第九章 GIS空间分析的应用.ppt
第九章 GIS空间分析的应用,主讲人：王利东,2010-5-26,目录,GIS的主要应用市场 GIS空间分析的应用 GIS的应用实例及展望,3,一、 GIS的主要应用市场,政府部门 企业应用 公众信息服务,政府部门是GIS的重要用户，是GIS应用的主体。它们既是GIS的主要用户，也是城市空间数据的主要生产、使用和管理者。,4,1、政府GIS（GGIS Government GIS）,据统计，政府机关管理、分析和决策所用的政务信息中，有85%以上的信息与空间有关。这意味GIS在政府信息化中具有巨大潜力。 目前，在我国各中央部委如水利、交通、农林、地矿、环保部门纷纷建立了为领导提供信息咨询和辅助决策的综合信息系统。许多城市中，在城市建设规划、城市管理、土地管理、房产管理部门建立了GIS应用系统。部分城市的城市规划、土地管理等部门，已将GIS应用系统作为日常办公的业务系统。,5,2、军事GIS （MGIS Military GIS),军事GIS属于政府GIS范畴，但为满足军事需求，它具有很多特殊性。军事GIS的应用主要包括： 用数字式地图代替了笨重的模拟地图，并利用各种数字地图，实现地理查询； 以地形分析为代表的空间分析的广泛应用，包括距离量测、面积量测、武器打击轨迹分析、战场模拟、行军路线、应急线路分析、越野机动、涉水分析、通视点分析等； GIS同其他系统集成的应用，如军事GIS和RS、GPS、通讯情报等紧密地联系在一起，形成一个多功能的统一军事指挥系统。,6,3、企业GIS（ EGIS Enterprise GIS),目前，企业GIS在国内刚起步，在国外已有较多的应用，并形成了商业地理分析这门技术。目前，企业GIS应用主要指企业设施管理、商业管理与决策问题等。 GIS在商业管理与决策中，主要用在商业网点布设、物流管理、客户关系管理（CRM）、电子商务处理中。以便企业了解客户、合作伙伴、资源、商业竞争对手的空间分布及规律。,7,4、公众GIS,信息服务业是21世纪最具有发展潜力的产业之一。通常将直接为公众提供信息服务，辅助公众进行行为决策的GIS称公众GIS。 随着网络GIS、计算机技术和通信技术的发展，尤其是无线通信的广泛应用，在公众信息服务中开始出现为公众提供空间信息服务的公众GIS、移动GIS系统。,8,城市公共信息服务是公众GIS的主要应用（如汽车导航服务、智能交通、城市紧急呼叫、城市交通管理、公安部门及个性化服务等）。 GIS在面向公众的公众信息服务中应用，小到改变个人生活质量，大到提高社会国家安全等方面，具有寛广的前景。 GIS公众信息服务体系的建立需要有公众GIS平台的支持。其中无线接入方式是信息服务的主要方式；无线移动定位是其定位的主要方式；手机、PDA（Personal Data Assistant数字助理）、手提式电脑是空间信息服务终端。,二、GIS空间分析的应用,地理信息系统的空间分析是指以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。,GIS空间分析领域包括城市规划与管理、厂址选择、水污染监测、洪水灾害分析、道路交通管理、地震灾害和损失估计、输电网管理、配电网管理、地形地貌分析，医疗卫生、军事等领域。 空间分析的应用领域和GIS应用领域基本上是一致的。,2.1空间分析在城市规划中的应用,1、比较分析,2、统计分析,3、预测分析,4、优化分析,5、规划模拟,2.2空间分析在地震灾害和损失估计中的应用,分析地质构造、地形、地上建筑物等信息，模拟地震发生过程，估计地震引起的损失，分析地震实际发生时的灾害严重程度的空间分布，帮助政府分配应急资源。,地震灾害损失评估的一般过程,地质灾害损失评估空间分析过程,2.3空间分析在水污染监测中的应用,水质模拟模型是进行水质污染管理和分析的关键。 进行多模型的综合评价，提高水质预测的准确性。 专家知识库的建立。,江河流域水污染防治规划GIS系统流程图,2.4空间分析在矿产资源评价中的应用,基础：预测模型。 目的：定量化的表示相关的专题属性，最终对若干个专题关系进行综合分析生成预测图。 方法：布尔逻辑、代数方法、模糊逻辑、神经网络。,步骤：1）通过断层与矿床（点）的距离及有关的统计分析，确定哪一组断层对矿产有控制作用，断层对矿产的影响范围，从而确定断层与矿床的关系。 2）用得到断层的影响距离做缓冲区分析，在图上标出断层的影响范围。 3）将矿床（点）与地层做叠加分析、统计分析，得到地层与矿产的关系。,4）通过表格分析，提取相应的地层，形成新的图层。 5）将新的地层图层与断层缓冲区图层叠加，得到缓冲区内的地层，形成新的图层。 6）将化探异常图层与第5步形成的图层叠加，形成最终的图层（该类矿床最有利地段）。,2.5空间分析在输电网的建设和管理中的应用,输电网GIS系统的空间分析功能结构图,2.6 GIS在洪水灾害评估中的应用,洪灾评估系统中利用GIS空间分析的特点 1）多源数据的综合分析 2）多层次模型分析 3）洪灾场景模拟分析 4）多种输出,基础：洪灾数据库（数字地形数据；行政区划；洪灾去土地利用；社会经济数据；历史洪水损失数据；水文气象数据库） 模型：受灾地区土地利用评估分析模型；受淹人口与房屋评估模型；受淹农作物损失模型；防洪抗灾辅助决策模型。,洪水灾害评估系统图,虚拟GIS,环境GIS,污染源分布与工业区分布对照,人口GIS,浦东新区从业人员密度图,不同技能从业人员分布图,组合条件查询,浦东新区劳动力市场评价指数3D模型,浦东新区各街镇劳动力市场评价指数等值线图,上海市旧房改造（应用GIS和RS技术）,2000年彩红外航空遥感调查的旧区,2002年已改造旧区的绿地遥感特征,三、GIS应用实例及展望,3.1 城市土地利用变化分析GIS 地图显示 不同分类系统类型转换 土地利用变化分析 土地利用变化动态演示,3.2 GIS在农业中的应用,利用GIS进行农业区划 利用GIS进行土壤适宜性评价 利用GIS开展农业灾害预测与预防研究 利用GIS对作物种植的适宜性评价 农业资源的清查、核算、评估与监测 农作物估产和监测 农业生态环境的监测和分析 地理信息系统在精准农业中的应用,3.3 GIS在环境中的应用,环境管理 环境规划与决策 环境评价 环境监测 环境模拟与预测,3.4 道路交通管理,路廓设计 道路管理 道路管理涉及的属性 动态分段 流量和路径分析 道路网络拓扑 用于道路网络分析的数据结构 流量和网络分析的具体应用和相关模型,3.5 GIS与医疗卫生,GIS与流行病研究 流行病数据的可视化 空间数据分析 流行病模拟 GIS 与医疗设备分布 医疗设施规划 达标率、可用性及结果,宾西法尼亚州1981-1988年爱滋病的扩散情况,病人到全科医师的主要流动方向,3.6 GIS在城市规划管理中的应用,辅助规划编制 提高用地审批工作效率 规划实施监测管理 规划与管理中的公众参与,3.7城市规划实施监测GIS开发及应用,系统开发 系统应用 1、建成用地的提取及变化监测,某一年的土地利用图,土地利用变化动态显示,3.8农业气候区域规划信息系统,3.9 GIS在农业中的应用,地理信息系统在农业领域中的应用 利用GIS进行农业区划 利用GIS进行土壤适宜性评价 利用GIS开展农业灾害预测与预防研究 利用GIS对作物种植的适宜性评价 农业资源的清查、核算、评估与监测 农作物估产和监测 农业生态环境的监测和分析 地理信息系统在精准农业中的应用,3.10 GIS在房地产管理中的应用,业务办公 房地产信息管理与查询 信息发布,3.11 GIS在城市规划管理中的应用,辅助规划编制 提高用地审批工作效率 规划实施监测管理 规划与管理中的公众参与,3.12 地貌,地貌信息的内涵、地貌系统的特点与分析方法 地貌信息系统 地貌形态分析 地貌信息整合 地貌区域评估 地貌成因分析 地貌预测,3.13 大气污染监控管理,城市大气污染的来源主要包括点状污染源和线状污染源，前者主要包括烟囱，后者则指汽车尾气排放。,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,国外军事地理信息系统现状 军事GIS在海湾战争及以后的战争中发挥了重要的作用，比较著名的是美 国、俄罗斯、英国、澳大利亚等国的MGIS. 国外军用系统范例 美国1989年以来投入了大量的人力和物力来开发军事GIS系统例如数字化海图、数字化地图、水文资源评估系统。 英国国家遥测中心应用法国的SPOT图像与NGIS结合，仿真敌方的3D地形，对军方飞行员进行模拟训练，取得了较好的效果。,MGIS的发展方向 基础数据、基础设施大型化 各领域应用专业化 实用化、简单化、易学易用 小型化 标准化,GIS理论中的关键性问题 1、GIS设计与执行的问题 2、多媒体GIS的管理和操作的问题 3、GIS 的深度加工问题 4、空间信息是可视化呵虚拟现实技术 GIS的发展动态 1、GIS中面向对象技术的研究 2、时空系统 3、地理信息建模系统 4、3D GIS研究,GIS的发展趋势与展望 1、GIS网络化 2、数据商品化 3、GIS标准化 4、系统专业化 5、专业人员团队合作 6、企业流程再造 7、GIS企业化 8、全球化 9、GIS普及化,谢谢大家，欢迎指导！,
