”：經(jīng)度、緯度、高度、速度 第46頁(yè)，共60頁(yè)。利用GPS進(jìn)行大壩變形監(jiān)測(cè)第47頁(yè)，共60頁(yè)。信息接收信息發(fā)射應(yīng)用領(lǐng)域通過(guò)車載GPS可以在屏幕上及時(shí)查看車輛所在的經(jīng)緯度、運(yùn)行軌跡、速度、行進(jìn)方向車載電臺(tái)把定位信息發(fā)給監(jiān)控中心，在電子地圖上顯示出來(lái)，可對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)度指揮城市公共汽車調(diào)度管理，旅游區(qū)車輛報(bào)警與調(diào)度，海關(guān)、公安、海防等部門(mén)對(duì)車輛的調(diào)度與監(jiān)控車載GPS的功用使裝有GPS的出租車配備合理，能最大程度的滿足乘客的要求，從而減少了空載率，降低能源消耗，節(jié)省運(yùn)行成本，并使行車、乘車安全系數(shù)大大提高。第48頁(yè)，共60頁(yè)。第49頁(yè)，共60頁(yè)。當(dāng)奔馳的車輛行駛在車流熙攘的高速公

17、路上時(shí)，司機(jī)啟動(dòng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，就可悠然自得地讀書(shū)看報(bào)。車輛能自動(dòng)與前車保持距離，自動(dòng)剎車或超車，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠精確到厘米。在不打攪車內(nèi)乘客讀書(shū)看報(bào)的情況下，它能自動(dòng)選擇一條能避免堵塞的道路前進(jìn)。到達(dá)目的地后它會(huì)自動(dòng)報(bào)告：“您已到達(dá)?！边@些聽(tīng)起來(lái)猶如神話，其實(shí)它都依賴于來(lái)自太空的信號(hào)。這種高度精確的太空信號(hào)就是由比GPS更先進(jìn)的歐洲“伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的。“GPS的應(yīng)用僅受到人們想象力的限制”美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)柕?0頁(yè)，共60頁(yè)?！?S”技術(shù)的比較遙感技術(shù)地理信息系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)概念代號(hào)別稱利用一定的技術(shù)裝備在航空器或航天器上對(duì)地物進(jìn)行感知專門(mén)處理地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)利用衛(wèi)星在全球范圍

18、內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)RSGISGPS視力的延伸地圖的延伸第51頁(yè)，共60頁(yè)。遙感技術(shù)地理信息系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)作用應(yīng)用領(lǐng)域較短時(shí)間內(nèi)獲得全面資料，以便及時(shí)安排防災(zāi)、救災(zāi)能對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、管理、分析和表達(dá)能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國(guó)土資源、地礦、軍事、交通、測(cè)繪、水利、通信、公安、教育、能源等各行業(yè)第52頁(yè)，共60頁(yè)。遙感主要用于地理信息數(shù)據(jù)的獲取,全球定位系統(tǒng)主要用于地理信息的空間定位,地理信息系統(tǒng)主要用來(lái)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、查詢、更新、空間分析和應(yīng)用評(píng)價(jià)?！?S”技術(shù)之間的聯(lián)系可以簡(jiǎn)單地用下圖表示:信息源GPS定位RS提供GIS新信息用戶第53頁(yè)，共60頁(yè)。四、數(shù)字地球（Digital Earth） 用數(shù)字的手段將地球、地球上的活動(dòng)及整個(gè)地球環(huán)境的時(shí)空變化裝入電腦中，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上流通，并使之最大限度地為人類的生存、可持續(xù)發(fā)展和日常的工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂(lè)服務(wù)。數(shù)字北京第54頁(yè)，共60頁(yè)。數(shù)字地球的技術(shù)組成1. 信息高速公路與高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2. 高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)3. 空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施4. 大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)5. 可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)第55頁(yè)，共60頁(yè)?！?S”技術(shù)是數(shù)字地球的核心技術(shù)第56頁(yè)，共60頁(yè)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使數(shù)字地球與我