地理信息技术和应用优秀PPT.ppt

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1、地理信息技术和应用第1页，本讲稿共47页一、地理信息技术和应用一、地理信息技术和应用1、地理信息技术的概念、地理信息技术的概念获取获取管理管理分析分析应用应用地理空地理空间信息间信息现代技术现代技术的总称的总称遥感遥感全球定位系统全球定位系统地理信息系统地理信息系统包包括括2、地理信息技术的应用、地理信息技术的应用 （1）广泛应用于区域地理环境研究）广泛应用于区域地理环境研究 （2）大众化应用）大众化应用第2页，本讲稿共47页二、遥感二、遥感1、遥感的概念、遥感的概念 是人们在是人们在航空器航空器或或航天器航天器上利用一定上利用一定的技术装备，对地表物体进行的技术装备，对地表物体进行远距离远距

2、离的的感知感知。航空器：航空器：在大气层中飞行，没有超出地球引力在大气层中飞行，没有超出地球引力范围的飞行器，如飞机、高空气球范围的飞行器，如飞机、高空气球航天器：航天器：脱离地球引力场在宇宙空间飞行的飞脱离地球引力场在宇宙空间飞行的飞行器。如各种人造卫星、探测器；航天行器。如各种人造卫星、探测器；航天飞机、载人宇宙飞船、天空实验室等飞机、载人宇宙飞船、天空实验室等第3页，本讲稿共47页2、工作原理、工作原理第4页，本讲稿共47页2、工作原理、工作原理传感器传感器接受地面物体接受地面物体反射或辐射的反射或辐射的电磁波信息电磁波信息以图像胶片以图像胶片或数据磁带或数据磁带记录信息记录信息把信息传

3、送把信息传送到地面接收到地面接收站站第5页，本讲稿共47页第6页，本讲稿共47页目标物目标物传感器传感器地面系统地面系统成果成果辐射或反辐射或反射射电磁波电磁波收集收集传输传输信息处理信息处理和分析和分析专业图专业图件件遥感技术的主要环节遥感技术的主要环节第7页，本讲稿共47页3、遥感在区域地理环境研究中的作用、遥感在区域地理环境研究中的作用（1）可以提高研究工作的精度和质量、节省人力财力、提）可以提高研究工作的精度和质量、节省人力财力、提高效率高效率传统的工作方法：传统的工作方法：从点、线实地观测入手，逐渐过从点、线实地观测入手，逐渐过渡到面上的分析渡到面上的分析第8页，本讲稿共47页第9页

4、，本讲稿共47页第10页，本讲稿共47页3、遥感在区域地理环境研究中的作用、遥感在区域地理环境研究中的作用（1）可以提高研究工作的精度和质量、节省人力财）可以提高研究工作的精度和质量、节省人力财力、提高效率力、提高效率传统的工作方法：传统的工作方法：从点、线实地观测入手，逐从点、线实地观测入手，逐渐过渡到面上的分析渐过渡到面上的分析遥感技术：遥感技术：从面上的区域分析研究入手，然从面上的区域分析研究入手，然后有重点地选择若干点、线进行后有重点地选择若干点、线进行野外验证和检查野外验证和检查精度差、效率低精度差、效率低精度高、效率高精度高、效率高第11页，本讲稿共47页（2）遥感信息作为重要源，

5、为区域地理环境研究从定性）遥感信息作为重要源，为区域地理环境研究从定性到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提到定量、从静态到动态、从过程到模式的转化和发展，提供了条件供了条件3、遥感在区域地理环境研究中的作用、遥感在区域地理环境研究中的作用（1）可以提高研究工作的精度和质量、节省人力财力、提）可以提高研究工作的精度和质量、节省人力财力、提高效率高效率多次多次逐月逐月逐年逐年遥感影像图叠加遥感影像图叠加反反映映城市扩张城市扩张海洋侵蚀海洋侵蚀湖泊消失湖泊消失第12页，本讲稿共47页乞力马扎罗山乞力马扎罗山 第13页，本讲稿共47页4、遥感区域地理环境研究中应用、遥感区域地理环境研究中

6、应用资源调查资源调查环境监测环境监测自然灾害防御监测自然灾害防御监测第14页，本讲稿共47页太太湖湖叶叶绿绿素素的的浓浓度度 变变化化1984、81986、71994、61998、8环境监测第15页，本讲稿共47页1999年年6月下旬、月下旬、7月上旬、月上旬、7月中旬、月中旬、7月下旬干旱遥感监测图月下旬干旱遥感监测图严重干旱严重干旱重旱重旱中旱中旱轻旱轻旱正常正常水体水体云雨积雪云雨积雪第16页，本讲稿共47页第17页，本讲稿共47页第18页，本讲稿共47页广西梧州市附近存在广西梧州市附近存在1.8万万亩的洪的洪涝淹没区。珠江三角洲地区：沿西江、北江及珠江三角洲地区淹没区。珠江三角洲地区：

7、沿西江、北江及珠江三角洲地区存在存在127.9万万亩的洪的洪涝淹没区。淹没区。第19页，本讲稿共47页第20页，本讲稿共47页利用利用2002年年8月月26日遥感日遥感卫星星MODIS数据数据对发生在我国内蒙古自治区大生在我国内蒙古自治区大兴安岭地区安岭地区的森林火灾的森林火灾继续进行行监测，结果如下（果如下（详见附附图）：）：1、该地区已无明地区已无明显烟烟雾出出现；2、截止、截止8月月26日，日，该地区的燃地区的燃烧和和过火面火面积约为59.1万万亩（393.9平方公里）。其中平方公里）。其中,7月月27日前的面日前的面积为22.9万万亩(152.9平方公里平方公里),7月月27日至日至8

8、月月26日期日期间的面的面积为36.2万万亩(241平方公里平方公里)。第21页，本讲稿共47页利用利用风云一号云一号C星星资料料处理的内蒙古自治区理的内蒙古自治区东部地部地区的区的积雪雪监测图。在。在2000年年12月月3日的日的积雪雪监测图中，可以看到中，可以看到锡林郭勒盟林郭勒盟东部、赤峰市北部、部、赤峰市北部、兴安安盟大部、哲里木盟全部和盟大部、哲里木盟全部和呼呼伦贝尔盟部分地区均有盟部分地区均有积雪覆盖，与雪覆盖，与11月月21日的日的积雪雪监测图相比，赤峰市相比，赤峰市北部、北部、兴安盟、哲里木盟安盟、哲里木盟及及锡盟局部的盟局部的积雪覆盖范雪覆盖范围有所减小，但有所减小，但锡林郭

9、勒林郭勒盟盟东部的部的绝大部分地区仍大部分地区仍有大范有大范围的的较厚厚积雪。雪。第22页，本讲稿共47页呈黑色的是：呈黑色的是：河、湖等水体河、湖等水体呈浅灰色的是：呈浅灰色的是：居民点居民点对对a图信息经过处理图信息经过处理后制作成的后制作成的第23页，本讲稿共47页第24页，本讲稿共47页第25页，本讲稿共47页遥感常用的各光谱段的主要特性如下：紫外线 波长范围为 0.010.4m。太阳辐射含有紫外线，通过大气层 时，波长小于 0.3m 的紫外线几乎都被吸收，只有 0.30.4m 波长的紫外 线部分能穿过大气层到达地面，且能量很少，并能使溴化银底片感光。紫外 波段在遥感中应用比其它波段晚

10、。目前，主要用于探测碳酸盐岩分布。碳酸 盐岩在 0.4m 以下的短波区域对紫外线的反射比其它类型的岩石强。另外，水面飘浮的油膜比周围水面反射的紫外线要强烈，因此可用于油污染的监 测。但是紫外波段从空中可探测的高度大致在 2000m 以下，对高空遥感不宜 采用。第26页，本讲稿共47页可见光 可见光在电磁波谱中，只占一个狭窄的区间，波长范围 0.40.76m。它由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色光组成。人眼对可见光可直接 感觉，不仅对可见光的全色光，而且对不同波段的单色光，也都具有这种能 力。所以可见光是作为鉴别物质特征的主要波段。在遥感技术中，常用光学 摄影方式接收和记录地物对可见光的反射特征。也

11、可将可见光分成若干个波 段同一瞬间对同一景物、同步摄影获得不同波段的像片；亦可采用扫描方式 接收和记录地物对可见光的反射特征。可见光是遥感中最常用的波段。第27页，本讲稿共47页红外线 红外线波长范围为 0.761000m，为了实际应用方便，又将 其划分为：近红外（0.763.0m），中红外（3.06.0m），远红外（6.015.0m）和超远红外（151000m）。近红外在性质上与可见光相似，所以又称为光红外。由于它主要是地表面反射太阳的红外辐射，因此又称为反射红外。在遥感技术中采用摄影方式 和扫描方式，接收和记录地物对太阳辐射的红外反射。在摄影时，由于受到 感光材料灵敏度的限制，目前只能感测

12、 0.761.3m 波长范围。近红外波段 在遥感技术中也是常用波段。第28页，本讲稿共47页中红外、远红外和超远红外是产生热感的原因，所以又称为热红外。自 然界中任何物体，当温度高于绝对温度（-273.15）时，均能向外辐射红外 线。物体在常温范围内发射红外线的波长多在 34m 之间，而 15m 以上 的超远红外线易被大气和水分子吸收，所以在遥感技术中主要利用 315m 波段，更多的是利用 35m 和 814m 波段。红外遥感是采用热感应方式 探测地物本身的辐射（如热污染、火山、森林火灾等），所以工作时不仅白 天可以进行，夜间也可以进行，能进行全天时遥感。第29页，本讲稿共47页微波 微波的波

13、长范围 1mm1m。微波又可分为：毫米波、厘米波和分 米波。微波辐射和红外辐射两者都具有热辐射性质。由于微波的 波长比可见光、红外线要长，能穿透云、雾而不受天气影响，所以能进行全 天候全天时的遥感探测。微波遥感可以采用主动或被动方式成像，另外，微 波对某些物质具有一定的穿透能力，能直接透过植被、冰雪、土壤等表层覆 盖物。因此，微波在遥感技术中是一个很有发展潜力的遥感波段。第30页，本讲稿共47页玉米种植地玉米种植地水稻种植地水稻种植地遥感在农业方面的应用遥感在农业方面的应用1、土地资源调查、土地资源调查2、土地利用现状、土地利用现状调查调查第31页，本讲稿共47页华华北北平平原原1 19 99

14、 97 7年年4 4月月冬冬小小麦麦长长势势遥遥感感监监测测结结果果华华北北平平原原1 19 99 97 7年年5 5月月冬冬小小麦麦长长势势遥遥感感监监测测结结果果好好较好较好一般一般较差较差差差好好较好较好一般一般较差较差差差遥感在农业方面的应用遥感在农业方面的应用3、农作物长势监测和估产、农作物长势监测和估产4、病虫害和农生态环境调查与监测、病虫害和农生态环境调查与监测第32页，本讲稿共47页遥感的功能遥感的功能能够精确地观测能够精确地观测到距离更遥远、范围更广阔的现到距离更遥远、范围更广阔的现象。象。能够更及时能够更及时、更持久、更持久地监测事物的发展变化。（即对事地监测事物的发展变化

15、。（即对事物进行动态的监测）物进行动态的监测）能够观察到能够观察到可见光之外人眼看不见的光线。可见光之外人眼看不见的光线。第33页，本讲稿共47页三、全球定位系统三、全球定位系统1、概念：、概念：利用卫星，在全球范围内适时进行利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统，统称全球定位系统导航、定位的系统，统称全球定位系统2、组成：、组成：第34页，本讲稿共47页第35页，本讲稿共47页三、全球定位系统三、全球定位系统1、概念：、概念：利用卫星，在全球范围内适时进行利用卫星，在全球范围内适时进行导航、定位的系统，统称全球定位系统导航、定位的系统，统称全球定位系统2、组成：、组成：空间星座（空间

16、星座（24颗卫星）颗卫星）用户系统（用户系统（GPS信号接信号接收机）收机）地面控制系统（地面控制系统（1个主控个主控站、站、3个注入站、个注入站、5个监控个监控站）站）第36页，本讲稿共47页yxA确定点确定点A的位置需知几个值的位置需知几个值Byxz确定点确定点B的位置需知几个值的位置需知几个值第37页，本讲稿共47页3、工作特点、工作特点 全能性（陆地、海洋、航空和航天）全能性（陆地、海洋、航空和航天）全球性、全天候、连续性和实时性全球性、全天候、连续性和实时性第38页，本讲稿共47页4、在区域地理环境研究中的应用在区域地理环境研究中的应用（1）野外调查）野外调查 确定考察点的地理位置确

17、定考察点的地理位置（经度和纬度）、高程（海拔）（经度和纬度）、高程（海拔）（2）导航：）导航：显示城市显示城市道路图和道路图和该车位置该车位置系统显示可系统显示可行路线行路线驾驶员输入驾驶员输入出发点和目出发点和目的地地名的地地名驾驶员选择驾驶员选择其中一条其中一条通过语音提示引导通过语音提示引导驾驶员把车开到目驾驶员把车开到目的地的地第39页，本讲稿共47页四、地理信息系统（四、地理信息系统（GIS）1、概念：专门处理地理空间数据的计算、概念：专门处理地理空间数据的计算机系统，称为机系统，称为“地理信息系统地理信息系统”2、GIS的简要程序的简要程序信息信息输入输入数据数据处理处理数据库数据

18、库管理管理空间分空间分析查询析查询可视化可视化表达表达地图遥感图地图遥感图像、野外考像、野外考察、室内实察、室内实验、社会经验、社会经济统计等获济统计等获得得关于某一研关于某一研究区域的若究区域的若干图层就组干图层就组成成GIS数据数据库库按一定规划按一定规划对所研究的对所研究的某一区域进某一区域进行空间分析行空间分析形成可供研究、形成可供研究、规划和决策人规划和决策人员使用的产品，员使用的产品，如地图、图像、如地图、图像、统计图表、数统计图表、数字等字等建立空建立空间模型间模型和数据和数据模型模型第40页，本讲稿共47页第41页，本讲稿共47页第42页，本讲稿共47页(1)界面组成：功能区，

19、索引，图层内容等 (2)信息系统的功能：地图信息，全部或局部地区信息，专业分类信息，有关内容的文字、图像信息，缩放、补充、测算等，信息输出等。第43页，本讲稿共47页3、地理信息系统的应用地理信息系统的应用（1）应用在区域地理环境的研究中）应用在区域地理环境的研究中（2）应用于城市管理中）应用于城市管理中第44页，本讲稿共47页1、概念、概念 是指数字化的地球，即把整个地球信息进行数是指数字化的地球，即把整个地球信息进行数字化后，由计算机网络来管理的技术系统。字化后，由计算机网络来管理的技术系统。2、功能、功能 （1）数字化手段统一处理地球问题）数字化手段统一处理地球问题 （2）是最大限度地利

20、用信息资源，使普通百）是最大限度地利用信息资源，使普通百姓能够通过一定方式方便获得他们想了解的有关姓能够通过一定方式方便获得他们想了解的有关地球的信息。地球的信息。五、数字地球五、数字地球第45页，本讲稿共47页1“3S”的关系的关系联系：既互为独立发展又相互促进区别遥感主要用于地理信息数据的获取；全球定位系统主要用于地理信息的空间定位；地理信息系统主要用来又对地理信息数据进行管理、查询、更新、空间分析和应用评价。第46页，本讲稿共47页在图1.5和图1.6所示的洪水监测和统计中,除运用了遥感技术外,还运用了地理信息系统,遥感提供了信息源(信息搜集),地理信息系统对信息进行加工(分析、统计)。还要用到摄像和视频传输技术。如果存在严重交通堵塞，需要另外找较近的且有条件较快赶到出事地点的巡警车 接警确认出事地点的位置（在显示各巡警车的地理信息系统中）了解其周围巡警车的位置分析确定最近（或能最快到达）的巡警车通知该巡警车。城市交通组织和管理、商业组织和管理、城市规划、卫生救护、物流等部门，都可利用地理信息技术。第47页，本讲稿共47页