地理信息系統(tǒng)原理講義課件

1、中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院地理信息系統(tǒng)原理中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院地理信息系統(tǒng)原理中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院GIS 原理與方法1 緒論 2 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3 地理信息系統(tǒng)的地理數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 4 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入 5 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 6 空間數(shù)據(jù)管理 8 空間分析 9 數(shù)字高程模型12 GIS輸出與數(shù)字地圖13 地理信息系統(tǒng)工程14 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院GIS 原理與方法1 緒論 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的GIS系統(tǒng)空間分析面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和多庫一體化大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫為后臺的數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)、數(shù)

2、據(jù)融合 75%Data Conversion: 10-15%Attribute TaggingSpatial 5% AnalysisData ConversionSpatial AnalysisAttribute TaggingGIS的總體發(fā)展中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)面向?qū)?4 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢14.1 互操作GIS14.2 GIS的集成化14.3 GIS的大眾化和信息服務(wù)14.4 嵌入式GIS14.5 網(wǎng)格GIS中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢14.1 互操作GIS中國地質(zhì)大14.互操作GIS1. GIS互操作的概念 G

3、IS互操作是具有不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式的GIS系統(tǒng)的集成。以互操作標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的不同GIS應(yīng)用系統(tǒng)之間能動態(tài)地進行相互間的功能調(diào)用，數(shù)據(jù)集之間可以透明地訪問，從而允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)實時獲取不同系統(tǒng)中的地理信息，避免了冗余數(shù)據(jù)存儲，這是實現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)共享的一次深刻的技術(shù)革命。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.互操作GIS1. GIS互操作的概念 中國地質(zhì)大學(xué)江2.開放式地理信息系統(tǒng)（OGIS）及其特點 （1） 互操作性 OGIS提供地理數(shù)據(jù)和地理操作的標(biāo)準(zhǔn)接口，這些接口支持孤立系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，以完成應(yīng)用程序之間的地理數(shù)據(jù)訪問和交換；分布式的客戶/ 服務(wù)器結(jié)構(gòu)的地理操作和分布式對等實體的地理操作。（2）支持信息團

4、體性 具有不同的應(yīng)用背景的用戶可以方便地交換地理數(shù)據(jù)而不會造成語義的誤解和損失。（3）普適性 通過OGIS定義的標(biāo)準(zhǔn)接口和協(xié)議，所有的應(yīng)用程序，無論是屬于哪個專業(yè)領(lǐng)域，都可以方便地處理地理數(shù)據(jù)。（4）兼容性 由于OGIS并不定義地理數(shù)據(jù)的存儲格式和處理方法，因此基于OGIS的應(yīng)用程序?qū)⒛軌蚺c舊有的地理數(shù)據(jù)保持兼容。（5）可移植性 OGIS獨立于軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，因此，它不需修改便可在不同的計算機上運行。（6）可擴展性 硬件方面，可在不同軟件、不同檔次的計算機上運行，其性能和硬件平臺的性能成正比；軟件方面，可以隨著新的地理數(shù)據(jù)類型和處理方法的發(fā)展而發(fā)展，它具有容納新的地理數(shù)據(jù)處理技術(shù)和新的分

5、布計算平臺技術(shù)的能力。（7）可伸縮性 基于OGIS的應(yīng)用程序通常由相對獨立的軟件組件構(gòu)成，這些組件可以為各種計算環(huán)境重新配置，而不必考慮數(shù)據(jù)量的大小。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院2.開放式地理信息系統(tǒng)（OGIS）及其特點 中國地質(zhì)大學(xué)江城3. OGIS的組成部分 OGIS軟件框架主要由3部分組成：統(tǒng)一的開放式地理數(shù)據(jù)模型；統(tǒng)一的地理操作服務(wù)模型和實現(xiàn)團體間的地理數(shù)據(jù)和操作資源共享的信息團體模型。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院3. OGIS的組成部分 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院4. OGIS的實現(xiàn)技術(shù)面向?qū)ο蠹夹g(shù)和分布計算技術(shù)開放式數(shù)據(jù)庫互連（ODBC）分布式對象技術(shù)中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院4. OGIS的實現(xiàn)技術(shù)中國地質(zhì)

6、大學(xué)江城學(xué)院14. GIS的集成化14.2.1 GPS、RS與GIS的集成 14.2.2 GIS多源空間數(shù)據(jù)集成 14.2.3 GIS與應(yīng)用模型集成14.2.4 GIS與專家系統(tǒng)的集成 14.2.5 GIS應(yīng)用平臺集成 14.2.6 GIS與多媒體技術(shù)集成中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14. GIS的集成化14.2.1 GPS、RS與GIS的14.2.1 GPS、RS與GIS的集成雖然GIS在其理論和應(yīng)用技術(shù)上有了很大的發(fā)展，但單靠傳統(tǒng)GIS的使用卻不能滿足目前社會對信息快速、準(zhǔn)確更新的要求。而與GIS獨立、平行發(fā)展的全球定位系統(tǒng)（GPS）和遙感（RS）為GIS適應(yīng)社會發(fā)展的需求提供了可能性。 中國地質(zhì)

7、大學(xué)江城學(xué)院14.2.1 GPS、RS與GIS的集成雖然GIS在其理論和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。RSGPSGIS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中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院GPS是空間實體快速、精密定位的現(xiàn)代化工具；RSGPSGIS各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)比較定位系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量在軌數(shù)量定位精度研制國家北斗一號：3二號：3030（今明年10顆）10m1m中國Galileo 3021m歐盟GLO

8、NASS241710-15m俄羅斯GPS24245m美國中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)比較定位系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量在軌數(shù)量定位精度研制國家中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院導(dǎo)航中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院導(dǎo)航中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院娛樂功能中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院娛樂功能中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院3S集成移動測量（制圖）系統(tǒng)中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院3S集成移動測量（制圖）系統(tǒng)中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院路面檢測與測量系統(tǒng)（RTM）中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院路面檢測與測量系統(tǒng)（RTM）中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院車載測量系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域車輛導(dǎo)航公路及鐵路等道路網(wǎng)的

9、測繪建筑物的測繪交通事故現(xiàn)場勘查與測量流動交通監(jiān)測車和移動作戰(zhàn)環(huán)境監(jiān)測智能化交通中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院車載測量系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域車輛導(dǎo)航中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.2.2 GIS多源空間數(shù)據(jù)集成 1多源數(shù)據(jù)的特點 （1）多語義性 （2）多時間尺度 （3）多分辨率 （4）多比例尺 （5）多數(shù)據(jù)格式（6）多空間維數(shù)（7）多精度水平（8）多參考系統(tǒng)（9）多表達形式 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.2.2 GIS多源空間數(shù)據(jù)集成 1多源數(shù)據(jù)的特點 中2多源數(shù)據(jù)的集成模式 （1）數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模式 （2）數(shù)據(jù)互操作模式 （3）直接數(shù)據(jù)訪問模式 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院2多源數(shù)據(jù)的集成模式 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.2.3 G

10、IS與應(yīng)用模型集成GIS與應(yīng)用模型的集成，既可以發(fā)揮GIS空間操作方面的優(yōu)勢，又可以提高GIS應(yīng)用系統(tǒng)的分析功能，彌補GIS在專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的分析功能的不足。 現(xiàn)有的幾種集成方法如下：（1）源代碼集成方式（2）函數(shù)庫集成模式 （3）可執(zhí)行程序集成方式（4）DDE和OLE集成（5）基于組件的集成方式（6）搭建式（插件式）的集成方式中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.2.3 GIS與應(yīng)用模型集成GIS與應(yīng)用模型的集成，既14.2.4 GIS與專家系統(tǒng)的集成GIS與專家系統(tǒng)的結(jié)合是建立智能化空間決策支持系統(tǒng)（Spatial Decision Support Systems，SDSS）的重要途徑。它為決策者提供分

11、析問題、建立模型、模擬決策過程和方案的環(huán)境，調(diào)用各種信息資源和分析工具，幫助決策者提高決策水平和質(zhì)量。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.2.4 GIS與專家系統(tǒng)的集成GIS與專家系統(tǒng)的結(jié)合是14.2.5 GIS應(yīng)用平臺集成企業(yè)GIS需要和辦公自動化系統(tǒng)、材料管理系統(tǒng)、工程檔案管理系統(tǒng)等進行緊密集成。企業(yè)應(yīng)用GIS和其他系統(tǒng)進行集成，從而形成以GIS為核心的Intranet企業(yè)級地理信息系統(tǒng)集成平臺。通過GIS系統(tǒng)，也使管理部門一些相對封閉的數(shù)據(jù)真正走向開放，從而節(jié)約了企業(yè)的投資，推動了行業(yè)的信息化建設(shè)進程（閭國年，2003）。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.2.5 GIS應(yīng)用平臺集成企業(yè)GIS需要和辦公自動

12、化系14.2.6 GIS與多媒體技術(shù)集成多媒體地理信息系統(tǒng)（MGIS）將文字、圖形（圖像）、聲音、色彩、動畫等技術(shù)融為一體，為GIS應(yīng)用開拓了新的領(lǐng)域和廣闊前景。它不僅能為社會經(jīng)濟、文化教育、旅游、商業(yè)、決策管理和規(guī)劃等提供生動、直觀、高效的信息服務(wù)，而且將使電腦技術(shù)真正走進人類社會生活。多媒體技術(shù)在GIS領(lǐng)域的深入應(yīng)用，乃至出現(xiàn)具有良好集成能力的MGIS是技術(shù)發(fā)展的必然。 中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.2.6 GIS與多媒體技術(shù)集成多媒體地理信息系統(tǒng)（MG14.3 GIS的大眾化和信息服務(wù)人類所接觸的信息中有80%以上都與空間相關(guān)，隨著人類對空間信息需求的快速增加已經(jīng)讓越來越多的人認識并了解GI

13、S，GIS正在成為普通公眾解決空間位置問題的有力工具，GIS走向大眾已成為GIS發(fā)展的必然趨勢。當(dāng)前，GIS正逐步融入IT主流，已成為IT產(chǎn)業(yè)重要的組成部分。GIS正隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的普及為越來越多人的使用，如Google Earth的普及和位置信息服務(wù)都是GIS大眾化的例證。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.3 GIS的大眾化和信息服務(wù)人類所接觸的信息中有80%數(shù)字地球1998年美國副總統(tǒng)戈爾在加利福尼亞科學(xué)中心做了題為“數(shù)字地球-認識21世紀(jì)我們這個星球”的講話以后，數(shù)字地球一詞開始風(fēng)靡全球。汽車導(dǎo)航LBSMobile GIS中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院數(shù)字地球中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院數(shù)字公路中國地質(zhì)大學(xué)江城

14、學(xué)院數(shù)字公路中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院數(shù)字深圳中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院數(shù)字深圳中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院LBS中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院LBS中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國聯(lián)通推出“GPS one”手機定位已達到5-10米中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國聯(lián)通推出“GPS one”手機定位已達到5-10米中國地中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.4 嵌入式GIS嵌入式設(shè)備的優(yōu)點是小巧靈活、便攜性好。但受到其硬件的限制，傳統(tǒng)的運行于PC機上的GIS軟件的某些功能在嵌

15、入式環(huán)境下難以實現(xiàn)，如可視化，嵌入式設(shè)備的顯示屏通常較小，傳統(tǒng)GIS軟件中圖形和注記等的可視化方式可能就不適合于嵌入式設(shè)備。 嵌入式GIS可應(yīng)用于國防、測繪、導(dǎo)航等領(lǐng)域。中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.4 嵌入式GIS嵌入式設(shè)備的優(yōu)點是小巧靈活、便攜性好14.5 網(wǎng)格GIS網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)(GridGIS)是指實現(xiàn)廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中空間信息共享和協(xié)同服務(wù)的分布式GIS軟件平臺和技術(shù)體系（方金云，2003）。將地理上分布、系統(tǒng)異構(gòu)的各種計算機、空間數(shù)據(jù)服務(wù)器、大型檢索存儲系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等，通過高速互連網(wǎng)絡(luò)連接并集成起來，形成對用戶透明的虛擬的空間信息資源的超級處理環(huán)境就是網(wǎng)格GIS。中國

16、地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院14.5 網(wǎng)格GIS網(wǎng)格地理信息系統(tǒng)(GridGIS)是指實End！中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院End！中國地質(zhì)大學(xué)江城學(xué)院樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。9月-229月-22Saturday, September 24, 2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。00:19:0100:19:0100:199/24/2022 12:19:01 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。9月-2200:19:0100:19Sep-2224-Sep-22加強交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。00:19:0100:19:0100:19Saturday, September 24, 2022安全在于心細，事故出在麻痹。9月-229月-2200:19:0100:19:01September 24, 2022踏實肯干，努力奮斗。2022年9月24日12:19 上午9月-229月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。24 九月 202212:19:01 上午00:19:019月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。九月 2212:19 上午9月-2200:19September 24, 2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/9/24 0:19:0100:19