GIS基礎(chǔ)知識(shí)及ArcGIS產(chǎn)品體系課件

1、GIS基礎(chǔ)知識(shí)及ArcGIS產(chǎn)品體系內(nèi)容概覽GIS的基本概念GIS的應(yīng)用GIS平臺(tái)軟件和GIS應(yīng)用軟件ArcGIS體系介紹 2010年，軟件業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)收入13364億元，占電子信息產(chǎn)業(yè)的比重由2001年的6%上升到18%。產(chǎn)業(yè)環(huán)境經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，國(guó)家測(cè)繪局已于5月23日正式更名為國(guó)家測(cè)繪地理信息局。表明國(guó)家對(duì)地理信息重要資源的監(jiān)管要求，強(qiáng)化國(guó)家測(cè)繪地理信息局對(duì)地理信息資源的監(jiān)管責(zé)任； 提升國(guó)家測(cè)繪地理信息局作為地理信息活動(dòng)主管部門的權(quán)威性。 加快“數(shù)字中國(guó)”建設(shè)步伐。重點(diǎn)是加快“數(shù)字城市”建設(shè)步伐，全面完成全國(guó)地級(jí)城市以及有條件的縣級(jí)城市的“數(shù)字城市”建設(shè)；大力推進(jìn)全國(guó)基礎(chǔ)地理信息資源的優(yōu)化整合、

2、無縫連接和協(xié)調(diào)一致，建設(shè)全國(guó)“一個(gè)網(wǎng)、一張圖”，為構(gòu)建“智慧中國(guó)”奠定基礎(chǔ)。 相關(guān)學(xué)科依托地理學(xué)GIS計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)CAD專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)軟件工程地圖學(xué)遙感技術(shù)GIS數(shù)據(jù)采集流程圖野外測(cè)量數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)地圖要素像片資料圖像數(shù)字信息鍵盤電子數(shù)據(jù)記錄器跟蹤數(shù)字化儀和掃描儀攝象機(jī)CD/DVD編輯、接邊、分層、圖形與屬性連接、注記標(biāo)注數(shù)據(jù)入庫(kù)GIS是什么空間數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的綜合體Name Address Town St. Zip GISGIS地理信息系統(tǒng)在我國(guó)的發(fā)展 地理信息系統(tǒng)的研制與應(yīng)用在我國(guó)起步較晚，但是發(fā)展勢(shì)頭迅猛。GIS在中國(guó)的發(fā)展可分為三個(gè)階段。 第一個(gè)階段(19

3、78-1980),為準(zhǔn)備階段，主要進(jìn)行輿論準(zhǔn)備，正式提出倡議，開始組建隊(duì)伍，培訓(xùn)人才，組織個(gè)別實(shí)驗(yàn)研究。機(jī)助制圖和遙感應(yīng)用，為GIS的研制和應(yīng)用作了技術(shù)上和理論上的準(zhǔn)備。 第二個(gè)階段(1980-1985)，為起步階段，完成了技術(shù)引進(jìn)，研究數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立，數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開發(fā)等，對(duì)GIS進(jìn)行理論探索和區(qū)域性實(shí)驗(yàn)研究。 第三個(gè)階段(1986-現(xiàn)在),為初步發(fā)展階段，我國(guó)GIS的研究和應(yīng)用進(jìn)入有組織、有計(jì)劃、有目標(biāo)的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機(jī)構(gòu)、研究中心和實(shí)驗(yàn)室。GIS的組成 從應(yīng)用的角度，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

4、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(dòng)性因素，直接影響和協(xié)調(diào)其它幾個(gè)組成部分。GIS的組成數(shù)字化、解析測(cè)圖儀、掃描儀、遙感處理設(shè)備等 硬盤、光盤等存儲(chǔ)設(shè)備存貯處理 打印機(jī)、繪圖儀、顯示終端等 輸出 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。 網(wǎng)絡(luò)輸入 功能硬件配置前面說過，GIS作為技術(shù)系統(tǒng)必須具備數(shù)據(jù)的采集、管理、分析、表達(dá)和顯示功能，一定功能必須由一定的軟件、硬件實(shí)現(xiàn)，所以GIS的硬件配置為：硬件配置 GIS的組成 數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容，也是GIS系統(tǒng)的靈魂和生命。數(shù)據(jù)組織和處理是GIS應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)

5、中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涉及許多問題： 應(yīng)該選擇何種（或哪些）比例尺的數(shù)據(jù)？ 已有數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性如何？ 數(shù)據(jù)精度是否能滿足要求？ 數(shù)據(jù)格式是否能被已有的GIS軟件集成？ 應(yīng)采用何種方法進(jìn)行處理和集成？ 采用何種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新和維護(hù)，等等。 方法指系統(tǒng)需要采用何種技術(shù)路線，采用何種解決方案來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)。方法的采用會(huì)直接影響系統(tǒng)性能，影響系統(tǒng)的可用性和可維護(hù)性。 人是GIS系統(tǒng)的能動(dòng)部分。人員的技術(shù)水平和組織管理能力是決定系統(tǒng)建設(shè)成敗的重要因素。系統(tǒng)人員按不同分工有項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目開發(fā)人員、項(xiàng)目數(shù)據(jù)人員、系統(tǒng)文檔撰寫和系統(tǒng)測(cè)試人員等。各個(gè)部分齊心協(xié)力、分工協(xié)作是GIS系統(tǒng)成功建設(shè)的重要保證。 GIS應(yīng)用系統(tǒng)

6、建設(shè)需要從以上五個(gè)方面著手。GIS的數(shù)據(jù)模型 地理數(shù)據(jù)模型主要是用來反映現(xiàn)實(shí)世界的理論信息，它能讓使用者產(chǎn)生、編輯、維護(hù)、顯示、分析輸出結(jié)果以及執(zhí)行各自的不同應(yīng)用。此數(shù)據(jù)模型必須簡(jiǎn)潔、容易理解和有充分的靈活性，用以管理大范圍的不同的數(shù)據(jù)源，還應(yīng)有健全的功能，能涵蓋各種地理特征，并且支持高級(jí)應(yīng)用及有產(chǎn)生靈活應(yīng)用界面的機(jī)制。 常見的GIS都將矢量型數(shù)據(jù)劃分為點(diǎn)、線、面三種基本類型： 點(diǎn)（0維）-在空間有確定位置但沒有長(zhǎng)度和面積的目標(biāo)。 線（1維）-在空間有確定位置并有長(zhǎng)度的目標(biāo)。 面（2維）-在空間具有確定位置并有長(zhǎng)度和面積的目標(biāo)，由若干線狀目標(biāo)所界定。GIS可以做什么瀏覽查詢GIS可以做什么合并

7、分析GIS可以做什么疊加分析GIS可以做什么緩沖區(qū)分析GIS可以做什么統(tǒng)計(jì)分析GIS可以做什么路徑分析GIS的應(yīng)用GIS 主要 應(yīng)用領(lǐng)域 市政設(shè)施管理城市規(guī)劃管理災(zāi)害監(jiān)測(cè) 環(huán)境評(píng)估 作戰(zhàn)指揮 交通運(yùn)輸 宏觀決策 國(guó)土資源管理GIS平臺(tái)軟件和應(yīng)用軟件 GIS軟件有平臺(tái)軟件和應(yīng)用軟件之分。GIS平臺(tái)軟件是依據(jù)GIS數(shù)據(jù)模型，提供采集、模擬、處理、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)等完備功能的通用型工具軟件，它不面向具體的專業(yè)應(yīng)用，而是提供足夠的靈活性和開發(fā)手段，來滿足各種應(yīng)用需求。也就是說，GIS平臺(tái)軟件具有通用性、完備性、靈活性和可開發(fā)性。 對(duì)于某些簡(jiǎn)單的應(yīng)用需求（如數(shù)字化、出圖、簡(jiǎn)單查詢分析），使用

8、者可以直接使用GIS平臺(tái)來獲取結(jié)果；對(duì)稍復(fù)雜一點(diǎn)的需求，可以綜合應(yīng)用平臺(tái)的多項(xiàng)功能，通過比較復(fù)雜的步驟逐步求解答案，這種情況下，要求使用者對(duì)GIS和應(yīng)用領(lǐng)域本身都具有較深入的了解，一般出現(xiàn)在科學(xué)研究中；對(duì)于更為復(fù)雜的應(yīng)用需求，在最終使用者對(duì)GIS技術(shù)不具備深入的研究的情況下，只能由專門的開發(fā)人員利用GIS平臺(tái)提供的開發(fā)手段作二次開發(fā)，構(gòu)筑面向?qū)ｉT應(yīng)用領(lǐng)域的、易學(xué)易用的GIS應(yīng)用系統(tǒng)。圖形及屬性編輯空間數(shù)據(jù)輸入與轉(zhuǎn)換地理信息系統(tǒng)空間查詢與空間分析制圖與輸出GIS平臺(tái)可以有以下功能劃分：GIS常用軟件國(guó)外的： AutoCAD ArcGIS（ArcGIS Desktop、ArcSDE、ArcGIS

9、Engine、ArcGIS Server等） MapInfo GeoMedia MGE SmallWorld Grass GeoServer國(guó)內(nèi)的： SuperMap MapGIS GeoStar TopMap GeoBean VRMap MapEngine CityMakerArcGIS簡(jiǎn)介 ESRI是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（Environmental Systems Research Institute Inc）的縮寫，ESRI公司創(chuàng)建于1969年，總部位于加州的Redlands。公司最初是為企業(yè)創(chuàng)建和分析地理信息做咨詢工作的。20世紀(jì)80年代，ESRI致力于發(fā)展和應(yīng)用一套可運(yùn)行在計(jì)算機(jī)環(huán)境中

10、的，用來創(chuàng)建地理信息系統(tǒng)的核心開發(fā)工具，這就是如今總所周知的GIS技術(shù)。 2009年4月27日，ArcGIS9.3.1正式發(fā)布，該版本的全系列軟件產(chǎn)品著眼于改進(jìn)動(dòng)態(tài)地圖發(fā)布的性能，并提高地理信息的可視化。ArcGIS9.3.1實(shí)現(xiàn)了地圖服務(wù)的優(yōu)化，用戶能夠創(chuàng)建高性能的動(dòng)態(tài)地圖。這種新的地圖服務(wù)一方面超過了ArcIMS所能達(dá)到的服務(wù)水平，另一方面提供了更加美觀的地圖，從而大大有益于那些使用動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)地圖以及將動(dòng)態(tài)地圖和緩存地圖相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)用戶。 通過ArcGIS9.3.1，用戶可以方便地共享和搜索地理信息，如地圖、數(shù)據(jù)層以及各種服務(wù)。同時(shí)ArcGIS Desktop用戶能夠直接訪問微軟的Virtual Earth服務(wù)，并利用Virtual Earth的現(xiàn)有數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)GIS工程的快速創(chuàng)建，而無需額外付費(fèi)。而ArcGIS Server則支持微軟的Silverlight Web開發(fā)平臺(tái)以創(chuàng)建快速的、高度交互的Web應(yīng)用程序。ArcGIS體系介紹人才需求 GIS課程3要素循序漸進(jìn)充分利用好大學(xué)的業(yè)余時(shí)間，進(jìn)行有步驟的學(xué)習(xí)實(shí)踐早接觸及早接觸GIS相關(guān)技術(shù)多參與多參加GIS開發(fā)大賽，GIS行業(yè)論壇活動(dòng)進(jìn)企業(yè)盡可能進(jìn)入企