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1、第一节第一节 地理信息系统及其应用地理信息系统及其应用一、地理信息系统一、地理信息系统二、地理信息系统与城市管理二、地理信息系统与城市管理(一一)地理信息系统的概念地理信息系统的概念(二二)地理信息系统的发展地理信息系统的发展(四四)地理信息系统的工作过程地理信息系统的工作过程(三三)地理信息系统的组成地理信息系统的组成(一一) 地理信息系统地理信息系统(GIS)的概念的概念 是一种以采集、储存、管理、分析和描述是一种以采集、储存、管理、分析和描述地球地球表面表面与与地理分布地理分布有关数据的有关数据的空间信息系统空间信息系统。 与一般信息系统的差别是，它采集的信息是按与一般信息系统的差别是，
2、它采集的信息是按地理空间地理空间分布特征分布特征来反映地理实体结构及其动态变化规律的。来反映地理实体结构及其动态变化规律的。 （二）（二） 地理信息系统的发展地理信息系统的发展地理信息系统发展地理信息系统发展（二十世纪）（二十世纪）1、60年代：开拓期年代：开拓期2、70年代：巩固发展期年代：巩固发展期4、90年代：用户时代年代：用户时代3、80年代：大发展期年代：大发展期组成组成功能功能包括的内容包括的内容硬件硬件用于数据和信息的采集、处理、加工用于数据和信息的采集、处理、加工、分析和输出、分析和输出软件软件提供储存分析、显示地理数据的功能提供储存分析、显示地理数据的功能包括数据输入与编辑、
3、数据包括数据输入与编辑、数据管理、数据操作以及数据显管理、数据操作以及数据显示和输出等示和输出等地理数据地理数据是是GIS建立的基础建立的基础包括基础数据和专题数据包括基础数据和专题数据人员人员GIS是一个动态的地理模型，仅有系是一个动态的地理模型，仅有系统的软硬件和数据，还不能构成完整统的软硬件和数据，还不能构成完整的地理信息系统，需要人员进行系统的地理信息系统，需要人员进行系统组织、管理、维护和数据更新、系统组织、管理、维护和数据更新、系统扩充完善以及应用程序并开采用空间扩充完善以及应用程序并开采用空间分析模型提取模型提取多种信息分析模型提取模型提取多种信息包括包括GIS系统开发的专业人系
4、统开发的专业人员和采用员和采用GIS完成工作的用完成工作的用户户应用模型应用模型应用模型是在对专业领域的具体对象应用模型是在对专业领域的具体对象过程进行大量研究的基础上总结出的过程进行大量研究的基础上总结出的规律表示，规律表示，GIS应用就是利用这些模应用就是利用这些模型对大量空间数据进行综合分析解决型对大量空间数据进行综合分析解决实际问题实际问题包括人口扩散模型、商业选包括人口扩散模型、商业选址模型、路径分析模型址模型、路径分析模型包括包括计算机主机计算机主机、数据输数据输入设备入设备、数据输出设备数据输出设备、数据传输设备、储存设备数据传输设备、储存设备（三）地理信息系统的组成（三）地理信
5、息系统的组成（四）地理信息系统的工作过程（四）地理信息系统的工作过程信息源信息源（地图、遥感图象、实验数据、（地图、遥感图象、实验数据、GPS数据）数据）数据处理数据处理（即建立空间模型和数据模型）（即建立空间模型和数据模型）数据库数据库（关于某一研究区域的（关于某一研究区域的若干图层若干图层的总和）的总和）数据分析数据分析（使各类数据之间的关系，以直观的形式表现出来，如图形、地图或表格）（使各类数据之间的关系，以直观的形式表现出来，如图形、地图或表格）表达表达（将系统分析的结果形成地图、图象、图表、数字等产品）（将系统分析的结果形成地图、图象、图表、数字等产品）采集采集储存储存分析分析输出输
6、出返回返回信息源信息源数据处理数据处理数据库数据库空间分析空间分析表达表达应用领域应用领域应用应用城市规划与管理城市规划与管理城市规划的设计、工程选城市规划的设计、工程选址、城市管理和辅助决策址、城市管理和辅助决策基础设施管理基础设施管理（道路交通、电力、电信、燃（道路交通、电力、电信、燃气、自来水、排污）气、自来水、排污）工程设计、应急抢修、日工程设计、应急抢修、日常维护常维护土地利用管理土地利用管理（土地使用性质变化，地块轮（土地使用性质变化，地块轮廓变化、土地权属关系变更）廓变化、土地权属关系变更）土地利用状况的监控和管土地利用状况的监控和管理理生态环境管理生态环境管理城市生态规划、环境
7、评价城市生态规划、环境评价、环境与区域可持续发展、环境与区域可持续发展的决策分析、环保设施管的决策分析、环保设施管理理二、地理信息系统与城市管理二、地理信息系统与城市管理应用领域应用领域应用应用道路交通管理道路交通管理道路的通行状况道路的通行状况,定位事故地点定位事故地点,提提供交通疏散供交通疏散道路设计道路设计最佳路径分析最佳路径分析、最小造价分析、最小造价分析道路建设道路建设工程进度、工程质量工程进度、工程质量道路管理道路管理路况信息路况信息、道路养护、道路养护地理信息系统在道路交通中的应用地理信息系统在道路交通中的应用国家社会经济统计电子地图国家社会经济统计电子地图第二节第二节 遥感遥感
8、(RS)技术及其应用技术及其应用一、遥感技术一、遥感技术三、遥感与环境灾害监测三、遥感与环境灾害监测二、遥感与资源普查二、遥感与资源普查（一）遥感的概念与发展（一）遥感的概念与发展（二）遥感技术系统与遥感类型（二）遥感技术系统与遥感类型246810120.20.4 0.6 0.8 1.01.52.03.0辐射能力辐射能力J/(cm.min.um)波长波长（um）紫外线紫外线可见光可见光红外线红外线0.760.4 不同的物体对电磁波不同的物体对电磁波发射发射、反射反射和和吸收吸收的特征不同的特征不同（一）遥感的概念（一）遥感的概念 与发展与发展可见光可见光红外光红外光返回返回2.遥感技术的主要环
9、节遥感技术的主要环节 遥感平台遥感平台传感器传感器传输与接受传输与接受数字数字 图像处理设图像处理设备备3.遥感的特点遥感的特点: 探测的范围广探测的范围广、获得资料的速度快获得资料的速度快、周期短周期短，受地面条件限制少受地面条件限制少、获取信息量大，可减少、获取信息量大，可减少调查的盲目性等调查的盲目性等 1.遥感遥感(RS)”千里眼千里眼” 遥感：人们利用一定的技术装备，在航空器或遥感：人们利用一定的技术装备，在航空器或航天器上航天器上 ，在不与探测目标接触情况下，在不与探测目标接触情况下,记录目记录目标物对电磁波的标物对电磁波的辐射、反射、散射辐射、反射、散射等信息。并通等信息。并通过
10、分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综过分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。合探测技术。遥感平台遥感平台传感器传感器传输传输分析与应用分析与应用物体辐射和反射电磁波物体辐射和反射电磁波收集收集接受与处理接受与处理标准标准类型类型运载工具运载工具电磁波的波电磁波的波谱范围谱范围应用领域或应用领域或专题专题环境遥感、大气遥感、资源遥感、环境遥感、大气遥感、资源遥感、海洋遥感、地质遥感海洋遥感、地质遥感农业遥感、农业遥感、林业遥感林业遥感传感器的工传感器的工作特点作特点（二）遥感技术系统与遥感类型（二）遥感技术系统与遥感类型A航天遥感航天遥感、航空遥感、航空遥感、近地遥感近地遥感紫
11、外遥感、可见光遥感、红外遥感紫外遥感、可见光遥感、红外遥感 微波遥感、多谱段遥感微波遥感、多谱段遥感主动式、被动式主动式、被动式分类分类特征特征传感器传感器工作工作方式方式被动式传被动式传感器感器被动地探测目标物被动地探测目标物所反射或辐射的电所反射或辐射的电磁波磁波摄影机照相机、红摄影机照相机、红外扫描仪、多波段外扫描仪、多波段扫描仪扫描仪主动式传主动式传感器感器本身发射电磁波本身发射电磁波然然后接受回波后接受回波雷达雷达记录记录方式方式成像传感成像传感器器以影像表示探测信以影像表示探测信息息摄影机、扫描仪、摄影机、扫描仪、成像雷达成像雷达非成像传非成像传感器感器以数字或图形输出以数字或图形
12、输出探测信息探测信息光谱仪、红外辐射光谱仪、红外辐射计、雷达高度计算计、雷达高度计算摄影机主要用于可见光范围，扫描仪的工作波段较宽，雷摄影机主要用于可见光范围，扫描仪的工作波段较宽，雷达用于微波波段达用于微波波段（二）遥感技术系统与遥感类型（二）遥感技术系统与遥感类型B类型类型概念概念优点优点航天航天遥感遥感利用位于利用位于大气层外大气层外的卫的卫星、航天飞机、宇宙飞星、航天飞机、宇宙飞船、航天空间站等携带船、航天空间站等携带遥感仪器的遥感遥感仪器的遥感覆盖范围大覆盖范围大，不受领空限，不受领空限制，可进行重复不定期观制，可进行重复不定期观测测航空航空遥感遥感利用大气层内利用大气层内飞机飞机携
13、带携带遥感仪器的遥感。包括遥感仪器的遥感。包括60010000米的低、中米的低、中空遥感和空遥感和10000-25000米的高空超高空遥感米的高空超高空遥感机动性强，可以根据研究机动性强，可以根据研究主题选择适当的传感器、主题选择适当的传感器、适当的飞行高度和飞行区适当的飞行高度和飞行区域域近地近地遥感遥感距地面高度在距地面高度在几十米几十米以以内的遥感内的遥感用于城市遥感、海面污染用于城市遥感、海面污染监测、森林火灾监测等中监测、森林火灾监测等中、高分辨率高分辨率的遥感活动的遥感活动（二）遥感技术系统与遥感类型（二）遥感技术系统与遥感类型C二、遥感与资源普查二、遥感与资源普查A应用领域应用领
14、域具体内容具体内容备注备注矿产资源矿产资源 蕴藏矿产的地方有许蕴藏矿产的地方有许多是多是地质断裂地质断裂或环行或环行构造带，较容易借助构造带，较容易借助遥感技术遥感技术发现矿产发现矿产人们只需要分析人们只需要分析遥感图像就可以遥感图像就可以划定蕴藏矿产的划定蕴藏矿产的大致区域大致区域生物资源生物资源为农业、林业、为农业、林业、城市绿化、环境城市绿化、环境保护等部门服务保护等部门服务通过通过遥感图象解译遥感图象解译或图象处理技术或图象处理技术，提取植被的分布、提取植被的分布、类型、结构、健康类型、结构、健康状况、产量等数据状况、产量等数据葛洲坝与三峡工地遥感图片葛洲坝与三峡工地遥感图片 B应用领
15、域应用领域具体内容具体内容备注备注环境监测环境监测有利于人们了解有利于人们了解环境变化，使环环境变化，使环境得到保护和改境得到保护和改善善灾害监测灾害监测旱情、水灾、滑坡、旱情、水灾、滑坡、泥石流、地震、农林泥石流、地震、农林病虫害、森林火灾病虫害、森林火灾及时了解灾害的及时了解灾害的动态变化，有利动态变化，有利于防灾减灾。于防灾减灾。荒漠化、土壤盐渍化、荒漠化、土壤盐渍化、海洋生态、植被变化、海洋生态、植被变化、水体变化污染、大气水体变化污染、大气污染、海上冰山、全污染、海上冰山、全球气候变化球气候变化大范围、实时、长期、准确的特点印印尼尼亚亚齐齐海海啸啸前前后后卫卫星星图图北美飓风云系北美
16、飓风云系 C部门部门应用应用主要原理主要原理林业林业清查森林资源、监测清查森林资源、监测火灾和病虫害火灾和病虫害着火树木、病害着火树木、病害树木与正常树木树木与正常树木反射光谱不同反射光谱不同农业农业识别农作物、估算产识别农作物、估算产量、灾情预报量、灾情预报植物生长情况不植物生长情况不同，其反射波谱同，其反射波谱特征不同特征不同思考思考: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状况地物的不同状况,有不同的反射率有不同的反射率,根据这一原理根据这一原理,可以利可以利用遥感的工作领域有用遥感的工作领域有:判断水体污染判断水体污染,分析城市大气污染分析城市大气污染,监测灾害监测灾害,粮食作物的产量等粮食作物的产量等. 在特定的卫星图上在特定的卫星图上,健康的植被往往呈鲜红色健康的植被往往呈鲜红色,长势弱的长势弱的植被颜色较浅，由此可以判断植被生长的状况。植被颜色较浅，由此可以判断植被生长的状况。亚洲卫星影像亚洲卫星影像一、全球定位系统一、全球定位系统二、全球定位系统与定位导航二、全球定位系统与定位导航（1）全球定位系统的组成）全球定
