单元活动 地理信息系统与城市管理
一、了解地理信息系统
1.GIS概念
利用计算机软硬件技术采集、存储、处理、分析、管理、显示、输出地理信息的系统称为地理信息系统(GIS)。
2.数据分类
(1)空间数据:反映事物地理空间位置的信息。 例如:城市的经纬度坐标。
(2)属性数据:与地理位置有关的反映事物其他特征的信息。例如:城市人口、经济总量。
3.GIS工作流程
信息源 →数据采集→数据处理→数据分析→信息输出→模拟结果与决策方案
(1)数据采集:来源主要为现有地图数据、遥感数据、统计报表、GPS数据其他形式数据。
(2)数据处理:对收集的数据进行处理,建立空间模型和数据模型。
空间模型用点、线、面表示地物的空间特征(位置、形状)和属性(种类、大小)。
数据模型是通过一定的方式将所要表示的内容转变成数值。
(3)数据库:地物空间特征和属性的各项组合,构成某一主题的图层就组成GIS的数据库。
(4)数据分析:按一定规则对研究的局部进行空间分析。数据库中各图层上有关的数据都可供分析所用。
(5)信息显示与输出:将系统处理、分析的结果,形成可供研究、规划和决策人员使用的产品,主要形式有地图、文本、表格、图象等。
4.GIS基本构成
(1)系统硬件:指计算机、数字化仪、扫描仪、绘图仪等用于接收、存储、处理、显示地理信息所需要的各种设备。
(2)系统软件:指用于采集、处理、显示地理数据的各种应用程序。
(3)数据:系统程序处理的对象,指以空间位置为参照的自然、社会和人文数据,可以是图形、图象、文字、表格和数字等多种格式。
(4)应用人员:指设计、维护系统的专家以及使用的工作人员。
(5)应用模型:主要包括区位选择模型、交通规划模型、区域发展预测模型、地学模拟模型以及地学专家系统等。
5.GIS的功能
主要有数据采集、数据分析、决策应用等,能解决的主要问题包括地物空间分布位置分析、趋势分析、模式分析,以及模拟结果等。
GIS的建立,首先是收集数据,然后对数据进行处理,即对数据进行运算、排序、转换、分类、增强等,其目的是为了得到数据中包括的信息。地理学家可以在GIS支持下提取地理信息系统不同侧面、不同层次的空间和时间特征信息,也可以快速地模拟自然过程的演变和思维过程,取得地理预测和实验的结果,选择优化方案,避免错误的决策。
二、GIS的应用领域
20世纪90年代以来,GIS已广泛应用于测绘、资源管理、环境保护、城乡规划、市场分析等各领域。
1.在灾害监测中的应用
应用GIS,并借助于遥感技术,可有效地监测和预报洪涝灾害、森林灾害等。