地理信息系統(tǒng)的功能簡介

第一章導論1地理信息系統(tǒng)基本概念2地理信息系統(tǒng)的基本構成3地理信息系統(tǒng)的功能簡介4地理信息系統(tǒng)的研究內容5地理信息系統(tǒng)的發(fā)展透視3地理信息系統(tǒng)的功能簡介

3.1GIS核心問題——劉南位置（Locations）條件（Conditions）趨勢（Trends）模式（Patterns）模型（Models）/模擬（simulation)3.1GIS核心問題—位置某個特定位置有什么？幾何查屬性例：國家屬性查詢3.1GIS核心問題—條件滿足給定條件的地理對象分布屬性查位置例：客戶分布3.1GIS核心問題—趨勢地理對象隨時間的變化例：人口變化趨勢3.1GIS核心問題—模式空間對象的分布模式問題揭示空間對象的空間關系例：商業(yè)服務競爭3.1GIS核心問題—模型解決問題方案基于模型的例：公園選址3.2GIS的基本功能數(shù)據(jù)的輸入功能圖形與文本編輯功能數(shù)據(jù)存儲與組織空間查詢與分析數(shù)據(jù)的輸出與表達功能

——萬劍華數(shù)據(jù)采集與編輯數(shù)據(jù)存儲與管理數(shù)據(jù)處理和變換空間分析和統(tǒng)計產(chǎn)品制作與顯示二次開發(fā)和編程

——黃杏元3.2GIS的基本功能文件圖表數(shù)據(jù)獲取原始數(shù)據(jù)存儲檢索空間查詢空間分析數(shù)據(jù)編輯投影變換數(shù)據(jù)輸出制圖、表格交互展示結構化數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)庫GIS功能概述以及它們的表現(xiàn)3.2GIS的基本功能-數(shù)據(jù)采集與編輯3.2GIS的基本功能-編輯變換與處理數(shù)據(jù)入庫目的：保證數(shù)據(jù)在入庫時在內容上的完整性，邏輯上的一致性。方法：數(shù)據(jù)編輯與處理、錯誤修正：數(shù)據(jù)格式轉化：矢量、柵格轉化，不同數(shù)據(jù)格式轉化；數(shù)據(jù)比例轉化：平移、旋轉、比例、糾正投影變換：投影方式數(shù)據(jù)概化：平滑、特征集結數(shù)據(jù)重構：幾何形態(tài)變換（拼接、截取、壓縮、結構）地理編碼：拓撲結構3.2GIS的基本功能-數(shù)據(jù)組織與管理數(shù)據(jù)的集成過程幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)結構矢量結構、柵格結構、柵格/矢量結構決定著GIS的數(shù)據(jù)分析能力、效率和精度數(shù)據(jù)管理：層次模型、網(wǎng)絡模型、關系模型混合管理模式3.2GIS的基本功能-檢索與分析空間檢索空間分析空間分析地形分析網(wǎng)絡分析緩沖區(qū)分析幾何量測地圖分析疊置分析統(tǒng)計分析決策分析位置查詢屬性查詢拓撲查詢空間查詢3.2GIS的基本功能-產(chǎn)品制作與顯示一個運行的GIS，其產(chǎn)品制作與顯示的功能包括：設置顯示環(huán)境，定義制圖環(huán)境，顯示地圖要素，定義字形符號，設置字符大小和顏色，標注圖名和圖例，以及繪圖文件編輯等。3.2GIS的基本功能-二次開發(fā)和編程GIS的空間分析技術與手段是有限的，而實際應用模型是無可枚舉的，任何GIS都應提供二次開發(fā)工具。定制菜單、程序與可視化界面等GIS二次開發(fā)環(huán)境：專用工具：如Arc/Info的AML語言；通用語言：如VC++、VB、Delphi等組件開發(fā)：如MapInfo的MapX；3.3應用功能資源管理；區(qū)域規(guī)劃；國土監(jiān)測；輔助決策；4地理信息系統(tǒng)的研究內容

4.1研究內容

4.2地理信息系統(tǒng)相關學科1.地理學2.地圖學3.計算機科學

計算機的數(shù)據(jù)庫技術（DBMS）計算機輔助設計（CAD）計算機輔助制圖（CAM）計算機圖形學

GIS與CAD和CAM的區(qū)別：第一，CAD不能建立地理坐標系和完成地理坐標變換；第二，GIS的數(shù)據(jù)量比CAD、CAM大得多，結構更為復雜，數(shù)據(jù)間聯(lián)系緊密，這是因為GIS涉及的區(qū)域廣泛，精度要求高，變化復雜，要素眾多，相互關聯(lián)，單一結構難以完整描述；第三，CAD和CAM不具備GIS具有地理意義的空間查詢和分析功能。4.遙感考古學人文地理學公共管理社會學流行病學健康護理規(guī)劃森林學土壤科學地貌學環(huán)境科學地質學生態(tài)學水文學氣象學公共信息查詢礦產(chǎn)開發(fā)設施維護產(chǎn)業(yè)/商業(yè)市場旅游業(yè)資產(chǎn)管理計算機科學制圖學可視化符號學測量遙感照相測量法數(shù)學數(shù)據(jù)庫計算機圖形學統(tǒng)計學地理統(tǒng)計學人工智能認知科學社會－經(jīng)濟測量地形測量環(huán)境測量相關學科樹5地理信息系統(tǒng)的發(fā)展透視5.1GIS發(fā)展簡史5.2當代GIS發(fā)展動態(tài)5.1GIS發(fā)展簡史5.1.1國外GIS發(fā)展狀況

1)開拓發(fā)展階段（20世紀60年代）注重空間數(shù)據(jù)的地學處理。

1963年，加拿大測量學家R.T.Tomlinson首先提出GIS這一術語，并建立加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS）；

1969年，ESRI（環(huán)境系統(tǒng)研究所）建立；

1969年，Integraph公司建立。

2)鞏固發(fā)展階段（20世紀70年代）注重空間地理信息的管理，受到政府部門、商業(yè)公司和大學的普遍重視。

1978年，ERDAS成立。5.1.1國外GIS發(fā)展狀況3.大發(fā)展階段（20世紀80年代）注重空間決策支持分析

1981年，ESRIARC/INFOGIS發(fā)布；

1985年，GPS成為可運行系統(tǒng)；

1986年，MapInfo建立；

1986年，SPOT衛(wèi)星首次發(fā)射；

1987年，地理信息系統(tǒng)的國際雜志出版；

1988年，美國人口調查局第一次公開發(fā)布TIGER；

1988年，GISWorld首次發(fā)行；

1989年，Ingegraph

發(fā)布MGE；4.社會化階段（20世紀90年代以來）,注重GIS社會應用與服務，GIS技術迅猛發(fā)展?？丶紾IS成為GISTools的發(fā)展方向;

WebGIS蓬勃發(fā)展;

三維GIS嶄露頭角。

5.國外主流GIS軟件

ARC/INFO（ArcView、ArcObject、ArcIMS）

GENAMAPMGE（ModularGISEnvironment）（GeoMedia）

MapInfo（Mapinfo

Proserver、MapX、MapXtreme、SpatialWare）

ERDAS

5.1.2我國GIS的發(fā)展

1.準備階段（1978-1980）

2.起步階段（1980-1985）

3.全面發(fā)展階段（1986-1995）

4.產(chǎn)業(yè)化階段（1996至今）5.國產(chǎn)主流GIS軟件

GeoStar

MapGIS

SuperMap

CityStar5.2當代GIS發(fā)展動態(tài)5.2.1GIS理論研究中及待解決的問題5.2.2地理信息系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)5.2.1GIS理論研究中及待解決的問題1）GIS理論發(fā)展的需求隨著GIS理論的發(fā)展與完善，以及人們對空間信息需求量的增大，為了使得GIS系統(tǒng)得到可持續(xù)的發(fā)展，則必須使GIS向集成化和智能化方向發(fā)展，該方向包括以下幾個方面：①圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的結合②GIS與RS的結合③GIS與GPS和CCD技術的結合④GIS與專家系統(tǒng)（ExpertSystem）的結合2）GIS理論研究中及待解決的問題①GIS設計與實現(xiàn)的方法學問題

②GIS的功能問題③多媒體地理信息系統(tǒng)的管理和操作的問題④GIS地理信息的深加工問題

⑤空間信息可視化技術和虛擬現(xiàn)實技術（VR）5.2.2地理信息系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)1）GIS軟件中發(fā)展的熱點

①GIS中面向對象技術研究

②時空系統(tǒng)