1、第三节 地理信息系统的应用,第三章 地理信息技术的应用,学习目标 1.了解GIS的系统组成、系统分工和基本工作原理。 2.结合实例，学会分析地理信息系统可以解决的四类基本问题。3.会使用常见的GIS产品，能分别说明地理信息系统在城市管理中的应用。,一、地理信息系统及其可以解决的四类基本问题,二、地理信息系统在城市管理中的应用,内容索引,课堂训练,专项提能11 对GIS数据库组成图层的认识,一、地理信息系统及其可以解决的四类基本问题,(一)地理信息系统 1.概念：依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统，简称GIS。 2.功能,电子地图,多钟空间分析,3.工作流程,数据库管理,
2、信息输入,数据处理,_,空间分析,可视化表达,4.构成：硬件、 、数据、 。,软件,人员,(二)地理信息系统可以解决的四类基本问题 1.与分布、位置有关的基本问题 (1)查询“地点”和“状况”。 (2)查询符合一定条件的地物的分布、位置。 2.趋势分析,发展趋势,某地物随时间变化的过程,该地物的 _,分析,3.模式问题,空间,通过地物分布及其组合规律的模式分析,揭示地物之间 的 关系,4.模拟问题,结果,利用已掌握的规律建立起一定的模型,具备某种条件时将出现的_,思考 GIS就是电子地图吗？,答案,不是。电子地图是GIS的一种应用产品，GIS是可以随时修改和更新的计算机软件系统，而电子地图只是
3、把GIS的阶段性成果做成供人们查询的产品。,阅读以下材料，完成13题。 材料 地理信息系统(GIS)所采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构及其动态变化规律的。 1.互联网上的电子地图与纸质地图相比，其优点是 成本低、效益高 信息容量大 信息更新快 描述地物详细、准确 A. B. C. D.,答案,解析,电子地图是GIS的一种集成表现，其特点是制作成本低，信息容量大且更新快，描述地物详细、准确，不像传统纸质地图那样制作需要耗费大量的人力和物力，数据更新周期长。,2.下列课题中，主要是应用GIS进行研究的有(多选) A.近50年来，世界粮食总量与人均产量变化趋势分析 B.近10年来，上
4、海市区人口分布变化特征与城市建设相关性分析 C.浙江省西部地区土地利用状况与农业结构变化特征分析 D.上海市浦东新区内环线的主要道路交叉点交通流量状况通报及优化公交线网、站点分布的方案设计,答案,解析,注意GIS所采集的信息是按地理空间分布特征，来反映地理实体结构及动态变化规律的。A项中世界粮食总量与人均产量变化不是地理空间分布特征，因此不能用GIS进行研究。,3.应用GIS技术的最终目的是 A.处理信息 B.记录信息 C.便于信息查询 D.为地理决策提供依据,答案,解析,GIS技术能对信息进行存储处理，便于信息查询，但最终目的是为决策提供依据。,二、地理信息系统在城市管理中的应用,显示道路的
5、路况、 、沿线环 境等空间和属性信息 提供多种类型的_ 及时发布_,1.城市信息管理与服务：向城市居民提供日常工作与生活所需的各种信息。 2.城市规划：是城市 的重要工具，主要用于分析现状、有效管理。,规划管理,交通流量,3.城市道路 交通管理,查询,交通信息,跟踪灾害发生、发展过程 对灾害进行快速分析、 和模拟 辅助开展灾后的应急和恢复工作,5.城市环境管理：主要包括环境规划与决策、监测、评价、 等。,评价,4. 城市救灾防灾,预测与模拟,阅读材料，完成下列问题。 材料 地理信息系统作为地理信息的自 动处理与分析系统，其应用领域已非常 广泛，涉及生产生活的各个领域。 地理信息系统是城市规划的
6、重要工具。 GIS数据存储采用“分层”技术，即将地图中的不同要素，存储在不同的“层”中。将不同的“层”要素进行重叠，就形成不同主题的地图。GIS中，不同类型的地理空间信息储存在不同的图层上，叠加不同的图层可以分析不同要素间的相互关系。,(1)下图反映了我国目前大多数城市存在的交通拥堵现象。若应用GIS解决城市交通拥堵问题，其发挥的积极作用主要有_ _。,答案,快速查询道路通行状况，迅速定位拥堵地点，提出交通疏散方案；为道路规划提供最佳路径分析；查询路况信息，为道路养护和应急抢修服务等,(2)未来五年上海将计划形成“海、陆、空、铁、水五路并举的格局”，城市土地利用状况将发生一定的变化。如果你想了
7、解上海市近五年以来土地使用性质、地块轮廓的变化，在GIS系统中，你可直接进行对比分析的图层是_；若将上海的城市人口分布图层与城市交通图层叠加，即可为城市的_选址提供参考。,答案,近五年以来上海市每年的土地利用图层,商业网点,(3)如果你想利用假期去上海复旦大学参观学习，但你对上海市又不熟悉，你将如何利用GIS进行路径查询？,答案,利用网络GIS调出复旦大学所在地区的地图，查找车站到复旦大学最合理的公交路线。,(4)地理信息系统能否对城市环境问题进行治理？,答案,不能。地理信息系统可以为我们进行生态环境监测的决策提供依据，但是环境问题的治理还需要人们的实际行动。,拓展提升 GIS在道路交通中的应
8、用 GIS能够查询道路的通行状况，迅速定位事故地点，提供交通疏散的方案。在道路设计中，GIS能够将多种数据叠加，为道路规划提供直接的分析依据，如最佳路径分析、最小造价分析等；在道路建设中，GIS能够帮助掌握工程进度，控制工程质量。在道路及交通管理中，查询路况信息，为道路养护服务。,活动指导及复习题,教材P90 探索 提示 地理信息系统首先采集数据，标定过去几年的犯罪地点，然后进行数据处理、空间分析，获得分析犯罪频率和犯罪模式，根据分析结果，重新分配警力，使警力资源合理利用，从而减少了青少年的持枪犯罪行为。通过这个例子我们可以看出：地理信息系统是在收集信息的基础上，处理、存储、分析和应用，最大限
9、度地合理解决问题。 从这个事例可以看出GIS具有以下三种功能：地图的功能(例如标定过去几年的犯罪地点)、数据库的功能(例如总结利用过去的犯罪信息)、空间分析的功能(例如分析犯罪频率的空间规律及对犯罪行为空间建模)。,教材P96 思考 提示 GIS可以对区域内自然资源条件、区位和交通、人口和劳动力条件以及社会经济条件等进行更精确的分析、评价。 地理信息系统在公众生活服务方面应用广泛。随着个人电脑与互联网的迅速普及，地理数据的应用已深入社会公众生活的方方面面，为居民生产、生活和出行提供方便快捷的地理数据服务。例如，人们外出旅游，可以通过旅游网站查询到旅游费用、时刻表、旅游线路、目标地的景点分布和服
10、务项目等存储在GIS数据库中的数据。,教材P96 复习题 提示 1.常规的地图一般绘制在纸张等介质上，这种地图称为模拟地图。模拟地图制图工艺过程复杂，成图周期长，不易保存和及时更新。而利用地理信息系统可以制作电子地图。电子地图与纸质地图相比，具有很多优势：首先，电子地图以计算机屏幕为显示设备，以存储器为存储设备，易于保存和更新；其次，电子地图动态生成，表达方法多种多样；再次，电子地图缩放自如，便于浏览地理信息；最后，电子地图与数据库相连接，具有查询、计算和统计、分析功能。 2.RS是三种技术的基础，是信息源的主要渠道；GPS是在RS基础上实现,的，其主要功能是定位与导航；GIS是在前二者基础上
11、实现的，空间信息查询定位只是GIS最基本的功能之一，除此之外还有其他的基本功能。具体而言，RS、GPS、GIS三者既有分工又有联系。RS主要用于地理信息数据的获取，GPS主要用于地理信息的空间定位，GIS主要用来对地理信息数据进行管理、更新、分析等。RS为GIS提供地理信息数据，可加快GIS数据库的更新，保证地理信息系统的时效性；GPS为RS信息数据的目标选择、野外验证、图像分类等提供地面定位坐标信息，为更好地利用RS解决实际问题提供支持。,“3S”技术之间的关系如下图所示：,知识小结,课堂训练,下图是某地山体滑坡后堵塞河道形成堰塞湖的影像。读图，完成12题。 1.图中堰塞体垮塌后可能会淹没下
12、游沿岸居民点，可快速确定需要转移人口区域的技术是 A.遥感(RS) B.地理信息系统(GIS) C.全球定位系统(GPS) D.北斗导航系统(BDS),1,2,3,4,5,答案,解析,地理信息系统(GIS)可以利用数据模拟预测自然灾害影响的区域范围、危害程度，给受灾人员、财产的安全有效转移提供依据，故选B项。,2.图中甲、乙、丙、丁四处海拔由高到低的排序是 A.甲乙丙丁 B.甲丙丁乙 C.乙丁丙甲 D.乙丙甲丁,1,2,3,4,5,从图中可以看出，乙接近于山上的雪线，海拔最高，丙高于堰塞湖湖面，甲位置与堰塞湖湖面高度相当，丁位于堰塞湖下游，海拔最低，所以海拔高度乙丙甲丁。,答案,解析,地理信息
13、系统能够建立数据模型，即通过一定的方式将所要表示的内容转变为数据，这是GIS与地图最基本的差异。据此回答34题。 3.GIS与普通地图共同的特点是 A.信息量一样大 B.都便于查询各种信息 C.都能够进行空间分析 D.都利于数据化处理各种信息,答案,1,2,3,4,5,信息量大、便于查询信息和有利于数据化处理的是GIS的特点。进行空间分析则是两种地图共有的特点。,解析,4.与传统地图相比，GIS有优越性，不表现在 A.纸绘地图更精确 B.GIS更有利于信息更新 C.GIS较地图直观性强 D.GIS可以快速进行各种空间分析,1,2,3,4,5,GIS是以数据形式存储信息，比纸绘地图要精确。A项说
14、法错误。,答案,解析,5.应用地理信息系统进行城市地铁规划时，应优先参考的图层是 城市道路分布图 城市地下排水管网分布图 城市商业网点分布图 城市绿地分布图 A. B. C. D.,答案,解析,地铁的主要功能是和地面交通相互配合，缓解城市交通压力。进行城市地铁规划时要考虑的因素有人口、公共设施、商业、技术、地形等。地铁轨道离地面一般在1518米，对城市地下排水管网(在地下0.75米之间)影响不大。,1,2,3,4,5,专项提能11 对GIS数据库组成图层的认识,图表特征：GIS即地理信息系统，在国民经济各部门得到了广泛的应用。GIS数据库由若干图层组成。叠加不同的图层可以构成某一主题的图层。,
15、若要研究邮电通信点的布局问题，你认为还应增加哪些图层？,(1)找主题。根据材料信息或图示信息，找到GIS图层要求的主题。 (2)找图层。在图中找到主题地图包含的主要图层，并分出其中的自然图层和人文图层。,读图方法,找,(1)析图层。分析图中各个图层，通过层层叠加，可分析出需要的GIS数据库的主题图。 (2)析构成。分析影响某一主题地图的要素构成，选用准确的图层叠,析,读图方法,加。邮电通信点的布局需要考虑到居民点分布集中和交通便捷两方面，所以还要用到交通线分布图和居民点分布密度图。,析,交通线路图和居民点分布密度图。,答,地理信息系统的数据存储采用“分层”技术，广泛应用于地理学研究。下图提供了
16、我国某区域的地理位置、河流水系、地形等图层的叠加信息，据此完成(1)(2)题。 (1)据现有的图层信息大致可以规划 该地区 A.农业种植区的分布 B.工矿区的分布 C.商业网点的分布 D.风力发电站的分布,读图训练,答案,解析,图中提供的图层有地理位置、河流水系、地形等，所以可以规划种植区的分布，地形平坦、水源充足、热量丰富的地区适合布局种植业，A选项正确；工矿区的分布需要交通图层和资源图层等，B选项错误；商业网点的分布需要交通和人口分布图层等，C选项错误；风力发电站的分布需要风力资源分布图层等，D选项错误。,(2)在现有图层信息基础上进行农业用地分类与评价，则还应增加土地利用图层 地质构造图层 土壤图层 人口密度图层 A. B. C. D.,答案,解析,农业用地分为耕地、林地、草地等，对农业用地分类与评价需要结合土地利用图层和土壤图层。根据土地利用图层确定土地利用类型，根据土壤图层对农业用地进行评价等。,