第十二章數(shù)字地球

1、一、數(shù)字地球的含義一、數(shù)字地球的含義三、數(shù)字地球的應(yīng)用三、數(shù)字地球的應(yīng)用二、數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ)二、數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ)四、數(shù)字中國與數(shù)字城市四、數(shù)字中國與數(shù)字城市數(shù)字地球數(shù)字地球按照戈?duì)柼岢龅臅r(shí)間表按照戈?duì)柼岢龅臅r(shí)間表,“數(shù)字地球數(shù)字地球”的基本實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)在的基本實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)在2020年年,而而“數(shù)字地球數(shù)字地球”的初步實(shí)現(xiàn)設(shè)定在的初步實(shí)現(xiàn)設(shè)定在2005年左右年左右. 提出提出特點(diǎn)特點(diǎn) 技術(shù)技術(shù) 基礎(chǔ)基礎(chǔ)應(yīng)用應(yīng)用1998年年1月月31日日,美國副美國副總統(tǒng)阿爾總統(tǒng)阿爾戈?duì)栐诩永８隊(duì)栐诩永Ｄ醽喛茖W(xué)中心的講演中尼亞科學(xué)中心的講演中正式提出了正式提出了“數(shù)字地?cái)?shù)字地球球”(Digital Earth)的

2、的概念概念.他說他說:“我相信我們我相信我們需要一個(gè)需要一個(gè)數(shù)字地球數(shù)字地球即一種可以嵌即一種可以嵌入海量入海量地理數(shù)地理數(shù)據(jù)據(jù)對(duì)我們星對(duì)我們星球所做的多分球所做的多分辯率辯率三維的三維的地球描述，即地球描述，即“虛擬地球虛擬地球”遙感技遙感技術(shù)、術(shù)、地地理信息理信息系統(tǒng)、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、術(shù)、虛虛擬現(xiàn)實(shí)擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)技術(shù)可持續(xù)可持續(xù)發(fā)展、發(fā)展、農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)、災(zāi)害、災(zāi)害、資源、資源、教育等教育等方面方面一、數(shù)字地球的含義一、數(shù)字地球的含義嚴(yán)格地講嚴(yán)格地講： 以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模儲(chǔ)存技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，運(yùn)用海量儲(chǔ)存技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，

3、運(yùn)用海量地球信息對(duì)地球進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空地球信息對(duì)地球進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空和多種類的三維描述，并利用它來作為工具支持和多種類的三維描述，并利用它來作為工具支持和改善人類的活動(dòng)和生活質(zhì)量。和改善人類的活動(dòng)和生活質(zhì)量。通俗地講通俗地講： 用數(shù)字的方法將地球、地球上的活動(dòng)及用數(shù)字的方法將地球、地球上的活動(dòng)及整個(gè)地球環(huán)境的時(shí)空變化裝入電腦中，實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上整個(gè)地球環(huán)境的時(shí)空變化裝入電腦中，實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上的流通，并使之最大限度地為人類生存、可持續(xù)發(fā)展的流通，并使之最大限度地為人類生存、可持續(xù)發(fā)展和日常的工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂服務(wù)。和日常的工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂服務(wù)。數(shù)字地球是信息化的地球數(shù)

4、字地球是信息化的地球地球的虛擬對(duì)照體地球的虛擬對(duì)照體返回返回信息高速公路和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)信息高速公路和高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施空間信息技術(shù)與空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施 大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可視化和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)高性能計(jì)算能力高性能計(jì)算能力二、數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ)二、數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ)一、全球定位系統(tǒng)一、全球定位系統(tǒng)(GPS)1.1.概念：概念：具有在海、陸、空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維具有在海、陸、空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。通俗地說：通俗地說：

5、利用衛(wèi)星，利用衛(wèi)星，在全球范圍在全球范圍內(nèi)適時(shí)進(jìn)行內(nèi)適時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航、定位導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)的系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)是美國從本世紀(jì)全球定位系統(tǒng)是美國從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)年代開始研制，歷時(shí)20年，年，耗資耗資200億美元，于億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。目前的全球覆蓋率為98%。 在美國在美國,GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅阿波羅”飛船登月飛船登月,航天飛機(jī)升空航天飛機(jī)升空,共同位列為共同位列為20世紀(jì)世紀(jì)“三大三

6、大航天工程航天工程” 它能夠?qū)崟r(shí)測量“四度”：經(jīng)度、緯度、高度、速度。 2.2.組成：組成：包括三大部分包括三大部分 空間部分、地面控制部分、用戶設(shè)備部分空間部分、地面控制部分、用戶設(shè)備部分GPS組成組成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)空間位置空間位置組成和分布組成和分布全全球球定定位位系系統(tǒng)統(tǒng)空間空間由由21顆工作衛(wèi)星和顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成，顆在軌備用衛(wèi)星組成，24顆衛(wèi)星均勻分布在顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)個(gè)軌道平面內(nèi)地面地面由分布在全球的由分布在全球的5個(gè)地面站組成（個(gè)地面站組成（5個(gè)監(jiān)控站、個(gè)監(jiān)控站、1個(gè)主控站和個(gè)主控站和3個(gè)注入站個(gè)注入站）用戶用戶導(dǎo)航接收機(jī)、測地型接收機(jī)、授時(shí)接收機(jī)導(dǎo)

7、航接收機(jī)、測地型接收機(jī)、授時(shí)接收機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算出三維實(shí)時(shí)計(jì)算出三維坐標(biāo)坐標(biāo)速度速度以及以及時(shí)間時(shí)間GPS衛(wèi)衛(wèi)星星座星星座地面監(jiān)地面監(jiān)控系統(tǒng)控系統(tǒng)GPS信信號(hào)接收機(jī)號(hào)接收機(jī)空間部分各軌道平面相對(duì)于赤道平面的傾角為各軌道平面相對(duì)于赤道平面的傾角為55，軌道平面間距，軌道平面間距60。在每一軌道平面內(nèi)，各衛(wèi)星升交角距差在每一軌道平面內(nèi)，各衛(wèi)星升交角距差90 為了減少誤差，一般要求為了減少誤差，一般要求4顆衛(wèi)星，顆衛(wèi)星，用于定位的用于定位的4顆衛(wèi)星稱為定位星座。顆衛(wèi)星稱為定位星座。地面監(jiān)控部分主控站主控站位于美國科羅拉多的斯平士（位于美國科羅拉多的斯平士（Colorado Springs）的聯(lián)合空間執(zhí)行）

8、的聯(lián)合空間執(zhí)行中心（中心（CSOC），三個(gè)），三個(gè)注入注入站分別設(shè)在大西洋、印度洋和太平洋的三個(gè)美站分別設(shè)在大西洋、印度洋和太平洋的三個(gè)美國軍事基地上，即大西洋的阿松森（國軍事基地上，即大西洋的阿松森（Ascension）島、印度洋的狄哥）島、印度洋的狄哥伽西伽西亞亞(Diego Garcia)和太平洋的卡瓦加蘭和太平洋的卡瓦加蘭(Kwajalein),五個(gè)監(jiān)測站設(shè)在五個(gè)監(jiān)測站設(shè)在主控站主控站和和三個(gè)注入站三個(gè)注入站以及以及夏威夷島夏威夷島。返回返回衛(wèi)星上各種設(shè)備是否正常工作衛(wèi)星上各種設(shè)備是否正常工作,是否一直是否一直沿預(yù)定軌道運(yùn)行沿預(yù)定軌道運(yùn)行,要由地面設(shè)備監(jiān)控要由地面設(shè)備監(jiān)控主控站收集各監(jiān)

9、控站提供的主控站收集各監(jiān)控站提供的GPS衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、各監(jiān)測站和注入站自身的工作狀態(tài)數(shù)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、各監(jiān)測站和注入站自身的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，完成各項(xiàng)工作：據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，完成各項(xiàng)工作：(1)如及時(shí)編算每顆衛(wèi)星的導(dǎo)航電文并傳送給注入站如及時(shí)編算每顆衛(wèi)星的導(dǎo)航電文并傳送給注入站；(2)控制和協(xié)調(diào)監(jiān)測站間、注入站間的工作控制和協(xié)調(diào)監(jiān)測站間、注入站間的工作，檢驗(yàn)注，檢驗(yàn)注入衛(wèi)星的導(dǎo)航電文是否正確以及衛(wèi)星是否將導(dǎo)航電文入衛(wèi)星的導(dǎo)航電文是否正確以及衛(wèi)星是否將導(dǎo)航電文發(fā)給了發(fā)給了gps用戶系統(tǒng)用戶系統(tǒng)(3)診斷衛(wèi)星工作狀態(tài)診斷衛(wèi)星工作狀態(tài)，改變偏離軌道的衛(wèi)星位

10、置及，改變偏離軌道的衛(wèi)星位置及姿態(tài)，調(diào)整備用衛(wèi)星取代失效衛(wèi)星。姿態(tài)，調(diào)整備用衛(wèi)星取代失效衛(wèi)星。 注入站注入站:在每顆衛(wèi)星運(yùn)行到上空時(shí)在每顆衛(wèi)星運(yùn)行到上空時(shí),將導(dǎo)航數(shù)據(jù)及主控站的指令將導(dǎo)航數(shù)據(jù)及主控站的指令注入到衛(wèi)星注入到衛(wèi)星.用戶設(shè)備類型類型應(yīng)用應(yīng)用用于用于運(yùn)動(dòng)載體運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航，分為車的導(dǎo)航，分為車載型、航海型、航空型和星載載型、航海型、航空型和星載型型能夠?qū)崟r(shí)給出載體的能夠?qū)崟r(shí)給出載體的位置位置和和速度速度，價(jià)格便宜，應(yīng)用，價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛廣泛測地接收機(jī)測地接收機(jī)定位精度高，儀器結(jié)構(gòu)復(fù)定位精度高，儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴雜，價(jià)格較貴授時(shí)接收機(jī)授時(shí)接收機(jī)用于天文臺(tái)及無線電通訊用于天文臺(tái)及無線

11、電通訊利用利用GPS衛(wèi)星提供的高精衛(wèi)星提供的高精度時(shí)間進(jìn)行授時(shí)度時(shí)間進(jìn)行授時(shí)用于精密大地測量用于精密大地測量 導(dǎo)航接收機(jī)導(dǎo)航接收機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域性能性能優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)功能功能手持型手持型GPS接受機(jī)多為接受機(jī)多為導(dǎo)航使用導(dǎo)航使用液晶顯示，導(dǎo)液晶顯示，導(dǎo)航畫面清晰，航畫面清晰，配有背景燈，配有背景燈，方便夜間操作，方便夜間操作，功能齊全功能齊全不需要地面不需要地面設(shè)備，只要設(shè)備，只要收到衛(wèi)星信收到衛(wèi)星信號(hào)，就能快號(hào)，就能快速定位，不速定位，不受天氣、行受天氣、行政區(qū)域的限政區(qū)域的限制制能夠計(jì)算當(dāng)?shù)氐膰軌蛴?jì)算當(dāng)?shù)氐膰H標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，處于際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還能指出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還能指出正北方，并將經(jīng)過正北

12、方，并將經(jīng)過的地點(diǎn)、路線記錄的地點(diǎn)、路線記錄下來，方便返回時(shí)下來，方便返回時(shí)用；計(jì)算兩點(diǎn)的距用；計(jì)算兩點(diǎn)的距離，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系之離，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換；計(jì)間的相互轉(zhuǎn)換；計(jì)算日出、日落時(shí)間算日出、日落時(shí)間手持型手持型GPS接收機(jī)接收機(jī)3 3、特點(diǎn)和特點(diǎn)和用途用途 全能性、全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性全能性、全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性 提供精密的三維坐標(biāo)，三項(xiàng)速度和時(shí)間信息提供精密的三維坐標(biāo)，三項(xiàng)速度和時(shí)間信息GPS特點(diǎn) (1)全球全球,全天候工作全天候工作 (2)實(shí)時(shí)性實(shí)時(shí)性,能提供連續(xù)、實(shí)時(shí)的三能提供連續(xù)、實(shí)時(shí)的三 維位置、速度和精密時(shí)間，不受維位置、速度和精密時(shí)間，不受 天氣的影響。

13、天氣的影響。（3）高精度）高精度（4）自動(dòng)測量）自動(dòng)測量它能夠?qū)崟r(shí)測量它能夠?qū)崟r(shí)測量“四度四度”：經(jīng)度、緯度、高度、速：經(jīng)度、緯度、高度、速度度GPS功能1、定位、定位:2、導(dǎo)航、導(dǎo)航:我現(xiàn)在在哪里？我要去哪里？如何去？我要去哪里？如何去？3、跟蹤、跟蹤:跟蹤跟蹤-監(jiān)視人或物體的運(yùn)動(dòng)。監(jiān)視人或物體的運(yùn)動(dòng)。4、繪圖、繪圖:用于繪制世界地圖。用于繪制世界地圖。5、定時(shí)、定時(shí):提供精確的時(shí)間。提供精確的時(shí)間。二、GPS與定位導(dǎo)航GPS應(yīng)用軍事軍事:導(dǎo)彈的飛行、飛機(jī)的導(dǎo)航、精確打擊的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈的飛行、飛機(jī)的導(dǎo)航、精確打擊的實(shí)現(xiàn)測繪：有哪些優(yōu)勢？有哪些具體應(yīng)用領(lǐng)域？測繪：有哪些優(yōu)勢？有哪些具體應(yīng)用領(lǐng)域？交

14、通：關(guān)鍵是交通：關(guān)鍵是導(dǎo)航導(dǎo)航救援：關(guān)鍵是救援：關(guān)鍵是定位定位農(nóng)業(yè)：什么是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作？其優(yōu)勢在哪里？農(nóng)業(yè)：什么是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作？其優(yōu)勢在哪里？娛樂旅游娛樂旅游GPS應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域主要功能主要功能在林業(yè)管在林業(yè)管理方面的理方面的應(yīng)用應(yīng)用GPS技術(shù)在確定林區(qū)面積，估算木材量，技術(shù)在確定林區(qū)面積，估算木材量，計(jì)算可采伐木材面積，確定原始森林、道計(jì)算可采伐木材面積，確定原始森林、道路位置，對(duì)森林火災(zāi)周邊測量，尋找水源路位置，對(duì)森林火災(zāi)周邊測量，尋找水源和測定地區(qū)邊界方面可以發(fā)揮獨(dú)特的重要和測定地區(qū)邊界方面可以發(fā)揮獨(dú)特的重要作用作用在合理施在合理施肥，精確肥，精確農(nóng)業(yè)管理農(nóng)業(yè)管理方面的應(yīng)方面的應(yīng)用用依

15、據(jù)農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量分布圖，設(shè)置有依據(jù)農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量分布圖，設(shè)置有GPS接收機(jī)的接收機(jī)的“受受控應(yīng)用控應(yīng)用”的噴施器，在的噴施器，在GPS的控制下，依據(jù)土壤養(yǎng)分含量的控制下，依據(jù)土壤養(yǎng)分含量分布圖，能夠精確地給田地各點(diǎn)施肥。分布圖，能夠精確地給田地各點(diǎn)施肥。(1)可以監(jiān)測作物產(chǎn)量可以監(jiān)測作物產(chǎn)量(計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)產(chǎn)量監(jiān)視器產(chǎn)量監(jiān)視器GPS接收機(jī)接收機(jī))(2)幫助合理施肥幫助合理施肥(3)應(yīng)用于土壤養(yǎng)分的分布調(diào)查應(yīng)用于土壤養(yǎng)分的分布調(diào)查(GPS接收機(jī)把接收機(jī)把樣品的位置樣品的位置)在精確定時(shí)在精確定時(shí)方面的應(yīng)用方面的應(yīng)用每顆每顆GPS衛(wèi)星上都有精密的原子鐘，所衛(wèi)星上都有精密的原子鐘，所以以GPS接受

16、器可以接收到精確的時(shí)間信接受器可以接收到精確的時(shí)間信息息信息接收信息接收信息發(fā)射信息發(fā)射應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域通過車載通過車載GPS可以在屏幕上可以在屏幕上及時(shí)查看車輛及時(shí)查看車輛所在的經(jīng)緯度、所在的經(jīng)緯度、運(yùn)行軌跡、速運(yùn)行軌跡、速度、行進(jìn)方向度、行進(jìn)方向車載電臺(tái)把定車載電臺(tái)把定位信息發(fā)給監(jiān)位信息發(fā)給監(jiān)控中心，在電控中心，在電子地圖上顯示子地圖上顯示出來，可對(duì)車出來，可對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)度指輛進(jìn)行調(diào)度指揮揮城市公共汽車城市公共汽車調(diào)度管理，旅調(diào)度管理，旅游區(qū)車輛報(bào)警游區(qū)車輛報(bào)警與調(diào)度，海關(guān)、與調(diào)度，海關(guān)、公安、海防等公安、海防等部門對(duì)車輛的部門對(duì)車輛的調(diào)度與監(jiān)控調(diào)度與監(jiān)控1、車載、車載GPS的功用的功用P

17、100使裝有使裝有GPS的出租車配備合理，能最大程度的滿足乘客的的出租車配備合理，能最大程度的滿足乘客的要求，從而減少了空載率，降低能源消耗，節(jié)省運(yùn)行成本，要求，從而減少了空載率，降低能源消耗，節(jié)省運(yùn)行成本，并使行車、乘車安全系數(shù)大大提高等功能。并使行車、乘車安全系數(shù)大大提高等功能。應(yīng)用類型應(yīng)用類型應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用作用應(yīng)用作用向用戶提供船舶的向用戶提供船舶的位置位置、航速航速、航向航向、時(shí)間信息、時(shí)間信息、海圖、海跡顯示海圖、海跡顯示避免船只沖撞，確保避免船只沖撞，確保航行安全現(xiàn)在很難想航行安全現(xiàn)在很難想象那艘船舶不裝備象那艘船舶不裝備GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)和設(shè)備 把自己的位置和航向

18、發(fā)把自己的位置和航向發(fā)送到航海管理中心送到航海管理中心便于中心的跟蹤、搜便于中心的跟蹤、搜尋和救援尋和救援3、航、航空應(yīng)用空應(yīng)用p100空域航路、著陸、機(jī)場空域航路、著陸、機(jī)場監(jiān)視和管理監(jiān)視和管理實(shí)現(xiàn)空域劃分、空中實(shí)現(xiàn)空域劃分、空中交通流量管理、飛行交通流量管理、飛行路徑管理路徑管理2、航、航海應(yīng)用海應(yīng)用P1004GPS系統(tǒng)的應(yīng)用范例系統(tǒng)的應(yīng)用范例 (1) 當(dāng)奔馳的車輛行駛在車流熙攘的高速公路上時(shí)，司機(jī)啟動(dòng)當(dāng)奔馳的車輛行駛在車流熙攘的高速公路上時(shí)，司機(jī)啟動(dòng)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，就可悠然自得地讀書看報(bào)。車輛能自動(dòng)與前車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，就可悠然自得地讀書看報(bào)。車輛能自動(dòng)與前車保持距離，自動(dòng)剎車或超車，自動(dòng)駕

19、駛系統(tǒng)能夠精確到厘米。保持距離，自動(dòng)剎車或超車，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠精確到厘米。在不打攪車內(nèi)乘客讀書看報(bào)的情況下，它能自動(dòng)選擇一條能避在不打攪車內(nèi)乘客讀書看報(bào)的情況下，它能自動(dòng)選擇一條能避免堵塞的道路前進(jìn)。到達(dá)目的地后它會(huì)自動(dòng)報(bào)告：免堵塞的道路前進(jìn)。到達(dá)目的地后它會(huì)自動(dòng)報(bào)告：“您已到您已到達(dá)。達(dá)?！边@些聽起來猶如神話，其實(shí)它都依賴于來自太空的信號(hào)。這些聽起來猶如神話，其實(shí)它都依賴于來自太空的信號(hào)。這種高度精確的太空信號(hào)就是由比這種高度精確的太空信號(hào)就是由比GPS更先進(jìn)的歐洲更先進(jìn)的歐洲“伽利略伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供的。(2)汽車安裝上汽車安裝上GPS接收機(jī)，不僅能利用電子地圖

20、知道自己的方接收機(jī)，不僅能利用電子地圖知道自己的方位和其他街區(qū)的車輛行駛狀況，從而繞開堵車地區(qū)，選擇最便位和其他街區(qū)的車輛行駛狀況，從而繞開堵車地區(qū)，選擇最便利的路線行駛，還能在遇到劫匪報(bào)警時(shí)向警方提供自己精確的利的路線行駛，還能在遇到劫匪報(bào)警時(shí)向警方提供自己精確的所在位置，使警方盡快趕所在位置，使警方盡快趕+到據(jù)介紹：日本到據(jù)介紹：日本90的機(jī)動(dòng)車都的機(jī)動(dòng)車都安裝有安裝有GPS接收機(jī)接收機(jī) 。(3)GPS電子站牌現(xiàn)身上海街頭電子站牌現(xiàn)身上海街頭:下一輛車離本站還有下一輛車離本站還有1.2千米千米,約約3分鐘內(nèi)到達(dá)分鐘內(nèi)到達(dá).上海的許多上海的許多 出租出租車上裝備了車上裝備了GPS系統(tǒng)系統(tǒng).公

21、司可以根據(jù)公司可以根據(jù)GPS對(duì)出租車定位對(duì)出租車定位,并提供無并提供無線電聯(lián)系以及電子地圖線電聯(lián)系以及電子地圖第二節(jié)第二節(jié) 遙感遙感(RS)技術(shù)及其應(yīng)用技術(shù)及其應(yīng)用數(shù)字圖像處理 數(shù)字圖像處理時(shí)使用電子計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行信息處理的一門技術(shù)。 圖像的恢復(fù) 數(shù)據(jù)的壓縮 影像的增強(qiáng) 信息的提取地物地物類型類型吸收和反射電磁波的特征吸收和反射電磁波的特征彩色航空片彩色航空片黑白近紅外黑白近紅外遙感片遙感片彩色近紅彩色近紅外遙感片外遙感片紅外遙紅外遙感片感片水體水體對(duì)藍(lán)綠光難以吸收對(duì)藍(lán)綠光難以吸收對(duì)近紅外波段吸收能力很強(qiáng)對(duì)近紅外波段吸收能力很強(qiáng)水體中雜質(zhì)對(duì)吸收能力會(huì)造水體中雜質(zhì)對(duì)吸收能力會(huì)造成影響成影響呈藍(lán)

22、綠色的呈藍(lán)綠色的封閉區(qū)域封閉區(qū)域有時(shí)會(huì)有白有時(shí)會(huì)有白點(diǎn)和黑色的點(diǎn)和黑色的污染物污染物呈深色以深呈深色以深灰和黑色為灰和黑色為主主污水顏色會(huì)污水顏色會(huì)相對(duì)較淺相對(duì)較淺呈深色以呈深色以黑色和藍(lán)黑色和藍(lán)灰色為主灰色為主污水多呈污水多呈青色甚至青色甚至黃色黃色早晨為早晨為淺色淺色夜晚為夜晚為深色深色植被植被對(duì)可見光吸收強(qiáng)烈對(duì)可見光吸收強(qiáng)烈，反射綠，反射綠光光對(duì)近紅外反射強(qiáng)烈對(duì)近紅外反射強(qiáng)烈不同植物的反射能力與葉綠不同植物的反射能力與葉綠素含量有關(guān)素含量有關(guān)不同季節(jié)植物因葉綠素含量不同季節(jié)植物因葉綠素含量的變化使反射能力也發(fā)生變的變化使反射能力也發(fā)生變化化多為多為綠色綠色成成片分布片分布顏色隨季節(jié)顏色隨

23、季節(jié)變化很大變化很大色調(diào)多為色調(diào)多為淺色，多淺色，多呈黃色甚呈黃色甚至紅色至紅色植物越鮮植物越鮮嫩則顏色嫩則顏色越深如粉越深如粉紅色紅色顏色較顏色較深深城市城市居民居民區(qū)區(qū)由于城市居民區(qū)多為混泥土由于城市居民區(qū)多為混泥土結(jié)構(gòu)，而混泥土吸收能力極結(jié)構(gòu)，而混泥土吸收能力極差，反射能力強(qiáng)差，反射能力強(qiáng)混泥土比熱容量很小，白天混泥土比熱容量很小，白天和晚上的溫度差異很大和晚上的溫度差異很大灰白色甚至灰白色甚至白色白色顏色很淺顏色很淺白色和灰色白色和灰色白色白色淺灰色淺灰色深色深色色調(diào)較淺，色調(diào)較淺，多為灰白多為灰白色色植物越鮮植物越鮮嫩則顏色嫩則顏色越淺越淺實(shí)用的資源衛(wèi)星系統(tǒng) 遙感只是一種獲取信息的手

24、段。它是人們認(rèn)識(shí)自然、改造自然過程中信息傳遞的一個(gè)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在，遙感應(yīng)用越來越多的服務(wù)于生產(chǎn)，直接解決生產(chǎn)上提出的問題。二、遙感與資源普查二、遙感與資源普查A應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容具體內(nèi)容備注備注礦產(chǎn)資源礦產(chǎn)資源 蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的地方有許蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的地方有許多是多是地質(zhì)斷裂地質(zhì)斷裂或環(huán)行或環(huán)行構(gòu)造帶，較容易借助構(gòu)造帶，較容易借助遙感技術(shù)遙感技術(shù)發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)人們只需要分析人們只需要分析遙感圖像就可以遙感圖像就可以劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的劃定蘊(yùn)藏礦產(chǎn)的大致區(qū)域大致區(qū)域生物資源生物資源為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市綠化、環(huán)境城市綠化、環(huán)境保護(hù)等部門服務(wù)保護(hù)等部門服務(wù)通過通過遙感圖象解譯遙感圖象解譯或圖象處理技術(shù)

25、或圖象處理技術(shù)，提取植被的分布、提取植被的分布、類型、結(jié)構(gòu)、健康類型、結(jié)構(gòu)、健康狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)狀況、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)B應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域具體內(nèi)容具體內(nèi)容備注備注環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測有利于人們了解有利于人們了解環(huán)境變化，使環(huán)環(huán)境變化，使環(huán)境得到保護(hù)和改境得到保護(hù)和改善善災(zāi)害監(jiān)測災(zāi)害監(jiān)測旱情、水災(zāi)、滑坡、旱情、水災(zāi)、滑坡、泥石流、地震、農(nóng)林泥石流、地震、農(nóng)林病蟲害、森林火災(zāi)病蟲害、森林火災(zāi)有利于防災(zāi)減災(zāi)有利于防災(zāi)減災(zāi)荒漠化、土壤鹽漬化、荒漠化、土壤鹽漬化、海洋生態(tài)、植被變化、海洋生態(tài)、植被變化、水體變化污染、大氣水體變化污染、大氣污染、海上冰山、全污染、海上冰山、全球氣候變化球氣候變化C部門部門應(yīng)用應(yīng)用主要

26、原理主要原理林業(yè)林業(yè)清查森林資源、監(jiān)測清查森林資源、監(jiān)測火災(zāi)和病蟲害火災(zāi)和病蟲害著火樹木、病害著火樹木、病害樹木與正常樹木樹木與正常樹木反射光譜不同反射光譜不同農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)識(shí)別農(nóng)作物、估算產(chǎn)識(shí)別農(nóng)作物、估算產(chǎn)量、災(zāi)情預(yù)報(bào)量、災(zāi)情預(yù)報(bào)植物生長情況不植物生長情況不同，其反射波譜同，其反射波譜特征不同特征不同遙感在林業(yè)和農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用遙感在林業(yè)和農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用部門部門應(yīng)用應(yīng)用主要原理主要原理林業(yè)林業(yè) 清查森林資源、檢清查森林資源、檢測火災(zāi)和病蟲害測火災(zāi)和病蟲害著火樹木，病害樹木著火樹木，病害樹木與正常樹木反射光譜與正常樹木反射光譜不同不同農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè) 識(shí)別農(nóng)作物、估算識(shí)別農(nóng)作物、估算產(chǎn)量、災(zāi)情預(yù)報(bào)產(chǎn)量、災(zāi)情

27、預(yù)報(bào)植物生長情況不同，植物生長情況不同，其反射波譜特征不同其反射波譜特征不同思考思考:重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是重度病害植物反射率高于健康植物反射率的波段是地物的不同狀況地物的不同狀況,有不同的反射率有不同的反射率,根據(jù)這一原理根據(jù)這一原理,可以利可以利用遙感的工作領(lǐng)域有用遙感的工作領(lǐng)域有:判斷水體污染判斷水體污染,分析城市大氣污染分析城市大氣污染,監(jiān)測災(zāi)害監(jiān)測災(zāi)害,糧食作物的產(chǎn)量等糧食作物的產(chǎn)量等. 在特定的衛(wèi)星圖上在特定的衛(wèi)星圖上,健康的植被往往呈鮮紅色健康的植被往往呈鮮紅色,長勢弱的長勢弱的植被顏色較淺，由此可以判斷植被生長的狀況。植被顏色較淺，由此可以判斷植被生長的狀

28、況。遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測遙感與環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測 隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感將不僅為人們提供隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感將不僅為人們提供信息資源，改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活與交往方式，信息資源，改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活與交往方式，而且在而且在環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警等方面發(fā)揮巨大作等方面發(fā)揮巨大作用，有助于災(zāi)害的預(yù)防、環(huán)境的治理和保護(hù)。用，有助于災(zāi)害的預(yù)防、環(huán)境的治理和保護(hù)。返回返回 利用遙感技術(shù)可以及時(shí)探知森林火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)利用遙感技術(shù)可以及時(shí)探知森林火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)和范圍和范圍,可分析大火蔓延的方向可分析大火蔓延的方向,為滅火總指揮制定滅為滅火總指揮制定滅火計(jì)劃提供科學(xué)依據(jù)火計(jì)劃提供科學(xué)依據(jù).電磁波的熱

29、紅外波段電磁波的熱紅外波段(更亮的淺色調(diào)更亮的淺色調(diào))葛洲壩與三峽工地遙感圖片葛洲壩與三峽工地遙感圖片 第一節(jié)第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用一、地理信息系統(tǒng)一、地理信息系統(tǒng)二、地理信息系統(tǒng)與城市管理二、地理信息系統(tǒng)與城市管理(一一)地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念(二二)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展地理信息系統(tǒng)的發(fā)展(四四)地理信息系統(tǒng)的工作過程地理信息系統(tǒng)的工作過程(三三)地理信息系統(tǒng)的組成地理信息系統(tǒng)的組成(一一) 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)(GIS)的概念的概念 是一種以采集、儲(chǔ)存、管理、分析和描述是一種以采集、儲(chǔ)存、管理、分析和描述地球地球表面表面與與地理分布地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)

30、的有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)空間信息系統(tǒng)。 與一般信息系統(tǒng)的差別是，它采集的信息是按與一般信息系統(tǒng)的差別是，它采集的信息是按地理空間分布特征地理空間分布特征來反映地理實(shí)體結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)變化來反映地理實(shí)體結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的。規(guī)律的。 從學(xué)科的角度，從學(xué)科的角度，GIS是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測量是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測量學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科，學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科，具有獨(dú)立的學(xué)科體系；具有獨(dú)立的學(xué)科體系； 從功能上，從功能上，GIS具有空間數(shù)據(jù)具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)的獲取、存儲(chǔ)、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能用等

31、功能地理信息系統(tǒng)與地圖的區(qū)別地理信息系統(tǒng)與地圖的區(qū)別(1)不僅有平面信息不僅有平面信息,還有三維立體的信息還有三維立體的信息(2)有很多的檢索功能和大容量的信息庫有很多的檢索功能和大容量的信息庫(3)隨時(shí)進(jìn)行信息的切換隨時(shí)進(jìn)行信息的切換縮放縮放補(bǔ)充測算等補(bǔ)充測算等,獲得更新獲得更新的信息的信息(4)不僅有空間數(shù)據(jù)信息不僅有空間數(shù)據(jù)信息,還有景觀照片和動(dòng)態(tài)的影像還有景觀照片和動(dòng)態(tài)的影像信息信息(5)查詢方式不同查詢方式不同,地理信息系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行查詢地理信息系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行查詢和數(shù)據(jù)更新和數(shù)據(jù)更新,而地圖通過肉眼進(jìn)行判讀而地圖通過肉眼進(jìn)行判讀,獲得地理信息。獲得地理信息。地理信息系統(tǒng)的信息

32、更有針對(duì)性地理信息系統(tǒng)的信息更有針對(duì)性,速度也更快速度也更快.（二）（二） 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展地理信息系統(tǒng)的發(fā)展地理信息系統(tǒng)發(fā)展地理信息系統(tǒng)發(fā)展（二十世紀(jì)）（二十世紀(jì)）1、60年代：開拓期年代：開拓期2、70年代：鞏固發(fā)展期年代：鞏固發(fā)展期4、90年代：用戶時(shí)代年代：用戶時(shí)代3、80年代：大發(fā)展期年代：大發(fā)展期組成組成功能功能包括的內(nèi)容包括的內(nèi)容硬件硬件用于數(shù)據(jù)和信息的采集、處理、加工、用于數(shù)據(jù)和信息的采集、處理、加工、分析和輸出分析和輸出軟件軟件提供儲(chǔ)存分析、顯示地理數(shù)據(jù)的功能提供儲(chǔ)存分析、顯示地理數(shù)據(jù)的功能包括數(shù)據(jù)輸入與編輯、數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)輸入與編輯、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)操作以及數(shù)據(jù)顯管理、數(shù)據(jù)操

33、作以及數(shù)據(jù)顯示和輸出等示和輸出等地理數(shù)據(jù)地理數(shù)據(jù)是是GIS建立的基礎(chǔ)建立的基礎(chǔ)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)人員人員GIS是一個(gè)動(dòng)態(tài)的地理模型，僅有系是一個(gè)動(dòng)態(tài)的地理模型，僅有系統(tǒng)的軟硬件和數(shù)據(jù)，還不能構(gòu)成完整統(tǒng)的軟硬件和數(shù)據(jù)，還不能構(gòu)成完整的地理信息系統(tǒng)，需要人員進(jìn)行系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)，需要人員進(jìn)行系統(tǒng)組織、管理、維護(hù)和數(shù)據(jù)更新組織、管理、維護(hù)和數(shù)據(jù)更新包括包括GIS系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)人系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)人員和采用員和采用GIS完成工作的用完成工作的用戶戶應(yīng)用模型應(yīng)用模型應(yīng)用模型是在對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的具體對(duì)象應(yīng)用模型是在對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的具體對(duì)象過程進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出的過程進(jìn)行大量研究的基

34、礎(chǔ)上總結(jié)出的規(guī)律表示，規(guī)律表示，GIS應(yīng)用就是利用這些模應(yīng)用就是利用這些模型對(duì)大量空間數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析解決型對(duì)大量空間數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析解決實(shí)際問題實(shí)際問題包括人口擴(kuò)散模型、商業(yè)選包括人口擴(kuò)散模型、商業(yè)選址模型、路徑分析模型址模型、路徑分析模型包括包括計(jì)算機(jī)主機(jī)計(jì)算機(jī)主機(jī)、數(shù)據(jù)輸數(shù)據(jù)輸入設(shè)備入設(shè)備、數(shù)據(jù)輸出設(shè)備數(shù)據(jù)輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備（三）地理信息系統(tǒng)的組成（三）地理信息系統(tǒng)的組成（四）地理信息系統(tǒng)的工作過程（四）地理信息系統(tǒng)的工作過程信息源信息源（地圖、遙感圖象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、（地圖、遙感圖象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理（即建立空間模型和數(shù)據(jù)模型

35、）（即建立空間模型和數(shù)據(jù)模型）數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫（關(guān)于某一研究區(qū)域的若干圖層的總和）（關(guān)于某一研究區(qū)域的若干圖層的總和）數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析（使各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，以直觀的形式表現(xiàn)出來，如圖形、地圖或表格）（使各類數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，以直觀的形式表現(xiàn)出來，如圖形、地圖或表格）表達(dá)表達(dá)（將系統(tǒng)分析的結(jié)果形成地圖、圖象、圖表、數(shù)字等產(chǎn)品）（將系統(tǒng)分析的結(jié)果形成地圖、圖象、圖表、數(shù)字等產(chǎn)品）采集采集儲(chǔ)存儲(chǔ)存分析分析輸出輸出返回返回信息源信息源數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫空間分析空間分析表達(dá)表達(dá) 信息源信息源:地圖、遙感圖象、野外考察、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、社會(huì)經(jīng)地圖、遙感圖象、野外考察、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)獲得。濟(jì)統(tǒng)計(jì)獲得

36、。 數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理：建立空間模型和數(shù)據(jù)模型?？臻g模型是用點(diǎn)、建立空間模型和數(shù)據(jù)模型?？臻g模型是用點(diǎn)、線、面來表示地物的空間特征（如位置、形狀）和屬性特征線、面來表示地物的空間特征（如位置、形狀）和屬性特征（如種類、大?。?。數(shù)據(jù)模型是通過一定的方式將所要表達(dá)（如種類、大?。?。數(shù)據(jù)模型是通過一定的方式將所要表達(dá)的內(nèi)容轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)，這是的內(nèi)容轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)，這是GIS與地圖最基本的差異。與地圖最基本的差異。 數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫：地物空間特征和屬性的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的結(jié)合，構(gòu)成地物空間特征和屬性的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的結(jié)合，構(gòu)成某一主題的圖層，如地貌圖層、土壤圖層、土地利用圖層等。某一主題的圖層，如地貌圖層、土壤圖層、土地利用

37、圖層等。關(guān)于某一研究區(qū)域的若干圖層就組成關(guān)于某一研究區(qū)域的若干圖層就組成GIS數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫。 空間分析：空間分析：按一定規(guī)劃對(duì)所研究的局部進(jìn)行空間分析，也按一定規(guī)劃對(duì)所研究的局部進(jìn)行空間分析，也可對(duì)局部及其相鄰的部分，以至整個(gè)區(qū)域進(jìn)行綜合分析。數(shù)可對(duì)局部及其相鄰的部分，以至整個(gè)區(qū)域進(jìn)行綜合分析。數(shù)據(jù)庫中各圖層上有關(guān)的數(shù)據(jù)，都可供分析。據(jù)庫中各圖層上有關(guān)的數(shù)據(jù)，都可供分析。 表達(dá)：表達(dá)：將系統(tǒng)處理，分析的結(jié)果，形成可供研究、規(guī)劃將系統(tǒng)處理，分析的結(jié)果，形成可供研究、規(guī)劃和決策人員使用的產(chǎn)品，主要形式有：地圖、圖象、統(tǒng)計(jì)圖和決策人員使用的產(chǎn)品，主要形式有：地圖、圖象、統(tǒng)計(jì)圖表、數(shù)字等。表、數(shù)字等

38、。GISGIS與CADCAD GISGIS與與CADCAD共同點(diǎn)共同點(diǎn) GISGIS與與CADCAD 不同點(diǎn)不同點(diǎn)都有空間坐標(biāo)系統(tǒng)；都有空間坐標(biāo)系統(tǒng)；都能將目標(biāo)和參考系聯(lián)系都能將目標(biāo)和參考系聯(lián)系起來；起來；都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)涠寄苊枋鰣D形數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系；關(guān)系；都能處理屬性和空間數(shù)據(jù)都能處理屬性和空間數(shù)據(jù)CADCAD研究對(duì)象為人造研究對(duì)象為人造對(duì)象對(duì)象規(guī)則幾何圖形規(guī)則幾何圖形及組合；及組合；圖形功能特別是三圖形功能特別是三維圖形功能強(qiáng)，屬性維圖形功能強(qiáng)，屬性庫功能相對(duì)較弱；庫功能相對(duì)較弱；CADCAD中的拓?fù)潢P(guān)系較中的拓?fù)潢P(guān)系較為簡單；為簡單；一般采用幾何坐標(biāo)一般采用幾何坐標(biāo)系系 。GIS處理

39、的數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)大多來自于現(xiàn)實(shí)世大多來自于現(xiàn)實(shí)世界，較之人造對(duì)象界，較之人造對(duì)象更復(fù)雜，數(shù)據(jù)量更更復(fù)雜，數(shù)據(jù)量更大；數(shù)據(jù)采集的方大；數(shù)據(jù)采集的方式多樣化；式多樣化；GIS的屬性庫結(jié)的屬性庫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大；構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大；強(qiáng)調(diào)對(duì)空間數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析，的分析，圖形屬性圖形屬性交互使用頻繁；交互使用頻繁；GIS采用地理坐采用地理坐標(biāo)系標(biāo)系 。應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用應(yīng)用城市規(guī)劃與管理城市規(guī)劃與管理城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)、工程選城市規(guī)劃的設(shè)計(jì)、工程選址、城市管理和輔助決策址、城市管理和輔助決策基礎(chǔ)設(shè)施管理基礎(chǔ)設(shè)施管理（道路交通、電力、電信、燃（道路交通、電力、電信、燃?xì)?、自來水、排污）氣、自來水、?/p>

40、污）工程設(shè)計(jì)、應(yīng)急搶修、日工程設(shè)計(jì)、應(yīng)急搶修、日常維護(hù)常維護(hù)土地利用管理土地利用管理（土地使用性質(zhì)變化，地塊輪（土地使用性質(zhì)變化，地塊輪廓變化、土地權(quán)屬關(guān)系變更）廓變化、土地權(quán)屬關(guān)系變更）土地利用狀況的監(jiān)控和管土地利用狀況的監(jiān)控和管理理生態(tài)環(huán)境管理生態(tài)環(huán)境管理城市生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境評(píng)價(jià)、城市生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境評(píng)價(jià)、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策分析、環(huán)保設(shè)施管理決策分析、環(huán)保設(shè)施管理二、地理信息系統(tǒng)與城市管理二、地理信息系統(tǒng)與城市管理應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用應(yīng)用道路交通管理道路交通管理道路的通行狀況道路的通行狀況,定位事故地點(diǎn)定位事故地點(diǎn),提提供交通疏散供交通疏散道路設(shè)計(jì)道路設(shè)計(jì)最佳路徑

41、分析、最小造價(jià)分析最佳路徑分析、最小造價(jià)分析道路建設(shè)道路建設(shè)工程進(jìn)度、工程質(zhì)量工程進(jìn)度、工程質(zhì)量道路管理道路管理路況信息、道路養(yǎng)護(hù)路況信息、道路養(yǎng)護(hù)地理信息系統(tǒng)在道路交通中的應(yīng)用地理信息系統(tǒng)在道路交通中的應(yīng)用GIS能夠回答的問題能夠回答的問題?1位置問題。位置問題。即即“在某個(gè)特定位置有什么在某個(gè)特定位置有什么”的問題。位置的問題。位置可以用多種方式描述，如名稱，郵編，地理參照物等。可以用多種方式描述，如名稱，郵編，地理參照物等。2條件問題。條件問題。即即“在哪里在哪里”的問題。這個(gè)問題與上述相反，的問題。這個(gè)問題與上述相反，并且需要依靠空間分析來回答。這個(gè)問題要求找到滿足某并且需要依靠空間分

42、析來回答。這個(gè)問題要求找到滿足某個(gè)條件的地點(diǎn)。（比如要找到一塊無林地，要求是面積為個(gè)條件的地點(diǎn)。（比如要找到一塊無林地，要求是面積為2000平方米，距離公路平方米，距離公路100米以內(nèi)，土壤可以支撐建筑物）。米以內(nèi)，土壤可以支撐建筑物）。3趨勢問題。趨勢問題。即即“自從自從以來發(fā)生了哪些變化？以來發(fā)生了哪些變化？”的問的問題?？梢杂^察某地區(qū)隨時(shí)間的變化。題?？梢杂^察某地區(qū)隨時(shí)間的變化。4格局問題。格局問題。這個(gè)問題較為復(fù)雜。比如要確定核電站附近這個(gè)問題較為復(fù)雜。比如要確定核電站附近的居民，其死亡是否主要由癌癥所致。的居民，其死亡是否主要由癌癥所致。5模型問題。模型問題。即即“如果如果，會(huì)發(fā)生什

43、么？，會(huì)發(fā)生什么？”的問題。例的問題。例如如果一條新道路加入網(wǎng)絡(luò)，或一種有毒物質(zhì)滲漏至當(dāng)?shù)厝缛绻粭l新道路加入網(wǎng)絡(luò)，或一種有毒物質(zhì)滲漏至當(dāng)?shù)厮垂?yīng)的地方時(shí)，會(huì)發(fā)生什么事情?；卮疬@些問題需要水源供應(yīng)的地方時(shí)，會(huì)發(fā)生什么事情?；卮疬@些問題需要有關(guān)地理學(xué)以及其他的信息有關(guān)地理學(xué)以及其他的信息虛擬洛杉磯浦東新區(qū)從業(yè)人員密度圖 人口GIS4. 地理信息系統(tǒng)在國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 4.1 國內(nèi)外常用的地理信息系統(tǒng)軟件 4.2 地理信息系統(tǒng)在國內(nèi)外研究應(yīng)用 一是利用GIS系統(tǒng)來處理用戶的數(shù)據(jù)； 二是在GIS的基礎(chǔ)上，二次開發(fā)用戶的專用地理信息系統(tǒng)軟件。3S集成（集成（3S Integration）q RS與GI

44、S的集成q GPS與GIS的集成q 3S的集成q 3S集成應(yīng)用領(lǐng)域第四節(jié)第四節(jié) GPS、RS與與GIS集成集成3S集成綜述集成綜述 GPS是空間是空間實(shí)體快速、精密定位實(shí)體快速、精密定位的現(xiàn)代化工具；的現(xiàn)代化工具； GIS是空間信息是空間信息集成、分析、處理集成、分析、處理的有力武器；的有力武器； RS是空間信息覆蓋面是空間信息覆蓋面最大最迅速最大最迅速的的采集手段采集手段， 三者的結(jié)合三者的結(jié)合簡稱簡稱3S集成。集成。3S集成（集成（3S Integration）RS與與GIS的集成的集成 GIS是分析、處理和顯示空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，而遙感影像則是空間數(shù)據(jù)的一種形式，類似于GIS中的柵格數(shù)據(jù)。因

45、此，GIS和RS很容易在數(shù)據(jù)的功能上進(jìn)行集成：q GIS作為遙感圖像的處理工具 基于GIS數(shù)據(jù)的幾何糾正和輻射糾正 圖像分類 感興趣區(qū)域的選取q RS作為GIS的數(shù)據(jù)來源 地物要素的提取 DEM數(shù)據(jù)生成 土地利用變化以及地圖數(shù)據(jù)更新GISGIS與與RSRS結(jié)合的必要性結(jié)合的必要性兩者操作對(duì)象都是空間實(shí)體，相互聯(lián)系支持、補(bǔ)充關(guān)系，兩者的結(jié)合，是技術(shù)上的必兩者操作對(duì)象都是空間實(shí)體，相互聯(lián)系支持、補(bǔ)充關(guān)系，兩者的結(jié)合，是技術(shù)上的必須。須。1 1、遙感是、遙感是GISGIS重要的數(shù)據(jù)源，有效的數(shù)據(jù)更新手段重要的數(shù)據(jù)源，有效的數(shù)據(jù)更新手段遙感手段能夠迅速、準(zhǔn)確、綜合性地大范圍地采集環(huán)境和資料數(shù)據(jù)，同時(shí)，

46、遙感數(shù)據(jù)遙感手段能夠迅速、準(zhǔn)確、綜合性地大范圍地采集環(huán)境和資料數(shù)據(jù)，同時(shí)，遙感數(shù)據(jù)具有具有多光譜多光譜和的和的動(dòng)態(tài)多時(shí)相動(dòng)態(tài)多時(shí)相特點(diǎn)，它為特點(diǎn)，它為GISGIS數(shù)據(jù)更新提供了全方位的手段和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)更新提供了全方位的手段和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源。2 2、GISGIS可為遙感分析提供有用的輔助信息和手段可為遙感分析提供有用的輔助信息和手段 GISGIS有助于提高遙感數(shù)據(jù)自動(dòng)分類的精度，為遙感有助于提高遙感數(shù)據(jù)自動(dòng)分類的精度，為遙感應(yīng)用分析提供一個(gè)良好的環(huán)境，從而大大提高遙感應(yīng)用分析提供一個(gè)良好的環(huán)境，從而大大提高遙感信息識(shí)別的精度和效率。信息識(shí)別的精度和效率。 圖片圖片摘自摘自張超張超GISGIS與與RSRS結(jié)合的途徑結(jié)合的途徑 (a) (a) 發(fā)展一個(gè)能綜合處理矢量和柵格數(shù)據(jù)的矢柵一體的發(fā)展一個(gè)能綜合處理矢量和柵格數(shù)據(jù)的矢柵一體的GISGIS(b) (b) 通過國際標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)交換格式作中間媒介、相互轉(zhuǎn)換通過國際標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)交換格式