地理信息系统概论

地理信息系统概论第1页，课件共53页，创作于2023年2月参考资料1.王人潮主编.农业资源信息系统.中国农业出版社，20002.邬伦，刘瑜等.地理信息系统原理、方法和应用.科学出版社，20013.陈述彭，鲁学军，周成虎.地理信息系统导论.科学出版社，2002第2页，课件共53页，创作于2023年2月1.地理信息系统的概念2.地理信息系统的基本构成3.地理信息系统的功能4.地理信息系统的应用5.地理信息系统的发展内容提要第3页，课件共53页，创作于2023年2月第4页，课件共53页，创作于2023年2月GISGeographicInformationSystem第5页，课件共53页，创作于2023年2月1.1信息与数据

信息数据信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。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。信息来源于数据，是数据的表现形式。李82王78赵96张90刘80………---------个人得分相加＝2400计算学生数目＝30总分除以学生总数＝2400/30＝80学生平均分＝80信息：对教师数据汇总过程第6页，课件共53页，创作于2023年2月地理数据地理信息地理数据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、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。地理数据包含空间位置数据和属性数据，空间位置数据描述地物所在位置，而属性数据是描述地物特征的定性或定量指标。地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对地理数据的解释。在地理信息中，其位置是通过数据进行标识的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。

1.2地理数据和地理信息第7页，课件共53页，创作于2023年2月1.3信息系统

与地理信息系统信息系统地理信息系统信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。在计算机时代信息系统都部分或全部由计算机系统支持，人们常常使用计算机收集数据并将数据处理成信息。

1987年英国教育部下的定义：GIS是一种获取、存储、检查、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统。1988年美国国家地理信息与分析中心下的定义：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。第8页，课件共53页，创作于2023年2月

以为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对空间数据进行采集、存取、编辑、处理、分析和显示的计算机应用系统。GIS定义采集、存取、编辑、处理、分析和显示地理数据空间数据库目前国内比较认可的定义为:空间数据计算机应用系统

空间数据:

地理信息系统中处理的那些与空间位置和空间关系有关的数据称为空间数据.

地理信息系统与其它信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。第9页，课件共53页，创作于2023年2月空间数据和属性数据的综合体GIS架起了一座连接空间数据和文本数据的桥梁空间数据属性数据NameAddressTownSt.ZipGIS是GISWHATISGIS？第10页，课件共53页，创作于2023年2月1.4与GIS相关的学科第11页，课件共53页，创作于2023年2月第12页，课件共53页，创作于2023年2月（1）硬件系统（2）软件系统（3）地理空间数据（4）人员（组织管理以及用户）第13页，课件共53页，创作于2023年2月2.1硬件系统打印机显示器绘图仪扫描仪数字化仪解析测图仪测绘仪器遥感GPS主机存储设备网络输入设备处理设备输出设备资源一号卫星：由北京、广州和乌鲁木齐三个地面接收站接收该卫星获取的我国境内的遥感数据。所接收影像的地面分辨率分别有19.5m、78m、256m等三种。PocketPC动态差分GPS全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)第14页，课件共53页，创作于2023年2月2.2

软件系统系统软件：

WINDOWS,UNIX

GIS软件：ARCGIS,MAPINFO,MAPGIS数据库管理系统：Oracle,SQL_server其它软件：对GIS软件提供支撑及功能补充，如图像处理系统以及计算机图形软件包等。国产软件国外软件第15页，课件共53页，创作于2023年2月行政区划图2.3空间数据

（1）地图数据

地形图第16页，课件共53页，创作于2023年2月遥感（RemoteSensing,RS）遥感技术系统主要由遥感平台（飞机、卫星等）、遥感仪器（传感器）、图像接受处理和分析判读应用四部分所组成。2.3空间数据（2）遥感影像第17页，课件共53页，创作于2023年2月SPOT-4(10m)第18页，课件共53页，创作于2023年2月2.3空间数据（3）GPS数据全球定位系统（GPS,GlobalPositioningSystem）是利用人造卫星进行点位测量导航，它能同时提供用户的三维坐标、三维速度分量和精确定时。第19页，课件共53页，创作于2023年2月2.4人员开发者用户浏览者101001000第20页，课件共53页，创作于2023年2月第21页，课件共53页，创作于2023年2月地理信息系统的功能数据采集数据编辑组织/管理显示/输出数据分析查询/检索第22页，课件共53页，创作于2023年2月3.1数据采集第3节GIS的功能应气尹黎明第23页，课件共53页，创作于2023年2月3.2数据编辑数据获取数据入库数据编辑包括属性编辑和图形编辑。属性编辑主要与数据库管理结合在一起。图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形整理、图幅拼接、图形变换、投影变换以及误差校正等步骤。第24页，课件共53页，创作于2023年2月

数据的集成过程空间数据与属性数据组织空间数据结构矢量模型、栅格模型、栅格/矢量模型属性数据管理：层次模型、网络模型、关系模型混合管理模式3.3数据组织与管理第25页，课件共53页，创作于2023年2月3.4数据分析（1）地形分析（2）网络分析（3）缓冲区分析（4）几何量测（5）地图分析（6）叠置分析（7）统计分析（8）决策分析（3）缓冲区分析第26页，课件共53页，创作于2023年2月缓冲区分析实例第27页，课件共53页，创作于2023年2月3.5查询与检索查找一个指定的要素基于条件查找要素第28页，课件共53页，创作于2023年2月3.6显示与输出地图图表文本遥感影像第29页，课件共53页，创作于2023年2月GISData纸图影像文档3.6显示与输出报告第30页，课件共53页，创作于2023年2月第31页，课件共53页，创作于2023年2月GIS的应用领域地理逻辑绘图绘图机构地质测绘环保机构地方政府人口局税务部门旅游服务业公用事业公司企业教育交通运输部门第32页，课件共53页，创作于2023年2月4.1制作专题地图

专题地图是突出地表示一种或几种自然现象和社会经济现象的地图。

一个好的地理信息系统应该能提供一种良好的、交互式的制图环境，以供地理信息系统的使用者能够设计和制作高质量的地图。

第33页，课件共53页，创作于2023年2月小麦长势分级遥感解译图第34页，课件共53页，创作于2023年2月4.2制作专题信息系统，用于资源管理、环境监测、评价与规划、城市与区域规划等。

专题信息系统：

具有有限目标和专业特点的地理信息系统，系统数据项的选择和操作功能设计是为特定的目的服务，如红壤资源信息系统、土地资源信息系统、水资源管理信息系统、农作物估产信息系统等。

第35页，课件共53页，创作于2023年2月资源环境信息土壤资源水资源肥料资源气候资源环境条件农户生产指导土地资源部门宏观决策农业分区农地规划灌溉调配社会经济信息科技信息计量施肥种植选址质量评价硬件组织管理者数据应用模型软件基础数据库系统用户界面管理操作系统农业资源信息系统基本组成框图示例

第36页，课件共53页，创作于2023年2月江苏省土壤信息系统图层管理编辑图形显示查询统计空间分析农业区划决策模块施肥决策系统模块第37页，课件共53页，创作于2023年2月第4节GIS应用应气尹黎明淮河流域水土保持信息管理系统第38页，课件共53页，创作于2023年2月第39页，课件共53页，创作于2023年2月城市土地利用信息系统第40页，课件共53页，创作于2023年2月属性查询查询专题图作战指挥地图切换北京市公安局宣武分局警用地理信息系统第41页，课件共53页，创作于2023年2月铁路地理信息系统第42页，课件共53页，创作于2023年2月

4.3可视化

地理信息系统的多维可视化是指采用三维和四维等地图表现形式来反映地理客体的多维特征。第43页，课件共53页，创作于2023年2月第44页，课件共53页，创作于2023年2月GPSGISRS几何配准、辅助分类等提供、更新区域信息定点查询专题信息提供、更新空间定位信息提供定位遥感信息查询几何纠正、训练区域选择及分类验证等4.4

3S集成第45页，课件共53页，创作于2023年2月ITS:智能交通系统第46页，课件共53页，创作于2023年2月第47页，课件共53页，创作于2023年2月①60年代起步阶段：功能简单,CGIS为为标志；②70年代巩固阶段：图形功能不强；数据管理能力弱；技术上没有实质性突破；③80年代突破阶段：栅格扫描技术的发展，使数据输入更加方便，速度更快；数据的存储技术和分析处理功能得到发展；关系型数据库管理系统的出现，使数据处理开始和数学模型、模拟等决策工具结合；④90年代至今普及阶段：地理信息产业趋于成熟；

GIS开始标准化；与遥感技术、GPS、网络通讯、人工智能等先进技术相结合，开辟了GIS应用的新领域，使GIS更加实用化；第5节GIS发展5.1国外应用气象学院尹黎明第48页，课件共53页，创作于2023年2月①70年代的准备阶段：舆论、倡议、组建队伍②80年代试验阶段：引进国外GIS技术，进行GIS试验，研究数据规范和标准许多高校和科研院所开设GIS的课程和讲习班遥感所的第一个地理信息系统研究室③90年代至今：全面发展阶段商业GIS软件的研制GIS规范化与标准化GIS学术活动频繁自主知识产权软件公司更多有100多所大学开设GIS专业5.2国内第49页，课件共53页，创作于2023年2月5.3GIS发展趋势1.GIS标准化：随着G