GIS工程设计与实现第一讲PPT课件

第一讲引论 地理信息系统设计与实践 教程 赵前胜武汉大学测绘学院 教学提纲 一 什么是GIS二 GIS用户和产品三 GIS的应用及前瞻 一 什么是GIS 一 GIS概述 二 GIS发展 三 GIS构成 一 GIS概述 GIS是以计算机技术为依托 以具有空间内涵的地理数据为处理对象 运用系统工程和信息科学的理论 采集 存储 显示 处理 分析 输出地理信息的计算机系统 为规划 管理和决策提供信息来源和技术支持 GIS研究内容 数据采集数据存储数据处理和分析数据输出 GIS的特点 GIS的处理对象是地理数据GIS提供了地理数据采集 存储 显示 操作 分析 建模 输出等一系列工具实现了地图实体与其属性数据的关联空间特性和属性特征的统一 GIS与其他学科的关系 GIS 计算机科学 地理学测绘学 哲学其他应用科学 数学 几何学 拓扑学 地图学 遥感 运筹学 二 GIS的发展 模拟地理信息系统阶段地图 包括地形图和专题图 学术探索阶段50年代 CGIS 飞速发展和推广应用阶段70年代以后 ArcGIS 地理信息产业的形成和社会化地理信息系统 SocialGIS 的出现90年代后 WebGIS GIS软件发展 集成式GIS模块式GIS核心式GIS组件式GIS万维网GIS 计算机技术 集成式GIS 在GIS发展早期 为满足某些特定需求 产生了许多的GIS功能模块 随着需求不断升级 研究人员开始将这些分散的功能模块集成为具有多种功能的综合性GIS 该时期即GIS发展的集成化阶段 结构过于复杂 成本较高 模块式GIS 研究人员着眼于系统整体结构 按功能的关联度 将GIS划分为不同的功能模块 模块化GIS不同于集成式GIS从下而上的开发思路 采用从上往下的方法进行开发 功能模块内聚性更强 划分更为合理 可视化控制 符号处理 放大缩小 漫游 图层的控制 地图的操作 地图显示 核心式GIS 集成式GIS和模块式GIS都没有解决与其它系统的集成问题 核心式GIS正是基于该背景提出来的 它将GIS功能封装成动态链接库 DLL 通过应用程序接口 API 访问 以此来实现与其它系统的集成 核心式GIS开发难度大 不易被开发人员掌握 不利于GIS社会化和大众化的发展 组件式GIS 综合了模块式GIS 核心式GIS的优点 将GIS功能划分为不同的功能模块这些模块之间以及与其它系统之间通过标准的通信接口实现交互 不仅解决了异构系统的交互问题 而且开发成本低 易于掌握 万维网GIS Internet技术的发展使得网络化成为GIS发展的必然趋势 因此WebGIS应运而生WebGIS的发展使得Internet用户可以通过万维网浏览空间数据 制作专题图以及进行各种空间检索和空间分析 空间数据发布空间查询检索和联机处理空间数据可视化空间模型分析服务Web资源的共享 GIS软件发展的各阶段特点 三 GIS的构成 硬件软件数据人员方法 硬件 数据采集 输入设备数据存储和处理设备输出设备 软件 操作系统软件数据库管理软件系统开发软件GIS软件工具型软件应用型软件 数据 地理数据是以地球表面空间位置为参照 描述自然 社会和人文景观的数据 主要包括数字 文字 图形 图像和表格等 GIS的数据来源普通地图地面测量数据影像其它图形软件的结果数据或相关的数据资料遥感数据 数据 应该选择何种 或哪些 比例尺的数据 已有数据现势性如何 数据精度是否能满足要求 数据格式是否能被已有的GIS软件集成 应采用何种方法进行处理和集成 采用何种方法进行数据的更新和维护 方法 人员 方法方法指系统需要采用何种技术路线 采用何种解决方案来实现系统目标人员GIS系统的能动部分 二 GIS用户和产品 GIS用户最终用户GIS平台软件用户GIS应用软件用户GIS专业人员GIS开发商 系统集成商 部分GIS软件开发商及其主要产品情况表 国外 部分GIS软件开发商及其主要产品情况表 国内 开源GIS GRASS 综合 PostgreSQL PostGIS空间数据库GeoToolsGIS中间件MapServerWebMapServerWorldWind三维 产品比较 ArcGIS是目前功能最为完善 性能最为稳定的专业地理信息系统软件平台之一 也是最庞大的GIS软件 SuperMap具有完全自主知识产权的大型地理信息系统软件平台 包括组件式GIS开发平台 SuperMapObjects 服务式GIS开发平台 SuperMapIS SuperMapiServer 嵌入式GIS开发平台 桌面GIS平台 SuperMapViewer SuperMapExpress SuperMapDeskpro 导航应用开发平台以及相关的空间数据生产 加工和管理工具 ArcGIS产品家族 三 GIS的应用及前瞻 资源管理 农业和林业领域 解决农业和林业领域各种资源 如土地 森林 草场 分布 分级 统计 制图等问题 资源配置 各种公用设施 救灾减灾中物资的分配 全国范围内能源保障 粮食供应等机构在各地的配置等都是资源配置问题 城市规划和管理 在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布 如何保证学校 公共设施 运动场所 服务设施等能够有最大的服务面 城市资源配置问题 等 土地信息系统和地籍管理 土地和地籍管理涉及土地使用性质变化 地块轮廓变化 地籍权属关系变化等许多内容 借助GIS技术可以高效 高质量地完成这些工作 生态 环境管理与模拟 区域生态规划环境现状评价环境影响评价污染物削减分配的决策支持环境与区域可持续发展的决策支持环保设施的管理 环境规划等 GIS前瞻 从组织来看许多国家都成立有关的组织和机构涌现大批从事GIS生产研究的公司企业从技术来看数据结构趋于完备空间分析操作功能日益完善GIS应用技术趋于成熟从体系来看