第一章GIS最新技術發(fā)展與大眾化應用2015-9-10第一頁，共82頁。第一章GIS最新技術發(fā)展與大眾化應用一、引言二、信息化發(fā)展概況與趨勢三、GIS現狀及最新技術發(fā)展情況四、相關技術對GIS的影響五、GIS最新應用趨勢六、GIS與云計算、物聯網第二頁，共82頁。一、引言

眾所周知，在人類認識和改造自然界的過程，產生了三次科學技術革命。古代技術革命近代工業(yè)革命現代科學技術革命第三頁，共82頁。第一次的古代技術革命——產生的簡單生產工具將我們祖先從茹毛飲血的生活中解救出來；第四頁，共82頁。第二次的近代工業(yè)革命——工業(yè)化生產，產生了巨大的物質文明；第五頁，共82頁。第三次是現代科學技術革命——使人類社會進入了數字化信息時代。第六頁，共82頁。

二十世紀90年代初提出的信息高速公路的構思伴隨著國際互聯網的出現而實現，網絡給人類的生活注入了一股股新鮮的血液，因為它，我們的生活出現了一道道亮麗的風景線。諸如：

信息高速公路網上購物網上醫(yī)療網上辦公網上教育網上商務二、信息化發(fā)展概況與趨勢第七頁，共82頁。

所謂“信息高速公路”并不是指交通公路，而是指高速、大容量計算機通訊網絡。它是通過光纖光纜、通信衛(wèi)星或電纜把政府機構、科研單位、企業(yè)、圖書館、學校、商店以及家家戶戶的計算機連接起來，利用計算機終端、傳真機、電視等終端設備，像使用電話那樣方便、迅速地傳遞和處理信息，從而最大限度地實現信息共享。

第八頁，共82頁。隨著網絡技術的進一步發(fā)展，未來又將怎樣影響我們的生活呢？◆隨著數字化進程的日益加深，人們的家居生活越來越明顯地印上了“網絡”的烙印。◆信息家電的出現，逐漸模糊了原本涇渭分明的電腦、通信產品、家電的市場界限。在未來的數字家庭里，我們將擁有高清晰的網絡數字電視，人們可以通過網絡收看自己喜歡的高質量的電視節(jié)目，也可以通過網絡可視電話流暢地溝通，完全擺脫網絡傳輸速度對人們的限制。信息化發(fā)展概況與趨勢第九頁，共82頁。整個數字家庭是個有機整體。信息化發(fā)展概況與趨勢多么美好而又妙趣橫生的數字化、信息化的生活！第十頁，共82頁。數字化、信息化在向我們展示她無窮魅力的同時，也要求我們必須加快數字化、信息化建設的步伐。◆

在信息化建設中加強空間信息基礎設施建設。◆

假如光纖是信息高速公路，那么GIS就猶如高速公路上的“車”和“貨”?！?/p>

GIS在各領域的信息化建設中扮演著越來越重要的角色?！?/p>

在最近幾十年里GIS的研究與應用得到了突飛猛進的發(fā)展。◆

GIS已經被應用到與空間信息有密切關系的各個領域。信息化發(fā)展概況與趨勢第十一頁，共82頁。三、GIS現狀及最新技術發(fā)展情況第十二頁，共82頁。GIS應用現狀GIS技術和應用發(fā)展，經過50年的努力，從智能交通到數字城市，從商業(yè)物流到國土資源，從石化到農業(yè)，已經發(fā)展到了幾乎“無處不在”。GIS已經在人們的日常生活中扮演著越來越重要的角色，已經廣泛應用于國民經濟和人民生活的方方面面。目前，中國整個GIS產業(yè)年產值已經達到1500億元，并且還將有更加廣闊的增長空間。。三、GIS現狀及最新技術發(fā)展情況第十三頁，共82頁。截至2014年底，全國測繪資質單位總數達到14514家，同比增長3.4%。測繪資質單位完成服務總值680.10億元，同比增長12.1%。第十四頁，共82頁。GIS應用趨勢GIS走進老百姓服務化趨勢明顯 目前，GIS應用比以往任何時候都更加注重良好的交互性和操作體驗，正朝著簡單、易用、普及的方向發(fā)展。

GIS由提供產品到現在提供服務進行轉變。GIS越來越走進大眾的生活，大眾的身邊，今后GIS也將像用水也用電一樣的方便。離開了GIS，我們就會遇到困難，有了它，我們的生活會更方便、快捷。我們不再關心是誰在為我服務，只關心我們接受了它的服務，這就是所有做GIS人的目標。三、GIS現狀及最新技術發(fā)展情況幸福第十五頁，共82頁。

GIS最新技術 進入21世紀以后，地理信息系統(tǒng)主要的基礎理論和技術研究熱點有了新的變化，代表了地理信息系統(tǒng)研究的新進展，主要有以下幾個方面：三、GIS現狀及最新技術發(fā)展情況3DGIS時空GIS開源GIS組件式GISWebGISGIS空間數據共享和數據標準研究移動GIS空間數據可視化虛擬現實你對哪一個方向比較感興趣？21世紀GIS的研究熱點第十六頁，共82頁。什么是3DGIS利用3S技術（GIS、GPS、RS）、三維可視化技術（VR）、計算機技術等對地球空間信息進行編碼、存儲、轉換、分析和顯示的信息系統(tǒng)，真三維描述、可視化和分析管理的地理信息系統(tǒng)3DGIS的作用

良好的圖形視覺效果三維分析功能重點或難點

海量三維數據的構建復雜的空間分析第十七頁，共82頁。什么是移動GIS

集PDA、GIS、GPS、移動通信(GPRS/3G/衛(wèi)星通訊 項技術為一體，以移動互聯網為支撐、以智能手機或平板電腦為終端、結合北斗、GPS或基站為定位手段的GIS系統(tǒng)移動GIS的作用把我們的地圖帶到室外收集或更新我們的地理信息野外追蹤或協同辦公重點或難點數據采集與更新

第十八頁，共82頁。什么是時空GIS時空GIS是一種采集、存儲、管理、分析與顯示地理實體隨時間變化信息(或時空信息)的計算機系統(tǒng)(簡稱TGIS)。它不但包含傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的空間特性，而且涵蓋時間特性；它不但反映事物和現象的存在狀態(tài)，而且表達其發(fā)展變化過程及規(guī)律。時空GIS的作用反映地理實體發(fā)展變化過程及規(guī)律預測或推理今后的發(fā)展趨勢重點或難點時空數據模型，時空數據存儲變化趨勢模型構建第十九頁，共82頁。什么是WebGIS

WebGIS是地理信息系統(tǒng)在WEB上的實現，是利用網絡和WEB技術對傳統(tǒng)單機上的地理信息系統(tǒng)的改造和實現。WebGIS的作用更廣泛的訪問范圍應用面廣降低系統(tǒng)成本重點或難點

復雜的空間分析

第二十頁，共82頁。什么是組件式GIS

是指基于組件對象平臺，以一組具有某種標準通信接口的、允許跨語言應用的組件形式提供的GIS。組件式GIS的作用代碼重用，開發(fā)周期縮短可擴展性增強降低系統(tǒng)建設成本重點或難點

第二十一頁，共82頁。什么是開源GIS

開源軟件指軟件的源代碼是對任何人都完全開放的，即任何人在有關許可協議方式的規(guī)范下，具有獲得、使用、復制、修改和分發(fā)源代碼的自由.開源GIS的作用開源軟件的開發(fā)模式不受商業(yè)軟件限制使用開源軟件有利于節(jié)省資金開源技術有利于數據的共享，資源共享重點或難點

第二十二頁，共82頁。什么是虛擬現實（虛擬地理環(huán)境）

是一項綜合集成技術，涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等領域，它用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅覺等感覺，使人作為參與者通過適當裝置，自然地對虛擬世界進行體驗和交互作用。.虛擬現實的作用多感知性:視覺、聽覺、力覺、觸覺、運動交互性浸沒感重點或難點

實時顯示，協同交互等

第二十三頁，共82頁。四、相關技術對GIS的影響2、嵌入式技術的發(fā)展3、藍牙技術的發(fā)展1、3G技術4、電子地圖

第二十四頁，共82頁。第三代移動通信技術，是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息，速率一般在幾百kbps以上。3G是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統(tǒng)。

目前3G存在四種標準：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、WiMAX。1、3G技術第二十五頁，共82頁。

3G有什么功能?一.語音功能二.視頻電話功能三.圖片,鈴聲,游戲下載功能四.在線電視功能五.移動電子商務功能六.移動定位服務功能（LBS）

七.卡拉OK下載功能1、3G技術第二十六頁，共82頁。1、3G技術

電信業(yè)競爭激烈，移動運營商在不斷地尋找新的途徑去創(chuàng)造新的利潤點或者利潤增長點。在各種移動增值業(yè)務當中，移動位置信息服務是最具市場潛力的一種。另一方面，隨著我國私人汽車市場不斷增長，以汽車移動通信平臺的需求也將有很大的發(fā)展?jié)摿?，其中針對汽車的導航、跟蹤等位置業(yè)務是今后一個非常具有發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?。第二十七頁，?2頁。4G是集3G與WLAN于一體，能傳輸高質量視頻圖像；上傳下載速度快；計費方式靈活機動；可以在DSL和有線電視調制解調器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴展到整個地區(qū)。

4G?第二十八頁，共82頁。3G讓手機走向多媒體“4G時代”還有手機嗎？

3G應用如果和無線局域網結合，將會極大地方便人們的辦公和生活。未來，當您在街上看見一個人對著空氣說話或在那里搖頭晃腦，可別認為這個人精神不正常，說不定他正在進行打電話或是在開遠程視頻會議。這就是對4G通信的想象。

第二十九頁，共82頁。2、嵌入式技術的發(fā)展

隨著GIS的快速發(fā)展，人們對空間數據的需求也日益增大，把GIS與嵌入式技術融合在一起，形成一個嵌入式的地理空間集成平臺，是當前GIS應用領域的一個重要趨勢。第三十頁，共82頁。嵌入式GIS

◆嵌入式GIS具有跨平臺、開發(fā)好、易集成、易滲透和融合好等特點，而且價格低，為地理信息技術融入其它信息技術提供了良好的技術基礎?！羟度胧紾IS開發(fā)在測繪、智能交通(ITS)、海事、國防、公安等領域都有無限廣闊的應用前景，可廣泛應用于軍事、野外測繪、醫(yī)療、汽車導航等領域；個人汽車導航和PDA(或手機)定位服務(LBS)的出現與發(fā)展更是將嵌入式地理信息技術深入到每個人的日常生活。

第三十一頁，共82頁。3、藍牙技術

在移動GIS發(fā)展的過程中，藍牙技術是非常值得一提的。它的發(fā)明對于移動GIS的發(fā)展有著特殊重要的意義。第三十二頁，共82頁。

藍牙技術

一、什么是藍牙技術二、藍牙的由來三、藍牙技術四、應用前景五、移動GIS－藍牙技術第三十三頁，共82頁。藍牙技術

一、什么是藍牙技術二、藍牙的由來三、藍牙技術四、應用前景五、移動GIS－藍牙技術所謂藍牙(Bluetooth)技術，實際上是一種短距離無線電技術，利用“藍牙”技術，能夠有效地簡化掌上電腦、筆記本電腦和移動電話手機等移動通信終端設備之間的通信，也能夠成功地簡化以上這些設備與因特網Internet之間的通信，從而使這些現代通信設備與因特網之間的數據傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。第三十四頁，共82頁。藍牙技術

一、什么是藍牙技術二、藍牙的由來三、藍牙技術四、應用前景五、移動GIS－藍牙技術藍牙以公元10世紀統(tǒng)一丹麥和瑞典的一位斯堪的納維亞國王的名字命名。第三十五頁，共82頁。藍牙技術

一、什么是藍牙技術二、藍牙的由來三、藍牙技術四、應用前景五、移動GIS－藍牙技術藍牙是一種無線的短程傳輸技術，最大好處是消除了電纜線?？梢灾С直銛y式計算機、移動電話以及其他的移動設備之間相互通信，進行數據和語音傳輸。很強的移植性，功耗低、危害小，應用簡單、容易實現，易于推廣。第三十六頁，共82頁。藍牙技術

一、什么是藍牙技術二、藍牙的由來三、藍牙技術四、應用前景五、移動GIS－藍牙技術廣泛應用于局域網絡中各類數據及語音設備

運用于電子設備更新鈴聲，屏保和游戲。支持藍牙的手機通話設備索尼愛立信為了宣傳其藍牙技術甚至推出了一款精巧的藍牙遙控車———Car100。

第三十七頁，共82頁。藍牙技術

一、什么是藍牙技術二、藍牙的由來三、藍牙技術四、應用前景五、移動GIS－藍牙技術藍牙技術應用于移動GIS中，可以把GPS設備和激光測距儀、條形碼讀取機、移動電話等設備連接起來。?激光測距儀是野外測量定位的有力設備。藍牙的出現使室內外的工作融為一體。藍牙技術將是移動GIS未來發(fā)展的一個方向。第三十八頁，共82頁。4、電子地圖什么是電子地圖(在線地圖)？電子地圖就是利用成熟的網絡技術、通信技術、GIS技術，實現一種的地圖服務方式。第三十九頁，共82頁。為什么要使用電子地圖(在線地圖)？1、信息無限、可隨意添加。2、隨時更新。3、公路交通是現代城市交通的主體，與地圖有著天然的密切聯系。4、電子地圖為交通管理部門實行動態(tài)的、實時的交通管理與控制提供了極大的方便。

第四十頁，共82頁。5、將空間信息與屬性信息的處理完美地結合起來，以直觀的方式顯示所有移動目標、固定目標的位置和狀態(tài)，并直接在地圖上對受控目標進行管理。6、移動與互聯網的融合將帶來潛力無限的市場前景，手機、呼機、掌上電腦等各種手持終端設備都能夠承載INTERNET地圖。第四十一頁，共82頁。五、GIS最新應用趨勢第四十二頁，共82頁。五、GIS最新應用趨勢1、數字地球2、LBS3、3S集成第四十三頁，共82頁。數字地球的基本概念（DigitalEarth）數字地球是指以地球作為對象的、以地理坐標為依據，具有多分辨率、海量的和多種數據融合的，并可用多媒體和虛擬技術進行多維(立體的和動態(tài)的)表達的，具有空間化、數字化、網絡化、智能化和可視化特征的技術系統(tǒng)5.1數字地球第四十四頁，共82頁。數字地球的特點

“數字地球”的數據具有無邊無縫的分布式數據層結構，包括多源多比例尺多分辨率的、歷史和現時的、矢量和柵格格式的數據“數字地球”具有一種可以迅速充實的、聯網的地理數據庫，以及多種可以融合并顯示多源數據的機制“數字地球”以圖像、圖形、圖表、文本報告這幾種形式分別提供免費或收費的全球范圍的數據、信息、知識方面的服務“數字地球”中的數據和信息同時也按普通、限制、保密等不同保密等級組織起來的。不同的用戶對不同的數據和信息具有不同的使用權限用戶可以以多種方式從“數字地球”中獲取信息第四十五頁，共82頁。

數字地球的主要技術信息高速公路和計算機寬帶高速網高分辨率衛(wèi)星影像空間信息技術與空間數據基礎設施大容量數據存貯及元數據科學計算可視化和虛擬現實技術第四十六頁，共82頁。隨著“數字地球”和“數字城市”理論的提出和實踐，它們已成為當今世界的兩個熱點，“政府上網工程”、“城市數字化工程”將成為我國二十一世紀信息產業(yè)發(fā)展的切入點，是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的技術保障。除了橫向的區(qū)域級應用，縱向的“數字行業(yè)”建設也在全面展開。數字地球數字城市數字國土數字石油數字農業(yè)數字房產…5.1數字地球第四十七頁，共82頁?！簟皵底謬痢睂⒓筛骷墖凉芾怼⒌V產管理系統(tǒng)；◆“數字石油”將全面管理各級油田、輸油管線；◆“數字農業(yè)”將對農業(yè)(種植業(yè)、畜牧業(yè)、水產業(yè)、林業(yè)等)生產和管理的全過程進行數字化和可視化表達、設計、控制與管理，使農業(yè)按照人類需求的目標和方向發(fā)展；第四十八頁，共82頁?！簟皵底址慨a”將集成、利用各類信息資源，快速、準確、完整、便捷地提供房地產綜合信息服務，提高房地產業(yè)的決策能力和行政效率，推動產業(yè)優(yōu)化等等。第四十九頁，共82頁。數字公路第五十頁，共82頁。數字深圳第五十一頁，共82頁。第五十二頁，共82頁。第五十三頁，共82頁。作為移動增值服務新亮點的移動位置服務的LBS，為城市旅游、房產、休閑娛樂、百貨零售、電子商務等眾多商務領域開辟一個嶄新的窗口，同時還作為一個綜合平臺，可以集合門戶網站、分類信息、休閑娛樂、交友、購物、社區(qū)活動等信息功能服務。5.2移動位置服務（LBS）中地公司3G位置服務主界面城市e圖第五十四頁，共82頁。移動位置服務（LBS）他人位置定位結果地點方位定位結果第五十五頁，共82頁。突發(fā)事件應急處理GPS、資源、通訊衛(wèi)星第五十六頁，共82頁。中國聯通推出“GPSone”手機定位已達到5-10米第五十七頁，共82頁。第五十八頁，共82頁。第五十九頁，共82頁。城市網格化管理“城管通”手機是基于無線網絡，以手機為原型，為城市管理監(jiān)督員現場信息快速采集與傳送的專用通訊工具，具有電話、短信/彩信、拍照、表單、語音群呼、衛(wèi)星定位、錄音、錄像等功能，以支持各類事件發(fā)生時，各種多媒體信息的采集和及時傳送。第六十頁，共82頁。車輛導航系統(tǒng)是通過GPS車載終端中的GPS接收器通過接收并處理GPS星座信號定位車輛而得到車輛信息，包括車輛的動態(tài)坐標位置（經度、緯度和高度）、時間、狀態(tài)等，以電子地圖的形式，在顯示屏上顯示出車輛的行駛軌跡。當接近路口、立交橋、隧道等特殊路段時還可進行語音提示，協助司機在不熟悉的地域迅速到達目的地。車輛導航第六十一頁，共82頁。衛(wèi)星導航接收機導航儀地圖卡接收軌道參數輸出位置取地圖數據地圖投影第六十二頁，共82頁。第六十三頁，共82頁。5.33S集成GPS是空間實體快速、精密定位的現代化工具；GIS是空間信息集成、分析、處理的有力武器；RS是空間信息覆蓋面最大最迅速的采集手段，三者的結合簡稱3S集成。第六十四頁，共82頁。3S結合應用，三者相互作用形成了“一個大腦，兩只眼睛”的框架。RS和GPS向GIS提供或更新區(qū)域信息以及空間定位GIS進行相應的空間分析，綜合集成RS和GPS提供的海量數據RSGPSGIS幾何配準、輔助分類等提供或更新區(qū)域信息提供或更新空間定位定點查詢專題信息幾何校正、訓練區(qū)選擇及分類驗證等提供定位遙感信息查詢第六十五頁，共82頁。3S集成應用領域

車輛導航與監(jiān)控

海洋資源開發(fā)利用

精細農業(yè)

土地利用

全球變化

…第六十六頁，共82頁。3S集成移動測量（制圖）系統(tǒng)移動道路測量技術作為一種陸基遙感系統(tǒng)，它是在機動車上裝配GPS（全球定位系統(tǒng)）、CCD（成像系統(tǒng)）、INS/DR（慣性導航系統(tǒng)或航位推算系統(tǒng)）等傳感器和設備，在車輛高速行進之中，快速采集道路及兩旁地物的可量測實景影像序列（DMI），這些DMI具有地理參考，并根據各種應用需要進行各種要素特別是城市道路兩旁要素的任意任時的按需測量。

第六十七頁，共82頁。第六十八頁，共82頁。路面檢測與測量系統(tǒng)（RTM）第六十九頁，共82頁。第七十頁，共82頁。車載測量系統(tǒng)應用領域車輛導航公路及鐵路等道路網的測繪建筑物的測繪交通事故現場勘查與測量流動交通監(jiān)測車和移動作戰(zhàn)環(huán)境監(jiān)測智能