课程资源课件第一周

1、与土地设计研究专题简介 土地设计研究专题是一门综合性较强的课程，具有多学科集成（景观生态学、地理学、城市规划、地理信息科学、遥感科学等）、空间抽象性强、研究对象空间尺度变化大、应用范围广等特点。课程内容侧重基于地理信息系统的土地设计方法、地理信息系统基础理论及地理信息系统的操作。胡最,汤国安.GIS作为新一代地理学语言的特征.地理学报,2012,67(7):867-877与土地设计研究专题课程要求 掌握地理信息系统的基本原理：包括空间数据基础、GIS的科学定义、空间关系和空间对象的表达、空间数据结构和类型、空间分析原理和滴血模型方法等；掌握地理信息系统的基本技术和方法：具有应用相关（ArcGI

2、S）从事空间数据、与管理、处理、分析和图形创建的基本技能；初步具有应用GIS技术看展和土地设计研究的能力：包括地学应用模型的构建，应用GIS的设计主要GIS等。系统使用胡最,汤国安.GIS作为新一代地理学语言的特征.地理学报,2012,67(7):867-877第一周1.导论1.1 地理学的内容在地理学史一书中，把地理学科的内容用三P个问题加以概括，即“它在哪里？”、“它是什么样的？”、 “它意味着什么？”1.2 地理学的语言地图文字GIS (GIS的出现从根本上讲是地理学语言的一次发展与)胡最,汤国安.GIS作为新一代地理学语言的特征.地理学报,2012,67(7):867-8771.3 地

3、理信息系统的概念与 GIS的概念数据与信息两者在词义上的差别：数据是信息的表达，信息则是数据的内容；数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息；信息是当代社会发展的一项重要任务。1.3 地理信息系统的概念与 GIS的概念地理信息地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。1.3 地理信息系统的概念与 GIS的概念地理信息系统(简称GIS)1. GIS是地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它研究关于地理空间信息处理和分析过程中提

4、出一系列基本问题，如空间对象表达与建模、空间关系及推理机制、空间信息的控制基准、空间信息的认知与分析、GIS系统设计与评价GIS应用模型与可视化、空间信息的政策与标准等；2. GIS的操作对象是空间数据,空间数据的主要特点是按的地理坐标编码，并实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述,由此而形成GIS的技术优势是有效的地理实体表达、独特的时空分析能力、强大的图形创造决策功能等；和可靠的科学与辅助1.3 地理信息系统的概念与 GIS的概念3. GIS是管理和分析空间数据的应用工程技术，该工程技术系统由六个子系统组成；4. GIS为地理学解决复杂的规划与管理问题提供了有效而地理学则为GIS提供了重

5、要的基础理论依托；段，5. GIS的科学定义： 地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、相关的方法过组成，用以支持空间数据、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。1.3 地理信息系统的概念与 GIS的系统硬件由主机、外设和网络组成，用于系统、处理、传输和显示空间数据。由系统管理、数据库基础GIS组成，用于执行GIS功能的、管理、处理、分析、建模和输出等操作。空间数据库由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的索和更新等。应用模型、管理、查询、检由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解

6、决某项实际应用问题，获取经济效益和社会效益。1.3 地理信息系统的概念与 GIS的系统硬件1.4 地理信息系统的功能简介 基本功能与编辑；与管理；数据数据处理和变换；空间分析和统计；产品制作与显示；二次开发和编程。功能应用资源管理；区域规划；监测；辅助决策；定位服务；景观设计。1.5 地理信息系统的发展历程 发展概况发展简史；发展态势：GIS已成为一门综合性技术；的发展势头强劲；GISGIS网络化已社会的热点；地理信息科学( geoinformatics )的产生和发展。基础理论地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘学科，因此它明显的体现出多学科交叉的特征，这些交叉学科的基础理论同

7、样体系；地理信息系统的基础理论1.6 地理信息系统与景观设计学 1.6 地理信息系统与景观设计学1.6 地理信息系统与景观设计学1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介1.7 ArcGIS简介第一周2.1 地理空间及其表达地理空间的概念GIS中的概念常用“地理空间”(geo-spatial)来表述，一般包括地理空间定位框架及其所连接的空间对象；地理空间定位框架即大地测量控制，由平面控制网和高程控制

8、网组成；GIS的任何空间数据都必须纳入一个实现不同来源数据的融合、连接与的空间参照系中，以；目前，我国采用的大地坐标系为1980年中国国家大地坐标系，现在规定的高程起算基准面为1985国家高程基准。在计算机中，现实世界是以各种数字和字符形式来表达和的；对现实世界的各类空间对象的表达有两种方法，分别称为矢量表示法（矢量数据模型）和栅格表示法（栅格数据模型）,如下图。道湖泊河居民地空间实体的表达2.1 地理空间及其表达2.2 地理空间数据及其特征 GIS的空间数据空间数据可以按照数据项、空间对象和图形特征的不同分为各种不同的类型；空间、属性和时间特征空间对象的三大基本特征。2.2 地理空间数据及其

9、特征 GIS的空间数据空间特征是指空间对象的位置及与相邻对象的空间关系或拓扑关系；属性特征是指空间对象的专题属性；时间特征是指空间对象随着时间演变而引起的空间和属性特征的变化。2.2 地理空间数据及其特征 空间拓扑关系空间数据的拓扑关系包括拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含，它们在GIS的数据处理、空间分析以及数据库的查询与检索中，具有重要的意义。2.3 地理空间数据结构的类型 矢量数据结构矢量数据结构是利用得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式；矢量数据结构分为简单数据结构（也称面条数据结构）、拓扑数据结构和曲面数据结构；拓扑数据结构最重要的技术特征和贡献是具有拓扑编辑功能，包括多边形连接编辑和结点连接编辑。拓扑数据举例拓扑数据举例弧段号起结点终结点左多边形右多边形C1N1N2P2P1C2N3N2P1P4C3N1N3P1C4N1N4P2C5N2N5P2P4C6N4N5P3P2C7N5N6P3P4C8N4N6P3C9N7N7