GIS Chapt1_緒論

地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用,第一章緒論,基本概念,1.信息和數(shù)據(jù),2、地理信息,3、地理信息的特征,空間分布性,數(shù)據(jù)和信息,海量數(shù)據(jù),信息載體的多樣性,地理信息地理信息是有關(guān)地理實體的性質(zhì)、特征和運動狀態(tài)的表征和一切有用的知識，它是對表達地理特征與地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理數(shù)據(jù)的解釋。從另一個角度來說，一切與空間位置有關(guān)的信息都叫做地理信息。它脫胎于地圖，它們都是地理信息的載體，具有存儲、分析與顯示地理信息的功能。,地理信息的特點:空間分布性具有多維結(jié)構(gòu)的特征時序特征十分明顯按照時間尺度將地理信息劃分為超短期的(如臺風、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低溫)、中期的(如土地利用、作物估產(chǎn))、長期的(如城市化、水土流失)、超長期的(如地殼變動、氣候變化)等。這對地理事物的預(yù)測、預(yù)報，從而為科學決策提供依據(jù)很重要。具有豐富的信息GIS數(shù)據(jù)庫中不僅包含豐富的地理信息，還包含與地理信息有關(guān)的其它信息，如人口分布、環(huán)境污染、區(qū)域經(jīng)濟情況、交通情況等等。80%以上的信息為地理信息或與地理信息有關(guān)。,一切信息都可圖形化,信息系統(tǒng),是具有數(shù)據(jù)采集、管理、分析和表達數(shù)據(jù)能力的系統(tǒng)，它能夠為單一的或有組織的決策過程提供有用的信息。,組成,硬件軟件數(shù)據(jù)用戶,信息系統(tǒng)的組成,信息系統(tǒng)的類型,信息系統(tǒng)的類型,信息系統(tǒng),非空間信息系統(tǒng),專題地理信息系統(tǒng),地理信息系統(tǒng),非地理信息系統(tǒng),管理信息系統(tǒng),綜合地理信息系統(tǒng),CAD/CAM,空間信息系統(tǒng),地籍GIS交通GIS,資源與環(huán)境GIS規(guī)劃與管理GIS,數(shù)據(jù)模型,矢量GIS,柵格GIS,矢-柵GIS,研究范圍,全球GIS,區(qū)域GIS,研究內(nèi)容,GIS在信息系統(tǒng)中的位置,GIS與其它系統(tǒng)的區(qū)別,GIS有別于DBMS;GIS有別于MIS;GIS有別于地圖數(shù)據(jù)庫;GIS有別于CAD系統(tǒng);,地理信息系統(tǒng)是什么？,地理信息系統(tǒng)是什么？,如果說地圖是地理學的第二代語言，那么地理信息系統(tǒng)就是地理學的第三代語言。陳述彭,簡單的說，地理信息系統(tǒng)是回答如下問題的信息系統(tǒng)“哪里”。HenryTom,什么是GIS？,地理信息系統(tǒng)（GIS,GeographicInformationSystem）是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對現(xiàn)實世界（資源與環(huán)境）的研究和變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)，它作為集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學為一體的新興邊緣學科而迅速地興起和發(fā)展起來。GIS重視對拓撲結(jié)構(gòu)的管理，重視拓撲關(guān)系的自動生成，強調(diào)與空間相關(guān)的查詢統(tǒng)計，強調(diào)空間分析，強調(diào)三維模型分析。地理信息系統(tǒng)中“地理”的概念并非指地理學，而是廣義地指地理坐標參照系統(tǒng)中的坐標數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及以此為基礎(chǔ)而演義出來的知識。,GISisaSystemofcomputersoftware,hardwareanddata,andpersonneltohelpmanipulate,analyzeandpresentinformationthatistiedtoaspatiallocation.-Amethodtovisualize,manipulate,analyze,anddisplayspatialdata-“SmartMaps”linkingadatabasetothemap,ADefinitionofGIS,用戶界面,系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理,產(chǎn)品生成產(chǎn)品輸出,空間數(shù)據(jù)處理空間數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫建立,地理信息系統(tǒng)按其內(nèi)容分為三大類：專題地理信息系統(tǒng)（SubjectGIS）：是具有有限目標和專業(yè)特點的地理信息系統(tǒng)。為特定的專門的目的服務(wù)，如水資源管理信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)、農(nóng)作物估產(chǎn)信息系統(tǒng)、草場資源管理信息系統(tǒng)、水土流失信息系統(tǒng)、環(huán)境管理信息系統(tǒng)等。區(qū)域地理信息系統(tǒng)（RegionalGIS）：主要以區(qū)域綜合研究和全面信息服務(wù)為目標。如國家級、地區(qū)級、市級或縣級等。地理信息系統(tǒng)工具(GISTools）：是一組具有圖形圖像數(shù)字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包。,地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容,用戶,第二節(jié)地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成和功能,計算機硬件系統(tǒng),計算機軟件系統(tǒng),定位拓撲關(guān)系屬性,地理空間數(shù)據(jù),系統(tǒng)開發(fā)、管理和使用人員,系統(tǒng)的應(yīng)用模式（單機式）,系統(tǒng)的應(yīng)用模式（局域網(wǎng)模式）,系統(tǒng)的應(yīng)用模式（廣域網(wǎng)模式）,地理信息系統(tǒng)的功能,位置（Location）條件（Condition）趨勢（Trends）模式（Pattern）模型（Model）和模擬（simulation）,GIS的基本功能,輸入查詢編輯分析輸出,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(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),空間數(shù)據(jù)庫,GIS基本功能的實現(xiàn)過程,GIS可以做什么數(shù)據(jù)采集,用于大型GIS工程應(yīng)用領(lǐng)域：測繪勘測規(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,GIS軟件類型,專業(yè)GIS（ProfessionalGIS）桌面GIS（DesktopGIS）手持GIS（Hand-HeldGIS）組件GIS（ComponentGIS）網(wǎng)絡(luò)GIS（InternetGIS）其它（基于CAD的GIS）,主要GIS軟件,第三節(jié)地理信息系統(tǒng)研究內(nèi)容,GIS的應(yīng)用領(lǐng)域,地理邏輯繪圖,繪圖機構(gòu),地質(zhì)測繪,環(huán)保機構(gòu),地方政府,人口局,稅務(wù)部門,旅游服務(wù)業(yè),公用事業(yè)公司,企業(yè),教育,交通運輸部門,測繪與地圖制圖資源調(diào)查與管理城鄉(xiāng)規(guī)劃災(zāi)害監(jiān)測環(huán)境保護國防宏觀決策支持,EmergencyServicesFire&PoliceEnvironmentalMonitoring&ModelingBusinessSiteLocation,DeliverySystemsIndustryTransportation,Communication,Mining,Pipelines,HealthcareGovernmentLocal,State,Federal,MilitaryEducationResearch,TeachingTool,Administration,WhereverSpatialDataAnalysisisNeeded,城市土地利用信息系統(tǒng),電信資源管理,鐵路地理信息系統(tǒng),公安警用地理信息系統(tǒng),屬性查詢,查詢,專題圖,作戰(zhàn)指揮,地圖切換,醫(yī)療機構(gòu)信息查詢,地理學,GIS,遙感技術(shù),攝影測量學,數(shù)學和統(tǒng)計學,制圖技術(shù),計算機科學,專家系統(tǒng),計算機圖形學,計算機輔助設(shè)計,數(shù)據(jù)庫技術(shù),軟件工程,第四節(jié)地理信息系統(tǒng)相關(guān)學科,GIS學科樹,第五節(jié)地理信息系統(tǒng)發(fā)展簡史,國際發(fā)展概況,GIS開拓期(60年代）GIS鞏固發(fā)展期（70年代）GIS技術(shù)大發(fā)展時期（80年代）地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用普及時代（90年代）,現(xiàn)代科學方法系統(tǒng)論、信息論、控制論現(xiàn)代高新技術(shù)計算機技術(shù)、空間技術(shù)和自動化技術(shù)現(xiàn)代科學方法和現(xiàn)代高新技術(shù)的形成與應(yīng)用為GIS的產(chǎn)生提供了先決條件，也預(yù)示信息時代的到來。,地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生,地理信息系統(tǒng)的發(fā)展的四個階段1.60年代起源于北美：加拿大(CGIS)2.70年代是GIS發(fā)展的鞏固階段：美國、加拿大、英國、西德、瑞典和日本等3.80年代為地理信息系統(tǒng)的大發(fā)展階段：計算機的迅速發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)也逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面地推向應(yīng)用階段。4.90年代至今為地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用普及時代：美國的“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施：行動計劃（NationalInformationInfrastructure,簡稱NII）”“數(shù)字地球”、“數(shù)字中國”、“數(shù)字省區(qū)”、“數(shù)字城市”、“數(shù)字小區(qū)”直到“企業(yè)信息化”、“電子商務(wù)”、“數(shù)字通訊”、“虛擬現(xiàn)實”,GIS在我國的發(fā)展準備階段（1978年1980年）進行輿論準備，正式提出倡議，開始組建隊伍、組織個別實驗研究。起步階段（1981年1985年)理論探索和區(qū)域性實驗研究。并在此基礎(chǔ)上制定國家地理信息系統(tǒng)規(guī)范。初步發(fā)展階段（1986年90年代）。地理信息系統(tǒng)的研究被列入我國“七五”攻關(guān)課題，并且作為一個全國性的研究領(lǐng)域，已逐步和國民經(jīng)濟建設(shè)相結(jié)合，并取得了重要進展和實際應(yīng)用效益?？焖侔l(fā)展階段（90年代末現(xiàn)在）理論日趨成熟，應(yīng)用日益廣泛，三維GIS、WEBGIS走向應(yīng)用，GIS市場開始形成。,第