第1章 GIS与GIS产品模式1

GIS设计与应用

主讲教师：

汤君友博士、副教授

Email：

tjy2000phd@

电话：025-8379533813305158897

教材：李满春等.GIS设计与实现.科学出版社，2003

（教学课件主要在《GIS设计与实现》书中所附光盘基础上修改而成）

补充讲义：汤君友.GIS设计与应用教程.东南大学，2005考核：平时成绩（10％）＋设计报告（20％）＋期末考试（70％）1学习目标系统地了解GIS设计的基本原理掌握GIS软件工程中诸如系统需求分析、项目管理方案设计、系统总体设计以及系统详细设计、系统实施、运行和维护的主要技术方法。运用GIS设计理论进行应用系统的分析与设计结合具体应用领域的专业知识进行GIS应用建模GIS项目组织与管理

————GIS项目经理2主要参考书[1]吴信才.地理信息系统设计与实现.电子工业出版社，2002[2]郭庆胜等.地理信息系统工程设计与管理.武汉大学出版社，2003[3]毕硕本等.地理信息系统软件工程的原理与方法.科学出版社，2003[4]钱乐祥.GIS分析与设计.中国环境科学出版社，20023各章节目录第一章GIS与GIS产品模式第二章GIS设计思想、内容和标准第三章GIS设计方法第四章系统分析第五章系统总体设计第六章系统详细设计第七章空间数据库系统设计第八章分布式GIS设计第九章系统实施第十章GIS测试、评价与维护第十一章

GIS设计项目管理与质量保证第十二章GIS专题信息系统设计实例总论分析与设计实施与管理应用系统案例4补充教程章节第1章GIS数据质量控制与元数据第2章GIS常用软件平台第3章遥感数字图像处理软件系统第4章GIS软件工程标准化第5章面向对象的分析与设计技术第6章基于MO和AO的GIS二次开发第7章GIS专题应用信息系统设计案例5第一章GIS与GIS产品模式一、什么是GIS

二、GIS构成

三、GIS用户和产品模式

四、GIS前瞻 6一、什么是GIS（一）GIS概述（二）GIS发展（三）GIS应用7GIS是横断计算机科学、信息学、遥感科学、测量学、地图学、地理学、资源学、环境学等学科的一门新兴边缘学科。GIS概述8地理信息系统（GIS）是什么？空间数据属性数据空间数据和属性数据的综合体NameAddressTownSt.ZipGIS是GIS9GIS概念框架用户界面系统和数据库管理产品生成产品输出空间数据处理空间数据分析数据输入数据库建立10GIS在信息系统中的地位信息系统非空间信息系统专题地理信息系统地理信息系统非地理信息系统管理信息系统综合地理信息系统CAD/CAM空间信息系统地籍GIS交通GIS资源与环境GIS规划与管理GIS数据模型矢量GIS栅格GIS矢-栅GIS研究范围全球GIS区域GIS研究内容11GIS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GIS实现了地图实体与其属性数据库的关联

12GIS的功能文件图表数据获取

原始数据存储检索空间查询空间分析数据编辑投影变换数据输出

制图、表格

交互展示

结构化数据空间数据库1314ToolsSDBMap理解GIS的三种视角

15GIS与其他学科的关系GIS与地图学GIS与计算机制图GIS与地理学GIS与计算机辅助设计（CAD）16地理信息科学地理学地图学RS/GPS计算机科学网络CG/CAD/CAMDSS/ES数据库软件工程17GIS研究内容分类1.地理信息系统的基本理论地理信息系统的概念和内涵；地理信息系统的信息论研究；地理信息系统的理论体系；地理信息系统的构成、功能、特点和任务；地理信息系统发展方向等理论问题。182.地理信息系统技术系统设计地理信息系统的硬件设计和配置；地理空间数据结构及表示；输入和输出系统；空间数据库管理系统；用户界面和用户工具设计；地理信息系统工具软件研制；网络地理信息系统的研制等。

193.地理信息系统应用方法应用系统设计和实现方法；数据采集与检验；空间分析函数与专题分析模型；地理信息系统与遥感、GPS技术的结合方法；地学专家系统研究等。返回20从第一个地理信息系统（CGIS）诞生至今，GIS已有四十多年的发展历史。20世纪60年代：开拓发展阶段，机助制图、量算分析

70年代：巩固阶段，大容量、图形化人机交互

80年代：突破阶段，微机GIS软件产品、应用扩展

90年代：社会化阶段，空间信息产业、WebGIS

新世纪：空间信息基础设施、数字城市、数字地球GIS发展21GIS发展的各阶段特点集成式GIS模块式GIS核心式GIS组件式GIS万维网GIS特点在一个系统中集成了GIS的各项功能系统分成许多相对独立的功能模块从底层提供GIS功能，通过API访问通过标准通信接口实现模块间通信及与其它系统集成结合Internet，实现GIS共享和互操作功能满足了GIS综合应用的需要用户根据需求选择功能模块易于集成其它系统开发成本低、难度小，可以在通用语言环境中实现GIS功能社会化的GIS，可扩展性好，跨平台存在问题系统过于复杂，软件成本高；难与其它系统集成难于与其它系统集成开发难度高，不能进行可视化程序设计有待于进一步发展目前处在迅速发展中返回22目前，GIS已经被成功应用于商业、国防、电信、教育、工程、环境、政府、卫生、资源、交通等行业。根据GIS应用的层次可以将GIS应用分为：地图制图空间数据管理空间统计分析空间分析评价与模拟预测建模辅助宏观决策GIS与RS的集成应用GIS应用23空间数据采集24管理海量数据25属性浏览查询26路径分析27动态分段28地图整饰29生成数字地面模型30三维地下体分析31企业应用32实时信息的及时、直观浏览与查询图文结合信息管理33无线设备应用导航移动位置的服务……34大众化应用旅游交通3536北大校园内景点查询返回37二、GIS构成（一）硬件（二）软件（三）数据（四）人员返回38GIS的组成系统软件系统硬件空间数据GIS用户39空间数据库操作管理分析决策模型界面表现数据获取通讯用户网络40硬件输入设备专用设备常规设备GPS全数字摄影测量工作站解析和数字摄影测量仪器遥感与遥感图象处理系统全站仪扫描仪数字化仪键盘、鼠标处理设备工作站服务器硬盘阵列存储设备活动硬盘光盘机磁带机输出设备绘图仪终端打印机返回41软件操作系统（系统调用、设备运行、网络等）系统库（编程语言、数学库等）标准软件（图形、数据库等）GIS基本功能软件GIS应用软件用户界面GIS软件基础软件系统软件GIS42GIS软件的分类GIS软件应用型软件工具型软件GIS二次开发平台软件AM/FM专开发平台软件其它工具型软件制图软件资源调查信息管理空间分析与预测……43空间数据输入与转换空间数据库管理系统图形与属性数据编辑制图与输出空间查询与分析GIS44国内（主要由高校和科研院所开发）：Geo-Union（北大）、MapGIS（地质大学）、GeoStar（武汉大学）、CityStar（北大）、SuperMap（地理所）、GeoBeans（遥感所）、……国外（公司）：ArcGIS、MapInfo、AutoDesk、SmallWorld、Intergarph、……GIS软件平台返回45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GIS的数据来源普通地图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46现实地理空间世界抽象、投影空间实体图层地图空间数据库分类应用管理组织使用空间数据47栅格结构矢量结构GIS的操作对象为