地理信息系统课件第一章
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28
灾害监测
GIS方法和多时相的遥 感数据，可以有效地用 于森林火灾的预测预报、 洪水灾情监测和淹没损 失估算，确定泄洪区内 人员撤退、财产转移和 救灾物资供应的最佳路 线，为救灾抢险和防洪 决策提供及时准确的信 息。
2020/10/5
29
环境评估
2020/10/5
30
作战指挥
2020/10/5
第一章 绪论
2020/10/5
教师：杨勇 华中农业大学 资源与环境学院
1
本课程共40个学时，其中讲课26个学时， 实验14个学时。教授教材中的1，2，3，4， 5，6，7章的部分内容。
课程考核方式为实验报告检查和课程
考试，成绩评定方法为
平时成绩占40%
期末考试成绩占60%。
2020/10/5
2
2020/10/5
2020/10/5
24
GIS应用流程
文件图表
数据获取
原始数据
数据输出
制图、表格
2020/10/5
交互展示
空间查询 空间分析
存储检索
数据编辑 投影变换
结构化数据
空间 数据库
25
GIS应用功能
资源管理 商业金融、通讯 邮电、日常生活
等各领域 宏观决策
区域和城乡 规划
灾害监测
二、GIS 主要 应用领域
3
GIS的相关学科
几何学 拓扑学 统计分析
其他应用科学
数学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
GIS
计算机科学
地理学、测 绘学、地学
地图学 RS、GPS
数据库 理论
软件工 程
计算机 图形学
图象处 理
人工智 能
网络计 算
2020/10/5
6
社会、经济 测量
地形测量
环境测量
考古学
公共管理
人文地理学 地理学
公共信息查询 社会科学
健康护理规划 流行病学
信息系统
非空间信息系统 管理信息系统
空间信息系统 非地理信息系统 CAD/CAM
研究范围 地理信息系统
研究内容
全球GIS 区域GIS
矢量GIS
数据模型 栅格GIS
专题地理 信息系统
综合地理 信息系统
地籍GIS 交通GIS
资源与环境GIS 规划与管理GIS
矢-栅GIS
2020/10/5
8
GIS的组成
键盘、鼠标
2020/10/5
绘图仪 打印机
终端
10
系统软件
GIS用户界面 GIS数据库 操作系统 GIS硬件 GIS专业平台软件 GIS应用软件
2020/10/5
11
GIS软件类型
专业GIS（Professional GIS） 桌面GIS（Desktop GIS） 手持GIS（Hand-Held GIS） 组件GIS（Component GIS） GIS Viewer 网络GIS（Internet GIS） 其它（基于CAD的GIS）
2020/10/5
满足两条件的 区域
叠置分析
21
4、空间分析和统计
空间检索
空间数据库
街道中心线
道路的噪音影响范 围?
城市环境评价
2020/10/5
缓冲区分析
22
5、产品制作与显示
空间检索
空间数据库
各种信息
各种需求?
2020/10/5
23
6、二次开发和编程
基本GIS功能 专业需求
定制的GIS系统 二次开发工具+开发语言（环境）
34
GIS在我国的发展
我国GIS起步较晚，但发展较快，分为以下几个 阶段：
1、 70年代，准备阶段： 一些知名人士GIS先驱看到GIS的广阔前景和GIS 的重要性，进行极积呼吁，为GIS在我国的发展 奠定了与论准备基础并做了一些可行性实验。
2、 80年代，试验起步阶段:
这期间，我国在GIS理论探索，规范探讨，软件 开发，系统建立等方面取得了突破和进展，进行 了一些典型，试验专题试验软件开发工作。
2020/10/5
33
GIS国际发展状况
1、60年代，探索时期（GIS思想和技术方法的探索）人 们关注什么是GIS，GIS能干什么。
2、70年代，巩固时期，（这时由于计算机技术及其在自 然资源和环境数据处理的应用，促进 GIS迅速发展）。这 期间，发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构 和数据库管理这三个方面。
结果
16
GIS的功能
1、数据采集与编辑 2、数据存储与管理 3、数据处理和变换 4、空间分析和统计 5、产品制作与显示 6、二次开发和编程
2020/10/5
17
1、数据采集与编辑
现实世界
文字报告、 遥感图象 等
2020/10/5
数字化仪
扫描仪
解析测图仪
键盘 等
编辑、接边、分层、图形与 属性连接、加注记等
2020/10/5
36
31
交通运输
2020/10/5
32
GIS发展简史
GIS起源于人口普查，土地调查和自动制图， 1960年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson 提 出了把地图变成数字形式的地图，1963年， 又提出GIS这一本术语，并建立了第一个 GIS___加拿大GIS，随后GIS以燎原之势在 全世界迅速发展起来。
GIS在国际上典范中有：
A、加拿大应用GIS完成全国土地 资源潜力和估算
B、利用GIS进行世界小麦大面积 估产的高准确率---这些说明GIS 在资源清查方面的应用趋于成熟。
2020/10/5
27
区域和城乡规划
2020/10/5
在进行区域和城镇规划的过程中， 要处理许多不同性质和不同特点的问 题，涉及多方面要素，如资源、环境、 人口、交通、经济、教育、文化和金 融等，GIS将这些数据信息归算到城 市的统一系统之中，最后进行城市和 区域多目标的开发和规划，包括城镇 总体规划，城市建设用地适宜性评价， 城市环境选质量评价，道路交通规划， 公共设施配置及城市环境动态监测等， 这些功能的实现是以GIS的一些数据 处理和分析算法加以保证的，如GIS 的空间搜索方法，多信息叠加处理和 一系列的分析软件，回归分析，投入 产出计算，模糊加权评价等。
地理信息系统
应用人员 GUI
系统硬件
空间数据 SDBMS
2020/10/5
应用模型
系统软件
9
系统硬件
GPS
全站仪
解析和数字 摄影测量仪器
全数字摄影 测量工作站
遥感与遥感 图象处理系统
磁带机 光盘机 活动硬盘 硬盘阵列
专用设备
存储设备
输入设备 处理设备 输出设备
数字化仪 扫描仪
常规设备
服务器 工作站
空间数据库
18
2、数据存储与管理
新数据
2020/10/5
19
3、数据处理和变换
数据变换：数学状态的改变
数据重构：几何形态的改变
数据抽取：条件提取
2020/10/5
20
4、空间分析和统计
空间数据库
空间检索
坡度小于3度 的地形信息
+
地价<1万元m
为某工厂选址，首先找 出地价<1万元m;
且地形起伏较小的区域?
2020/10/5
35
GIS在我国的发展
3、 90年代，我国GIS发展阶段：
沿海，治江经济开发区的发展土地的有偿使用和外资的引 进，急需GIS为之服务，这也推动GIS在我国的全面发展。
4、 96年以来，是我国GIS产业化阶段。
一批国家级和地方级的GIS相继建立并投入运行，一批专 业遥感基地已建立，并进入了产业化运行，一批综合运用 “3S”技术的重点项目已实施，并在自然灾害监测和图土 资源调查中发挥效益，一批高等院校开设了与GIS相关的 新专业，培养了一大批从事GIS研究与开发的高层次人才， 具有我国自主版权的GIS基础软件的研制逐步进入了产业 化轨道，等等这些都标志我国GIS产业已进入新的发展阶 段。
环境评估
交通运输
作战指挥
2020/10/5
26
资源管理
GIS最初就是起源于资源清查， 是GIS的最基本的职能，目前趋于 成熟的主要应用领域。资源清查包 括土地资源，森林资源和矿产资源 的清查、管理、土地利用规划，野 生动物的保护等。GIS的主要任务 是将各种来源的数据和信息有机地 汇集在一起，并通过统计，叠量分 析等功能，按多种边界和属性条件， 提供区域多种条件组合形式的资源 统计和资源现状分析，从而为资源 的合理开发、利用提供依据。
2020/10/5
12
主要GIS软件
2020/10/5
13
空间数据
定位 拓扑关系
属性
2020/10/5
14
应用人员
管理
咨询
信息管 理
2020/10/5
数据整理
15
应用模型
解决某一问题的方法、算法、过程集合
空间数据
2020/10/5
人口扩散模型 森林增长模型 水土流失模型 洪水预测模型
选址模型
社区服务
森林学 土壤科学
地质学 地貌学
矿产开发 设施维护 产业/商业
市场 航运 资产管理
旅游业
环境科学
生态学 水文学 气象学
制图学
可视化 符号学
遥感
摄影测量学
测量 计算机科学
数学 运算研究 统计学
地理统计学
数据库
计算机图形学 信息存储
2020/10/5
计算几何 模式识别
人工智能
认知科学
7
GIS在信息系统中的位置
3、80年代，实破阶段，也是GIS普遍发展和推广应用阶 段，人们把GIS与RS解决全球性问题，如全球沙漠化，全 球可居住地评价，核扩散问题等。
4、90年代，全面应用，产业化阶段，对GIS进一步研究， 研究的内容集中在：空间信息分析的新模式和新方法，空 间关系和数据模型，人工智能引入等。
2020/10/5
灾害监测
GIS方法和多时相的遥 感数据，可以有效地用 于森林火灾的预测预报、 洪水灾情监测和淹没损 失估算，确定泄洪区内 人员撤退、财产转移和 救灾物资供应的最佳路 线，为救灾抢险和防洪 决策提供及时准确的信 息。
2020/10/5
29
环境评估
2020/10/5
30
作战指挥
2020/10/5
第一章 绪论
2020/10/5
教师：杨勇 华中农业大学 资源与环境学院
1
本课程共40个学时，其中讲课26个学时， 实验14个学时。教授教材中的1，2，3，4， 5，6，7章的部分内容。
课程考核方式为实验报告检查和课程
考试，成绩评定方法为
平时成绩占40%
期末考试成绩占60%。
2020/10/5
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2020/10/5
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GIS应用流程
文件图表
数据获取
原始数据
数据输出
制图、表格
2020/10/5
交互展示
空间查询 空间分析
存储检索
数据编辑 投影变换
结构化数据
空间 数据库
25
GIS应用功能
资源管理 商业金融、通讯 邮电、日常生活
等各领域 宏观决策
区域和城乡 规划
灾害监测
二、GIS 主要 应用领域
3
GIS的相关学科
几何学 拓扑学 统计分析
其他应用科学
数学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
GIS
计算机科学
地理学、测 绘学、地学
地图学 RS、GPS
数据库 理论
软件工 程
计算机 图形学
图象处 理
人工智 能
网络计 算
2020/10/5
6
社会、经济 测量
地形测量
环境测量
考古学
公共管理
人文地理学 地理学
公共信息查询 社会科学
健康护理规划 流行病学
信息系统
非空间信息系统 管理信息系统
空间信息系统 非地理信息系统 CAD/CAM
研究范围 地理信息系统
研究内容
全球GIS 区域GIS
矢量GIS
数据模型 栅格GIS
专题地理 信息系统
综合地理 信息系统
地籍GIS 交通GIS
资源与环境GIS 规划与管理GIS
矢-栅GIS
2020/10/5
8
GIS的组成
键盘、鼠标
2020/10/5
绘图仪 打印机
终端
10
系统软件
GIS用户界面 GIS数据库 操作系统 GIS硬件 GIS专业平台软件 GIS应用软件
2020/10/5
11
GIS软件类型
专业GIS（Professional GIS） 桌面GIS（Desktop GIS） 手持GIS（Hand-Held GIS） 组件GIS（Component GIS） GIS Viewer 网络GIS（Internet GIS） 其它（基于CAD的GIS）
2020/10/5
满足两条件的 区域
叠置分析
21
4、空间分析和统计
空间检索
空间数据库
街道中心线
道路的噪音影响范 围?
城市环境评价
2020/10/5
缓冲区分析
22
5、产品制作与显示
空间检索
空间数据库
各种信息
各种需求?
2020/10/5
23
6、二次开发和编程
基本GIS功能 专业需求
定制的GIS系统 二次开发工具+开发语言（环境）
34
GIS在我国的发展
我国GIS起步较晚，但发展较快，分为以下几个 阶段：
1、 70年代，准备阶段： 一些知名人士GIS先驱看到GIS的广阔前景和GIS 的重要性，进行极积呼吁，为GIS在我国的发展 奠定了与论准备基础并做了一些可行性实验。
2、 80年代，试验起步阶段:
这期间，我国在GIS理论探索，规范探讨，软件 开发，系统建立等方面取得了突破和进展，进行 了一些典型，试验专题试验软件开发工作。
2020/10/5
33
GIS国际发展状况
1、60年代，探索时期（GIS思想和技术方法的探索）人 们关注什么是GIS，GIS能干什么。
2、70年代，巩固时期，（这时由于计算机技术及其在自 然资源和环境数据处理的应用，促进 GIS迅速发展）。这 期间，发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构 和数据库管理这三个方面。
结果
16
GIS的功能
1、数据采集与编辑 2、数据存储与管理 3、数据处理和变换 4、空间分析和统计 5、产品制作与显示 6、二次开发和编程
2020/10/5
17
1、数据采集与编辑
现实世界
文字报告、 遥感图象 等
2020/10/5
数字化仪
扫描仪
解析测图仪
键盘 等
编辑、接边、分层、图形与 属性连接、加注记等
2020/10/5
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31
交通运输
2020/10/5
32
GIS发展简史
GIS起源于人口普查，土地调查和自动制图， 1960年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson 提 出了把地图变成数字形式的地图，1963年， 又提出GIS这一本术语，并建立了第一个 GIS___加拿大GIS，随后GIS以燎原之势在 全世界迅速发展起来。
GIS在国际上典范中有：
A、加拿大应用GIS完成全国土地 资源潜力和估算
B、利用GIS进行世界小麦大面积 估产的高准确率---这些说明GIS 在资源清查方面的应用趋于成熟。
2020/10/5
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区域和城乡规划
2020/10/5
在进行区域和城镇规划的过程中， 要处理许多不同性质和不同特点的问 题，涉及多方面要素，如资源、环境、 人口、交通、经济、教育、文化和金 融等，GIS将这些数据信息归算到城 市的统一系统之中，最后进行城市和 区域多目标的开发和规划，包括城镇 总体规划，城市建设用地适宜性评价， 城市环境选质量评价，道路交通规划， 公共设施配置及城市环境动态监测等， 这些功能的实现是以GIS的一些数据 处理和分析算法加以保证的，如GIS 的空间搜索方法，多信息叠加处理和 一系列的分析软件，回归分析，投入 产出计算，模糊加权评价等。
地理信息系统
应用人员 GUI
系统硬件
空间数据 SDBMS
2020/10/5
应用模型
系统软件
9
系统硬件
GPS
全站仪
解析和数字 摄影测量仪器
全数字摄影 测量工作站
遥感与遥感 图象处理系统
磁带机 光盘机 活动硬盘 硬盘阵列
专用设备
存储设备
输入设备 处理设备 输出设备
数字化仪 扫描仪
常规设备
服务器 工作站
空间数据库
18
2、数据存储与管理
新数据
2020/10/5
19
3、数据处理和变换
数据变换：数学状态的改变
数据重构：几何形态的改变
数据抽取：条件提取
2020/10/5
20
4、空间分析和统计
空间数据库
空间检索
坡度小于3度 的地形信息
+
地价<1万元m
为某工厂选址，首先找 出地价<1万元m;
且地形起伏较小的区域?
2020/10/5
35
GIS在我国的发展
3、 90年代，我国GIS发展阶段：
沿海，治江经济开发区的发展土地的有偿使用和外资的引 进，急需GIS为之服务，这也推动GIS在我国的全面发展。
4、 96年以来，是我国GIS产业化阶段。
一批国家级和地方级的GIS相继建立并投入运行，一批专 业遥感基地已建立，并进入了产业化运行，一批综合运用 “3S”技术的重点项目已实施，并在自然灾害监测和图土 资源调查中发挥效益，一批高等院校开设了与GIS相关的 新专业，培养了一大批从事GIS研究与开发的高层次人才， 具有我国自主版权的GIS基础软件的研制逐步进入了产业 化轨道，等等这些都标志我国GIS产业已进入新的发展阶 段。
环境评估
交通运输
作战指挥
2020/10/5
26
资源管理
GIS最初就是起源于资源清查， 是GIS的最基本的职能，目前趋于 成熟的主要应用领域。资源清查包 括土地资源，森林资源和矿产资源 的清查、管理、土地利用规划，野 生动物的保护等。GIS的主要任务 是将各种来源的数据和信息有机地 汇集在一起，并通过统计，叠量分 析等功能，按多种边界和属性条件， 提供区域多种条件组合形式的资源 统计和资源现状分析，从而为资源 的合理开发、利用提供依据。
2020/10/5
12
主要GIS软件
2020/10/5
13
空间数据
定位 拓扑关系
属性
2020/10/5
14
应用人员
管理
咨询
信息管 理
2020/10/5
数据整理
15
应用模型
解决某一问题的方法、算法、过程集合
空间数据
2020/10/5
人口扩散模型 森林增长模型 水土流失模型 洪水预测模型
选址模型
社区服务
森林学 土壤科学
地质学 地貌学
矿产开发 设施维护 产业/商业
市场 航运 资产管理
旅游业
环境科学
生态学 水文学 气象学
制图学
可视化 符号学
遥感
摄影测量学
测量 计算机科学
数学 运算研究 统计学
地理统计学
数据库
计算机图形学 信息存储
2020/10/5
计算几何 模式识别
人工智能
认知科学
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GIS在信息系统中的位置
3、80年代，实破阶段，也是GIS普遍发展和推广应用阶 段，人们把GIS与RS解决全球性问题，如全球沙漠化，全 球可居住地评价，核扩散问题等。
4、90年代，全面应用，产业化阶段，对GIS进一步研究， 研究的内容集中在：空间信息分析的新模式和新方法，空 间关系和数据模型，人工智能引入等。
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