新疆农业科学院土壤肥料研究所 目   录 地理信息系统（GIS）简介 地理信息系统（GIS）空间分析      1、空间分析类型      2、叠加分析           耕地地力评价单元的确定      3、空间插值分析           土壤养分分区等专题图制作           耕地地力评价 地理信息系统（GIS）简介 地理信息系统（GIS）概念 地理信息系统（GIS）发展应用 地理信息系统（GIS）技术特点 地理信息系统（GIS）的数据 地理信息系统（GIS）概念 地理信息系统（Geographical Information System或Geo-Information System，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 地理信息系统（GIS）的发展应用 地理信息系统（GIS）的开拓期                ----（20世纪60年代） 地理信息系统（GIS）的巩固发展期                ---- （20世纪70年代） 地理信息系统（GIS）技术大发展时期                                      ---- （20世纪80年代） 地理信息系统（GIS）的应用普及时代                ---- （20世纪90年代） 地理信息系统（GIS）的发展应用 地理信息系统萌芽于20世纪60年代初，1972年，世界上第一个物理信息系统――加拿大地理信息系统（CGIS）全面投入运行。此后，地理信息系统在全球范围内获得了快速发展，在西方发达国家GIS应用已经渗透到社会经济生活的各个方面，目前已成功地应用到了资源管理、环境保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等众多领域。在我国随着经济建设的迅速发展，GIS在城市规划管理、环境保护、交通运输、防灾减灾、农业、林业等领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。  地理信息系统（GIS）技术特点 数据输入   数据输入是把现有资料按照统一的参考坐标系统、统一的编码、统一的标准和结构组织转换为计算机可处理的形式，输入到数据库中的过程。除了在地图上手扶跟踪数字化、图形扫描外，目前GIS的输入越来越多地借助非地图形式，RS（遥感技术）数据和GPS（全球定位系统）数据已成为GIS的重要数据来源。   地理信息系统（GIS）技术特点 数据处理   GIS对空间数据的处理主要包括数据编辑、数据综合、数据变换等，最终形成具有拓扑关系的空间数据库。GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据，如何有效地存储和管理这两类数据是GIS的基本问题。大多数GIS系统采用了分层技术，即根据地图的某些特征，把它们分成若干图层分别存储，把选定的图层叠加在一起就形成了一张满足某些特殊要求的专题地图。   地理信息系统（GIS）技术特点 空间分析和统计   空间分析和统计是GIS的一个独立研究领域，它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的关系，为用户提供一个解决各类专门问题的工具。这也是GIS得以广泛应用的重要原因之一。GIS的空间分析分为两大类：矢量数据空间分析和栅格数据空间分析。矢量数据空间分析包括：空间数据查询和属性数据分析，缓冲区分析，网络分析等。栅格数据空间分析包括：记录分析、叠加分析、统计分析等。  地理信息系统（GIS）技术特点 地图显示与输出   GIS可将空间地理信息以地图、报表、统计图表等形式显示在屏幕上，利用开窗缩放工具可以对所显示的地图中的任意点和范围进行无级开窗缩放，也可以按照某一比例尺显示，进行分析对比。还可按照用户需要设置制图符号和颜色，根据编辑好的空间数据分层选择，通过逐层叠加形成各种专题图，通过绘图机、打印机等输出。   地理信息系统（GIS）技术特点 二次开发和编程   大多数GIS系统都提供二次开发环境，包括提供专用语言的开发环境，用户可在自己编程环境中调用GIS的命令和函数。系统配有专门的控件，供用户的开发语言（C++，VB，VC++，Dephi，…）调用等等。用户可以很方便地编制自己的菜单和程序，生成可视化的用户界面，完成GIS的应用功能的开发。   地理信息系统（GIS）数据格式 空间数据——构成地图的基本数据          表格数据——为地图添加信息  影像数据——应用影像建立地图                       地理信息系统（GIS）数据格式 空间数据是由点、线、面构成，是GIS系统的核心。空间数据用来表达位置和地图要素的形状信息，如建筑物、街道和城市。   空间数据描述现实世界各种现象的三大基本特征：空间、时间和专题属性。  空间特征  空间特征：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称为几何特征或定位特征，一般以坐标数据表示。   人类对空间目标的定位一般不是通过记忆其空间坐标确定的，而是确定某一目标与其他更熟悉的目标间的空间位置关系进行定位的，而这种关系往往也就是拓扑关系。   由土壤图、土地利用现状图、农田基本保护图、地形图等图件进行数字化，同时建立属性编码，由此构成具有拓扑关系的图形库可作为空间数据库。 时间特征   时间特征：是指空间数据总是在某一特定时间或时间段内采集得到或计算产生的，因此，GIS数据是动态的空间数据，必须进行动态更新和维护。  如2005年4月在疏勒县巴仁乡1村1大队1小队采集土样一个。 专题特征  专题特征(属性)：指的是除了时间和空间特征以外的空间现象的其他特征。     如地形的坡度、坡向、土壤类型、有机质含量、某地的年降雨量、土地酸碱度、土地覆盖类型、人口密度、交通流量、空气污染程度等特征属性形成的数据库可构成属性数据库 空间数据库 行政界限图（1:50000） 土壤图（1:50000） 土地利用现状图（1:50000） 地形图（1:50000） 渠道图（1:50000） 灌溉分区图（1:50000） 耕层土壤有机质等值线图、全氮等值线图等（1:50000） 地貌类型分区图（1:50000） 基本农田保护图（1:50000） 其它图（1:50000）  数据标准  《县域耕地资源管理信息系统数据字典》采用《全国耕地地力调查与质量评价技术规范》和《全国测土配方施肥技术规范》为数据标准   《县域耕地资源管理信息系统数据字典》以层次结构组织，分别对空间数据、属性数据以及连接空间数据和属性数据的外部数据表给予系统编码，并对其数据项名称、英文名称、代码、释义、数据类型、量纲、数据长度、小数位、取值范围等属性进行了描述，为我国耕地资源管理工作提供了一个数据处理的规范，是全国数据汇总的必备条件。 《县域耕地资源管理信息系统数据字典》主要内容 表格数据是描述地图要素的数据，比如：一幅表现土壤类型的地图可能同时链接到这些土壤的养分状况信息。 影像数据有许多不同的来源，比如：卫星影像，航空影像，以及扫描数据——从纸质地图得到的数字格式。  1、空间分析类型 2、叠加分析           耕地地力评价单元的确定 3、空间插值分析          土壤养分分区专题图          耕地地力评价专题图  耕地资源管理单元图制作技术
测土配方施肥中GIS在制图及地力评价工作中的应用（定）.ppt