第十四章：地理信息系统的应用及实例综述
初中地理教案 地理信息系统的应用 探究地理信息系统在实践中的应用
初中地理教案地理信息系统的应用探究地理信息系统在实践中的应用地理信息系统的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是指能够进行地理空间数据的采集、存储、管理、分析和展示的一种系统。
它在各个领域中的广泛应用，为人们提供了更加便捷和精确的地理信息，为我们认识和改变世界提供了有力的支持。
本文将探究地理信息系统在实践中的应用，以期能够更全面地了解GIS的作用。
一、农业领域在农业领域中，地理信息系统被广泛应用于土壤管理、作物种植、气候监测等方面。
通过对土壤的采样和分析，可以将土壤的养分含量、酸碱度、湿度等数据输入到GIS系统中，绘制出土壤的空间分布图，有助于制定针对性的土壤调理措施。
同时，GIS 系统还能够通过对农田的遥感监测，及时了解作物的生长状况，并预测未来发展趋势，为农民提供科学的种植建议。
此外，GIS系统还能够结合气象数据进行农作物病虫害的监测和预测，及时采取防控措施，提高农作物产量和质量。
二、城市规划在城市规划中，地理信息系统发挥着重要的作用。
通过对城市空间的采集和分析，可以绘制出详细的城市地图，标识出各类地理要素的空间分布，如建筑物、道路、绿地等。
基于这些数据，规划者可以进行城市交通规划、土地利用规划、环境保护规划等工作，提高城市的空间布局和资源利用效率。
同时，GIS系统还能够模拟城市发展的趋势，为未来的城市规划提供科学的建议和预测。
三、灾害管理地理信息系统在灾害管理中的应用也非常重要。
通过对灾害地区的遥感监测和数据分析，可以及时了解灾害的空间范围和影响程度，帮助决策者制定救援和防御措施。
例如，在洪涝灾害中，GIS系统可以通过对洪水淹没范围的预测和分析，帮助人们及早疏散和转移，并为救援部门提供准确的灾情数据。
此外，GIS系统还可以结合气象数据对台风路径进行预测和分析，提前准备应对措施，减少灾害对人民生命和财产的损失。
四、资源管理地理信息系统在资源管理中具有很大的潜力。
第十四章：地理信息系统的应用及实例
§14.2 道路交通管理
道路管理
属性数据 1）公路属性：路网标识，道路标识，路段标识，参考点等； 2）几何属性：路面宽度，路向，车道数目，坡度等； 3）设施属性：中央隔离带和隔离物，护轨，桥梁，交通标志， 路灯，交通量计算仪； 4）公用设施：收费所，交叉口，涵洞，交通管理站等； 5）建筑材料属性：面层，覆盖层，基层，路基； 6）道路使用统计属性：交通量，每天平均流量，事故，车重 统计，车类统计，进路要求； 7）验收记录属性：强度，粗糙度，障碍物，路面损坏程度， 限速区段，车速调查； 8）合同属性：预算，费用，图则，日期等； 9）维修工程属性：工程类别，预算，费用，数量，日期
这三种区划图分为三个图层进行管理
可以叠加在一起显示，避免各个部门数据不一致的情况 可以很方便地检查规划图的错误，避免法律上的纠纷 也便于税收部门查询地产信息，调整对土地所有者的税收
§14.3 城市规划、建设管理
建筑审批处的内部工作管理
每个建筑物在修建之前，必须经过政府主管部门批准， 由于申请非常多，并且需要实地勘察，工作繁重，如何 分配并确定每个经办人员的工作，以充分调动每个人的 积极性成为一个难题 在建立地理信息系统后，修建项目申请卡片被记录到属 性数据库中，其中的建筑物地址属性与地块空间数据相 关联，这样可以很方便地将一定时期内所有的修建申请 的位置分布显示在地图上，可以方便的根据申请量的多 少、到市中心的距离、前往勘察的边界程度，划分每个 工作人员的负责范围，提高了工作效率，改善了建筑审 批处的内部管理
有的概述一个具体区域的应用 有的叙述工作流程 有的介绍了工作原理和分析方法
提纲
§14.1 §14.2 §14.3 §14.4 §14.5 §14.6 §14.7 §14.8 地貌管理 道路交通管理 城市规划、建设管理 地震灾害和损失估计 农业气候区划 大气污染监测管理 医疗卫生 军事
地理信息系统应用案例
第十四章地理信息系统应用实例导读：本章介绍了地理信息系统在一些具体领域的应用。
由于GIS是用来管理、分析空间数据的信息系统，所以几乎所有的使用空间数据和空间信息的部门都可以应用GIS。
由于各个部门的不同，GIS在具体业务系统中所占的比重、应用方式也各异，结合比较紧密的如城市规划、环境领域等，相对松散的有商业、医疗卫生领域。
本章简单介绍了一些GIS应用实例，针对不同实例，介绍方法也不同，有的概述一个具体区域的应用，有的叙述工作流程，有的介绍了工作原理和分析方法，可以对相关领域的GIS建设提供借鉴，也可以作为其它领域建设GIS的参考。
本章也引入了一些新的概念，如AM/FM、GIS/T以及一些具体的分析方法，如动态分段模型，它们处于GIS与具体领域的交叉部分，同时也是GIS理论和技术的有益补充。
1．城市规划、建设管理城市是人类活动高度集中的区域，同时也是信息、物质高度集中的区域。
随着科技的进步和经济的发展，城市系统越来越复杂，数据和信息越来越多，服务要求越来越高。
城市管理面临着新的挑战，为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面的规划，而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工具。
在城市管理中，可以应用GIS的方面非常多，如土地、道路、管网、环境、人口等等诸多要素都可以通过地理信息系统进行管理*，并且形成了应用于专门领域的GIS工具，如土地信息系统（LIS-Land Information System）和AM/FM（自动制图/设施管理，Automatic Mapping/Facility Management），前者侧重于管理地块的位置、面积、权属以及地籍的动态变化；后者则主要对电力、通讯等设施的管理和分析、制图。
城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。
在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。
地理信息系统应用实例
GIS在美国Milwaukee城市建设日常管 理方面的应用
地图更新 地籍房产图 测绘图 土地使用图
土地区划管理 建筑审批处的内部工作管理
2.农业气候区划
中国气象局提出建设“第三次农业气候区划”项目 的目的是：采用新技术、新方法、新资料，开发“农业 气候区划信息系统”软件，建立气候资源开发利用和保 护监测体系，实行资源平面与立体，时间与空间全方位 优化配置；发挥区域气候优势，趋利避害减轻气候灾害 损失，提高资源开发的总体效益。为各级政府分类指导 农业生产，农村产业结构调整，退耕还林防止水土流失 等提供决策依据，为地方政府服务。
地貌信息专题分析系统 在地貌信息系统的支持下，建立综合的定量地貌分析模
型，利用尽可能多的信息源，分析地貌信息流及其相关 物质流、能量流规律，研究地貌形态、物质组成、成因 机制、分布特征、发生发展规律及其对人类生产、生活 环境的影响作用 开发机制地貌制图系统作为地貌信息系统的输出系统， 将以上的分析结果编制成各种平面或立体的地貌分析图， 实现地貌制图自动化，将在资源开发、环境整治、生产 建设的实际目标中发挥更大的作用。
军事地理信息系统和遥感、全球定位系统关系密切， 同时和指挥自动化系统C3I紧密联系在一起，形成一个多 功能的统一系统。
战场数字化就其内容来讲，主要是战场地理环境的 数字化、作战部队的数字化、各种武器的数字化和士兵 装备数字化。
8.1 国外军事地理信息系统现状
应用领域 基础地理信息 航海、航空管理 地形分析 任务规划 战争管理 基础作业支持 边界控制 情报
SARS流行环境因素分析
7.1 GIS与流行病研究
流行病数据的可视化 空间数据分析 流行病模型
7.2 GIS与流行病研究
地理信息系统的发展和应用案例
地理信息系统的发展和应用案例随着科技的不断发展，人们的生活方式也发生着翻天覆地的变化。
地理信息系统就是其中一个标志性的例子。
地理信息系统（Geographic Information System, 简称 GIS）是一种基于地理信息科学技术的信息系统，是将地理空间位置、属性特征和相关的地理分析处理功能进行集成的一种系统。
它不仅能够方便地进行数据的管理、处理和分析，而且能够支持各种功能的应用。
本文将从GIS的发展历史、技术特点和应用案例三个角度来深入探讨它的展望和未来发展趋势。
一、GIS的发展历史GIS的发展过程可以追溯到20世纪60年代。
当时，为了能够更好地管理国土资源信息，美国的地质调查局（USGS）首次提出了GIS的概念，并借助计算机技术将一些相关数据进行了整合和分析。
80年代，GIS逐渐应用到了“三个防治”（洪涝、地震、火灾）工作中，提高了抗灾减灾的能力。
90年代中后期，随着互联网技术的迅速发展，GIS开始向网络GIS转型，逐渐成为企业、政府、学术界等领域中必不可少的辅助工具。
二、GIS的技术特点1、空间数据处理能力强GIS的最大特点是对空间数据的处理能力很强，即它可以帮助用户方便地管理财产、资源和设施等信息。
GIS可以有效地组织、管理、处理和分析大量的地理信息，包括地图、图像、测量数据等。
它不仅能够对数据进行存储、检索、更新和分析，还可以进行空间图形的绘制和分析。
2、多种数据类型的处理GIS可以处理多种类型的数据，包括文本、图片、声音、视频和地图等。
从而可以让用户快速、高效地获取需要的信息资源，为决策提供有力支持。
同时，GIS具有强大的图形分析功能，能够将不同的空间信息通过叠加、分类、分析等方式进行处理，以满足不同的应用需求。
3、支持网络化的数据交互现在的GIS不再是单独工作站的应用软件，而是通过互联网实现跨平台、软件共享以及数据共享。
这就是所谓的网络GIS。
网络GIS已成为 GIS 技术发展的趋势，它能使地理信息系统更加方便、高效的在全球范围内共享和利用各种地理信息资源，实现对行业的管理和分析。
地理信息系统的应用
地理信息系统的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成地理数据管理、数据分析、空间信息可视化以及空间决策支持的技术系统。
它广泛应用于城市规划、环境保护、交通管理、农业决策等领域，在提高生产效率、优化资源利用等方面起到了重要作用。
一、城市规划城市规划是指对城市空间进行合理组织、合理布局的活动。
GIS在城市规划中的应用可以通过对各类地理数据进行整合，建立空间数据库，用于城市土地利用、规划设计、交通网络分析等方面。
通过GIS，规划师可以更准确地评估城市环境的承载能力，合理安排土地用途，提高城市规划的科学性和效率。
二、环境保护环境保护是指保护自然环境和改善生态环境的活动。
GIS在环境保护中的应用可以通过对环境监测数据进行空间分析，帮助科研人员掌握污染源的分布和迁移规律，提供科学依据进行环境管理和治理。
同时，GIS还可以用于制定环境保护政策，实现环境与经济的可持续发展。
三、交通管理交通管理是指对交通流量、交通设施进行管理和优化的活动。
GIS在交通管理中的应用可以通过对交通网络、路况、交通流量等数据进行整合和分析，提供交通信息实时监控、交通预测和优化交通路线等功能。
通过GIS，交通管理部门可以更好地应对交通拥堵问题，提高交通运输效率，改善城市交通状况。
四、农业决策农业决策是指通过农业生产数据分析和空间农业规划，帮助农户做出农业经营决策。
GIS在农业决策中的应用可以通过对土地资源、气象数据、作物分布等进行整合分析，为农户提供土地选择、作物种植、农业机械布局等方面的决策支持。
通过GIS，农业决策变得更加科学和精准，能够提高农业生产效益，实现农业的可持续发展。
总结：地理信息系统（GIS）在城市规划、环境保护、交通管理和农业决策等领域中的应用是多种多样的。
它通过整合地理数据，分析地理空间关系，为各个领域的决策提供科学支持和决策依据。
随着技术的不断发展，地理信息系统的应用将会更加广泛，为人们提供更多的便利和支持。
地理教案：地理信息系统的应用 (2)
地理教案：地理信息系统的应用一、地理信息系统的概述地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种以地理空间数据为基础，通过计算机技术进行组织、管理、分析和展示的一种综合性工具。
它集成了地图制图、数据管理、统计分析等功能，并应用于多个领域，如城市规划、环境保护、土地利用等。
二、地理信息系统在城市规划中的应用1. 空间分析与决策支持：通过GIS技术可以对城市空间进行分析，包括土地利用规划、交通网络设计等方面。
借助GIS的分析功能，可以更好地预测未来发展趋势，提供决策支持。
2. 城市设施管理：利用GIS技术可以对城市设施进行管理和维护。
例如，在电力供应方面，可以使用GIS技术实现电网模拟和监控系统，提高供电可靠性。
3. 灾害防控：GIS在灾害防控方面有着重要的应用。
通过建立空间数据库和模型，可以实现对灾害风险区域的识别和评估，并制定相应的防灾措施。
三、地理信息系统在环境保护中的应用1. 自然资源管理：利用GIS技术可以更好地管理和保护自然资源。
例如，在森林资源管理方面，可以采集、分析和展示森林覆盖数据，辅助决策者做出合理的砍伐和补植计划。
2. 水资源管理：GIS在水资源管理方面也发挥着重要作用。
通过对水质、水量等数据的采集和分析，可以提供及时准确的水资源状况评估，并制定相应的水资源保护措施。
3. 环境监测与评估：通过建立环境监测数据库并进行空间分析，GIS技术能够帮助实现对环境污染源的辨识、监测与评估，并提供有效的环境保护方案。
四、地理信息系统在土地利用中的应用1. 土地评价与规划：通过采集土地利用相关数据，结合GIS技术进行空间分析，可以得到不同土地类型的适宜度评价结果，并为土地规划提供科学依据。
2. 农田管理与精细农业：借助GIS技术，可以实现对农田相关信息（如土壤质量、气象条件等）进行采集、管理和分析，从而提高农田的利用效率。
同时，结合智能化农业技术，还可以实现对农作物生长的精细监控与管理。
GIS地理信息系统技术应用案例分享
GIS地理信息系统技术应用案例分享地理信息系统（GIS）是一种用于捕捉、处理、分析、显示和管理地理数据的技术。
GIS技术在各个领域的应用越来越广泛，如建筑、城市规划、气象学、自然资源管理等。
本文将介绍几个GIS技术在实际应用中的例子。
1.土地利用规划GIS技术在土地利用规划中的应用越来越普及。
它可以协助规划者了解区域土地的使用情况和土地监测，提高规划的准确性。
例如，在城市规划中，GIS可以帮助规划者分析城市各个部分的人口分布和经济环境，进而为城市规划提供数据支持。
对于建设项目而言，GIS技术可以帮助建筑师在建筑前分析空间和路线，以确定最佳建设方案，提高了项目建设效率和质量。
2.对自然资源的管理GIS技术对野生动植物、水源和空气质量等自然资源进行管理，对保持生态系统平衡和资源管理有重要意义。
例如，在保护森林时，GIS可以提供传感器数据并分析各种数据，以帮助管理者和研究人员了解森林的生长情况和野生动植物的生活情况。
3.公共安全及应急管理GIS技术在应急管理领域中有着广泛的应用。
例如，在灾难发生时，GIS可以帮助管理者迅速定位受到影响的区域，并指导救援团队快速响应和救援。
通过实时数据和分析，GIS可以确定风险区域和潜在风险，从而更好地保护公众安全。
4.海洋资源管理GIS技术可以帮助海洋资源管理部门分析和监测海域活动，并监测海洋生物的流行趋势。
例如，在捕捞管理方面，GIS可以帮助捕捞公司监测和管理渔船捕获并且保留海洋生物，以确保不会过度捕捞造成损失。
综上所述，GIS技术已经广泛应用于许多行业，特别是涉及大量地理信息的领域。
随着技术不断发展和数据收集的增加，GIS 技术将继续帮助我们更好地管理和利用地球的各种资源。
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➢ 一个软件环境 ➢ 从各方面收集来的资料合并到GIS资料库中，建造约束多 边形，确定公路需要避开的区域，通常这些多边形可以分 为三级：
➢ 第一级约束是必须要避开或减至最少； ➢ 第二级约束是尽量避开或减至最少； ➢ 第三级约束是可以避开或减至最少
➢ 有的概述一个具体区域的应用 ➢ 有的叙述工作流程 ➢ 有的介绍了工作原理和分析方法
提纲
§14.1 地貌 §14.2 道路交通管理 §14.3 城市规划、建设管理 §14.4 地震灾害和损失估计 §14.5 农业气候区划 §14.6 大气污染监测管理 §14.7 医疗卫生 §14.8 军事地貌
➢ 主要应用
➢ 地貌形态分析：用于提取由地表形态反映出来的地貌特征 参数，包括DEM以及基于DEM的各种地貌参数：坡度、 坡向、起伏度、河网密度、沟谷参数等等
➢ 地貌信息复合：包括地貌参数复合模型和地貌信息/专题 信息复合模型，前者将各个地貌参数复合，发现其间的规 律性，得到综合的分析结果；后者考虑到地貌格局还受到 外动力地质作用的影响，将地貌信息与地质、水文、气象 等信息复合，发现其联系。
§14.3 城市规划、建设管理
➢ 在城市管理中，可以应用GIS的方面非常多， 如土地、道路、管网、环境、人口等等诸多 要素
➢ 城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城 要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需 要基础设施、公共服务设施的配套
➢ 下面介绍GIS在密尔沃基（Milwaukee）市 城市建设日常管理方面的应用
➢ 地貌是构造、过程和时间的函数，现存地貌 形态的定量指标及其物质组成等特点集中反 映了地貌系统以往内外营力共同作用的总和
➢ 地貌信息系统分析方法就是提取地貌系统各 不同侧面的特征参数，采用系统综合分析方 法取得对区域地貌发展规律的总体认识
➢ 地理信息系统方法的发展，使得建立地貌信 息系统，对庞大复杂的地貌空间数据进行定 量分析处理和信息复合与综合评价成为可能
➢ 地貌区域评价：根据单个或者多个地貌特征的分析，评价 地貌环境对农业、建筑、工程、旅游、居住条件的影响以 及评价地貌条件对于各种自然灾害发生、发展以及防治的 影响。
§14.1 地貌
➢ 主要应用
➢ 地貌成因分析： ➢ 内动力成因分析模型：内动力是地壳内部能量产生的营 力，决定地貌的格局与骨架，可以从几何效应和力学机 制两个方面进行分析
➢ 根据DEM得到道路横断面 ➢ 进而进行填挖方的优化 ➢ 得到最终的路廓设计结果
§14.2 道路交通管理
➢ 道路管理
➢ 属性数据 1）公路属性：路网标识，道路标识，路段标识，参考点等； 2）几何属性：路面宽度，路向，车道数目，坡度等； 3）设施属性：中央隔离带和隔离物，护轨，桥梁，交通标志， 路灯，交通量计算仪； 4）公用设施：收费所，交叉口，涵洞，交通管理站等； 5）建筑材料属性：面层，覆盖层，基层，路基； 6）道路使用统计属性：交通量，每天平均流量，事故，车重 统计，车类统计，进路要求； 7）验收记录属性：强度，粗糙度，障碍物，路面损坏程度， 限速区段，车速调查； 8）合同属性：预算，费用，图则，日期等； 9）维修工程属性：工程类别，预算，费用，数量，日期
第十四章：地理信息系统的应用及实例
➢ 由于GIS是用来管理、分析空间数据的信息系统， 所以几乎所有的使用空间数据和空间信息的部门都 可以应用GIS
➢ 由于各个部门的不同，GIS在具体业务系统中所占 的比重、应用方式也各异
➢ 结合比较紧密的如城市规划、环境领域等 ➢ 相对松散的有商业、医疗卫生领域
➢ 本章简单介绍了一些GIS应用实例，针对不同实例， 介绍方法也不同
社会经济数据来估计各个区域所产生和吸引的交通量，例如， 居住区会产生出行，而商业区则吸引出行 2）“出行分布”模型：根据出行产生分析的结果，确定各个区域 之间的交通量 3）“交通工具选择”模型：将交通量计算分配到交通工具上，计 算车流量 4）“出行分派”模型：根据交通线路的容量和速度，将车流量分 配到各条道路上
§14.3 城市规划、建设管理
➢ 美国威斯康星州的密尔沃基从1976年开始 建设城市地理信息系统，并不断发展、完善。 由于数据库比较完整，地理信息系统在很多 方面发挥了作用，主要可以分为三个方面的 活动
➢ 外动力成因分析模型：外动力是地球表面受太阳能和重 力以及生物活动的营力，主要包括重力作用、风力作用、 水利作用、温差作用和生物作用等
➢ 地貌预测： ➢ 理论地貌预测模型：以成因分析为基础，采用数理模型 进行宏观和微观的模拟，预测地貌的发展
➢ 统计地貌预测模型：在地貌发展历史数据的基础上，采 用“黑箱”或“灰箱”的方法进行统计分析，预测地貌 发展趋势
§14.2 道路交通管理
➢ 道路管理 ➢ 动态分段:是在数据库中纪录道路的每种属性的起止点到道路 原点的距离，并不是真的将道路切断存储，适合于动态的分析， 顾名动态分段
➢ 流量和路径分析： 流量和网络分析一般较多地应用于城市交通中，为城市交通
管理和道路规划提供科学的决策支持，其中，有如下四类主要 的模型： 1）“出行产生”模型：根据交通分析区的土地利用形态以及其它
➢ 根据需要可以用权重表示不同的约束等级，并在地图上分 别显示，以便设计员在设计路线时尽量绕开这些区域
§14.2 道路交通管理
➢ 方案评价
➢ 将每条试验性线路输入到GIS中 ➢ 利用缓冲区分析得到路廓多边形 ➢ 与约束多边形进行叠加分析，计算路廓与每个多边
形相交的总面积，并乘以权重，得到该试验线路的 约束影响的加权总面积（Total Impact Weighted Area, TIWA) ➢ 根据DEM进行线向的详细设计，其主要操作
§14.2 道路交通管理
➢ 近年来，GIS在交通方面的应用得到了广泛 的重视，并形成了专门的交通地理信息系统 GIS-T，以满足道路交通管理方面的要求
➢ GIS在公路方面的具体应用
➢ 路廓设计 ➢ 道路管理 ➢ 流量和路径分析
§14.2 道路交通管理
➢ 路廓设计
➢ 路廓设计是公路设计中的一个重要环节，是定出公路最终 线向的一个步骤