《GIS产生发展》PPT课件

第一讲GIS产生发展,王琛皓电子信箱：wangchenhao武汉中地数码集团PPT仅提供学习参考，所有内容禁止在其它场合相互拷贝和使用。,主要网站,/国家遥感工程技术中心/数字地球/gis相关软件,/,第一章GIS的产生和发展,1.1GIS概述1.2GIS的历史1.3主流GIS软件,1.什么是地理信息系统,1.1GIS概述,？,GeographicInformationSystem,G,S,I,Geographyrelatestoallthefeaturesandprocessesthatoccuronthesurfaceoftheearth.InformationistheheartofGIS,wherevastamountsofdataarestoredandanalyzed.Systemiswhatconnectseverything-thecomputer,thedataandahumanoperator-allworkingtogethertoaskquestions,discoveranswersanddisplaytheminwaysthatpromoteunderstandingofwhatitmeanstoliveonearth.,.anysystemofspatiallyreferencedinformationordata.Spatiallyreferencedinformationordatahaveaunifyingcharacteristic-associationwithaspecificplaceontheEarthssurface.AGISisdesignedtogather,process,andprovideawidevarietyofgeographicallyreferencedinformationthatmayberelevantforresearch,managementdecisions,oradministrativeprocesses”NRC美全国咨询中心1983,GIS是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统。-英国教育部GIS是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。-美国国家地理信息与分析中心,“Anorganisedcollectionofcomputerhardware,software,geographicdata,andpersonneldesignedtoefficientlycapture,store,update,manipulate,analyseanddisplayallformsofgeographicallyreferenceddata.”ESRI1990,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）,由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。-陈述彭等（1999，地理信息系统导论）,地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的地理分布数据及与之相关的属性，并回答用户问题等为主要任务的技术系统。吴信才GIS原理与方法,利用计算机来对空间数据进行管理、应用的软件系统,2.GIS能干什么,Where_？What_？Why_？How_？,资源管理城乡规划灾害监测土地调查环境保护城市管网作战指挥公安警用导航系统地籍管理,市政工程水利电力林业管理交通运输医疗保健邮电通讯突发事件市场营销金融保险石油化工,企业决策旅游服务科研教育气象服务海洋信息物流配送精准农业计划生育城市地价移民管理,GIS可以做什么,制作电子地图,GIS可以做什么,地图整饰,GIS可以做什么,管理海量数据,GIS可以做什么,浏览查询,GIS可以做什么？,专业性分析,环境保护,Managementoflong-termmonitoringdataDatasharingforplannersandengineersModelling&hazardpredictionFastassessmentofrisksandmanagementofhazards,GIS可以做什么？,路径分析,GIS可以做什么,断面分析,GIS可以做什么,交通运输,GIS可以做什么,车辆导航,精准农业,GIS可以做什么,三维地形显示,GIS方法和多时相的遥感数据，可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和淹没损失估算，确定泄洪区内人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路线，为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息。,GIS可以做什么,灾害监测,GIS可以做什么,作战指挥,GIS利用地理数据库，通过一系列决策模型的构建和比较分析，可为国家宏观决策提供依据。例如我国在三峡地区的研究中通过利用GIS和机助制图的方法，建立环境监测系统，为三峡工程的宏观决策提供了建库前后环境变化的数量，速度和演变趋势等可靠数据。,GIS可以做什么,宏观决策,Geocoding（地址编码）,Eventnotification（突发事件通报）,“48FraserAve,WestPerth6005”,Addresstolocation,HealthandGIS（健康GIS）,ViewpartsofthebodypronetoinjuryordiseaseandmapassociateddistributionofpatientsLinksabodydatabasetoamapdatabase,Crime&GIS（犯罪GIS）,Identifycrimehotspots,targets,suspects,criminalmovement,etc.Canrelatecrimetophysical,socioandenvironmentalfactorsCrimeRiskAnalysis,CrimeRiskAnalysis,1.2GIS的历史,1.2.1为什么会产生GIS?1.2.2GIS是怎样产生的？1.2.3GIS是如何发展的？,应用驱动与地理因素相关的事物多80的信息与空间位置相关技术驱动计算机技术的发展数据获取技术的发展,1.2.1为什么会产生GIS？,人口过剩环境污染森林破坏自然灾害流行疾病找工作寻找最合适某种作物生长的土壤查找最佳行车路线,计算机技术的发展,1647年，BlaisePascal，发明了计算机器1890年，HermannHollerith，设计了列表设备处理美国人口普查数据（打孔卡片）1953年，IBM，发布了650型号的计算机（电子管计算机，第I代）20世纪50年代晚期到60年代早期，晶体管计算机（第II代）1963年，CGIS开始研究20世纪60年代到70年代早期，单片机（第III代）1974年，个人电脑（第IV代）,1.2.2GIS是怎样产生的？,GIS起源于人口普查，土地调查和自动制图1960年，提出把地图变成数字形式的地图1963年，提出GIS这一术语1963年，建成世界上第一个GISCGIS（CANADAGIS）,R.F.Tomlinson(1933-),1.2.3GIS是如何发展的？,国际1960s开始国内1970s开始,1.地理信息系统的发展的四个阶段：,（）起始发展阶段(60年代)1963年由加拿大测量学家R.F.Tomlinson提出并建立的世界上第一个地理信息系统是称为加拿大地理信息系统(CGIS)。1963年美国哈佛大学城市建筑和规划师HowardT.Fisher设计和建立了SYMAP系统软件。1966年美国成立了城市和区域信息系统协会(URISA)，1968年国际地理联合会(IGU)设立了地理数据收集委员会(CGDSP)。1969年，又建立起州信息系统国协会(NASIS)。,（）发展巩固阶段(70年代)70年代，GIS朝实用方向发展。各国对GIS的研究均投入了大量人力、物力、财力。不同规模、不同专题的信息系统得到很大发展。从1970年到1976年美国地质调查局发展了50多个地理信息系统。GIS受到政府、商业和学校的普遍重视。,（）推广应用阶段(80年代)80年代，GIS在全世界范围内全面推广应用，应用领域不断扩大，开始用于全球性的问题。开展GIS工作的国家更为广泛，国际合作日益加强。GIS软件开发具有突破性的进展，仅1989年市场上有报价的软件达70多个。代表性的有ARC/INFO（美国）、ArcView（美国）、GENAMAP（澳大利亚）、SPANS（拿加大）、MAPINFO（美国）、MGE（美国）、System9（瑞士/美国）、ERDAS（美国）。,（）蓬勃发展阶段(90年代以后)90年代，从美国的“国家信息基础设施行动计划（NationalInformationInfrastructure,简称NII）”建设到数字地球的提出，由“数字地球”细化到“数字中国”、“数字省区”、“数字城市”、“虚拟现实”等众多的信息化领域的工作已全面铺开。随着地理信息产生的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS已成为确定性的产业，投入使用的GIS系统，每23年就翻一番，GIS市场的年增长率为35%以上，从事GIS的厂家已超过300家。GIS已渗透到各行各业，涉及千家万户，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。By2005theGeospatialmarketisestimatedtobeintheorderof180billion,300billion.140,000organisationsusingGISatpresent(2004).,2.市场前景,根据统计，在经济建设、日常生活活动所涉及的信息中，有80%与地理信息密切相关。如今，GIS已经深入到人们的日常生活领域中。GIS被公认为是21世纪的支柱性产业，是信息产业的重要组成部分。“GIS产业是关系到国民经济增长、社会发展和国家安全的战略性产业，它不仅为国家创造直接经济利益，而且是其他众多产业的推动力，对众多经济领域具有辐射作用，能在国民经济的发展中起到倍增器的效果，其渗透作用已深刻影响到国民经济的各个方面。”科技部长徐冠华据统计，目前国内GIS市场总额（包括软件、应用和服务）约10亿15亿元人民币，到成熟期将超过200亿。国际市场就更不用说了。,准备阶段：1978年到1980年，进行舆论准备，正式提出倡议，开始组建队伍、组织个别实验研究。起步阶段：1981年到1985年，理论探索和区域性实验研究。并在此基础上制定国家地理信息系统规范。初步发展阶段：1986年到90年代。地理信息系统的研究被列入我国“七五”攻关课题，并且作为一个全国性的研究领域，已逐步和国民经济建设相结合，并取得了重要进展和实际应用效益。快速发展阶段：90年代末到现在。理论日趋成熟，应用日益广泛，三维GIS、WEBGIS走向应用，GIS市场开始形成。,3.GIS在我国的发展,1.3主流GIS软件,1.3.1GISGIS软件类型1.3.2GIS平台简介1.3.3GIS平台分析,1.3.1GIS软件类型,专业GIS（ProfessionalGIS）桌面GIS（DesktopGIS）手持GIS（Hand-HeldGIS）组件GIS（ComponentGIS）GISViewer网络GIS（InternetGIS）其它（基于CAD的GIS）,1.3.2GIS平台简介,目前，GIS平台产品众多，而每一个产品又都由一系列不同规模、不同环境下使用的具体产品所组成。国内外的GIS平台，大大小小，超过百种，比较有代表性的包括：国外GIS平台：Arc/Info、MapInfo、Intergraph、SmallWorld、AutoDesk等。国内GIS平台：MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap等。,1.Arc/Info平台,ArcGIS扩展模块：空间分析模块(SpatialAnalyst)3D分析模块(3DAnalyst)地理统计分析(GeostatisticalAnalyst)MrSID编码器扩展模块ArcPress扩展模块,2.MAPGIS平台,1991年中地公司承担了部“八五”攻关项目“第二代图示技术在地学上的应用研究”，成功研制出了第一套彩色地图编辑出版系统MAPCAD，荣获国家科技进步二等奖；1996年中地公司承担了部“九五”攻关项目及国家“九五”重中之重科技攻关项目，成功开发出大型的GIS软