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1、地理信息系统的应用地理信息系统的应用思考与探索：思考与探索：计算机协助预防犯罪计算机协助预防犯罪计算机协助预防犯罪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在过去几年里，美国盐湖城的青少年持枪犯罪在过去几年里，美国盐湖城的青少年持枪犯罪在过去几年里，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，率一直很高，政府为保护市民安全，降低犯罪率，率一直很高，政府为保护市民安全，降低犯罪率，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。采取了很多措施，其中一项就是建立地理信息系统。采取了很多措施，其中一项就是建立地理信
2、息系统。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，分通过地理信息系统，标定过去几年的犯罪地点，分通过地理信息系统，标定过去几年的犯罪地点，分通过地理信息系统，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，使警析犯罪频率和犯罪模式，重新分配警力资源，使警析犯罪频率和犯罪模式，重新分配警力资源，使警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力资源得到合理的使用，从而减少了青少年的持枪力资源得到合理的使用，从而减少了青少年的持枪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。犯罪行为
3、。犯罪行为。犯罪行为。思考思考思考思考:根据以上资料，你认为地理信息系统根据以上资料，你认为地理信息系统根据以上资料，你认为地理信息系统根据以上资料，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？是如何做到预防犯罪的？它应该具有哪些功能？是如何做到预防犯罪的？它应该具有哪些功能？是如何做到预防犯罪的？它应该具有哪些功能？一、地理信息系统一、地理信息系统1概念：是依靠概念：是依靠_实现地理信息的实现地理信息的_、处理、存储、处理、存储、_和和_的系统，简称的系统，简称GIS。2功能：储存庞大的功能：储存庞大的_数据，制作数据，制作_地图，地图，属性属性资料查询，进行资料查询，进行_
4、，模拟区域，模拟区域内的内的_和和_。3地理信息系统的流程图如下：信息输入地理信息系统的流程图如下：信息输入_数据库管理数据库管理_可视可视化表达。化表达。4构成：硬件、构成：硬件、_、数据、数据、_。自主学习自主学习计算机计算机收集收集分析分析应用应用空间空间电子电子多种空间分析多种空间分析空间规律空间规律发展趋势发展趋势数据处理数据处理空间分析空间分析软件软件人员人员1.1.什么是什么是GISGIS 地理信息系统地理信息系统（GIS,Geographic GIS,Geographic Information Information SystemSystem）是依靠计算）是依靠计算机实现地理
5、信息的机实现地理信息的收收集、处理、存储、分集、处理、存储、分析、和应用析、和应用的系统。的系统。一、地理信息系统一、地理信息系统GISGIS的基本原理的基本原理2.GIS2.GIS的功能的功能一、地理信息系统一、地理信息系统GISGIS的基本原理的基本原理模拟区域内的空间模拟区域内的空间规律和发展趋势规律和发展趋势制作电子地图制作电子地图进行空间分析进行空间分析常见的常见的GIS功能功能查询交通路线查询交通路线假设你坐火车到北京西站，我们下面利用谷歌提供的地图功能，来假设你坐火车到北京西站，我们下面利用谷歌提供的地图功能，来试一下如何查询从试一下如何查询从北京西站北京西站到到天安门天安门的路
6、线。的路线。输入起点输入起点A A：北京西站：北京西站 输入终点输入终点B B：天安门广场：天安门广场人员人员软件软件硬件硬件应用应用模拟模拟 数据数据3 3、GISGIS的组成的组成3.GIS组成组成/软件软件操作系统（系统调用、设备运行、网络等）系统库（编程语言、数学库等）标准软件（图形、数据库等）GIS基本功能软件GIS应用软件用户界面GIS软件软件基础软件基础软件系统软件系统软件GIS 系系 统统 软软 件件 系 统 硬 件空间数据用户用户指用于采集、处理、显示指用于采集、处理、显示地理数据的程序。地理数据的程序。3.GIS3.GIS组成组成/人员人员系统开发、管理和使用人员系统开发、
7、管理和使用人员系统开发、管理和使用人员系统开发、管理和使用人员 咨询咨询咨询咨询管理管理管理管理信息管理信息管理信息管理信息管理数据整理数据整理数据整理数据整理 系 统 软 件 系 统 硬 件空间数据用户用户4.GIS的流程信息输入数据处理数据库管理空间分析（查询）可视化表达（地图、三维视图、多媒体等）思考思考1地理信息系统与传统的纸质地图相比，有哪些地理信息系统与传统的纸质地图相比，有哪些优越性？优越性？提示：提示：地理信息系统通过建立数据模型，以数据地理信息系统通过建立数据模型，以数据库的形式库的形式储存储存地理空间数据，地理空间数据，信息量大信息量大；地理信息；地理信息系统通过计算机可以
8、进行系统通过计算机可以进行查询查询，数据能及时，数据能及时更新更新；可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据进行综合，并进行据进行综合，并进行空间分析空间分析。二、地理信息系统可以解决的四类基本问题二、地理信息系统可以解决的四类基本问题1与分布、位置有关的基本问题与分布、位置有关的基本问题(1)查询查询“_”和和“_”。(2)查询符合一定条件的地物的分布位置。查询符合一定条件的地物的分布位置。2趋势分析：通过了解某地物随趋势分析：通过了解某地物随_变化的过变化的过程，分析该地物的程，分析该地物的_。3模式问题：通过模式分析，可以揭示各种地物模式
9、问题：通过模式分析，可以揭示各种地物之间的之间的_关系。关系。4模拟问题：利用已掌握的规律建立起一定的模拟问题：利用已掌握的规律建立起一定的_，可以模拟某个地方如果具备某种条件时，可以模拟某个地方如果具备某种条件时将出现的将出现的_。地点地点状况状况时间时间发展趋势发展趋势空间空间模型模型结果结果1 1、位置、位置 即在某个地方有什么。位置可以是地名、即在某个地方有什么。位置可以是地名、邮政编码或地理坐标等：如在一个陌生城市。我邮政编码或地理坐标等：如在一个陌生城市。我们可以利用它调出所在位置附近的地图，查询目们可以利用它调出所在位置附近的地图，查询目标地点。标地点。状况状况 即符合某些条件的
10、实体在哪里：如在某即符合某些条件的实体在哪里：如在某个地区寻找面积不小于个地区寻找面积不小于l000 Ml000 M2 2的的,不被植被覆盖不被植被覆盖的的,且地质条件适合建大型建筑的区域且地质条件适合建大型建筑的区域2 2、趋势、趋势 即在某个地方发生的某个事件及其即在某个地方发生的某个事件及其随时间的变化过程。随时间的变化过程。二、GIS可以解决的四类问题3 3、模式、模式 即在某个地方的空间实体的分布模式。即在某个地方的空间实体的分布模式。模式分析揭示了地理实体之间的空间关系。模式分析揭示了地理实体之间的空间关系。4 4、模拟、模拟 即某个地方如果具备某种条件会发生即某个地方如果具备某种
11、条件会发生什么。通过模拟的，分析现实的。什么。通过模拟的，分析现实的。三、GIS可以解决的四类问题如果格陵兰岛冰层融化一半思考思考2涉及人类生产、生活的课题是否都可以用涉及人类生产、生活的课题是否都可以用GIS进行研究？进行研究？提示：提示：地理信息系统与一般信息系统的区别是地理信息系统与一般信息系统的区别是GIS所采集的信息是按所采集的信息是按地理空间分布地理空间分布特征来反映特征来反映地理实体结构和动态变化规律的，因此，不反映地理实体结构和动态变化规律的，因此，不反映地理空间分布特征的有关课题，一般不用地理空间分布特征的有关课题，一般不用GIS进进行研究。行研究。三、地理信息系统在城市管理
12、中的应用三、地理信息系统在城市管理中的应用1城市信息管理与服务：向城市居民提供日常工城市信息管理与服务：向城市居民提供日常工作与生活所需的各种作与生活所需的各种_。2城市规划：城市规划：_和统计用地资料，分析城市和统计用地资料，分析城市_，管理，管理_。3城市道路交通管理：显示道路的城市道路交通管理：显示道路的_、_、_等空间和属性信息；可以等空间和属性信息；可以提供多种类型的提供多种类型的_；及时发布交通信息。；及时发布交通信息。信息信息查询查询现状现状城市城市路况路况交通流量交通流量沿线环境沿线环境查询查询4城市救灾防灾：实时城市救灾防灾：实时_灾害的发生、发展灾害的发生、发展过程，对灾害
13、进行快速过程，对灾害进行快速_、评价和、评价和_，辅，辅助开展灾后的助开展灾后的_和和_工作。工作。5城市环境管理：主要包括环境规划与决策、城市环境管理：主要包括环境规划与决策、_、评价、评价、_等。等。跟踪跟踪分析分析模拟模拟应急应急恢复恢复监测监测预测与模拟预测与模拟课堂探究：课堂探究：地理信息系统地理信息系统GISGIS在城市管理在城市管理中有哪些应用？中有哪些应用？GIS应用举例三、GIS在城市管理中的应用1.1.城市信息管理城市信息管理城市信息管理城市信息管理与服务与服务与服务与服务三、GIS在城市管理中的应用举例登陆网站：登陆网站：(中原中原地图）地图）1.1.如何利用如何利用GI
14、SGIS进行城市进行城市管理与信息管理与信息服务？服务？2.GIS2.GIS可以可以解决城市管解决城市管理中的哪些理中的哪些问题？问题？2.2.城市规划城市规划城市规划城市规划三、GIS在城市管理中的应用举例 进行城市规划的设计，工程选址等，也可以进行城市规划的设计，工程选址等，也可以进行城市管理和决策服务。进行城市管理和决策服务。3.3.城市道路交城市道路交城市道路交城市道路交通管理通管理通管理通管理三、GIS在城市管理中的应用举例4.4.城市抗震城市抗震城市抗震城市抗震防灾防灾防灾防灾三、GIS在城市管理中的应用举例1.1.如何利用如何利用地理信息系地理信息系统统GISGIS进行进行城城市
15、抗震防灾市抗震防灾？2.GIS2.GIS在在城城市抗震防灾市抗震防灾中具有哪些中具有哪些优势与作用优势与作用？能解决哪？能解决哪些问题？些问题？4.4.城市抗震城市抗震城市抗震城市抗震防灾防灾防灾防灾 利用利用GIS可以实时跟踪可以实时跟踪灾害的发生、灾害的发生、发展过程，对发展过程，对灾害进行快速灾害进行快速分析、评价和分析、评价和模拟，并辅助模拟，并辅助开展灾后的应开展灾后的应急和恢复工作。急和恢复工作。三、GIS在城市管理中的应用举例5.5.城市环境城市环境城市环境城市环境管理管理管理管理三、GIS在城市管理中的应用举例登陆网站：登陆网站：深圳市环保局网深圳市环保局网应用应用GIS技术技
16、术可以实现城市可以实现城市生态规划生态规划环环境评价境评价环境环境与区域可持续与区域可持续发展的决策分发展的决策分析析环保设施环保设施的管理等的管理等5.5.城市环境城市环境城市环境城市环境管理管理管理管理三、GIS在城市管理中的应用举例1.1.如何利用如何利用地理信息系统地理信息系统GISGIS进行进行城市城市环境管理环境管理？2.GIS2.GIS在在城市城市环境管理环境管理中具中具有哪些优势与有哪些优势与作用？能解决作用？能解决哪些问题？哪些问题？GIS技术应用领域举例：技术应用领域举例：1、街道网络分析：、街道网络分析：地址匹配；交通线路和规划；区地址匹配；交通线路和规划；区位分析、地址
17、选择；撤离规划。位分析、地址选择；撤离规划。2、自然资源：、自然资源：野生动植物保护、风景河流、休闲资野生动植物保护、风景河流、休闲资源、洪泛平原、湿地、农田蓄水层、森林等管理；环源、洪泛平原、湿地、农田蓄水层、森林等管理；环境作用分析；视域分析；有毒或有害设施定址；地下境作用分析；视域分析；有毒或有害设施定址；地下水模拟和污染跟踪；野生动物栖息地分析、迁移路线水模拟和污染跟踪；野生动物栖息地分析、迁移路线规划。规划。3、土地管理：、土地管理：分带、分区规划与评价；土地信息获分带、分区规划与评价；土地信息获取；环境作用描述；水质管理；户籍维护。取；环境作用描述；水质管理；户籍维护。4、设施管理
18、：、设施管理：地下管道、缆道布设；电网负荷平衡；地下管道、缆道布设；电网负荷平衡；设施规划与维护；交通设施的能源利用。设施规划与维护；交通设施的能源利用。GIS技术应用的新领域：技术应用的新领域：1、模拟与决策支持：、模拟与决策支持：地理信息模拟系统地理信息模拟系统GIMS将得到将得到发展，并在决策支持分析中应用。发展，并在决策支持分析中应用。如解决交通预测、如解决交通预测、交通分析等常见问题。交通分析等常见问题。2、科学和数学：、科学和数学：如地质、地球物理、水文等需要三如地质、地球物理、水文等需要三维分析功能的领域；景观生态中维分析功能的领域；景观生态中GIS模拟的三维分析；模拟的三维分析
19、；图像处理等。图像处理等。3、全球问题：、全球问题：如分析热带森林退化、酸雨、温室效如分析热带森林退化、酸雨、温室效应、受威胁和濒临灭绝的物种及其他类似的问题。应、受威胁和濒临灭绝的物种及其他类似的问题。4、全球气候监测和预报网络的、全球气候监测和预报网络的GIS网络。网络。5、全球环境管理：、全球环境管理：如确定全球最敏感的植物产地，如确定全球最敏感的植物产地，让所在国家同意保护并作为国际债务偿还。让所在国家同意保护并作为国际债务偿还。GIS在物流中的应用GIS在物流领域里的主要应用在物流领域里的主要应用GIS在物流中主要用于货物的跟踪和车辆运输管理。在物流中主要用于货物的跟踪和车辆运输管理
20、。GIS技术和其它技术相结合，可实现汽车和自动搬运车技术和其它技术相结合，可实现汽车和自动搬运车的无人驾驶。的无人驾驶。具体地说，具体地说，GIS在物流方面的应用主要表现在以下方面：在物流方面的应用主要表现在以下方面：线路规划和分析线路规划和分析车辆的调度和紧急事故的处理车辆的调度和紧急事故的处理车辆的自动定位和跟踪显示车辆的自动定位和跟踪显示客货计划和路线规划客货计划和路线规划路线以及通信信号的维护管理路线以及通信信号的维护管理突发事件的迅速定位和事故分析突发事件的迅速定位和事故分析统计分析以及根据统计结果制定新的路径统计分析以及根据统计结果制定新的路径物流基地规划和建模分析物流基地规划和建
21、模分析思考思考3GIS在进行病人急救过程中可提供哪些服务？在进行病人急救过程中可提供哪些服务？提示：提示：GIS在病人急救过程中，可提供如下服务：在病人急救过程中，可提供如下服务：(1)快速锁定病人的位置；快速锁定病人的位置；(2)搜寻距离病人最近搜寻距离病人最近的医院和救护车；的医院和救护车；(3)提供救护车最佳行车路线，提供救护车最佳行车路线，以赢得抢救时间等。以赢得抢救时间等。A AC CB BD D水系水系土地利用土地利用地形地形居民点居民点地块地块举例：用来存储不同信息的举例：用来存储不同信息的GISGIS图层图层地理数据的操作与分析地理数据的操作与分析遥感技术遥感技术全球定位系统全球定位系统地理信息系统地理信息系统数字地球数字地球空间定位空间定位获取信息获取信息获取信息获取信息空间定位空间定位处理分析信息处理分析信息处理分析信息处理分析信息数字化的虚拟地球数字化的虚拟地球