地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)與應(yīng)用名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件

物流信息技術(shù)與應(yīng)用第七章 地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)與應(yīng)用第1頁(yè)第七章地理信息系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用第三節(jié)第二節(jié)第四節(jié)第一節(jié)GIS概述(GeographicalInformationSystem)GIS運(yùn)行機(jī)理GIS在物流信息系統(tǒng)中作用GIS組成和功效第四節(jié)GIS工具軟件第五節(jié)第2頁(yè)江西省萬(wàn)安縣臍橙種植區(qū)劃第3頁(yè)包頭市大氣二氧化硫分布圖第4頁(yè)第一節(jié)GIS概述GIS定義GIS分類(lèi)GIS特征312第5頁(yè)第三種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)地理信息系統(tǒng)社會(huì)作用，認(rèn)為GIS從根本上改變了一個(gè)組織或部門(mén)（如政府規(guī)劃部門(mén)）運(yùn)作方式。第二種觀點(diǎn)認(rèn)為地理信息系統(tǒng)是信息系統(tǒng)特例。第一個(gè)觀點(diǎn)把地理信息系統(tǒng)描述為一個(gè)工具箱，其中包含有一套用于采集、存放、管理、處理、分析和顯示地理數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)軟件工具。一、GIS定義第6頁(yè)一、GIS定義地理信息系統(tǒng)區(qū)分于其它信息系統(tǒng)和信息技術(shù)四大特點(diǎn)：首先，GIS具備處理地理數(shù)據(jù)能力。其二，GIS是在統(tǒng)一地表定位坐標(biāo)系統(tǒng)下，以特定數(shù)據(jù)模型輸入、組織、存放和管理（包含更新）地理數(shù)據(jù)，并允許用戶(hù)依據(jù)地理空間位置訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)，或依據(jù)專(zhuān)題屬性訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)，以地圖形式表示地理數(shù)據(jù)。其三，GIS擁有一套特殊用于處理和分析地理數(shù)據(jù)基本工具。最終，GIS含有很強(qiáng)地理數(shù)據(jù)輸出功效。

第7頁(yè)二、GIS分類(lèi)地理信息系統(tǒng)按照范圍大小可分為全球、區(qū)域和局部三種。按照表示空間數(shù)據(jù)維數(shù)，可分為2維、2.5維、充滿(mǎn)整個(gè)三維空間真三維地理信息系統(tǒng)、考慮時(shí)間維時(shí)態(tài)地理信息系統(tǒng)和4維地理信息系統(tǒng)。按照地理空間數(shù)據(jù)模型或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可分為地理相關(guān)模型、地理關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷乩硇畔⑾到y(tǒng)。按照內(nèi)容來(lái)分，能夠分為專(zhuān)題地理信息系統(tǒng)、綜合地理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)工具。

第8頁(yè)1）專(zhuān)題地理信息系統(tǒng)（ThematicGIS），是含有有限目標(biāo)和專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)地理信息系統(tǒng)，為特定專(zhuān)門(mén)目標(biāo)服務(wù)?！謩?dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)、水資源管理信息系統(tǒng)、礦業(yè)資源信息系統(tǒng)、農(nóng)作物估產(chǎn)信息系統(tǒng)、草場(chǎng)資源管理信息系統(tǒng)、水土流失信息系統(tǒng)等。2）區(qū)域信息系統(tǒng)（RegionalGIS），主要以區(qū)域綜合研究和全方面信息服務(wù)為目標(biāo)，能夠有不一樣規(guī)模，如國(guó)家級(jí)、地域或省級(jí)、市級(jí)和縣級(jí)等為各不一樣級(jí)別行政區(qū)服務(wù)區(qū)域信息系統(tǒng)；也能夠按自然分區(qū)或流域?yàn)閱挝粎^(qū)域信息系統(tǒng)。——區(qū)域信息系統(tǒng)如加拿大國(guó)家信息系統(tǒng)、中國(guó)黃河流域信息系統(tǒng)等。許多實(shí)際地理信息系統(tǒng)是介于上述二者之間區(qū)域性專(zhuān)題信息系統(tǒng)，如北京市水土流失信息系統(tǒng)、海南島土地評(píng)價(jià)信息系統(tǒng)、河南省冬小麥估產(chǎn)信息系統(tǒng)等。第9頁(yè)三、GIS特征地理信息系統(tǒng)含有采集、管理、分析和輸出各種地理信息能力，含有空間性和動(dòng)態(tài)性。地理信息系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計(jì)算機(jī)程序模擬常規(guī)或?qū)ｉT(mén)地理分析方法、作用與空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息。地理信息系統(tǒng)以地理研究和地理決議為目標(biāo)，以地理模型方法為伎倆，含有空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力，并能產(chǎn)生高層次地理信息。第10頁(yè)地理信息系統(tǒng)在分析處理問(wèn)題中使用了空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)將二者聯(lián)絡(luò)在一起共同管理、分析和應(yīng)用，從而提供了認(rèn)識(shí)地理現(xiàn)象一個(gè)新思維方法。地理信息系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)空間分析，經(jīng)過(guò)利用空間解析式模型來(lái)分析空間數(shù)據(jù)，地理信息系統(tǒng)成功應(yīng)用依賴(lài)于空間分析模型研究與設(shè)計(jì)。三、GIS特征第11頁(yè)第12頁(yè)第二節(jié)GIS組成和功效計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)地理空間數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫(kù)）GIS應(yīng)用模型GIS用戶(hù)一個(gè)經(jīng)典、完整GIS，其基本組成普通包含以下5個(gè)主要部分：第13頁(yè)第14頁(yè)（1）硬件系統(tǒng)第15頁(yè)（2）計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)軟件和其它支持軟件

包含通用GIS軟件包，也能夠包含數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖形軟件包、計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)、CAD等，用于支持對(duì)空間數(shù)據(jù)輸入、存放、轉(zhuǎn)換、輸出和與用戶(hù)接口。應(yīng)用分析程序

是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員或用戶(hù)依據(jù)地理專(zhuān)題或區(qū)域分析模型編制用于某種特定應(yīng)用任務(wù)程序，是系統(tǒng)功效擴(kuò)充與延伸。第16頁(yè)（3）系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、管理和使用人員

GIS不一樣于一幅地圖，而是一個(gè)動(dòng)態(tài)地理模型。需要人進(jìn)行系統(tǒng)組織、管理、維護(hù)和數(shù)據(jù)更新、系統(tǒng)擴(kuò)充完善、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，并靈活采取地理分析模型提取各種信息，為研究和決議服務(wù)。對(duì)于合格系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和使用來(lái)說(shuō)，地理信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)人員是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用關(guān)鍵，而強(qiáng)有力組織是系統(tǒng)運(yùn)行保障。一個(gè)周密規(guī)劃地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目應(yīng)包含負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和執(zhí)行項(xiàng)目經(jīng)理、信息管理技術(shù)人員、系統(tǒng)用戶(hù)化應(yīng)用工程師以及最終運(yùn)行系統(tǒng)用戶(hù)。第17頁(yè)（4）空間數(shù)據(jù)

是指以地球表面空間位置為參考自然、社會(huì)和人文經(jīng)濟(jì)景觀數(shù)據(jù)，能夠是圖形、圖像、文字、表格和數(shù)字等。它是由系統(tǒng)建立者經(jīng)過(guò)數(shù)字化儀、掃描儀、鍵盤(pán)、磁帶機(jī)或其它系統(tǒng)通訊輸入GIS，是系統(tǒng)程序作用對(duì)象，是GIS所表示現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)過(guò)模型抽象實(shí)質(zhì)性?xún)?nèi)容。在GIS中，空間數(shù)據(jù)主要包含：某個(gè)已知坐標(biāo)系中位置、實(shí)體間空間關(guān)系等。第18頁(yè)GIS功效數(shù)據(jù)處理與編輯2數(shù)據(jù)輸入1數(shù)據(jù)存放與管理3空間查詢(xún)與分析4數(shù)據(jù)顯示與輸出5第19頁(yè)第20頁(yè)（1）數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)與編輯主要用于獲取數(shù)據(jù)，確保地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)在內(nèi)容與空間上完整性、數(shù)值邏輯一致性與正確性等。普通而論，地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)占整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)投資70%或更多，而且這種百分比在近期內(nèi)不會(huì)有顯著改變。（2）數(shù)據(jù)處理初步數(shù)據(jù)處理主要包含數(shù)據(jù)格式化、轉(zhuǎn)換、概括。（3）數(shù)據(jù)存放與組織包括到空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)組織。柵格模型、矢量模型或柵格/矢量混合模型是慣用空間數(shù)據(jù)組織方法。（4）空間查詢(xún)與分析（5）圖形與交互顯示地理信息系統(tǒng)為用戶(hù)提供了許多用于地理數(shù)據(jù)表現(xiàn)工具，其形式既能夠是計(jì)算機(jī)屏幕顯示，也能夠是諸如匯報(bào)、表格、地圖等硬拷貝圖件。第21頁(yè)第三節(jié)GIS運(yùn)行機(jī)理地理空間概述地理空間數(shù)據(jù)模型地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)地理數(shù)據(jù)分類(lèi)與編碼一二三四五地理空間數(shù)據(jù)獲取和處理六第22頁(yè)一、地理空間概述

GIS中地理空間是指經(jīng)過(guò)投影變換后，在笛卡兒坐標(biāo)系中地球表層特征空間。它是定義在地球表層目標(biāo)集上關(guān)系，即地理世界以實(shí)體為單位進(jìn)行組織，將客觀世界作為一個(gè)整體對(duì)待，每一個(gè)實(shí)體不但含有空間位置屬性和空間上聯(lián)絡(luò)，更主要是它與其它實(shí)體還含有邏輯上語(yǔ)義聯(lián)絡(luò)，它還含有時(shí)間屬性。

第23頁(yè)一、地理空間概述地理空間定性框架即大地測(cè)量控制，由平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成。地理空間特征實(shí)體表示地理空間信息幾何形態(tài)、時(shí)空分布規(guī)律及其相互之間關(guān)系，指含有形狀、屬性和時(shí)序性空間對(duì)象或地理實(shí)體，包含點(diǎn)、線(xiàn)、面、體。

GIS中地理空間普通包含地理空間定位框架及其所聯(lián)結(jié)地理空間特征實(shí)體。第24頁(yè)二、地理空間數(shù)據(jù)模型GIS空間數(shù)據(jù)模型由三個(gè)有機(jī)聯(lián)絡(luò)層次所組成：廣為采取數(shù)據(jù)模型是基于平面圖矢量數(shù)據(jù)模型和基于連續(xù)鋪蓋柵格數(shù)據(jù)模型?？蓪⒖臻g邏輯數(shù)據(jù)模型分為采取結(jié)構(gòu)化模型和面向操作模型兩大類(lèi)。邏輯數(shù)據(jù)模型并不包括員底層物理實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，但計(jì)算機(jī)處理是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，必須將邏輯數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為物理數(shù)據(jù)模型，即要設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)物理組織、空間存取方法、數(shù)據(jù)庫(kù)總體存放結(jié)構(gòu)等。概念數(shù)據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型物理數(shù)據(jù)模型第25頁(yè)三、地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基于矢量模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱(chēng)為矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)坐標(biāo)方式來(lái)表示點(diǎn)、線(xiàn)、面等地理實(shí)體空間分布一個(gè)數(shù)據(jù)組織方式。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)獲取方法主要有：手工數(shù)字化法、手扶跟蹤數(shù)字化法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換法。

矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第26頁(yè)三、地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

柵格結(jié)構(gòu)又稱(chēng)為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（raster或gridcell）或象元結(jié)構(gòu)（pixel），是指將地球表面劃分為大小均勻緊密相鄰網(wǎng)格陣列，每個(gè)網(wǎng)格作為一個(gè)象元或象素，由行、列號(hào)定義，并包含一個(gè)代碼，表示該象素屬性類(lèi)型或量值，或僅僅包含指向其屬性統(tǒng)計(jì)指針。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第27頁(yè)三、地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第28頁(yè)四、地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)

GIS數(shù)據(jù)庫(kù)是指以特定信息結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型（關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ偷龋﹣?lái)表示、存放和管理從地理空間中獲取某類(lèi)空間信息，以滿(mǎn)足Internet和Intranet上不一樣用戶(hù)對(duì)空間信息需求數(shù)據(jù)庫(kù)。第29頁(yè)四、地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)

GIS數(shù)據(jù)庫(kù)除了普通數(shù)據(jù)特征外，還含有一些區(qū)分于其它普通數(shù)據(jù)庫(kù)特征，表現(xiàn)在以下七個(gè)方面：空間特征抽象特征空間關(guān)系特征多尺度與多態(tài)性非結(jié)構(gòu)化特征分類(lèi)編碼特征海量數(shù)據(jù)特征第30頁(yè)五、地理數(shù)據(jù)分類(lèi)與編碼類(lèi)型名稱(chēng)能夠依據(jù)地理實(shí)體形態(tài)（form）或功效（function）而定。分類(lèi)體系描述部分描述各類(lèi)地理實(shí)體基本功效和性質(zhì)。

地理數(shù)據(jù)分類(lèi)體系由兩部分組成：類(lèi)型名稱(chēng)和描述。第31頁(yè)五、地理數(shù)據(jù)分類(lèi)與編碼地理數(shù)據(jù)編碼是在數(shù)據(jù)分類(lèi)基礎(chǔ)上，以易于計(jì)算機(jī)和人識(shí)別代碼（code）唯一地標(biāo)識(shí)地理實(shí)體類(lèi)型。第32頁(yè)六、地理空間數(shù)據(jù)獲取和處理

數(shù)據(jù)源是指建立GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)所需各種數(shù)據(jù)起源，主要包含地圖、遙感圖像、文本資料、統(tǒng)計(jì)資料、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、已經(jīng)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)等，可歸納為原始采集數(shù)據(jù)、再生數(shù)據(jù)和交換數(shù)據(jù)三種起源。

第33頁(yè)六、地理空間數(shù)據(jù)獲取和處理

空間數(shù)據(jù)采集任務(wù)是將現(xiàn)有地圖、外界觀察結(jié)果、航空像片、遙感圖像、文本資料等轉(zhuǎn)換成GIS能夠處理與接收數(shù)字形式，通常要經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、修改、編輯等處理。第34頁(yè)六、地理空間數(shù)據(jù)獲取和處理圖形變換數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換圖像解釋圖像糾正圖幅拼接空間數(shù)據(jù)的處理第35頁(yè)第四節(jié)GIS在物流信息系統(tǒng)中作用二、GIS物流管理系統(tǒng)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)一、GIS和企業(yè)物流聯(lián)絡(luò)三、GIS技術(shù)與數(shù)字物流四、面向物流分析GIS系統(tǒng)第36頁(yè)一、GIS和企業(yè)物流聯(lián)絡(luò)因?yàn)槲锪鲗?duì)地理空間有較大依賴(lài)性，采取GIS技術(shù)建立企業(yè)物流管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)物流可視化、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理。

第37頁(yè)二、GIS物流管理系統(tǒng)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)1.圖形顯示輸出上優(yōu)勢(shì)2.分析功效上優(yōu)勢(shì)3.模型模擬上優(yōu)勢(shì)在物流管理領(lǐng)域，與單純數(shù)據(jù)庫(kù)及CAD技術(shù)相比，GIS含有獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)。第38頁(yè)GIS物流管理系統(tǒng)特點(diǎn)采取GIS建立物流管理系統(tǒng)主要特點(diǎn)是在GIS可視化環(huán)境中對(duì)企業(yè)物流進(jìn)行可視化、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理。這種動(dòng)態(tài)包含時(shí)間動(dòng)態(tài)和空間動(dòng)態(tài)。時(shí)間動(dòng)態(tài)和傳統(tǒng)方式相比，全部數(shù)據(jù)都能夠更新?？臻g動(dòng)態(tài)是指GIS地圖或空間圖形顯示和分析能力。

第39頁(yè)GIS物流管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整個(gè)GIS物流管理系統(tǒng)普通由終端、物流控制中心和物流管理臺(tái)組成。終端包含各種通信器材和處于局域網(wǎng)中終端計(jì)算機(jī)。物流控制中心主要是高性能服務(wù)器或大型機(jī)，運(yùn)行大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)各種數(shù)據(jù)、調(diào)度信息存放和調(diào)用任務(wù)。物流管理臺(tái)是監(jiān)控和調(diào)度目標(biāo)運(yùn)行終端，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)能接收并顯示動(dòng)態(tài)信息GIS平臺(tái)。第40頁(yè)三、GIS技術(shù)與數(shù)字物流物流行業(yè)GIS系統(tǒng)普通都包含公路、鐵路、水路、海域、航空等交通信息、儲(chǔ)運(yùn)資源信息（汽車(chē)、輪船、倉(cāng)庫(kù)等）、服務(wù)資源信息（營(yíng)運(yùn)網(wǎng)點(diǎn)、生產(chǎn)工廠等）以及后勤資源信息（加油站、修理廠等）等。因?yàn)檎紫到y(tǒng)全部是數(shù)字化，這就使得用戶(hù)有各種方式進(jìn)行查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)輸出也能夠人工控制，屏蔽不需要信息，顯示需要，而且能夠圖表與數(shù)據(jù)結(jié)合，在數(shù)字地圖上直接表示出來(lái)。第41頁(yè)四、面向物流分析GIS系統(tǒng)集成模型：車(chē)輛路線(xiàn)模型、最短路徑模型、網(wǎng)絡(luò)物流模型、分配集合模型和設(shè)施定位模型等。主要功效：（1）車(chē)輛和貨物跟蹤（2）提供運(yùn)輸路線(xiàn)規(guī)劃和導(dǎo)航規(guī)劃出運(yùn)輸線(xiàn)路，使顯示器能夠在電子地圖上顯示設(shè)計(jì)線(xiàn)路，并同時(shí)顯示汽車(chē)運(yùn)行路徑和運(yùn)行方法。第42頁(yè)四、面向物流分析GIS系統(tǒng)（3）信息查詢(xún)對(duì)配送范圍內(nèi)主要建筑、運(yùn)輸車(chē)輛、客戶(hù)等進(jìn)行查詢(xún)，查詢(xún)資料能夠文字、語(yǔ)言及圖象形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。（4）模擬與決議可利用長(zhǎng)久客戶(hù)、車(chē)輛、訂單和地理數(shù)據(jù)等建立模型來(lái)進(jìn)行物流網(wǎng)絡(luò)布局模擬，并以此來(lái)建立DSS。第43頁(yè)第五節(jié)GIS工具軟件1）ESRI產(chǎn)品系列（EnvironmentalSystemsResearchInstituteInc.）于1969年成立于美國(guó)加利福尼亞州Redlands市，企業(yè)主要從事GIS工具軟件開(kāi)發(fā)和GIS數(shù)據(jù)生產(chǎn)。第44頁(yè)ArcViewGIS用戶(hù)界面第45頁(yè)GIS工具軟件2）Mapinfo產(chǎn)品系列

MapInfo企業(yè)于1986年成立于美國(guó)特洛伊(Troy)市，成立以來(lái)，該企業(yè)一直致力于提供先進(jìn)數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化技術(shù)，其軟件代表是桌面地圖信息系統(tǒng)軟件——MapInfo。第46頁(yè)GIS工具軟件3）Intergraph產(chǎn)品系列

Intergraph企