城市地理信息系统

必须是有新内容的知识； 必须是有新内容的知识；
必须是有使用价值的物质； 必须是有使用价值的物质；
能够描述事物和现象，作为人们决策和判断的依据。 能够描述事物和现象，作为人们决策和判断的依据。
信息的测度
信息量与它的不确定性成正比 –出现一个信号i所取得的信息量与出现该信 出现一个信号i 出现一个信号 号的概率成反比 –公式 I = log ( 1 ) 公式 i 2 pi 单位:比特(bit) 单位:比特(bit) Ii:某一信息系统中出现i信号所取得的信 息量， 息量，pi: i信号出现的概率
信息高速公路/数字地球 数字地球/数字城市 第二节 信息高速公路 数字地球 数字城市
一、信息高速公ห้องสมุดไป่ตู้ 二、数字地球 三、数字城市
一、信息高速公路
1993年 月美国克林顿政府宣布了“ 1993年9月美国克林顿政府宣布了“国家信息基 础结构的行动计划” 这个计划俗称“ 础结构的行动计划”，这个计划俗称“信息高速公 这一举动立即引起了全世界的瞩目。 路”，这一举动立即引起了全世界的瞩目。 信息高速公路是一个连接各行各业及千家万户， 信息高速公路是一个连接各行各业及千家万户， 能提供电话、数据、 能提供电话、数据、图象等综合业务的交互式宽带网 它是由通信网络、计算机、 络。它是由通信网络、计算机、信息和个人四个基本 要素构成的。 要素构成的。如将以光纤为主的传输通信网络比作 的话，采集、加工、处理、 “路”的话，采集、加工、处理、存储各种信息的计 算机系统可以比作“ 算机系统可以比作“车”，各种各样的信息就可以比 越宽、跑的“ 就越多， 作“货”了。“路”越宽、跑的“车”就越多，“车” 越大，拉的“ 就越多。人则是运用先进技术， 越大，拉的“货”就越多。人则是运用先进技术，建 信息高速公路”的关键。 设“信息高速公路”的关键。
2. 数据、信息、数据挖掘 数据、信息、
数据(Data) （1）数据(Data) –是指客观实体的属性值 是指客观实体的属性值 是指客观实体的 –是一组描述客观现实世界（如数量、行动、 是一组描述客观现实世界（如数量、行动、 是一组描述客观现实世界 目标等）的非随机的可鉴别的符号 目标等）的非随机的可鉴别的符号
数据量单位 –Bit, (数据 Bit, (数据——位/信息——比特) 位 信息 比特) 数据 比特 –Byte(字节):8个二进制位 Byte(字节):8个二进制位 Byte(字节):8 数据量为1字节,信息量为8 数据量为1字节,信息量为8比特 KB/MB/GB/TB： /1000,海量数据 KB/MB/GB/TB：1024 /1000,海量数据 一首古诗 –清明时节雨纷纷 清明时节雨纷纷 –路上行人欲断魂 路上行人欲断魂 –借问酒家何处有 借问酒家何处有 –牧童遥指杏花村 牧童遥指杏花村 公式:I=D :I=DI-信息量,D 数据量,du ,D,du公式:I=D-du I-信息量,D-数据量,du-冗余量 –如口头禅 如口头禅 –千年问题 千年问题 数据压缩技术
1.关联名词 1.关联名词 –计算机 计算机 –数据、信息、信息的DNA 数据、 数据 信息、信息的DNA –信息技术、信息产业 信息技术、 信息技术 –知识经济 知识经济 –Internet、全球信息高速公路 Internet、 Internet –.com、伊妹儿、QQ .com、 .com 伊妹儿、 –“数字地球” “数字地球” – …... ...
世界夜间灯光分布图
由美国军用气象卫星图像镶嵌而成。显示城市、 由美国军用气象卫星图像镶嵌而成。显示城市、人口 密集于沿海地带；北美、欧洲、东南亚最为密集； 密集于沿海地带；北美、欧洲、东南亚最为密集；陆地上 尚有20%以上属荒芜地区。 以上属荒芜地区。 尚有 以上属荒芜地区
数字地球产生的背景 科学背景：地球表层系统科学的发展， （1）科学背景：地球表层系统科学的发展，地球表层 系统是复杂巨系统。地理信息的内容是丰富的， 系统是复杂巨系统。地理信息的内容是丰富的，数据量是 巨大的，地理信息技术已经发展到较高的水平。地理信息 巨大的，地理信息技术已经发展到较高的水平。 科学的发展，地理概念空间表达、地理空间认知、 科学的发展，地理概念空间表达、地理空间认知、信息时 代的地理学的发展， 代的地理学的发展，为国家空间信息基础设施和数字地球 的诞生奠定了理论基础。 的诞生奠定了理论基础。 技术背景：遥感、遥测、 （2）技术背景：遥感、遥测、全球定位系统及地理信 息系统等空间信息科学技术已成为研究自然、社会、 息系统等空间信息科学技术已成为研究自然、社会、经济 的重要手段。 的重要手段。 社会背景： （3）社会背景：人类科学技术的发展和社会经济进步 除了产生巨大的财富外， 除了产生巨大的财富外，也产生了人类面临的社会可持续 发展问题。在资源短缺、环境恶化、 发展问题。在资源短缺、环境恶化、人口膨胀以及经济的 可持续发展和经济全球化背景下， 可持续发展和经济全球化背景下，社会发展对于全球信息 的需求更加迫切。 的需求更加迫切。 （4）政治背景
二、数字地球
Gore在其1998年的报告中指出 在其1998年的报告中指出： Al Gore在其1998年的报告中指出：数字地球是指一个以 地理坐标（经纬网）为依据的、具有多分辨率海量数据的、 地理坐标（经纬网）为依据的、具有多分辨率海量数据的、 立体显示地球的技术系统。 立体显示地球的技术系统。 数字地球的概念，可以归纳为以下三个方面： 数字地球的概念，可以归纳为以下三个方面： 数字地球指数字化的三维显示的虚拟地球， （1）数字地球指数字化的三维显示的虚拟地球，或指 信息化的地球，包括数字化、网络化、 信息化的地球，包括数字化、网络化、智能化与可视化的 地球技术系统。 地球技术系统。 实施数字地球计划，需要有政府、 （2）实施数字地球计划，需要有政府、企业和学术界 共同齐心协力参加。实施数字地球计划是社会的行为， 共同齐心协力参加。实施数字地球计划是社会的行为，需 要全社会来关心和支持。 要全社会来关心和支持。 数字地球是一次新的技术革命， （3）数字地球是一次新的技术革命，将改变人类的生 产和生活方式，进一步促进科学技术、 产和生活方式，进一步促进科学技术、经济发展和推动社 会的进步。 会的进步。
例:
投一次骰子,问是什么数字? 投一次骰子,问是什么数字? –答:>3.概率为1/2,则信息量: 答:>3.概率为1/2,则信息量 概率为1/2,则信息量:
1 I = log 2 ( ) = 1(bit ) 1/ 2
–答:=6. 概率为1/6,则信息量: 答 概率为1/6,则信息量: 1/6,则信息量
信息(Info) （2）信息(Info)
–信息是经过加工后的数据。 信息是经过加工后的数据。 信息是经过加工后的数据 –信息是数据内涵的意义，是数据的内容和解释。 信息是数据内涵的意义，是数据的内容和解释。 信息是数据内涵的意义
信息的共性
必须通过数字、图像、文字等物质载体传递、存储和显示； 必须通过数字、图像、文字等物质载体传递、存储和显示；
三、数字城市
数字城市源于数字地球， 数字城市源于数字地球，城市作为信息产 应用、辐射最重要的枢纽， 生、应用、辐射最重要的枢纽，又是维系数字 地球框架的重要节点。 地球框架的重要节点。 数字城市是一个不断发展和演绎的理念。 数字城市是一个不断发展和演绎的理念。 - 广义的数字城市 - 狭义的数字城市
信息高速公路能带来什么？ 信息高速公路能带来什么？ ●远程教学──所有的学生都可以享用最好的学校、 远程教学 所有的学生都可以享用最好的学校、 所有的学生都可以享用最好的学校 教师和课程。 教师和课程。 远程医疗──不去医院 不去医院， ●远程医疗 不去医院，可在家中找最好的医生 看病或保健咨询。 看病或保健咨询。 电子图书馆──不去图书馆就能读到世界上任何 ●电子图书馆 不去图书馆就能读到世界上任何 一家图书馆的藏书。 一家图书馆的藏书。 影视点播──不去电影院就能看到自己想看的电 ●影视点播 不去电影院就能看到自己想看的电 影。 电子游戏──不去电子娱乐厅就能玩自己想玩的 ●电子游戏 不去电子娱乐厅就能玩自己想玩的 电子游戏。 电子游戏。 ●电子购物──不去商店，在家中就能进行购物。 电子购物 不去商店，在家中就能进行购物。 不去商店 家中办公──不去办公室 不去办公室， ●家中办公 不去办公室，就能在家中的计算机 网上办公。 网上办公。 总之， 总之，信息高速公路可以极大的改变您的生活和 工作方式。 工作方式。
广义的数字城市是指城市信息化， 广义的数字城市是指城市信息化，它涉及城 市信息化的方方面面。 市信息化的方方面面。
“数字城市”是综合运用GIS、遥感、遥测、宽 数字城市”是综合运用GIS 遥感、遥测、 GIS、 数字城市 带网络、多媒体及虚拟仿真等技术， 带网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对城市的 基础设施、功能机制进行信息自动采集、 基础设施、功能机制进行信息自动采集、动态 监测管理和辅助决策服务的技术系统； 监测管理和辅助决策服务的技术系统；它具有 城市地理、资源、生态环境、人口、经济、 城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社 会等复杂系统的数字化、网络化、虚拟仿真、 会等复杂系统的数字化、网络化、虚拟仿真、 优化决策支持和可视化表现等强大功能。 优化决策支持和可视化表现等强大功能。
1 I = log 2 ( ) = 2.585(bit ) 1/ 6
买彩票,每组1,000,000,设1个特等奖 买彩票,每组1,000,000,设 1,000,000,
数据挖掘(Data Mining） （3）数据挖掘(Data Mining）
–获得新知识 获得新知识
知识
信息
数据
（4）数据量与信息量的关系 ）
信息社会的特征
美国MIT多媒体实验室主任Nicholas 美国MIT多媒体实验室主任Nicholas Nagropnte MIT多媒体实验室主任 Digital”, 数字化生存》 出版 “Being Digital ,《数字化生存》： –两个术语 两个术语 数据（Data） 数据（Data） 信息（Information） 信息（Information） –信息时代人类社会的基本要素：原子→比特 信息时代人类社会的基本要素：原子→ 信息时代人类社会的基本要素 –比特：信息的DNA 比特：信息的DNA 比特 –具体工具：计算机 具体工具： 具体工具 “计算机不再只和计算机有关,它决定我们 计算机不再只和计算机有关, 的生存” 的生存”