地理信息系统课件

1、地理信息系统，周炳喜，赞南师范学院地理与资环教研室，地理信息系统课程介绍，地理信息系统是一门综合性强的课程，知识点多，学科与技术的统一性，发展与内容更新的快速性，多学科的整合(地理学、地图学、测量绘画学、遥感科学、计算机科学、计算机的课程主要内容包括空间信息基础、空间数据结构、空间数据库、空间数据采集与处理、GIS空间分析原理与方法、地理信息系统产品输出、地理信息系统设置与标准化、GIS新技术等。 其中空间数据结构、空间数据处理、GIS空间分析原理和方法、地理信息系统产品输出等是课程的核心内容。 地理信息系统课程的特点，GIS是典型的交叉学科，必须掌握相关学科的知识。 GIS是一门实践性强的学

2、科，重视技能训练，重点掌握ArcInfo等基础GIS软件的操作和GIS，是一门快速发展中的学科，认真阅读相关文献资料，掌握GIS学科的发展趋势，更新自己的知识，不断提高自己的能力。 掌握地理信息系统课程要求、地理信息系统的基本原理：空间数据语义学的基础、GIS的科学定义、空间关系和空间对象的表现、空间数据结构和类型， 掌握地理信息系统的基本技术和方法，包括空间分析原理和地学模型方法：应用相关软件具有从事空间数据采集、存储和管理、处理、分析和图形制作的基本技能，具有初步应用GIS技术开展地学研究的能力：地学应用模型的建立、应用1 .陆守一、地理信息系统、高等教育出版社、2004 .陈健飞翻译、地

3、理信息系统导论、科学出版社、2003 .陈健飞、地理信息系统导论、科学出版社、2002 .吴信才、地理信息系统设置修订与实现高等教育出版社、1994 .邢伦、地理信息系统教程、 地理信息系统课程主要参考书，第一节GIS的基本概念第二节GIS的基本构成第三节GIS的功能第四节GIS研究内容第五节GIS和相关学科第六节GIS发展透视，本章重点：第一章序论，电子地图中1 .赣州站2 .赞南师院，、查询：赣州站到赞南师院的路线，等等数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换的数据都是数据。 特征：数据格式依赖于修正机系统，可以进行变换，是负荷信息的物理符号，本身没有意义。 第一节GIS基本概念，一、

4、数据和信息，信息：用数字、文字、符号、语言等媒体表现事件、事物、现象等内容、数量或特征，为人们(或系统)提供现实世界新事实的相关知识，以生产、管理一、数据和信息、一、数据和信息、二、地理信息和GIS、二、地理信息和GIS、三、地理信息系统、三、地理信息框架、三、地理信息系统、地理信息系统、四GIS研究内容、GIS基本理论、GIS GIS应用方法、概念、定义主题分析模型数据收集与验证地学专家系统、GIS研究方向、五GIS与相关学科、地理学是研究人类生存空间的学科，为GIS提供了空间分析的方法和观点，是GIS的理论依据。 (1)研究基础和手段地理学研究中的空间分析理论为GIS提供了空间分析的基本方

5、法，作为地理信息系统基础理论依据的地理信息系统的发展也为解决地理问题提供了新的技术手段。 (2)数据处理用地学处理方法得到的数据是GIS的数据源GIS内部数据处理(分析)功能是地理学研究的主要技术方法。 (1)地理学、地理信息系统脱离了地图，地图学的理论和方法对地理信息系统的发展产生了重要影响。 计算机图形为地图特征的数字表示、操作和显示提供了一系列方法，从技术上支持地理信息系统的图形输出。 地图也是GIS的重要数据源。 地图是GIS发展的根源之一。 地图强调数据载体，编码GIS注重信息分析。 (2)地图学为地理信息的表现、记忆、处理、分析和应用提供了有利的工具。 数据库技术提供数据的管理、更

6、新、查询和维护功能计算机图形提供算法的基础CAD支持辅助设置修订软件工程为GIS的系统设置修订提供科学方法的网络(3)修正机科学、遥感作为空间数据采集手段，已成为GIS的主要信息源和更新路径。 大地测量为GIS提供了精确定位的控制信息，特别是GPS技术能够快速、廉价地获取地表特征的数字位置信息，有进一步发展的潜力。 航天数字立体摄影测量技术是GIS的主要地形数据源。 (3)从遥感、摄影测量、古代文明到现代社会，地理工人、测量工人、航海家致力于空间数据的收集整理，制图工人以地图形式显示这些数据。 地图作为空间数据的载体，长期为航海、军事和现代经济建设提供服务。 20世纪60年代初，麻省理工大学首

7、次提出了计算机图形学，在此基础上，出现了计算机数字地图的计算机技术被用于地图修订、分析和制作。 20世纪60年代中期，由于计算机技术在自然资源、环境数据处理中的应用迅速发展，计算机辅助制图和空间分析等领域得到了很大发展。 最终关系到地理信息系统技术的生成。 一、GIS发展的科学背景，6 GIS的发展透视，60年代开拓期1963年，加拿大测量学家PFTomlinson首先提出了“地理信息系统”一词，世界上首创了实用的地理信息系统加拿大地理信息系统(CGIS )。 美国的Duane FMarble在美国西北大学研究大规模城市交通，提出构建GIS软件系统的思想的许多相关组织和组织相继成立。 第六节G

8、IS的发展透视，二、GIS的发展阶段，70年代是确定GIS发展期的20世纪70年代，美国、加拿大、英国、西德、瑞典和日本等国家向地理信息系统的研究投入了大量的人力、物力、财力，创造了不同的主题、不同的规模1972年出版了第一批关于地理信息系统的专业地理数据处理的大学培养了GIS人才，并成立了地理信息系统实验室。 这个时期，世界上发展了许多具有一定功能的地理信息系统，约有80种，萩名的ARC/INFO出现了作为这个时期产品的大量数据库，但这些系统的分析功能与60年代相比没有很大的扩展，而且数据库的容量一般也很小二、GIS的发展阶段，80年代是GIS技术的大发展时期20世纪80年代，计算机的迅速发

9、展和普及，地理信息系统也趋于成熟。 在这一时期，GIS将重点放在空间决策支持分析上，广泛应用于资源管理、环境规划、商业服务等领域。 许多国家制定了本国GIS发展修订计划，启动了若干科研项目。 成立了政府机构和学术机构。 我国于1985年成立了资源与环境信息系统国家重点实验室。 软件制造商开始上市，商业化的实用地理信息系统软件陆续进入市场。 二、GIS的发展阶段，90年代是GIS的用户时代20世纪90年代，由于计算机硬件和软件的迅速发展，网络已进入千家万户，导致地理信息系统应用的扩大和深化。 GIS已经成为许多机构所必需的操作系统，特别是政府决策部门，在一定程度上受GIS的影响，社会对改变现有机

10、构运行方式、设置等的GIS的认识普遍提高，需求大幅增加。 如果美国把GIS纳入“信息高速公路”修订计划，美国副总统科尔提出的“数字地球”战略还包括地理信息系统。 我国的“三金工程”(金卡、金桥、金网)也包括GIS。 二、GIS的发展阶段，中国GIS的发展状况，第一阶段：从1978年到1980年为准备阶段，主要进行舆论准备，正式提出建议，组成团队，组织个别实验研究。 第二阶段：从1980年到1985年是起步阶段。 该阶段主要进行地理信息系统的理论探索和区域实验研究，并在此基础上制定国家地理信息系统规范。 从1984年开始，国家图形局测绘科学研究所着手建立中国国土基础信息系统1985年国家资源和环

11、境信息系统实验室成立的第三阶段： 1985年到1995年是发展阶段。 GIS研究作为政府行为被纳入国家难关修订计划，开始了修订性、组织性、目标性的科学研究。 “七五”国家难关项目“三北防护林遥感调查”、“黄土高原遥感调查”等开展了地理信息系统资源管理研究。 “八五”期间国家难关项目包括“重大自然灾害监测与评价体系”、“重点生产粮区主要农作物鉴定生产”、“国家基础地理信息系统建设”。 第四阶段： 1995年至今，是我国GIS产业化阶段。 强调GIS的实用化、集成化和工程化，从GIS的发展阶段实现实用化和生产化。我国GIS的发展状况、1，3s集成技术GIS、RS、GPS无缝集成技术，具有更广阔的应

12、用前景。 2、互联网GIS更加流行的万维网的发展为GIS数据更广泛的公开、出版、获取和查询提供了有效的可行途径。 3 .重叠比三维GIS更具吸引力的DEM地形数据和地面正射图像纹理，形成三维虚拟地形景观模型。 在虚拟地形景观模型上建立地面建筑物，形成城市三维GIS真三维GIS。 他不仅表现了三维物体，而且表现了物体内部、三地理信息系统的发展趋势，4 .组件GIS进一步发展GIS软件大多已过渡到基于组件的体系结构，一般采用COD/DCOM技术。 组件体系结构为GIS软件的工程开发提供了有力的保障，也为用户的二次开发提供了良好的接口。 组件接口是二进制接口，可以在语言平台之间调用。 也就是说，c开发的COM组件可以用VB、VC或Delphi语言调用。为了使得移动GIS系统更加普及，移动GIS主要由移动通信、地理信息系统、定位系统和移动终端四部分组成。 其特