GIS基礎(chǔ)培訓 基礎(chǔ)知識教程

1、方正國際軟件有限公司,Founder International Co.,Ltd,方正信息產(chǎn)業(yè)集信息技術(shù)之大成，提供,IT,服務(wù)、軟件,硬件和數(shù)據(jù)運營在內(nèi)的綜合解決方案,Founder Information Industry is a leader in the,information technology, providing comprehensive,solutions, including IT services, software, hardware,and data operation,GIS,基礎(chǔ)知識培訓,Page2,目,錄,GIS,基本概念,GIS,坐標系統(tǒng)與地圖投影,空間數(shù)

2、據(jù)結(jié)構(gòu),空間數(shù)據(jù)變換,GIS,空間數(shù)據(jù)庫,GIS,空間分析,GIS,常用術(shù)語,總結(jié),Page3,GIS,基本概念,GIS,的定義,地理信息系統(tǒng),Geographic Information System,即,GIS,地理,信息系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法五部分組成。硬件和軟件為,地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供環(huán)境；數(shù)據(jù)是,GIS,的重要內(nèi)容；方法為,GIS,建設(shè)提,供解決方案；人員是系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵和能動性因素，直接影響和協(xié)調(diào),其它幾個組成部分,GIS,是以測繪測量為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲存和使用的數(shù)據(jù)源，以,計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術(shù)。這是,GIS,的本質(zhì)，也是核,心,從,應,用的

3、角度看,GIS,是由,軟,件、硬件、數(shù)據(jù)、用,戶,和方法,組,成,用,戶,軟,件,硬件,地理,空,間,數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),系,統(tǒng),靈魂和生命，比例尺、數(shù)據(jù),現(xiàn)勢,性、數(shù)據(jù)精度,數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)采集和,維護,硬件,各種,設(shè)備,計,算機和網(wǎng),絡(luò)設(shè)備,存,儲設(shè)備,數(shù)據(jù),輸,入,顯,示和,輸,出的外,圍設(shè)備,等,軟,件,操作系,統(tǒng)軟,件,數(shù)據(jù),庫,管理,軟,件,系,統(tǒng),開,發(fā)軟,件,GIS,軟,件等,用,戶,GIS,服,務(wù),的,對,象，分,為,一般用,戶,和從事建立,維護,管理和更新的高,級,用,戶,GIS,的組成,GIS,基本概念,返回,GIS,功能,數(shù)據(jù)采集與編輯功能，屬性數(shù)據(jù)編輯與分析，制圖功能，空間數(shù)據(jù)

4、庫管,理功能，空間分析功能，拓撲空間查詢，緩沖區(qū)分析，疊置分析，空間,集合分析，數(shù)字高程模型的建立,GIS,基本概念,返回,GIS,應用領(lǐng)域,資源管理、資源配置、城市規(guī)劃和管理、土地信息系統(tǒng)和地籍管理、生,態(tài)、環(huán)境管理與模擬、應急響應、地學研究與應用、商業(yè)與市場、基礎(chǔ),設(shè)施管理、選址分析、網(wǎng)絡(luò)分析、可視化應用、分布式地理信息應用,GIS,基本概念,返回,GIS,坐標系統(tǒng)的定義,GIS,處理的是空間信息，而所有對空間信息的量算都是基于某個坐標系統(tǒng),的，因此,GIS,中坐標系統(tǒng)的定義是,GIS,系統(tǒng)的基礎(chǔ)，正確理解,GIS,中的坐標,系統(tǒng)就變得尤為重要,坐標系統(tǒng)的定義由基準面和地圖投影兩種參數(shù)來確

5、定，而基準面的確定則,由特定橢球體及其對應的轉(zhuǎn)換參數(shù)確定,我國常用的三種基準面為北京,54,基準面、西安,80,基準面,WGS84,基準面,這三種基準面確定了三種大地坐標系。在,GPS,全球定位所得結(jié)果都采用,的是,WGS84,坐標系,Page7,GIS,坐標系統(tǒng)與地圖投影,GIS,坐標系統(tǒng)的種類,Plannar Coordinate System,平面坐標系統(tǒng)，或者,Custom,用戶自定義坐,標系統(tǒng),Geographic Coordinate System,地理坐標系統(tǒng),Projection Coordinate System,投影坐標系統(tǒng),三種坐標系統(tǒng)的關(guān)系,三種,GIS,坐標系統(tǒng)并不是

6、完全獨立的，各自都有各自的應用特點。如平面,坐標系統(tǒng)常常在小范圍內(nèi)不需要投影或坐標變換的情況下使用，在,Arcgis,中，默認打開數(shù)據(jù)不知道坐標系統(tǒng)信息的情況下都當作,Custom CS,處理,也就是平面坐標系統(tǒng)。而地理坐標系統(tǒng)和投影坐標系統(tǒng)又是相互聯(lián)系的,地理坐標系統(tǒng)是投影坐標系統(tǒng)的基礎(chǔ)之一,Page8,GIS,坐標系統(tǒng)與地圖投影,GIS,中地圖投影的定義,GIS,中地圖投影是為解決由不可展的橢球面描繪到平面上的矛盾，用幾何,透視方法或數(shù)學分析的方法，將地球上的點和線投影到可展的曲面,平面,園柱面或圓錐面,上，將此可展曲面展成平面，建立該平面上的點、線,和地球橢球面上的點、線的對應關(guān)系,常用

7、地圖投影,高斯,克呂格投影,Gauss-Kruger Projection,墨卡托投影,Mercator Projection,UTM,投影,Universal Transverse Mercator Projection,，即通用橫軸墨,卡托投影,Page9,GIS,坐標系統(tǒng)與地圖投影,高斯,克呂格投影,Gauss-Kruger Projection,高斯,克呂格投影：是一種“等角橫切圓柱投影,高斯,克呂格投影分帶：六度帶和三度帶,高斯,克呂格投影坐標：以中央經(jīng)線投影為縱軸,x,赤道投影為橫軸,y,兩,軸交點即為各帶的坐標原點?？v坐標以赤道為零起算，赤道以北為正，以,南為負。我國位于北半球，

8、縱坐標均為正值。橫坐標如以中央經(jīng)線為零起,算，中央經(jīng)線以東為正，以西為負，橫坐標出現(xiàn)負值，使用不便，故規(guī)定,將坐標縱軸西移,500,公里當作起始軸，凡是帶內(nèi)的橫坐標值均加,500,公里,由于高斯,克呂格投影每一個投影帶的坐標都是對本帶坐標原點的相對,值，所以各帶的坐標完全相同，為了區(qū)別某一坐標系統(tǒng)屬于哪一帶，在橫,軸坐標前加上帶號，如,4231898m,21655933m,其中,21,即為帶號,Page10,GIS,坐標系統(tǒng)與地圖投影,返回,墨卡托投影,Mercator projection,墨卡托投影，是正軸等角圓柱投影。由荷蘭地圖學家墨卡托,G.Mercator,于,1569,年創(chuàng)擬。假想

9、一個與地軸方向一致的圓柱切或割于地球，按等角,條件，將經(jīng)緯網(wǎng)投影到圓柱面上，將圓柱面展為平面后，即得本投影。墨,卡托投影在切圓柱投影與割圓柱投影中，最早也是最常用的是切圓柱投影,Page11,GIS,坐標系統(tǒng)與地圖投影,返回,Page12,空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通過記錄空間,對象的坐標及其空間關(guān)系來表達,地理實體的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),A,點實體：記錄點坐標和屬性,代碼,B,線實體：記錄兩個或一系列,采樣點的坐標，并加屬性代碼,C,面實體：記錄邊界上一系列,采樣點的坐標，由于多邊形封閉,邊界為閉合環(huán)，加面域?qū)傩源?碼,Page13,空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是指將地

10、表區(qū),域劃分為大小均勻緊密相鄰的網(wǎng),格陣列，每個網(wǎng)格作為一個象元,或象素由行、列定義，并包含一,個代碼表示該象素的屬性類型或,量值,A,點實體：由單個像元來表達,B,線實體：由在一定方向上連,接成串的相鄰像元的集合來表達,C,面實體：由聚集在一起的相,鄰像元的集合來表達,矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較,Page14,空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),返回,空間數(shù)據(jù)變換,空間數(shù)據(jù)的坐標變換,幾何校正,投影轉(zhuǎn)換,Page15,空間數(shù)據(jù)變換,空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,由矢量向柵格轉(zhuǎn)換,由柵格向矢量轉(zhuǎn)換,Page16,返回,GIS,空間數(shù)據(jù)庫,空間數(shù)據(jù)庫的概念,以特定的信息結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型表達、存儲和管理從地理空間中獲取的某類,

11、空間信息，以滿足不同用戶對空間信息需求的數(shù)據(jù)庫,常用的空間數(shù)據(jù)庫類型,ArcSDE,空間數(shù)據(jù)庫,Oracle Spatial,空間數(shù)據(jù)庫,Super Map,空間數(shù)據(jù)庫,GeoBean,空間數(shù)據(jù)庫,管理空間數(shù)據(jù)庫的軟件,EzSpatial,空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),Page17,返回,空間疊置分析,如何,為,一公,園,選擇,合理,位置,依山傍水,交通方便,較,安,靜,要,求,方案,2,條件,2,方案,1,條件,1,處,理、分析,空,間,分,析,算法,現(xiàn)實,世界,獲,取,水系信息,地形信息,道路信息,植被信息,等,空,間,數(shù)據(jù),庫,存,儲,GIS,空間分析,應用例子：選址問題,緩沖區(qū)分析,應用例子：分

12、析輻射范圍或影響度,Page19,GIS,空間分析,網(wǎng)絡(luò)分析,應用例子：求最短路徑。如,EzRouter,路徑規(guī)劃系統(tǒng),Page20,GIS,空間分析,返回,GIS,常用術(shù)語,3S,技術(shù),3S,技術(shù)是地理信息系統(tǒng),Geography informationsystems,GIS,遙感技,術(shù),Remote sensing,RS,和全球定位系統(tǒng),Global positioning systems,GPS,的統(tǒng)稱,全球四大衛(wèi)星定位系統(tǒng),中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與美國的,GPS,俄羅斯的,Glonass,格洛納斯,歐,洲的,Galileo,伽利略,并稱為全球四大衛(wèi)星定位系統(tǒng),空間參考系統(tǒng),采用特定參考橢

13、球、大地基準面和投影類型的空間定位框架體系,地圖坐標系是由大地基準面和地圖投影確定的,Page21,WGS,一,84,坐標系,World Geodetic System,一種國際上采用的地心坐標系。屬于地心坐標系，它是,美國國防局為進行,GPS,導航定位于,1984,年建立的地心坐標系,1985,年投入使用,幾何意義：坐標原點為地球質(zhì)心，其地心空間直角坐標系的之軸指向,BIH,國際時,間,1984.0,定義的協(xié)議地球極,CTP,方向，調(diào)軸指向,BIH 1984,0,的零子午面和,CTP,赤道的交點,Y,軸與,Z,軸,X,軸垂直構(gòu)成右手坐標系，稱為,1984,年世界大地,坐標系統(tǒng),元數(shù)據(jù),關(guān)于數(shù)

14、據(jù)的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的全面描述,其目的是促進數(shù)據(jù)集的高效利用和充,分共享,數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)字典是描述數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)屬性與組成的數(shù)據(jù)集合，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理的,有力工具,Page22,GIS,常用術(shù)語,矢量數(shù)據(jù),通過記錄坐標的方式來表示點、線、面等地理實體分布的一種數(shù)據(jù)組織方,式,柵格數(shù)據(jù),將空間分割成各個規(guī)則的網(wǎng)格單元，然后在各個網(wǎng)格單元內(nèi)賦予空間對象,相應的屬性值,影像地圖,是一種帶有地面遙感影像的地圖，是以航空和航天遙感影像為基礎(chǔ)，經(jīng)幾,何糾正，配合以線劃和少量注記，將制圖對象綜合表示在圖面上的地圖,影像分辨率,構(gòu)成一個數(shù)字衛(wèi)星影像圖像的最小正方形面積單位,像素,的邊長大小,Page23

15、,GIS,常用術(shù)語,GIS,常用術(shù)語,5D,數(shù)字高程模型,DEM,Digital Elevation Model,數(shù)字線劃地圖,DLG,Digital Line Graphic,數(shù)字柵格地圖,DRG,Digital Raster Graphic,數(shù)字正射影像圖,DOM,Digital Orthophoto Map,可量測實景影像,DMI,Digital Measurable Image,DEM,定義在,X,Y,域離散點，以高程表達地面起伏形態(tài)的數(shù)字集合,DLG,數(shù)字線劃地圖是現(xiàn)有地形圖基礎(chǔ)上的矢量數(shù)據(jù)集，并且還保存有要素間的,空間關(guān)系相關(guān)屬性信息，主要用于各種地理信息系統(tǒng),Page24,DRG

16、,數(shù)字柵格地圖是模擬紙質(zhì)地圖的數(shù)字化產(chǎn)品，經(jīng)過掃描、糾正、圖像處理,與數(shù)據(jù)壓縮，形成在內(nèi)容、幾何精度和色彩上與地圖完全一致的計算機柵,格文件,DOM,用數(shù)字形式儲存的正射影像圖。它是經(jīng)過像元糾正、影像鑲嵌等一系列處,理后形成的影像平面圖，帶有坐標格網(wǎng)和圖廓整飾，其上可疊加線畫要素,文字注記等,DMI,指在一體化集成融合管理的時空序列上，具有像片絕對方位元素的航空,航天、地面立體影像的統(tǒng)稱,Page25,GIS,常用術(shù)語,拓撲關(guān)系,拓撲關(guān)系：指圖形保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。包括拓,撲鄰接、拓撲關(guān)聯(lián)、拓撲包含,GIS,數(shù)據(jù)質(zhì)量,GIS,的數(shù)據(jù)質(zhì)量，是指,GIS,中空間數(shù)據(jù),幾何數(shù)據(jù)

17、和屬性數(shù)據(jù),的可靠性，通,常用空間數(shù)據(jù)的誤差來度量,誤差是指數(shù)據(jù)與真值的偏離,TIN,利用區(qū)域有限個點集將區(qū)域劃分為互不交叉、互不重疊且相連的三角面網(wǎng),絡(luò)來模擬地形表面的數(shù)據(jù)模型,Page26,GIS,常用術(shù)語,總結(jié),GIS,是對地理環(huán)境有關(guān)問題進行分析和研究的一門學科，它將地理,環(huán)境的各種要素，包括它們的空間位置形狀及分布特征和與之有,關(guān)的社會、經(jīng)濟等專題信息以及這些信息之間的聯(lián)系等進行獲取,組織、存儲、檢索、分析，并在管理、規(guī)劃與決策中應用,目前,GIS,在科學界、技術(shù)界和商業(yè)界，在社會、經(jīng)濟和管理部,門全面發(fā)展和推廣應用,Page27,返回,公司產(chǎn)品,Page28,公安行業(yè)產(chǎn)品,Page

18、29,標,準,體,系,警用地理信,息數(shù)據(jù)庫,標準地址數(shù),據(jù)庫,業(yè)務(wù)地理關(guān),聯(lián)數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù),庫,基,礎(chǔ),GIS,軟,件,中,間,件,信息通信網(wǎng),絡(luò),數(shù)據(jù)服,務(wù),器,平臺服,務(wù),器,地,圖,服,務(wù),器,圖,形工作站,數(shù)據(jù)采,集更新,維護,工,具集,跨平臺地,圖,服,務(wù),集,業(yè)務(wù),集成服,務(wù),集,警用基,礎(chǔ)應,用,功能服,務(wù),集,基,礎(chǔ),功能模板,界面流程,業(yè)務(wù),定制服,務(wù),集,平臺運,行,維護,管理工,具集,業(yè)務(wù)應,用分析,工具集,運,行,管,理,保,障,體,系,共享服,務(wù),集,服,務(wù),運,行,環(huán),境,服,務(wù),層,業(yè)務(wù)應,用模板,數(shù),據(jù),層,門戶,安,全,保,障,體,系,應,用,層,工,具,集,業(yè),務(wù),層,人,