地理信息系統(tǒng)(GIS)原理及應(yīng)用概論

1、第八章第八章 地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GIS）原理及應(yīng)用概論原理及應(yīng)用概論地形圖應(yīng)用的基本知識地形圖應(yīng)用的基本知識地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展8.1 地形圖應(yīng)用的基本知識地形圖應(yīng)用的基本知識一、讀圖一、讀圖地形圖基本內(nèi)容地形圖基本內(nèi)容測圖單位、測圖時(shí)間、秘級坐標(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、建筑等二、地形圖應(yīng)用基本知識二、地形圖應(yīng)用基本知識1. 在地形圖上確定點(diǎn)位坐標(biāo)akyykpxxapap2. 在地形圖上量算線段的長度22pqpqpqyyxxD3

2、. 在地形圖上量算某直線的坐標(biāo)方位角pqpqpqxxyyarctg4. 在地形圖上量算某點(diǎn)高程hddHHmnmkmk等高距等高距5. 在地形圖上量測曲線長度 用曲線量算MmkDncmk求曲線長：求線長值：10 變成折線分段量算6. 在地形圖上量某直線坡度（有三種方法）513132:、傾斜率傾斜角傾斜百分率（）DhidharctgDhi7. 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） 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)，描跡鏡中心對準(zhǔn)此點(diǎn)，按起動鍵，拉推描跡鏡，沿輪廓順時(shí)針方向遠(yuǎn)行到

3、起始點(diǎn)，即可得到圖行面積。描跡放大鏡顯示窗功能鍵動極軸臂動極式數(shù)字求積儀航臂動極軸動極測輪描跡鏡航臂方格網(wǎng)法 2MpnA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） 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。111111314243132421121223231414434321212121iiniiiiniixxyyyxAyyxyyxyyxyyxxxyyxxyyxxyyxxyyAAAAA8、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。縱向比例尺是橫向比例尺的510倍。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AD間修

4、條公路，坡度5，求相鄰等高線間在圖上最短距離。mMihd01. 0200005. 0110、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11、平整場地中土石方計(jì)算 方格網(wǎng)法在地形圖擬建場地內(nèi)繪制方格網(wǎng)確定場地平整的設(shè)計(jì)高程mnHHHHH4 .544432中拐邊角設(shè)計(jì)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。計(jì)算挖、填土石方量角點(diǎn) 挖（填）方高程1/4方格面積邊點(diǎn) 挖（填）方高程2/4方格面積拐點(diǎn) 挖（填）方高程3

5、/4方格面積中點(diǎn) 挖（填）方高程4/4方格面積計(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 等高線法利用相鄰等高線所圍面積平均值等高距52162558562565518 .031221121VVVVAVAAVAAV8.2 地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展地理信息系統(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)，對空間地理信息進(jìn)行綜合處理、分析和應(yīng)用的系統(tǒng)。一、地理信息系統(tǒng)（一、地理信息系統(tǒng)（GIS）概述概述地理信息系統(tǒng)概念是60年代加拿大測繪學(xué)家結(jié)合計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢，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

6、息系統(tǒng)（GIS） 。地理信息系統(tǒng)（Geographic Information Systems）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。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。采集、存儲、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)。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)及信息社會發(fā)展而飛速發(fā)展。二、二、GIS發(fā)展過程發(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)

7、加拿大GIS農(nóng)村土地利用調(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)存儲繪圖機(jī)輸出BASIC語言 高速運(yùn)算器 大容量存儲設(shè)備：大屏幕、高清析度顯示器自動化圖象、圖形輸入設(shè)備 高清析度彩色輸出設(shè)備磁盤光盤高 級遙感技術(shù)全球定位系統(tǒng)信息高 速公路GIS商軟用件MAPINFMGEMAPGISGEOSTAGENAMAPArc/info全球級區(qū)域級國家級 基礎(chǔ)地理 信 息系統(tǒng)自然資源信息系統(tǒng)交通管理信息系統(tǒng)人口計(jì)統(tǒng)信息系統(tǒng)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GIS普及、推廣應(yīng)用時(shí)期九十年代它已廣泛應(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

8、 交通管理 打擊罪犯環(huán)境評估 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)測三、地理信息系統(tǒng)基本構(gòu)成三、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)布四、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)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) 據(jù) 獲 取模擬地圖數(shù)字化外業(yè)測量數(shù)字?jǐn)z影測量遙感數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)觀測數(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)換格式空間數(shù)據(jù)庫的建立地 圖 數(shù) 據(jù) 庫多邊形與專題數(shù)據(jù)庫普通地圖數(shù)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)查詢檢索更新用戶對象數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用實(shí)時(shí)查詢服務(wù)評價(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)