地理信息系統(tǒng)GIS原理及應(yīng)用概論

地理信息系統(tǒng)GIS原理及應(yīng)用概論第1頁/共61頁§8.1

地形圖應(yīng)用的基本知識(shí)一、讀圖—地形圖基本內(nèi)容

測(cè)圖單位、測(cè)圖時(shí)間、秘級(jí)坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、子午線收斂角、磁偏角比例尺、圖號(hào)及與相鄰圖關(guān)系坐標(biāo)格網(wǎng)、經(jīng)緯網(wǎng)地貌：等高線、山頭、山脊、山谷、盆地、鞍部、地質(zhì)地物：控制點(diǎn)、道路、水系、建筑等第2頁/共61頁第3頁/共61頁第4頁/共61頁第5頁/共61頁二、地形圖應(yīng)用基本知識(shí)第6頁/共61頁1.在地形圖上確定點(diǎn)位坐標(biāo)2.在地形圖上量算線段的長度3.在地形圖上量算某直線的坐標(biāo)方位角第7頁/共61頁4.在地形圖上量算某點(diǎn)高程等高距第8頁/共61頁5.在地形圖上量測(cè)曲線長度①用曲線量算②變成折線分段量算第9頁/共61頁6.在地形圖上量某直線坡度（有三種方法）第10頁/共61頁7.

在地形圖上進(jìn)行面積量算（如計(jì)算工程面積、土石方量、庫容量等等）①圖解法求積儀法→操作方法：鋪開圖紙，描跡鏡置于圖形中央。選擇單位（cm2、m2、km2）和比例尺。再選擇圖形一個(gè)點(diǎn)為起始點(diǎn)，描跡鏡中心對(duì)準(zhǔn)此點(diǎn)，按起動(dòng)鍵，拉推描跡鏡，沿輪廓順時(shí)針方向遠(yuǎn)行到起始點(diǎn)，即可得到圖行面積。描跡放大鏡功能鍵動(dòng)極軸臂顯示窗動(dòng)極式數(shù)字求積儀第11頁/共61頁航臂動(dòng)極軸動(dòng)極測(cè)輪描跡鏡航臂方格網(wǎng)法第12頁/共61頁幾何圖形法將多邊形分成若干幾何圖形（如三角形、矩形、梯形等）第13頁/共61頁②解析法當(dāng)多邊形面積很大，可求出各頂點(diǎn)坐標(biāo)直接計(jì)算面積。Ⅲ第14頁/共61頁ⅡⅣⅠⅢ第15頁/共61頁ⅡⅣⅠ8、用地形圖——繪制斷面圖公路、鐵路、管線工程等設(shè)計(jì)施工中需要斷面圖?？v向比例尺是橫向比例尺的5~10倍。第16頁/共61頁9、按限制坡度在地形圖上選線在1：2000地形圖上，等高距1m，在A~D間修條公路，坡度5％，求相鄰等高線間在圖上最短距離。第17頁/共61頁10、確定匯水面積修建水庫、修筑橋梁、涵洞需確定匯水量。Q=P·

m·

n

·

km:單位時(shí)間平均降雨量

n

:降雨時(shí)間P:匯水面積k：蒸發(fā)系數(shù)匯水面積確定：由阻水截面AB與山脊線連接圍成的面積第18頁/共61頁11、平整場(chǎng)地中土石方計(jì)算①方格網(wǎng)法在地形圖擬建場(chǎng)地內(nèi)繪制方格網(wǎng)第19頁/共61頁確定場(chǎng)地平整的——設(shè)計(jì)高程按設(shè)計(jì)高程在地形圖上內(nèi)插出不填不挖邊界線—零線。條件：挖方量和填方量大致平衡，以減少運(yùn)輸。第20頁/共61頁計(jì)算各格網(wǎng)點(diǎn)挖、填方高程挖（填）方高程=地面高程－設(shè)計(jì)高程計(jì)算挖、填土石方量角點(diǎn)邊點(diǎn)拐點(diǎn)中點(diǎn)第21頁/共61頁挖（填）方高程×1/4方格面積挖（填）方高程×2/4方格面積挖（填）方高程×3/4方格面積挖（填）方高程×4/4方格面積②等高線法利用相鄰等高線所圍面積平均值×等高距第22頁/共61頁§8.2

地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展一、地理信息系統(tǒng)（GIS）概述地理信息系統(tǒng)概念是60年代加拿大測(cè)繪學(xué)家結(jié)合計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，提出的利用機(jī)算機(jī)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合管理地球空間信息的概念體系，并于1971年建成第一個(gè)地理信息系統(tǒng)（GIS）。地理信息系統(tǒng)（Geographic

Information

Systems）地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，運(yùn)用信息科學(xué)，管理科學(xué)，對(duì)空間地理信息進(jìn)行綜合處理、分析和應(yīng)用的系統(tǒng)。第23頁/共61頁采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。紙質(zhì)地圖的限制：制作復(fù)雜、更新慢、管理不方便、信息量受限、一圖多用困難。電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、空間技術(shù)、自動(dòng)成圖技術(shù)及通信技術(shù)發(fā)展給GIS產(chǎn)生與發(fā)展創(chuàng)造了條件。它的發(fā)展是隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)、圖象處理技術(shù)及信息社會(huì)發(fā)展而飛速發(fā)展。第24頁/共61頁二、GIS發(fā)展過程六十~七十年代GIS起步、發(fā)展時(shí)期1963年—加拿大Tomlinson博士提出地理信息系統(tǒng)框架1971年—產(chǎn)生第一個(gè)運(yùn)行GIS系統(tǒng)——加拿大GIS農(nóng)第25頁/共61頁土地利用調(diào)查資料匯總計(jì)算機(jī)制圖FORTRIN語言匯編語言電子管計(jì)算機(jī)打孔機(jī)輸入磁帶機(jī)存儲(chǔ)繪圖機(jī)輸出BASIC村高速運(yùn)算器大容量存儲(chǔ)設(shè)備：磁盤光盤遙感技術(shù)全球定位系

大屏幕、高清析度顯示器自動(dòng)化圖象、圖形輸入設(shè)備高清析度彩色輸出設(shè)備統(tǒng)信速息

高

公路GIS

商用軟件高級(jí)語言MAPINFMGEMAPGISGEOSTAArc/info球全

級(jí)區(qū)域級(jí)GENAMAP國家·

·

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·基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)自然資源信息系級(jí)

統(tǒng)交通管理信息·

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·系·

·統(tǒng)人口統(tǒng)計(jì)城市管理信息系統(tǒng)地籍管理信息系統(tǒng)八十年代——GIS發(fā)展時(shí)期信息系統(tǒng)GIS普及、推廣應(yīng)用時(shí)期·

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··

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九·十年代——第26頁/共61頁它已廣泛應(yīng)用區(qū)域規(guī)劃公共設(shè)施管理虛擬外交（邊界談判）資源調(diào)查交通管理打擊罪犯環(huán)境評(píng)估社區(qū)管理天氣預(yù)報(bào)生物保護(hù)精細(xì)農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測(cè)第27頁/共61頁三、地理信息系統(tǒng)基本構(gòu)成數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理圖形數(shù)據(jù)

屬性數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)庫屬性數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理、分析、決策、應(yīng)用傳息輸出、發(fā)布第28頁/共61頁四、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)范與信息源選擇遙感信息

地圖信息遙感與定位信息統(tǒng)計(jì)信息現(xiàn)存的各種數(shù)據(jù)庫數(shù)模擬地圖數(shù)字化據(jù)外業(yè)測(cè)量獲

取數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量遙感數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)觀測(cè)數(shù)據(jù)物

體

分

類

編

碼

系統(tǒng)數(shù)據(jù)的獲取和預(yù)處理野外實(shí)況調(diào)查與地學(xué)驗(yàn)證圖象處理與專題要素提取圖形分析與預(yù)處理信息標(biāo)準(zhǔn)化與專題編碼輸入的技術(shù)方法數(shù)字化與數(shù)據(jù)輸入信息轉(zhuǎn)換格式第29頁/共61頁空間數(shù)據(jù)庫的建立地多邊形與專題數(shù)據(jù)庫據(jù)

庫格網(wǎng)專題數(shù)據(jù)庫遙感圖象數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫圖

數(shù)普通地圖數(shù)據(jù)庫地圖數(shù)據(jù)庫矢量圖形專題數(shù)據(jù)圖象數(shù)據(jù)數(shù)字地形模型制圖綜合數(shù)據(jù)交互編輯數(shù)據(jù)查詢檢索更新第30頁/共61頁用戶對(duì)象數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用實(shí)時(shí)查詢服務(wù)評(píng)價(jià)分析、決策機(jī)助制圖服務(wù)其它數(shù)據(jù)輸出打印列表形成數(shù)據(jù)文件圖形屏幕顯示硬拷貝繪圖機(jī)繪圖信息轉(zhuǎn)換與快速復(fù)制圖式符號(hào)第31頁/共61頁柵格圖矢量化第32頁/共61頁紙質(zhì)地形圖矢量化第33頁/共61頁地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫第34頁/共61頁瀾滄江區(qū)域綜合開發(fā)和協(xié)調(diào)信息管理與決策系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大型國土工程子系統(tǒng)第35頁/共61頁數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)第36頁/共61頁第37頁/共61頁第38頁/共61頁第39頁/共61頁第40頁/共61頁M

APGIS系統(tǒng)第41頁/共61頁第42頁/共61頁第43頁/共61頁第44頁/共61頁第45頁/共61頁第46頁/共61頁第47頁/共61頁第48頁/共61頁第49