地理信息系統(tǒng)概論chp1

1、 地理信息系統(tǒng)概論地理信息系統(tǒng)概論2016年課程性質(zhì)、目的和培養(yǎng)目標(biāo)課程性質(zhì)、目的和培養(yǎng)目標(biāo) 本課程系地理科學(xué)大類招生的地理信息系統(tǒng)專業(yè)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程（學(xué)位課程）。 本課程的開(kāi)設(shè)是為了向?qū)W生提供一種被稱之為地理學(xué)第三代語(yǔ)言的工具，使學(xué)生能夠在今后的工作中，能夠使用現(xiàn)代地理信息技術(shù)。 本課程的目標(biāo)是使修讀本課程的學(xué)生成為GIS的高級(jí)用戶高級(jí)用戶；同時(shí)為修讀GIS專業(yè)的學(xué)生提供一個(gè)專業(yè)起點(diǎn)專業(yè)起點(diǎn)。參考書(shū)參考書(shū) 1. KANG-TSUNG CHANG著，陳健飛等譯 地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論，科學(xué)出版社 2003年10月 第一版 2. 吳立新等 地理信息系統(tǒng)原理算法，科學(xué)出版社

2、2003年10月 第一版 3. 陳述彭等 地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論， 科學(xué)出版社 1999年5月 第一版 4. 龔健雅 地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)，科學(xué)出版社 2001年2月 第一版 5. PAUL A. LONGLEY等 地理信息系統(tǒng)（上：原理與技術(shù)；下：管理與應(yīng)用），電子工業(yè)出版社 2004年9月 第一版參考網(wǎng)站參考網(wǎng)站http:/www.esrichina- (3S視訊傳媒)http:/ 根據(jù)上海師范大學(xué)有關(guān)課程考核的規(guī)定，期末考試成績(jī)與平時(shí)成績(jī)之比為7：3。第一章第一章 導(dǎo)論導(dǎo)論 1、教學(xué)目的與要求：了解什么是GIS 2、教學(xué)重點(diǎn)：GIS概念與發(fā)展 3、教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié)地理信息系統(tǒng)（GIS）的概念 第

3、二節(jié)GIS的發(fā)展歷程 第三節(jié)GIS應(yīng)用介紹 第四節(jié)GIS與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系第二章第二章 GIS的數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu) 1、教學(xué)目的與要求：初步掌握GIS數(shù)據(jù)組織的基本原理 2、教學(xué)重點(diǎn)：空間實(shí)體聯(lián)系模型與矢量數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu) 3、教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 數(shù)據(jù)模型的概念 第二節(jié) 空間實(shí)體聯(lián)系模型 第三節(jié) 關(guān)系模型與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 第四節(jié) 矢量數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu) 第五節(jié) 柵格GIS的數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu) 第六節(jié) 不規(guī)則三角網(wǎng)模型與結(jié)構(gòu) 第七節(jié) 地理數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織 第八節(jié) 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型第三章第三章 空間數(shù)據(jù)處理空間數(shù)據(jù)處理 1、教學(xué)目的與要求：了解空間數(shù)據(jù)處理的基本思路與方法 2、教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)據(jù)質(zhì)量的概

4、念、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方法 3、教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 概述第二節(jié) 數(shù)據(jù)質(zhì)量與元數(shù)據(jù)第三節(jié) 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)變換第五節(jié) 柵格與矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換第六節(jié) 空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插第七節(jié) 圖層數(shù)據(jù)的拼幅第四章第四章 GIS空間分析空間分析 1、教學(xué)目的與要求：初步掌握空間分析方法 2、教學(xué)重點(diǎn)：查詢、幾何量算、疊置分析 3、教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 查詢 第三節(jié) 幾何量算 第四節(jié) 緩沖區(qū)分析 第五節(jié) 疊置分析 第六節(jié) 地理編碼 第七節(jié) 網(wǎng)絡(luò)分析 第八節(jié) 地圖代數(shù)第五章第五章 專題制圖與地圖設(shè)計(jì)專題制圖與地圖設(shè)計(jì)1、教學(xué)目的與要求：掌握使用GIS技術(shù)進(jìn)行專題制圖的方法2、教學(xué)重點(diǎn)：專題制圖、定量數(shù)據(jù)

5、分級(jí)3、教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 地理計(jì)算與地理信息的可視化 第二節(jié) 地圖的作用與類型 第三節(jié) 視覺(jué)資源 第四節(jié) 地圖符號(hào)分類與設(shè)計(jì)原則 第五節(jié) 窗口環(huán)境下地圖符號(hào)的實(shí)現(xiàn)方法 第六節(jié) 定量數(shù)據(jù)分級(jí)方法 第七節(jié) 專題內(nèi)容表示方法 第八節(jié) 地圖設(shè)計(jì)第六章第六章 GIS 應(yīng)用模型應(yīng)用模型1、教學(xué)目的與要求：了解使用GIS技術(shù)解決問(wèn)題的方法2、教學(xué)重點(diǎn)：了解適宜性分析模型3、教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 適宜性分析模型第七章第七章 GIS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)1、教學(xué)目的與要求：訓(xùn)練利用GIS工具，解決具體問(wèn)題的能力2、教學(xué)重點(diǎn)：課程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3、教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié) GIS應(yīng)用系統(tǒng)分類 第二節(jié)

6、GIS開(kāi)發(fā)過(guò)程模型 第三節(jié) 小型項(xiàng)目水平GIS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容課時(shí)數(shù)（學(xué)時(shí)）第一章 導(dǎo)論6第二章 GIS數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)14第三章 空間數(shù)據(jù)處理12第四章 GIS空間分析16第五章 專題制圖與地圖設(shè)計(jì)8第六章 GIS應(yīng)用模型4第七章 GIS的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)10總復(fù)習(xí) 2總學(xué)時(shí)72第一章 導(dǎo)論 第一節(jié)地理信息系統(tǒng)（GIS）的概念 第二節(jié)GIS的發(fā)展歷程 第三節(jié)GIS應(yīng)用介紹 第四節(jié)GIS與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系第一節(jié)地理信息系統(tǒng)（GIS）的概念1. 地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念首先觀看視頻：首先觀看視頻：what is GIS? 然后介然后介紹紹一個(gè)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例一個(gè)地理信息

7、系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例, ,之后給出之后給出信息與數(shù)據(jù)，最后闡述信息系統(tǒng)及信息信息與數(shù)據(jù)，最后闡述信息系統(tǒng)及信息系統(tǒng)的類型。系統(tǒng)的類型。1. 地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念公園選址輔助決策地理信息系統(tǒng)是集地球科學(xué)、信息科學(xué)地理信息系統(tǒng)是集地球科學(xué)、信息科學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的高新技術(shù)，目前與計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的高新技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于已廣泛應(yīng)用于資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害評(píng)估、城市與區(qū)域規(guī)劃害評(píng)估、城市與區(qū)域規(guī)劃等眾多領(lǐng)域，等眾多領(lǐng)域，成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的有效的輔助決策成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的有效的輔助決策支持工具。支持工具。1.1 地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念公園選址輔助

8、決策1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念公園選址輔助決策郊游公園具體位置的選擇需要滿足一定的郊游公園具體位置的選擇需要滿足一定的要求要求：1）依山傍水，地形有一定起伏，必）依山傍水，地形有一定起伏，必須靠近天然的小河流；須靠近天然的小河流；2）交通方便，但周圍環(huán)境較安靜，）交通方便，但周圍環(huán)境較安靜，公園距公路的距離最遠(yuǎn)不得超過(guò)公園距公路的距離最遠(yuǎn)不得超過(guò)1.25km，最近不得小于，最近不得小于0.25km；3）空氣新鮮，有一定的植被覆蓋率）空氣新鮮，有一定的植被覆蓋率；4）等等其它條件；）等等其它條件；1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念公園選址輔助決策總結(jié)：總結(jié)：數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)管理數(shù)

9、據(jù)處理和分析方案輸出地理信息系統(tǒng)是解決空間問(wèn)題的有效的輔輔助決策支持工具助決策支持工具。目前，地理信息系統(tǒng)還不能完全代替最終決策者。1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.1信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)從公園選址輔助決策公園選址輔助決策的例子可知，認(rèn)識(shí)地理信息系統(tǒng)首先會(huì)接觸到信息信息與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)這兩個(gè)名詞。（一）（一） 信息信息1、定義、定義：信息是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映。它以文字、數(shù)據(jù)、符號(hào)、聲音、圖像等形式記錄下來(lái)，進(jìn)行傳遞和處理,為人們的生產(chǎn)，建設(shè)，管理等提供依據(jù)。2、特性、特性：1）客觀性）客觀性：任何信息都是與客觀事實(shí)相聯(lián)系的，這是信息的正確性

10、和精確度的保證；1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.1信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)2）適用性：）適用性：?jiǎn)栴}不同，影響因素不同，需要的信息問(wèn)題不同，影響因素不同，需要的信息種類是不同的。種類是不同的。信息系統(tǒng)將地理空間的巨大數(shù)據(jù)流信息系統(tǒng)將地理空間的巨大數(shù)據(jù)流收集，組織和管理起來(lái)，經(jīng)過(guò)處理、轉(zhuǎn)換和分析變收集，組織和管理起來(lái)，經(jīng)過(guò)處理、轉(zhuǎn)換和分析變?yōu)閷?duì)生產(chǎn)、管理和決策具有重要意義的有用信息，為對(duì)生產(chǎn)、管理和決策具有重要意義的有用信息，這是由建立信息系統(tǒng)的明確目的性所決定的；這是由建立信息系統(tǒng)的明確目的性所決定的；3）傳輸性：）傳輸性：信息可在信息發(fā)送者和

11、接受者之間進(jìn)行信息可在信息發(fā)送者和接受者之間進(jìn)行傳輸傳輸,信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)，被形象地稱為，被形象地稱為“信息高速公信息高速公路路”。4）共享性：信息與實(shí)物不同，）共享性：信息與實(shí)物不同，信息可傳輸給多個(gè)用信息可傳輸給多個(gè)用戶，為用戶共享戶，為用戶共享，而其本身并無(wú)損失，這為信息的，而其本身并無(wú)損失，這為信息的并發(fā)應(yīng)用提供可能性。并發(fā)應(yīng)用提供可能性。1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.1信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)(二二) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)指輸入到計(jì)算機(jī)并能被計(jì)算機(jī)進(jìn)行處指輸入到計(jì)算機(jī)并能被計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的數(shù)字、文字、符號(hào)、聲音、圖像等可理的數(shù)字、文

12、字、符號(hào)、聲音、圖像等可以識(shí)別的以識(shí)別的符號(hào)符號(hào)。數(shù)據(jù)是對(duì)客觀現(xiàn)象的表示，。數(shù)據(jù)是對(duì)客觀現(xiàn)象的表示，數(shù)據(jù)本身并沒(méi)有意義數(shù)據(jù)本身并沒(méi)有意義。數(shù)據(jù)的格式往往和。數(shù)據(jù)的格式往往和具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有關(guān)，隨載荷它的物理具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有關(guān)，隨載荷它的物理設(shè)備的形式而改變。設(shè)備的形式而改變。1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.1信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)(三三) 兩者關(guān)系兩者關(guān)系數(shù)據(jù)是信息的數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)、載體表達(dá)、載體，信息是數(shù)據(jù)的，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵內(nèi)涵，是是形形與與質(zhì)質(zhì)的關(guān)系。的關(guān)系。只有數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)體行為產(chǎn)生影響才只有數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)體行為產(chǎn)生影響才成為信息，數(shù)據(jù)只

13、有經(jīng)過(guò)解釋才有意義，成為信息。成為信息，數(shù)據(jù)只有經(jīng)過(guò)解釋才有意義，成為信息。獨(dú)立的獨(dú)立的“1”、“0”均無(wú)意義。當(dāng)它表示某實(shí)體在某個(gè)均無(wú)意義。當(dāng)它表示某實(shí)體在某個(gè)地域內(nèi)存在與否，它就提供了地域內(nèi)存在與否，它就提供了“有有”“”“無(wú)無(wú)”信息；當(dāng)用它信息；當(dāng)用它來(lái)標(biāo)識(shí)某種實(shí)體的類別時(shí)，它就提供了特征碼信息來(lái)標(biāo)識(shí)某種實(shí)體的類別時(shí)，它就提供了特征碼信息1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.1信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)可以把數(shù)據(jù)比作原材料，而信息是對(duì)原材料可以把數(shù)據(jù)比作原材料，而信息是對(duì)原材料處理的結(jié)果。如同一個(gè)木匠，在一些工具的處理的結(jié)果。如同一個(gè)木匠，在一些

14、工具的幫助下，可以把木材做成有用的家具。同樣，幫助下，可以把木材做成有用的家具。同樣，計(jì)算機(jī)專業(yè)人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)的硬件和軟件把計(jì)算機(jī)專業(yè)人員應(yīng)用計(jì)算機(jī)的硬件和軟件把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息。這種轉(zhuǎn)換過(guò)程可用右原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息。這種轉(zhuǎn)換過(guò)程可用右圖說(shuō)明。圖說(shuō)明。 1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.1信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)(四四)地理數(shù)據(jù)與地理信息地理數(shù)據(jù)與地理信息 1、定義：、定義：地理信息是指與研究對(duì)象的地理信息是指與研究對(duì)象的空間地理分布有關(guān)的信息空間地理分布有關(guān)的信息,它表示地理系它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量

15、、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。的總稱。1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.1信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù) 2、特性：、特性：1）地域性：地理信息屬于空間信息，位置）地域性：地理信息屬于空間信息，位置的識(shí)別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系。的識(shí)別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系。2）多維結(jié)構(gòu)：在二維空間編碼基礎(chǔ)上，實(shí)）多維結(jié)構(gòu)：在二維空間編碼基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多專題的第三維信息結(jié)構(gòu)的組合，為地現(xiàn)多專題的第三維信息結(jié)構(gòu)的組合，為地理系統(tǒng)多層次的分析和信息的傳輸與篩選理系統(tǒng)多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供方便。提供方便。3）時(shí)序特征：時(shí)空的動(dòng)

16、態(tài)變化引起地理信）時(shí)序特征：時(shí)空的動(dòng)態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.1信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)、地理信息與地理數(shù)據(jù)1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.2信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)(INFORMATION SYSTEM)及其及其類型類型(一一) 信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)是具有數(shù)據(jù)采集、管理、分析和表達(dá)數(shù)信息系統(tǒng)是具有數(shù)據(jù)采集、管理、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)能力的系統(tǒng)，它能夠?yàn)閱我坏幕蛴薪M織的決策過(guò)據(jù)能力的系統(tǒng)，它能夠?yàn)閱我坏幕蛴薪M織的決策過(guò)程提供有用的信息。它能對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行程提供有用的信息。它能對(duì)

17、數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集、采集、存儲(chǔ)、加工和再現(xiàn)存儲(chǔ)、加工和再現(xiàn)，具有采集、管理、分析和表達(dá)，具有采集、管理、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)的能力。主要由數(shù)據(jù)的能力。主要由計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件軟件軟件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)用戶用戶四大要素組成。四大要素組成。1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.2信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)(INFORMATION SYSTEM)及及其類型其類型1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.2信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)(INFORMATION SYSTEM)及及其類型其類型(二二)信息系統(tǒng)的類型信息系統(tǒng)的類型信息的需要完全取決于管理的層次，一般在組織中將信息系統(tǒng)分成三個(gè)管信息的需要完全取決于管理的層次，一般在

18、組織中將信息系統(tǒng)分成三個(gè)管理層次：操作層（底層）、戰(zhàn)術(shù)層（中間層）和戰(zhàn)略層（頂層）。理層次：操作層（底層）、戰(zhàn)術(shù)層（中間層）和戰(zhàn)略層（頂層）。 分析模型專家系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)外部信息附加事實(shí)規(guī)則事務(wù)處理系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)內(nèi)部信息1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.2信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)(INFORMATION SYSTEM)及及其類型其類型1）事物處理系統(tǒng)（）事物處理系統(tǒng)（Transaction Process System ，TPS）主要用以支持操作層人員的日?；顒?dòng)。它主要負(fù)責(zé)處理日常事務(wù)。2）管理信息系統(tǒng)（）管理信息系統(tǒng)（Management Information System ，MI

19、S）需要包含組織中的事務(wù)處理系統(tǒng)，并提供了內(nèi)部綜合形式的數(shù)據(jù)，以及外部組織的一般范圍和大范圍的數(shù)據(jù)。1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.2信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)(INFORMATION SYSTEM)及及其類型其類型3）決策支持系統(tǒng)（）決策支持系統(tǒng)（Decision Support System ，DSS）能從管理信息系統(tǒng)中獲得信息，幫助管理者制定好的決策。該系統(tǒng)是一組處理數(shù)據(jù)和進(jìn)行推測(cè)的分析程序，用以支持管理者制定決策。4）人工智能和專家系統(tǒng)）人工智能和專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)（專家系統(tǒng)（Expert System ,ES）是能模仿人工決策處理過(guò)程的基于計(jì)算機(jī)的信息系統(tǒng)。專家系統(tǒng)擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)的

20、應(yīng)用范圍，使其從傳統(tǒng)的資料處理領(lǐng)域發(fā)展到智能推理上來(lái)。MIS能提供信息幫助制定決策，DSS能幫助改善決策的質(zhì)量。專家系統(tǒng)由五個(gè)部分組成：知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、解釋系統(tǒng)、用戶接口和知識(shí)獲得系統(tǒng)。1.地理信息系統(tǒng)的概念地理信息系統(tǒng)的概念 1.2信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)(INFORMATION SYSTEM)及及其類型其類型2. 地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.1地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)(一一)地理信息系統(tǒng)的定義地理信息系統(tǒng)的定義地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）是一種）是一種決策決策支持系統(tǒng)支持系統(tǒng)，它具有信息系統(tǒng)的各種特點(diǎn)。，它具有

21、信息系統(tǒng)的各種特點(diǎn)。地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的主要區(qū)別地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲(chǔ)和處理的信息是經(jīng)過(guò)在于其存儲(chǔ)和處理的信息是經(jīng)過(guò)地理編碼地理編碼的，地理位置及與該位置有關(guān)的地物屬性的，地理位置及與該位置有關(guān)的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。信息成為信息檢索的重要部分。 2. 地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.1地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)不同領(lǐng)域、不同專業(yè)對(duì)不同領(lǐng)域、不同專業(yè)對(duì)GIS的的理解不同理解不同，目前，目前沒(méi)有沒(méi)有完全統(tǒng)一的完全統(tǒng)一的被普遍接受的定義：被普遍接受的定義：1)Goodchild把把GIS定義為定義為“采集、存貯、管理、分析和顯示采集、存貯、管

22、理、分析和顯示有關(guān)地理現(xiàn)象信息的綜合系統(tǒng)有關(guān)地理現(xiàn)象信息的綜合系統(tǒng)”。 2)俄羅斯學(xué)者也把俄羅斯學(xué)者也把GIS定義為定義為“一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問(wèn)題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具集合問(wèn)題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具集合”。 3)美國(guó)國(guó)家地理信息與分析中心給出的定義：美國(guó)國(guó)家地理信息與分析中心給出的定義：“GIS為了獲取為了獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)”。 4)英國(guó)教育部認(rèn)為：英國(guó)教育部認(rèn)為：“GIS是一種獲取、存儲(chǔ)、檢索、操作、是一種獲取、存儲(chǔ)、檢索、操作、分析

23、和顯示地球空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析和顯示地球空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。2. 地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.1地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)有的側(cè)重于有的側(cè)重于GIS的技術(shù)內(nèi)涵，有的則強(qiáng)調(diào)的技術(shù)內(nèi)涵，有的則強(qiáng)調(diào)GIS的應(yīng)的應(yīng)用功能。用功能。推薦美國(guó)聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)推薦美國(guó)聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)(FICCDC)關(guān)于關(guān)于GIS的定義。該定義認(rèn)為的定義。該定義認(rèn)為“GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用來(lái)軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用來(lái)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的

24、規(guī)劃和管理問(wèn)題和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題”。根。根據(jù)這個(gè)定義及它的概念框架，可得出據(jù)這個(gè)定義及它的概念框架，可得出GIS的如下基的如下基本概念：本概念：2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.1地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)北美、歐洲：北美、歐洲：Geographical Information System加拿大：加拿大：Geomatigue中國(guó)：中國(guó)：Resource and Environmental Information System技術(shù)內(nèi)涵：技術(shù)內(nèi)涵：Geo-relational Information System信息科學(xué)：信息科學(xué)：Spatial Informati

25、on System應(yīng)用類型：應(yīng)用類型：Natural Resources Information System Land Information System Transportation Geographical Information System地學(xué)應(yīng)用：地學(xué)應(yīng)用： GeoScience專業(yè)雜志：專業(yè)雜志：Geographical Information Science(英國(guó)英國(guó)) Geo-Information System （德國(guó)）（德國(guó)）2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.1地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)(二二)地理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)和4M對(duì)于地理學(xué)家、城市規(guī)劃人員、資源

26、管理者等使對(duì)于地理學(xué)家、城市規(guī)劃人員、資源管理者等使用地理信息的人們而言，他們觀察并量測(cè)用地理信息的人們而言，他們觀察并量測(cè)（Measure）環(huán)境參數(shù)，并制作地圖（）環(huán)境參數(shù)，并制作地圖（Map）描）描述了地球的特征；他們監(jiān)測(cè)（述了地球的特征；他們監(jiān)測(cè)（Monitor）周圍環(huán)）周圍環(huán)境的變化，對(duì)影響環(huán)境的過(guò)程和活動(dòng)建立模型境的變化，對(duì)影響環(huán)境的過(guò)程和活動(dòng)建立模型（Model）。這四項(xiàng)活動(dòng)（）。這四項(xiàng)活動(dòng)（4M），通過(guò)應(yīng)用），通過(guò)應(yīng)用GIS技術(shù)，都可以得到改善和提高。技術(shù)，都可以得到改善和提高。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.2地理信息系統(tǒng)的類型地理信息系統(tǒng)的類型地理信息系統(tǒng)按其

27、內(nèi)容可以分為三大類：地理信息系統(tǒng)按其內(nèi)容可以分為三大類：專題地理信息系統(tǒng)專題地理信息系統(tǒng)：是具有有限目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)的地理信息系統(tǒng)。為特定：是具有有限目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)的地理信息系統(tǒng)。為特定的專門的目的服務(wù)，如水資源管理信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)、農(nóng)作物估的專門的目的服務(wù)，如水資源管理信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)、農(nóng)作物估產(chǎn)信息系統(tǒng)、草場(chǎng)資源管理信息系統(tǒng)、水土流失信息系統(tǒng)、環(huán)境管理信息系產(chǎn)信息系統(tǒng)、草場(chǎng)資源管理信息系統(tǒng)、水土流失信息系統(tǒng)、環(huán)境管理信息系統(tǒng)等。統(tǒng)等。 區(qū)域地理信息系統(tǒng)區(qū)域地理信息系統(tǒng)：主要以區(qū)域綜合研究和全面信息服務(wù)為目標(biāo)。如國(guó)家：主要以區(qū)域綜合研究和全面信息服務(wù)為目標(biāo)。如國(guó)家級(jí)、地區(qū)級(jí)

28、、市級(jí)或縣級(jí)等。級(jí)、地區(qū)級(jí)、市級(jí)或縣級(jí)等。 地理信息系統(tǒng)工具地理信息系統(tǒng)工具：它是一組具有圖形圖像數(shù)字化、存儲(chǔ)管理、查詢檢索、：它是一組具有圖形圖像數(shù)字化、存儲(chǔ)管理、查詢檢索、分析運(yùn)算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包。分析運(yùn)算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.3地理信息系統(tǒng)和其它信息系統(tǒng)區(qū)別地理信息系統(tǒng)和其它信息系統(tǒng)區(qū)別GIS有別于有別于DBMS（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）：（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）：GIS具有以具有以某種選定的方式對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和判斷的能力，某種選定的方式對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和判斷的能力，而不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理，這種能力使用戶能

29、得到關(guān)于而不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理，這種能力使用戶能得到關(guān)于數(shù)據(jù)的知識(shí)，因此，數(shù)據(jù)的知識(shí)，因此，GIS是能對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的是能對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的DBMS，GIS必須包含必須包含DBMS。GIS有別于有別于MIS（管理信息系統(tǒng)），（管理信息系統(tǒng)），GIS要對(duì)圖形數(shù)要對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)共同管理、分析和應(yīng)用，據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)共同管理、分析和應(yīng)用，GIS的軟硬的軟硬件設(shè)備要復(fù)雜、系統(tǒng)功能要強(qiáng)；件設(shè)備要復(fù)雜、系統(tǒng)功能要強(qiáng)；MIS則只有屬性數(shù)據(jù)則只有屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，即使存貯了圖形，也是以文件形式管理，庫(kù)的管理，即使存貯了圖形，也是以文件形式管理，圖形要素不能分解、查詢、沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系。管理地圖圖形要素不

30、能分解、查詢、沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系。管理地圖和地理信息的和地理信息的MIS不一定就是不一定就是GIS，MIS在概念上更在概念上更接近接近DBMS。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.3地理信息系統(tǒng)和其它信息系統(tǒng)區(qū)別地理信息系統(tǒng)和其它信息系統(tǒng)區(qū)別GIS有別于地圖數(shù)據(jù)庫(kù)：地圖數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅是將數(shù)字有別于地圖數(shù)據(jù)庫(kù)：地圖數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅是將數(shù)字地圖有組織地存放起來(lái)，不注重分析和查詢，不可地圖有組織地存放起來(lái)，不注重分析和查詢，不可能去綜合圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分能去綜合圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分析，提供輔助決策的信息，它只是析，提供輔助決策的信息，它只是GIS的一個(gè)數(shù)據(jù)的一個(gè)數(shù)據(jù)源。

31、源。GIS有別于有別于CAD/CAM：管理了圖形數(shù)據(jù)和非空：管理了圖形數(shù)據(jù)和非空間屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)不一定是間屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)不一定是GIS，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)(Computer Adided Design，)，計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)輔助制圖輔助制圖(Computer Adided Manufactuing，)。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成一個(gè)實(shí)用的一個(gè)實(shí)用的GIS系系統(tǒng)，要支持對(duì)空間統(tǒng)，要支持對(duì)空間數(shù)據(jù)的采集、管理、數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模處理、分析、建模和顯示等功能，其和顯示等功能，其基本組成一般包括基本組成一般包括以下

32、主要部分：空以下主要部分：空間數(shù)據(jù)、系統(tǒng)軟件、間數(shù)據(jù)、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)硬件、應(yīng)用模系統(tǒng)硬件、應(yīng)用模型、應(yīng)用人員型、應(yīng)用人員。數(shù)據(jù)GIS軟件硬件模型人員2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成圖形用戶界面(Graphical User Interface,簡(jiǎn)稱 GUI,又稱圖形用戶接口)SDBMS是Spatial Data Base Management System(空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng))的簡(jiǎn)稱。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成硬件硬件計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的實(shí)際物理裝置的總稱，可以是電子的、

33、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的實(shí)際物理裝置的總稱，可以是電子的、電的、磁的、機(jī)械的、光的元件或裝置，是電的、磁的、機(jī)械的、光的元件或裝置，是GIS的物理外殼。的物理外殼。 2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成硬件硬件 GISGIS 專用外設(shè)設(shè)備專用外設(shè)設(shè)備 計(jì)算機(jī) 屏幕 鍵盤 鼠標(biāo)器 標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備 網(wǎng)絡(luò) 數(shù)字化儀 解析測(cè)圖儀 遙感圖像 處理系統(tǒng) 測(cè)繪儀器 掃描儀 硬盤 磁帶機(jī) 打印機(jī) 繪圖儀 2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成軟件軟件GIS軟件是系統(tǒng)的核心，用于執(zhí)行

34、GIS功能的各種操作，包括數(shù)據(jù)輸入、處理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、空間分析和圖形用戶界面(GUI)等。按照其功能分為：GIS專業(yè)軟件專業(yè)軟件，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，系統(tǒng)管理軟件系統(tǒng)管理軟件等，其層次結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-2-5。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成軟件軟件2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成軟件軟件(一一)GIS專業(yè)軟件專業(yè)軟件GIS專業(yè)軟件一般指具有豐富功能的通用GIS軟件，它包含了處理地理信息的各種高級(jí)功能，可作為其他應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的平臺(tái)。其代表產(chǎn)品有ARCGIS、MGE、MAPINFO、MAPGI

35、S、SUPERMAP、GEOSTAR等。它們一般都包含有以下的主要核心模塊：數(shù)據(jù)輸入和編輯、空間數(shù)據(jù)輸入和編輯、空間數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)輸出、用戶界面、系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)輸出、用戶界面、系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)能力。能力。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成軟件軟件(二二)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件除了在數(shù)據(jù)庫(kù)軟件除了在GIS專業(yè)軟件中用于支持復(fù)雜專業(yè)軟件中用于支持復(fù)雜空間數(shù)據(jù)的管理軟件以外，還包括服務(wù)于以非空空間數(shù)據(jù)的管理軟件以外，還包括服務(wù)于以非空間屬性數(shù)據(jù)為主的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，這類軟件有：間屬性數(shù)據(jù)為主的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，這類軟件有：ORACLE，SYBA

36、SE，INFORMIX，DB2，SQL Server,Ingress等。它們也是等。它們也是GIS軟件的重軟件的重要組成部分，而且由于這類數(shù)據(jù)庫(kù)軟件具有快速要組成部分，而且由于這類數(shù)據(jù)庫(kù)軟件具有快速檢索、滿足多用戶并發(fā)和數(shù)據(jù)安全保障等功能，檢索、滿足多用戶并發(fā)和數(shù)據(jù)安全保障等功能，目前已實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)成的關(guān)系型商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)目前已實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)成的關(guān)系型商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)GIS的空間數(shù)據(jù)，例如的空間數(shù)據(jù)，例如SDE(Spatical Database Engine)就是最好的解決方案。就是最好的解決方案。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成軟件軟件(三三)

37、系統(tǒng)管理軟件系統(tǒng)管理軟件系統(tǒng)管理軟件主要指計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，當(dāng)今使用系統(tǒng)管理軟件主要指計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，當(dāng)今使用的操作系統(tǒng)有：的操作系統(tǒng)有： Windows系列、系列、 UNIX，LINUX等。它們關(guān)系到等。它們關(guān)系到GIS軟件和開(kāi)發(fā)語(yǔ)言使用軟件和開(kāi)發(fā)語(yǔ)言使用的有效性，因此也是的有效性，因此也是GIS軟硬件環(huán)境的重要組成軟硬件環(huán)境的重要組成部分。部分。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)是地理信息的載體地理信息的載體，是地理信息系統(tǒng)的是地理信息系統(tǒng)的操作對(duì)象操作對(duì)象，它具體描述地理實(shí)體的空間特征、屬它具體描述地理實(shí)

38、體的空間特征、屬性特征和時(shí)間特征。性特征和時(shí)間特征?？臻g特征空間特征是指地理實(shí)體的空是指地理實(shí)體的空間位置及其相互關(guān)系；間位置及其相互關(guān)系；屬性特征屬性特征表示地理實(shí)體的表示地理實(shí)體的名稱、類型和數(shù)量等名稱、類型和數(shù)量等；時(shí)間特征時(shí)間特征指實(shí)體隨時(shí)間而指實(shí)體隨時(shí)間而發(fā)生的相關(guān)變化。發(fā)生的相關(guān)變化。 根據(jù)地理實(shí)體的空間圖形表示形式，可將空根據(jù)地理實(shí)體的空間圖形表示形式，可將空間數(shù)據(jù)抽象為點(diǎn)、線、面三類元素，它們的數(shù)據(jù)間數(shù)據(jù)抽象為點(diǎn)、線、面三類元素，它們的數(shù)據(jù)表達(dá)可以采用矢量和柵格兩種組織形式，分別稱表達(dá)可以采用矢量和柵格兩種組織形式，分別稱為為矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

39、。2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)空間位置空間位置空間關(guān)系空間關(guān)系屬性信息屬性信息2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成人員人員GIS應(yīng)用人員主要包括應(yīng)用人員主要包括系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)管理和使用人員和使用人員，他們的業(yè)務(wù)素質(zhì)和專業(yè)知識(shí)他們的業(yè)務(wù)素質(zhì)和專業(yè)知識(shí)是是GIS工程及其應(yīng)用成敗的關(guān)鍵工程及其應(yīng)用成敗的關(guān)鍵系統(tǒng)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理使用人員使用人員 JOBS IN GIS(1) SYSTEM DEVELOPERS HIGHEST LEVE

40、L OF TECHNICAL SKILLS PROGRAMMERS IN VISUAL BASIC, JAVA, C+, C#, PYTHON, UML, VISIO, CASE 1,000 PEOPLE (2) SYSTEM MAINTAINERS MODERATE TO HIGH TECHNICAL SKILLS MODIFY EXISTING CODE IN VISUAL BASIC, JAVA, PYTHON 10,000 PEOPLE(3) SYSTEM USERS MODERATE TECHNICAL SKILLS KNOW HOW TO USE THE TOOLS FAMILIA

41、R WITH THE TECHNICAL ISSUES KNOW THE APPLICATION DOMAINS WORK FOR UNIVERSITIES, CORPORATIONS, GOVTS. 100,000 PEOPLE JOBS IN GIS2.地理信息系統(tǒng)及其類型地理信息系統(tǒng)及其類型2.4地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)用模型應(yīng)用模型GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建和選擇也是系統(tǒng)應(yīng)用成敗至關(guān)重要的因素。雖然應(yīng)用模型的構(gòu)建和選擇也是系統(tǒng)應(yīng)用成敗至關(guān)重要的因素。雖然GIS為為解決各種現(xiàn)實(shí)問(wèn)題提供了有效的基本工具，但對(duì)于某一專門應(yīng)用目的的解決，解決各種現(xiàn)實(shí)問(wèn)題提供了有效的基本工具，但對(duì)于某一

42、專門應(yīng)用目的的解決，必須通過(guò)構(gòu)建專門的應(yīng)用模型。必須通過(guò)構(gòu)建專門的應(yīng)用模型。土地利用適宜性模型土地利用適宜性模型選址模型選址模型洪水預(yù)測(cè)模型洪水預(yù)測(cè)模型人口擴(kuò)散模型人口擴(kuò)散模型森林增長(zhǎng)模型森林增長(zhǎng)模型水土流失模型水土流失模型最優(yōu)路徑模型最優(yōu)路徑模型3. GIS的功能的功能數(shù)據(jù)采集與編輯數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理查詢與空間分析數(shù)據(jù)可視化與地圖制圖數(shù)據(jù)采集(與編輯)非數(shù)字化數(shù)據(jù)數(shù)字化數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)紙質(zhì)地圖數(shù)字線劃地圖航空照片數(shù)字正射影象遙感圖象DEM數(shù)據(jù)GPS數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)各機(jī)構(gòu)文檔資料政府統(tǒng)計(jì)資料 指數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)到地理數(shù)據(jù)庫(kù)有一定數(shù)據(jù)格式的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。數(shù)字化方法 鍵盤數(shù)據(jù)輸入法 數(shù)字化儀手扶跟蹤法 掃描儀自

43、動(dòng)矢量法 屏幕數(shù)字化法數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法以遙感數(shù)字圖像處理為例：遙感遙感數(shù)字?jǐn)?shù)字圖象圖象數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)校正校正數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)增強(qiáng)增強(qiáng)圖象圖象分類分類柵格柵格矢量矢量轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換坐標(biāo)坐標(biāo)系統(tǒng)系統(tǒng)配準(zhǔn)配準(zhǔn)地理數(shù)地理數(shù)據(jù)庫(kù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)(采集與)編輯輸入GIS的數(shù)據(jù)，并不能立刻使用；須經(jīng)過(guò)編輯過(guò)程，使數(shù)據(jù)到達(dá)地理數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，方可使用。數(shù)據(jù)質(zhì)量矩陣 數(shù)據(jù)質(zhì)量可按下列數(shù)據(jù)質(zhì)量矩陣中的12個(gè)格子分別考察空間準(zhǔn)確度（絕對(duì)） SPATIAL ACCURACY 點(diǎn)： 編碼位置與實(shí)際位置之間的距離空間準(zhǔn)確度（絕對(duì)） SPATIAL ACCURACY 線、多邊形： 包括點(diǎn)的定位誤差與取舍選擇精度 PRECISION精度指空間、時(shí)

44、間和專題方面細(xì)節(jié)區(qū)分的程度。 精度應(yīng)保證地理數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)確度的實(shí)現(xiàn)?？臻g精度：比例尺、分辨率時(shí)間精度：取樣時(shí)間間隔專題精度： 計(jì)量單位 人、萬(wàn)人 分類等級(jí) 植被型、群系、群叢數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理混合模型集成模型文件管理：空間數(shù)據(jù)RDBMS：屬性數(shù)據(jù)RDBMS：空間+屬性數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)引擎查詢與空間分析傳統(tǒng)意義上，空間分析是一種方法，地理學(xué)者用這類方法來(lái)研究一種地理現(xiàn)象或一系列地理現(xiàn)象的空間位置和分布格局，考察造成這種分布格局的影響或控制因子，探討地理現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。 60年代的計(jì)量革命引入數(shù)學(xué)方法，特別是統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)方法，空間分析定量化、模型化。查詢與空間分析：基于GIS地理數(shù)據(jù)庫(kù)是一定區(qū)域內(nèi)部分或全

45、體地理現(xiàn)象及其相關(guān)屬性的數(shù)字模型。它包含了反映地理現(xiàn)象空間位置及其分布格局的數(shù)據(jù)。基于GIS的空間分析是對(duì)地理數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，從中提取或生成決策有用的信息的過(guò)程。查詢與空間分析：基本功能 幾何量算 查詢 緩沖區(qū)分析 疊置分析 地理編碼 網(wǎng)絡(luò)分析地圖代數(shù)地形分析空間統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)可視化與地圖制圖 信息可視化是把抽象的、大多不具有物理空間本質(zhì)特征的信息轉(zhuǎn)化成空間分布形式的圖形圖像，從而幫助用戶理解或者發(fā)現(xiàn)隱伏的關(guān)系及結(jié)構(gòu)。 地理數(shù)據(jù)可視化指利用空間可視化模型，將地理數(shù)據(jù)庫(kù)中的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以被人的視覺(jué)感知的計(jì)算機(jī)二維圖形和圖象。 可視化內(nèi)容： 符號(hào)設(shè)計(jì)、顏色模型 矢量數(shù)據(jù)顯示、圖象數(shù)據(jù)顯示、

46、統(tǒng)計(jì)圖表表達(dá) DEM的三維顯示、景觀三維動(dòng)態(tài)觀察 地圖制圖 GIS擅長(zhǎng)回答的五類問(wèn)題位置：WHAT IS AT ? 條件：WHERE IS IT ? 趨勢(shì)：WHAT HAS CHANGED SINCE ? 分布格局：WHAT SPATIAL PATTERN EXIST ? 建模：WHAT IF ?位置 LOCATION： WHAT IS AT ?尋求回答在特定的位置存在什么地理現(xiàn)象。這里所謂的位置可用不同的方式來(lái)描述， 如地名、地址、郵政編碼、經(jīng)緯度當(dāng)然也可以使用相對(duì)位置 如上海以西100KM處。條件 CONDITION： WHERE IS IT ?第二個(gè)問(wèn)題是第一個(gè)問(wèn)題的逆問(wèn)題要求回答在什么

47、地方符合特定的條件集合 如需要找到一塊未植樹(shù)的土地，它至少有2000M2，且位于公路兩邊100M以內(nèi)。趨勢(shì) TRENDS： WHAT HAS CHANGED SINCE? 回答一個(gè)區(qū)域或地理現(xiàn)象，隨時(shí)間所發(fā)生的變化。 回答此問(wèn)題，或許會(huì)涉及上述兩個(gè)問(wèn)題。 如要回答“閔行區(qū)在過(guò)去10年內(nèi)土地利用方面的變化趨勢(shì)？”， 首先要回答第一個(gè)問(wèn)題：“閔行區(qū)在過(guò)去10年各年土地利用有哪些類型，分布在哪里？”； 然后回答第二個(gè)問(wèn)題：“閔行區(qū)內(nèi)什么地方土地利用發(fā)生了變化？”； 從而可以分析概括出變化趨勢(shì)。分布格局 PATTERN： WHAT SPATIAL PATTERN EXIST ?要求發(fā)現(xiàn)地理現(xiàn)象的分布規(guī)

48、律及其原因。要回答“癌癥是核電站周圍居民的主要死亡原因嗎？”這樣的問(wèn)題， 就需要分析癌癥的分布規(guī)律及原因 或許還要探討存在多少不符合分布規(guī)律的異?，F(xiàn)象以及它們分布在什么地方建模 MODELING： WHAT IF ?這個(gè)問(wèn)題是要求回答如果，會(huì)發(fā)生什么。一條新的道路建成，對(duì)交通網(wǎng)意味著什么？有毒物質(zhì)滲入到當(dāng)?shù)氐牡叵滤?，?duì)供水會(huì)產(chǎn)生什么影響？第二節(jié)第二節(jié) GISGIS的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程國(guó)外GIS的發(fā)展Motivations:Academics - driven by pure and applied research potentialGovernment - driven by potenti

49、al enhancements to managementCorporate - driven by commercial potential of GIS1700smodern surveying techniques topographic mappingdata collection (scientific, census) thematic mappingidea of portraying different layers of data on a series of base maps, has been around much longer than computersmaps

50、of the Battle of Yorktown (American Revolution) drawn by the French Cartographer Louis-Alexandre Berthier contained hinged overlays to show troop movements1800sfirst recognized spatial analysis and use of overlays (mid 1850s)i.e. Dr. John Snow used a map showing the locations of death by cholera（霍亂）

51、 in central London in 1854 to track source of outbreak to contaminated well1800srudimentary elements of digital techniques for recording and analysis of geographic informationi.e. 1890 Census used a punched-card system for manipulation and analysis of dataEarly 1900sphoto-lithography（石版印刷術(shù)-石版照相制版法）s

52、eparation of maps into layersfirst computers (mainframes for GIS)1960sinterest in computer mappingHarvard Lab major influence on GIS until early 1980s (major pioneers grew up at Harvard Lab)development of SYMAP, SYMVU, GRIDCanadian Geographic Information System (1963)example of one of the earliest G

53、ISs developedPurpose: analyze the data collected by the Canada Land Inventory (CLI)produce statistics to be used in developing land management plansdeveloped at map scales of 1:50,000uses a simple rating scheme: 1 (best) to 7 (poorest)Innovations: digitizing and scanning used for map inputrequired d

54、evelopment of new technologygeo-coordinates for entire countrycoding of lines with embedded topologyseparation of attribute and location files1970sfirst commercial mapping software (Intergraph and ESRI)development of mini-computers as GIS platformslaunch of first remote sensing satellite1980s (GIS D

55、ecade)first software solely for GIS (Arc/Info)first global data sets Unix workstations (stable platform for GIS)first GIS textbook, journal, conferences1990s 2000sgeometric increase in power, decrease in costsWindows NT and 95 as alternative to Unixviewer software (ArcView) user interface softwareco

56、nsolidation of GIS softwareWeb GIS (i.e. Mapquest)integration of multi-media國(guó)外GIS的發(fā)展 GIS領(lǐng)域先驅(qū)者之一：TERRY COPPOCK 教授 GIS領(lǐng)域先驅(qū)者之一：ROGER TOMLINSON 博士 哈佛實(shí)驗(yàn)室（HARVARD LAB FOR COMPUTE GRAPHICS AND SPATIAL ANALYSIS） 美國(guó)人口調(diào)查局（US BUREAU OF CENSUS） 環(huán)境系統(tǒng)研究公司（ENVIRONMENTAL SYSTEM RESEARCH INSTITUTE） 國(guó)外GIS發(fā)展分期先驅(qū)者：TERRY COPPOCK 教授 TERRY COPPOCK ：英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)地理學(xué)教授 他一生致力于研究人類如何合理利用地球表面的課題，并最早認(rèn)識(shí)到GIS在土地利用數(shù)據(jù)采集、管理和應(yīng)用方面的重要性。 1950S 后期，利用當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)開(kāi)始研究工作 1980S 中期，擔(dān)任GIS領(lǐng)域最有影響力的學(xué)術(shù)刊物 INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOGRAPHICAL INFORMATION