地理信息技术
地理信息技术

五.全球定位系统
简称:全球定位系统(Global Positioning System,通常简称GPS)
主要功能?
精确定时:广泛应用在天文台、通信系统基站、电视台中 GPS的增强系 统 工程施工:道路、桥梁、隧道的施工中大量采用GPS设备进行工程测量 勘探测绘:野外勘探及城区规划中都有用到 导航: 武器导航:精确制导导弹、巡航导弹 车辆导航:车辆调度、监控系统 船舶导航:远洋导航、港口/内河引水 飞机导航:航线导航、进场着陆控制 星际导航:卫星轨道定位 个人导航:个人旅游及野外探险 定位: 车辆防盗系统 手机,PDA,PPC等通信移动设备防盗,电子地图,定位系统 儿童及特殊人群的防走失系统 农业勘测
五.全球定位系统
应用领域:
最初只是运用于军军事领域,目前已被广泛应用 于交通、测绘等许多行业。GPS的所有应用领域, 都是基于定位、或从定位延伸出去的,主要包括: 运动导航,轨迹记录、大地测量、周边信息查询 等。
六.目前常用的全球 定位系统的类型
美国的GPS系统 俄罗斯GLONASS系统 中国北斗星 欧洲伽利略
一.地理信息技术之三种技术?
地理信息技术即"3S"技 术,包括——地理信息系 统(GIS)、遥感(RS)、 全球定位系统(GPS)和 数字地球技术。
遥感系统由平台、传感、接收、处 理应用各子系统所组成,负责对探测 对象电电磁波辐射的收集、传输、校 正、转换和处理的全部过程,也就是 将物质与环境的电磁波特性转换成图 像或数字形式。遥感系统主要由以下 四大部分组成:信息源、信息获取、 信息处理、信息应用。
农业是遥感技术的重要应用领域。我国农业遥感应用工作起步较 早,从20世纪70年代末开始,原北京农业大学(中国农业大学的前身) 根据全国土壤普查和农业区划工作的要求,在国家计委、国家科委和 农业部的支持下,由联合国粮农组织(FAO)和联合国开发计划署 (UNDP)提供资助,聘请国外遥感专家,组织多期培训班,培训了一批 遥感应用科技人员,并于1983年5月成立了全国农业遥感培训与应用中 心。此后,遥感在农作物估产、农业气象、国土资源调查、灾情监测、 生态环境变迁等诸多领域的应用全面展开。
地理信息技术名称和缩写

地理信息技术是一门综合性技术领域,包括地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和数字地球技术等。
以下是一些常见的地理信息技术名称及其缩写:1. 地理信息系统(Geographic Information System或GeoInformation system,GIS)- GIS是最常见的地理信息技术之一,它用于捕获、存储、管理、分析和展示地理空间数据。
2. 遥感(Remote Sensing,RS)- 遥感是通过分析从飞机或卫星收集的遥远地区的数据来获取信息的技术。
3. 全球定位系统(Global Positioning System,GPS)- GPS是一个全球性的导航系统,用于确定地球上的任何位置的精确坐标。
4. 数字地球技术(Digital Earth Technology)- 数字地球技术涉及创建数字模型来模拟地球的表面和地下结构,以便于研究和决策。
5. 地理信息系统协会(Association of American Geographers,AAG)- AAG是一个专业组织,致力于地理学的研究和地理信息技术的应用。
6. 欧洲地理信息系统协会(European Geodetic Union,EUG)- EUG是一个欧洲范围内的组织,专注于地理信息和地球观测的研究与应用。
7. 国际地理联合会(International Geographical Union,IGU)- IGU是一个国际性的地理学学术组织,涵盖地理学研究和地理信息技术的应用。
8. 地理信息科学(Geographic Information Science,GIScience)- GIScience是研究地理信息系统的科学基础,包括数据模型、分析方法和理论。
这些技术和组织在地理信息的管理、分析和应用中发挥着重要作用,支持着各种领域的决策制定和科学研究。
地理信息技术与地理学

利用GPS技术提供全天候、全球性的导航与位置服务,广泛应用于交通、物流、旅游等领 域。
对传统地理学方法改进
01
数据获取方式的改进
传统地理学方法主要依赖野外考察和地图资料,而地理信息技术则提供
了更加高效、准确的数据获取方式,如遥感影像获取、GPS定位等。
02 03
数据处理与分析方法的改进
利用遥感技术对土地资源进行监 测,可以获取土地利用类型、土 地覆盖、土壤质量等信息,为土 地资源管理和保护提供数据支持
。
水资源监测
遥感技术可以监测水体的分布、 水质、水量等信息,对于水资源
管理和保护具有重要意义。
生态环境监测
遥感技术可以对生态环境进行大 范围、高时效性的监测,为生态 环境保护和治理提供科学依据。
定位精度分析
受多种因素影响,如卫星几何分布、 信号遮挡、多路径效应等,定位精度 会有所不同,一般可达米级甚至厘米 级精度。
在野外考察和数据采集中作用
辅助野外导航
GPS可为野外考察人员提供准确的定位和 导航信息,帮助他们快速到达目的地。
VS
数据采集与记录
利用GPS设备,可实时记录考察点的位置 、时间等信息,为后续研究提供重要数据 支持。
提高决策水平和效率
通过地理信息技术获取的数据和分析结果,可以 为决策提供更加准确、全面的依据,提高决策水 平和效率。
促进可持续发展
地理信息技术在资源环境管理、城市规划等领域 的应用,有助于促进可持续发展,推动社会经济 的绿色发展。
THANKS
感谢观看
地理学不断提出新的研究问题和需求,推动地理信息技术在数据获取、处理、 分析和应用等方面的不断创新和进步。
在地理研究中应用实例
地理信息技术

)
图示意在黄河 三角洲近岸海 域的某监测剖 面上,不同年 份水深2米的位 置与监测起始 点的距离。起 始点是位于海 岸一侧的固定 点。 1、1975~2004年,该剖面近岸海域海底侵蚀、淤积的变化趋势是
( ) A、持续淤积B、先侵蚀、后淤积 C、持续侵蚀 D、先淤积、后侵蚀 2、推测1992~1997年期间( ) A、黄河流域年均降水量增加 B、黄河入海年径流量减少 C、黄河流域植被覆盖率降低 D、黄河沿岸农业灌溉面积减少
GIS的数据处理过程建立空间模型和数据模型, 空间模型用点线面来表达,数据模型建立数据库, 形成若干主题的图层。
地图反映了人们认识世界的程度,地图的变化记录了人们 认识世界的过程。随着地理信息技术的发展,出现了新的 地图形式——数字地图。据下图,回答问题。
增加了交互功能;信息查询和空间分析功 能强,数据量更大且更新快,信息共享好。
该图是我国获得的 第一张月球表面形 态图。“嫦娥一号” 卫星获取月球表面 形态信息及处理这 些信息主要应用的 技术是
①RS
A.①②
②GIS
③GPS
④数字地球
D.①②③ 分析正确的是 A.霾的形成与低层大气稳定和污染物排放多有 关 B.冷锋天气过境会出现大风扬尘,加重霾的灾 情 C.受经济发展的影响,霾的灾情乡村比城市严 重 D.霾的预报有利于减少交通事故和保持通讯畅 通
地理信息系统
三、地理信息技术(GIS)
• GIS是地图的延伸,主要功能是依靠计算机 将收集来的信息进行收集、处理、存储、 分析和应用。可制作电子地图(自然和人文 要素均可呈现。思考与纸质地图的区别)、 查询空间信息、进行空间分析。数据必须 体现空间分布! • 应用领域:查询、空间分析、设计最短距 离、模式分析、模拟问题。
地理信息技术

三.全球定位系统(GPS)
认识GPS: 概念:利用卫星,在全球范围内适时进行导 航、定位的系统,称为全球定位系统。 系统组成:
空间部分——GPS卫星星座; 地面控制部分——地面监控系统; 用户设备部分——GPS信号接收机
GPS卫星星座
地面监控系统
与传统定位方法相比,利 用GPS进行定位具有哪些 方面的优越性? 全球定位与遥感有什么不同?
二.遥感(RS)
认识遥感:
遥感的平台有哪些?
(地面遥感、航空遥感、航天遥感)
关键装置:传感器
(航空摄影机、多光谱摄影机、多光谱扫描仪、雷达)
遥感进行地物判断和分析的原理是什么? 看图叙述遥感的工作环节
遥感技术与传统测绘方法有什么区别?
在区域地理研究中遥感有何作用?
遥感技术的应用领域有哪些?
印 尼 亚 齐 海 啸 前 后 卫 星 图
演变过程,帮你回到远古时代,甚至进入未来世界。这
就是神奇的数字地球。
一 、地理信息技术
含义:指获取、管理、分析和应用地理空间信息的现 代技术的总称,主要包括
RS(Remote Sensing) 遥感
GPS(Global Positioning System) 全球定位系统
GIS(Geographical Information System) 地理 信息系统 应用: 应用于资源调查、环境监测、自然灾害防御 监测、国土资源管理、国土开发规划等
字化后,由计算机网络来管理的技术系统
当你来到一个繁华而陌生的都市,它能给你指点迷津,
帮你顺利快捷地抵达目的地;当你憧憬着将一片荒芜的
土地改造成瓜果飘香的良田时,它能为你提供地形、气
候、土壤等自然条件的信息,帮助你科学地评估该地区
地理信息技术

8.在日常生活生产中,全球定位系 统(GPS)经常应用于()
A.汽车导航 B.资源普查 C.电子购物 D.信息查询
遥感 卫星 地物在不断地吸收、发射(辐射)和反射 电磁波,并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理,利用一定的技术 设备和装置,来探测地表物体对电磁波的反射 和地物发射的电磁波,从而提取这些物体的信 息,完成远距离识别物体。
一、遥感技术的原理
裸露的
树木
水体 草丛 地表
路面
建筑物
全球定位系统(GPS)
5.当发生洪涝灾害时,为获取受灾区域 的分布及面积,所使用的地理信息技 术是() A.地理信息系统B.遥感 C.全球定位系统D.数字地球
6.数字地球可以使普通百姓( ) A.进行国土规划 B.勘探矿产资源 C.接受远程教育 D.监测森林火灾
7.2012年3月,江西省发生的 洪涝灾害造成40万人受灾。相关 部门在分析洪涝灾害的影响范围, 确定救灾物资调配的最佳路径中 应用的技术是()
地理信息技术
概念:
是指获取、管理、分析和应用地理空间信息 的现代技术的总称。
主要包括: 遥感(RS)
全球定位系统 (GPS) 地理信息系统(GIS)等, 简称“3S”。
中国大陆的卫星地形图
能 清 楚 的 看 到 全 岛 的 地 貌
台 湾 岛 的 遥 感 影 象 :
美 国 国 防 部 五 角 大 楼
2.中央电视台每天新闻节目中提供 的卫星云图主要运用的技术有 ( ) ①遥感 ②地理信息系统 ③全球定 位 ④多媒体合成 A.①③ B.②④ C.①② D.③④
3.监测冰岛火山灰的扩散面积和浓 度变化所利用的技术手段主要是 ( ) A.遥感技术 B.全球定位系统 C.地理信息统 D.数字地球
地理信息技术

定位测量类 应用
科学测量 建筑工程 安全防盗
典型案例 巡航导弹 汽车导航仪
自动农田收割 珠峰高度测量 微小形变监测 汽车防盗GPS
全球的导航定位系统:
1、美国全球定位系统(GPS)
2、俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)
3、北斗卫星导航定位系统,是中国自行研制开
发的区域性有源三维卫星定位与通信系统 (CNSS),是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS 之后第三个成熟的卫星导航系统。
遥感在生物资源普查中的应用
通过遥感图像处理技术,提取植被的分布、类型、 结构、健康状况、产量等数据,为农业、林业、 城市绿化、环境保护等部门提供服务。
(1)资源调查-矿产资源
通过分析遥感图像可以划定蕴藏矿产的大致区域
(2)灾害监测 卫星遥感图片:b图红色表示淹没范围(1998.8.28)
(2)灾害监测
数字地球:即信息化、数字化的地球。
数字地球:使普通百姓能够通过一定方式方便
地获得他们所想了解的有关地球的信息,其特 点是嵌入海量地理数据,实现多分辨率、三维 对地球的描述,即“虚拟地球”。
通俗地讲,就是用数字的方法将地球、地球 上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑 中,实现在网络上的流通,并使之最大限度地 为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学 习、生活、娱乐服务。
5、GPS的应用与前景——玩转GPS
(1)军事 定位、导航
军事是GPS技术最早的应用领域,主要是为各 种军事活动提供定位导航.在现代战争中,不仅 陆、海、空三军,而且许多高科技武器弹药等, 也都开始采用GPS技术进行定位导航。
目前精确制导武器复合制导的重要技术手 段。装备GPS制导系统之前,美军BGM-10C“战斧” 巡航导弹误差约为9米;在其“惯性和地形匹配” 制导系统中加入GPS后,误差降至3米,制导精度 大大提高。
地理信息技术ppt课件

多源数据融合
随着传感器、遥感等技术的不断发展,未来地理信息技术 将更加注重多源数据的融合和处理,提高数据的全面性和 准确性。
跨界融合与创新
未来地理信息技术将更加注重与其他领域的跨界融合和创 新,推动地理信息技术在智慧城市、智能交通等领域的广 泛应用。
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THANKS
感谢观看
2024/1/26
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遥感在资源环境等领域应用案例
资源调查
利用遥感技术对土地、森林、 水等资源进行快速、准确的调
查和监测。
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环境监测
通过遥感技术监测大气污染、 水体污染、生态环境变化等环 境问题。
灾害监测与评估
利用遥感技术实时监测洪涝、 地震、火灾等自然灾害,并进 行灾害损失评估。
城市规划与管理
遥感技术可为城市规划提供基 础数据,监测城市扩张、交通 拥堵等问题,助力城市管理决
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挑战与未来发展趋势 预测
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当前面临主要挑战剖析
2024/1/26
数据获取与处理难度增加
随着地理信息数据量的爆炸式增长,数据获取、处理和分析的难 度不断增加,需要更高效的技术和方法来应对。
数据安全与隐私保护
地理信息数据涉及到国家安全、个人隐私等敏感问题,如何确保数 据安全和隐私保护是当前亟待解决的问题。
虚拟现实与增强现实
虚拟现实和增强现实技术可以为地理信息数据提供更加直观和生动的 展示方式,提高用户体验和数据可视化效果。
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行业发展趋势预测
智能化发展
未来地理信息技术将更加注重智能化发展,通过人工智能 、机器学习等技术提高数据处理和分析的自动化程度。
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5、GIS的主要功能--空间分析
缓冲区分析
叠加分析
最优路径分析 除此之外,GIS还有其它许多空间分析功能。
GIS应用领域
资源管理 城市管理 投资环境分析
防灾减灾
综合练习解答
1、(1)航空遥感影像图 比例尺、地物的范围。 (2)彩红外航空遥感影像图 A: 绿色植被:树木 颜色、形状、大小、阴影等。 B: 绿色植被:草地 颜色、形状、质地、大小(范围) C: 水体 颜色、范围 D: 道路 形状、相对位置、颜色
2、GIS的优点
数据的分类与处理
为双向查询提供了技术手段。 模型化的分析 为预测提供可能。 系统的方法 与环境的变化与发展相吻合。
3、GIS简介(1)--GIS的组成
硬件 软件 数据 人员 方法
3、GIS简介(2)
系统软件
GIS开发专业软件--ARCGIS、MapInfo等 ESRI专业GIS公司的GIS专业软件走进中学校园 GIS开发编程工具--VisualBasic、VisualC+ +等。
能力随波长而变化。 地球上的物体,一方面各自辐射电磁波,并交换 着电磁辐射;另一方面它们都反射着最大的电磁 波辐射源--太阳的电磁辐射。这些电磁波构成了 理想的遥感信息传递载体,用专门的仪器设备, 有目的有选择地把这些不同的电磁波信息记录下 来,通过它们与温度的对应关系,分析和确定所 要了解物质的属性,就能实现感知物体的目的。 建议:联系中学的物理知识。
交通导航
农业生产
专题21 地理信息系统(GIS)
地理信息系统(GIS)
GIS产生的背景 GIS 的优点 GIS简介 GIS应用软件的开发 GIS的主要功能 GIS的应用
1、GIS产生的背景
地理环境:自然环境
人文环境 地理环境的特点:多变性 复杂性 系统性 计算机技术的迅速发展 GIS是地理环境数字化的最佳途径 GIS 被称为地理科学的第三代语言。
数据处理系统:对传感器获得的信息进行处理。 判读技术:人工判读、机助判读、彩红外航空图像判读
理解教材P149:遥感原理示意图
判读技术
对得到的遥感数据、图象含义等进行翻译解释。
例如,放置在飞机或卫星上的遥感器,通过传 感器收集地球各处表面及表面以下的物体辐射, 同时也可反射各种波段的电磁波。这些电磁波 的强度与波长经过处理,利用判读技术就可对 地表情况甚至地下资源分布情况提供许多有价 值的第一手资料。
一个典型的例子
原理的简单分析
应用情况的介绍
教学方法
尽量联系生活中的实例和学生所学的知识。 从信息技术产生的背景去理解信息技术的原理。
地理学科本身发展的内在需求; 其它学科发展的先进成果为其产生提供现实性。
抓住每种技术的特点、功能把握其应用。
注意的问题
结合考纲,点到为止,不宜深化;
如果有第二颗卫星,且
知道被观测物与第二颗 卫星的距离,同理,被 观测物也在以第二颗卫 星为中心,以与第二颗 卫星的距离为半径的球 面上,若满足上述两个 条件的被观测物一定在 两个球面的交界线上, 即一个圆周线上。
如果有第三颗卫星,并
知道被观测物与它的距 离,那么被观测物一定 在圆周线与第三颗卫星 为中心的球面的交点上, 这时,球面与圆周线相 交于两点。
2.遥感的定义
通俗地说,遥远的感知。 科学定义:遥感是应用一定的探测仪器,从远
处把物体的电磁波特性记录下来,分析、揭示 出物体的特征性质及其变化的综合探测技术。
3、遥感技术的组成
传感器:主要用于接收感知对象的信息。 遥感平台: A.指放置传感器的地方。
B.气球、飞机、卫星等是常用的遥感平台。 C.分类的重要依据:航空遥感和卫星遥感。
GPS定位原理
建议:联系高中几何知识。
二维空间的三点定位法。
GPS定位的综合性:我国的 “北斗系统”。
GPS的组成
空间卫星系统、地面监控系统和用户接收系统三大部分构成 。 在GPS定位系统中,卫星以无线电波的形式不断地向地面接收装置(即
GPS接收机)发送信息。GPS接收机可以从这些信息中解读出卫星的位置 和卫星与被观测物之间距离,然后根据这些参数计算出被观测物的具体 位置。为了保证在任一时刻在地球上任何位置都可以同时接收到最少4颗 GPS卫星发送的空间轨道信息,空间卫星系统实际上是由24颗同时工作 的卫星组成的GPS导航卫星群。地面监控系统对卫星群的正常工作实施 监测和管理。GPS接收机是用户接受系统,接收机上一个液晶显示屏, 可以显示出用户所在位置的信息。
空间范围的拓展:人眼可见的范围;人眼不可见的范围。 地理环境随时间变化的记录。 工业领域
利用遥感技术来探矿、寻油、找水,公路和铁路的地质勘探和 前期线路规划,能测定环境污染,预报台风、地震和海啸。 农业 利用遥感技术能估算农业收成,预报虫害、水灾和森林火灾。 军事 携有遥感仪器的地球卫星能正确地记录下敌方布置在地面或地 下、水下的战略武器.任何公开或隐蔽的核武器库、核潜艇、导 弹发射场、机场和其它军事工程设施,都逃不脱它的眼睛。
谢谢 !
2004年8月
2、3S在车辆导航、监控中的应用
GPS准确定位配合车辆调度 GIS:车辆定位的空间显示 RS:交通GIS中道路交通状况原始数据的获取、
更新
3、GIS具有数据管理、数据查询、空间分析三大 功能。 4、GPS由空间卫星系统、地面监控系统和用户 接受系统三大部分构成。
5、阅读材料解答
(1)开发: a、数据输入--两类数据一是表明每一个大气污染源位 置的空间数据;另一类是和每一个污染源有关的属性 数据,如污染源的锅炉吨位、除尘器型号等信息。 b、编程集成应用数据。 (2)GIS的主要功能: 数据管理(该地区环保局已对该区3913个单位的5000多 个具体污染源进行筛选……) 数据查询(一家出版社的同志来区环保局咨询……) 空间分析(电脑计算了十几秒钟后,就列出了两套改造 方案……)
4、GIS的开发
数据的输入。
地理数据在计算机中的存储。 繁琐但极为重要的环节。
利用专业软件进行二次开发。
地理数据的加工、处理、建立联系。
5、GIS的主要功能
数据管理
数据查询
空间分析
5、GIS的主要功能--数据查询
(双向查询)
空间数据到属性数据的查询 属性数据到空间数据的查询
给学生树立3S技术在地理学研究中是工具的观
念,在解决具体问题时,关键还是坚实的专业 知识基础。
专题19
遥感技术(RS)
遥感技术
遥感工作原理 遥感定义 遥感技术组成
遥感应用
1.遥感的工作原理
任何物体都有辐射、反射和吸收电磁波的本领。
相同温度下不同物质发射、反射、吸收电磁波的
GPS的应用
能够给全球任一地点定位是GPS的最大优点;
深山老林,荒漠,大海,或者几千米的高空, 都可以通过GPS全球定位系统准确地知道自己 的位置; GPS系统还能够不受天气影响,全天候工作; GPS导航定位的精度高、效率也高; GPS系统操作十分简单、方便。
GPS应用
军事
1991年海湾战争美国部队广泛应用。
判读技术
机读的原因
Hale Waihona Puke 依据是物体反射的电磁波的规律性。 机助判读就是利用这一特性。 人工判读的必要性 环境的复杂性与多变性。 有时对相关专业知识的要求相当高。 综合手段的应用 效率和准确性的统一。
判读技术
判读的实例:彩红外图像的判读 彩红外航空图像与彩色航空图像的比较。
彩红外成像原理及规律
成像原理:彩红外感光胶片和黄色滤光镜头配
合在空中成像。
成像规律:反射红外线的地物呈现红色;
反射红光的地物呈现绿色; 反射绿光的地物呈现蓝色。
彩红外航空图像的目视判读
判读标志:色彩、大小、
形状、阴影、位置等。 水体:A 植被:B1、B2 建筑:C1、C2 道路:D
4.遥感技术的应用
地理信息技术(3S技术)
上海师范大学 孟庆洁
地理信息技术
1.本主题编写的目的 2.编写思路 3.教学的方法 4.知识要点 5.注意的问题 结合考纲,点到为止,不宜深化。 6.综合练习解答
编写目的
1. 日益广泛的应用。实例:地图、天气预报、
出租车上定位。
2.
现代地理学的不可或缺的组成部分。
编写思路
专题21 全球定位系统(GPS)
全球定位系统(GPS)
GPS定位原理 GPS组成 GPS应用
GPS的定位原理
在太空中如果只有一颗
卫星,并知道某被观测 物与这颗卫星的距离, 那么被观测物肯定在以 卫星为中心,以被观测 物与卫星距离为半径的 球面上(如图),这虽 然界定了一个范围,但 球面可以有无数个点, 无法确定它的准确位置。