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物流信息技术
了解GIS与GPS
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GIS与GPS在S烟草物流企业中的应用
S烟草物流企业为了规范物流作业、提升企业形象、打造数字化物流“新生态”，开发设计了集GIS与GPS于一体的物流信息综合管理系统。
具体而言，该系统具有以下功能：
（1）配送线路优化。在客户下单后，该系统可以自动抽取订单数据，然后根据配送车辆的装载量、配送地点、道路交通状况等因素，自动优化配送线路，最终形成最佳配送线路，从而提高配送效率，降低配送成本。
（2）业务地图查询。企业可以通过该系统制作烟草配送业务地图，并在该地图上查询客户所在位置。
……（详见教材P178-180）
问题：
（1）什么是GIS？GIS具有哪些功能？
（2）什么是GPS？GPS具有哪些功能？
（3）上述案例体现了GIS与GPS的哪些功能？
任务导入
一、GIS
又称地学信息系统，是指在计算机软件、硬件和网络的支持下，采集、输入、存储、查询、处理、分析、输出、更新、维护和应用地理空间数据，以及在不同用户、不同系统、不同地点之间传输地理空间数据的计算机信息系统。
一、GIS
（一）GIS的功能
1．查询与分析功能
是GIS的核心功能，也是GIS区别于其他信息系统的本质特征。GIS不仅具有静态的查询功能（如通过属性查询空间位置），还具有动态的分析功能（如地形分析、空间叠加分析）。
空间叠加分析是指在同一空间参考系统下，通过对两个数据进行一系列集合运算后产生新数据的过程。例如，用户想要了解某一时期土地利用状况的变化，就可以利用GIS对不同时间段的土地数据进行叠加分析，以获得该时期内土地利用状况的变化图。
一、GIS
（一）GIS的功能
2．可视化功能
GIS能够揭示数据中所隐含的信息，并将这些信息以图像或图形的形式显示出来，使用户能够快速、直观、全面地了解这些信息。
3．辅助决策功能
GIS可用于辅助完成一些任务，如为城市规划、新房选址等提供信息支持。利用GIS，企业可以轻松获取相关信息，从而不必在整理和分析数据上浪费时间和精力。
一、GIS
（二）GIS的构成
GIS由硬件系统、软件系统、地理空间数据库和操作与管理人员组成。其中，硬件系统和软件系统是GIS的核心，地理空间数据库主要用于存储、查询和管理地理空间数据，而操作与管理人员则决定了GIS的工作方式和信息表示方式。
一、GIS
（三）GIS在物流领域的应用
辅助物流中心选址。物流中心选址受到人口分布状况、交通运输条件、自然环境（如地形）等因素的影响。企业通常利用GIS采集与分析与这些影响因素相关的地理空间数据，从而为物流中心选址提供决策支持。
设计运输线路。企业可以利用GIS合理设计运输线路，解决在“一个起点、多个终点”的情况下如何降低物流成本，并保证服务质量的问题。
监控道路交通状况。企业可以利用GIS有效结合交通流量数据、气象数据等各种数据，动态监控道路交通状况。
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淄博市危化品装卸运输监管可视化展示系统
北京中安科创科技发展有限公司应用GIS为淄博市开发了危化品装卸运输监管可视化展示系统。
该系统主要包括以下四大模块：
（1）危化一张图。该系统将淄博市的危化企业、运输企业、运输车辆、物联网设备、装卸区域、车位等元素融合于一张图中。企业可在操作面板上快速定位某一元素，并查看其详情。
（2）精准监控。通过该系统，企业可精准锁定运输车辆的地理位置，并实时查看人、车、货的相关情况。
（3）综合预警。通过该系统，企业可将车牌识别结果、视频分析结果、驾驶员资质认证信息等与地理空间数据结合，从而实时掌握预警信号发出的位置。
（4）危化应急。通过该系统，企业可测算突发事件的影响范围，查询事件发生地周边的应急资源，从而为制订应急方案提供信息支持。
同步案例
二、GPS
是指利用卫星星座、地面监控系统和信号接收机对被监控对象进行动态定位的计算机信息系统。由于能实时获取监控对象的动态空间信息，GPS被广泛应用于船舶导航、飞机导航、车辆导航、地面与空中交通管制、地面灾害监测等领域。
二、GPS
（一）GPS的特点
（3）全球、全天候作业
GPS卫星的数量众多且分布均匀，地球上的任何地方都可以被定位到。同时，GPS可24小时运行，且不受天气（如起雾、刮风、下雪、下雨等）的影响。
（1）定位精度高
GPS能为用户提供高精度的三维位置、三维速度和精确的时间信息。
（4）应用广泛
GPS是军民两用系统，其应用范围极其广泛。在军事方面，GPS可应用于陆、海、空等领域；在民用方面，GPS不仅可应用于测量、导航等领域，还可应用于运输工具的定位、跟踪调度和陆地救援等领域。
（2）定位时间极短
GPS所需的定位时间极短，最长时间仅为30秒，接近实时定位。
二、GPS
（二）GPS的功能
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利用GPS和电子地图，调度员在任何时刻都能在电子地图上直观地看到运输工具所在的地理位置和运行状态，从而实现对运输工具和货物的实时跟踪与监控。
无论何时何地，调度中心和驾驶员都可以利用GPS进行通信，以便调度中心随时调度车辆、安排装运时间、获知意外情况等。
实时监控功能
通信功能
动态调度功能
调度员根据电子地图上显示的运输工具的运行状态，可以制订该运输工具的下一次运输计划并提前下达运输任务，以减少运输工具的等待时间。此外，调度员还可以利用GPS进行运能管理，将运输工具的运能信息、运行状况等提供给调度中心，以便其做决策。
二、GPS
（三）GPS的构成
二、GPS
（三）GPS的构成
1．空间部分——卫星星座
2．地面控制部分
—地面监控系统
GPS卫星星座的基本卫星颗数为24颗，均匀分布在6个轨道平面内。这种分布使得人们在任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，从而确保GPS能够在任何地方、任何时间提供全球定位服务。
GPS的地面控制部分主要指地面监控系统，由1个主控站、3个注入站和5个监控站组成。
3．用户设备部分
—GPS信号接收机
是一种特制的无线电接收机，用于接收GPS卫星发射的信号，以完成定位活动。
北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统（以下简称“北斗系统”）是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设的全球卫星导航系统。它与美国的GPS、欧洲的伽利略系统、俄罗斯的格洛纳斯系统，并称全球四大卫星导航系统。
北斗系统由空间段、地面控制段和用户段3个部分构成，可为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位服务、导航服务和授时（用无线电信号报告最精确的时间）服务，其定位精度优于10 m，测速精度优于0.2 m/s，授时精度优于20 ns。
北斗系统自提供服务以来，已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到了广泛应用，并产生了显著的经济效益和社会效益。未来，我国将依托北斗系统，建设更加智能的国家综合定位导航授时体系，为智能化、无人化发展提供重要支撑。
二、GPS
（四）GPS在物流领域的应用
GPS在物流领域的应用主要体现在运输活动中。
1．发货人
2．承运人
3．收货人
通过GPS，承运人可以对运输工具进行动态监控与管理，从而合理调度运输工具，减少资源浪费。
收货人通过共享的GPS信息，可以在网络平台上实时查看运输工具的地理位置和运行情况，掌握货物的运输情况和大概的到达时间，并以此来提前安排车辆的停放、货物的接收等工作。
发货人通过共享的GPS信息，在货物发出后，可随时在网络平台（如GPS监控系统）上查询运输工具所处的地理位置和运行状况，从而实时掌握货物的运输情况。
GPS在物流领域还有哪些应用？请举例说明。
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