地理信息系統(tǒng)緒論

1、地理信息系統(tǒng)原理GIS劉麗娜劉麗理信息系統(tǒng)原理GIS前前 言言 一、課程意義一、課程意義二、課程安二、課程安排排三、參考資源三、參考資源1、當(dāng)前時(shí)代特點(diǎn)要求、當(dāng)前時(shí)代特點(diǎn)要求3、專業(yè)要求、專業(yè)要求2、GIS發(fā)展勢(shì)頭迅速發(fā)展勢(shì)頭迅速地理信息系統(tǒng)原理GIS前言前言1 1）信息的巨大物化力量）信息的巨大物化力量 由于信息爆炸，人們的工作重點(diǎn)從單純的由于信息爆炸，人們的工作重點(diǎn)從單純的物質(zhì)生產(chǎn)物質(zhì)生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到對(duì)轉(zhuǎn)移到對(duì)信息的處理信息的處理上來，上來，因?yàn)閷?duì)信息的合理管理和利用會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如股市信息因?yàn)閷?duì)信息的合理管理和利用會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如股市信息 2）信息資源

2、的科學(xué)管理和充分利用）信息資源的科學(xué)管理和充分利用 由于社會(huì)進(jìn)步，人類開始覺悟到對(duì)資源的利用不能簡單掠奪，而應(yīng)當(dāng)合理地由于社會(huì)進(jìn)步，人類開始覺悟到對(duì)資源的利用不能簡單掠奪，而應(yīng)當(dāng)合理地管理利用，把開發(fā)和保護(hù)結(jié)合起來。其表現(xiàn)為：興起城市規(guī)劃，污水、環(huán)境資管理利用，把開發(fā)和保護(hù)結(jié)合起來。其表現(xiàn)為：興起城市規(guī)劃，污水、環(huán)境資源管理與利用，災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)，三峽工程等源管理與利用，災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)，三峽工程等。 3 3） 信息產(chǎn)業(yè)的形成與壯大信息產(chǎn)業(yè)的形成與壯大 信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日益迅猛，已成為當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要特點(diǎn)。例如：信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日益迅猛，已成為當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要特點(diǎn)。例如：1990年世年世界信息產(chǎn)業(yè)的

3、產(chǎn)值達(dá)界信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值達(dá)1489億億美圓，到美圓，到90年代中期已突破年代中期已突破1萬億萬億美圓，成為躍居傳美圓，成為躍居傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之上的最大產(chǎn)業(yè)之一?，F(xiàn)代發(fā)達(dá)國家信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值率占國民生產(chǎn)總值的統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之上的最大產(chǎn)業(yè)之一。現(xiàn)代發(fā)達(dá)國家信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值率占國民生產(chǎn)總值的40%-60%，年增長是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的，年增長是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的3-5倍。倍。 而約而約80%信息與空間分布有關(guān)，使得地信息與空間分布有關(guān)，使得地理信息系統(tǒng)的發(fā)展更為迅猛。理信息系統(tǒng)的發(fā)展更為迅猛。1、信息時(shí)代特點(diǎn)、信息時(shí)代特點(diǎn)返回返回一、課程意義一、課程意義地理信息系統(tǒng)原理GIS2、地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)前所未有、地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)前所未有

4、前言前言目前，目前，GIS GIS 在科學(xué)界、技術(shù)界和商業(yè)界，在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和管理部門全面發(fā)展和推廣在科學(xué)界、技術(shù)界和商業(yè)界，在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和管理部門全面發(fā)展和推廣應(yīng)用，其標(biāo)志為：應(yīng)用，其標(biāo)志為：-投入使用的投入使用的GISGIS系統(tǒng)，每系統(tǒng)，每2-32-3年翻一翻；年翻一翻；-GIS-GIS市場的年增長率為市場的年增長率為35%35%以上，目前從事以上，目前從事GISGIS的廠家數(shù)目急增，主要廠家年銷的廠家數(shù)目急增，主要廠家年銷售量增長均在售量增長均在100%100%以上；以上；-愈來愈多的地區(qū)性和國際性會(huì)議以愈來愈多的地區(qū)性和國際性會(huì)議以GISGIS為主題，討論為主題，討論GISGIS理論及各

5、種應(yīng)用；理論及各種應(yīng)用；-愈來愈多的學(xué)術(shù)刊物和論文采用愈來愈多的學(xué)術(shù)刊物和論文采用GISGIS為標(biāo)題；為標(biāo)題；-愈來愈多的學(xué)科如地理、工程學(xué)、森林學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測量與制愈來愈多的學(xué)科如地理、工程學(xué)、森林學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測量與制圖學(xué)、航測與遙感學(xué)等，將圖學(xué)、航測與遙感學(xué)等，將GISGIS作為其發(fā)展方向加以強(qiáng)調(diào)；作為其發(fā)展方向加以強(qiáng)調(diào)；-愈來愈多的大學(xué)增加關(guān)于愈來愈多的大學(xué)增加關(guān)于GISGIS的課程，對(duì)的課程，對(duì)GISGIS感興趣的人愈來愈多；感興趣的人愈來愈多；-?？傊?，包括總之，包括GISGIS在內(nèi)的信息技術(shù)正不斷滲入到各行各業(yè)，并將徹底改變?nèi)藗兊墓ぷ髟趦?nèi)的信息技術(shù)正不斷

6、滲入到各行各業(yè)，并將徹底改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞健⑸瞽h(huán)境。方式、生活環(huán)境。返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS3、專業(yè)要求、專業(yè)要求前言前言 在上述大環(huán)境下，社會(huì)急需在上述大環(huán)境下，社會(huì)急需GISGIS專業(yè)人才，專業(yè)人才， GISGIS專業(yè)需要該課程作為專業(yè)需要該課程作為主干課主干課程程；接觸接觸GISGIS的程度不同，對(duì)的程度不同，對(duì)GISGIS的理解不同；為了正確理解的理解不同；為了正確理解GISGIS，掌握，掌握GISGIS基基本理論和方法，共同學(xué)習(xí)本課程。本理論和方法，共同學(xué)習(xí)本課程。返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS二、課程安排二、課程安排緒論緒論什么是什么是GIS？GIS能作能作什么？什么？ 如

7、何實(shí)現(xiàn)？如何實(shí)現(xiàn)？如何發(fā)如何發(fā)展？展？第一章第一章 緒論緒論 :GIS的概念，的概念，GIS組成組成, GIS的功能，的功能，GIS的發(fā)展的發(fā)展等等 第二至八章：第二至八章：GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)管數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)管理、理、GIS數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)采集和質(zhì)量控制、 空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)處理、空間分析、數(shù)字高程模型、空間信處理、空間分析、數(shù)字高程模型、空間信息可視化、息可視化、GIS系統(tǒng)的開發(fā)與評(píng)價(jià)等系統(tǒng)的開發(fā)與評(píng)價(jià)等第十章：第十章：GIS發(fā)展熱點(diǎn)、發(fā)展熱點(diǎn)、GIS發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)展趨勢(shì)、3S集成集成 返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS教材：教材：11地理信息系統(tǒng)教程，胡鵬等，武漢大學(xué)出版社地理信

8、息系統(tǒng)教程，胡鵬等，武漢大學(xué)出版社22地理信息系統(tǒng)原理與方法，鄔倫等，科學(xué)出版社地理信息系統(tǒng)原理與方法，鄔倫等，科學(xué)出版社33地理信息系統(tǒng)原理與方法地理信息系統(tǒng)原理與方法, , 邊馥苓邊馥苓 , ,測繪出版社測繪出版社網(wǎng)絡(luò)資源：網(wǎng)絡(luò)資源：11 http:/http:/ /地理信息系統(tǒng)論壇地理信息系統(tǒng)論壇22 http:/http:/ 3http:/ 地理信息系統(tǒng)論壇地理信息系統(tǒng)論壇4http:/ GIS4http:/ GIS帝國帝國5http:/ 5http:/ 中國中國GISGIS資訊網(wǎng)資訊網(wǎng)前言前言返回返回三、參考資源三、參考資源地理信息系統(tǒng)原理GIS第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1

9、-1 GIS概念概念1-2 GIS1-2 GIS組成組成 1-3 GIS 1-3 GIS 發(fā)展發(fā)展1-4 GIS 1-4 GIS 功能功能二、信息與數(shù)據(jù)二、信息與數(shù)據(jù)三、地理信息與地學(xué)信息三、地理信息與地學(xué)信息四、信息系統(tǒng)和四、信息系統(tǒng)和GIS三、空間數(shù)據(jù)三、空間數(shù)據(jù)四、應(yīng)用人員四、應(yīng)用人員二、國內(nèi)二、國內(nèi)GIS發(fā)展發(fā)展二、應(yīng)用功能二、應(yīng)用功能一一、基本功能、基本功能一、例子一、例子1-5 GIS 1-5 GIS 相關(guān)學(xué)科相關(guān)學(xué)科一、國外一、國外GIS發(fā)展發(fā)展二、二、GISGIS學(xué)科樹學(xué)科樹一、一、GISGIS相關(guān)學(xué)科相關(guān)學(xué)科一、一、硬件硬件配置配置二、軟件配置二、軟件配置五、應(yīng)用模型五、應(yīng)用

10、模型 地理信息系統(tǒng)原理GIS 教學(xué)要求 1. 掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念掌握地理信息系統(tǒng)的基本概念 2. 了解地理信息系統(tǒng)發(fā)展的歷史背景和原因了解地理信息系統(tǒng)發(fā)展的歷史背景和原因 3. 理解地理信息系統(tǒng)的組成、功能及應(yīng)用理解地理信息系統(tǒng)的組成、功能及應(yīng)用 教學(xué)重點(diǎn) 1. GIS概念和特點(diǎn)。概念和特點(diǎn)。 2. 空間數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)和GIS應(yīng)用模型。應(yīng)用模型。 3. GIS基本功能基本功能 4. GIS近代發(fā)展特點(diǎn)近代發(fā)展特點(diǎn) 教學(xué)活動(dòng) 在網(wǎng)絡(luò)上，檢索相關(guān)的地理信息系統(tǒng)網(wǎng)站在網(wǎng)絡(luò)上，檢索相關(guān)的地理信息系統(tǒng)網(wǎng)站, 了解該領(lǐng)域的新進(jìn)展。了解該領(lǐng)域的新進(jìn)展。地理信息系統(tǒng)原理GIS一、例子一、例子如何為一公

11、如何為一公園選擇合理園選擇合理位置？位置？依山傍水；依山傍水； 交通方便；交通方便； 較安靜較安靜要求要求方案方案2 2條件條件2 2方案方案1 1條件條件1 1第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念返回返回處理、分析處理、分析空間分析空間分析算法算法現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界獲取獲取水系信息水系信息地形信息地形信息道路信息道路信息植被信息等植被信息等+ + + +空間空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)存儲(chǔ)地理信息系統(tǒng)原理GIS二、信息與數(shù)據(jù)二、信息與數(shù)據(jù)第一章第一章 緒論緒論1 1、信息、信息 1）定義：）定義： 信息是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映信息是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映。它以文字、數(shù)據(jù)、

12、符號(hào)、聲音、圖象等。它以文字、數(shù)據(jù)、符號(hào)、聲音、圖象等形式記錄下來，進(jìn)行傳遞和處理形式記錄下來，進(jìn)行傳遞和處理,為人們的生產(chǎn)，建設(shè)，管理等提供依據(jù)。為人們的生產(chǎn)，建設(shè)，管理等提供依據(jù)。2 2）信息的特性）信息的特性：A A、客觀性客觀性：任何信息都是與客觀事實(shí)相聯(lián)系的，這是信息的正確性和精確度的保證。：任何信息都是與客觀事實(shí)相聯(lián)系的，這是信息的正確性和精確度的保證。B B、適用性適用性：問題不同，影響因素不同，需要的信息種類是不同的。信息系統(tǒng)將地理空：問題不同，影響因素不同，需要的信息種類是不同的。信息系統(tǒng)將地理空間的巨大數(shù)據(jù)流收集，組織和管理起來，經(jīng)過處理、轉(zhuǎn)換和分析變?yōu)閷?duì)生產(chǎn)、管理和決間的

13、巨大數(shù)據(jù)流收集，組織和管理起來，經(jīng)過處理、轉(zhuǎn)換和分析變?yōu)閷?duì)生產(chǎn)、管理和決策具有重要意義的有用信息，這是由建立信息系統(tǒng)的策具有重要意義的有用信息，這是由建立信息系統(tǒng)的明確目的性明確目的性所決定的。所決定的。 如股市信息，對(duì)于不會(huì)炒股的人來說，毫無用處，而股民們會(huì)根據(jù)它進(jìn)行股票的購進(jìn)或如股市信息，對(duì)于不會(huì)炒股的人來說，毫無用處，而股民們會(huì)根據(jù)它進(jìn)行股票的購進(jìn)或拋出，以達(dá)到股票增值的目的。拋出，以達(dá)到股票增值的目的。C C、傳輸性傳輸性：信息可在信息發(fā)送者和接受者之間進(jìn)行傳輸信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)，被形象地稱：信息可在信息發(fā)送者和接受者之間進(jìn)行傳輸信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)，被形象地稱為為“信息高速公路信息高速公路”。

14、D D、共享性共享性：信息與實(shí)物不同，信息可傳輸給多個(gè)用戶，為用戶共享，而其本身并無損：信息與實(shí)物不同，信息可傳輸給多個(gè)用戶，為用戶共享，而其本身并無損失，這為信息的并發(fā)應(yīng)用提供可能性。失，這為信息的并發(fā)應(yīng)用提供可能性。 1-1 GIS1-1 GIS概念概念地理信息系統(tǒng)原理GIS2 2、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念指輸入到計(jì)算機(jī)并能被計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的數(shù)字、文字、指輸入到計(jì)算機(jī)并能被計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的數(shù)字、文字、符號(hào)、聲音、圖象等符號(hào)。符號(hào)、聲音、圖象等符號(hào)。 數(shù)據(jù)是對(duì)客觀現(xiàn)象的表示，數(shù)據(jù)本身并沒有意義。數(shù)據(jù)的格式往往和具體的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)是對(duì)客觀現(xiàn)象的表示，數(shù)

15、據(jù)本身并沒有意義。數(shù)據(jù)的格式往往和具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有關(guān)，隨載荷它的物理設(shè)備的形式而改變。系統(tǒng)有關(guān)，隨載荷它的物理設(shè)備的形式而改變。 3 3、兩者關(guān)系兩者關(guān)系（有人認(rèn)為，輸入的都叫數(shù)據(jù)，輸出的都叫信息，其實(shí)不然）（有人認(rèn)為，輸入的都叫數(shù)據(jù)，輸出的都叫信息，其實(shí)不然）。數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)、載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是形與質(zhì)的關(guān)系。數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)、載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是形與質(zhì)的關(guān)系。只有數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)體行為產(chǎn)生影響才成為信息，數(shù)據(jù)只有經(jīng)過解釋才有意義，成為信息。只有數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)體行為產(chǎn)生影響才成為信息，數(shù)據(jù)只有經(jīng)過解釋才有意義，成為信息。例如例如“1 1、”“”“0 0”獨(dú)立的獨(dú)立的1 1、0 0均無意義。

16、均無意義。 當(dāng)它表示某實(shí)體在某個(gè)地域內(nèi)存在與否，它就提供了當(dāng)它表示某實(shí)體在某個(gè)地域內(nèi)存在與否，它就提供了“有有”“”“無無”信息，當(dāng)用它來標(biāo)信息，當(dāng)用它來標(biāo)識(shí)某種實(shí)體的類別時(shí)，它就提供了特征碼信息。識(shí)某種實(shí)體的類別時(shí)，它就提供了特征碼信息。 返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS三、地理信息與地學(xué)信息三、地理信息與地學(xué)信息第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念1 1、地理信息、地理信息 1 1）定義）定義： 指與研究對(duì)象的空間地理分布有關(guān)的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、指與研究對(duì)象的空間地理分布有關(guān)的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、

17、聲、像等的總稱質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。2 2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： A A、地域性地域性：（是地理信息區(qū)別于其它類型信息的最顯著標(biāo)志）。：（是地理信息區(qū)別于其它類型信息的最顯著標(biāo)志）。 地理信息屬于空間信息，位置的識(shí)別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種定位特征是通過公地理信息屬于空間信息，位置的識(shí)別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種定位特征是通過公共的地理基礎(chǔ)來體現(xiàn)的。共的地理基礎(chǔ)來體現(xiàn)的。B B、多維結(jié)構(gòu)、多維結(jié)構(gòu)： 指在同一位置上可有多種專題的信息結(jié)構(gòu)。指在同一位置上可有多種專題的信息結(jié)構(gòu)。C C、時(shí)序特征時(shí)序特征： 時(shí)空的動(dòng)態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。因此，一實(shí)時(shí)

18、的時(shí)空的動(dòng)態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。因此，一實(shí)時(shí)的GISGIS系統(tǒng)要求能及時(shí)采集和更新地理信息，使得地理信息具有系統(tǒng)要求能及時(shí)采集和更新地理信息，使得地理信息具有現(xiàn)勢(shì)性現(xiàn)勢(shì)性。以免過時(shí)的信息。以免過時(shí)的信息造成決策的失誤或因?yàn)槿鄙倏煽康膭?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，不能對(duì)變化中的地理事件或現(xiàn)象作出造成決策的失誤或因?yàn)槿鄙倏煽康膭?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，不能對(duì)變化中的地理事件或現(xiàn)象作出合理的預(yù)測預(yù)報(bào)和科學(xué)論證。合理的預(yù)測預(yù)報(bào)和科學(xué)論證。例如例如9898年龍王廟特大洪水險(xiǎn)情正是武漢勘測設(shè)計(jì)院利年龍王廟特大洪水險(xiǎn)情正是武漢勘測設(shè)計(jì)院利用先進(jìn)的遙感、用先進(jìn)的遙感、GPSGPS技術(shù)測得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為抗洪決策提供可靠依據(jù)。顯

19、然，如果用過時(shí)技術(shù)測得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為抗洪決策提供可靠依據(jù)。顯然，如果用過時(shí)數(shù)據(jù)，這將造成多大的損失，這就是地理信息的時(shí)序特征。數(shù)據(jù)，這將造成多大的損失，這就是地理信息的時(shí)序特征。 地理信息系統(tǒng)原理GIS第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念2 2、地學(xué)信息、地學(xué)信息 定義：定義：與人類居住的地球有關(guān)的信息都是地學(xué)信息。與人類居住的地球有關(guān)的信息都是地學(xué)信息。特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有無限性、多樣性、靈活性等特點(diǎn)具有無限性、多樣性、靈活性等特點(diǎn)地學(xué)信息是人們深入認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)、合理開發(fā)資源、凈化能源、保護(hù)環(huán)境的前提和保證。地學(xué)信息是人們深入認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)、合理開發(fā)資源、凈化能源、保護(hù)環(huán)境的前提

20、和保證。 地理信息的信息源是地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和人類活動(dòng)等；地理信息的信息源是地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和人類活動(dòng)等；地學(xué)信息所表示的信息范圍更廣泛，不僅來自地表，還包括地下、大氣層甚至宇宙地學(xué)信息所表示的信息范圍更廣泛，不僅來自地表，還包括地下、大氣層甚至宇宙空間?？臻g。它是人們深入認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)、適度開發(fā)資源、保護(hù)環(huán)境的前提和保證。它是人們深入認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)、適度開發(fā)資源、保護(hù)環(huán)境的前提和保證。3 3、兩者信息源不同、兩者信息源不同返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS四、信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)四、信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念1 1、

21、信息系統(tǒng)、信息系統(tǒng)( Information System ,IS )( Information System ,IS )1 1）系統(tǒng)）系統(tǒng)： 由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成，能完成特定功能的有機(jī)整體。由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成，能完成特定功能的有機(jī)整體。2 2）信息系統(tǒng)）信息系統(tǒng)： 能對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、加工和再現(xiàn)，并能回答用戶一系列問題的系統(tǒng)。能對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、加工和再現(xiàn)，并能回答用戶一系列問題的系統(tǒng)。具有采集、管理、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)的能力。具有采集、管理、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)的能力。 3 3）類型類型：從適用于不同管理層次角度出發(fā)、信息系統(tǒng)分為下列

22、不同類型。從適用于不同管理層次角度出發(fā)、信息系統(tǒng)分為下列不同類型。 事務(wù)處理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)事務(wù)處理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)：主要支持操作層人員的日常事務(wù)處理，圖書管理，：主要支持操作層人員的日常事務(wù)處理，圖書管理，借還書。借還書。 決策支持系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)：從：從MISMIS中獲取信息，進(jìn)行推測，以輔助決策。中獲取信息，進(jìn)行推測，以輔助決策。 人工智能、專家系統(tǒng)：人工智能、專家系統(tǒng)：用計(jì)算機(jī)模仿人類思維過程進(jìn)行推理，在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用較成功。用計(jì)算機(jī)模仿人類思維過程進(jìn)行推理，在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用較成功。為有效地對(duì)信息流進(jìn)行控制，組織、管理、充分利用，就需要建立某種信息系統(tǒng)，那為有效地對(duì)信息流進(jìn)行控制，組織、管

23、理、充分利用，就需要建立某種信息系統(tǒng)，那么對(duì)地理信息進(jìn)行管理、利用就需要建立地理信息系統(tǒng)。么對(duì)地理信息進(jìn)行管理、利用就需要建立地理信息系統(tǒng)。 地理信息系統(tǒng)原理GIS2 2、地理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)( Geographic Information System ,GIS)( Geographic Information System ,GIS)第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念1 1）定義）定義：不同領(lǐng)域、不同專業(yè)對(duì)：不同領(lǐng)域、不同專業(yè)對(duì)GISGIS的理解不同，目前沒有完全統(tǒng)一的被普遍的理解不同，目前沒有完全統(tǒng)一的被普遍接受的接受的a.a.美國學(xué)者美國學(xué)者ParkerP

24、arker認(rèn)為認(rèn)為“GISGIS是一種存貯、分析和顯示空間與非空間數(shù)據(jù)的信息是一種存貯、分析和顯示空間與非空間數(shù)據(jù)的信息技術(shù)技術(shù)”。 b.b.加拿大的加拿大的Roger TomlinsonRoger Tomlinson認(rèn)為認(rèn)為“GISGIS是全方位分析和操作地理數(shù)據(jù)是全方位分析和操作地理數(shù)據(jù)的數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)”。 c.Goodchildc.Goodchild把把GISGIS定義為定義為“采集、存貯、管理、分析和顯示有關(guān)地理現(xiàn)象信息采集、存貯、管理、分析和顯示有關(guān)地理現(xiàn)象信息的綜合系統(tǒng)的綜合系統(tǒng)”、d.Burroughd.Burrough認(rèn)為認(rèn)為“GISGIS是屬于從現(xiàn)實(shí)世界中采集、存儲(chǔ)、提取

25、、轉(zhuǎn)換和顯示空間是屬于從現(xiàn)實(shí)世界中采集、存儲(chǔ)、提取、轉(zhuǎn)換和顯示空間數(shù)據(jù)的一組有力的工具數(shù)據(jù)的一組有力的工具”。 e.e.俄羅斯學(xué)者定義為俄羅斯學(xué)者定義為“一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具集合的工具集合”。 f.f.美國國家地理信息與分析中心給出的定義：美國國家地理信息與分析中心給出的定義：“GISGIS為了獲取、存儲(chǔ)、檢索、分為了獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)”。 g.g.英國教育部認(rèn)為：英國教育部認(rèn)為：“GISGIS是一種獲取、存

26、儲(chǔ)、檢索、操作、分析和顯示地球空是一種獲取、存儲(chǔ)、檢索、操作、分析和顯示地球空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。h.FICCDCh.FICCDC認(rèn)為認(rèn)為 “ “GISGIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)設(shè)計(jì)用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題雜的規(guī)劃和管理問題” 地理信息系統(tǒng)原理GIS 2）理解）理解 a GIS是一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，既然是系統(tǒng)，就要具有系統(tǒng)的是一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，既然是系統(tǒng)，就要具有系統(tǒng)的基本功能，數(shù)

27、據(jù)采集、管理、分析和表達(dá)，所以每個(gè)基本功能，數(shù)據(jù)采集、管理、分析和表達(dá)，所以每個(gè)GIS系統(tǒng)都是由若干具有一定功能的模塊組成。系統(tǒng)都是由若干具有一定功能的模塊組成。 b GIS的處理對(duì)象是有關(guān)的地理分布數(shù)據(jù)，也就是空間的處理對(duì)象是有關(guān)的地理分布數(shù)據(jù)，也就是空間數(shù)據(jù)，為了能對(duì)這些空間數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，定性和定量數(shù)據(jù)，為了能對(duì)這些空間數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，定性和定量的描述，決定了的描述，決定了GIS要對(duì)空間數(shù)據(jù)按統(tǒng)一地理坐標(biāo)進(jìn)要對(duì)空間數(shù)據(jù)按統(tǒng)一地理坐標(biāo)進(jìn)行編碼，這是行編碼，這是GIS與其他信息系統(tǒng)不同的根本所在。與其他信息系統(tǒng)不同的根本所在。 地理信息系統(tǒng)原理GIS第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 G

28、IS概念概念3 3、GISGIS與其它與其它ISIS之間的關(guān)系和區(qū)別之間的關(guān)系和區(qū)別 空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)合體空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)合體地理信息系統(tǒng)原理GIS1 1）GISGIS與其它與其它ISIS之間的關(guān)系（之間的關(guān)系（信息系統(tǒng)分類）信息系統(tǒng)分類）從操作、管理的信息種類的不同，信息系統(tǒng)分為一般管理信息系統(tǒng)從操作、管理的信息種類的不同，信息系統(tǒng)分為一般管理信息系統(tǒng)(MIS)(MIS)和空間信息系統(tǒng)和空間信息系統(tǒng)( SIS)( SIS)第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念信息系統(tǒng)（信息系統(tǒng)（IS)IS)非空間信息系統(tǒng)非空間信息系統(tǒng)空間信息系統(tǒng)（空間信息系統(tǒng)（SISSIS）

29、如廠礦企業(yè)管理、如廠礦企業(yè)管理、財(cái)務(wù)等財(cái)務(wù)等MISMIS非地理信息系統(tǒng)非地理信息系統(tǒng)CAD/CAMCAD/CAM地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GISGIS）專題專題GISGIS綜合信息系統(tǒng)綜合信息系統(tǒng)地籍信息系統(tǒng)地籍信息系統(tǒng)城市管線信息系統(tǒng)城市管線信息系統(tǒng)城市規(guī)劃城市規(guī)劃與管理與管理ISIS區(qū)域資源區(qū)域資源與環(huán)境與環(huán)境ISIS地理信息系統(tǒng)原理GIS2 2）GISGIS與其它與其它ISIS的區(qū)別的區(qū)別第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念A(yù) A、GISGIS與一般與一般MISMIS：GIS離不開數(shù)據(jù)庫技術(shù)。數(shù)據(jù)庫中的一些基本技術(shù)，如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)檢離不開數(shù)據(jù)庫技術(shù)。數(shù)

30、據(jù)庫中的一些基本技術(shù)，如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)檢索等都是索等都是GISGIS廣泛使用的核心技術(shù)。廣泛使用的核心技術(shù)。 GISGIS對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)共同管理、分析和應(yīng)用，而一般對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)共同管理、分析和應(yīng)用，而一般MIS（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）側(cè)重于（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）側(cè)重于非圖形數(shù)據(jù)（屬性數(shù)據(jù)）的優(yōu)化存儲(chǔ)與查詢，即使存儲(chǔ)了圖形，也是以文件的形式存非圖形數(shù)據(jù)（屬性數(shù)據(jù)）的優(yōu)化存儲(chǔ)與查詢，即使存儲(chǔ)了圖形，也是以文件的形式存儲(chǔ)，不能對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、檢索、分析，沒有拓?fù)潢P(guān)系，其圖形顯示功能也很有儲(chǔ)，不能對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、檢索、分析，沒有拓?fù)潢P(guān)系，其圖形顯示功能也很有限。限。如電話查號(hào)臺(tái)是一個(gè)一般

31、如電話查號(hào)臺(tái)是一個(gè)一般MIS，只能回答用戶詢問的電話號(hào)碼，而通信地理信息系統(tǒng)，只能回答用戶詢問的電話號(hào)碼，而通信地理信息系統(tǒng)除了可查詢電話號(hào)碼外，還提供用戶的地理分布、空間密度、最近的郵局等空間關(guān)系除了可查詢電話號(hào)碼外，還提供用戶的地理分布、空間密度、最近的郵局等空間關(guān)系信息。信息。地理信息系統(tǒng)原理GISB B、GISGIS與與CAD/CAMCAD/CAM第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念管理了圖形數(shù)據(jù)和非空間屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)不一定是管理了圖形數(shù)據(jù)和非空間屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)不一定是GISGIS，如，如， GISGIS與與CADCAD共同點(diǎn)共同點(diǎn) GIS GIS與與CADCAD

32、 不同點(diǎn)不同點(diǎn)都有空間坐標(biāo)系統(tǒng)；都有空間坐標(biāo)系統(tǒng)；都能將目標(biāo)和參考系聯(lián)系起來；都能將目標(biāo)和參考系聯(lián)系起來；都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系；都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系；都能處理屬性和空間數(shù)據(jù)都能處理屬性和空間數(shù)據(jù)研究對(duì)象為人造對(duì)研究對(duì)象為人造對(duì)象象規(guī)則幾何圖形及組合；規(guī)則幾何圖形及組合；圖形功能特別是三維圖形功圖形功能特別是三維圖形功能強(qiáng)，屬性庫功能相對(duì)較弱；能強(qiáng)，屬性庫功能相對(duì)較弱；中的拓?fù)潢P(guān)系較為簡中的拓?fù)潢P(guān)系較為簡單；單；一般采用幾何坐標(biāo)系一般采用幾何坐標(biāo)系 。處理的數(shù)據(jù)大多處理的數(shù)據(jù)大多來自于現(xiàn)實(shí)世界，較之來自于現(xiàn)實(shí)世界，較之人造對(duì)象更復(fù)雜，數(shù)據(jù)人造對(duì)象更復(fù)雜，數(shù)據(jù)量更大；數(shù)據(jù)采集的方量更大

33、；數(shù)據(jù)采集的方式多樣化；式多樣化；GIS的屬性庫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，的屬性庫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大；功能強(qiáng)大；強(qiáng)調(diào)對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析，強(qiáng)調(diào)對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析，圖形屬性交互使用頻繁；圖形屬性交互使用頻繁；GIS采用地理坐標(biāo)系采用地理坐標(biāo)系 。地理信息系統(tǒng)原理GISGISGIS與與CAMCAM GISGIS與與CAMCAM共同點(diǎn)共同點(diǎn) GISGIS與與CAMCAM 不同點(diǎn)不同點(diǎn)都有地圖輸出、空間都有地圖輸出、空間查詢、分析和檢索功查詢、分析和檢索功能能 側(cè)重于數(shù)據(jù)查詢、分類及自側(cè)重于數(shù)據(jù)查詢、分類及自動(dòng)符號(hào)化，具有地圖輔助設(shè)計(jì)和產(chǎn)動(dòng)符號(hào)化，具有地圖輔助設(shè)計(jì)和產(chǎn)生高質(zhì)量矢量地圖的輸出機(jī)制；生高質(zhì)量矢量地圖的輸出機(jī)制；

34、它強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)顯示而不是數(shù)據(jù)分析，它強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)顯示而不是數(shù)據(jù)分析，地理數(shù)據(jù)往往缺乏拓?fù)潢P(guān)系；地理數(shù)據(jù)往往缺乏拓?fù)潢P(guān)系；它與數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系通常是一些簡單它與數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系通常是一些簡單的查詢。的查詢。 CAMCAM是是GISGIS的重要組成部的重要組成部分；分；綜合圖形和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)綜合圖形和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分析，行深層次的空間分析，提供輔助決策信息。提供輔助決策信息。 CAMCAM（Computer Computer AdidAdid Map)- Map)-計(jì)算機(jī)地圖系統(tǒng)計(jì)算機(jī)地圖系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)輔助制圖計(jì)算機(jī)輔助制圖第一章第一章 緒論緒論1-1 GIS1-1 GIS概念概念返回返回地理信息系統(tǒng)原理G

35、IS1-2 GIS 1-2 GIS 組成組成第一章第一章 緒論緒論一個(gè)實(shí)用的一個(gè)實(shí)用的GISGIS系統(tǒng)，要支持對(duì)空間數(shù)系統(tǒng)，要支持對(duì)空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能，其基本組成一般包括和顯示等功能，其基本組成一般包括以下五個(gè)主要部分：以下五個(gè)主要部分：硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)，各種設(shè)備各種設(shè)備- -物質(zhì)基礎(chǔ)物質(zhì)基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、加支持?jǐn)?shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、加工、回答用戶問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)工、回答用戶問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)，系統(tǒng)分析與處理的對(duì)象、構(gòu)系統(tǒng)分析與處理的對(duì)象、構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)應(yīng)用人員應(yīng)用人員，GIS

36、GIS服務(wù)的對(duì)象，分為一般服務(wù)的對(duì)象，分為一般用戶和從事建立、維護(hù)、管理和更新用戶和從事建立、維護(hù)、管理和更新的高級(jí)用戶的高級(jí)用戶應(yīng)用模型應(yīng)用模型，解決某一專門應(yīng)用的應(yīng)用解決某一專門應(yīng)用的應(yīng)用模型，是模型，是GISGIS技術(shù)產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在關(guān)鍵所在 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)硬件空間數(shù)據(jù)應(yīng)用人員應(yīng)用模型返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS第一章第一章 緒論緒論1-2 GIS 1-2 GIS 構(gòu)成構(gòu)成一、一、硬件配置硬件配置 數(shù)字化、解析測圖儀、掃描儀數(shù)字化、解析測圖儀、掃描儀 遙感處理設(shè)備等遙感處理設(shè)備等 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 硬盤硬盤 光盤光盤 等存儲(chǔ)設(shè)備等存儲(chǔ)設(shè)備存貯存貯處理處理 打印

37、機(jī)打印機(jī) 繪圖儀繪圖儀 顯示終端顯示終端 等等 輸出輸出 服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)適配器、傳輸介質(zhì)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)適配器、傳輸介質(zhì)、調(diào)制解調(diào)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。調(diào)制解調(diào)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)隨著網(wǎng)絡(luò)普及，信息共享成為時(shí)代要求，隨著網(wǎng)絡(luò)普及，信息共享成為時(shí)代要求，GISGIS要有網(wǎng)絡(luò)功能要有網(wǎng)絡(luò)功能輸入輸入 功能功能硬件配置硬件配置地理信息系統(tǒng)原理GIS輸入設(shè)備輸入設(shè)備專用設(shè)備常規(guī)設(shè)備GPS全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站解析和數(shù)字?jǐn)z影測量儀器遙感與遙感圖象處理系統(tǒng)全站儀掃描儀數(shù)字化儀鍵盤、鼠標(biāo)處理設(shè)備處理設(shè)備工作站服務(wù)器硬盤陣列存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)設(shè)備活動(dòng)硬盤光盤機(jī)磁帶機(jī)輸出設(shè)備輸出設(shè)備繪圖儀終端打印機(jī)返回返回地理信息系統(tǒng)原理GI

38、S第一章第一章 緒論緒論1-2 GIS 1-2 GIS 構(gòu)成構(gòu)成二、軟件二、軟件配置配置 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件軟件結(jié)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu) 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）系統(tǒng)庫系統(tǒng)庫（編程語言、數(shù)學(xué)庫等）（編程語言、數(shù)學(xué)庫等）標(biāo)準(zhǔn)軟件標(biāo)準(zhǔn)軟件（圖形、數(shù)據(jù)庫等）（圖形、數(shù)據(jù)庫等）GISGIS基本功能軟件基本功能軟件GISGIS應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件用戶界面用戶界面GISGIS軟件軟件基礎(chǔ)軟件基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件GISGIS地理信息系統(tǒng)原理GIS系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)主要是計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)以及各種標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)的驅(qū)動(dòng)軟件，目前操作系統(tǒng)主要是計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)

39、以及各種標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)的驅(qū)動(dòng)軟件，目前流行的有流行的有DOS、Windows98/NT/2000/XP、UNIX等。等。操作系統(tǒng)關(guān)系到操作系統(tǒng)關(guān)系到GIS軟件和開發(fā)語言使用的有效性，是軟件和開發(fā)語言使用的有效性，是GIS軟硬件環(huán)境的軟硬件環(huán)境的重要組成部分。重要組成部分。地理信息系統(tǒng)原理GIS基礎(chǔ)軟件基礎(chǔ)軟件 數(shù)據(jù)庫軟件，用來管理空間數(shù)據(jù)，包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫軟件，用來管理空間數(shù)據(jù)，包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。 流行數(shù)據(jù)庫軟件主要有流行數(shù)據(jù)庫軟件主要有OracleOracle、SybaseSybase、InformixInformix、DB2DB2、SQL SQL ServerServer、I

40、ngressIngress等。等。 目前目前GISGIS軟件中采用商用數(shù)據(jù)庫管理屬性數(shù)據(jù)，一個(gè)有發(fā)展前景軟件中采用商用數(shù)據(jù)庫管理屬性數(shù)據(jù)，一個(gè)有發(fā)展前景的模型是面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型，可實(shí)現(xiàn)圖形和屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)合管理的模型是面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型，可實(shí)現(xiàn)圖形和屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)合管理。 OracleOracle、InformixInformix、IngressIngress等關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理軟件都相繼增加等關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理軟件都相繼增加了空間數(shù)據(jù)類型。了空間數(shù)據(jù)類型。 ESRIESRI公司的公司的SDE(SpatialSDE(Spatial Database Engine) Database Engine)是基于關(guān)系

41、數(shù)據(jù)庫的是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。空間數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。 圖形平臺(tái)，某些圖形平臺(tái)，某些GISGIS軟件中圖形處理平臺(tái)。軟件中圖形處理平臺(tái)。如如AutoDeskAutoDesk公司開發(fā)的基于公司開發(fā)的基于AutoCADAutoCAD的的Map GISMap GIS軟件、軟件、IntergraphIntergraph公司的基于公司的基于MicroStationMicroStation的的MGE GISMGE GIS軟件軟件 地理信息系統(tǒng)原理GIS GIS GIS軟件軟件空間數(shù)據(jù)輸入與轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)圖形與屬性數(shù)據(jù)編輯制圖與輸出空間查詢與分析GIS地理信息系統(tǒng)原理GISGISGIS軟件軟

42、件類型類型0 專業(yè)GIS（Professional GIS）0 桌面GIS（Desktop GIS）0 手持GIS（Hand-Held GIS）0 組件GIS（Component GIS）0 GIS Viewer0 網(wǎng)絡(luò)GIS（Internet GIS）0 其它（基于CAD的GIS）返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS三、空間數(shù)據(jù)三、空間數(shù)據(jù) 地理信息系統(tǒng)的操作對(duì)象是空間數(shù)據(jù)，它具體描述地理實(shí)體地理信息系統(tǒng)的操作對(duì)象是空間數(shù)據(jù)，它具體描述地理實(shí)體的空間特征、屬性特征和時(shí)間特征的空間特征、屬性特征和時(shí)間特征空間特征空間特征：地理實(shí)體的空間位置及其相互關(guān)系：地理實(shí)體的空間位置及其相互關(guān)系屬性特征屬性特征

43、：地理實(shí)體的名稱、類型、數(shù)量等：地理實(shí)體的名稱、類型、數(shù)量等時(shí)間特征時(shí)間特征：地理實(shí)體隨時(shí)間變化而發(fā)生相關(guān)變化：地理實(shí)體隨時(shí)間變化而發(fā)生相關(guān)變化空間數(shù)據(jù)的基本元素：空間數(shù)據(jù)的基本元素：點(diǎn)、線、面點(diǎn)、線、面空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)：空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)：柵格、矢量、柵格柵格、矢量、柵格- -矢量一體化矢量一體化空間數(shù)據(jù)的管理：空間數(shù)據(jù)的管理：空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)返回返回柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)地理信息系統(tǒng)原理GIS系統(tǒng)開發(fā)人員系統(tǒng)開發(fā)人員最終用戶最終用戶四、應(yīng)用人員四、應(yīng)用人員 地理信息系統(tǒng)原理GIS 四、應(yīng)用人員四、應(yīng)用人員 咨詢信息管理數(shù)據(jù)整理 GISGIS的開發(fā)是以人為本的系統(tǒng)工程的開發(fā)是以人為本的系

44、統(tǒng)工程 業(yè)務(wù)素質(zhì)與專業(yè)知識(shí)是業(yè)務(wù)素質(zhì)與專業(yè)知識(shí)是GISGIS工程及工程及應(yīng)用成功的關(guān)鍵。應(yīng)用成功的關(guān)鍵。 不但對(duì)不但對(duì)GISGIS的技術(shù)和功能有足夠的的技術(shù)和功能有足夠的了解，而且要具備組織管理的能力。了解，而且要具備組織管理的能力。 技術(shù)培訓(xùn)、硬件維護(hù)與更新、系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)、硬件維護(hù)與更新、系統(tǒng)升級(jí)、數(shù)據(jù)更新、文檔管理、數(shù)據(jù)升級(jí)、數(shù)據(jù)更新、文檔管理、數(shù)據(jù)共享建設(shè)等。共享建設(shè)等。地理信息系統(tǒng)原理GIS四、應(yīng)用人員四、應(yīng)用人員缺少?zèng)Q策者的支持缺少專業(yè)知識(shí)缺乏遠(yuǎn)見缺少用戶介入缺少長期規(guī)劃缺少系統(tǒng)分析失敗的GIS個(gè)人沖突個(gè)人沖突沒有協(xié)作精神沒有協(xié)作精神錯(cuò)誤的選擇錯(cuò)誤的選擇錯(cuò)誤的使用錯(cuò)誤的使用沒有進(jìn)行咨

45、詢沒有進(jìn)行咨詢沒有培訓(xùn)沒有培訓(xùn)沒有手冊(cè)沒有手冊(cè)沒有用戶的參與沒有用戶的參與沒有總體目標(biāo)沒有總體目標(biāo)沒有任務(wù)目標(biāo)沒有任務(wù)目標(biāo)沒有應(yīng)用目標(biāo)沒有應(yīng)用目標(biāo)沒有軟件版本升級(jí)沒有軟件版本升級(jí)沒有數(shù)據(jù)的更新沒有數(shù)據(jù)的更新沒有模型的改進(jìn)沒有模型的改進(jìn)沒有使用系統(tǒng)方法沒有使用系統(tǒng)方法沒有反復(fù)試驗(yàn)修改沒有反復(fù)試驗(yàn)修改返回返回地理信息系統(tǒng)開發(fā)失敗的因素構(gòu)成圖地理信息系統(tǒng)開發(fā)失敗的因素構(gòu)成圖地理信息系統(tǒng)原理GIS 五、應(yīng)用模型五、應(yīng)用模型 應(yīng)用模型是客觀世界中相應(yīng)系應(yīng)用模型是客觀世界中相應(yīng)系統(tǒng)經(jīng)由觀念世界到信息世界的映射統(tǒng)經(jīng)由觀念世界到信息世界的映射，反映了人類對(duì)客觀世界利用改造，反映了人類對(duì)客觀世界利用改造的能動(dòng)作

46、用的能動(dòng)作用 并且是并且是GISGIS技術(shù)產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)產(chǎn)生社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在，也是效益的關(guān)鍵所在，也是GISGIS生命力生命力的重要保證，因此在的重要保證，因此在GISGIS技術(shù)中占技術(shù)中占有十分重要的地位有十分重要的地位 需要解決的問題多源數(shù)據(jù)收集規(guī)劃定義過程應(yīng)用操作過程問題的定義分解/聯(lián)合問題的實(shí)質(zhì)證據(jù)/數(shù)據(jù)/假設(shè)問題的概念概念/要素/方法解決問題的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源/數(shù)據(jù)集 問題答案 驗(yàn)證/解釋/表達(dá)問題求解統(tǒng)計(jì)計(jì)算/模型分析/空間分析問題數(shù)據(jù)子集提取/綜合數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)輸入/格式化返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS1-3 GIS1-3 GIS發(fā)展發(fā)展 第一章第一章 緒論緒論 GISGIS起

47、源于人口普查，土地調(diào)查和自動(dòng)制圖，起源于人口普查，土地調(diào)查和自動(dòng)制圖，19601960年，加拿大測量學(xué)家年，加拿大測量學(xué)家R.F.Tomlinson (1933-)提出了把地圖變成數(shù)字形式的地圖，提出了把地圖變成數(shù)字形式的地圖，19631963年，又提出年，又提出GISGIS這一本術(shù)語，并建立了這一本術(shù)語，并建立了第一個(gè)第一個(gè)GIS_GIS_加拿大加拿大GISGIS，隨后，隨后GISGIS以燎原之勢(shì)以燎原之勢(shì)在在全世界迅速發(fā)展起來。全世界迅速發(fā)展起來。R.F.Tomlinson地理信息系統(tǒng)原理GIS 一、國際一、國際GIS的發(fā)展?fàn)顩r的發(fā)展?fàn)顩r1 1、6060年代，探索時(shí)期年代，探索時(shí)期,（GI

48、SGIS思想和技術(shù)方法的探索）人們關(guān)注什么是思想和技術(shù)方法的探索）人們關(guān)注什么是GISGIS，GISGIS能干什么。能干什么。2、7070年代，鞏固時(shí)期，年代，鞏固時(shí)期，（這時(shí)由于計(jì)算機(jī)技術(shù)及其在自然資源和環(huán)（這時(shí)由于計(jì)算機(jī)技術(shù)及其在自然資源和環(huán)境數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用，促進(jìn)境數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用，促進(jìn) GISGIS迅速發(fā)展）。這期間，發(fā)展研究的重點(diǎn)迅速發(fā)展）。這期間，發(fā)展研究的重點(diǎn)是空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理這三個(gè)方面。是空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理這三個(gè)方面。3 3、8080年代，實(shí)破階段，年代，實(shí)破階段，也是也是GISGIS普遍發(fā)展和推廣應(yīng)用階段，人們把普遍發(fā)展和推廣應(yīng)用階段

49、，人們把GISGIS與與RSRS解決全球性問題，如全球沙漠化，全球可居住地評(píng)價(jià)，核擴(kuò)解決全球性問題，如全球沙漠化，全球可居住地評(píng)價(jià)，核擴(kuò)散問題等。散問題等。4 4、9090年代，全面應(yīng)用，年代，全面應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)化階段，對(duì)產(chǎn)業(yè)化階段，對(duì)GISGIS進(jìn)一步研究，研究的內(nèi)容進(jìn)一步研究，研究的內(nèi)容集中在：空間信息分析的新模式和新方法，空間關(guān)系和數(shù)據(jù)模型，人集中在：空間信息分析的新模式和新方法，空間關(guān)系和數(shù)據(jù)模型，人工智能引入等。工智能引入等。 第一章第一章 緒論緒論1-3 GIS1-3 GIS發(fā)展發(fā)展返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS二、我國二、我國GISGIS發(fā)展發(fā)展我國我國GISGIS起步較晚，但發(fā)展較

50、快，分為以下幾個(gè)階段：起步較晚，但發(fā)展較快，分為以下幾個(gè)階段：1 1、 7070年代，準(zhǔn)備階段：年代，準(zhǔn)備階段：一些知名人士一些知名人士GISGIS先驅(qū)看到先驅(qū)看到GISGIS的廣闊前景和的廣闊前景和GISGIS的重要性，進(jìn)行積極呼吁，為的重要性，進(jìn)行積極呼吁，為GISGIS在我國的發(fā)展奠定了與論準(zhǔn)備基礎(chǔ)并做了一些可行性實(shí)驗(yàn)。在我國的發(fā)展奠定了與論準(zhǔn)備基礎(chǔ)并做了一些可行性實(shí)驗(yàn)。2 2、 8080年代，試驗(yàn)起步階段年代，試驗(yàn)起步階段: :在在GISGIS理論探索，規(guī)范探討，軟件開發(fā)，系統(tǒng)建立等方面取得了突破和進(jìn)展，進(jìn)理論探索，規(guī)范探討，軟件開發(fā)，系統(tǒng)建立等方面取得了突破和進(jìn)展，進(jìn)行了一些典型試驗(yàn)

51、專題行了一些典型試驗(yàn)專題,試驗(yàn)軟件開發(fā)工作。試驗(yàn)軟件開發(fā)工作。3 3、 9090年代，我國年代，我國GISGIS發(fā)展階段：發(fā)展階段：我國改革開放以來，沿海，治江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的發(fā)展土地的有償使用和外資的引我國改革開放以來，沿海，治江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的發(fā)展土地的有償使用和外資的引進(jìn)，急需進(jìn)，急需GISGIS為之服務(wù)，這也推動(dòng)為之服務(wù)，這也推動(dòng)GISGIS在我國的全面發(fā)展。在我國的全面發(fā)展。4 4、 9696年以來，是我國年以來，是我國GISGIS產(chǎn)業(yè)化階段。產(chǎn)業(yè)化階段。經(jīng)濟(jì)信息化的基礎(chǔ)設(shè)施和重大信息工程納入國家計(jì)劃，經(jīng)濟(jì)信息化的基礎(chǔ)設(shè)施和重大信息工程納入國家計(jì)劃， 并進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行，并進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行，

52、 在自然災(zāi)害監(jiān)測和圖土資源調(diào)查中發(fā)揮效益，一批高等院校開設(shè)了與在自然災(zāi)害監(jiān)測和圖土資源調(diào)查中發(fā)揮效益，一批高等院校開設(shè)了與GISGIS相關(guān)的相關(guān)的新專業(yè)，具有我國自主版權(quán)的新專業(yè)，具有我國自主版權(quán)的GISGIS基礎(chǔ)軟件的研制逐步進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化軌道基礎(chǔ)軟件的研制逐步進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化軌道 第一章第一章 緒論緒論1-3 GIS1-3 GIS發(fā)展發(fā)展地理信息系統(tǒng)原理GIS李德仁院士李德仁院士（1939- 1939- ）科學(xué)院院士科學(xué)院院士 19911991工程院院士工程院院士 19941994陳述彭院士陳述彭院士（1920-20081920-2008）科學(xué)院院士科學(xué)院院士 19801980高倍望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)，

53、使天文學(xué)研究面貌一新，電子顯微鏡的誕生，把高倍望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)，使天文學(xué)研究面貌一新，電子顯微鏡的誕生，把生物學(xué)研究引向了深入。只要將遙感及其應(yīng)用與地學(xué)研究結(jié)合起來，生物學(xué)研究引向了深入。只要將遙感及其應(yīng)用與地學(xué)研究結(jié)合起來，才能使地學(xué)研究的面貌煥然一新，才能把地學(xué)研究不斷引向深入才能使地學(xué)研究的面貌煥然一新，才能把地學(xué)研究不斷引向深入- -陳述彭陳述彭返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 GIS 功能功能GIS能作能作什么？什么？一、一、GIS GIS 基本功能基本功能 緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)分析疊加分析疊加分析空間查詢空間查詢網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析地形分析地形分析。數(shù)

54、據(jù)采集數(shù)據(jù)采集與輸入與輸入數(shù)據(jù)編輯數(shù)據(jù)編輯與更新與更新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理與管理空間查詢空間查詢與分析與分析數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)顯示與輸出與輸出返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS數(shù)據(jù)采集與輸入數(shù)據(jù)采集與輸入第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 GIS 功能和應(yīng)用功能和應(yīng)用現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界返回返回文字報(bào)告、文字報(bào)告、遙感圖象遙感圖象等等數(shù)字化儀數(shù)字化儀掃描儀掃描儀解析測圖儀解析測圖儀鍵盤鍵盤 等等編輯、接邊、分層、圖形與編輯、接邊、分層、圖形與屬性連接、加注記等屬性連接、加注記等空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫地理信息系統(tǒng)原理GIS空間查詢空間查詢第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 GIS 功能和應(yīng)

55、用功能和應(yīng)用返回返回空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫哈爾濱在哪哈爾濱在哪里？里？空間查詢空間查詢屬性查詢屬性查詢78路公交路公交經(jīng)過哪些經(jīng)過哪些站？站？地理信息系統(tǒng)原理GIS疊置分析疊置分析第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 GIS 功能和應(yīng)用功能和應(yīng)用空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫 為某工廠選址，首先找為某工廠選址，首先找出地價(jià)出地價(jià)1萬元萬元m;且地形起伏較小的區(qū)域且地形起伏較小的區(qū)域?地價(jià)地價(jià)1萬元萬元m坡度小于坡度小于3 3度度的地形信息的地形信息空間檢索空間檢索返回返回滿足兩條件的滿足兩條件的區(qū)域區(qū)域+ +地理信息系統(tǒng)原理GIS緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)分析第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 G

56、IS 功能和應(yīng)用功能和應(yīng)用空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫道路的噪音影響范道路的噪音影響范圍圍?街道中心線街道中心線空間檢索空間檢索返回返回城市環(huán)境評(píng)價(jià)城市環(huán)境評(píng)價(jià)地理信息系統(tǒng)原理GIS第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 GIS 功能和應(yīng)用功能和應(yīng)用空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫哪條路最近哪條路最近,如如何乘車何乘車?道路信息道路信息空間檢索空間檢索返回返回網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析地理信息系統(tǒng)原理GIS地形分析地形分析第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 GIS 功能和應(yīng)用功能和應(yīng)用空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫航道淤積航道淤積, 挖挖槽方案比較槽方案比較?返回返回地形信息地形信息空間檢索空間檢索地理信息系統(tǒng)原理G

57、IS數(shù)據(jù)顯示與輸出數(shù)據(jù)顯示與輸出第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 GIS 功能和應(yīng)用功能和應(yīng)用空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫各種需求各種需求?各種信息各種信息空間檢索空間檢索返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 GIS 功能和應(yīng)用功能和應(yīng)用二、二、GIS GIS 主要主要 應(yīng)用功能應(yīng)用功能資源管理資源管理區(qū)域和城鄉(xiāng)區(qū)域和城鄉(xiāng)規(guī)劃規(guī)劃災(zāi)害監(jiān)測災(zāi)害監(jiān)測 環(huán)境評(píng)估環(huán)境評(píng)估 作戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)指揮 交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸 宏觀決策宏觀決策 商業(yè)金融、通訊商業(yè)金融、通訊郵電、日常生活郵電、日常生活等各領(lǐng)域等各領(lǐng)域返回返回地理信息系統(tǒng)原理GIS資源管理資源管理第一章第一章 緒論緒論1-4 GIS 1-4 GIS 功能和應(yīng)用功能和應(yīng)用返回返回GISGIS最初就是起源于資源清查，是最初就是起源于資源清查，是GISGIS的最基本的職能，目前趨于成熟的主的最基本的職能，目前趨于成熟的主要應(yīng)用領(lǐng)域。資源清查包括土地資源，要應(yīng)用領(lǐng)域。資源清查包括土地資源，森林資源和礦產(chǎn)資源的清查、管理、森林資源和礦產(chǎn)資源的清查、管理、土地利用規(guī)劃，野生動(dòng)物的保護(hù)等。土地利用規(guī)劃，野生動(dòng)物的保護(hù)等。GISGIS的主要任務(wù)是將各種來源的數(shù)據(jù)的主要任務(wù)是將各種