地理信息系统chap03
中图版高中地理必修第三册 3.3 第三节 地理信息系统的应用
课堂篇 合作学习
探究一
探究二
名师精讲 地理信息系统在城市管理中的应用及功能
课堂篇 合作学习
探究一
探究二
典例剖析
【例题2】某市寻找适合布局工厂的地点,该厂址要满足两个条
件:①地形平坦;②距河流1千米范围内。图甲中“空间资料”是该市
地形与河流的空间分布,每一小方格代表1千米2(该区面积共16千米
2);“属性资料”是地形和河流的类别资料。根据选址条件,对照空间
调出城市电子地图,对主要商业区、居住区、城市繁华地段进行快
速查询统计,各种数据、指标一目了然。他输入自己的期望值,系
统很快筛选出5个最具价值的热点区域,并根据人流量、交通状况、
周边地段未来发展预测等情况仿真计算出店面经营状况。张先生
很快就从中选定了自己最满意的店址。
(1)材料中,张先生在进行店面选址时运用了地理信息系统
探究一
探究二
课堂篇 合作学习
结合材料探究: (1)上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,将发挥出怎样的作用? 提示:快速查询道路通行状况,迅速定位事故(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)如果你想利用假期去里约热内卢看比赛,但你对里约热内卢又 不熟悉,你将如何利用GIS进行路径查询? 提示:利用网络GIS调出里约热内卢比赛场馆所在地区的地图,查 出车站到比赛场馆最合理的公交路线。
当堂检测
3.在城市管理中运用地理信息系统( )
①可以为出租车司机很快确定汽车的位置
②可以对电力、电信、交通道路等城市基础设施实行有效管理,并
大大提高突发事件的应急处理效率
地理信息系统--教学课件
Geographic Information System
第1章 绪论
1.1 地理信息系统的概念 1.2 地理信息系统的组成 1.3 地理信息系统的功能和应用 1.4 地理信息系统的发展
1.1 地理信息系统的概念
一、公园选址辅助决策 二、数据与信息 三、地理信息与地学信息 四、信息系统与地理信息系统
(三) GIS与其它系统的区别和联系
从操作、管理的信息种类的不同，信息系
统又可分为企业、事业管理信息系统、财 务管理信息系统等一般管理信息系统 (Management Information System,MIS)和 空间信息系统(Spatial Information System,SIS)。空间信息系统采集、管理和 分析的对象是空间信息，而地理信息系统 就是一种十分重要的空间信息系统。
第1章 绪论
1.1 地理信息系统的概念 1.2 地理信息系统的组成 1.3 地理信息系统的功能和应用 1.4 地理信息系统的发展
1.3 地理信息系统的功能和应用
由计算机技术与空间数据相结合而产生的GIS这 一高新技术，包含了处理信息的各种高级功能， 但是它的基本功能是数据的采集、管理、处理、 分析和输出。GIS依托这些基本功能，通过利用 空间分析技术、模型分析技术、网络技术、数 据库和数据集成技术、二次开发环境等，演绎 出丰富多彩的系统应用功能，被广泛地应用于 资源管理、区域规划等领域，满足用户的广泛 需求。
GIS为用户提供了许多用于地理数据表现的工 具，其形式既可以是计算机屏幕显示，也可 以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件。
数据显示与输出
二、主要应用领域
由于GIS具有许多功能和优点，目前被广 泛地应用资源管理、区域和城乡规划、 灾害监测和环境评估等各领域.
地理信息系统导论第3章 GIS数据结构及空间数据库
学习指南 本章介绍了地理实体及其描述、空间数据模 型、空间数据结构与空间数据库设计描述实体的 空间数据具有三个基本特征：空间特征、属性特 征和时间特征。根据反映实体特征的不同，空间 数据可分为不同的类型：几何数据、关系数据、 属性数据和元数据，而不同类型的空间数据在计
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拓扑关系不但用于空间数据的组织和编 辑，而且在空间分析和应用中具有十分 ①确定空间实体的相对位置 ②有助于空间要素的查询 ③根据拓扑关系可重建地理实体
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（2）拓扑关系的种类与表示
1)关联 2)邻接 3)包含关系 4)几何关系 5)层次关系
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图3.7 面状实体之间的包含关系
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3.2 空间数据模型 空间数据模型通常分为两大类：场(Field)模型 和对象(Object)模型。
通常的空间数据的概念模型包括场(Field)模型 和对象(Object) 矢量结构和栅格结构都可用来描述地理实体 1 的点、线、面三种基本类型。
3.1地理实体及其描述 3.1.1 从真实世界到GIS 现实世界又称“真实世界”，是所有事物或事 实（fact）的集合，无论人们是否知道、了解、认 识这些事物或现象，它们依然客观存在。要正确地 认识、掌握与应用这些广泛而复杂的信息，需要进 行去粗取精、去伪存真的加工。从真实世界到GIS 世界，经过了由感性认识到理性认识的一个抽象过 程。现实世界在人们头脑中的反映称为概念世界， 人类能对其所认识的事物用人类自然语言命名，因 而也称为“语言世界”。
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（1）定义 拓扑关系（Topology）是一种对空间结构关系 进行明确定义的数学方法。它是指图形在保持连续 状态下变形，但图形关系不变的性质。可以假设图 形绘在一张高质量的橡皮平面上，将橡皮任意拉伸 和压缩，但不能扭转或折叠，这时原来图形的有些 属性保留，有些属性发生改变，前者称为拓扑属性 ，后者称为非拓扑属性或几何属性。这种变换称为 拓扑变换或橡皮变换。
地理信息系统数据结构
数据融合
01
将不同来源、不同格式的地理数据进行融合，形成统一的数 据集。
02
数据融合可以提高数据的完整性和准确性，便于分析和应用。
03
数据融合的方法包括数据清洗、坐标转换、格式转换等。
05 地理信息系统数据质量
数据精度
空间精度
地理信息系统数据的空间精度是指数据所表示的地理要素的位置准确性，通常 用地图比例尺来表示。比例尺越大，表示的地理要素位置越详细，精度越高。
自然资源管理
GIS可用于自然资源管理，如森 林资源监测、水资源管理、野 生动物保护等。
灾害应急响应
GIS能够快速获取和处理灾害相 关信息，为灾害应急响应提供 决策支持。
商业与市场分析
GIS在商业和市场分析中也有广 泛应用，如市场区域划分、物 流路线规划等。
02 地理信息系统数据类型
矢量数据
定义
矢量数据是地理信息系统中的一种重要数据类型，它由一系列离散 的点、线、面组成，表示地理实体的空间位置和相互关系。
GIS通过地图、图表、表格等多种形式展示地理信息，帮助用户更好地理解空间 关系和动态变化。
地理信息系统的组成
数据输入与处理
数据存储与管理
地理信息系统需要将各种来源的数据进行 整合、清洗和转换，以便进行后续的分析 和可视化。
GIS需要一个高效的数据存储和管理系统， 以便存储大量的空间数据和属性数据，并 提供快速的数据检索和更新功能。
特点
矢量数据具有数据精度高、信息丰富、易于编辑和更新等优点，能 够精确地表示复杂的地理要素和空间关系。
应用场景
矢量数据广泛应用于地图制作、土地规划、资源管理、城市设计等领 域。
栅格数据
定义
栅格数据是一种以网格单元为基 本单位表示地理信息的数据类型，
chp3 环境信息系统的GIS基础 03讲 空间数据模型
Ⅳ
拓扑结构编码——双重独立式编码
又称双重独立地图编码DIME(Dual lndependent Map Encoding) 是 美国人口调查系统所采用的编码方法。它通过有向编码建立了多边形、边 界、节点之间的拓扑关系，DIME是一种拓扑编码结构，是其它拓扑编码结 构的基础。
1、点文件
点号
坐标
1
x1,y1
0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，
3
0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，3，
1 1 11 1
3
0，0，0，0，0，1，1，1，1，1，0，0，0，0，3，0，
5
1 1 11 1 1
3
0，5，0，0，0，1，1，1，1，1，1，0，0，0，3，0，
椅子的属性——一系列矢量— —连接关系
矢量数据模型（隐式）
4
2
3
5
1
9
8
76
5
1
2
3
4
ID，属性码，（x1,y1)
ID，属性码，（x2,y2)
ID，属性码， （x1,y1),(x2,y2)…(x5,y5)
ID，属性码， （x1,y1),(x2,y2)…(x7,y7), (x8,y8),(x9,y9),(x1,y1)
4
11
5
Ⅱ 12
6
13
10
Ⅳ P3 14
Ⅴ
9
P2 15
7
8
P3 x12，y12；x13，y13；x14，y14；x15，y15
树状索引法
3
2
P1
Ⅰ 1
4
11
5
Ⅱ 12
高中地理第三章第三节地理信息系统的应用课件中图版必修3
答案 先设计图例(如右图)再绘图，图略。
(2)互联网上的电子地图与纸质地图相比，其优点是( B )
①成本低、效益高
物详细、准确
②信息容量大
③信息更新快
④描述地
A．①②④
C．②③④
B．①②③④
D．①③④
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，数据更新周期很长。
(3)下列课题中， 主要是应用GIS进行研究的有(多选)( BCD ) 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内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 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。
合作交流 读以下图文材料，完成下列问题。
材料
地理信息系统(GIS)与一般信息系统的主要差别是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。如针对“问题”奶粉事件，我国应用GIS
对各地肾结石患儿汇总，在地图上进行“地点”“状况”的位
置标定，制定相应的防治策略，并追回“问题”奶粉。
解决与“地点”和 “状况”有关的查询 解决符合一定条件的地
的基本问
题
物的位置
①分析过去20年来北京市的人口
趋势分析
了解地物随时间 增长趋势与分布情况；②求两点 变化的过程 通过模式分析， 之间的最短、最快或景点最多的 路径
汤国安《地理信息系统》(第2版)笔记和典型题(含考研真题)详解
汤国安《地理信息系统》（第2版）笔记和典型题详解第1章绪论一、地理信息系统的基本概念1信息、地理信息（1）信息和数据①信息信息是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，是生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
②数据数据是一种未经加工的原始资料。
数字、文字、符号、图像都是数据。
③信息和数据的关系信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。
数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，是数据的内容和解释。
信息来源于数据。
（2）地理信息①地理信息的定义地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。
②地理数据的定义地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征（简称属性）及时域特征三部分。
③地理空间分析的三大基本要素空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素a．空间位置数据描述地物所在位置。
b．属性数据有时又称非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标。
c．时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。
（3）地理信息的特征地理信息除了具有信息的一般特性外，还具有以下独特特性：①空间分布性地理信息具有空间定位的特点，先定位后定性，并在区域上表现出分布式的特点，其属性表现为多层次，因此地理数据库的分布或更新也应是分布式的。
②数据量大地理信息既有空间特征，又有属性特征，此外地理信息还随着时间的变化而变化，具有时间特征，因此其数据量很大。
③信息载体的多样性地理信息的第一载体是地理实体的物质和能量本身，除此之外，还有描述地理实体的文字、数字、地图和影像等符号信息载体以及纸质、磁带、光盘等物理介质载体。
2信息系统（1）信息系统的定义信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。
（2）信息系统的基本组成在计算机时代，信息系统部分或全部由计算机系统支持，并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成。
地理信息系统
1. 城市信息管 理与服务
二、GIS在城市管理中的应用举例
登陆网站 . cn(三亚城市规划 信息网） 1. 如何利用地理 信息系统GIS进行 城市与区域多目标 的开发和规划？ 2. GIS在城市规划 中具有哪些优势与 作用？能解决哪些 问题？ 3. 能否运用GIS为 学校或自己的村庄 进行规划？
普通高中课程标准实验教科书 地理 必修•第3册
第三章
第三节
地理信息技术的应用
地理信息系统的应用
中国地图出版社
SINOMAPS PRESS
探索：
计算机协助预防犯罪 在过去几年里，美国盐湖城的青少年持枪犯罪 率一直很高，政府为保护市民安全，降低犯罪率， 采取了很多措施，其中一项就是建立地理信息系统。 通过地理信息系统，标定过去几年的犯罪地点，分 析犯罪频率和犯罪模式，重新分配警力资源，使警 力资源得到合理的使用，从而减少了青少年的持枪 犯罪行为。
思考: 根据以上资料，你认为地理信息系统 是如何做到预防犯罪的？它应该具有哪些功能？
地理信息系统具有以下功能：地图的功能、数据库的 功能、空间分析的功能
一、地理信息系统（GIS）
1. 什么是GIS
地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是利用计算机实现地理 信息的收集、储存、处理、运算、分析和应用 的系统。完整的GIS系统不但能制作电子地图， 还有详细的属性资料可供查询，并能进行空间 分析，以模拟区域内的空间规律和发展趋势。
2. 城市规划
遥感图片
行政区 地形 水文 植被
地理信息系统
地理信息系统重点第一章导论1.地理信息的特征：空间特征，属性特征，时序特征。
2.地理信息系统的概念：地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的管理和规划问题。
3.地理信息：是与地理环境要素有关的物质的数量、质量分布特征、联系和规律等的数字、文字、图形和图像的总称。
4.地理信息系统的构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。
5.地理信息系统的基本功能：（一）数据的采集与编辑；（二）数据的存储与管理；（三）数据的处理与变换；（四）空间分析和统计；（五）产品制作与演示；（六）二次开发和编程。
（对照书本目录）第二章地理信息系统的数据结构1.地理空间：指上至大气电离层，下至地壳与地幔之间的莫阔面。
2.地理空间的控制网：平面控制网（WGS84椭球体和GPS坐标系）和高程控制网。
3.地理空间实体表达的两种基本形式：栅格式和矢量式。
4.空间数据的分类：5.空间数据的基本信息：定位信息、属性信息、括扑信息6.比较矢量式数据和栅格式数据各有和特征？矢量数据的特征：以点、线、面组成的边界或几何图形来表示地理空间实体；用标识符表达的内容描述空间实体的属性。
矢量数据可以很好的表达地理信息的分布特征，数据精度高，冗度低，但对于多层次的空间叠合分析比较困难。
描述的空间实体位置明确，属性隐含。
矢量数据之间的空间括扑关系明显。
栅格数据特征：栅格数据式是用离散的量化网格值来表示和描述空间目标；具有属性明显，位置隐含的特点。
数据结构简单容易与遥感数据结合但难以建立空间对象之间的括扑关系。
栅格数据结构简单，有利于空间信息的模型分析。
但栅格数据的精度不高，数据存储冗度大，时常要对其进行压缩7.熟练掌握链状双重独立式的矢量数据文件表示方法。
8.熟练掌握栅格数据的游程编码压缩以及四叉树压缩方法。
9.曲面数据结构第三章空间数据的处理1. 地图投影：是依据一定的数学法则，将不可展开的地表曲面映射到平面上或可展开成平面的曲面（如:圆锥面，圆柱面等）上，最终在地表面点和平面点之间建立一一对应的关系。
人教版高中地理第三章第一节地理信息系统及其应用 (共20张PPT)
2、地理信息系统是(
D
)
A. 主要记录地理事物的计算机系统 B. 具有空间分析能力，没有动态预测能力 C. 是地图绘制系统 D.是专门处理地球表面与地理分布有 关数据的空间信息系统
地理数据的操作和分析
举例：地图图层
地 理 数 据
水系
按不同标准分类
土地利用 地形 居民点 地块
利用图层对数据进行管理
在区域地理环境研究中的应用
地理信息技术
1、地理信息系统GIS （Geographical Information System）
3S 技 术
2、遥感RS （Remote Sensing） 3、全球定位系统 GPS （Global Positioning System）
地理信息技术 是什么？
GIS
A. 可以使渔获量持续增长
(
B
)
B. 可能导致过度捕捞，使渔业资源枯竭
C. 绝对会增加渔业的生产成本 D. 会促进渔业生产，加大对渔业资源的 开发利用，提高渔民的生活水平
解析：
GIS技术已经广泛应用到日常生产和生活的 众多领域。
GIS可以用来寻找鱼群，暂时增加捕捞量，随着产量 增加，生产成本会逐渐降低，但由于过度捕捞会导致 渔业资源枯竭，最终会降低渔民的生活水平。
RS
GPS
数字地球
第一节 地理信息系统及其应用
自主学习：
1、地理信息系统的概念 2、地理信息系统的功能有哪些？ 3、地理信息系统的五个组成部分分别是那些？ 4、地理信息系统的工作过程？ 5、地理信息系统的数据来源有哪些？ 6、地理信息系统的数据存储方式？ 7、地理信息系统的应用包含哪些方面？ 8、遥感影像数据比传统地图数据的优势？
澧县一中 常德科技馆