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1、黑龙江科技大学本科毕业设计（论文） GIS最新技术 班级：测绘13-1 姓名：王维兴 学号：2013020758 （5号）GIS的最新技术摘 要GIS是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即使技术。这是GIS的本质，也是核心。 从学科的角度， GIS 是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；从功能上， GIS 具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度， GIS 具有一定结构和功能，是一个完整的系统。简而言之， GIS 是一个基于数据库管理系统（ DBMS
2、 ）的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。 随着计算机技术的发展和生产生活的需求，越来越多的GIS新技术得到开发和应用。包括S集成，组件式GIS，数字地球等。关键词：测绘测量； 计算机； 空间对象； 地理信息系统The latest technology of GISAbstractGIS is based on surveying and mapping based on database as the data storage and use of the data source, with computer programming
3、 as a platform for global spatial analysis technology even. This is the essence of GIS is the core. From the point of view of the subject, GIS is developed in geography, cartography, measurement science and computer science based on a subject, has an independent disciplinary system; from function, G
4、IS is spatial data acquisition, storage, display, editing, processing, analysis, output and application function; from the system science point of view, GIS has certain structure and function, is a complete system. In short, geographical information system (GIS) is a information system based on data
5、base management system (DBMS) analysis and management of spatial objects and to geospatial data for the operation of the object is the fundamental difference between the geographic information system and other information system.随着计算机技术的发展和生产生活的需求，越来越多的GIS新技术得到开发和应用。包括3S集成，组件式GIS，数字地球等。With the deve
6、lopment of computer technology and the production and living needs, the new GIS technology more and more developed and applied. Including the integration of 3S, component GIS, digital earth.Keywords: Surveying and mapping; computer; Spatial objects; GIS目 录第1章 绪 论1第2章 3S集成2第3章 GIS在计算机中的发展趋势33. 1 网络化网
7、络GIS33.2开放性开放式GIS4第4章 GIS在地理学中的应用54.1 人口地理学中的应用54. 2在农业生产与管理中的应用54.3 工业布局与企业管理中的应用64.4 土地管理中的应用64.5 城市和区域规划中的应用64.6 商业地理中的应用74.7 旅游地理中的应用7第5章 测绘与GIS的关系85.1测绘与GIS8第6章 GIS在遥感中的应用96.1城市遥感96.1.1城市交通调查96.1.2城市人口调查96.1.3遥感在大气污染中的应用96.1.4遥感技术在水质调查中应用96.2城市变化监测106.2.1城市用地变化监测106.3为城市规划提供了技术支持106.3.1遥感技术可以作为
8、规划监督管理的有力依据10第7章 网络GIS对GIS的影响127.1使gis具有更广泛的访问范围。127.2使gis具有平台的独立性127.3使gis具有更简单的操作127.4使gis系统成本大大降低127.5 网络gis的基本特征127.5.1基于Internet/Intranet标准127.5.2分布式体系结构137.5.3发布速度快，范围广，维护方便137.5.4支持地理分布存储的多源数据137.5.5界面友好137.5.6系统建设成本低廉137.5.7系统安全性147.5.8系统协同性14结 论15致谢16参考文献1717第1章 绪 论地理信息系统(Geographic Informa
9、tion System)是近十年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息向地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。这样，便可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于分析及决策使用。GIS应用遍及金融、电信、交通、国土资源、电力、水利、农林、环境保护、地矿等国民经济各领域。 地理信息系统作为传统学科（地理学、地图学和测量学等）与现代科学技术（遥感技术、全球定位系统、计算机科学等）相结合的产物，正逐
10、渐发展成为处理空间数据的多学科综合应用技术：从计算机技术角度看，其主要是空间数据库技术；从数据收集角度看，其主要是S（GIS/GPS/RS）技术的有机结合；从应用角度看，其主体是数据互访和空间分析决策的专门技术；从信息共享的角度看，其主体是计算机网络技术。 早期的GIS发展的另一个显著特点是许多与GIS有关的组织与机构纷纷成立，对GIS知识传播与技术发展起到重要的指导作用。进入年代，受计算机软硬件技术飞速发展的促进，GIS技术朝实用化方向发展。一些发达国家先后建立了许多专业性的土地管理信息系统和地理信息系统。与此同时，GIS软件市场活跃。GIS技术受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视，成为一
11、个引人注目的领域。年代是GIS普及和推广应用的阶段。随着图形工作站和PC机性能价格比的大为提高，计算机和空间信息系统在许多部门被广泛应用。GIS软硬件的发展使GIS应用从空间数据管理向空间决策支持分析迈进。GIS软件研制和开发也取得了很大成绩，涌现出一些有代表性的GIS软件。 进入年代，随着地理信息产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS深入到了各行各业乃至千家万户，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。第2章 3S集成3S集成是将全球定位系统(GPS)、航空航天遥感(RS)技术和地理信息系统(GIS)技术根据应用需要，有机地组合成一体化的、功能更强大的新型系统的技术和
12、方法。 GPS是空间实体快速、精密定位的现代化工具；GIS是空间信息集成、分析、处理的有力武器；RS是空间信息覆盖面最大最迅速的采集手段。RS与GIS集成：遥感数据是GIS的重要信息来源，GIS则可作为遥感图像解译的强有力的辅助工具。GIS作为图像处理工具，可以进行几何纠正和辐射纠正，图像分类和感兴趣区域的选取；遥感数据作为GIS的重要信息来源，可以进行线和其他地物要素的提取，DEM数据的生成，以及土地利用变化和地图更新。 GIS与GPS集成：定位（旅游、探险）、测量（土地管理、城市规划）、监控导航（车辆船只的动态监控）。GPS+RS：几何校正、训练区选择以及分类验证，提供定位遥感信息查询；G
13、PS+GIS：定点查询专题信息，提供或更新空间点位；GIS+RS：几何配准、辅助分类等，提供和更新区域信息。 3S集成的意义：3S结合应用，取长补短是自然的发展趋势，三者之间的相互作用形成了一个大脑，两只眼睛的框架，即和向提供或更新区域信息以及空间定位，进行空间分析，以从提供的大量数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为科学决策的依据。实际应用中，较为多见的是两两之间的结合。第3章 GIS在计算机中的发展趋势地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的
14、计算机系统1。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已逐步发展起来。 GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入年代以来，随着计算机技术的发展, 计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高; 其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外, 随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展，特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立，以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫
15、星的大量发射，这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时, 也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求，目前GIS主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。 3. 1网络化网络GIS 计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展，使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注，建立万维网GIS(WWWW GIS或Web GIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。Web GIS或互联网地理信息系统（Internet GIS）是当前GIS的一个重要发展方向。 目前，WWWGIS的建设面临四个方面的挑战：网上数据发布、网上数据互
16、操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比，Web GIS具有以下特点： （1）适应性强 Web GIS是基于互联网的，因而是全球的，能够在不同的平台运行。 （2）应用面广 网络功能将使Web GIS应用到整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。 （3）现实性强 地理信息的实时更新在网上进行，人们能得到最新信息和最新动态。 （4）维护社会化 数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作，对其维护将是社会化，减少重复的劳动。 （5）使用简单 用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息，直接进行各种地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。 网络GIS
17、可实现网上发布、浏览、下载，实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出Web GIS,总地来说，Web GIS尚处在试验研究阶段，其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合，GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。 3.2开放性开放式GIS 开放式地理信息系统（Open GIS）是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface）所建立起来的地理信息系统。它不仅使数据能在应用系统内流动，还能在系统间流动。Open GIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。为此，Open GIS要具有下列特点
18、： (1)互操作性：不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。 (2)可扩展性：硬件方面，可在不同软件、不同档次的计算机上运行，其性能和硬件平台的性能成正比；软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。 (3)技术公开性：开放的思想主要是对用户公开，公开源代码及规范说明是重要的途径之一。 (4)可移植性：独立于软件、硬件及网络环境，不需修改便可在不同的计算机上运行。 除此之外，还有诸如兼容性、可实现性、协同性等特点。 为了研究和开发Open GIS技术，1996年在美国成立的开放地理信息联合会主要研究和建立了开放式地理数据交互操作规程（OGIS，Open Geodata Intero
19、perable Specification）。OGIS是为了寻找一种方式，将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来。基于OGIS规范制订的开放系统模型是一种软件工程和系统设计方法，这种方法应用于GIS领域，侧重于改变当前GIS模型中特定的应用系统及其功能与它内部数据模型及数据格式紧密捆绑的现状。当然，OGIS只是对Open GIS定义了抽象的互操作规程，具体如何实现，还需采用分布式对象的技术，通过Acrobat、OLE、ActiveX、Java等语言实现。 Open GIS技术将使GIS始终处于一种组织、开放式的状态，真正成为服务于整个社会的
20、产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作，是未来网环境下GIS技术发展的必然趋势第4章 GIS在地理学中的应用地理信息系统为人文地理学研究提供了先进的研究手段,而人文地理学的发展也为地理信息系统提供广阔的发展场所。由于人文地理学的研究对象跟人类自身的利益密切相关,人文地理学中应用地理信息系统的社会经济效益比自然地理学中的应用更为直接、显著,因此受到各极政府和企事业单位的日益重视,发展势头迅猛。广大人文地理工作者应抓住这个极为有利的时机,充分发挥地理信息系统的功能,结合已积累的丰富专业知识,大大强化自身解决实际问题的能力,促进本学科的发展和新的突破。 4.1 人口地理学中的应用 人口是人文
21、地理研究必需的基础资料,因此,人口地理信息系统是最基本的信息系统。人口地理研究中主要把地理信息系统用于人口调查、人口统计、人口管理、人口估算、人口发展趋势预报、人口空间分布分析等方面。例如,美国人口调查局利用自己研究的地理信息系统软件为国家收集、处理全国人口地理信息,取得了巨大的成功和显著的社会经济效益。目前我国人口统计局的工作重点和难点己经逐步聚焦在如何有效管理和利用日益增多的统计数据上。传统的人口管理信息系统管理的都是数字型数据，并采用数字和文字的方式实现数据的输入、维护、查询和统计，不仅形式呆板，更新缓慢，而且无法及时地查询一些重要的人口信息，更难于揭示人口的发展规律，已无法满足信息时代
22、经济快速发展的需要。所以急需一种新型的信息系统。人口地理信息系统是以GIS技术为基础，融合人口信息存储、管理与分析，并依靠大型关系数据库管理技术、网络计算技术等计算机领域的最新发展，建立的规范化的地理信息与人口信息一体化管理系统，从而实现对空间数据和人口数据的快速采集、建库、维护、查询、管理、显示、输出、统计分析、共享与发布功能。 依托地理信息技术,把人口信息与其生活环境中的诸如交通、商业、学校、机关等地理分布要素相结合,在地图背景下为用户提供内容丰富的关联查询和分析手段，可以为城市的交通、商业网点、学校、服务场所等城市要素的规划和建设提供服务,拓展了系统的应用范围;它的重点和在逃人员信息关联
23、查询功能可以为公安人员迅速破案和政府反恐斗争提供强大的技术支持。 4.2 在农业生产与管理中的应用 农业是国民经济的基础,农业中的农、林、牧、副、渔各部门都可广泛地应用于地理信息系统。应用GIS来定量采集、管理、分析具有空间特性的农业资源，建立GIS分析农业资源的思想、方法、步骤，包括数字高程模型建立、GIS农业资源数据建立、空间分析模型建立、资源分析计算、农业气候分区及定量分析等。 例如，农业气候区划对象中往往对土壤PH值要求很高，根据土壤类型分布可以得出土壤PH值的分布，将其作为区划的一个关键指标，使得区划更加有实际应用意义。利用GIS将土壤分类图作为一项数据层参与气候资源数据层集运算，得
24、出包含土壤类型信息的区划结果。 4.3 工业布局与企业管理中的应用 工业布局可充分利用地理信息系统的空间信息处理能力,将影响工业布局的各因素进行综合处理,从而动态地寻求工业布局的最佳方案。还可结合专家经验,利用地理信息系统支持下的空间分析模型,建立具体的最优场址选择模型。在企业内部管理中也可充分利用G I S的空间信息 管理功能动态 地监管企业 内部生产的货流、人流状况,管理企业各类资产。 工业布局与城市发展、环境、交通道路、城市规划存在着深刻的内在联系。工业布局调整地理信息系统将各类数据库分层次、有机地组织叠置在一起，实现工业布局调整信息的有效管理和综合分析。因此，该系统的建立将大大减少管理
25、部门的工作量，提高管理部门对复杂信息的有序性管理，可为因重大工程或环境问题引起的布局调整提供快速、直观的模拟和显示，对促 进经济、环境的协调发展具有重要的作用。 并且通过GIS的查询统计，可以从多个角度掌握工业布局现状和工业布局调整的趋势。另外，统计结果可以方便地导入办公自动化软件中，以便进一步地分析和处理。 4.4 土地管理中的应用 地理信息系统最早就是应用于土地管理之中,在加拿大地理信息系统的示范效应下,各国政府充分认识到了它的优越性,积极推广应用。现在,土地管理的各个环节,如土地潜力与适宜性分类、土地资源调查与评价、土地利用规划、地籍管理、土地估价、土地征税等业务都用上了GIS技术,大大
26、提高了工作效率和管理水平。 土地管理的特色是对土地空间特性的管理。土地空间特性，包括土地的地理位置、相邻关系，图层的划分及与土地相关的各种空间属性和人文属性。土地的这种空间特性，为GIS的应用提供广阔的天地。GIS在土地管理信息系统中的应用，其核心是要建立一个具有统一标准的土地信息库，主要包括了地藉信息、土地类型信息、土地利用信息、土地权属信息和地价信息等几方面。 应用现GIS手段，建立科学的土地管理体系，为合理利用土地资源，进行土地规划、整治、开发利用、税收等提供有关基础资料和科学依据，基于GIS开发的土地管理信息系统的建立将在土地管理方面有更加广泛的作用。 4.5 城市和区域规划中的应用
27、城市是人类活动高度集中的区域，同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展，城市系统越来越复杂，数据和信息越来越多，服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战，为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面的规划，而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工具。 城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。由于城市在不断地建设发展，所以需要随时更新城市基础
28、数据库，这就要求应用GIS管理日常城市建设活动，以保证信息的时效性。 城市和区域规划中应用GIS技术已成为我国发展最快、成果最多的领域之一。目前,我国已有几十个城市建立了城市规划与管理信息系统,取得了显著的经济效益与社会效益。但由于数据库的限制,国内地理信息系统仍限于城市、街区或县、市等小范围内应用,大范围的区域规划和流域规划,尚有待于地理学家通力合作,积极探索,如京津唐城市信息系统、黄土高原水土保持信息系统、黄河三角洲区域开发信息系统、洞庭湖农业基地开发信息系统等。 4.6 商业地理中的应用 随着市场经济的快速发展，我国商业的基本特征发生了根本性的改变。社会需求的复杂性和多样性使得企业的市场
29、决策变得尤为重要。而地理信息系统强大的数据管理和空间分析能力，使其成为进行现代商业决策分析不可或缺的利器。 地理信息系统在商业地理中应用最具吸引力的是商业网点的配置和管理。区位因素是商业网点决策最关键的因素,可利用GIS的空间分析功能研究合理的商业网点布局和货流的组织路线,为商业企业提供决策服务。 借助GIS并结合专家知识,还可建立合理的商业网点最优化决策支持系统。即综合各区域的影响商业的地理信息因素进行分析处理，并根据相关商业内容，叠加分析得出最优网点的相关结论。 4.7 旅游地理中的应用 随着旅游业的不断发展，原有的低效率的传统旅游服务和管理手段在一定程度上制约着旅游业的发展，未来的旅游业
30、必须采用实时、智能化的管理手段；同时，还要对旅游业进行科学、规范的管理。 在旅游领域引进地理信息系统将是旅游业发展的必然趋势。一方面可以给游客提供关于景点、名胜古迹、自然景观、旅游饭店、道路交通、交通工具选择等详细信息查询，并根据游客的需求及客观条件为游客提供旅游路线参考方案，使旅游者得到更多、更新、更有用的旅第5章 测绘与GIS的关系测绘是研究测定和推算地面的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。一般可分为：大地测量学、摄影测量学、地图学、工程测量学
31、、海洋测量学等。随着科技的发展，测绘领域已从地球扩展到宇宙空间。 GIS既是一门横跨计算机科学、信息学、遥感学、测量学、地图学、地理学、资源学、环境学等学科的新兴边缘学科，又是一个由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统用于支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理决策问题。 测绘与GIS有着密切的关系：测绘不但为GIS提供各种不同比例尺和精度的地理定位数据，而且其理论和算法可直接用于空间数据的变换和处理；而GIS引人测绘，则可以一种全新的思想和手段来解决复杂的分析和管理问题。 一个测量项目的步骤包括： （1）调研：在一个测量项目开始前，一些文件，如：测
32、量图，地籍图等都需要进行研究。 （2）勘测：桩、树、标竿等标志物被放在野外的某些位置，做为今后测量工作的控制点。 （3）野外测量：为了得到所需要的数据，外业人员利用全站仪、精密水准仪、GPS、钢尺等工具进行测量。 （4）计算：测量值必须校正以满足几何条件.要做到这一点,测量人员对误差进行分析,并平差到一个可接受的限差范围。 （5）GIS 制图：测量方法、测量点信息和计算结果都需要在一个GIS系统中进行存储和管理。没有加工过的测量数据，坐标几何测量，和野外的草图都可以直接进入GIS系统。 5.1测绘与GIS 测绘工作以及测绘数据的重要性，以及被越来越多的人所人士，不但是测绘专业人员，无论是地籍管
33、理还是建筑工程规划，都需要使用测绘人员所提供的地理数据进行计算第6章 GIS在遥感中的应用6.1城市遥感6.1.1城市交通调查 随着生活水平的提高，私家车的数量也逐渐增多，一系列的问题也接踵而至，交通拥挤、道路阻塞、事故频发等。城市道路网是城市的骨架，支撑着城市运作。城市道路网一旦发展形成，就决定了城市的轮廓。道路交通是一个复杂的动态系统，解决这些问题最合理的办法就是规划好城市道路网。要规划好城市道路网，就要对城市的地形、交通特点、人口分布状况以及经济状况有充分的了解。同时，还需要了解城市的河流，地势等信息。而获取这些信息最有效的方式就是通过遥感技术获取。另一方面，分析不同时段各个地区的遥感影
34、像，可以发现城市拥堵的空间和时间分布，为交通规划提供了依据。城市道路布局合理与否，直接关系到城市的下一步发展。6.1.2城市人口调查 城市人口规模及其分布状况是城市规划的基本依据。近年来，随着经济的发展，生活水平的提高，土地租赁，老城区的改造建设，城乡结合部的发展，城市人口分布布局发生了显著变化。另外，城市的人口流动量大这都增大了对城市人口调查难度。遥感技术在城市人口调查中的应用，为调查人员提供了极大的便利。利用遥感技术可以及时掌握城市人口空间分布状态，这对于控制城市人口的增长与布局，合理安排公共设施等基础性工作尤为重要。况且，利用遥感技术进行人口的调查与城市人口普查相比之下，不仅工作周期短，
35、工作量少而且相应花费较低。在大比例尺航空像片上，可以观察到住宅的立面图像，从而累计住宅单元数，再利用人口和住房的统计资料，估算出人口的大致分布。进而再通过调查资料，获得更为准确的数据。6.1.3城市环境调查 城市环境调查包括对水质、大气、绿地面积的调查。近年来，随着工业的发展，水体污染，大气污染，固体废弃物等不断加剧，导致，城市环境质量不断下降。利用遥感技术可以观测到环境的受污染程度以及未来发展趋势。有利于对污染的治理。 6.1.4遥感在大气污染中的应用 目前，大气环境检查已经从人工检测转变为现在的连续自动监测。但范围的局限性任然存在。对一定区域内的大气环境质量情况仍然很难得到较为精确的结果，
36、且还存在资金投入量大等问题。而遥感技术监测的出现弥补了以前环境监测工作中的不足，遥感技术不仅速度快、成本低，且监测范围较为广泛，除了可以长期进行动态监测外，还能将平时无法发现的污染源及其扩散的方向进行准确的定位，从而达到快速、及时、准确地进行环境监测。6.1.5遥感技术在水质调查中应用 随着城市的发展，愈来愈多的工业及生活污水排入城市地下水中，使地下水体的水质逐年恶化。由于水质的变化往往引起水的温度、密度、色度、透明度等物理性质的变化，进而导致水体反射波谱能量的变化。这种变化有些可以通过遥感手段监测到，这就是水环境污染遥感监测的物理基础。一般情况下，水体越深，色调越深，水体越浅，色调越浅；水体
37、含沙量越大，反射率整体提高， 色调越浅；水体受污染程度越重， 色调越深；静止的水体较深，湍流的河流色调相对较浅。 其中河流呈现亮的白色调和灰色调， 而公园的人工湖、老城区部分河段以及城郊养殖水塘表现为深色调。 利用遥感技术清晰的看出水质的变化情况。 6.2城市变化监测 对城市动态变化监测的目的是为了加强城市规划监督管理工作，能够切实保障城市内有效性措施的实施。促进城市规划实施管理和监督的规范化和城市建设的稳定，有序发展。同时，对城市动态变化监测还可以为城市基础地理信息提供依据参考。遥感变化监测是利用遥感的多传感器，多时相的特点，通过不同时相同一地区的遥感数据，进行城市变换信息的提取。进行变化信
38、息提取时，要对两个时相的遥感影像作点对点的直接运算，经变化特征的发现，分类处理以及人工辅助判读解析，获取变化的位置，范围，来确定变化的类型。 6.2.1城市用地变化监测 随着中国经济的迅猛发展，城市人口与城市空间规模不断扩展，城市边缘地区的耕地，林地等正在被逐步吞食，城市空间的扩张导致了一系列的问题。生态环境被破坏，公共交通滞后等问题。这些问题对城市的健康发展构成了极大的威胁。因此，对城市空间的扩张及土地利用变化进行动态监测，是发现和解决问题的重要途径。里。另一方面，利用遥感技术进行土地动态监测的调查可以为复核土地变更调查、提供准确的土地利用变化图斑数据；为配合土地执法检查提供技术支持；为监测
39、土地利用规模发展的状况提供资料；为决策部门提供现势性的基础信息。 6.3为城市规划提供了技术支持 6.3.1遥感技术可以作为规划监督管理的有力依据 当今的城市建设日新月异,建设量十分庞大,然而监督执法人员数量却有限,面对大量的违法、 违规建设项目,监执法人员往往无法逐一监控。然而利用遥感技术,可以大大提高工作效率,并能做到全面、准确监控违法建设。通过定期更新遥感数据并进行前后对比分析,同时核对建设项目审批档案即可及时发现违法占地、违章建设等违法建设项目,从而更有针对性实施监督管理,加大执法力度,提高执法效能。 2009 年底,住房与城乡建设部开展了全国范围内的城市违法建设调查,主要针对城市总体
40、规划实施情况的调查。调查采用遥感技术辅助进行,每个季度拍摄一次,将前后两次拍摄图像进行叠加,结合城市总体规划图纸,分析该季度内违法总体规划的建设情况,形成鉴定结论,以此督促地方政府根据总体规划整改。由此可见,遥感技术作为辅助规划监督管理的工具作用十分明显。 卫星遥感技术是城市规划管理获取城市详细信息的一个重要来源。在城市规划管理中,建设项目规划设计条件是城市各项建设的法定依据,核发建设项目规划设计条件是规划管理的首要工作。因此如何科学确定建设项目规划设计条件中的各项控制要求显得尤为重要。以往确定出让地块各项控制要求时,很容易陷入就地块论地块局面。但是利用遥感图像作为背景,就可以直观地分析出让地
41、块周边相对完整区域内建筑容量、图底关系是否合理,从而为确定出让地块建筑容量及公共广场空间的布局、规模提供依据 GIS（地理信息系统，Geographic Information System）是一门新兴的边缘学科，是一个在计算机硬件、软件和网络支持下对空间信息进行预处理、输入、 存储、查询检索、处理、分析、显示和应用的技术体系，是一个在各个领域得到广泛应用的智能化系统。从 80 年代初开始的二十年间，GIS 在我国由探索到实际应用，经历了一个成绩辉煌的发展时期，在许多方面发挥了重要的作用。我国的 GIS 研究和应用是以遥感为先导的， 而且遥感技术和 GIS 技术同被列为数字时代的高新技术和核心
42、技术。城市遥感信息是城市空间信息的一部分也是城市 GIS 的研究对象。与矢量信息相比较，遥感信息的、形象直观的优点，可使 GIS 的分析、显示和决策应用功能能够得到更为生动的表达，其成果使多种层次的使用者如身临其境。有学者预测，随着城市信息化的推进，大量的城市 GIS 的建设与应用，对城市空间信息的需求将越来越多，人们将面临巨大的信息获取与更新的压力。从技术、经济等角度考虑，遥感技术将成为解决这一问题的最优的渠道。第7章 网络gis对gis的影响7.1使gis具有更广泛的访问范围。 客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据。这一特有的优势大大方便了GIS的数据管理，使分布式的多数据
43、源的数据管理和合成更易于实现。 7.2使gis具有平台的独立性由于使用了通用的WEB浏览器，用户可以便捷地访问WEBGIS数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。 7.3使gis具有更简单的操作 要使GIS为广大的普通用户所接受，而不仅仅局限于少数受过专业培训的专业用户，就要降低对系统操作的要求。通用的WEB浏览器无疑是降低操作复杂度的最好选择。 7.4使gis系统成本大大降低 普通GIS在每个客户端都要配备昂贵的专业GIS软件，而用户使用所需要的通常只是一些最基本的功能，这实际上造成了极大的浪费。WEBGIS在客户端通常只需使用W
44、EB浏览器(有时还要加一些插件)，其软件成本与全套专业GIS软件相比明显要节省得多。另外，由于客户端的简单性，节省的维护费用也不容忽视。 2.5使gis具有灵活高效的计算模式 传统的GIS大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客户端,效率较低。当今一些高级的WEBGIS能充分利用网络资源,将基础性、全局性的处理交由服务器执行,而对数据量较小的简单操作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配，是一种较理想的优化模式。 7.5 网络gis的基本特征 7.5.1基于Internet/Intranet标准 网络GlS支持Inte
45、rne、网络通信和TCPIP和HTTP(超文术传输协议)，采用标准的html浏览器作为应用外壳。支持通信标准对网络GIS来说是至关重要的。支持TCPIP和HTTP，就意味着网络GlS能与任何地方的数据相连。无沦是单位内部或外部。实现这一层次的网络协议标准化是实现其他所有功能需求的基础和前提也是网络GIS结构优越性的前提。 7.5.2分布式体系结构 分布式服务体系结构使客户端和服务器端都能提供活跃的、可执行进程的体系结构。它能有效地平衡两者之间的处理负载。诸如动态提取数据子集并进行分析的进程任务一般应当在服务器端执行而不是在客户端。空间信息查询的选定和按比侧缩放地图则适合在客户端执行。这种在客户
46、端与服务器之间的进程分布式处理，最大限度地发挥了现有计算机硬件资源的利H用率。把数据量集中的任务放在服务器上。使得应用程序能支持其他的网络请求，分布式处理显著地降低了带宽要求并提高了系统的性能。它允许用户嵌入自已定制的GIS服务，使用的数据既可以是本地的也可以是分布的数据集，从而使传统GIS向分布式GIS转变。 7.5.3发布速度快，范围广，维护方便 由于运用了Internet技术，网络GIS的信息更新之及时、发布速度之快、发布范围之广是其它传统地理信息系统难以做到的。网络GlS的体系结构包括许多应用服务，如制图、查询、地理编码等。传统的地理信息系统，当用户规模有所扩大。数据有所变更之后，都需
47、对原有系统做大量的改动。而在网络GIS中。则只需维护服务器端的一套数据，客户端就能及时看到更新的数据。 7.5.4支持地理分布存储的多源数据 网络GIS能充分利用已有的G1S数据资源和属性数据库数据将常用的多种GIS数据转换成自己的空间数据格式和相应的关系数据库，保护用户的先期投资。服务器端的GIS数据（包括图形和属性数据）不需要全都集中在一台机器上，可以分散安装在不同的多台机器上，这些机器可分布在空间距离很远的地方，只要通过InternetIntranet相联就可以。这种分散存储数据的方式对于降低系统负载，加快访问速度，降低成本等方面都很有帮助。这是网络GIS一个极其重要的优势。 7.5.5界面友好 网络GIS使用标准的Internet浏览器作为用户使用界面和工具，通过与用户交互可定制网页。开发工具丰富，功能强大。所开发的用户界面具有较强的多媒体效果，甚至使人获得虚拟现实的感受，使操作简单明了，形象直观。 7.5.6系统建设成本低廉 利用Internet的基础设施。以较少的投资就可以建立一套覆盖整个企业或全行业甚至世界范围内的空间信息发布体系。终端用户不需要购买任任何专门的GIS软件，就可以享受到真正的、实时的GIS信息服务。 7.5.7系统安全性 有的网络GIS软件具有对数据访问的安全控制。通过口令密码可以限制访问人员的范围以及可访问的内容。对于面向全