第五章物流信息管理支持技術楊帆2022/12/9第五章物流信息管理支持技術楊帆1本章內(nèi)容數(shù)據(jù)分析技術1電子數(shù)據(jù)交換2地理信息系統(tǒng)3全球定位系統(tǒng)4本章內(nèi)容數(shù)據(jù)分析技術1電子數(shù)據(jù)交換2地理信息系統(tǒng)3全球定位系2（2）地理信息系統(tǒng)的概念與特征地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem，GIS）----是一種決策支持系統(tǒng)，它具有信息系統(tǒng)的各種特點；----有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”；----是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)；----是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。三、地理信息系統(tǒng)GIS（2）地理信息系統(tǒng)的概念與特征地理信息系統(tǒng)（Geograph3特征：1、具有采集、管理、分析和輸出多種地理信息的能力，具有空間性和動態(tài)性；2、由計算機系統(tǒng)支持進行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計算機程序模擬常規(guī)的或專門的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息，完成人類難以完成的任務；3、計算機系統(tǒng)的支持是地理信息系統(tǒng)的重要特征，因而使得地理信息系統(tǒng)能以快速、精確、綜合地對復雜的地理系統(tǒng)進行空間定位和過程動態(tài)分析。三、地理信息系統(tǒng)GIS特征：三、地理信息系統(tǒng)GIS4三、地理信息系統(tǒng)GISGIS概述的發(fā)展過程

1）國外地理信息系統(tǒng)的發(fā)展①地理信息系統(tǒng)的開拓期（60年代）1963年，加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術語，并建立了世界上第一個實用的地理信息系統(tǒng)——加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），用于自然資源的管理和規(guī)劃。②地理信息系統(tǒng)的鞏固發(fā)展期（70年代）計算機技術及其在自然資源和環(huán)境環(huán)境數(shù)據(jù)處理中的應用，促使地理信息系統(tǒng)迅速發(fā)展。三、地理信息系統(tǒng)GISGIS概述的發(fā)展過程5③地理信息系統(tǒng)技術大發(fā)展時期（80年代）：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的問世，推出了第四代計算機，特別是微型計算機和遠程通訊傳輸設備的出現(xiàn)為計算機的普及應用創(chuàng)造了條件，及計算機網(wǎng)絡的建立，使地理信息的傳輸時效得到極大的提高。

GIS的應用領域迅速擴大，從資源管理、環(huán)境規(guī)劃到應急反應，從商業(yè)服務區(qū)域劃分到政治選舉分區(qū)等，涉及到了許多的學科與領域。④地理信息系統(tǒng)的應用普及時代（90年代）國家級乃至全球性的地理信息系統(tǒng)已成為公眾關注的問題，例如地理信息系統(tǒng)已列入美國政府制定的“信息高速公路”計劃，美國副總統(tǒng)戈爾提出的“數(shù)字地球”戰(zhàn)略也包括地理信息系統(tǒng)。毫無疑問，地理信息系統(tǒng)將發(fā)展成為現(xiàn)代社會最基本的服務系統(tǒng)。

三、地理信息系統(tǒng)GIS③地理信息系統(tǒng)技術大發(fā)展時期（80年代）：三、地理信息系統(tǒng)G62）國內(nèi)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

中國的地理信息系統(tǒng)研究與應用始于20世紀70年代末80年代初，以1980年中國科學院遙感應用研究所成立全國第一個地理信息系統(tǒng)研究室為標志。第一階段：1978～1980，準備階段主要是輿論準備，隊伍組建，開始GIS的啟蒙研究。第二階段：從981～1985，起步階段主要對GIS進行理論探索和區(qū)域性實驗研究，并制定國家GIS的規(guī)范，并進行信息采集、數(shù)據(jù)庫模型設計。1985年國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)實驗室成立。第三階段：1986年到現(xiàn)在，GIS的全面發(fā)展階段地理信息系統(tǒng)的研究被列入我國“七五”攻關課題，并且作為一個全國性的研究領域，已逐步和國民經(jīng)濟建設相結合，并取得了重要進展和實際應用效益。

三、地理信息系統(tǒng)GIS2）國內(nèi)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展中國的地理信息系統(tǒng)7類型

1）工具型地理信息系統(tǒng)----也稱地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺或外殼，它是具有地理信息系統(tǒng)基本功能，供其他系統(tǒng)調(diào)用或用戶進行二次開發(fā)的操作平臺。三、地理信息系統(tǒng)GISMAPGISARC/INFOMAPINFO類型1）工具型地理信息系統(tǒng)三、地理信息系統(tǒng)GISMAPGI82）應用型地理信息系統(tǒng)2）應用型地理信息系統(tǒng)----根據(jù)用戶的需求和應用目的而設計的一種解決一類或多類實際應用問題的地理信息系統(tǒng)，除了具有地理信息系統(tǒng)基本功能外，還具有解決地理空間實體及空間信息的分布規(guī)律、分布特性及相互依賴關系的應用模型和方法。

三、地理信息系統(tǒng)GIS2）應用型地理信息系統(tǒng)2）應用型地理信息系統(tǒng)三、地理信息系統(tǒng)9GIS組成與功能

1.GIS組成

----計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)（或空間數(shù)據(jù)）和系統(tǒng)管理操作人員。

----其核心部分是計算機系統(tǒng)（軟件和硬件），空間數(shù)據(jù)反映GIS的地理內(nèi)容，而管理人員和用戶則決定系統(tǒng)的工作方式和信息表示方式。三、地理信息系統(tǒng)GISGIS組成與功能1.GIS組成三、地理信息系統(tǒng)GIS10三、地理信息系統(tǒng)GIS三、地理信息系統(tǒng)GIS11四、全球定位系統(tǒng)（GPS）GPS概述全球定位系統(tǒng)（GPS）是20世紀70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要組成。四、全球定位系統(tǒng)（GPS）GPS概述121.衛(wèi)星導航技術的發(fā)展1）GPS的發(fā)展在衛(wèi)星定位系統(tǒng)出現(xiàn)之前，遠程導航與定位主要用無線導航系統(tǒng)。（1）無線電導航系統(tǒng)（2）衛(wèi)星定位系統(tǒng)（3）GPS發(fā)展歷程2）俄羅斯全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)GLONASS3）歐洲GALILEO計劃4）我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展1.衛(wèi)星導航技術的發(fā)展1）GPS的發(fā)展132.GPS的特點及用途1）全球定位系統(tǒng)的主要特點（1）定位精度高（2）觀測時間短（3）測站間無須通視（4）可提供三維坐標（5）操作簡便（6）全天候作業(yè)（7）功能多、多用途2.GPS的特點及用途1）全球定位系統(tǒng)的主要特點142）全球定位系統(tǒng)的主要用途（1）陸地應用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運動監(jiān)測、市政規(guī)劃控制等；（2）海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調(diào)度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測量以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等；（3）航空航天應用，包括飛機導航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等。2）全球定位系統(tǒng)的主要用途（1）陸地應用，主要包括車輛導航、155.2.2GPS系統(tǒng)組成及原理

1.GPS系統(tǒng)組成1）空間部分GPS的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成，它位于距地表20200km的上空，均勻分布在6個軌道面上（每個軌道面4顆），軌道傾角為55°。此外，還有4顆有源備份衛(wèi)星在軌運行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖象。5.2.2GPS系統(tǒng)組成及原理1.GPS系統(tǒng)組成162）地面控制部分地面控制部分由一個主控站，5個全球監(jiān)測站和3個地面控制站組成。3）用戶設備部分用戶設備部分即GPS信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號后，即可測量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算，計算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時間等信息。2）地面控制部分172）定位方法（1）觀測值定位（2）偽距定位（3）載波相位定位（4）根據(jù)模式的定位①絕對定位②相對定位（5）根據(jù)獲取定位結果的時間定位①實時定位②非實時定位2）定位方法（1）觀測值定位18（6）根據(jù)定位時接收機的運動狀態(tài)定位①動態(tài)定位②靜態(tài)定位（6）根據(jù)定位時接收機的運動狀態(tài)定位195.3GIS與GPS技術在物流中的應用5.3.1GIS在物流中的應用1.車輛路線模型2.設施定位模型3.網(wǎng)絡物流模型4.分配集合模型5.3GIS與GPS技術在物流中的應用5.3.1GIS在205.3.2GPS在物流中的應用1.GPS在道路工程中的應用GPS在道路工程中的應用，目前主要是用于建立各種道路工程控制網(wǎng)及測定航測外控點等。2.GPS在汽車導航和交通管理中的應用三維導航是GPS的首要功能，飛機、輪船、地面車輛以及步行者都可以利用GPS導航器進行導航。5.3.2GPS在物流中的應用1.GPS在道路工程中的212.GPS原理1）定位原理24顆GPS衛(wèi)星在離地面1萬2千公里的高空上，以12小時的周期環(huán)繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛(wèi)星。由于衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測中，我們可得到衛(wèi)星到接收機的距離，利用三維坐標中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個方程式，解出觀測點的位置（X，Y，Z）。考慮到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。2.GPS原理1）定位原理22ThankYou!ThankYou!23第五章物流信息管理支持技術楊帆2022/12/9第五章物流信息管理支持技術楊帆24本章內(nèi)容數(shù)據(jù)分析技術1電子數(shù)據(jù)交換2地理信息系統(tǒng)3全球定位系統(tǒng)4本章內(nèi)容數(shù)據(jù)分析技術1電子數(shù)據(jù)交換2地理信息系統(tǒng)3全球定位系25（2）地理信息系統(tǒng)的概念與特征地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem，GIS）----是一種決策支持系統(tǒng)，它具有信息系統(tǒng)的各種特點；----有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”；----是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)；----是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。三、地理信息系統(tǒng)GIS（2）地理信息系統(tǒng)的概念與特征地理信息系統(tǒng)（Geograph26特征：1、具有采集、管理、分析和輸出多種地理信息的能力，具有空間性和動態(tài)性；2、由計算機系統(tǒng)支持進行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計算機程序模擬常規(guī)的或專門的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息，完成人類難以完成的任務；3、計算機系統(tǒng)的支持是地理信息系統(tǒng)的重要特征，因而使得地理信息系統(tǒng)能以快速、精確、綜合地對復雜的地理系統(tǒng)進行空間定位和過程動態(tài)分析。三、地理信息系統(tǒng)GIS特征：三、地理信息系統(tǒng)GIS27三、地理信息系統(tǒng)GISGIS概述的發(fā)展過程

1）國外地理信息系統(tǒng)的發(fā)展①地理信息系統(tǒng)的開拓期（60年代）1963年，加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術語，并建立了世界上第一個實用的地理信息系統(tǒng)——加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），用于自然資源的管理和規(guī)劃。②地理信息系統(tǒng)的鞏固發(fā)展期（70年代）計算機技術及其在自然資源和環(huán)境環(huán)境數(shù)據(jù)處理中的應用，促使地理信息系統(tǒng)迅速發(fā)展。三、地理信息系統(tǒng)GISGIS概述的發(fā)展過程28③地理信息系統(tǒng)技術大發(fā)展時期（80年代）：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的問世，推出了第四代計算機，特別是微型計算機和遠程通訊傳輸設備的出現(xiàn)為計算機的普及應用創(chuàng)造了條件，及計算機網(wǎng)絡的建立，使地理信息的傳輸時效得到極大的提高。

GIS的應用領域迅速擴大，從資源管理、環(huán)境規(guī)劃到應急反應，從商業(yè)服務區(qū)域劃分到政治選舉分區(qū)等，涉及到了許多的學科與領域。④地理信息系統(tǒng)的應用普及時代（90年代）國家級乃至全球性的地理信息系統(tǒng)已成為公眾關注的問題，例如地理信息系統(tǒng)已列入美國政府制定的“信息高速公路”計劃，美國副總統(tǒng)戈爾提出的“數(shù)字地球”戰(zhàn)略也包括地理信息系統(tǒng)。毫無疑問，地理信息系統(tǒng)將發(fā)展成為現(xiàn)代社會最基本的服務系統(tǒng)。

三、地理信息系統(tǒng)GIS③地理信息系統(tǒng)技術大發(fā)展時期（80年代）：三、地理信息系統(tǒng)G292）國內(nèi)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

中國的地理信息系統(tǒng)研究與應用始于20世紀70年代末80年代初，以1980年中國科學院遙感應用研究所成立全國第一個地理信息系統(tǒng)研究室為標志。第一階段：1978～1980，準備階段主要是輿論準備，隊伍組建，開始GIS的啟蒙研究。第二階段：從981～1985，起步階段主要對GIS進行理論探索和區(qū)域性實驗研究，并制定國家GIS的規(guī)范，并進行信息采集、數(shù)據(jù)庫模型設計。1985年國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)實驗室成立。第三階段：1986年到現(xiàn)在，GIS的全面發(fā)展階段地理信息系統(tǒng)的研究被列入我國“七五”攻關課題，并且作為一個全國性的研究領域，已逐步和國民經(jīng)濟建設相結合，并取得了重要進展和實際應用效益。

三、地理信息系統(tǒng)GIS2）國內(nèi)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展中國的地理信息系統(tǒng)30類型

1）工具型地理信息系統(tǒng)----也稱地理信息系統(tǒng)開發(fā)平臺或外殼，它是具有地理信息系統(tǒng)基本功能，供其他系統(tǒng)調(diào)用或用戶進行二次開發(fā)的操作平臺。三、地理信息系統(tǒng)GISMAPGISARC/INFOMAPINFO類型1）工具型地理信息系統(tǒng)三、地理信息系統(tǒng)GISMAPGI312）應用型地理信息系統(tǒng)2）應用型地理信息系統(tǒng)----根據(jù)用戶的需求和應用目的而設計的一種解決一類或多類實際應用問題的地理信息系統(tǒng)，除了具有地理信息系統(tǒng)基本功能外，還具有解決地理空間實體及空間信息的分布規(guī)律、分布特性及相互依賴關系的應用模型和方法。

三、地理信息系統(tǒng)GIS2）應用型地理信息系統(tǒng)2）應用型地理信息系統(tǒng)三、地理信息系統(tǒng)32GIS組成與功能

1.GIS組成

----計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)（或空間數(shù)據(jù)）和系統(tǒng)管理操作人員。

----其核心部分是計算機系統(tǒng)（軟件和硬件），空間數(shù)據(jù)反映GIS的地理內(nèi)容，而管理人員和用戶則決定系統(tǒng)的工作方式和信息表示方式。三、地理信息系統(tǒng)GISGIS組成與功能1.GIS組成三、地理信息系統(tǒng)GIS33三、地理信息系統(tǒng)GIS三、地理信息系統(tǒng)GIS34四、全球定位系統(tǒng)（GPS）GPS概述全球定位系統(tǒng)（GPS）是20世紀70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要組成。四、全球定位系統(tǒng)（GPS）GPS概述351.衛(wèi)星導航技術的發(fā)展1）GPS的發(fā)展在衛(wèi)星定位系統(tǒng)出現(xiàn)之前，遠程導航與定位主要用無線導航系統(tǒng)。（1）無線電導航系統(tǒng)（2）衛(wèi)星定位系統(tǒng)（3）GPS發(fā)展歷程2）俄羅斯全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)GLONASS3）歐洲GALILEO計劃4）我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展1.衛(wèi)星導航技術的發(fā)展1）GPS的發(fā)展362.GPS的特點及用途1）全球定位系統(tǒng)的主要特點（1）定位精度高（2）觀測時間短（3）測站間無須通視（4）可提供三維坐標（5）操作簡便（6）全天候作業(yè)（7）功能多、多用途2.GPS的特點及用途1）全球定位系統(tǒng)的主要特點372）全球定位系統(tǒng)的主要用途（1）陸地應用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運動監(jiān)測、市政規(guī)劃控制等；（2）海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調(diào)度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測量以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等；（3）航空航天應用，包括飛機導航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等。2）全球定位系統(tǒng)的主要用途（1）陸地應用，主要包括車輛導航、385.2.2GPS系統(tǒng)組成及原理

1.GPS系統(tǒng)組成1）空間部分GPS的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成，它位于距地表20200km的上空，均勻分布在6個軌道面上（每個軌道面4顆），軌道傾角為55°。此外，還有4顆有源備份衛(wèi)星在軌運行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖象。5.2.2GPS系統(tǒng)組成及原理1.GPS系統(tǒng)組成392）地面控制部分地面控制部分由一個主控站，5個全球監(jiān)測站和3個地面控制站組成。3）用戶設備部分用戶設備部分即GPS信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號后，即可測量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算，計算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時間等信息。