地理信息系統(tǒng)第1章

地理信息系統(tǒng)遼寧工程技術大學GIS教研室GeographicalInformationsystemGIS前言一、課程安排二、參考教材三、考察方式一、課程安排第七至八章：GIS的設計與評價、GIS的產品輸出設計第一章導論

:GIS概念,GIS的基本組成,GIS的功能與應用，GIS的發(fā)展透視第二至六章：GIS數據結構、數據處理、空間數據庫、空間分析原理和方法及應用模型什么是GIS、GIS能做什么GIS如何實現(xiàn)GIS如何設計評價與輸出二、參考教材

[1]

地理信息系統(tǒng)原理，馬明棟等，教育科學出版

社

[2]地理信息系統(tǒng)原理、方法和應用，鄔倫等，科

學出版社

[3]地理信息系統(tǒng)基礎，龔健雅.，科學出版社

[4]地理信息系統(tǒng)基礎,邊馥苓,測繪出版社主要網站http:///http:///http:///http:///http:///http:///http:///

三、考核方式總成績（100分）=平時點名（5分）+課堂作業(yè)（10分）+平時表現(xiàn)（5分）+期末考試（80分）第一章緒論第一節(jié)GIS的基本概念一、數據與信息二、地理信息與地理信息系統(tǒng)一、數據與信息1、數據通過數字化或記錄下來可以被鑒別的數字、文字、符號、聲音、圖象等符號。2、信息用數字、文字、符號、語言等介質來表示事件、事物、現(xiàn)象等的內容、數量或特征，以便向人們提供關于現(xiàn)實世界新的事實的知識，作為生產、管理和決策的依據客觀性、適應性、傳輸性、共享性3、兩者關系數據是信息的表達、載體，信息是數據的內涵，是形與質的關系。只有數據對實體行為產生影響才成為信息，數據只有經過解釋才有意義，成為信息。二、地理信息和地理信息系統(tǒng)1、地理信息地理信息是指表征地理圈或地理環(huán)境固有要素或物質的數量、質量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律等的數字、文字、圖像和圖形等的總稱；地域性、多維結構、時序特征GIS空間數據和屬性數據的聯(lián)合體

2、地理信息系統(tǒng)

用戶界面系統(tǒng)和數據庫管理產品生成產品輸出空間數據處理空間數據分析數據輸入數據庫建立2、地理信息系統(tǒng)的概念A、地理信息系統(tǒng)是一種存儲、分析和顯示空間與非空間數據的信息技術—美國學者PARKERB、GIS是一種獲取、存儲、檢索、操作、分析和顯示地球空間數據的計算機系統(tǒng)。--英國教育部

C、為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數據而建立的計算機化的數據庫管理系統(tǒng)。---美國國家地理信息與分析中心D、GIS是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。---美國聯(lián)邦數字地圖協(xié)調委員會（1）GIS首先是一種計算機系統(tǒng)（2）GIS具有獨特的操作對象（3）GIS具有技術優(yōu)勢混合數據結構和有效的數據集成、獨特的地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和復雜的查詢功能、強大的圖形創(chuàng)造和可視化表達手段、地理過程的演化模擬和空間決策支持功能（4）龐大的相關學科體系3、對地理信息系統(tǒng)的理解4、地理信息系統(tǒng)的分類體系信息系統(tǒng)：非空間、空間

非空間：管理信息系統(tǒng)空間：CAD/CAM系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的分類：

按研究范圍：全球、區(qū)域、國家

按數據類型：矢量、柵格、混合

按研究內容：專題、綜合

第二節(jié)GIS構成用戶軟件硬件數據（系統(tǒng)分析與處理的對象、構成系統(tǒng)的應用基礎）硬件（各種設備-物質基礎）軟件（計算機程序系統(tǒng)）一、GIS組成應用模型

（為某一實際應用建立的數學或邏輯模型）應用人員（GIS服務的對象，分為一般用戶和高級用戶）二、硬件組成1、單機模式的硬件組成（單用戶模式）主要由高檔計算機（高檔微機、工作站或小型機）、數據輸入設備、數據輸出設備和數據存儲設備組成。目前運行GIS的主機，包括大型、中型、小型機，工作站/服務器和微型計算機。其中各種類型的工作站/服務器成為GIS的主流。單機模式的硬件組成計算機數字化儀掃描儀手寫筆光筆輸入設備繪圖儀打印機刻錄機磁盤陣列磁帶機活動硬盤輸出設備存儲設備

2、網絡模式的GIS硬件組成（多用戶模式）網絡模式的GIS主要在單機模式的基礎上增加網絡設備，如服務器、客戶機、路由器、交換機、集線器、傳輸介質等。網絡模式的GIS硬件組成（多用戶模式）三、GIS軟件組成

1.操作系統(tǒng)軟件2.基礎支撐軟件：數據庫系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)庫軟件

數據庫軟件（如Oracal、Sybase、SQLServer等）；系統(tǒng)庫軟件（如VB、

JAVA、

C++）3.GIS功能軟件：GIS軟件平臺、

GIS應用軟件

GIS軟件平臺（如Arc/Info、MapInfo等）；

GIS應用軟件（如吉林省水利信息系統(tǒng)）GIS工具軟件功能GIS軟件平臺的功能主要由以下幾個部分組成數據存儲與管理數據輸入與轉換數據分析與處理圖形與屬性編輯數據輸出與表示用戶接口第三節(jié)GIS的功能簡介一、GIS基本功能數據采集與編輯；數據存儲與管理；數據處理和變換；空間分析和統(tǒng)計；產品制作與顯示；二次開發(fā)和編程。數據采集與編輯；數據存儲與管理；數據處理與變換數據變換：投影變換、幾何糾正、比例尺縮放、誤差改正和處理數據重構：數據拼接、數據裁剪、數據壓縮、結構轉換數據抽?。侯愋瓦x擇、窗口提取、布爾提取、空間內插專業(yè)性分析空間分析和統(tǒng)計；路徑分析空間分析和統(tǒng)計；動態(tài)分段空間分析和統(tǒng)計；斷面分析空間分析和統(tǒng)計；生成數字地面模型空間分析和統(tǒng)計；地圖整飾產品制作與顯示；黃河水保解析系統(tǒng)&淤堤壩管理系統(tǒng)二次開發(fā)與編程；城市土地利用信息系統(tǒng)二、應用功能資源管理；區(qū)域規(guī)劃；國土監(jiān)測；輔助決策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)療機構信息查詢一、地理信息系統(tǒng)的產生現(xiàn)代科學方法

系統(tǒng)論、信息論、控制論現(xiàn)代高新技術計算機技術、空間技術和自動化技術現(xiàn)代科學方法和現(xiàn)代高新技術的形成與應用為GIS的產生提供了先決條件，也預示信息時代的到來。

第四節(jié)GIS的發(fā)展概況二地理信息系統(tǒng)發(fā)展的四個階段60年代起源于北美：加拿大國家土地調查局為了處理大量的土地調查資料，于60年代開始建立地理信息系統(tǒng)（CGIS）；同一時期的美國哈佛大學的計算機圖形與空間分析實驗室，建立通用的制圖軟件包，竭力發(fā)展空間分析模型和軟件。70年代是GIS發(fā)展的鞏固階段：美國、加拿大、英國、西德、瑞典和日本等國對地理信息系統(tǒng)的研究均投入了大量的人力、物力、財力，研究不同專題、不同規(guī)模、不同類型的各具特色的地理信息系統(tǒng)。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，全世界范圍內推向應用階段。

90年代至今為地理信息系統(tǒng)的應用普及時代：由于計算機和網絡的普及地理信息系統(tǒng)已成為許多機構必備的工作系統(tǒng)。從美國的“國家信息基礎設施行動計劃（NII）”建設到數字地球的提出，由“數字地球”細化到“數字中國”、“數字省區(qū)”、“數字城市”、“數字小區(qū)”直到“企業(yè)信息化”、“電子商務”、“數字通訊”、“虛擬現(xiàn)實”等眾多的信息化領域的工作已全面鋪開。

三GIS在我國的發(fā)展

準備階段：1978年到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年到1985年，理論探索和區(qū)域性實驗研究。并在此基礎上制定國家地理信息系統(tǒng)規(guī)范。

初步發(fā)展階段：1986年到90年代。地理信息系統(tǒng)的研究被列入我國“七五”攻關課題，并且作為一個全國性的研究領域，已逐步和國民經濟建設相結合，并取得了重要進展和實際應用效益?？焖侔l(fā)展階段：

90年代末到現(xiàn)在。理論日趨成熟，應用日益廣泛，三維GIS、WEBGIS走向應用，GIS市場開始形成。四GIS的基礎理論測繪學：大