地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用

第一節(jié)地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用湘教版地理高二必修三GIS的概念和功能GIS的歷史GIS的組成GIS的工作過程GIS的應(yīng)用一、地理信息系統(tǒng)（一）地理信息系統(tǒng)的概念

地理信息系統(tǒng)(Geographicalinformationstem，簡(jiǎn)稱GIS)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)（地理參考信息）的空間信息系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）。

GIS在數(shù)字化時(shí)代的今天，應(yīng)用非常廣泛且深刻，已延伸到各行各業(yè)，千家萬(wàn)戶，尤其在電子地圖、數(shù)據(jù)分析與決策管理方面的功能，更是獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。

數(shù)據(jù)：與地理有關(guān)的各種數(shù)字，比如說經(jīng)緯度、氣溫、降水等。GIS不僅可以存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)，還可以顯示數(shù)據(jù)的空間分布，并具有強(qiáng)大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)等功能。

一般信息系統(tǒng)：只能存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)，不能將數(shù)據(jù)在空間上的分布表現(xiàn)出來(lái)。

地理信息系統(tǒng)：除了一般信息系統(tǒng)的功能外，還能顯示數(shù)據(jù)的空間分布，并且有強(qiáng)大的空間查詢、分析、模擬、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)等功能。地理信息系統(tǒng)與一般信息系統(tǒng)的區(qū)別：資料

地理信息系統(tǒng)(GIS)與一般信息系統(tǒng)的主要差別是：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)及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的。如目前我國(guó)已應(yīng)用GIS對(duì)各地區(qū)各時(shí)段的“非典型肺炎”臨床診斷病例、疑似病例等指標(biāo)分類匯總．在地圖上進(jìn)行“地點(diǎn)”“狀況”的位置標(biāo)定。每日發(fā)布各地疫情通報(bào)。供有關(guān)部門查詢分析．制定相應(yīng)的防治策略。閱讀地理信息系統(tǒng)能為我們做些什么

土地管理部門可以及時(shí)了解土地利用現(xiàn)狀，分析土地利用的合理性；

房產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人可以在一定區(qū)域?qū)ふ覞M足條件的所有房屋；

公安部門可以科學(xué)部署警力，隨時(shí)掌握居民信息；查詢最近的餐館；查詢目標(biāo)地點(diǎn)和最合理的公交線路等等。網(wǎng)絡(luò)GIS路徑查詢——用來(lái)查詢兩點(diǎn)間的交通路線（二）地理信息系統(tǒng)的發(fā)展地理信息系統(tǒng)最初為解決地理問題而出現(xiàn)，但現(xiàn)在它已成為信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。閱讀地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)史1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家首先提出“地理信息系統(tǒng)”這一概念，并建立了世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)——“加拿大地理信息系統(tǒng)”，用于自然資源的管理與規(guī)劃。GIS的歷史（1）世界GIS的發(fā)展：20世紀(jì)60年代→70年代→80年代→90年代（開拓期）（鞏固發(fā)展期）（大發(fā)展期）（用戶時(shí)代）（2）我國(guó)GIS的發(fā)展：20世紀(jì)80年代初→90年代→21世紀(jì)（開始起步）（快速發(fā)展）（重大進(jìn)展）起步晚，發(fā)展快1、地理信息系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史應(yīng)用應(yīng)用GIS的組成輸入設(shè)備專用設(shè)備常規(guī)設(shè)備GPS全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站解析和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量?jī)x器圖象處理系統(tǒng)全站儀掃描儀數(shù)字化儀鍵盤鼠標(biāo)處理設(shè)備工作站服務(wù)器硬盤陣列存儲(chǔ)設(shè)備活動(dòng)硬盤光盤機(jī)磁帶機(jī)輸出設(shè)備繪圖儀終端打印機(jī)（1）硬件：計(jì)算機(jī)主機(jī)、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、傳輸設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）系統(tǒng)庫(kù)（編程語(yǔ)言、數(shù)學(xué)庫(kù)等）標(biāo)準(zhǔn)軟件（圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等）GIS基本功能軟件GIS應(yīng)用軟件用戶界面GIS軟件基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件GIS（2）軟件：包括數(shù)據(jù)輸入與編輯、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)顯示與輸出；其功能是存儲(chǔ)、分析、顯示地理數(shù)據(jù)。（3）數(shù)據(jù)：包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如地形、地貌、地質(zhì)數(shù)據(jù)等）和專題數(shù)據(jù)（如規(guī)劃、房地產(chǎn)、交通、環(huán)保、公用事業(yè)數(shù)據(jù)等）。（4）人員：包括專業(yè)人員和用戶。GIS開發(fā)管理分析GIS用戶（5）模型：是解決各種實(shí)際問題的專業(yè)程式。（三）地理信息系統(tǒng)的組成人員輸入輸出傳輸存儲(chǔ)數(shù)據(jù)管理輸出（三）地理信息系統(tǒng)的組成人員輸入輸出傳輸存儲(chǔ)數(shù)據(jù)管理輸出GIS的工作過程數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)操作、分析地理信息輸出可視化表達(dá)（地圖、三維視圖、多媒體等）主要包括地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)，地理數(shù)據(jù)的操作和分析，以及地理信息輸出等環(huán)節(jié)。（四）地理信息系統(tǒng)的工作過程1、地理數(shù)據(jù)的輸入將收集好的各種數(shù)據(jù)資料，經(jīng)過分類和標(biāo)準(zhǔn)化處理后，就可輸入到計(jì)算機(jī)中。其中對(duì)圖形數(shù)據(jù)的輸入，常用的方法的掃描紙質(zhì)地圖后進(jìn)行數(shù)字化處理。紙質(zhì)地圖掃描圖像處理圖像拼接圖像剪裁圖像地址匹配矢量化編輯與修改地圖數(shù)字化過程2、數(shù)據(jù)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。（Layer1：背景圖層；Layer2：流域圖層；

Layer3：河流圖層；Layer4：電站圖層）3、對(duì)數(shù)據(jù)的操作與分析

對(duì)GIS操作，可以使各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以直觀的形式表現(xiàn)出來(lái)，這種形式可以是圖形、地圖或表格。用戶和決策者對(duì)操作結(jié)果進(jìn)行判斷分析后，就可應(yīng)用。4、GIS的輸出將編輯好的GIS信息在計(jì)算機(jī)顯示器的屏幕上顯示，或通過繪圖儀、打印機(jī)等輸出。完成P81-82的活動(dòng)

答：國(guó)外GIS軟件，如哈佛大學(xué)開發(fā)的SYMAP系列軟件等。目前，國(guó)內(nèi)下列GIS軟件在解決實(shí)際工程能力和技術(shù)創(chuàng)新等方面表現(xiàn)突出，如MapCIS6．6SuperMapGIS2003、地網(wǎng)V5．0、CitoMap等。活動(dòng)1二、地理信息系統(tǒng)與城市管理GIS的應(yīng)用1、應(yīng)用領(lǐng)域：2、GIS與城市管理：（1）城市規(guī)劃和管理:城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)、工程選址、城市管理、輔助決策；（2）基礎(chǔ)設(shè)施管理：工程設(shè)計(jì)、應(yīng)急搶修、日常維護(hù)；（3）土地利用與管理：土地利用狀況的監(jiān)控和管理；（4）生態(tài)環(huán)境管理：城市生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境評(píng)價(jià)、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策分析、環(huán)保設(shè)施的管理。資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土管理、城市規(guī)劃、郵電通信、交通