地理信息系統(tǒng)概論

地理信息系統(tǒng)概論課程大綱地理信息系統(tǒng)的概念與原理地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的作用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)地理信息系統(tǒng)的效益評(píng)估方法地理信息系統(tǒng)的歷史與發(fā)展趨勢(shì)地理信息系統(tǒng)的基本概念與原理地理信息系統(tǒng)是整個(gè)地球或部分區(qū)域的資源、環(huán)境在計(jì)算機(jī)中的縮影。GIS的定義1。歷史定義：地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)從外部看，它表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，其內(nèi)涵是由計(jì)算機(jī)程序和地理數(shù)據(jù)組織而成的地理空間信息模型，是一個(gè)邏輯縮小的高度信息化的地理系統(tǒng)。信息的流動(dòng)及信息流動(dòng)的結(jié)果，完全由計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行和數(shù)據(jù)的交換來(lái)仿真，地理學(xué)家可以在GIS的支持下，提取地理系統(tǒng)的不同側(cè)面、不同層次的空間和時(shí)間特征信息，也可以快速模擬自然過(guò)程的演變和思維過(guò)程，取得地理預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，選擇優(yōu)化方案，避免錯(cuò)誤的決策。2。現(xiàn)代定義：地理信息系統(tǒng)是空間數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)之

要義…一切信息都可圖形化地理信息系統(tǒng)（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)的綜合體能讓你輕易找到工業(yè)園5英里內(nèi)和20年以上年輪屬性的所有橋梁NameAddressTownSt.ZipGIS是GISGIS的數(shù)據(jù)采集功能用于大型GIS工程應(yīng)用領(lǐng)域：測(cè)繪

勘測(cè)

規(guī)劃

土地

交通

管線

農(nóng)林

水利

環(huán)保

油田

地質(zhì)

軍事……GIS可以做什么——數(shù)據(jù)管理GIS可以做什么管理海量數(shù)據(jù)GIS可以做什么瀏覽查詢GIS可以做什么？專業(yè)性分析GIS可以做什么？路徑分析GIS可以做什么地圖整飾GIS可以做什么？動(dòng)態(tài)分段GIS可以做什么斷面分析GIS可以做什么格網(wǎng)分析GIS可以做什么生成數(shù)字地面模型三維地下體分析GIS可以做什么人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模型實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)GIS技術(shù)學(xué)科1.項(xiàng)目GIS2.部門(mén)GIS3.企業(yè)GIS4.社會(huì)GISGIS的組成與發(fā)展階段邏輯維知識(shí)維時(shí)間維GIS三維結(jié)構(gòu)明確目標(biāo) 系統(tǒng)分析資料收集 系統(tǒng)優(yōu)化指標(biāo)設(shè)計(jì) 決策制定系統(tǒng)綜合 計(jì)劃實(shí)施邏輯維計(jì)算機(jī)科學(xué) 城市科學(xué) 地理學(xué) 信息論測(cè)繪遙感學(xué) 應(yīng)用數(shù)學(xué)環(huán)境科學(xué) 管理科學(xué)知識(shí)維時(shí)間維意向階段 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) 研究階段規(guī)劃階段 調(diào)查階段

調(diào)查研究階段 安裝階段總體方案研究階段 運(yùn)行階段GIS的相關(guān)學(xué)科地理學(xué)GIS遙感技術(shù)攝影測(cè)量學(xué)數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)制圖技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)專家系統(tǒng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)軟件工程GIS應(yīng)用的構(gòu)成空間數(shù)據(jù)管理視窗生產(chǎn)力因特網(wǎng)和局域網(wǎng)數(shù)據(jù)集成開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)GIS的構(gòu)成硬件：計(jì)算機(jī)、外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備軟件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件地理信息系統(tǒng)軟件應(yīng)用分析軟件GIS的主要應(yīng)用程序及與硬件的關(guān)系輸入、數(shù)據(jù)采集（數(shù)字化儀、掃描儀）建庫(kù)、數(shù)據(jù)管理（服務(wù)器、工作站）查詢、空間分析（服務(wù)器、工作站）決策支持、上網(wǎng)（服務(wù)器、工作站、）制作專題圖（服務(wù)器、工作站）輸出（繪圖儀）ZipCodeCentroid9410294103空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)點(diǎn)線面集合構(gòu)造適用坐標(biāo)對(duì)坐標(biāo)量無(wú)限制矢量數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)矢量圖柵格圖空間數(shù)據(jù)<layer>_SDOINDEXSDO_GIDSDO_CODESDO_MAXCODE1013T2T2FFFF匜10131013T320T302T320FF匜T302FF匜貼片每個(gè)特征都由貼片索引基于樹(shù)型結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在B+樹(shù)型索引索引點(diǎn)、線、面支持通過(guò)SQL大數(shù)據(jù)量的讀取及存儲(chǔ)GIS的應(yīng)用領(lǐng)域地理邏輯繪圖繪圖機(jī)構(gòu)地質(zhì)測(cè)繪環(huán)保機(jī)構(gòu)地方政府人口局稅務(wù)部門(mén)旅游服務(wù)業(yè)公用事業(yè)公司企業(yè)教育交通運(yùn)輸部門(mén)GIS的現(xiàn)狀（應(yīng)用領(lǐng)域）1、基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)建設(shè)部門(mén)傳統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用GIS的部門(mén)，有近15年的數(shù)據(jù)建設(shè)歷史基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，相互間無(wú)共享機(jī)制，數(shù)據(jù)不對(duì)公眾公開(kāi)。數(shù)據(jù)格式多樣化?？臻g與屬性相關(guān)的數(shù)據(jù)分離存儲(chǔ)。2、市政設(shè)施部門(mén)均為工程應(yīng)用部門(mén)。設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)。3、公眾服務(wù)部門(mén)，近5年開(kāi)始進(jìn)行信息化建設(shè)。4、金融服務(wù)部門(mén)，部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)具有空間特征。5、社會(huì)經(jīng)濟(jì)部門(mén)，多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)不具備空間屬性。

GIS用戶主要分布的行業(yè)空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)部門(mén)：勘測(cè)測(cè)繪、遙感等城市市政管理部門(mén)：規(guī)劃、土地、房地產(chǎn)、市政水電氣能源部門(mén)：石油、天然氣、地質(zhì)自然利用：農(nóng)林、水利、環(huán)保公眾服務(wù)部門(mén)：公安、消防、緊急救援金融服務(wù)部門(mén)：銀行、保險(xiǎn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)部門(mén)：統(tǒng)計(jì)局、信息中心GIS的效益評(píng)估方法1、直接效益：軟件效益、工程效益、服務(wù)效益2、間接效益：科學(xué)決策效益、快速?zèng)Q策效益成本時(shí)間手工操作計(jì)算機(jī)管理GIS的實(shí)踐效益GIS項(xiàng)目的投資情況分析

地理信息系統(tǒng)是IT的支柱性產(chǎn)業(yè)大規(guī)模交易處理分布式計(jì)算多用戶數(shù)據(jù)接口RowLocking地理信息系統(tǒng)（GIS）的傳統(tǒng)

挑戰(zhàn)孤立的、各自為政的部門(mén)專有的數(shù)據(jù),程式化的編程語(yǔ)言昂貴的軟硬件平臺(tái)工具使用的艱難地理信息系統(tǒng)（GIS）的發(fā)展趨勢(shì)向非GIS用戶發(fā)送空間數(shù)據(jù)方便地在你更大的信息系統(tǒng)中集成空間信息維護(hù)準(zhǔn)確的、無(wú)縫連接的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供快速的數(shù)據(jù)接入GIS走向網(wǎng)絡(luò)化GIS、GPS、RS一體化GIS工程化Tools(工具)

Centralized(集中式)

Standalone(孤立的)

GISData (GIS數(shù)據(jù))

MappingSystem Legacydatamigration Isolatedspatialanalysis

IntegratedtechnologyDistributed(分布式)Embedded(嵌入式的)SpatiallyenableddataDatabaseSystemLegacydataa