第一讲 导论GIS

今天，GIS 已是一个全球拥有数十万的人员和数十亿 美元的产业。GIS已在全世界的中学、学院、大学里 被讲授。在每个领域里的专家不断地意识到按地理的 观点来思考和工作所带来的优越性
GIS基本构成

一个完整的GIS主要 由5个部分构成，即 计算机硬件系统、计 算机软件系统、地理 数据（或空间数据）、


数据建立过程：采集、存储、管理、处理、检索、
分析和显示。地理信息系统的主要特征是存储、管
理、分析与位臵有关的信息。
GIS一般定义

GIS是在计算机软、硬件(工具)支持下，采集、 存储、管理、处理、检索、分析和显示(建立 过程)空间物体(对象)的地理分布数据及与之相 关的属性，并以回答用户问题等为主要任务的 技术系统(吴信才)。
GIS的概念

地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一种决策支持系统， 与其他信息系统的主要区别在于其存储和处 理的信息是经过地理编码的，地理位臵及与 该位臵有关的地物属性信息成为信息检索的 重要部分。
GIS的概念

对地理信息系统的三种观点: 对于GIS的定 义，有三种观点，即地图、数据库与空间分 析的观点 地图观点的定义侧重于制图有关的内容，因 此GIS被视为一个地图分析与处理系统
学模型方法等；

掌握地理信息系统的基本技术和方法，具有应用 MapInfo或ArcInfo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；
基本要求

初步具有应用GIS技术开展地学研究的能力，包括 地学应用模型的构建，应用型GIS的设计，主要 GIS软件系统的使用和评价等。
一个引例：
如何理解GIS

从字面的意义讲，“地理”意味着对象的在空间 的位臵，它可以是已知的(如经纬度)，也可以经 计算获得(如经地图投影变换后得到的大地坐标)。

“信息”意味着GIS中的数据经过加工所生产出
的有用知识，这些知识既可通过图形、图像的形
式表达，也可以统计图、表格和各种各样的人机
交互形式来表达。
如何理解GIS

"系统"意味着GIS是有一系列相互关系和联结 而功能又有所不同的部件组合。

从20世纪90年代的科学与技术发展的潮流和趋 势看，应从三个方面来理解地理信息系统的涵 义：

地理信息系统是一种计算机技术。这是人们的 通常认识
如何理解GIS

地理信息系统是一种方法，这种方法是对大量空间数 据进行管理和操作的能力，借助这种能力使人们将一 系列复杂的问题统一、集成、融合为一体

地理信息系统使一种思维方式，地理信息系统改变了
传统的思维方式，使人们能够关注与地理现象相关联 的周围事件和现象的变化以及这些变化所造成的影响， 从这个意义上讲，地理信息系统是人的思想的延伸
GIS为什么重要？

我们当今面临世界的最主要的挑战是——人口 过多，环境污染，森林破坏，自然疾病等。这 些都与地理因素有关

不论是从事一种新的职业，还是寻找生长香蕉 的最合适的土壤，或是为救护车计算最佳的行 车路线，这些问题也都有地理因素
GIS为什么重要？

地图制作和地理分析已经很常见，但GIS执行这些任 务比传统的手工方法更好更快。而且，在GIS技术出 现之前，只有很少的人具有利用地理信息来帮助做出
决定和解决问题的能力。
式如何改变，它向人们传达的信息是唯一的：这棵树 不是幼树
地理数据和地理信息

地理数据是各种地理特征和现象间关系的符 号化表示，包括空间位臵、属性特征及时态 特征三部分 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运 动状态的表征和一切有用的知识，它是对地 理数据的解释


地理信息具有区域性、多维结构特性和动态 变化的特性
数据和信息

数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指 所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的 总称。它可以是字母、数字或其它符号。数据项可以
按目的组织成数据结构。

数据只有对实体行为产生影响时才能成为信息。例如， 同样的数据“1”，“0”，在通过灰度表达空间实体存 在的模型中，它就提供了有（一般用1表示）或无（一 般用0表示）的信息
数据和信息

信息是经过加工后的数据，它对接受者有用，对决策
或行为有现实或潜在的价值

一般认为，信息是人们或机器提供的关于现实世界新 的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体 的物理形式的改变而改变 例如，某一棵树的高度数据为15米（十进制），如果

以十六进制的形式存储则为F。但是，不管它的存储形
地理信息系统概论
第一讲 导论
谢跟踪
海南师范学院资源环境与旅游系
2004-2005学年上学期
基本要求

本课程旨在使学生掌握地理信息系统的基本原 理、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的地理学应用和 应用型地理信息系统的开发奠定基础。具体要 求如下：
基本要求

了解地理信息系统的基本原理，包括空间数据的语 义学基础、GIS的科学定义、空间关系和空间对象 的表达、空间数据结构和类型、空间分析原理和地
斯诺博士分析了 这张分布图，马 上明白了霍乱病
源之所在－－死
者住家都集中于 饮用“布洛多斯 托”井水的地方 及周围。
一个引例：

根据斯诺博士的分析和请示，当局于9月8日摘
下了这个水井的泵，禁止使用该水泵吸水，从
这天以后，新的霍乱病患者就再也没有出现了。

在这个例子中，患者的居住地与饮用水井之间
的空间位臵关系提示了霍乱病的发病根源。

GIS的概念
பைடு நூலகம்
数据库观点的GIS定义则侧重于数据库设计 与实现的完美性，一个复杂的数据库管理系 统被视为GIS不可分割的一部分 持空间分析观点的定义侧重于分析和建模， GIS被视为一门空间信息科学而不仅是一门 技术

GIS一般定义

GIS的定义一般从以下三个方面加以考虑：

GIS使用工具：计算机硬、软件系统； GIS研究对象：空间物体的地理分布数据及属性；

1854年8月到9月英国伦敦霍乱流行时，当局 始终找不到发病的原因，后来医生约翰· 斯诺 (John Snow)说：“我们画一张图吧”。

他在绘有霍乱流行地区所有道路、房屋、饮用 水机井等内容的1：6500比例尺地图上，标出 了每个霍乱病死者的住家位臵，得到了霍乱病 死者居住分布图。
一个引例：