GIS07第七章 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用課件

1、7.3 GIS和GPS的結(jié)合7.2 GIS和RS的結(jié)合第七章地理信息系統(tǒng)應(yīng)用7.1 3S集成的概念7.4 Web GIS7.1 3S集成地理信息系統(tǒng)是以應(yīng)用為龍頭，市場為導(dǎo)向，軟件為核心的產(chǎn)業(yè)，是應(yīng)用促進(jìn)了GIS的發(fā)展，也是應(yīng)用校正了GIS蓬勃發(fā)展的方向和促進(jìn)GIS軟件市場的形成。早期GIS主要應(yīng)用于自動制圖，設(shè)施管理和土地信息系統(tǒng)，后來逐步擴(kuò)展到軍事、資源和環(huán)境管理、監(jiān)測和預(yù)估等眾多領(lǐng)域，隨著GPS技術(shù)的成熟及與相關(guān)學(xué)科的結(jié)合，GIS已經(jīng)進(jìn)入政治分析與決策、經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、交通運(yùn)輸?shù)人猩婕翱臻g信息的行業(yè)和部門；地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用水平也從提供簡單數(shù)據(jù)表格，發(fā)展到提供分析和解決問題辦法。本章主要介紹

2、地理信息系統(tǒng)與相關(guān)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用。7.1 3S集成一、3S集成概念 GPS是空間實體快速、精密定位的現(xiàn)代化工具； GIS是空間信息集成、分析、處理的有力武器； RS是空間信息覆蓋面最大最迅速的采集手段，三者的結(jié)合簡稱3S集成。7.1 3S集成二、3S 相互作用“一個大腦，兩只眼睛”的框架RS和GPS向GIS提供或更新區(qū)域信息以及空間定位，GIS進(jìn)行相應(yīng)的空間分析，以從RS和GPS提供的海量數(shù)據(jù)中提取有用信息，并進(jìn)行綜合集成，使之成為決策的科學(xué)依據(jù)。GISGPSRS幾何配準(zhǔn)、輔助分類等提供或更新區(qū)域信息提供或更新空間定位定點查詢專題信息幾何校正、訓(xùn)練區(qū)選擇及分類驗證等提供定位遙感信息查詢7.1

3、3S集成返回7.2 GIS與RS的結(jié)合必要性GIS可為遙感分析提供有用的輔助信息和手段GIS有助于提高遙感數(shù)據(jù)自動分類的精度，為遙感應(yīng)用分析提供一個良好的環(huán)境，從而大大提高遙感信息識別的精度和效率。 途徑發(fā)展一個能綜合處理矢量和柵格數(shù)據(jù)的矢柵一體的GIS通過國際標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)交換格式作中間媒介、相互轉(zhuǎn)換通過GIS與遙感系統(tǒng)間建立接口，實現(xiàn)格式轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)傳送7.2 GIS與RS的結(jié)合返回3) 例子以遙感圖像與原始數(shù)據(jù)，應(yīng)用GIS提供的分析功能，對深圳市城市用地空間分布進(jìn)行了定量的描述和分析，給出了它的形態(tài)、結(jié)構(gòu)，找出了深圳市用地擴(kuò)展規(guī)律性。 7.2 GIS與RS的結(jié)合7.3 GIS與GPS的結(jié)合

4、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型單臺移動式在用戶設(shè)備上直接配備GIS工具軟件，把接收機(jī)天線接收的定位數(shù)字信號直接饋入GIS系統(tǒng)，由GIS系統(tǒng)對接收機(jī)定位信息進(jìn)行處理并與其數(shù)字地圖匹配，這樣即可全世界實時顯示接收機(jī)天線位置；7.3 GIS與GPS的結(jié)合集中監(jiān)控式控制中心，由大屏幕計算機(jī)、無線電臺、通訊適配器、電源和天線系統(tǒng)組成，并配備GIS。基站，由電臺、通訊適配器、電源和天線系統(tǒng)組成。移動站（即車載系統(tǒng)），由電臺、天線、通訊適配器和GPS接收機(jī)組成。7.3 GIS與GPS的結(jié)合自動道路測量系統(tǒng)GPS接收機(jī)電子羅盤CCD相機(jī)車內(nèi)裝備7.3 GIS與GPS的結(jié)合道路交通信息“掌上通”7.3 GIS與GPS的結(jié)合自主式

5、導(dǎo)航電子地圖 7.3 GIS與GPS的結(jié)合自主式導(dǎo)航電子地圖 7.3 GIS與GPS的結(jié)合地圖數(shù)據(jù)庫技術(shù)導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫的生成、編輯、管理和操作自主式導(dǎo)航電子地圖 7.3 GIS與GPS的結(jié)合路徑規(guī)劃技術(shù)靜態(tài)誘導(dǎo)：以路網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的距離最優(yōu)路徑實施誘導(dǎo)動態(tài)誘導(dǎo)：以路段旅行時間最短路徑來進(jìn)行誘導(dǎo)自主式導(dǎo)航電子地圖 7.3 GIS與GPS的結(jié)合自主式導(dǎo)航電子地圖 7.3 GIS與GPS的結(jié)合返回定位技術(shù)采用車載GPS裝置、車速傳感器和陀螺傳感器形成組合導(dǎo)航系統(tǒng)電子地圖數(shù)據(jù)庫實行地圖匹配 GIS技術(shù)GIS與多種交通信息分析和處理技術(shù)集成形成GIST收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和交通信息的信

6、息系統(tǒng)7.4 Web GIS1、Web技術(shù)（World Wide Web,Web網(wǎng)）2）URL7.4 Web GIS2、Web GISWeb GIS是建立在Web技術(shù)上的一種特殊環(huán)境下的地理信息系統(tǒng)，利用Web技術(shù)來擴(kuò)展和完整GIS的一項新技術(shù)。 WebGIS其本質(zhì)與一般的地理信息系統(tǒng)沒有區(qū)別，具有數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、分析、和輸出等基本功能，只是運(yùn)行環(huán)境不同。Web GIS的應(yīng)用分為：1）空間數(shù)據(jù)發(fā)布2）空間查詢檢索3）空間模型服務(wù)4）Web資源組織 WebGIS其本質(zhì)與一般的地理信息系統(tǒng)沒有區(qū)別，具有數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、分析、和輸出等基本功能，只是運(yùn)行環(huán)境不同。 7.4 Web GIS4

7、、WebGIS體系結(jié)構(gòu)7.4 Web GIS5、實現(xiàn)技術(shù)（1）通用網(wǎng)關(guān)接口CGI建立了 Internet 服務(wù)器與應(yīng)用程序之間的接口，使得 Web Server 可以激活其他應(yīng)用程序并且把 Web 客戶端的數(shù)據(jù)傳遞給它。CGI 提供了一個在瀏覽器和服務(wù)器之間，以及服務(wù)器和服務(wù)器上其他軟件之間的一個接口。通用網(wǎng)關(guān)接口CGI的實質(zhì)性作用是定義服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)程序如何通信。在客戶端，Web瀏覽器以HTML建立用戶界面；在服務(wù)器端，GIS軟件通過CGI與Web服務(wù)器連接。當(dāng)用戶發(fā)送一個請求到服務(wù)器上，服務(wù)器通過CGI把該請求轉(zhuǎn)發(fā)給后端運(yùn)行的地圖服務(wù)應(yīng)用程序，由應(yīng)用程序生成結(jié)果（圖像，常是 JPEG、GIF

8、 等格式）交還到服務(wù)器上，服務(wù)器再將結(jié)果傳遞給用戶。7.4 Web GIS（1）通用網(wǎng)關(guān)接口5、實現(xiàn)技術(shù)7.4 Web GIS（2）ServerAPI方式這種方法的基本原理與CGI類似，主要差別在于CGI程序可以單獨(dú)運(yùn)行，而基于服務(wù)器應(yīng)用程序接口的程序必須在特定的服務(wù)器上運(yùn)行。其主要特點是速度要比CGI快得多，原因是基于服務(wù)器的API采用動態(tài)鏈接庫（DLL）的形式，隨服務(wù)器啟動后一直駐留內(nèi)存，處于運(yùn)行狀態(tài)，而CGI每次都要重新啟動。其缺點在于它依附于特定的服務(wù)器和計算機(jī)平臺。 5、實現(xiàn)技術(shù)7.4 Web GIS（）插件方式 Plug-In插件技術(shù)是由美國網(wǎng)景公司(Netscape)開發(fā)的增加網(wǎng)

9、絡(luò)瀏覽器功能的一種技術(shù)，即在客戶端的瀏覽器上增加一個能識別矢量圖形數(shù)據(jù)的Plug-in插件，通過該插件使得服務(wù)器端的矢量圖形無需轉(zhuǎn)換，就能直接通過Web瀏覽器實現(xiàn)圖形瀏覽、查詢和分析等操作功能，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量，較好的解決了網(wǎng)絡(luò)上圖形數(shù)據(jù)的傳輸“瓶頸”問題。同時，矢量圖形與其屬性數(shù)據(jù)已建立的對應(yīng)、關(guān)聯(lián)關(guān)系也易得到保存。這種方式與ActiveX組件方法非常類似，區(qū)別在于ActiveX能被支持OLE標(biāo)準(zhǔn)的任何程序語言或應(yīng)用系統(tǒng)所使用，而Plug-in只能在某一具體的瀏覽器中使用。GIS Plug-in的主要作用是使Web瀏覽器無縫支持處理GIS數(shù)據(jù)，并為Web瀏覽器與GIS數(shù)據(jù)之間的

10、通訊提供條件。 5、實現(xiàn)技術(shù)7.4 Web GIS（）插件方式 5、實現(xiàn)技術(shù)7.4 Web GIS（）ActiveX 控件和COM構(gòu)建模型 ActiveX是以構(gòu)件對象模型 COM為基礎(chǔ)的一組技術(shù)和服務(wù)的總稱。ActiveX 把基于構(gòu)件的開發(fā)方法引入 Internet/Intranet 中，使軟件開發(fā)者能夠輕松地編制、重用和集成軟件構(gòu)件，使Web開發(fā)者能夠快速方便地開發(fā)We 應(yīng)用程序。ActiveX 技術(shù)包括：ActiveX控件、ActiveX 腳本語言、ActiveX 文檔。ActiveX 控件和 JavaApplet 相類似，也是一個可以嵌在 Web 頁面中的一小段代碼，從服務(wù)器上自動地下載

11、并執(zhí)行。但是 ActiveX 不是每次都從服務(wù)器下載，而是首先檢查本機(jī)注冊表，如果未發(fā)現(xiàn)或者版本不是最新的，再從服務(wù)器下載。在目前，ActiveX 與 IE 配合得較好。就像 JavaScript可以用來訪問JavaApplet的公共方法，腳本語言也可以用來訪問ActiveX所實現(xiàn)的方法，這通常通過VBScript實現(xiàn)，它可以捕捉到用戶與 ActiveX的界面進(jìn)行交互時產(chǎn)生的事件。 5、實現(xiàn)技術(shù)7.4 Web GIS（）ActiveX 控件和COM構(gòu)建模型 5、實現(xiàn)技術(shù)7.4 Web GIS（）基于J2EE 的分布式Web GIS J2EE是SUN公司設(shè)計的基于Java平臺的新型企業(yè)體系結(jié)構(gòu)，

12、它定義了新型分布式應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)，提供了多層分布式的應(yīng)用模型、組件復(fù)用、一致化的安全模型以及靈活的事務(wù)控制，在此基礎(chǔ)上開發(fā)的系統(tǒng)具有較高的可用性、安全性、可擴(kuò)展性和可移植性等優(yōu)點。Java支持 Internet/Intranet 網(wǎng)絡(luò)模式下的數(shù)據(jù)分布與計算分布的特性。實現(xiàn)過程中，先將Java Applet小程序傳送到客端，通過該Applet與服務(wù)器端地圖服務(wù)程序進(jìn)行交互、通信，客戶端嵌入Web頁中實現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)的表達(dá)與查詢。 5、實現(xiàn)技術(shù)7.4 Web GIS（）基于J2EE 的分布式Web GIS 5、實現(xiàn)技術(shù)7.4 Web GIS（）幾種方法的比較 類 型工作模式運(yùn)行環(huán)境優(yōu) 點缺 點CGI

13、服務(wù)模式CGI服務(wù)器客戶端?。怀浞掷梅?wù)器資源圖片是客戶端操作的唯一形式；互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)器負(fù)擔(dān)重服務(wù)器API服務(wù)模式Server API服務(wù)器客戶端小；充分利用服務(wù)器資源；速度較快圖片是客戶端操作的唯一形式；依附于特定的服務(wù)器和計算機(jī)平臺ActiveX服務(wù)模式ActiveX客戶機(jī)具有動態(tài)模塊；通過OLE與其他程序、模塊通訊；是一組通用接口需要下載和安裝，占用磁盤空間；與平臺和操作系統(tǒng)相關(guān)Plug-in服務(wù)模式Plug-in客戶機(jī)具有動態(tài)模塊；比HTML更靈活；可直接表達(dá)矢量地圖數(shù)據(jù)需要下載和安裝，占用磁盤空間；與平臺和操作系統(tǒng)相關(guān)Java Applet服務(wù)模式Java Applet服務(wù)器客戶機(jī)

14、在具有虛擬機(jī)的機(jī)器上運(yùn)行，與平臺與操作系統(tǒng)無關(guān)；分布式處理數(shù)據(jù)對象需要虛擬機(jī)支持；處理規(guī)模較大的地圖服務(wù)工程能力有限；效率較低5、實現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品名稱MapxtremGeoMediaWeb Map，ArcIMSMapGuideGeoSurf客戶端是否需要插件或控鍵不需要需要不需要需要不需要網(wǎng)絡(luò)傳遞的圖像格式JPEG(柵格圖)ActiveCGM(柵格圖或矢量圖)ActiveCGM(柵格圖或矢量圖)MpaGuide SDF矢量數(shù)據(jù)或JPEG柵格圖GeoSurf DH M矢量數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫連接方式ODBCODBCODBCODBCJDBC地圖預(yù)出版處理動態(tài)生成地圖動態(tài)生成地圖動態(tài)生成地圖需要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

15、處理需要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換處理可發(fā)布的數(shù)據(jù)格式MapInfo地圖文件MGE工程， MicroStation DGN文件， Frame文件， MGEDM文件， ArcView Shape文件， ArcInfo Coverage， Autodesk DWG文件， Mapinfo TAB文件ArcView Shape 文件， ArcInfo Coverage， SDE地圖ArcView Shape 文件， ArcInfo Coverage， SDE地圖， Autodesk DWG文件， MicroStation DGN文件， Mapinfo TAB文件ArcView Shape 文件， ArcInfo

16、 Coverage， SDE地圖， Autodesk DWG文件， MicroStation DGN文件， Mapinfo TAB文件名稱數(shù)據(jù)格式客戶端網(wǎng)址備注公司國外Google Earth衛(wèi)星影像胖 估計是java技術(shù)GoogleMicrosoft Live Local衛(wèi)星影像柵格胖MicrosoftWorld Wind衛(wèi)星影像胖 智能客戶端技術(shù)NASAGoogle Map柵格地圖瘦 http：/apis/maps/ 可疊加衛(wèi)星影像，提供APIGoogleYahoo柵格地圖瘦/maps/ 提供APIYahooMSNVirtual Earth未知 Microsoftfeedmap柵格地圖瘦/BlogMap/ 國內(nèi)Go2Map柵格地圖瘦/down/freemap/ 提供城市地圖服務(wù)和APISohu新浪愛問柵格地圖瘦 地圖搜索服務(wù)SinaMapabc柵格地圖胖 地圖搜索服務(wù)，提供地圖名片Mapbar柵格地圖瘦 地圖搜索服務(wù)，提供博客地圖我要地圖柵格地圖瘦 地圖搜索服務(wù)搜狗地圖柵格地圖瘦 Sohu收購Go2Map后推出的地圖搜索服務(wù)Sohubaidu柵格地圖瘦MapBar為baidu提供地圖服務(wù)7.4 Web GIS5、實現(xiàn)技術(shù)We