第一节第一节 地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用（一）地理信息系统的概念（一）地理信息系统的概念 地理信息系统地理信息系统(Geographical information system，简称简称GIS)是是一种以一种以采集采集、存储存储、管理管理、分析分析和和描述描述地球表面与地理分布有关地球表面与地理分布有关数据数据的的空间空间信息系统。信息系统。 地理信息系统与一般信息系统的区别地理信息系统与一般信息系统的区别网络网络GIS路径查询路径查询用来查询两点间的交通路线用来查询两点间的交通路线1、 位置位置即在某个地方有什么。即在某个地方有什么。位置可以是地名、邮政编码或地理位置可以是地名、邮政编码或地理坐标等：如在一个陌生城市。我们坐标等：如在一个陌生城市。我们可以利用它调出所在位置附近的地可以利用它调出所在位置附近的地图，查询目标地点。图，查询目标地点。 2、条件、条件即符合某些条件的实体即符合某些条件的实体在哪里：如在某个地区寻找面积不在哪里：如在某个地区寻找面积不小于小于l 000 M：的不被植被覆盖的。的不被植被覆盖的。且地质条件适合建大型建筑的区域。且地质条件适合建大型建筑的区域。 3、趋势、趋势即在某个地方发生的某即在某个地方发生的某个事件及其随时间的变化过程。个事件及其随时间的变化过程。4、模式、模式即在某个地方的空间实体即在某个地方的空间实体的分布模式。模式分析揭示了地理的分布模式。模式分析揭示了地理实体之间的空间关系。实体之间的空间关系。5、模拟、模拟. 即某个地方如果具备某种即某个地方如果具备某种条件会发生什么。通过模拟的，分条件会发生什么。通过模拟的，分析现实的。析现实的。（二）地理信息系统的发展（二）地理信息系统的发展地理信息系统最初为地理信息系统最初为解决地理问题解决地理问题而出现，但现而出现，但现在它已成为信息产业的一个重要组成部分。在它已成为信息产业的一个重要组成部分。1963年，年，加拿大加拿大测量学家首先提出测量学家首先提出“地理信地理信息系统息系统”这一概念，并建立了世界上这一概念，并建立了世界上第一第一个个地理信息系统地理信息系统“加拿大地理信息系统加拿大地理信息系统”，用于自然资源的管理与规划。，用于自然资源的管理与规划。（1 1）地理信息系统发展简史：）地理信息系统发展简史：）地理信息系统发展简史：）地理信息系统发展简史：2020世纪世纪世纪世纪6060年代年代年代年代 7070年代年代年代年代 8080年代年代年代年代 9090年代年代年代年代（开拓期）（开拓期）（开拓期）（开拓期） （巩固发展期）（大发展期）（巩固发展期）（大发展期）（巩固发展期）（大发展期）（巩固发展期）（大发展期） （用户时代）（用户时代）（用户时代）（用户时代）（2 2）我国）我国）我国）我国GISGIS的发展：的发展：的发展：的发展：2020世纪世纪世纪世纪8080年代初年代初年代初年代初 9090年代年代年代年代 2121世纪世纪世纪世纪（开始起步）（开始起步）（开始起步）（开始起步） （快速发展）（重大进展）（快速发展）（重大进展）（快速发展）（重大进展）（快速发展）（重大进展）（三）地理信息系统的组成（三）地理信息系统的组成人员人员1、硬件硬件：用以数据和信息的采集、处：用以数据和信息的采集、处理、加工、分析和输出等。理、加工、分析和输出等。2、软件软件：提供存储、分析、显示地理：提供存储、分析、显示地理数据的功能。数据的功能。3、地理数据地理数据：GIS系统建立在地理数系统建立在地理数据的基础上。据的基础上。4、GIS人员人员：包括从事：包括从事GIS系统开发的专业系统开发的专业人员，也包括采用人员，也包括采用GIS完成工作的用户。完成工作的用户。5、应用模型应用模型：是解决各种实际问题的专业：是解决各种实际问题的专业程式。程式。（四）地理信息系统的工作过程（四）地理信息系统的工作过程主要包括地理数据的主要包括地理数据的输入、存储，地理数据的操输入、存储，地理数据的操作和分析，以及地理信息输出作和分析，以及地理信息输出等环节。等环节。1、地理数据的输入、地理数据的输入将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化将收集好的各种数据资料，经过分类和标准化处理后，就可输入到计算机中。其中对图形数处理后，就可输入到计算机中。其中对图形数据的输入，常用的方法的扫描纸质地图后进行据的输入，常用的方法的扫描纸质地图后进行数字化处理数字化处理。纸质地图纸质地图扫描扫描图像处理图像处理图像拼接图像拼接图像剪裁图像剪裁图像地址图像地址匹配匹配矢量化矢量化编辑与修改编辑与修改地图数字化过程地图数字化过程2、数据存储、数据存储采用采用“分层分层”技术，即将地图中的不同要素，技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的存储在不同的“层层”中。将不同的中。将不同的“层层”要要素进行重叠，就形成不同主题的地图。素进行重叠，就形成不同主题的地图。3、对数据的操作与分析、对数据的操作与分析对对GIS操作，可以使各类数据之间的关系以直操作，可以使各类数据之间的关系以直观的形式表现出来，这种形式可以是观的形式表现出来，这种形式可以是图形、地图形、地图或表格图或表格。用户和决策者对操作结果进行判断。用户和决策者对操作结果进行判断分析后，就可应用。分析后，就可应用。4、GIS的输出的输出将编辑好的将编辑好的GIS信信息在计算机显示息在计算机显示器的屏幕上显示，器的屏幕上显示，或通过绘图仪、或通过绘图仪、打印机等输出。打印机等输出。二、地理信息系统与城市管理二、地理信息系统与城市管理其中其中GIS在城市建设和管理中的典型应用在城市建设和管理中的典型应用1、城市规划与管理、城市规划与管理2、基础设施管理、基础设施管理3、土地利用与管理、土地利用与管理4、生态环境管理、生态环境管理GIS在交通管理中在交通管理中GIS在道路管理中在道路管理中基于基于GIS的城市交通建设和管理系统的城市交通建设和管理系统 图图1 宁波市道路现状图宁波市道路现状图 图图2 宁波市道路总体规划图宁波市道路总体规划图 1：城市道路交通建设：城市道路交通建设 2：公交网络规划：公交网络规划 图图3 宁波市公交网络现状图宁波市公交网络现状图 图图4 宁波市公交网络规划图宁波市公交网络规划图 3：公交运行实时监控：公交运行实时监控 图图5公交运行模拟图公交运行模拟图（1路公交车）路公交车） 图图6公交运行跟踪放大图公交运行跟踪放大图用于分析城市现状，进行有用于分析城市现状，进行有效管理，实施未来规划。效管理，实施未来规划。GIS的新进展的新进展