地理信息系统概述
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数据库软件 用来管理空间数据，包括图形数据和属性 数据。流行数据库软件主要有、、、2、 、等。目前软件 中采用商用数据库管理属性数据，一个有发展前景的模型 是面向对象数据模型，可实现图形和属性数据的联合管理 。 公司的（ ）也是基于关系数据库的空间数据管理平台 。
软件
空间数据输入 与转换
第三节、地理信息系统研究内容
❖ 地理学为提供了有关空间分析的基本观点与方法，是地理信息系 统的基础理论依托。而的发展也为地理问题的解决提供了全新的 技术手段，并使地理学研究的数学传统得到充分发挥。
❖ 测量学为提供了精确定位的信息，尤其是全球定位系统（）可快 速、廉价地获取地表特征的数字位置信息。航空像片及其精确测 量方法的应用使得摄影测量成为主要的地形数据来源
❖ 按是否直接存储时间尺度，分为静态和动态。如果考虑时 间维度，也称为时态或动态。否则为静态。
❖ 按事件处理内容和方式，分为事务处理或管理和决策支持 。
四、与其他的关系和区别
信息系统（IS)
非空间信息系统
空间信息系统（SIS）
如厂矿企业管理、
财务等MIS
非地理信息系统 地理信息系统（GIS）
CAD
对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用， 而一般（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的 优化存储与查询，不能对空间数据进行查询、检索、分析， 没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。
如电话查号台是一个一般，只能回答用户询问的 电话号码，而通信信息系统除了可查询电话号码外，还提 供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信 息。
三、 地理信息系统的概念
❖ 地理信息系统（ ）是以采集，存 储，管理，分析和描述整个或者部 分地球表面与空间和地理分布有关 的数据的空间信息系统。
❖ 地理信息系统按存储数据的范围大小，可划分为全球的、 区域的和局部的三种。
❖ 地理信息系统按表达空间维数，分为2维和3维。通常研究 地球表层的若干要素的分布，属2~2.5 维，布满整个三维 空间建立的，才是真三维。一般也将数字位置模型（2维） 和数字高程模型（1维）的结合称为2+1维或2.5 维。
二、地理信息
地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的， 这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。
地理信息还具有多维结构，即在二维空间的基础上实现多专题 的第三维结构。
地理信息的时序特征十分明显，因此可以按照时间尺度将地理 信息划分为超短期的（如台风、地震）、短期的（如江河洪 水、秋季低温）、中期的（如土地利用、作物估产）、长期 的（如城市化、水土流失）、超长期的（如地壳变动、气候 变化）等。
❖ 早期的地理研究是从定性方面进行研究的，使得大量 的数据没有得到充分的利用。计算软件的发展使得大 量的地理数据数学分析成为了可能。
❖ 人们对地形图和各种专题地图的需求量迅速增加，传 统的地图制图方式难以满足需要，计算机硬件的发展 使得，计算机制图成为可能。
❖ 计算机用于制图和空间分析的历史 表明，在一些较为相关的学科领域 中，数据自动获取、数据分析和数 据表示等得到了同步发展。例如地 形制图、专题制图、市政工程、测 量与航测、城乡规划、公用事业网、 遥感与图像分析等。这样在各个领 域的应用中做了许多重复的工作， 有可能将多种空间数据处理学科连 接在一起，组成目的广泛的地理信 息系统。
第四节 地理信息系统的组成
一、 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
键盘、鼠标
绘图仪 打印机
终端
处理设备
❖ 笔记本 ❖ 中小型计算机 ❖ 大型，巨型计算机 ❖ 工作站
第二节 地理信息系统的基本概念
一、信息与数据 数据（）是通过数字化或直接记录下来的可以被识别的符号，
不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据。 信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和
客体之间一切有用的消息和知识，是表征事物特征的一种普 遍形式。 数据只有对实体行为产生影响时才成为信Leabharlann Baidu。例如同样的数据 “1”和“0”，当用来表示某一种实体在某个地域内存在与 否时，它就提供了有（1 表示）无（0 表示）的信息。
本章主要内容
❖ 第一节、地理信息系统的产生 ❖ 第二节、地理信息系统的基本概念 ❖ 第三节、地理信息系统的研究内容 ❖ 第四节、地理信息系统的组成 ❖ 第五节、地理信息系统的功能 ❖ 第六节、地理信息系统的应用 ❖ 第七节、地理信息系统的发展趋势
第一节 地理信息系统的产生
❖ 地理学的发展与人类生产活动中的技术进步有密切的关 系，信息时代以信息资源的科学管理和充分利用为特征。 它必将要求地理学的高度现代化，既要求为国土整治、流 域开发、区域规划等提供宏观的辅助决策信息，又要为地 学工程提供微观辅助设计的具体数据，因此，对地理信息 的采集、管理和分析，提出了更高的要求，这就是地理信 息系统产生的背景。
❖ 遥感作为空间数据采集手段，已成为的主要信息源与数据更新途 径。
❖ 地图学 为地图信息的又一种新的载体形式。地图是重要数据来 源之一。地图学理论与方法对有重要的影响。
❖ 计算机科学的发展对的发展有着深刻的影响。数据库管理系 统（）是现代不可缺少的重要组成部分之一；计算机辅助设 计提供了数据输入、显示与表达的软件与方法；计算机图形 学提供了图形处理、显示的技术方法；人工智能为提供了智 能化技术系统的设计与方法；计算机网络技术则为的构件化 技术的形成了提供了新的前景。
存储设备
❖ 移动硬盘 ❖ U盘 ❖ 磁盘阵列
输入设备
输出设备
二 软件
用户界面
GIS应用软件
GIS基础软件平台
系统软件
（图形、数据库等）
系统库
（编程语言、数学库等）
操作系统
（系统调用、设备运行、网络等）
专业软件
基础软件
GIS软件
系统软件
系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设 的驱动软件，例如8、等。系统软件关系到软件和开发语 言使用的有效性，是软硬件环境的重要组成部分。
软件
空间数据输入 与转换
第三节、地理信息系统研究内容
❖ 地理学为提供了有关空间分析的基本观点与方法，是地理信息系 统的基础理论依托。而的发展也为地理问题的解决提供了全新的 技术手段，并使地理学研究的数学传统得到充分发挥。
❖ 测量学为提供了精确定位的信息，尤其是全球定位系统（）可快 速、廉价地获取地表特征的数字位置信息。航空像片及其精确测 量方法的应用使得摄影测量成为主要的地形数据来源
❖ 按是否直接存储时间尺度，分为静态和动态。如果考虑时 间维度，也称为时态或动态。否则为静态。
❖ 按事件处理内容和方式，分为事务处理或管理和决策支持 。
四、与其他的关系和区别
信息系统（IS)
非空间信息系统
空间信息系统（SIS）
如厂矿企业管理、
财务等MIS
非地理信息系统 地理信息系统（GIS）
CAD
对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用， 而一般（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的 优化存储与查询，不能对空间数据进行查询、检索、分析， 没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。
如电话查号台是一个一般，只能回答用户询问的 电话号码，而通信信息系统除了可查询电话号码外，还提 供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信 息。
三、 地理信息系统的概念
❖ 地理信息系统（ ）是以采集，存 储，管理，分析和描述整个或者部 分地球表面与空间和地理分布有关 的数据的空间信息系统。
❖ 地理信息系统按存储数据的范围大小，可划分为全球的、 区域的和局部的三种。
❖ 地理信息系统按表达空间维数，分为2维和3维。通常研究 地球表层的若干要素的分布，属2~2.5 维，布满整个三维 空间建立的，才是真三维。一般也将数字位置模型（2维） 和数字高程模型（1维）的结合称为2+1维或2.5 维。
二、地理信息
地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的， 这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。
地理信息还具有多维结构，即在二维空间的基础上实现多专题 的第三维结构。
地理信息的时序特征十分明显，因此可以按照时间尺度将地理 信息划分为超短期的（如台风、地震）、短期的（如江河洪 水、秋季低温）、中期的（如土地利用、作物估产）、长期 的（如城市化、水土流失）、超长期的（如地壳变动、气候 变化）等。
❖ 早期的地理研究是从定性方面进行研究的，使得大量 的数据没有得到充分的利用。计算软件的发展使得大 量的地理数据数学分析成为了可能。
❖ 人们对地形图和各种专题地图的需求量迅速增加，传 统的地图制图方式难以满足需要，计算机硬件的发展 使得，计算机制图成为可能。
❖ 计算机用于制图和空间分析的历史 表明，在一些较为相关的学科领域 中，数据自动获取、数据分析和数 据表示等得到了同步发展。例如地 形制图、专题制图、市政工程、测 量与航测、城乡规划、公用事业网、 遥感与图像分析等。这样在各个领 域的应用中做了许多重复的工作， 有可能将多种空间数据处理学科连 接在一起，组成目的广泛的地理信 息系统。
第四节 地理信息系统的组成
一、 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
键盘、鼠标
绘图仪 打印机
终端
处理设备
❖ 笔记本 ❖ 中小型计算机 ❖ 大型，巨型计算机 ❖ 工作站
第二节 地理信息系统的基本概念
一、信息与数据 数据（）是通过数字化或直接记录下来的可以被识别的符号，
不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据。 信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和
客体之间一切有用的消息和知识，是表征事物特征的一种普 遍形式。 数据只有对实体行为产生影响时才成为信Leabharlann Baidu。例如同样的数据 “1”和“0”，当用来表示某一种实体在某个地域内存在与 否时，它就提供了有（1 表示）无（0 表示）的信息。
本章主要内容
❖ 第一节、地理信息系统的产生 ❖ 第二节、地理信息系统的基本概念 ❖ 第三节、地理信息系统的研究内容 ❖ 第四节、地理信息系统的组成 ❖ 第五节、地理信息系统的功能 ❖ 第六节、地理信息系统的应用 ❖ 第七节、地理信息系统的发展趋势
第一节 地理信息系统的产生
❖ 地理学的发展与人类生产活动中的技术进步有密切的关 系，信息时代以信息资源的科学管理和充分利用为特征。 它必将要求地理学的高度现代化，既要求为国土整治、流 域开发、区域规划等提供宏观的辅助决策信息，又要为地 学工程提供微观辅助设计的具体数据，因此，对地理信息 的采集、管理和分析，提出了更高的要求，这就是地理信 息系统产生的背景。
❖ 遥感作为空间数据采集手段，已成为的主要信息源与数据更新途 径。
❖ 地图学 为地图信息的又一种新的载体形式。地图是重要数据来 源之一。地图学理论与方法对有重要的影响。
❖ 计算机科学的发展对的发展有着深刻的影响。数据库管理系 统（）是现代不可缺少的重要组成部分之一；计算机辅助设 计提供了数据输入、显示与表达的软件与方法；计算机图形 学提供了图形处理、显示的技术方法；人工智能为提供了智 能化技术系统的设计与方法；计算机网络技术则为的构件化 技术的形成了提供了新的前景。
存储设备
❖ 移动硬盘 ❖ U盘 ❖ 磁盘阵列
输入设备
输出设备
二 软件
用户界面
GIS应用软件
GIS基础软件平台
系统软件
（图形、数据库等）
系统库
（编程语言、数学库等）
操作系统
（系统调用、设备运行、网络等）
专业软件
基础软件
GIS软件
系统软件
系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设 的驱动软件，例如8、等。系统软件关系到软件和开发语 言使用的有效性，是软硬件环境的重要组成部分。