GIS地理信息系统系列课件.ppt
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1、什么是地理信息系统,第1章 地理信息系统概论,1.1 信息与信息系统 1.1.1 信息与数据 1.1.2 信息系统 1.2 地理信息与地理 信息系统 1.2.1 地理信息 1.2.2 地理信息系统 1.3 地理信息系统的 类型与特点 1.4 地理信息系统的组成,1.4.1 系统硬件 1.4.2 系统软件 1.4.3 空间数据 1.5 地理信息系统的功能 1.6 地理信息系统与其他 学科的关系 1.7 地理信息系统的发展历史 1.8 地理信息系统的应用 1.9 地理信息系统的发展趋势 1.10 习题1,1.1 信息与信息系统,信息是近代科学的一个专门术语。信息系统能为企 业、部门或组织的决策过程
2、提供有用的信息。 1.1.1 信息与数据 信息是用文字、数字、符号、语言、图像等介质 来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,从而 向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实和知识, 作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据,它 不随载体的物理设备形式的改变而改变。信息来源于数 据,是数据的表现形式。 数据是一种未经加工的原始资料。数字、文字、符 号、图像都是数据。数据是客观对象的表示,而信息则 是数据内涵的意义,是数据的内容和解释。,信息具有以下一些基本属性: 事实性 等级性 可压缩性 扩散性 传输性 分享性或共享性 增殖性 转换性,1.1.2 信息系统 信息系统是具有采集、管理、分析
3、和表达数 据能力的系统。在计算机时代信息系统都部分或 全部由计算机系统支持,并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成、另外,智能化的信息系统还包括知识。 根据系统所执行的任务,信息系统可分为事 务处理系统(TPS),管理信息系统(MIS), 决策支持系统(DSS)和人工智能和专家系统 (ES)。,1.2 地理信息与地理信息系统,凡是与空间位置有关的信息都属于地理信 息,在现实生活中所存在的信息有80%是与空间 位置有关系的。 1.2.1 地理信息 地理信息是指表征地理系统诸要素的数量、 质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、 文字、图像和图形等的总称。地理信息属于空间 信息,其位置的识
4、别是与数据联系在一起的,这 是地理信息区别于其他类型信息的最显著的标志。 地理信息具有区域性、多维结构特性和动态 变化的特性 。,1.2.2 地理信息系统 地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)有时又称为“地学信息系统” 或“资源与环境信息系统”。它是以采集、存储、 管理、描述、分析地球表面及空间和地理分布 有关的数据的信息系统。它是以地理空间数据 库为基础,在计算机硬、软件环境的支持下, 对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、 模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时 提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究、 综合评价、管理、定量分析和决
5、策服务而建立 起来的一类计算机应用系统。,GIS定义术语,北美、欧洲:Geographical Information System 加拿大:Geomatigue 中国:Resource and Environmental Information System 技术内涵:Geo-relational Information System 信息科学:Spatial Information System 应用类型:Natural Resources Information System Land Information System Transportation Geographical Info
6、rmation System 地学应用: GeoScience 专业杂志:Geographical Information Science(英国) Geo-Information System (德国),GIS定义,GIS是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC),1.3 地理信息系统的类型与特点,1.3.1 地理信息系统的类型 地理信息系统按其内容可以分为三类: 专题地理信息系统(Thematic GIS) 区域信息系统(Regional GIS) 地理信息
7、系统工具或地理信息系统 外壳(GIS Tools),1.3.2 地理信息系统的特征 地理信息系统具有以下三个方面的特征: 具有采集、管理、分析和输出多种地理信 息的能力,具有空间性和动态性。 由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务。 计算机系统的支持是地理信息系统的重要 特征,因而使得地理信息系统能以快速、精确、 综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动 态分析。,1.4 地理信息系统的组成,用户,GIS的组成硬件基本配置,GIS的组成硬件应用模式,单机模式: 由基本外设、处理 设备和输出设备构
8、成 适用于小型GIS建设 数据传输与资源共享不方便,GIS的组成硬件应用模式,局域网模式: 部门或单位内部GIS建设 专线连接 资源共享较方便,GIS的组成硬件应用模式,广域网模式: 用户分布地域广泛,不适合专线连接 公共通讯连接 资源共享方便 局部范围为局域网,通过若干通道与广域网连接,GIS的组成软件结构,GIS的组成软件系统软件,系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的驱动软件,目前流行的有DOS、Windows98/Nnt/2000/XP、UNIX等。系统软件关系到GIS软件和开发语言使用的有效性,是GIS软硬件环境的重要组成部分。,GIS的组成软件基础软件,数据库软件 用来管
9、理空间数据,包括图形数据和属性数据。流行数据库软件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。目前GIS软件中采用商用数据库管理属性数据,一个有发展前景的模型是面向对象数据模型,可实现图形和属性数据的联合管理。 Oracle、Informix、Ingress等关系数据库管理软件都相继增加了空间数据类型。而ESRI公司的SDE(Spatial Database Engine)也是基于关系数据库的空间数据管理平台。 图形平台 某些GIS软件中图形处理平台。如AutoDesk公司开发的基于AutoCAD的AutoMap GIS软件、Interg
10、raph公司的基于MicroStation的MGE GIS软件,GIS的组成软件GIS软件,GIS的组成空间数据,GIS的操作对象为空间数据 空间数据特征:几何、属性、时间数据; 空间数据组织:矢量结构、栅格结构; 空间数据管理: 几何数据:文件 属性数据:关系数据库,1.4.3 空间数据 根据地理实体的空间图形表示形式,它们的数据 表达可以采用矢量和栅格两种组织形式,分别称为 矢量数据结构和栅格数据结构。 地理信息系统中的数据包括两大类型: 1. 空间数据 用来确定图形和制图特征的位置,这是以地球表 面空间位置为参照的 。 2. 非空间的属性数据 用来反映与几何位置无关的属性,即通常所说的
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