第1章 3S技術(shù)基本概念及基礎(chǔ)

1、3S技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)與應(yīng)用理學(xué)院地理系理學(xué)院地理系馮恒棟馮恒棟1.1 地球信息科學(xué)地球信息科學(xué)1.2 3S技術(shù)概念技術(shù)概念1.3 3S技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展1.4 數(shù)字地球概述數(shù)字地球概述1.1 地球信息科學(xué)地球信息科學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)地球信息科學(xué)地球信息科學(xué)地理信息科學(xué)地理信息科學(xué)1.1.1 地球系統(tǒng)科學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué) 地球系統(tǒng)科學(xué)是一門(mén)新的綜合性學(xué)科，地球系統(tǒng)科學(xué)是一門(mén)新的綜合性學(xué)科，它是將構(gòu)成地球整體的它是將構(gòu)成地球整體的大氣圈、水圈、巖石圈大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈和生物圈等作為一個(gè)相互作用的系統(tǒng)，研究它等作為一個(gè)相互作用的系統(tǒng)，研究它們之間物理的、化學(xué)的和生物的過(guò)程，并與

2、人們之間物理的、化學(xué)的和生物的過(guò)程，并與人類(lèi)生活和生產(chǎn)活動(dòng)結(jié)合起來(lái)，借以了解現(xiàn)在和類(lèi)生活和生產(chǎn)活動(dòng)結(jié)合起來(lái)，借以了解現(xiàn)在和過(guò)去，預(yù)測(cè)未來(lái)（黃秉維，過(guò)去，預(yù)測(cè)未來(lái)（黃秉維，1996）。）。1.1.1 地球系統(tǒng)科學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué) 人類(lèi)面臨的全球性、綜合性問(wèn)題：人類(lèi)面臨的全球性、綜合性問(wèn)題：氣候變暖、沙漠化、人口增加氣候變暖、沙漠化、人口增加等等 解決解決 需要對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)并對(duì)數(shù)據(jù)需要對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)并對(duì)數(shù)據(jù) 進(jìn)行綜合分析進(jìn)行綜合分析3S技術(shù)是有力的工具技術(shù)是有力的工具1.1.2 地球信息科學(xué)地球信息科學(xué) 地球信息科學(xué)（地球信息科學(xué)（Geoinformatics或或Geomatics），是地球系統(tǒng)科學(xué)的組

3、成部分，），是地球系統(tǒng)科學(xué)的組成部分，是研究是研究地球表層信息流地球表層信息流的科學(xué)，也是研究地的科學(xué)，也是研究地球表層資源與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)綜合信息流球表層資源與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)綜合信息流的科學(xué)。的科學(xué)。 就技術(shù)特征而言，地球信息科學(xué)是由就技術(shù)特征而言，地球信息科學(xué)是由遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、現(xiàn)代遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、現(xiàn)代通訊技術(shù)及其相關(guān)空間信息科學(xué)集成的一大通訊技術(shù)及其相關(guān)空間信息科學(xué)集成的一大系統(tǒng)科學(xué)，是采集、量測(cè)、分析、存儲(chǔ)、管系統(tǒng)科學(xué)，是采集、量測(cè)、分析、存儲(chǔ)、管理、顯示、傳播和應(yīng)用與地球和空間分布有理、顯示、傳播和應(yīng)用與地球和空間分布有關(guān)數(shù)據(jù)的一門(mén)綜合的信息科

4、學(xué)和技術(shù)。關(guān)數(shù)據(jù)的一門(mén)綜合的信息科學(xué)和技術(shù)。1.1.2 地球信息科學(xué)地球信息科學(xué) 地球信息科學(xué)是在信息時(shí)代的召喚下，經(jīng)過(guò)地球信息科學(xué)是在信息時(shí)代的召喚下，經(jīng)過(guò)許多學(xué)科的交叉、滲透和融合以及現(xiàn)代技術(shù)的高許多學(xué)科的交叉、滲透和融合以及現(xiàn)代技術(shù)的高度集成而形成的，具有堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)和技術(shù)基度集成而形成的，具有堅(jiān)實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)以及鮮明的時(shí)代背景。礎(chǔ)以及鮮明的時(shí)代背景。 地球信息科學(xué)是地球科學(xué)的分支學(xué)科，脫胎地球信息科學(xué)是地球科學(xué)的分支學(xué)科，脫胎于地圖學(xué)，形成與眾多學(xué)科的交叉領(lǐng)域。于地圖學(xué)，形成與眾多學(xué)科的交叉領(lǐng)域。1.1.2 地球信息科學(xué)地球信息科學(xué) 地圖學(xué)地圖學(xué)地球科學(xué)地球科學(xué)信息科學(xué)信息科

5、學(xué)系統(tǒng)科學(xué)系統(tǒng)科學(xué)地球地球信息信息科學(xué)科學(xué)1.1.3 地理信息科學(xué)地理信息科學(xué) 地理信息科學(xué)是關(guān)于地理信息本質(zhì)特征與運(yùn)動(dòng)地理信息科學(xué)是關(guān)于地理信息本質(zhì)特征與運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門(mén)學(xué)科，其研究對(duì)象是地理信息，是地球規(guī)律的一門(mén)學(xué)科，其研究對(duì)象是地理信息，是地球信息科學(xué)的重要組成部分。信息科學(xué)的重要組成部分。 地理信息是關(guān)于自然、人文現(xiàn)象的空間分布地理信息是關(guān)于自然、人文現(xiàn)象的空間分布與組合的信息，它表征地理環(huán)境的數(shù)量、質(zhì)量、分與組合的信息，它表征地理環(huán)境的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、內(nèi)在聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。布特征、內(nèi)在聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。地理信息科學(xué)，是測(cè)繪學(xué)、攝影測(cè)量與遙感地理信息科學(xué)，是測(cè)繪學(xué)、攝影測(cè)量與遙感學(xué)、地

6、圖學(xué)、地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、衛(wèi)星定位學(xué)、地圖學(xué)、地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、衛(wèi)星定位技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代通訊技術(shù)等的有機(jī)集技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代通訊技術(shù)等的有機(jī)集成，即多種學(xué)科的綜合。是用各種現(xiàn)代化方法采成，即多種學(xué)科的綜合。是用各種現(xiàn)代化方法采集、量測(cè)、分析、存儲(chǔ)、管理、顯示、傳播、和集、量測(cè)、分析、存儲(chǔ)、管理、顯示、傳播、和應(yīng)用與地理和空間分布有關(guān)數(shù)據(jù)的一門(mén)綜合的計(jì)應(yīng)用與地理和空間分布有關(guān)數(shù)據(jù)的一門(mén)綜合的計(jì)算機(jī)信息科學(xué)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)實(shí)體。算機(jī)信息科學(xué)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)實(shí)體。1.1.3 地理信息科學(xué)地理信息科學(xué)特點(diǎn)：動(dòng)態(tài)性、系統(tǒng)化、實(shí)時(shí)性、空間特征、信息科學(xué)特點(diǎn)：動(dòng)態(tài)性、系統(tǒng)化、實(shí)時(shí)性、空間特征、信

7、息科學(xué)1.1.3 地理信息科學(xué)地理信息科學(xué) 1.1 地球信息科學(xué)地球信息科學(xué)1.2 3S技術(shù)概念技術(shù)概念1.3 3S技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展1.4 數(shù)字地球概述數(shù)字地球概述1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論遙感遙感地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感（遙感（Remote Sensing） 遙感技術(shù)是遙感技術(shù)是20世紀(jì)世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的年代發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興的綜合性探測(cè)技術(shù)，它與空間科學(xué)、一門(mén)新興的綜合性探測(cè)技術(shù)，它與空間科學(xué)、近代物理、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)，是近近代物理、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)，是近代科學(xué)技術(shù)最新成就的綜合成果。代科學(xué)

8、技術(shù)最新成就的綜合成果。1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感遙感 （Remote Sensing） 1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感遙感（Remote Sensing） 1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感遙感（Remote Sensing） 1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感（遙感（Remote Sensing）一、遙感的概念一、遙感的概念 從不同高度的遙感平臺(tái)上，通過(guò)從不同高度的遙感平臺(tái)上，通過(guò)探測(cè)儀器接收來(lái)自目標(biāo)物體反射和發(fā)探測(cè)儀器接收來(lái)自目標(biāo)物體反射和發(fā)射的電磁波信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理分析來(lái)射的電磁波信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理分析來(lái)識(shí)別目標(biāo)物體和現(xiàn)象的技術(shù)。識(shí)別目

9、標(biāo)物體和現(xiàn)象的技術(shù)。在探測(cè)中使用的運(yùn)載工具稱(chēng)為在探測(cè)中使用的運(yùn)載工具稱(chēng)為遙感平臺(tái)遙感平臺(tái)，如飛機(jī)、衛(wèi)星如飛機(jī)、衛(wèi)星獲取目標(biāo)物體信息的探測(cè)儀器稱(chēng)為獲取目標(biāo)物體信息的探測(cè)儀器稱(chēng)為傳感器傳感器，如相機(jī)、攝影機(jī)如相機(jī)、攝影機(jī) 1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感（遙感（Remote Sensing）二、遙感系統(tǒng)的組成二、遙感系統(tǒng)的組成遙感平臺(tái)與傳感器遙感平臺(tái)與傳感器遙感信息傳輸遙感信息傳輸遙感信息處理遙感信息處理圖像數(shù)據(jù)分析與專(zhuān)題應(yīng)用圖像數(shù)據(jù)分析與專(zhuān)題應(yīng)用1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感（遙感（Remote Sensing）三、遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)三、遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)1.2 3S技術(shù)概論技

10、術(shù)概論1.2.1 遙感（遙感（Remote Sensing）三、遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)三、遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)5/7/2022美國(guó)美國(guó)Oakland 縣動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)縣動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)1963197219791983198719952015年年6月月5日日 天津?yàn)I海新區(qū)天津?yàn)I海新區(qū)高分二號(hào)衛(wèi)星假彩色融合影像高分二號(hào)衛(wèi)星假彩色融合影像2015年年8月月17日日 天津?yàn)I海新區(qū)天津?yàn)I海新區(qū)高分二號(hào)衛(wèi)星假彩色融合影像高分二號(hào)衛(wèi)星假彩色融合影像雅魯藏布大峽谷1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感（遙感（Remote Sensing）四、遙感的分類(lèi)四、遙感的分類(lèi)1、按平臺(tái)分、按平臺(tái)分 地面遙感、航空遙感、航天遙感地面遙感、航空

11、遙感、航天遙感2、按傳感器分、按傳感器分 被動(dòng)式、主動(dòng)式被動(dòng)式、主動(dòng)式3、按應(yīng)用領(lǐng)域分、按應(yīng)用領(lǐng)域分 農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、水利、海洋、氣象、環(huán)境、軍事農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、水利、海洋、氣象、環(huán)境、軍事1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感（遙感（Remote Sensing）五、遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域五、遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域1.農(nóng)業(yè)方面農(nóng)業(yè)方面用于土地調(diào)查、土壤調(diào)查、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)、預(yù)用于土地調(diào)查、土壤調(diào)查、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)、預(yù)報(bào)作物病蟲(chóng)害、研究與農(nóng)業(yè)有關(guān)的局部氣候和區(qū)域氣候、收?qǐng)?bào)作物病蟲(chóng)害、研究與農(nóng)業(yè)有關(guān)的局部氣候和區(qū)域氣候、收集農(nóng)田灌溉情況、開(kāi)發(fā)草原牧場(chǎng)等集農(nóng)田灌溉情況、開(kāi)發(fā)草原牧場(chǎng)等2.林業(yè)方面林業(yè)

12、方面勘測(cè)森林資源、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、發(fā)現(xiàn)病蟲(chóng)害、編制植被勘測(cè)森林資源、監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、發(fā)現(xiàn)病蟲(chóng)害、編制植被圖等圖等3.氣象方面氣象方面收集大氣層溫度、濕度、云層分布等資料以提高氣象預(yù)收集大氣層溫度、濕度、云層分布等資料以提高氣象預(yù)報(bào)，尤其是臺(tái)風(fēng)、寒潮等災(zāi)害性天氣的準(zhǔn)確性報(bào)，尤其是臺(tái)風(fēng)、寒潮等災(zāi)害性天氣的準(zhǔn)確性1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.1 遙感（遙感（Remote Sensing）五、遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域五、遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域4.地質(zhì)方面地質(zhì)方面研究大的地質(zhì)單元和區(qū)域型結(jié)構(gòu)，繪制地質(zhì)地貌圖，尋研究大的地質(zhì)單元和區(qū)域型結(jié)構(gòu)，繪制地質(zhì)地貌圖，尋找礦區(qū)（如煤田、石油和天然氣勘探），地?zé)?、火山探測(cè)，找礦區(qū)

13、（如煤田、石油和天然氣勘探），地?zé)?、火山探測(cè)，沙漠、冰川研究等沙漠、冰川研究等5.海洋方面海洋方面調(diào)查洋流界線(xiàn)、海洋生物、海洋表面水溫、海洋與淺海調(diào)查洋流界線(xiàn)、海洋生物、海洋表面水溫、海洋與淺海地層及沉積侵蝕等地層及沉積侵蝕等6.監(jiān)測(cè)環(huán)境污染方面監(jiān)測(cè)環(huán)境污染方面監(jiān)測(cè)大氣污染、土地污染、海洋污染、河流污染等監(jiān)測(cè)大氣污染、土地污染、海洋污染、河流污染等7.其他方面其他方面水文水資源、工程建設(shè)、地圖測(cè)繪及軍事方面等等水文水資源、工程建設(shè)、地圖測(cè)繪及軍事方面等等江西泰和縣白口城漢代遺址江西泰和縣白口城漢代遺址 大連大連TM、SPOT融合圖融合圖三維衛(wèi)星遙感圖象三維衛(wèi)星遙感圖象IKONOS 圖象圖象4米

14、分辨率米分辨率 （本圖由本圖由IKONOS攝于攝于2004年年8月月2日，尼亞加日，尼亞加拉大瀑布中藍(lán)綠色的水流落差達(dá)拉大瀑布中藍(lán)綠色的水流落差達(dá)51米，蔚為壯觀。瀑布位于加拿大境內(nèi)，米，蔚為壯觀。瀑布位于加拿大境內(nèi)，成馬蹄形，每秒水流量超過(guò)成馬蹄形，每秒水流量超過(guò)2百萬(wàn)升，是世界上最大的瀑布之一。百萬(wàn)升，是世界上最大的瀑布之一。 ）圖中兩大氣旋于圖中兩大氣旋于2006年年11月相繼形成于冰島以南，本圖由月相繼形成于冰島以南，本圖由NASA地球衛(wèi)星地球衛(wèi)星MODIS成象儀攝于成象儀攝于11月月20日，圖中南為上。日，圖中南為上。 本圖由本圖由IKONOS商業(yè)衛(wèi)商業(yè)衛(wèi)星攝于星攝于2002年年6月

15、月27日，日，顯示的是剛果共和國(guó)北顯示的是剛果共和國(guó)北部的森林。圖中劃過(guò)中部的森林。圖中劃過(guò)中心的桔色線(xiàn)條是骯臟的心的桔色線(xiàn)條是骯臟的運(yùn)送木材的公路。自運(yùn)送木材的公路。自2003年起，年起， 國(guó)際林木國(guó)際林木研究中心借助商業(yè)和研究中心借助商業(yè)和NASA衛(wèi)星拍攝了數(shù)百衛(wèi)星拍攝了數(shù)百?gòu)垐D片，用于修建一條張圖片，用于修建一條可貫穿非洲可貫穿非洲4百萬(wàn)平方百萬(wàn)平方公里熱帶叢林的伐木運(yùn)公里熱帶叢林的伐木運(yùn)輸公路，輸公路， 這張由商業(yè)衛(wèi)星這張由商業(yè)衛(wèi)星IKONOS攝于攝于2004年年9月月的衛(wèi)星圖，顯示了內(nèi)華州拉斯維加斯繁華熙攘的衛(wèi)星圖，顯示了內(nèi)華州拉斯維加斯繁華熙攘的街道和房屋。的街道和房屋。 位于青藏

16、高原的高原湖位于青藏高原的高原湖納木錯(cuò)，是世界上最人跡罕至的地納木錯(cuò)，是世界上最人跡罕至的地方之一。該圖由國(guó)際太空站一顆軌道衛(wèi)星所攝，生動(dòng)顯示了冬季方之一。該圖由國(guó)際太空站一顆軌道衛(wèi)星所攝，生動(dòng)顯示了冬季時(shí)納木錯(cuò)湖的景象。納木錯(cuò)海拔時(shí)納木錯(cuò)湖的景象。納木錯(cuò)海拔 16503英尺，約英尺，約5030米，被認(rèn)為米，被認(rèn)為水質(zhì)超寡營(yíng)養(yǎng)，因?yàn)闊o(wú)論在湖水還是湖底沉積物中營(yíng)養(yǎng)物含量都水質(zhì)超寡營(yíng)養(yǎng)，因?yàn)闊o(wú)論在湖水還是湖底沉積物中營(yíng)養(yǎng)物含量都極低，上圖中顯示了冬季湖面復(fù)雜壯觀的冰塊。極低，上圖中顯示了冬季湖面復(fù)雜壯觀的冰塊。 ATLANTER ATLANTER 機(jī)場(chǎng)衛(wèi)星圖象機(jī)場(chǎng)衛(wèi)星圖象1 1米分辨率米分辨率1.

17、2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.2 全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.2 全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.2 全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（GPS）22221111()()()XXYYZZ22222222()()()XXYYZZ22223333()()()XXYYZZGPS優(yōu)越性：優(yōu)越性：與天氣狀況無(wú)關(guān)與天氣狀況無(wú)關(guān)不要求點(diǎn)與點(diǎn)之間的彼此通視不要求點(diǎn)與點(diǎn)之間的彼此通視高度均勻的定位精度高度均勻的定位精度日夜均可作業(yè)日夜均可作業(yè)定位速度之快無(wú)與倫比定位速度之快無(wú)與倫比大大節(jié)省人力資源大

18、大節(jié)省人力資源測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)度不受限制測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)度不受限制統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)生產(chǎn)成本低于常規(guī)測(cè)量技術(shù)生產(chǎn)成本低于常規(guī)測(cè)量技術(shù)1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.2 全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（GPS應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.2 全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（定位定位實(shí)時(shí)定位實(shí)時(shí)定位測(cè)量測(cè)量大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量導(dǎo)航導(dǎo)航汽車(chē)導(dǎo)航、飛機(jī)導(dǎo)航、航海導(dǎo)航等汽車(chē)導(dǎo)航、飛機(jī)導(dǎo)航、航海導(dǎo)航等監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)精細(xì)農(nóng)業(yè)精細(xì)農(nóng)業(yè)野外探險(xiǎn)及個(gè)人旅游野外探險(xiǎn)及個(gè)人旅游緊急救援緊急救援智能交通智能交通1.2 3S

19、技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.3 地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GIS）一、基本概念一、基本概念1.信息（信息（Information）：）：表示事件、事物和現(xiàn)象的內(nèi)表示事件、事物和現(xiàn)象的內(nèi)容、數(shù)量、特征和知識(shí)所用的數(shù)字、文字、符號(hào)和語(yǔ)言等。容、數(shù)量、特征和知識(shí)所用的數(shù)字、文字、符號(hào)和語(yǔ)言等。數(shù)字、文字、符號(hào)、和語(yǔ)言等介質(zhì)是信息載體。數(shù)字、文字、符號(hào)、和語(yǔ)言等介質(zhì)是信息載體。2.地理信息（地理信息（Geographic Information）：）：指與空指與空間地理分布有關(guān)的信息，表示地表物體、環(huán)境和現(xiàn)象的數(shù)量、間地理分布有關(guān)的信息，表示地表物體、環(huán)境和現(xiàn)象的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、相互聯(lián)系和規(guī)律的數(shù)

20、字、文字、圖形和圖質(zhì)量、分布特征、相互聯(lián)系和規(guī)律的數(shù)字、文字、圖形和圖像等。數(shù)字、文字、圖件等介質(zhì)時(shí)地理信息載體。像等。數(shù)字、文字、圖件等介質(zhì)時(shí)地理信息載體。包含的內(nèi)容廣泛，地表的各種信息，具有地面坐標(biāo)，或包含的內(nèi)容廣泛，地表的各種信息，具有地面坐標(biāo)，或者定位相關(guān)的各類(lèi)信息。關(guān)鍵：具有地面坐標(biāo)，又稱(chēng)為空間者定位相關(guān)的各類(lèi)信息。關(guān)鍵：具有地面坐標(biāo)，又稱(chēng)為空間信息。信息。區(qū)域性區(qū)域性動(dòng)態(tài)性動(dòng)態(tài)性（時(shí)間性）（時(shí)間性）多維性多維性地理信息的定位特征地理信息的定位特征單點(diǎn)多重屬性信息單點(diǎn)多重屬性信息隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.3 地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GIS）1

21、.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.3 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)一、基本概念一、基本概念3.地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）（GIS）是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下）是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下（存在（存在條件）條件），運(yùn)用地理學(xué)和信息科學(xué)的理論，運(yùn)用地理學(xué)和信息科學(xué)的理論（理論基（理論基礎(chǔ)）礎(chǔ)），科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)據(jù)（技術(shù)與方法）（技術(shù)與方法），以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和，以提供對(duì)規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息和技術(shù)支持研究所需信息和技術(shù)支持（目的和用途）（目的和用途）的空間信的

22、空間信息系統(tǒng)。息系統(tǒng)。 l特點(diǎn)：研究對(duì)象有地理分布特征。特點(diǎn)：研究對(duì)象有地理分布特征。 強(qiáng)調(diào)空間分析的能力。強(qiáng)調(diào)空間分析的能力。 對(duì)空間數(shù)據(jù)操作，且圖和屬性一體化管理。對(duì)空間數(shù)據(jù)操作，且圖和屬性一體化管理。 1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.3 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)一、基本概念一、基本概念1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.3 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)二、產(chǎn)生背景二、產(chǎn)生背景1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.3 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)二、產(chǎn)生背景二、產(chǎn)生背景1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.3 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)三、功能三、功能采集和檢驗(yàn)地理空間數(shù)據(jù)采集和檢驗(yàn)地理空間數(shù)據(jù)地理

23、空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和組織地理空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和組織編輯、更新、維護(hù)地理空間數(shù)據(jù)編輯、更新、維護(hù)地理空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)量算、轉(zhuǎn)換，空間數(shù)據(jù)概化空間數(shù)據(jù)量算、轉(zhuǎn)換，空間數(shù)據(jù)概化空間數(shù)據(jù)的查詢(xún)檢索、信息提取空間數(shù)據(jù)的查詢(xún)檢索、信息提取空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析地圖顯示地圖顯示地理信息可視化（二維、三維）地理信息可視化（二維、三維）Web上的上的GIS應(yīng)用應(yīng)用1.2 3S技術(shù)概論技術(shù)概論1.2.3 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)四、應(yīng)用領(lǐng)域四、應(yīng)用領(lǐng)域資源管理、調(diào)查與監(jiān)測(cè)：土地利用、森林資源、礦產(chǎn)、海資源管理、調(diào)查與監(jiān)測(cè)：土地利用、森林資源、礦產(chǎn)、海洋洋環(huán)境管理、監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)：水土保持，荒漠化監(jiān)測(cè)，生態(tài)環(huán)環(huán)境管理、監(jiān)測(cè)

24、與評(píng)價(jià)：水土保持，荒漠化監(jiān)測(cè)，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)與防治：森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)與防治：森林火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)測(cè)和洪水淹沒(méi)損失的估算，病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)測(cè)和洪水淹沒(méi)損失的估算，病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)城鄉(xiāng)規(guī)劃：進(jìn)行城市與區(qū)域多目標(biāo)的開(kāi)發(fā)和規(guī)劃，包括城城鄉(xiāng)規(guī)劃：進(jìn)行城市與區(qū)域多目標(biāo)的開(kāi)發(fā)和規(guī)劃，包括城鎮(zhèn)總體規(guī)劃、城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、鎮(zhèn)總體規(guī)劃、城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、道路交通規(guī)劃、公共設(shè)施配置，以及城市環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)道路交通規(guī)劃、公共設(shè)施配置，以及城市環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等等 商業(yè)管理：商場(chǎng)選址等商業(yè)管理：商場(chǎng)選址等 屬性查詢(xún)屬性查詢(xún)查詢(xún)查詢(xún)

25、專(zhuān)題圖專(zhuān)題圖作戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)指揮地圖切換地圖切換1.1 地球信息科學(xué)地球信息科學(xué)1.2 3S技術(shù)概念技術(shù)概念1.3 3S技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展1.4 數(shù)字地球概述數(shù)字地球概述1.3 3S技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展1.3.1 形成的時(shí)代背景形成的時(shí)代背景v 數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展，把人類(lèi)帶入了數(shù)字時(shí)代數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展，把人類(lèi)帶入了數(shù)字時(shí)代（digital era）、）、信息社會(huì)信息社會(huì)(information society） 數(shù)字技術(shù)是用離散的、不連續(xù)的值表數(shù)字技術(shù)是用離散的、不連續(xù)的值表示信號(hào)的技術(shù)用數(shù)字技術(shù)表示的信號(hào)叫數(shù)字信號(hào)，示信號(hào)的技術(shù)用數(shù)字技術(shù)表示的信號(hào)叫數(shù)字信號(hào)，也叫數(shù)碼信號(hào)。也

26、叫數(shù)碼信號(hào)。 用數(shù)字表示模擬量，使所有的信息獲用數(shù)字表示模擬量，使所有的信息獲得統(tǒng)一的數(shù)字體現(xiàn)，這就是數(shù)字化得統(tǒng)一的數(shù)字體現(xiàn)，這就是數(shù)字化 。數(shù)字技術(shù)數(shù)字技術(shù)數(shù)字化數(shù)字化 指以計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)為主體的數(shù)字化、指以計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)為主體的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化為主體的全部過(guò)程。網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化為主體的全部過(guò)程。信息化信息化 廣義的信息就是消息，指相關(guān)物體的廣義的信息就是消息，指相關(guān)物體的知識(shí)。任何物體都有自己的信息。知識(shí)。任何物體都有自己的信息。信信 息息1.3 3S技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展1.3.1 形成的時(shí)代背景形成的時(shí)代背景v 數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展，把人類(lèi)帶入了數(shù)字時(shí)代數(shù)字

27、技術(shù)的高速發(fā)展，把人類(lèi)帶入了數(shù)字時(shí)代（digital era）、）、信息社會(huì)信息社會(huì)(information society）1.3.2 3S技術(shù)技術(shù)的興起的興起 一一. 產(chǎn)生動(dòng)力產(chǎn)生動(dòng)力 學(xué)科理論基礎(chǔ)學(xué)科理論基礎(chǔ) 技術(shù)發(fā)展推動(dòng)技術(shù)發(fā)展推動(dòng) 社會(huì)需求促進(jìn)社會(huì)需求促進(jìn)1.3 3S技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展1、學(xué)科基礎(chǔ)、學(xué)科基礎(chǔ) 3S技術(shù)與技術(shù)與科學(xué)是地球科學(xué)的一個(gè)分支，科學(xué)是地球科學(xué)的一個(gè)分支，它脫胎于地圖學(xué)，形成于眾多學(xué)科的交叉邊它脫胎于地圖學(xué)，形成于眾多學(xué)科的交叉邊緣領(lǐng)域。緣領(lǐng)域。$ 地圖學(xué)地圖學(xué)$ 地球科學(xué)地球科學(xué)$系統(tǒng)科學(xué)系統(tǒng)科學(xué)$信息科學(xué)信息科學(xué)地圖學(xué)的研究對(duì)象與內(nèi)容與地圖學(xué)的研究對(duì)

28、象與內(nèi)容與3S技術(shù)與科學(xué)相似；技術(shù)與科學(xué)相似；其功能和特點(diǎn)與其功能和特點(diǎn)與3S的主要技術(shù)的主要技術(shù)地理信息系地理信息系統(tǒng)的部分特點(diǎn)和功能一致；統(tǒng)的部分特點(diǎn)和功能一致；地理信息科學(xué)是在地圖學(xué)的現(xiàn)代化過(guò)程中逐漸地理信息科學(xué)是在地圖學(xué)的現(xiàn)代化過(guò)程中逐漸形成的，并顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。形成的，并顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。地圖學(xué)地圖學(xué)地球科學(xué)地球科學(xué)3S技術(shù)和其他一些分支學(xué)科技術(shù)和其他一些分支學(xué)科都是研究都是研究地球系統(tǒng)的科學(xué)，即其研究對(duì)象同構(gòu)，地球系統(tǒng)的科學(xué)，即其研究對(duì)象同構(gòu)，其他分支學(xué)科已經(jīng)形成的思維模式和其他分支學(xué)科已經(jīng)形成的思維模式和研究范式可以為地理信息科學(xué)所用，研究范式可以為地理信息科學(xué)所用，其

29、中地理科學(xué)的作用最重要；其中地理科學(xué)的作用最重要；地球科學(xué)地球科學(xué)地理信息科學(xué)主要研究地球系統(tǒng)中的地理信息科學(xué)主要研究地球系統(tǒng)中的空間空間信息結(jié)構(gòu)和信息流信息結(jié)構(gòu)和信息流，任何信息結(jié)構(gòu)和流動(dòng)，任何信息結(jié)構(gòu)和流動(dòng)都與系統(tǒng)中物質(zhì)、能量結(jié)構(gòu)和流動(dòng)相聯(lián)系，都與系統(tǒng)中物質(zhì)、能量結(jié)構(gòu)和流動(dòng)相聯(lián)系，因此關(guān)于地球系統(tǒng)物質(zhì)、能量結(jié)構(gòu)和流動(dòng)因此關(guān)于地球系統(tǒng)物質(zhì)、能量結(jié)構(gòu)和流動(dòng)的理論和研究方法也是地理信息科學(xué)學(xué)科的理論和研究方法也是地理信息科學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)的重要組成部分?；A(chǔ)的重要組成部分。系統(tǒng)科學(xué)系統(tǒng)科學(xué) 系統(tǒng)科學(xué)以系統(tǒng)為研究對(duì)象，主要研究系統(tǒng)科學(xué)以系統(tǒng)為研究對(duì)象，主要研究系統(tǒng)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，包括系統(tǒng)的

30、類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，包括系統(tǒng)觀、系統(tǒng)論、系統(tǒng)技術(shù)和系統(tǒng)過(guò)程。系統(tǒng)觀、系統(tǒng)論、系統(tǒng)技術(shù)和系統(tǒng)過(guò)程。系統(tǒng)科學(xué)理論和方法的引入和應(yīng)用極大的推系統(tǒng)科學(xué)理論和方法的引入和應(yīng)用極大的推動(dòng)了地球科學(xué)的發(fā)展。動(dòng)了地球科學(xué)的發(fā)展。信息科學(xué)信息科學(xué) 現(xiàn)代信息科學(xué)在美國(guó)數(shù)學(xué)家現(xiàn)代信息科學(xué)在美國(guó)數(shù)學(xué)家C.E.Shannon于于20世紀(jì)世紀(jì)40年代末提出的信息論的基礎(chǔ)上發(fā)展年代末提出的信息論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)。起來(lái)。首先，首先，地圖學(xué)、遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系地圖學(xué)、遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)及其相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，為統(tǒng)及其相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，為3S3S科學(xué)體系的建立奠定科學(xué)體系的建立奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，創(chuàng)造了條

31、件。了技術(shù)基礎(chǔ)，創(chuàng)造了條件。 （1）地圖具有公式化、抽象化、符號(hào)化等基本性地圖具有公式化、抽象化、符號(hào)化等基本性質(zhì)和形象直觀性、地理方位性、幾何精確性等基本質(zhì)和形象直觀性、地理方位性、幾何精確性等基本特點(diǎn)以及信息傳輸、信息載負(fù)、地圖模擬與地圖認(rèn)特點(diǎn)以及信息傳輸、信息載負(fù)、地圖模擬與地圖認(rèn)知等基本功能。知等基本功能。 2、技術(shù)發(fā)展推動(dòng)、技術(shù)發(fā)展推動(dòng)（2）在計(jì)算機(jī)制圖基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來(lái)的地理在計(jì)算機(jī)制圖基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來(lái)的地理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng) (GIS)，已被廣泛應(yīng)用于空間信息管理已被廣泛應(yīng)用于空間信息管理與分析的各個(gè)領(lǐng)域，并已形成相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。與分析的各個(gè)領(lǐng)域，并已形成相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。 （3）

32、遙感是通過(guò)電磁波在空間對(duì)地表特征與地遙感是通過(guò)電磁波在空間對(duì)地表特征與地學(xué)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量而獲得空間信息，并以數(shù)字或圖學(xué)過(guò)程進(jìn)行測(cè)量而獲得空間信息，并以數(shù)字或圖像形式收集、傳輸、處理與顯示這些信息的新興像形式收集、傳輸、處理與顯示這些信息的新興學(xué)科。學(xué)科。 （4）全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng) (GPS)的發(fā)展帶來(lái)了空間定位的發(fā)展帶來(lái)了空間定位技術(shù)的根本變革，用技術(shù)的根本變革，用 GPS測(cè)定三維坐標(biāo)的方法使測(cè)定三維坐標(biāo)的方法使空間定位擴(kuò)展到海洋和空間，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，其空間定位擴(kuò)展到海洋和空間，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，其精度達(dá)到米級(jí)和厘米級(jí)。精度達(dá)到米級(jí)和厘米級(jí)。 其次，其次，地圖學(xué)、遙感、地理信息系統(tǒng)以及地圖學(xué)、

33、遙感、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)相結(jié)合是上述學(xué)科發(fā)展的共同特點(diǎn)全球定位系統(tǒng)相結(jié)合是上述學(xué)科發(fā)展的共同特點(diǎn)與必然趨勢(shì)；它們的結(jié)合促進(jìn)了與必然趨勢(shì)；它們的結(jié)合促進(jìn)了3S3S技術(shù)與科學(xué)的技術(shù)與科學(xué)的誕生和發(fā)展。誕生和發(fā)展。（1）可持續(xù)發(fā)展的要求）可持續(xù)發(fā)展的要求（2）信息時(shí)代需要以信息科學(xué)為基礎(chǔ)，以信）信息時(shí)代需要以信息科學(xué)為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)為研究手段。息技術(shù)為研究手段。地球科學(xué)信息化地球科學(xué)信息化是指運(yùn)用現(xiàn)代高新技術(shù)，如遙感、是指運(yùn)用現(xiàn)代高新技術(shù)，如遙感、遙測(cè)、全球定位系統(tǒng)等手段獲得數(shù)據(jù)；使用計(jì)算機(jī)、遙測(cè)、全球定位系統(tǒng)等手段獲得數(shù)據(jù)；使用計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、信息系統(tǒng)與專(zhuān)家系統(tǒng)等存儲(chǔ)管理和分析數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)

34、、信息系統(tǒng)與專(zhuān)家系統(tǒng)等存儲(chǔ)管理和分析數(shù)據(jù)；運(yùn)用光纜、通信衛(wèi)星等傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)快速、據(jù)；運(yùn)用光纜、通信衛(wèi)星等傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)快速、大容量、高保真地獲取、處理、分析、傳輸、存貯、大容量、高保真地獲取、處理、分析、傳輸、存貯、管理地球空間信息的全部過(guò)程。地球科學(xué)信息化的管理地球空間信息的全部過(guò)程。地球科學(xué)信息化的核心是自動(dòng)化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。核心是自動(dòng)化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。 3、社會(huì)需求推動(dòng)、社會(huì)需求推動(dòng)二二. 發(fā)展歷程發(fā)展歷程（1） 20世紀(jì)世紀(jì)60-70年代，學(xué)科萌芽階段：年代，學(xué)科萌芽階段：傳統(tǒng)地理學(xué)與新興信息科學(xué)結(jié)合傳統(tǒng)地理學(xué)與新興信息科學(xué)結(jié)合 1960，羅杰湯姆林森(Roger Tomlins

35、on) 1963，羅杰湯姆林森，CGIS 1969，ESRI公司，公司，Jack Dangermond 1970s，各個(gè)國(guó)家建立各個(gè)國(guó)家建立GIS系統(tǒng)系統(tǒng)1.3.2 3S技術(shù)技術(shù)的興起的興起 1.3 3S技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展一批早期的地理信息系統(tǒng)相繼建立；一批早期的地理信息系統(tǒng)相繼建立；地理信息系統(tǒng)商業(yè)軟件的研制開(kāi)始起步；地理信息系統(tǒng)商業(yè)軟件的研制開(kāi)始起步；許多與許多與GIS有關(guān)的組織和機(jī)構(gòu)紛紛成立。有關(guān)的組織和機(jī)構(gòu)紛紛成立。三個(gè)表現(xiàn)三個(gè)表現(xiàn)該階段的特點(diǎn)：該階段的特點(diǎn)：基本上是一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域；基本上是一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域；地理信息系統(tǒng)的主要功能為計(jì)算機(jī)輔助地理信息系統(tǒng)的主要功能為計(jì)算機(jī)輔助制圖，

36、地學(xué)分析功能極為簡(jiǎn)單；制圖，地學(xué)分析功能極為簡(jiǎn)單；地理信息系統(tǒng)處于零散獨(dú)立開(kāi)發(fā)狀態(tài)，地理信息系統(tǒng)處于零散獨(dú)立開(kāi)發(fā)狀態(tài)，共享性極差；共享性極差；研究重點(diǎn)集中于空間信息數(shù)字化技術(shù)和研究重點(diǎn)集中于空間信息數(shù)字化技術(shù)和制圖自動(dòng)化技術(shù)制圖自動(dòng)化技術(shù)（2）80年代，形成階段年代，形成階段從技術(shù)領(lǐng)域走從技術(shù)領(lǐng)域走向?qū)W科體系向?qū)W科體系背景：信息源，信息量，信息技術(shù)以及信背景：信息源，信息量，信息技術(shù)以及信息系統(tǒng)的迅速增加以及信息集成，系統(tǒng)集息系統(tǒng)的迅速增加以及信息集成，系統(tǒng)集成和技術(shù)體系集成的快速推進(jìn)。成和技術(shù)體系集成的快速推進(jìn)。研究領(lǐng)域的分化研究領(lǐng)域的分化理論化，工程化理論化，工程化一些地理信息系統(tǒng)的規(guī)模不

37、斷擴(kuò)大而逐漸演一些地理信息系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大而逐漸演變?yōu)樯鐣?huì)性的空間信息工程，即變?yōu)樯鐣?huì)性的空間信息工程，即3S技術(shù)出現(xiàn)技術(shù)出現(xiàn)了工程化的趨勢(shì)。了工程化的趨勢(shì)。（推動(dòng)力：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的問(wèn)世推動(dòng)（推動(dòng)力：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的問(wèn)世推動(dòng)了局域網(wǎng)系統(tǒng)的建立，不同系列遙感衛(wèi)星的發(fā)射與應(yīng)用了局域網(wǎng)系統(tǒng)的建立，不同系列遙感衛(wèi)星的發(fā)射與應(yīng)用推動(dòng)了對(duì)地觀測(cè)工程的不斷發(fā)展）推動(dòng)了對(duì)地觀測(cè)工程的不斷發(fā)展）3S技術(shù)的發(fā)展技術(shù)的發(fā)展地球信息獲取技術(shù)的精度和數(shù)據(jù)的分辨率顯著提高；地球信息獲取技術(shù)的精度和數(shù)據(jù)的分辨率顯著提高；遙感影像數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)識(shí)別，異類(lèi)、異源數(shù)據(jù)的集成遙感影像數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)識(shí)別，異類(lèi)、異源數(shù)據(jù)的集成技術(shù)逐漸完善，諸多空

38、間分析技術(shù)和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用模型庫(kù)技術(shù)逐漸完善，諸多空間分析技術(shù)和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用模型庫(kù)系統(tǒng)相繼問(wèn)世，系統(tǒng)集成和技術(shù)體系集成逐漸受到關(guān)系統(tǒng)相繼問(wèn)世，系統(tǒng)集成和技術(shù)體系集成逐漸受到關(guān)注；注；地理信息系統(tǒng)的功能逐漸由輔助制圖功能轉(zhuǎn)變?yōu)榈乩淼乩硇畔⑾到y(tǒng)的功能逐漸由輔助制圖功能轉(zhuǎn)變?yōu)榈乩頂?shù)據(jù)管理功能，其輔助決策功能得到強(qiáng)化，數(shù)據(jù)管理功能，其輔助決策功能得到強(qiáng)化，GIS出現(xiàn)智出現(xiàn)智能化的發(fā)展趨勢(shì)；能化的發(fā)展趨勢(shì)；決策支持系統(tǒng)（決策支持系統(tǒng)（DSS）發(fā)展很快。發(fā)展很快。地球信息技術(shù)應(yīng)用的社會(huì)化趨勢(shì)地球信息技術(shù)應(yīng)用的社會(huì)化趨勢(shì)從項(xiàng)目和部門(mén)走向全社會(huì)從項(xiàng)目和部門(mén)走向全社會(huì)成為地球科學(xué)的主要技術(shù)支撐成為地球科學(xué)的主要技術(shù)支撐許

39、多專(zhuān)業(yè)型的土地信息系統(tǒng)和資源環(huán)境許多專(zhuān)業(yè)型的土地信息系統(tǒng)和資源環(huán)境信息系統(tǒng)建立信息系統(tǒng)建立商業(yè)公司蓬勃發(fā)展商業(yè)公司蓬勃發(fā)展數(shù)字地理信息的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化和數(shù)字地理信息的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化和商品化商品化ICA,國(guó)際制圖學(xué)大會(huì)國(guó)際制圖學(xué)大會(huì) International Cartographic Association USGS, 美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局，US Geological SurveyFIG, 國(guó)際測(cè)量師聯(lián)合會(huì)，國(guó)際測(cè)量師聯(lián)合會(huì)， International Federation of SurveyorsFdration Internationale des Gomtres. I

40、SPRS,國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)International Society for Photogrammetryand Remote Sensing （3）發(fā)展階段：從）發(fā)展階段：從3S技術(shù)到地球信息科學(xué)技術(shù)到地球信息科學(xué) u 理論研究正在逐步擺脫技術(shù)研究層次的約束，針理論研究正在逐步擺脫技術(shù)研究層次的約束，針對(duì)地球系統(tǒng)的信息結(jié)構(gòu)和信息流形成獨(dú)立的研究對(duì)地球系統(tǒng)的信息結(jié)構(gòu)和信息流形成獨(dú)立的研究領(lǐng)域。領(lǐng)域。u 出現(xiàn)許多新的大型地球信息工程，如信息告訴公出現(xiàn)許多新的大型地球信息工程，如信息告訴公路、國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)字地球（與之相路、國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)字地球（與之

41、相聯(lián)系的還有數(shù)字城市，數(shù)字區(qū)域，數(shù)字農(nóng)業(yè)等）聯(lián)系的還有數(shù)字城市，數(shù)字區(qū)域，數(shù)字農(nóng)業(yè)等）u 地球信息技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是智能化和集成化。地球信息技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是智能化和集成化。發(fā)展的主要表現(xiàn)發(fā)展的主要表現(xiàn)表現(xiàn)方面表現(xiàn)方面（1）國(guó)家級(jí)的研究中心不斷出現(xiàn)國(guó)家級(jí)的研究中心不斷出現(xiàn) （2）新的教育機(jī)構(gòu)不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)的新的教育機(jī)構(gòu)不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)的學(xué)科名稱(chēng)更改學(xué)科名稱(chēng)更改 （3）多種國(guó)際專(zhuān)業(yè)期刊出版，國(guó)際學(xué)多種國(guó)際專(zhuān)業(yè)期刊出版，國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議不斷召開(kāi)術(shù)會(huì)議不斷召開(kāi)（4 4）商業(yè)化的蓬勃發(fā)展）商業(yè)化的蓬勃發(fā)展 美國(guó)國(guó)家地理信息與分析研究中心美國(guó)國(guó)家地理信息與分析研究中心美國(guó)大學(xué)地理信息科學(xué)協(xié)會(huì)美國(guó)大學(xué)地理信

42、息科學(xué)協(xié)會(huì)加拿大地球信息科學(xué)中心加拿大地球信息科學(xué)中心中國(guó)國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心中國(guó)國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心中國(guó)資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國(guó)資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國(guó)測(cè)繪遙感信息工程國(guó)際重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國(guó)測(cè)繪遙感信息工程國(guó)際重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1.1 地球信息科學(xué)地球信息科學(xué)1.2 3S技術(shù)概念技術(shù)概念1.3 3S技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展1.4 數(shù)字地球概述數(shù)字地球概述1.4 數(shù)字地球概述數(shù)字地球概述1.4.1 數(shù)字地球概念數(shù)字地球概念美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)枺绹?guó)副總統(tǒng)戈?duì)枺ˋl GoreAl Gore）：）：19981998年年 “ 數(shù)字地球：數(shù)字地球：2121世紀(jì)對(duì)我們這顆星球的認(rèn)識(shí)世紀(jì)對(duì)我們這

43、顆星球的認(rèn)識(shí) ”（ The Digital EarthThe Digital Earth： Understanding Our Understanding Our Planet in the 21st Century ) Planet in the 21st Century ) 。 “數(shù)字地球數(shù)字地球”是一種可以嵌入海量地理數(shù)據(jù)的、多是一種可以嵌入海量地理數(shù)據(jù)的、多分辨率的真實(shí)地球的分辨率的真實(shí)地球的3 3維表示，可以在其上添加許多與維表示，可以在其上添加許多與我們所處的星球有關(guān)的數(shù)據(jù)。我們所處的星球有關(guān)的數(shù)據(jù)。1.4 數(shù)字地球概述數(shù)字地球概述美國(guó)美國(guó)19981998年年6 6月月2323日日

44、“數(shù)字地球數(shù)字地球”研討會(huì)：研討會(huì)：“數(shù)字地球數(shù)字地球”是數(shù)字化的是數(shù)字化的3 3維顯示的虛擬地球；維顯示的虛擬地球；中國(guó)學(xué)者：中國(guó)學(xué)者：“數(shù)字地球數(shù)字地球”是對(duì)真實(shí)地球及其是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，是以相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，是以因特網(wǎng)為基礎(chǔ)，以地球空間數(shù)據(jù)為依托，以虛因特網(wǎng)為基礎(chǔ)，以地球空間數(shù)據(jù)為依托，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為特征，具有擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為特征，具有3維界面和多種分辨維界面和多種分辨率的瀏覽器和面向公眾的開(kāi)放系統(tǒng)。率的瀏覽器和面向公眾的開(kāi)放系統(tǒng)。 1. 核心思想核心思想（1 1）用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問(wèn)題；）用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問(wèn)題；（2）最大限

45、度地利用地球空間信息資源。）最大限度地利用地球空間信息資源。 2. 基本特征基本特征1 1）“數(shù)字地球數(shù)字地球”具有空間性、數(shù)字性和整體具有空間性、數(shù)字性和整體性的融合統(tǒng)一，區(qū)別于其他信息系統(tǒng)；性的融合統(tǒng)一，區(qū)別于其他信息系統(tǒng)；2 2）“數(shù)字地球數(shù)字地球” 具有無(wú)邊無(wú)縫的分布式數(shù)具有無(wú)邊無(wú)縫的分布式數(shù)據(jù)層結(jié)構(gòu)；據(jù)層結(jié)構(gòu)； 3 3）具有可以迅速充實(shí)、聯(lián)網(wǎng)的地理數(shù)據(jù)庫(kù)，）具有可以迅速充實(shí)、聯(lián)網(wǎng)的地理數(shù)據(jù)庫(kù)，以及多種可以融合并顯示多源數(shù)據(jù)的機(jī)制；以及多種可以融合并顯示多源數(shù)據(jù)的機(jī)制；4 4）數(shù)據(jù)和信息按普通、限制、保密等不同保）數(shù)據(jù)和信息按普通、限制、保密等不同保密等級(jí)組織；密等級(jí)組織；5）提供信息服務(wù)是最主要的任務(wù)提供信息服務(wù)是最主要的任務(wù) ； 圖像、圖形、圖表和文本報(bào)告等多種形式；圖像、圖形、圖表和文本報(bào)告等多種形式；提供免費(fèi)或收費(fèi)的、局部范圍或全球范圍的數(shù)提供免費(fèi)或收費(fèi)的、局部范圍或全球范圍的數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)等多方面的服務(wù)；據(jù)、信息、知識(shí)等多方面的服務(wù)；面向用戶(hù)需求，服務(wù)對(duì)