GIS软件开发基础1new
GIS软件基本操作总结
第一章G I S软件简介1、ESRI：美国环境系统研究所2、桌面GIS 包括：ArcMap、ArcCatalog 、ArcToobox、ArcScene 以及ArcGlobe3个功能级别：ArcView、ArcEditor和ArcInfo3、三代地理模型：CAD、Coverage、Geodatabase4、ArcGIS 三种文件：shapefile、coverage、personal geodatabase第二章ArcGIS应用基础1、窗口内容表（TOC）显示：数据组、数据层、地理要素及其显示状态。
2、快捷菜单功能（右键功能）：①数据组操作快捷菜单；②数据层操作快捷菜单；③地图输出操作快捷菜单；④窗口工具设置快捷菜单。
3、选择工具：交互选择,属性选择, 位置选择,图形选择。
4、在ArcMap中通过一个共同字段关联表的两种方法：合并关联5、ArcCatalog中3种浏览地图的方式：内容、预览、描述。
第三章空间数据的采集与组织1、地理数据库的概念：地理数据库是为了更好的管理和使用地理要素数据，而按照一定的模型和规则组合起来的存储空间数据和属性数据的容器。
对象类要素类要素数据集三者是地理数据库的基本组成项2、建立地理数据库的一般过程：（5步）a)地理数据库设计：数据格式、投影、数据对象组织方式、数据修改规则等。
b)地理数据库建立：Arc Catalog中提供三种方法：①从头开始建立一个新的地理数据库没有任何可装载的数据，已有数据只能部分满足数据库设计②移植已经存在数据到地理数据库已存在多种格式的数据：Shapefile、Coverage、INFO Table等，可通过ArcCatalog转换并输入到地理数据库中。
③用CASE工具建立地理数据库可以用CASE工具建立新的定制对象，或从UML图中产生地理数据库模式c)建立地理数据库的基本组成项：关系表、要素类、要素数据集。
d)向地理数据库各项加载数据：建立新的对象或调用已存在的的数据。
gis开发知识点总结
gis开发知识点总结GIS（Geographic Information System）地理信息系统是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、分析、显示和管理的技术。
在现代社会中，GIS已经成为了许多领域中不可或缺的工具，如城市规划、环境保护、自然资源管理、农业、应急救援等。
因此，GIS开发成为了一个非常热门的领域，对于GIS开发人员来说，掌握相关的知识点是非常重要的。
本文将对GIS开发中的一些重要知识点进行总结，希望能够对读者有所帮助。
1. 地理信息系统基础知识GIS的基础知识是GIS开发的入门必备知识，包括地理坐标系统、地理数据类型、地图投影、地理空间分析等内容。
地理坐标系统是地理信息系统中的基础概念，常见的地理坐标系统包括经纬度坐标系统和投影坐标系统。
了解这些基础知识对于日常的GIS开发工作至关重要。
2. 空间数据存储与管理GIS在处理空间数据时需要进行数据的存储与管理，常见的空间数据存储与管理方式包括文件存储、数据库存储、云存储等。
在GIS开发过程中，需要掌握如何进行空间数据的导入、导出、查询、分析等操作。
3. 空间数据可视化空间数据可视化是GIS开发的重要内容之一，常见的空间数据可视化方式包括地图制作、三维可视化、热力图、散点图等。
在GIS开发过程中，需要掌握相关的可视化技术，以便将分析结果有效地展现出来。
4. 地理空间分析地理空间分析是GIS的核心功能之一，包括空间查询、空间统计、缓冲区分析、路径分析、空间插值等内容。
在GIS开发过程中，需要掌握相关的地理空间分析算法和技术，以实现各种复杂的地理空间分析功能。
5. 网络地图开发随着互联网的发展，网络地图成为了GIS开发的一个重要方向。
网络地图开发需要掌握WebGIS技术，包括HTML、JavaScript、CSS、地图API等内容。
在GIS开发过程中，需要使用这些技术来实现各种网络地图的功能。
6. GIS开发框架GIS开发框架是为了简化GIS开发过程而设计的，包括开源框架和商业框架两种。
GIS软件开发
主要数据结构
第一章 GIS软件界面设计
面 1.1 GIS软件界面的重要性 向 对 象 界面就是用户与系统的通讯（Communication），而通讯依赖于环境 （Context），软件中包含复杂的环境，用户必须去学习以理解系统， 的 GIS
按要求进行输入以获得相应的输出（表现）和文档等（Andrew U.Frank， 1991）。 程 GIS的一个主要目的让用户与现实世界的现象进行交互，如果真的如此， 那么作为用户和现实世界中介的系统将是恰如其分的（Mark，1989）。 序 GIS应该提供给用户一种方法使其在办公室或实验室体验地理现象、解 设 决地理问题。坐在终端面前的用户在使用GIS时所思考的问题是关于真 计 实世界的现象，而非计算机、数据结构或者GIS命令。 武 用户界面的质量在GIS软件使用中已经占据着重要的地位，然而由于用 汉 户界面在GIS软件中没有得到足够的重视。为了提高GIS的使用效率，用 大 学 户界面为用户提供了一种访问空间数据的简单的概念模型。用户界面必 资 须做到简单、易学，以及与复杂的软件底层数据结构和算法相独立。 环 蔡 境 GIS的用户界面给用户展现的是系统的界面而不是系统的数据本身。 忠 学 （David Lanter，1991） 亮 院
第三章 视图管理模块开发
面 向 3.1 与图形显示相关的MFC类 对 象 其他绘图类操作函数 的 选用绘图设备对象 程 序 设 计
武 汉 大 学
资 环 蔡 境 忠 学 亮 院
GIS
SelectStockObject() SelectObject() 绘图属性设置函数 设置或获取背景颜色 –SetBkColor() –GetBkColor() 设置或获取背景模式 –SetBkMode() –GetBkMode() 设置或获取绘制模式 –SetROP2() –GetROP2()
Arcgisforjs开发教程(基础篇)——GIS基础知识
• 形状变形：指地图上轮廓形状与相应地面轮廓形状的不相类似。
了解变形的简易方法，就是利用地球仪上的经纬网与 地图上经纬网进行对比。
GIS基础—地学基础（地图投影）
GIS中的地图投影： • GIS以地图方式显示地理信息，而地图是平面，地理
GIS空间分析功能
(5)网络分析
目的是研究、筹划一项网络（交通网络、电线、地下管线等）工程如何安排，并使其 运行效果最好 • 最佳路径分析
最短路径 最低耗费路径 动态最佳路径分析
• 资源分配
消防站点分布 求援区划分
• 地址匹配
根据地址查询地理位置 城市两点间最佳路径的选择示意图
GIS空间分析功能
数据库构建
(5)数据源与相应设备
数据库构建
(6)空间数据采集
• 属性数据的采集 各类调查报告、文件、统计数据、实验数据与野外调查的原始记录等，如
人口数据、经济数据、土壤成份、环境数据。对于要输入属性库的属性数据， 通过键盘直接键入或文件、表格、数据库导入。 对于要直接记录到栅格或矢 量数据文件中的属性数据，则必须进行编码输入。
叫做A点的经度L。 • 椭球高：A点至椭球面间的铅垂距离为大地高，又称椭球高H。
GIS基础—将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影 • 为什么要进行地图投影？ • 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算 • 地球椭球体为不可展曲面 • 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分
GIS基础—3S概念、关系
<1> 3S Geographic Information System(GIS，地理信息系统)、 Remote Sensing(RS，遥感)、 Global Positioning System(GPS，全球卫星定位系统)
gis入门知识地理信息系统基础教程
gis入门知识地理信息系统基础教程四、地理空间数据这里的地理空间数据主要是指基于文件的空间数据，即不包括数据库空间数据。
GIS直接支持的空间数据类型主要包括矢量数据文件、3D模型、影像文件等。
•矢量数据文件：SHP、SDC、、CAD、GeoJSON、XML等；•3D模型：3DMAX、SKP等；•影像文件（或被称为栅格文件）：TIF、TIFF、JPEG、GIF等。
介绍最常用的SHP矢量数据类型和TIFF影像文件。
1、SHP矢量数据Esri（Arcmap的公司）的SHP（Shapefile）文件，SHP文件格式最显著特点是它由多个文件组成，有点类似CAD 文件。
至少3种文件，至多可达15种不同的文件，它必须至少由三个文件组成：.shp 要素几何、.shx 形状索引、.dbf 属性数据•.shp：图形格式，用于保存元素的几何实体；•.shx：图形索引格式，几何体位置索引，记录每一个几何体在shp 文件之中的位置，能够加快向前或向后搜索的效率；•.dbf：属性数据格式，以dBase IV的数据表格式存储每个几何形状的属性数据。
点、线、面是GIS 中的三个空间实体，且点是最基本的实体。
因为两个点可以组成一个线，多个点可以组成一个面，SHP文件可以表征点、线、面任何一种空间实体。
2、TIFF 影像文件影像文件，又被称为栅格数据文件，是由若干行或列的单元或者像素组成的，每个单元代表一个数值。
理解栅格数据最简单的方式就是将其看作图片，这也是它在软件中普遍的表现形式。
但栅格数据不一定非要以图片形式存储，它们还可以是ASCII 文本文件或者数据库中的二进制的实体。
TIFF（标记化图片文件格式，The Tagged Image ）是地理空间最常用的栅格格式，且可以为如下后缀的任何一种：.tiff，.tif和.gtif。
最近非常火的夜间灯光数据就是典型的TIFF数据，其后缀为.tif。
栅格的每一个像素都包含了信息值，一般通过聚合某个区域内的像素信息值，就可以得出某个区域内的统计特征。
GIS基础知识
GIS基础知识在当今数字化和信息化的时代，GIS（地理信息系统）正发挥着越来越重要的作用。
从城市规划到环境保护，从交通管理到资源勘探，GIS 的应用几乎无处不在。
那么，什么是 GIS 呢？让我们一起来揭开它神秘的面纱，了解一下 GIS 的基础知识。
GIS 是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理相关数据的系统。
简单来说，它能把各种地理信息，比如地图、地形、土地利用、人口分布等等，整合在一起，并通过计算机技术进行处理和分析，为我们提供有用的信息和决策支持。
GIS 中的数据可以分为两类：空间数据和属性数据。
空间数据描述的是地理对象的位置和形状，比如点、线、面。
比如说，一个城市中的学校可以用一个点来表示，一条河流就是一条线，一个湖泊就是一个面。
属性数据则是关于这些地理对象的特征信息，比如学校的名称、河流的长度、湖泊的面积等等。
为了获取这些数据，我们有多种方法。
可以通过实地测量，比如使用全站仪、GPS 等仪器来获取地理对象的精确位置和形状。
也可以从现有的地图、航空照片、卫星图像等资料中提取数据。
随着技术的发展，现在很多数据还可以通过网络共享和购买来获取。
数据获取之后，就需要进行存储和管理。
GIS 通常使用数据库来存储数据，这些数据库专门设计用于处理空间数据，能够高效地存储、查询和更新大量的地理信息。
接下来就是数据分析了。
这是 GIS 最强大的功能之一。
通过各种分析工具和算法，我们可以进行空间查询，比如查找距离某个地点一定范围内的所有医院；可以进行缓冲区分析，比如确定一条公路两侧一定宽度范围内的土地利用情况；还可以进行叠加分析，比如将土地利用图和土壤类型图叠加在一起，分析不同土壤类型上的土地利用情况。
除了分析，GIS 还能进行很好的可视化展示。
它可以把复杂的地理数据以地图、图表、三维模型等形式直观地呈现出来，让我们更容易理解和解读数据背后的信息。
比如，在城市规划中，可以用三维地图展示建筑物的分布和高度，让规划者更清晰地看到城市的空间布局。
第一讲 GIS开发概述
•E：事件是预先定义的对象能 识别的动作。
组件式GIS
组件式软件技术已经成为当今软件技术的 潮流之一，为了适应这种技术潮流，GIS软 件象其他软件一样，已经或正在发生着革 命性的变化，即由过去厂家提供了全部系 统或者具有二次开发功能的软件，过渡到 提供组件由用户自己再开发的方向上来。 无疑，组件式GIS技术将给整个GIS技术体 系和应用模式带来巨大影响
第一讲 GIS开发概述
GIS 开发模式 面向对象程序设计(OOP) 组件GIS技术 AO简介
一、GIS开发模式
GIS平台软件 提供全部的地理信息系统处理功能，完成数据处 理、空间分析、信息查询、专题地图等功能 如：ArcGIS,MapInfo Professional,MAPGIS
GIS应用软件 针对不同的应用领域和行业，综合电子地图和信 息管理系统的特点 如： XX 110警务处理系统，XX市综合管线地理 信息系统，XX公司物流配送系统
开发周期长，软件功能相对简单，对开发 者要求高，用于购买软件的费用相对节省
宿主开发模式
基于GIS平台软件，进行应用系统开发 多数GIS平台软件都提供了可供用户进行二次开
发的脚本语言，用户以原GIS软件为开发平台， 利用这些脚本语言，开发出自己的针对不同应用 领域的应用程序。
如ArcView中的Avenue语言，MapInfo Professional的MapBasic语言，Python语言 或则插件方式
提供超过100个工具和命令
ArcGIS应用程序扩展
APIs 和开发环境
COM Visual Studio (VB, VC++), Delphi…
.Net Visual Studio (VB .NET, C#)…
GIS软件开发技术
第一章MapObjects基础Gis常用开发平台MapObjects简介➢MapObjects功能➢MapObjects优点➢MapObjects基础编程规范01、Gis软件开发常用开发平台常用开发平台的比较：VB：较易入门VBA：对于扩充原有功能较好。
如AutoCAD、ArcMap中的VBA。
开发效率最高的一种开发方式（常常是一个语名即可实现其它开发工具要几十甚至上百行的代码才能实现的功能）。
缺点是所开发出的应用程序不能脱离相应的运行环境。
（如在ArcMap中开发的应用程序，必须先要安装ArcMap）VC++：较为灵活，开发资料众多。
可实现对系统的全面操作。
缺点是学习起来较难，所开发出的应用程序常常会产生难以预计的错误。
（如内存泄露等）Delphi：可扩充性最好，现已有上万个带源码的控件可供使用，几乎涉及到各各方面。
如数据库控件InfoPower3000、OpenGL控件GLScene，工业控制控件等。
GIS组件简介：MapObjects：ESRI1、可实现功能：2、可使用的数据ArcView Gis Shapefiles：创建新层、读写数据，添加删除记录与几何要素ArcSDE：不能创建新层Arcinfo Coverages：只读CAD格式及VPF数据库：只读（Vector Product Format是一种标准的基于空间关系数据模型的大型空间数据库的格式、结构与组织。
是美国国防部的标准）外部数据库：只读ArcObjects：ESRIMapX：MapinfoSupermap：中科院地理所一般用户（大多数用户）关心的问题：应用程序的运行速度与稳定性。
不关心所采用的开发工具及内部实现方式。
只有特殊用户（少量用户）考虑与原有系统的兼容性才关心开发平台。
软件开发中应注意的问题：代码的规范性：1、命名约定2、代码缩进3、逻辑关系的排列次序对于较为普通的问题尽量使用较常见的解决方式。
尽量不使用较为古怪的技巧（如：两数的交换），这样会降低代码的可读性。
arcgis教程大全0基础小白到掌握全套教程
学习如何在ArcGIS Desktop中利用在线资源，包括添加在线图层、 使用在线底图、调用在线服务等。
实践案例分析
通过实际案例，学习如何利用ArcGIS Online平台上的在线资源，进 行地图制作和空间分析等任务。
06
案例实战与经验分享
城市规划案例分析
城市规划基础
介绍城市规划的基本概念、原则和方法， 以及ArcGIS在城市规划中的应用。
掌握ArcGIS脚本编写方 法
学习如何在ArcGIS中使用脚本 语言编写自动化处理脚本，如 批量处理数据、自动执行特定 分析等。
实践案例分析
通过实际案例，学习如何编写 具有特定功能的自动化脚本， 如自动更新地图、批量导出数 据等。
了解自动化处理优势
了解自动化处理在提高工作效 率、减少人为错误等方面的优 势。
况及变化趋势。
环境影响评价
02
基于ArcGIS的空间分析功能，对环境影响评价报告进行编制和
审查，预测和评估建设项目对环境的影响。
生态保护与修复
03
运用ArcGIS的生态分析工具，进行生态保护区的划定、生态修
复方案的设计和实施效果的评估。
交通运输案例分析
交通网络规划
利用ArcGIS的交通网络分析功能，进 行交通网络的规划、优化和评估，提
启动ArcGIS软件
双击桌面上的ArcGIS图标，或者在开 始菜单中找到ArcGIS并启动。
界面介绍与基本功能
主界面介绍
包括菜单栏、工具栏、图层窗口、属性窗口等。
基本功能介绍
地图浏览、缩放、平移、选择等。
数据类型与文件格式
数据类型
矢量数据、栅格数据、地理数据库等 。
ArcGIS教程入门到精通
为数据设置正确的坐标系，确保 空间分析的准确性
投影转换
提供多种投影转换方法，如 Albers、UTM、Web Mercator 等，满足不同应用场景的需求
自定义投影
支持自定义投影参数，实现更精 确的投影转换
数据质量检查与修复策略
数据完整性检查
检查数据是否完整，是否存在缺失或异常值
空间关系检查
网络分析方法和案例演示
资源分配分析
模拟资源在网络中的流动和分配情况。
连通性分析
评估网络的连通程度，识别关键节点和边。
案例演示
城市交通网络分析，包括最短路径规划、交 通流量模拟等。
地形分析功能介绍及实践
高程
地面点相对于海平面的垂直高度。
坡度
地面点的倾斜程度。
地形分析功能介绍及实践
坡向
地面点倾斜的方向。
02
地理数据获取与处理
地理数据来源及类型
01
02
03
04
基础地理信息数据
包括矢量数据（点、线、面）、 栅格数据（数字高程模型、卫
星影像等）
专题地图数据
各类专题地图，如行政区划、 土地利用、交通网络等
实时动态数据
如GPS轨迹、传感器监测数据 等
其他来源数据
如社交媒体数据、开放政府数 据等
数据导入与格式转换方法
05
ArcGIS在行业中的应用案例
城市规划领域应用案例
城市规划信息管理系统 利用ArcGIS建立城市规划信息管理系统，实现规划数据的 采集、存储、查询、分析和可视化等功能，提高规划编制 和管理效率。
三维城市模型构建 借助ArcGIS三维分析模块，构建城市三维模型，模拟城市 景观和规划方案，为决策者提供更加直观和科学的依据。
GIS软件开发技术
第一章MapObjects基础Gis常用开发平台MapObjects简介MapObjects功能MapObjects优点MapObjects基础编程规范01、Gis软件开发常用开发平台常用开发平台的比较：VB：较易入门VBA：对于扩充原有功能较好。
如AutoCAD、ArcMap中的VBA。
开发效率最高的一种开发方式（常常是一个语名即可实现其它开发工具要几十甚至上百行的代码才能实现的功能）。
缺点是所开发出的应用程序不能脱离相应的运行环境。
（如在ArcMap中开发的应用程序，必须先要安装ArcMap）VC++：较为灵活，开发资料众多。
可实现对系统的全面操作。
缺点是学习起来较难，所开发出的应用程序常常会产生难以预计的错误。
（如内存泄露等）Delphi：可扩充性最好，现已有上万个带源码的控件可供使用，几乎涉及到各各方面。
如数据库控件InfoPower3000、OpenGL控件GLScene，工业控制控件等。
GIS组件简介：MapObjects：ESRI1、可实现功能：2、可使用的数据ArcView Gis Shapefiles：创建新层、读写数据，添加删除记录与几何要素ArcSDE：不能创建新层Arcinfo Coverages：只读CAD格式及VPF数据库：只读（Vector Product Format是一种标准的基于空间关系数据模型的大型空间数据库的格式、结构与组织。
是美国国防部的标准）外部数据库：只读ArcObjects：ESRIMapX：MapinfoSupermap：中科院地理所一般用户（大多数用户）关心的问题：应用程序的运行速度与稳定性。
不关心所采用的开发工具及内部实现方式。
只有特殊用户（少量用户）考虑与原有系统的兼容性才关心开发平台。
软件开发中应注意的问题：代码的规范性：1、命名约定2、代码缩进3、逻辑关系的排列次序对于较为普通的问题尽量使用较常见的解决方式。
尽量不使用较为古怪的技巧（如：两数的交换），这样会降低代码的可读性。
ArcGIS开发入门
GeoDatabase的顺序号为7，它依赖于前面的6个类库，即System，
（1）System类库： System类库是AE体系结构中最低层的类库，因而也是最基本的 类库。该类库包含的组件为组成ArcGIS的所有其它类库提供服务。 System类库提供了很多开发者可以利用的接口。
AoInitializer对象就是在System类库中定义的，所有的开发者必
2、编程风格
在适当的位置应该加入必要的注解，即程序内部的文档。注解对于程序的 阅读及调试都有很大的作用。
数据说明应以方便阅读、理解、查找和维护为目的；变量名等标识符应作 到恰如其分地表达内容含义；注意声明次序的标准化；不同变量在同一语句 中声明时，应按字母先后顺序排列。
语句书写应有层次感，便于理解。例如采用缩进排列、避免使用大量的嵌 套结构、不将多个语句放在同一行中书写、避免复杂的条件测试等。
3、结构化程序设计
思想：自顶向下、逐步求精； 按功能模块组成树状结构；各 模块相对独立；模块内部有顺 序、选择和循环三种结构组成 ；模块化的实现方法是通过子 程序。 优点：复杂任务简单化；使用 方便。 缺点：数据与过程相互独立， 代码重用性差；可能导致数据 与所需处理过程不匹配现象； 封装性和隐蔽性差。
2.1国外著名GIS软件
2.2国内著名GIS软件
3、开发模式比较 1、独立开发 优点： 灵活性较强、易于扩展、有系统版权 缺点：难度大、开发连续性难以保证、对开发人员的素质要求 高 2、单纯二次开发 优点：简单易学 缺点：功能简单、缺乏独立性,软硬件要求高、没有系统版权 3、集成二次开发 优点：高起点、可靠性好 缺点：可扩展性差、较为庞大,软硬件要求高、没有系统版权
借鉴“工程项目管理”的技术方法，组织软件生产。
ArcGIS软件应用第1章 GIS基本原理
1.1 GIS入门
1.1.1 什么是GIS
1. GIS是利用基于图层的地理信息模型来表征和描述世界
地理信息图层使用一些常
用的GIS数据结构来表示：
（1）要素类
图1.2 点、线、面和注记四种要素类型
8
1.1 GIS入门
1.1.1 什么是GIS
1. GIS是利用基于图层的地理信息模型来表征和描述世界
地理信息技术
课程特点与基本要求
课程特点：
GIS是一门典型的交叉性学科
GIS是一门实践性很强的学科
因此，要重视技能训练，重点掌握ArcMap等 基础GIS软件的应用与开发。
GIS是一门迅速发展中的学科
因此，要经常阅读有关的文献资料，掌握 GIS 学 科的发展趋势，努力更新自己的知识，不断提高自 己的能力。
2
课程特点与基本要求 基本要求：
本课程旨在使学生掌握技术方法和实际应用，了 解其主要应用领域和发展方向，并为从事GIS的应用和 系统开发奠定基础。具体要求如下：
初 步 掌 握 ArcMap 、 ArcCatalog 和 ArcToolbox 三大模块基本功能，具有应用 ArcMap软件从事空间数据的采集、存储与 管理、处理、分析和图形创造的基本技能。
3. GIS提供一套全面的分析和数据变换工具，用于执行空间 分析和数据处理
GIS包括大量地理处理功
能，用于从现有数据集中获 取信息、应用分析功能以及
将结果写入新的结果数据集。
此外，还提供了大量空间运 算工具，如图1.6所示。
图1.6 GIS的数据处理功能示意图
12
1.1 GIS入门
1.1.2 为什么要用GIS
办法，并决定将用多少种类划分你的数据。
gis软件开发课程设计
gis软件开发课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解GIS软件的基本原理，掌握GIS软件开发的核心技术；2. 使学生掌握GIS软件的操作方法，能独立进行地图制作、空间分析和地理信息可视化；3. 帮助学生了解我国GIS软件发展的现状和趋势，拓宽知识视野。
技能目标：1. 培养学生运用GIS软件解决实际地理问题的能力；2. 培养学生独立进行GIS软件操作和简单二次开发的能力；3. 提高学生团队协作、沟通表达和问题解决的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对地理信息科学和GIS技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作和问题分析；3. 增强学生的国家意识，认识到GIS技术在国家发展和国防建设中的重要作用。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，以培养学生的实际操作能力和技术应用能力为主要目标。
学生特点：高中生具备一定的地理知识和计算机操作能力，对新鲜事物充满好奇，具备较强的学习意愿。
教学要求：结合课本知识，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. GIS基本概念与原理：介绍地理信息系统的定义、功能、发展历程，以及GIS的基本组成和原理，对应课本第一章内容。
2. GIS软件操作与使用：讲解主流GIS软件（如ArcGIS、SuperMap等）的基本操作、地图制作、空间分析等功能，对应课本第二章内容。
3. GIS二次开发技术：学习GIS软件的二次开发方法，包括WebGIS开发、桌面应用开发等，对应课本第三章内容。
4. 实际案例分析：分析我国GIS软件在地理信息产业、城市规划、环境保护等领域的应用案例，对应课本第四章内容。
5. 实践操作与项目实践：安排实践操作环节，让学生动手操作GIS软件，完成地图制作、空间分析等任务。
同时，组织项目实践，培养学生团队协作和问题解决能力。
Arcgis教程基本知识
Arcgis教程基本知识目录一、ArcGIS概述 (2)1.1 ArcGIS的定义 (3)1.2 ArcGIS的主要功能与应用领域 (4)二、ArcGIS安装与配置 (6)2.1 安装ArcGIS的准备工作 (7)2.2 安装步骤与注意事项 (8)2.3 许可证管理与激活 (10)三、基础操作与界面介绍 (12)3.1 启动与退出ArcGIS (14)3.2 界面布局及主要组件介绍 (15)3.3 地图的基本操作 (16)四、数据导入与编辑 (18)4.1 导入数据的方式与格式支持 (19)4.2 数据编辑工具的使用 (21)4.3 属性数据的编辑与管理 (22)五、地图制作与分析 (24)5.1 地图符号化与样式设置 (26)5.2 地图布局与打印输出 (27)5.3 空间分析与地统计 (28)六、空间数据处理 (31)6.1 数据格式转换 (32)6.2 空间数据裁剪、合并与缓冲区分析 (33)6.3 空间数据的拓扑关系处理 (34)七、空间数据可视化表达 (36)7.1 专题地图制作 (37)7.2 三维可视化 (39)7.3 动态地图服务发布与共享 (40)八、空间数据分析与应用开发 (42)8.1 空间数据叠加分析与路径分析 (45)8.2 空间数据统计与热点分析 (46)8.3 ArcGIS二次开发与API使用 (47)一、ArcGIS概述ArcGIS软件界面直观易懂，采用一系列工具和控件，用户可以轻松创建和管理地图、图层和地理数据。
操作界面主要包括工具栏、属性面板、绘图工具栏等，方便用户执行各种GIS任务。
ArcGIS支持多种数据格式，包括Shapefile、Geodatabase、TIN、Raster等。
它提供了强大的数据管理工具，便于数据的导入、编辑、更新和导出，同时支持数据的版本控制，确保数据一致性和安全性。
ArcGIS具备强大的空间分析功能，包括缓冲区分析、网络分析、空间连接、空间插值等。
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Roger S. Pressman 对软件的认识
“计算机软件已经成为一种驱动力。 它是进行商业决策的引擎； 它是现代科学研究和工程问题寻求解答 的基础； 它也是鉴别现代产品和服务的关键因素。 它被嵌入在各类系统中：交通、医疗、 电信、军事、工业生产过程、娱乐、办 公、……难以穷举。 软件将成为从基础教育到基因工程的所 有领域新进展的驱动器。”
第24页
本期软件主要特征
处理对象：基于Internet/Web的程序设计 ； 用途：网络互联及网络应用； 目的：通过支持跨地区、跨部门、跨时间的群组共享信息协同 工作来提高群组，集团的整体的生产率； 开发方法：基于组件、基于Internet/Web的开发方法； 开发工具：组件技术；基于Web开发工具；现代CASE工具 ； 认识：非功能性需求的重要性；基于环境的软件过程改造； 发展概况：Internet/Intranet；基于Web应用；虚拟现实技术； 新技术涌现，但缺乏理论指导； 技术突破：设计模式 ；浏览器技术；CORBA/COM/OLE技术； 理论成就：“交互模型”作为网格计算的理论基础； 目标：正确的时刻，把正确的信息，安全地送给需要的人。
那时人们只关心硬件的性能和技术指标， 系统设计与实现是以硬件为中心，软件 开发（实际上是程序设计）处于从属地 位。
第16页
本期软件主要特征
处理对象：由“0”和“1”组成的二进制序列 ； 用途：主要是科学计算及军事应用（弹道计算）； 目的：“确定计算机硬件动作的序列”； 开发方法：经验主义； 开发工具：机器语言； 认识：计算机的用途是快速计算。 发展概况：机器语言、汇编语言、FORTRAN语言； 技术突破：存储器技术、 “迭代-反复”算法、观念转变 ； 理论成就：冯· 诺依曼理论和图灵测试； 目标：用最少资源来获得最大运算能力。
第19页
第三阶段20世纪 70年代
这个时期计算机硬件的发展具有里程碑 的意义，采用诸如大规模集成电路，分 布式技术、网络技术、嵌入式等高新技 术极大地提高了计算机系统的处理能力， 特别是微处理器的诞生，开创了大众化 使用计算机的新时代。
该阶段软件的特征是：高性能的计算机 系统对软件的功能和性能提出了更高的 第20页 要求。
第11页
应用软件例
① 事务处理软件 ② 实时软件 ③ 科学计算和数据处理软件 ④ 嵌入式软件
⑤人工智能软件
第12页
按规模划分软件分类
类别 微型 小型 中型 较大型 大型 极大型 参加人 员数 1 1 2~5 5~20 100~1000
2000~5000
研制期限 1~4周 1~6月 1~2年 2~3年 4~5年 5~10年
Chapter 1
软件开发方法
Section 1 软件概述
本节要回答的问题
什么是软件 ？ 软件有哪些特征？ 什么是软件危机？ 什么是软件生命周期？ 软件开发技术发展史 ……
第2页
一、软件和软件的特征
1.什么是软件？
软件是各种程序和有关资料的总称。
程序是： 为实现特定目标或解决特定问题而用 计算机语言编写的命令序列的集合 是人们求解问题的逻辑思维活动的代 码化描述
重编程，轻分析；重开发，轻维护；重程 序，轻文档。软件产品的使用寿命很长。在这期间
要对软件进行必要的修改。据统计数据表明，软件维护 的费用占总费用的55%~70%。软件工程的一个重要目标 第30页 就是提高软件的可维护性，减少软件维护的代价。
3.导致软件开发项目失败的原因
从表1-4的1、2、4、6、8可以看出， 用户需求不稳定、不清晰、不完整是项目 失败的主要原因，应引起足够的重视。
阶段划分
半个多世纪以来，软件及软件开发技术在 理论、观念、目标及技术方法等方面都发 生了很大变化。
以10年左右为间隔，划分为五个阶段。
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第一阶段20世纪 40-50年代
早期计算机是由只有硬件的 “ 裸机 ” 组 成，计算机中不装任何软件。由于采用 电子管作为逻辑电路的元器件，系统稳 定性很差。
程序的最重要的目的是： 便于阅读、交流
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软件的基本概念
计算机系统由计算机硬件和软件构成 计算机能完成各种神奇的功能是因为存在各种软件 什么是软件？ 什么是程序？
程序是为实现特定目标或解决特 定问题而用计算机语言编写的命 令序列的集合
软件=程序+文档+数据
IEEE的软件定义：指计算机程序、方法和规则、相关的文 档资料以及在计算机上运行它所必需的数据
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第五阶段20世纪 90年代
当计算技术发展到网络计算，标志着计算机网络时代的到 来。伴随处理分散的海量数据的应用需求，诞生并促进 了分布式技术、并行计算、人工神经网络等技术的发展。 反映该阶段的软件特征是：多媒体信息的实时处理技术成 为研究的热点；计算机系统内部传统的处理模式（单指 令流单数据流SISD和单指令流多数据流SIMD）受到极大 挑战，具有并行处理功能的新型处理模式（多指令流多 数据流MIMD）倍受关注和厚爱；面向对象的开发方法代 表着在新处理环境中提高软件开发效率和质量的方向； 信息唾手可得的网络服务软件满足着人们日益增长的应 用需求。
本期软件主要特征
处理对象：高级语言编写的程序 ； 用途：科学计算、商务应用和数据处理； 目的：“确定计算机指令的动作序列”； 开发方法：功能性程序设计； 开发工具：汇编语言、高级语言； 认识：软件应独立于硬件；必须规范程序内部控制流； 发展概况：高级语言；编译技术；非数值商业应用；软件危机 技术突破：高级语言促进计算机应用 ；功能性程序设计技术； 理论成就：软件工程解决软件危机；结构化程序设计理论； 目标：扩大程序系统的规模，以适应更复杂的应用。
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本期软件主要特征
处理对象：大型系统的程序设计 ； 用途：关系数据库应用；各领域计算机应用； 目的：大众化普及应用计算机； 开发方法：构造系统方法；用标记工具描述系统；文档是 管理系统结构的主要手段； 开发工具：高级语言；基于PC的开发工具；早期CASE工具； 认识：软件生命周期；强调开发组协作的重要性； 发展概况：软件工程研究机构；CASE环境；图形界面系统； 技术突破：C/S计算模式 ；GUI图形用户界面； 理论成就：RDB的理论； 软件工作量度量COCOMO；软件过程 改进模型CMM； 目标：开发更大规模和复杂性软件系统，满足应用的需求。
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第二阶段20世纪 60年代
由于硬件技术的发展，在电路设计中广 泛采用晶体管和集成电路，使计算机的 体积大大缩小，系统稳定性提高，价格 降低。开始出现以屏幕显示器和键盘输 入方式的商用计算机，促进了计算机的 产、销量急剧上升。
在软件领域，应用领域拓宽，社会对应 用软件的需求急剧增加，软件的地位和 作用不断提高，从而有力地推动了软件 第18页 技术和开发方法的改进和发展。
1.软件危机的表现
⑴软件开发进度难以预测 ⑵软件开发成本难以控制 ⑶用户对软件功能难以满足 ⑷软件产品质量无保证 ⑸软件产品难以维护 ⑹软件通常缺少适当的文档资料 ⑺生产率提高的速度不能满足社会需要
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2.软件危机产生的原因
产生软件危机有两个方面的原因：
与软件本身的特点有关；是内在因素、 客观的存在，只能因势利导加以解决。
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系统软件包括
①操作系统（Operating System） ②网络系统（Network System） ③语言编译系统（ Language Compiler） ④通信软件（Communications Software）
⑤ 工具软件（Tools Software）
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应用软件
应用软件是为满足用户不同领域、 不同问题的应用需求而提供的那部 分软件。 它可以拓宽计算机系统的应用领域， 放大硬件的功能。 应用软件具有无限丰富和美好的开 发前景。
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四、软件危机
从20世纪60年代开始，软件界经常遭受软 件危机的袭扰。 以IBM公司的OS/360操作系统为例。它共有 4000多个模块、100万行指令，共投入5000 人年，耗资5亿美元，但在交付使用的系统 中仍找出2000个以上的错误。 经研究发现，研制软件系统需要投入大量 的人力、物力和资金，但是系统的质量却 无法保证。开发软件所需的高成本与软件 产品的低质量之间存在尖锐的矛盾。软件 开发陷入不可自拔的恶性循环之中。这种 第26页 现象被称为“软件危机”（Software
本期软件主要特征
处理对象：小规模系统的程序设计 ； 用途：商务应用；网络互联；数据库应用； 目的：“研究数据结构和算法以寻求处理的时-空平衡”； 开发方法：研究数据结构和算法；结构 化开发方法； 开发工具：高级语言；数据库技术； 认识：平衡时-空平衡复杂度；程序执行的停机；程序可读性； 发展概况：数据独立（文件、DB）；对复杂系统的规格说明； 技术突破：数据结构及算法 ；区分了应用软件和系统软件； 理论成就：数据结构及算法 理论；形式方法；软件工程方法； 目标：解决软件危机。
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第四阶段20世纪 80年代
这个时期计算机硬件的发展体现在个人计算机和计算机 网络。 该阶段软件发展的特征是：个人计算机应用软件异军突 起，形成信息产业中新的增长点。伴随微处理器和嵌 入式系统的发展，计算机应用开始深入我们的日常工 作和生活。旺盛的市场需求和政府企业甚至广大百姓 的资金投入，孕育了大量软件企业。市场竞争和市场 经济规则促进了软件产品功能更强，质量更高，性能 价格比更好。大型机（包括中、小型机）软件向个人 计算机上移植，从而为软件提供了更广阔的发展空间 和巨大的用户市场。
产品规模 （语句行数） 0.5k 1k~2k 5k~10k 50k~100k 1M 1M~10M
实 例 选择排序程序 数值计算程序 汇编程序 数据库系统 操作系统
空中交通管制系统
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三、软件开发技术发展史
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