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1、信息信息= =数据数据+ +说明说明数据是信息的载体。数据是信息的载体。分析模型专家系统决策支持系统外部信息附加事实规则事务处理系统管理信息系统内部信息制图结构化数据交互展示原始数据观察的的现象、文件与地图存储与检索数据预处理查询与分析展示与交互数据获取数据库地理概念形式表达地理时空思考地地理理信信息息科科学学三三个个领领域域地地理理信信息息流流地理认知模型研究地理概念计算方法研究地理信息与社会研究现实世界概念世界数字世界（GIS）应用领域信 息服 务与计算机实现思维客观现实世界感知系统制图综合与内容选取信息处理系统信息表达系统地图客观世界抽象地 图 所 表 达 的 客 观 世 界地 图 使
2、用 者 的 知 识 背 景形 象 思 维 与 再 现综 合 与 分 析被 认 识 的 客 观 世 界感 知 系 统制图活动过程 地图编制者的认识模型 地图使用者的认识模型 现实世界 概念世界 地理空间世界 维度世界 项目世界 现实世界的信息数学的分析、预报、决策或控制现 实 世 界 的 分析、预报、决策或控制数学模型翻译、归纳解译检验演绎推断现实世界与数学模型的关系 外模式物理数据模型逻辑数据模型空间概念数据模型外模式外模式现实空间世界空间数据模型的三个层次 在各向同性与各向异性场中的旅行时间面 强空间正负自相关模式 三角形、方格和六角形划分 栅格数据模型 空间对象延伸对象零维对象点二维对象一
3、维对象环弧简单环简单弧面对象面域对象域单位对象离散一维对象B 样条曲线多边线线段 现实世界 选择要素 选择一个位置 要素模型 场模型 它在哪里 那里怎么样 数据 r031r279r220r285r476511r287r179r400r435r031r255r285r063r412r191r319r253r316r220r030r284r092r030r092r284r031r159r255r435r400r095r287r277面/面关系面/线关系面/点关系线/点关系线/线关系(a) (b)Konigsberg Park中的图形理论模型体元形式的三维数据线性八叉树编码 编码 通过“围墙”状的剖
4、面表示三维数据 现实世界和坐标空间的联系 高斯克吕格投影示意 高斯克吕格投影的分带 1：50万、1：20万、1：10万地形图的分幅和编号示例 Coordinate systemScaleTime 1Time 2PointLineAreaQuantitativeOrdinalQualitative51015Each dot represents500 personsProportional symbolsLargeMediumSmallQTownAirportFlowContour30 4050HighwayRoadStreetRoadBoundaryRiver10020Population d
5、ensityHigh impactLow impactSwampDesertForrestGeographicDatabaseQuery and AnalysisSpatial Data Input and ManagementOutput: DisplayHelp Prevent“Garbage in，Garbage out！”Real WorldVector DataRaster Data1 pixel = 10mX10m 分辨率分辨率 = 10m10M10M1 Pixel质？图：折线误差的分布（误差带模型）图：折线和曲线的误差 图：曲线的误差分布（误差带模型）。数据生产者数据生产时间数据
6、质量数据组织空间参照系数据内容以及其他属性。(a)(b)(c)(d)(e)(f)ABCd曲线的离散算法 纸 地 图扫 描 转 换拼 接 子 图 块裁 剪 地 图矢 量 图 编 辑矢 量 图 合 成图 像 处 理 矢 量 化X方向Y方向(a)平移(b)缩放(c)图形旋转 仿射变换(a)(b)(c)图幅拼接(a)拼接前；(b)拼接中的边缘不匹配；(c)调整后的拼接结果矢量结构和栅格结构 Real worldGridPointLineAreaValue=0=1=2=3RowColumnTrianglesHexagons 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
7、2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 6 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 4 4 4 4 4 4 7 7 7 7 4 7 7 7 4 4 4 4 8 7 7 8 0 8 4 0 8 7 7 8 0 8 8 0 0 8 0 0 8 8
8、7 8 8 8 8 8 0 0 0 0 8 8 8 8 0 0 0 0 0 8 8 8 （a）点 （b）线 （c）面引申思考：栅格数据的投影与变形问题？引申思考：栅格数据的投影与变形问题？例如：中心点O落在代码为C的地物范围内，按中心点法的规则，该矩形区域相应的栅格单元代码为C例如：所示的例子中，显见B类地物所占面积最大，故相应栅格代码定为B 例如：假设A类最重要的地物类型，即A比B和C类更为重要，则栅格单元的代码应为A例如：可记面积最大的两类BA，也可以根据B类和A类所占面积百分比数在代码中加入数字 n链式编码又称为弗里曼链码（Freeman，1961）或边界链码。该编码方法将数据表示为由某
9、一原点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链。n基本方向可定义为：东0，东南1，南2，西南3，西4，西北5，北6，东北7 等八个基本方向。n例如，确定原点为像元（10，1），则某个多边形边界按顺时针方向的链式编码为：10，1，7，0，1，0，7，1，7，0，0，2，3，2，2，1，0，7，0，0，0，0，2，4，3，4，4，3，4，4，5，4，5，4，5，4，5，4，6，6。其中前两个数字10 和1 表示起点为第十行第一列，从第三个数字开始每个数字表示单位矢量的方向，八个方向以07 的整数代表。n优点：链式编码对多边形的表示具有很强的数据压缩能力，且具有一定的运算功能，如面积和周长计算等，探测边
10、界急弯和凹进部分等都比较容易，比较适于存储图形数据。n缺点：对叠置运算如组合、相交等则很难实施，对局部修改将改变整体结构，效率较低，而且由于链码以每个区域为单位存储边界，相邻区域的公共边界被重复存储会产生冗余。按第一种编码方法，此数据游程长度编码：（0，1），（4，2），（7，5）；（4，5），（7，3）；（4，4），（8，2），（7，2）；（0，2），（4，1），（8，3），（7，2）；（0，2），（8，4），（7，1），（8，1）； (0，3)， (8，5)； (0，4)， (8，4)； (0，5)， (8，3)。用44个整数表达了原始数据中的64个栅格。按第二种编码方法，此数据游程长度编
11、码（沿列方向）：（1，0），（2，4），（4，0），（1，4），（4，0）；（1，4），（5，8），（6，0）；（1，7），（2，4），（4，8），（7，0）；（1，7），（2，4），（3，8），（8，0）；（1，7），（3，8）；（1，7），（6，8）；（1，7），（5，8）。 0 4 4 4 4 4 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 4 4 4 8 8 8 8 8 7 7 4 4 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 0 8 0 0 8 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 其块码编码为：(1,1,1,0),(1,2,2,4),(1,4
12、,1,7),(1,5,1,7),(1,6,2,7),(1,8,1,7),(2,1,1,4),(2,4,1,4),(2,5,1,4),(2,8,1,7),(3,1,1,4),(3,2,1,4),(3,3,1,4),(3,4,1,4),(3,5,2,8),(3,7,2,7),(4,1,2,0),(4,3,1,4),(4,4,1,8),(5,3,1,8),(5,4,2,8),(5,6,1,8),(5,7,1,7),(5,8,1,8),(6,1,3,0),(6,6,3,8),(7,4,1,0),(7,5,1,8),(8,4,1,0),(8,5,1,0)。 0 4 4 7 7 7 7 7 4 4 4 4
13、 4 7 7 7 4 4 4 4 8 8 7 7 0 0 4 8 8 8 7 7 0 0 8 8 8 8 7 8 0 0 0 8 8 8 8 8 0 0 0 0 8 8 8 8 0 0 0 0 0 8 8 8 其中最上面的结点叫根结点，它对应整个图形。此树共有4层结点，每个结点对应一个象限，如第2层4个结点分别对应于整个图形的四个象限，排列次序依次为南西（SW）、南东（SE）、北西（NW）和北东（NE），不能再分的结点称为终止结点（又称叶子结点），可能落在不同的层上，该结点代表的子象限具有单一的代码，所有终止结点所代表的方形区域覆盖了整个图形。从上到下，从左到右为叶子结点编号，共有40个叶子结
14、点，也就是原图被划分为40个大小不等的方形子区（最下面的一排数字表示各子区的代码）。 引申思考：栅格压缩编码和常见文件压缩方法（Zip,Rar ）的异同？几何体的类型矢量数据的类型Buildings. PolygonStreams, LineWells, PointRoads, LineZoning,PolygonMAP SHEETS(X,Y)(X2,Y2)(X3,Y3)(X4,Y4)(X5,Y5)LinePoint(X5,Y5)(X,Y)(X2,Y2)(X4,Y4)(X3,Y3)Polygon(X,Y)唯一标识码是系统排列序号；线标识码可以标识线的类型；起始点和终止点号可直接用坐标表示；显示
15、信息是显示时的文本或符号等；与线相联系的非几何属性可以直接存储于线文件中，也可单独存储，而由标识码联接查找。 图形数据10：x1,y1；x2,y2；x3,y3；x4,y4；x5,y5；x6,y6；x7,y7；x8,y8；x9,y9；x10,y10；x11,y11；20：x1,y1；x12,y12；x13,y13；x14,y14；x15,y15；x16,y16；x17,y17；x18,y18；x19,y19；x20,y20；x21,y21；x22,y22；x23,y23；x8,y8；x9,y9；x10,y10；x11,y11；30：x33,y33；x34,y34；x35,y35；x36,y36；
16、x37,y37；x38,y38；x39,y39；x40,y40；40：x19,y19；x20,y20；x21,y21；x28,y28；x29,y29；x30,y30；x31,y31；x32,y32；50：x21,y21；x22,y22；x23,y23；x8,y8；x7,y7；x6,y6；x24,y24；x25,y25；x26,y26；x27,y27；x28,y28； 编码数据图形数据线与多边形之间的树状索引点与边界线之间的树状索引 形成的文件记录 树状索引编码消除了相邻多边形边界的数据冗余和不一致的问题，在简化过于复杂的边界线或合并相邻多边形时可不必改造索引表，邻域信息和岛状信息可以通过对多边
17、形文件的线索引处理得到，但是比较繁琐，因而给相邻函数运算，消除无用边，处理岛状信息以及检查拓扑关系带来一定的困难，而且两个编码表都需要以人工方式建立，工作量大且容易出错。 优点缺点矢量数据1数据结构紧凑、冗余度低2有利于网络和检索分析3图形显示质量好、精度高1数据结构复杂2多边形叠加分析比较困难栅格数据1数据结构简单2便于空间分析和地表模拟3现势性较强1数据量大2投影转换比较复杂射线算法单个多边形的转换多个多边形的转换 R树 R+树 BSP树 CELL树 用户界面GeoSQL 文本解译程序空间 ODBC空间数据库查询结果（图、表）调用GeoSQL的实现过程 欧拉数(各向同性表面） 简单距离耗费
18、距离高阻力低阻力各向同性和各向异性的距离表面(Xi, Yi )(Xj, Yj) 22jijiYYXXdjijiYYXXd6 . 016 . 06 . 0jijiYYXXd欧式距离曼哈顿距离非欧式距离欧氏距离、曼哈顿距离和一种非欧氏距离 n再分类（Reclassification）：根据不同的需要对原始数据再次进行分类和提取的过程。点、线、多边形的缓冲区 多边形叠加分析 叠加生成碎屑多边形T2 时刻多边形多边形叠加结果T1 时刻多边形多边形叠加产生碎屑多边形交交只保留两个输入图层 的公共区域叠和叠和以输入图层为界，保留边界内两个多边形的所有多边形输入图层叠加图层并并保留两个输入图层 的所有多边形
19、结果图层多边形的不同叠加方式105310510030601020 10 30 100 5 50 10 20 60 4250带权的有向图和邻接矩阵（1）规则采样（2）随机采样（4）成层随机采样（5）聚集采样（3）断面采样（6）等值线采样各种不同的采样方式DEM 表示方法数学方法图形法整体局部傅立叶级数高次多项式规则数学分块不规则数学分块点数据线数据规 则不规则水平线典型线典型特征密度一致密度不一致三角网邻近网山峰、洼坑隘口、边界垂直线山脊线谷底线海岸线坡度变换线DEM的表示方法 等高线BAFCGEHD等高线和相应的自由树 邻接三角形 1 X Y Z 2 X Y Z 3 X Y Z 4 X Y Z
20、 5 X Y Z 6 X Y Z 7 X Y Z 8 X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 顶点 5 6 8 7 5 4 2 3 6 5 7 4 6 5 4 4 8 8 8 7 2 1 X 3 1 2 6 4 5 3 4 X X 5 8 7 X 6 2 8 6 7 X X 点文件 三角形文件 1 1 1 2 5 4 4 3 三角网的一种存储方式PABCDEFGHZAEPdVIP方法示意 DH方法转换格网DEM成TIN 等值线插值造成“阶梯地形” 渐进采样利用TIN生成等高线 水源地植被类型景观单元植被类型景观单元景观单元景观单元饮水难易度觅
21、食难易度隐藏难易度面积凸度指数欧拉数相对大小相对连通性相对一致性景观各点栖息质量景观单元栖息质量总体质量复合栖息质量再分类再分类再分类再分类再分类再分类平均平均再分类再分类再分类叠加（和）定级食草动物栖息地质量评价模型 表 国家森林公园选址模型步骤操作命令找出所有森林地区1为林地 ，0为非林地再分类合并森林分类图属性相同的相邻 多边形的边界归组找出距公路或铁路0.5公里的地区缓冲区分析找出距公路或铁路1公里的地区缓冲区分析找出非城市区用地 1为非市区，0为市区再分类找出森林地区、非市区、且距公路或铁路0.5至1公里范围内的地区拓扑叠加分析合并相同属性的多边形归组木材毁坏量回归预测模型输入图层命
22、令1命令2中间图层1中间图层2中间图层3命令3命令4结果图层通过流程图表现的GIS模型 空间决策知识信息收集表现存储检索处理显示获取表现存储推理分析空间决策过程 决策树示例 数据部分推理部分模型部分人机交互部分人机交互系统模型库管理系统数据库管理系统 知识库管理系统模型库知识库数据库 推理机用户DSS的组成部分 数据DBMS问题用户模型MDBMS知识专家专家系统壳专家知识知识获取人机交互界面推理机解释器数据库知识库 专家系统用户数据挖掘、数据查询、分析数据仓库数据集成器数据源1数据源2数据源n数据仓库体系结构 知识挖掘过程 空间优化模式分类动态静态连续离散集中分布使用者提供者自愿规定自愿规定相
23、连不相连分类标准规划时间范围问题空间类型公共设施服务方式运输费用承担者公共设施使用类型需求点分配类型附属区域空间优化模式分类 几种常见地物（水、绿色植被、裸旱地）的电磁波反射曲线多光谱扫描仪示意图Curran目标物的电磁波特征影响因子遥感器数据采集信息提取应用农林地质水文海洋气象环境等计算机数据处理及人工图像判读图像数据波段太阳位置大气状态气象季节地表状态遥感器性能遥感器位置电磁能量(E)波长()图：遥感图像几何畸变的各种情形图：GARMIN手持式GPS接收机 D1D2D3准确位置图：测距交会定位示意图地理信息系统地理信息系统GPS接收机数据接口数据处理显示测量监控导航数据记录定位图：GIS与
24、GPS集成的系统结构模型图：3S的相互作用与集成本章内容1.计算机网络技术基础2.分布式地理信息系统3.WebGIS万维网地理信息系统WebGIS万维网地理信息系统3.1 WebGIS概述 什么是WebGIS? 为什么需要WebGIS？ WebGIS具有什么特点？ WebGIS能做什么? WebGIS的应用 WebGIS的组成什么是WebGIS(定义)？定义1 WebGIS定义2 WebGIS指在Internet/Intranet网络环境下，基于TCP/IP和WWW协议，以支持标准Htlm的浏览器为统一的客户端，通过Web Server向Gis Server提出GIS服务请求的一种技术。定义3
25、 WebGIS是指支持在Internet上发布地理信息和服务，而用户可以随时随地获得分布的空间数据和服务的一种技术，它是Web技术和GIS技术相结合的产物。为什么需要WebGIS?n扩展GIS应用范围，通过在Internet发布GIS数据和服务可以满足更广泛用户的GIS需求，GIS由专业系统转变为公众信息系统；n从多个数据源集成数据，通过Internet可以集成各种异构数据源的数据，降低了数据散发成本，提高了地理数据共享程度； n空间信息基础设施的需要，运用基于Web的GIS技术，通过Internet，可以构造跨地区、跨部门的地理信息服务网络。WebGIS具有什么特点？n基于Web标准nTCP
26、, HTTP, Html, XML等n平台无关n通常，无论客户机是何种操作系统，只要支持通用的Web浏览器，用户就可以访问WebGIS数据和服务。n分布式n全球化的Client/Server，GIS数据和服务分布在Internet的不同服务器上，当需要时进行集成。n互操作n数据在不同的WebGIS之间无缝传输,一个应用系统可以调用另一个系统的功能，来完成逻辑上的统一的任务。基础技术标准、协议网络通讯协议TCP/IP文件传输协议HTTP文件格式HTML, XML(SVG, GML)客户端扩展Plug-in, ActiveX, JavaApplet, VBScript, JavaScript服务器
27、端扩展CGI, PHP, Server API, JSP, Servelet, ASP, ASP.NET, Web ServiceWebGIS的特点-传统GIS vs. WebGIS共享性差系统成本高没有面向大众集中式软件操作复杂培训成本访问范围广，面向大众资源共享发布速度快，范围广，维护方便数据来源丰富、分布存储分布式计算系统建设投资少操作简单跨平台传统GIS的问题：WebGIS的优点：WebGIS的特点-不足n网络带宽限制(WebGIS最大的问题就是数据传输量)n复杂地理信息的查询、分析和处理n图形信息的表达困难总结：带宽问题，功能问题、可视化问题等WebGIS能做什么(功能)？nWebG
28、lS继承了大部分或者全部传统GIS软件所具有的功能；nWebGIS侧重于空间数据和服务的共享。从Internet的任意节点，用户都可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析； n从应用趋势上看，WebGIS从在Internet上简单地发布地理信息发展到实现地理信息互操作和地理信息Web服务； n发展现状和趋势是越来越多的GIS应用架构在Web上。WebGIS的应用WebGIS的用户可以分为： 公众用户(外网) 专业用户(内网) 其它应用(服务平台)根据用户划分，我们将WebGIS应用分为： 空间数据发布 空间查询检索 多用户数据编辑 空间模型服务 Web资
29、源的组织 GIS服务平台WebGIS的组成客户端：浏览器服务器端：Web服务器、Map服务器、GIS服务器和空间数据库图1：WebGIS的组成WebGIS的组成1.Web浏览器是用户和WebGIS的交互接口，用来显示地图和实现客户端的在线查询和分析功能；2.Web服务器响应来自Web浏览器的请求，通过CGI、Servlet将请求传递给Map服务器，并从Map服务器得到请求结果发还给浏览器；3.Map服务器是WebGIS的核心，它负责将Web服务器转发过来的用户请求分配给相应的GIS服务器或空间数据库，并能够实现网络的负载平衡；4.GIS服务器是WebGIS的底层GIS软件，它提供了空间数据的存
30、取、查询、分析、处理等功能；5.空间数据库是用来存储和管理空间数据；6.浏览器和服务器之间是通过超文本传输协议HTTP来发送请求和结果数据，数据传输的格式有基于栅格的、基于矢量的和基于XML的；7.以上不同的服务器可以部署在不同的计算机上。3.2 WebGIS的技术框架 WebGIS的网络传输协议 WebGIS的体系结构 WebGIS的实现技术WebGIS的网络传输协议nWebGIS的网络传输协议包括： 请求/响应协议 数据传输模型n请求/响应协议的实现一般有两种方法 自定义协议 客户端通过JavaApplet或插件和Map服务器直接建立一个TCP连接，客户端和服务器通过这个连接传输请求和响应
31、； 这种方式高效，但比较封闭，不能满足互操作的需求，并且需要采用专门的端口来实现，这种方式容易受到防火墙的阻隔。 基于http协议 浏览器和服务器之间通过超文本传输协议(HTP)来发送请求和信息； 开放性，例如OGC的WMS、WFS和WCS。 BrowserWeb ServerHTTPApplication ExtensionCGIWMS命令实例-GetMaphttp:/www2.demis.nl/mapserver/request.asp?Service=WMS&Version=1.1.0&Request=GetMap&BBox=-20,-40,60,40&SRS=EPSG:4326&Wid
32、th=400&Height=400&Layers=Countries,Borders,Coastlines&Format=image/gifWebGIS的网络传输协议n数据传输模型，数据传输模型规定了WebGIS在Internet上传递数据的格式。目前，实际应用中主要有3种传输模型： 基于栅格的数据传输模型 基于矢量的数据传输模型 基于XML的数据传输模型基于栅格的数据传输模型p数据格式：rasterp栅格文件类型：一般是JPG或GIFp客户端：浏览器p服务器端：需要对WEB服务器进行扩展，工作流程一般为：服务器响应客户端用户的请求，调用底层GIS提供的功能，最后动态生成地图栅格，返回给客户端
33、。基于栅格的数据传输模型优点：带宽要求不高客户端不需要安装任何额外软件，一般的浏览器都支持数据安全，原始数据保存在服务器上，客户只得到动态生成的地图栅格缺点：和矢量格式相比，地图质量差客户端交互功能差，比如选择地物，移动地物，编辑地物客户端不作任何事情，服务器的负载大基于矢量的数据传输模型数据格式：vector矢量文件类型：自定义格式客户端：浏览器插件或JavaApplet，可以进行本地操作服务器端：需要对WEB服务器进行扩展，工作的一般流程：服务器响应客户端用户的请求，调用底层GIS提供的功能，将用户要求的数据以矢量的形式返回给客户端。基于矢量的数据传输模型优点： 在地理数据不大的情况下，传
34、输速度比栅格快 矢量数据可以在本地进行处理，例如放大，缩小，漫游，选择地物，编辑地物等，不需要每一个操作都由服务器来完成，减少了服务器负载缺点： 客户端需要安装任何额外软件 在客户端编辑，存在数据一致性问题 如果是海量数据，网络数据传输量大 数据版权问题基于XML的数据传输模型p栅格数据的应用具有局限性；p矢量数据功能强，但是矢量格式一般采用自定义格式，封闭不开放，不利于数据共享和互操作；p扩展标记语言(extensible markup language,XML ) 是一种可提供描述结构化资料的格式, 详细来说, XML 是一种用来描述数据的语言, 它提供了一种独立的运行程序的方法来共享数据
35、, 它是用来自动描述信息的一种新的标准语言它已经在很多行业得到了应用, 制定了各种与本行业有关的基于XML 的规范；基于XML的数据传输模型p广泛用于描述地理信息的XML编码主要有SVG和GML：p SVG是一种基于XML的描述矢量图形的标记语言，它已经成为W3C的标准。用户可以下载插件(例如Adobe公司的SVGViewer)，在浏览器中显示和操作SVG矢量数据。 p OGC的GML(Geography Markup Language )是一种用于地理信息（包括地理要素的几何和属性）的表达、传输和存储的XML编码 。利用GIS进行建筑审批工作协调 区划指标分析与确定确定资源小网格推算模式建立
36、区划小网格资源库调研考察专家座谈政府发展规划农业结构调整农业发展热点应用 3S 进行土地分类模式运算生成资源数据层集需求分析确定区划对象收集观测试验数据收集考察研究成果多元分析综合评判农业气候相似分析专家评判分级观测资料及研究成果辅助考察、气候分区统计分析、模型建立误差订正效果检验应用 GIS 建立地理参数数据集区划图件产品制作区划产品输出数据叠加分析专家评审 修订区划结果图件制作与打印建立土壤、植被、水体数据集农业气候区划工作基本流程图 江西省万安县脐橙种植区划 包头市大气二氧化硫分布图 增加不同参数污染源的污染分布图新添加污染源造成的污染人群变化结果表（单位：万人）浓度单位：mg/m30.
37、00-0.050.05-0.150.15-0.250.25-1.6新源强：100000mg/s新源高：150米46.0515.332.100.80新源强：1000000mg/s新源强：150米36.2024.302.731.04新源强：1000000mg/s新源强：200米41.0220.022.330.89未添加前大气状况49.8315.612.030.80路网的两种表现方式-11001-11011-11011-10011-123451234512345网络连通矩阵123-111-001-123123终止道路起始道路路口的转向和道路连通矩阵，其中第2，3条道路禁止左转 第一步： 地表震动损失
38、估计 第二步： 次生灾害损失估计 第三步： 建筑损失估计 第四步： 金钱和非金钱的损失 地表运动放大模型 震源分空间布 当地土壤条件 次生地震损害模型 建筑物损害模型 建筑物数据库 社会经济信息数据库 金钱损失 非金钱 损失 地震波传播模型 地震发生模型 地震损失评估过程 基于GIS的地震损失评估过程 （1） 基于GIS的地震损失评估过程（2） 区域地貌离散分析宾西法尼亚州1981-1988年爱滋病的扩散情况 1954年英国霍乱病流行地区霍乱病死者居住位置分布图病人到全科医师的主要流动方向 地理信息系统应用的划分表:GIS应用的三元划分示例名称规模应用模式和层次领域XX小流域水土流失系统小型科
39、学研究工具环境XX城区土地划拨系统中型空间事务处理系统地籍XX林场管理系统中型空间管理信息系统林业XX大城市市政管理系统大型空间管理信息系统城市管理XX省可持续发展决策支持系统大型空间决策支持系统资源与环境 GIS 应用 基于场的 基于要素的 地图模型 DTM 规划和设施管理 风险灾害模型 地景制图 灌溉 土地评估 粮食估产 地球科学和资源规划 民用工程和军事 土壤调查 水利模型 水资源管理 污染控制 洪水控制 土地资源管理 消费产生和服务 市场分析 设施管理 汽车导航 根据场模型和要素模型对GIS应用领域进行划分N.R. Adam& A Gangopadhyay实施方案用户开发购买通用平台购
40、买完整软件购买完整系统购买服务承包开发合作开发对提供者依赖性低低高很高很高很高中到系统运行时间长长-中长短很短很短长-中长长-中长初始费用低中等中等高高高中等人力费用高中等低低很低低中等风险和不确定性高较低低低中等高中等灵活性完全可以完全可以中等中等不定高完全可以对用户技术要求很高高中等中等很低中等高现有资源的利用高高中等低很低低中等-高项目生存周期J. Gido项目需求策略性规划实施性规划子项目和进度计划里程碑一项目结束A用户开发商B签订开发合同系统交付安装人员、数据、程序开发、财务管理图：地理信息系统项目过程（A：表示用户自行建立系统；B表示通过招标由GIS开发商建立）表：常用的GIS项目
41、任务宫鹏项目规划项目规划1.可行性分析2.市场调查3.技术调查和评价4.起草报告试点项目试点项目1.数据收集2.数据数字化3.数据转换4.数据质量控制5.制图6.设备购买7.设备安装数据库生成数据库生成1.数据库概念设计2.数据库详细设计3.数据收集4.数据数字化5.数据转换6.数据编辑7.数据质量控制8.数据修改9.自动化编程数据输出数据输出1.制图2.数据制表3.自动化编程GIS分析分析1.分析模型定义2.分析模型的过程设计3.分析模型实施4.分析制图5.分析制表6.分析自动化编程7.分析报告生成应用系统开发应用系统开发1.系统的用户需求分析2.系统的设计3.系统设计报告起草4.系统编程5
42、.系统测试6.系统运行报告和安装7.系统培训8.系统的用户报告9.系统维护报告10.系统维护的技术服务其它其它1.人员技术培训2.项目管理3.系统维护4.数据安全备案5.项目技术会议6.项目中期报告7.项目终期报告表：里程碑表示法任务编码主要内容负责小组预计完成日期实际完成日期任务内容和编码1998年（季度）1999年（季度）一二三四一二三四项目规划项目规划试点项目试点项目1.数据收集2.数据数字化3.数据编辑4.质量控制应用软件开发应用软件开发1.分析模型定义2.模型定义3.编程实现项目管理项目管理甘特图法表现项目进度图：CMM模型中的五个成熟度级别，其关键过程范围CMU SEI图：软件工程
43、框架王立福旅行社预订机票准备机票订票单航班记帐费用旅客记帐文件航班目录机票一个典型的数据流图：飞机订票用UML表达的线几何体类以及和其它类的关系（OpenGIS Consortium） 系统需求软件需求需求分析设计编码测试运行演化维护确认实现设计分析操作系统地理信息系统工具区域GIS专题GIS领域应用系统具体，专用抽象，通用（图：GIS领域）基于DCP的GIS体系结构和构件：一个实现视图OpenGIS Consortium基本类和GeoOOA类GeoOOA 中的整体部分关系1）覆盖 2）包含 3）分割地物 ID坐标X1,Y1,X2,Y2 X1,Y1,X2,Y2 X1,Y1,X2,Y2 ID1I
44、D2ID3地物 ID属性 1属性值属性值属性值ID1ID2ID3属性 2属性值属性值属性值(a)通过文件管理空间数据 (b)通过关系数据库管理属性数据图：同时使用文件和关系数据库管理GIS数据，其中利用地物ID建立记录之间的连接关系空间数据库数据库访问接口空间模型服务GIS应用GIS应用GIS应用RDBMSGIS空间数据访问接口图：集成化的GIS数据管理空间数据库数据库访问接口空间模型服务GIS应用GIS应用GIS应用OO-DBMSGIS空间模型服务软 件 /工 具 标 准流 程 /过 程 标 准数 据 标 准管 理 标 准数 据 生 产术 语 标 准数 据 处 理 和 使 用G IS 软 件
45、 开 发基 于 构 件 的 支 持 分布 平 台 的G IS 系 统规 范 数 据 生 产 过 程保 障 数 据 质 量空 间 数 据 共 享空 间 数 据 共 享 和 互 操 作G IS 应 用 的 社 会 化国 家 空 间 信 息 基 础 设 施数 字 地 球应 用 广 度要素几何体元数据要素集合空间参照系位置几何体要素之间关系要素功能和插值语义和信息团体质量覆盖类型地球影象OpenGIS 服务体系结构目录服务图象使用服务图象坐标转换服务传统的GIS应用领域拓展应用层次提高大量的各种来源的数据被GIS使用GIS标准化GIS相关产业的形成与分化GIS政策、法规的制订每个人都可以方便的使用GISGIS教育和认证的普及数据生产软件生产服务提供工程监理社会化的GIS分布计算平台(图：地理信息系统的社会化) 数据硬件设备GIS软件构件生产GIS软件组装GIS应用系统集成GIS软件生产和系统集成过程中三个阶段的活动AB图：GIS技术演化的图示E. Sheppard