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1、,資源與環(huán)境系,地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ),GIS,Geographical Information System,地理信息系統(tǒng),第一章 地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論 第二章 地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其文件組織 第三章 地理數(shù)據(jù)庫 第四章 地理數(shù)據(jù)采集 第五章 空間數(shù)據(jù)處理 第六章 地理數(shù)據(jù)計(jì)量地理分析 第七章 空間分析 第八章 地理信息產(chǎn)品輸出 第九章 地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 第十章 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例,,地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論,學(xué)習(xí)目標(biāo)： 理解GIS的相關(guān)概念，說明GIS和相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 掌握GIS的特點(diǎn)、類型與組成 了解GIS的基本功能和用途 了解G

2、IS的發(fā)展概況 重點(diǎn)：GIS的基本概念、組成及功用,地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論,信息革命的影響，要求地理學(xué)要順應(yīng)時(shí)代的要求，跟上時(shí)代的步伐，地理學(xué)要高度現(xiàn)代化。計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等的發(fā)展為GIS的形成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；地理信息系統(tǒng)脫胎于地圖，它們都是地理信息的載體，具有存貯、分析和顯示地理信息的功能。計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)的發(fā)展對(duì)GIS的產(chǎn)生起了有力的促進(jìn)作用；海量資源信息，客觀上需要GIS為之服務(wù)；由于社會(huì)的進(jìn)步，人類開始覺悟到對(duì)于自然資源的利用，不能是簡單的掠奪，而應(yīng)當(dāng)合理的管理利用，并且把開發(fā)和保護(hù)相結(jié)合。對(duì)自然資源應(yīng)采取科學(xué)的管理，進(jìn)行定量分析和預(yù)測，從而為宏觀科學(xué)決策提供依據(jù)，這些為GIS的

3、產(chǎn)生提供了應(yīng)用基礎(chǔ)。 基于以上社會(huì)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展的歷史背景和原因，地理信息系統(tǒng)于60年代中期開始形成并逐漸發(fā)展起來。,,第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生,,基本概念,信息的特點(diǎn),數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別,第二節(jié) 地理信息系統(tǒng)的基本概念,,,數(shù)據(jù)是客觀事物的屬性、數(shù)量、位置及其相互關(guān)系等的抽象表示，隨載荷它的物理設(shè)備的形式而改變。 信息是向人們或機(jī)器提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界各種事實(shí)的知識(shí)，是數(shù)據(jù)、消息中所包含的意義。它不隨載體的物理形式的改變而改變。,,,(1)信息的客觀性 (2)信息的適用性 (3)信息的傳輸性 (4)信息的共享性,信息的特點(diǎn)：,,,信息與數(shù)據(jù)是不可分離的，數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。數(shù)

4、據(jù)本身并沒有意義數(shù)據(jù)只有對(duì)實(shí)體行為產(chǎn)生影響時(shí)才成為信息,數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系,,,基本概念,地理信息的特征,地圖與地理信息的關(guān)系,,,地理信息是指表示地理環(huán)境諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征及其相互聯(lián)系和變化規(guī)律的數(shù)字、文字、圖象和圖形等的總稱。 地圖是將地理環(huán)境諸要素按照一定的數(shù)學(xué)法則，運(yùn)用符號(hào)系統(tǒng)并經(jīng)過制圖綜合縮繪于平面上的圖形，以傳遞各種自然和社會(huì)現(xiàn)象的數(shù)量與質(zhì)量的空間分布和聯(lián)系以及隨時(shí)間的發(fā)展變化。,基本概念,,,(1)屬于空間信息 (2)具有多維結(jié)構(gòu)的特征 (3)時(shí)序特征十分明顯,地理信息的特征,,,1. 地圖是地理信息載體 2. 地圖是地理信息的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源 3. 地圖是GIS的查詢與分析

5、 結(jié)果的表示方法,地圖與地理信息的關(guān)系,,,地理系統(tǒng)是一個(gè)多層次的巨系統(tǒng)，它具有多層次的結(jié)構(gòu)和泛目標(biāo)的功能，需要多學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)和多種形式技術(shù)體系的支持。地理系統(tǒng)是認(rèn)識(shí)地理圈的事物、現(xiàn)象和發(fā)生發(fā)展過程，理解物質(zhì)遷移與能量轉(zhuǎn)換內(nèi)外循環(huán)的規(guī)律，認(rèn)識(shí)地理規(guī)律、掌握地理信息，以調(diào)控資源與環(huán)境為目的的邏輯思維過程。 地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。簡單的說，地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。 地理系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的科學(xué)依據(jù)；地理信息

6、系統(tǒng)是研究地理系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)保證。,,地理信息系統(tǒng)的分類,地理信息系統(tǒng)的功能,地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用,第三節(jié) 地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能,,地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn),,,公共的地理定位基礎(chǔ)； 2. 具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力 3. 系統(tǒng)以分析模型驅(qū)動(dòng)，具有極強(qiáng)的空間綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息； 4. 以地理研究和地理決策為目的，是一個(gè)人機(jī)交互式的空間決策支持系統(tǒng)。,一、地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn),,二、地理信息系統(tǒng)的分類,,數(shù)據(jù)輸入、存貯和編輯 操作運(yùn)算 數(shù)據(jù)查詢和檢索 應(yīng)用分析 圖形顯示和結(jié)果輸出 數(shù)據(jù)更新,三、地理信息系統(tǒng)的功能,,四、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用,1. 統(tǒng)計(jì)

7、與量算； 2. 規(guī)劃與管理； 3. 預(yù)測與監(jiān)測； 4. 輔助決策。,,第四節(jié) 地理信息系統(tǒng)的組成,數(shù)據(jù)輸入,數(shù)據(jù)存儲(chǔ),信息輸入,系統(tǒng)操作,系統(tǒng)支持,地理分析,硬件系統(tǒng),地理數(shù)據(jù),軟件系統(tǒng),地 理 數(shù) 據(jù) 庫,用戶,,,一、GIS 的 硬 件 系統(tǒng),計(jì)算機(jī)主機(jī),,,,,,二、GIS的軟件系統(tǒng),應(yīng)用分析軟件,,,,三、地理數(shù)據(jù),四、用 戶,系統(tǒng)組織、管理、維護(hù)和數(shù)據(jù)更新、應(yīng)用程序開發(fā)、信息提取、地理決策,,一、研究內(nèi)容,第五節(jié) 地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容,概念、定義、內(nèi)涵 構(gòu)成、特點(diǎn)、功能和任務(wù) 理論體系 發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢(shì),一、研究內(nèi)容,第五節(jié) 地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容,硬件配置 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與表示 輸入

8、輸出系統(tǒng) 地理數(shù)據(jù)管理 用戶界面 GIS工具軟件研制,一、研究內(nèi)容,第五節(jié) 地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容,應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集與校驗(yàn) 專題分析模型 3S結(jié)合 地學(xué)專家系統(tǒng),二 相關(guān)學(xué)科樹,,1.起步階段（60年代），注重空間數(shù)據(jù)的地學(xué)處理。 1963年，加拿大測量學(xué)家R. T. Tomlinson首先提出GIS 這一術(shù)語，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.發(fā)展階段（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(xué)的普遍重視。 1978年，ERDAS成立。,,一、地理信息

9、系統(tǒng)的發(fā)展概況,第六節(jié) GIS發(fā)展趨勢(shì),,3.推廣應(yīng)用階段（80年代），注重空間決策支持分析。 1981年，ESRI ARC/INFO GIS發(fā)布； 1985年，GPS成為可運(yùn)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(diào)查局第一次公開發(fā)布TIGER； 1988年，GIS World 首次發(fā)行； 1989年，Ingegraph 發(fā)布MGE；,4.用戶時(shí)代（90年代后）, 注重GIS社會(huì)應(yīng)用與服務(wù)， GIS技術(shù)迅猛發(fā)展。 控件式GIS成為GISTools的發(fā)展方向; WebGIS

10、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） GENAMAP MGE（Modular GIS Environment）（GeoMedia） MapInfo（Mapinfo Proserver、MapX、MapXtreme、 SpatialWare） ERDAS,二、我國GIS的發(fā)展 1.準(zhǔn)備階段（70年代） 2.試驗(yàn)階段（80年代） 3.全面發(fā)展階段（90年代） 4.國產(chǎn)主流GIS軟件 GeoStar MapGIS SuperMap CityStar,(1)GIS與遙感和全球定位系統(tǒng)進(jìn)一步結(jié)合，構(gòu)成地理學(xué) 日趨完善的技術(shù)體系； (2)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)管理的研究更加深入； (3)GIS應(yīng)用模型開發(fā)日趨加強(qiáng)； (4)GIS智能化； (5)GIS網(wǎng)絡(luò)化； (6)三維GIS的研究不斷深入； (7)宏觀與微觀應(yīng)用進(jìn)一步加強(qiáng)，并形成新的產(chǎn)業(yè)。,三、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),,