网络地理信息系统概论
地理信息系统概论
第一章地理信息系统概论数据与信息信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息的特点：客观性（信息与客观事实紧密相关）、实用性(经过信息系统处理可以变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息)、传输性（可以在发送者和接收者之间传播）、共享性（可为多个用户共享而本身无损失）。
数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
数据的特点：格式依赖计算机系统，可以转换形式，是用以载荷信息的物理符号，本身并无意义。
数据与信息的关系：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
信息系统:信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用信息。
信息系统的类型：事务处理系统（支持操作层人员的日常活动，处理日常事务）；管理信息系统（为战术层管理者提供信息，包含事务处理系统）；决策支持系统（交互式信息系统，能支持管理者制定决策）;人工智能和专家系统（能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统）。
地理信息系统地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成，一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
第一章概述网络地理信息系统教学课件
加拿大地理信息系统CGIS、URISA ，CGDSP
磁盘等大容量存储设备的出现 ，人机图形交互技术；逐渐受到政府、大学和商业公司的普遍重视
图形工作站和个人计算机；GIS软件的研制 Arc/Info；政府性和学术性的研究机构
windows操作系统，桌面GIS软件，网络GIS
网络数据存储技术及高性能计算等技术 ，网格计算、虚拟现实、“3S”集成
运输
质量 检查
仓储
供货商
分拣配货
配送
物流中心
PFENNING Kontrakt- & Handelslogistik
REWE
PFENNING Kontrakt- & Handelslogistik
REWE
干线运输
配送伙伴
收件人
发货标签
物流管理
物品从原料生产地到消费地的实体流动过程，是由运输、存储、包装、配送、装卸搬运等若干个相互依赖、相互制约的环节(子系统)集合而成的具有特定功能的有机整体。 现代物流面向国际，企业选择适合全球市场的分配中心和集散仓库，建立了高效、可靠的现代物流服务网络。 由于物流和物流管理的发展、概念和模式的改变，必然要求将各种先进技术引入物流管理中，以完成物流和物流管理真正意义上的飞跃。这些技术包括全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、GIS、射频(Radio Frequency，RF)、条形码和电子数据交换技术等，其中GIS技术起到了非常重要的作用。
网络GIS相关技术
海量空间数据存储与管理技术 在空间数据的存储和管理方面，GIS经历了文件系统、文件系统配合关系数据库管理系统、扩展的关系数据库管理系统、对象-关系型数据库管理系统以及面向对象数据库管理系统等若干个发展阶段。 早期GIS采用文件系统进行空间数据的组织与管理，空间数据及其属性数据都以文件的形式存放，其弊端是显而易见的。 随着GIS的发展，人们将商用数据库管理系统引入其中，即空间数据仍使用文件方式管理，而属性数据使用关系数据库进行管理 基于对象-关系型数据库的GIS空间数据存储与管理是将空间数据及相应的属性数据存放于同一个商用数据库管理系统中进行一体化管理。 面向对象技术的使用，使GIS应用系统对空间实体对象的描述更贴近于人类对地理环境的认知，同时使系统具有更好的扩展能力。
地理信息系统概论培训课件
contents
目录
• 地理信息系统概述 • GIS基础知识 • GIS软件介绍 • GIS在各领域的应用 • GIS未来发展与挑战 • 总结与展望
地理信息系统概述
01
定义与特点
定义
地理信息系统（GIS）是一种用于捕获、 存储、操作、分析和呈现与地理相关 的数据的计算机系统。
能化水平。
云计算与大数据
借助云计算和大数据技术，实 现GIS数据的快速处理、存储 和共享，提高GIS应用的效率
和范围。
物联网与传感器技术
结合物联网和传感器技术，实 时获取和处理地理信息数据， 提高GIS应用的实时性和准确
性。
GIS在大数据时代的应用与发展
城市规划与管理
利用GIS技术对城市规划、建设和管理进行数字化、可视 化和智能化，提高城市管理效率和公共服务水平。
效开展。
交通管理与物流优化
交通规划
GIS可以用于交通规划的各个环节，如路网 布局、交通流量分析、交通疏导等。
物流优化
GIS可以用于物流路径优化、配送管理、仓储布局 等，提高物流效率和降低成本。
智能交通
GIS可以与智能交通系统相结合，实现交通 信息的实时获取和处理，提高交通管理效率 。
农业管理与决策支持
城市规划与管理
通过GIS软件进行城市空间布局规划、交通 流量分析和管理决策支持。
GIS软件学习资源与学习方法
在线课程
参加GIS在线课程，如Coursera、Udemy等平台上的相关课程。
书籍与教程
阅读经典的GIS教材和在线教程，如《地理信息系统导论》等。
实践项目
通过实际项目来锻炼GIS技能，可以参与开源项目或自己设计小项目。
(完整版)地理信息系统概论
1.数据：是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
包括数字、文字、符号、图像、声音。
数据本身并没有意义。
2.信息：狭义：两次不定性之差，即指人们获得信息前后对事物认识的差别。
广义：信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。
GIS中的信息即是广义的信息概念，它不随数据形式的改变而改变。
3.数据与信息的关系：数据的信息的表达形式，是信息的载体；而信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容。
数据只有通过解释才有意义，才成为信息。
4.数据处理：是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。
数据处理的目的在于：1）把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式。
2）把数据加工成对正确管理和决策有用的数据。
3）把数据编辑后存储起来，以供后续使用。
5.信息的特点：1）信息的客观性。
2）信息的适用性。
3）信息的传输性。
4）信息的共享性。
6.地理信息：是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
7.地理数据：是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。
8.地理信息的特征：1）空间特征。
2）属性特征。
3）时序特征。
9.地理信息系统（GIS）：地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
10.地理信息系统的基本概念：1）地理信息系统首先是一种计算机系统2）地理信息系统的操作对象：地理数据或空间数据（spatial data） 3）地理信息系统的技术优势：在于它的空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析功能力、快速的空间定位搜索和复杂的空间查询功能、强大的图形生成和可视化表达手段，以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
地理信息系统概论
地理信息系统概论地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种利用计算机技术来捕获、存储、管理、分析和展示地理空间数据的系统。
它与地理学和地理信息科学紧密相连，为我们提供了一种有效的方式来理解和解释地球上的现象和问题。
本文将就地理信息系统的概念、应用范围以及未来发展进行探讨。
地理信息系统是一个包含软件、硬件、数据和人员的综合系统。
它可以通过空间分析、建模和可视化等方式，帮助我们更好地理解和掌握地球上的事物和现象。
地理信息系统是一种跨学科的领域，涉及到地理学、计算机科学、地图学、统计学等多个学科的知识。
它的基本原理是将地理空间数据与属性数据进行关联和整合，通过空间分析来揭示其中的关联和规律。
地理信息系统的应用范围十分广泛。
从城市规划到环境保护，从农业管理到交通规划，从资源管理到灾害预警，地理信息系统都发挥着重要的作用。
在城市规划方面，地理信息系统可以帮助规划师们更好地了解城市的地理特征和人口分布，为城市的合理布局和发展提供科学依据。
在环境保护方面，地理信息系统可以监测环境污染、物种迁徙等现象，为环保决策提供数据支持。
在农业管理方面，地理信息系统可以帮助农民根据土地特征选择合适的农作物种植，并进行水资源和气候的管理。
在交通规划方面，地理信息系统可以辅助分析交通拥堵状况，并提供最佳路线规划。
未来，地理信息系统的发展前景十分广阔。
随着5G技术的发展和数据采集技术的不断改进，地理信息系统将更加强大和智能化。
例如，借助高分辨率遥感技术，我们可以对地球表面进行更加详细的观测和测量。
同时，随着人工智能和机器学习技术的应用，地理信息系统可以对大数据进行更精确和快速的处理，从而为决策者提供更准确的决策支持。
此外，地理信息系统还可以与其他技术进行深度融合，如物联网、区块链等。
通过与物联网的结合，地理信息系统可以获取更精确的实时数据，实现更精细化的管理。
而通过与区块链的结合，地理信息系统可以实现数据的去中心化、不可篡改和共享，提高数据的安全性和可信度。
地理信息系统概论(2012)
地理信息系统概论（2012）地理信息系统（GIS）是一种集成了地理学、计算机科学、遥感技术和统计学等多学科技术的综合性系统。
它主要用于采集、存储、管理、分析和展示与地理空间位置相关的数据。
自20世纪60年代诞生以来，GIS技术不断发展，如今已成为我国国民经济和社会发展的重要支撑。
一、地理信息系统的基本概念1. 地理信息：地理信息是指与地球表面位置相关的自然、人文现象的信息。
它包括地形、地貌、气候、水文、土壤、植被、人口、交通、建筑等各种类型的数据。
2. 空间数据：空间数据是描述地理现象位置、形状、大小及其分布特征的数据。
它包括矢量数据和栅格数据两种类型。
3. 属性数据：属性数据是与空间数据相对应的，用于描述地理现象特征的文字、数字和符号等信息。
4. 空间分析：空间分析是地理信息系统的核心功能，通过对空间数据进行处理和分析，揭示地理现象的分布规律、时空变化和相互关系。
二、地理信息系统的组成1. 空间数据采集与输入：空间数据采集是GIS的基础，主要包括野外调查、地图数字化、遥感影像处理等方法。
2. 数据存储与管理：GIS数据存储与管理采用数据库技术，实现对空间数据和属性数据的统一管理。
3. 数据处理与分析：数据处理与分析是GIS的核心，包括空间查询、叠加分析、缓冲区分析、网络分析等功能。
4. 地图制作与输出：地图制作是GIS的重要应用，通过地图展示地理信息的空间分布特征。
5. 软件与硬件平台：GIS软件是系统的运行环境，硬件平台包括计算机、服务器、网络设备等。
三、地理信息系统的应用领域1. 国土资源管理：GIS在国土资源调查、评价、规划等方面具有广泛应用，有助于提高国土资源利用效率。
2. 城市规划与管理：GIS为城市规划、建设、管理提供空间数据支持，实现城市可持续发展。
3. 环境保护：GIS在环境监测、污染源分析、生态保护等方面发挥重要作用。
4. 交通规划与管理：GIS为交通规划、道路设计、交通管理提供技术支持。
《地理信息系统概论》课程笔记
《地理信息系统概论》课程笔记第一章地理信息系统基本概念1.1 数据与信息数据是原始的、未经处理的素材，它是信息的表现形式。
信息是从数据中提取的有意义的内容，它能够帮助人们做出决策。
在地理信息系统中，数据主要指的是空间数据，而信息则是通过对空间数据进行分析和处理得到的结果。
例如，一个地区的土地利用数据是原始数据，而通过分析这些数据得出的土地利用分布情况就是信息。
1.2 地理信息与地理信息系统地理信息指的是与地球表面位置相关的信息，包括自然地理信息（如地形、气候等）和人文地理信息（如人口、交通等）。
地理信息系统（GIS）是一种专门用于获取、存储、管理、分析和展示地理信息的计算机系统。
GIS能够将空间数据与属性数据结合起来，为用户提供强大的空间分析和决策支持功能。
例如，GIS可以用来分析城市交通拥堵情况，帮助规划交通路线。
1.3 地理信息系统的基本构成GIS由硬件、软件、空间数据、应用人员和应用模型五个基本部分组成。
硬件包括计算机、输入输出设备（如扫描仪、打印机等）；软件包括操作系统、数据库管理系统、GIS软件等；空间数据是GIS的核心，包括地图数据、遥感数据等；应用人员是使用GIS进行空间分析和决策的主体；应用模型则是根据实际问题构建的模型，用于解决具体问题。
例如，一个GIS系统可能包括一台计算机、GIS软件、地图数据和应用模型，用于分析土地利用变化。
1.4 地理信息系统的功能简介GIS的基本功能包括数据采集、数据管理、空间分析、可视化表达和输出等。
数据采集主要是获取空间数据和属性数据，可以通过遥感、野外调查等方式获取；数据管理主要是对数据进行存储、查询、更新和维护，确保数据的准确性和完整性；空间分析主要包括空间查询、空间叠合、空间邻近度分析等，用于解决实际问题；可视化表达主要是将空间数据以图形或图像的形式展示给用户，增强数据的可读性和可理解性；输出则是将分析结果以报表、地图等形式输出，为决策提供支持。
《地理信息系统概论》电子教案
《地理信息系统概论》电子教案第一章：地理信息系统概述1.1 课程介绍1.2 地理信息系统的定义1.3 地理信息系统的组成1.4 地理信息系统的发展历程1.5 地理信息系统在各领域的应用第二章：地理信息系统的技术基础2.1 遥感技术2.2 地图学基础2.3 计算机科学2.4 数据库管理系统2.5 网络技术第三章：地理信息系统的数据3.1 数据类型与分类3.2 数据获取方法3.3 数据处理与存储3.4 数据质量评价3.5 数据安全管理第四章：地理信息系统的软件与应用4.1 常见GIS软件介绍4.2 GIS软件的操作与应用4.3 地理信息系统在实际项目中的应用案例4.4 地理信息系统与相关软件的集成4.5 地理信息系统的未来发展趋势第五章：地理信息系统的编程与开发5.1 编程语言的选择5.2 常见GIS开发框架5.3 地理信息系统的二次开发5.4 基于Web的地理信息系统开发5.5 移动端地理信息系统开发第六章：空间数据的采集与处理6.1 空间数据采集的方法与工具6.2 空间数据的处理流程6.3 坐标系统与地图投影6.4 空间数据的标准化与质量控制6.5 空间数据的更新与维护第七章：地理数据库与管理7.1 地理数据库的类型与结构7.2 地理数据库的设计与管理7.3 空间数据库引擎（如ArcGIS Server, PostGIS）7.4 地理数据库的访问与共享7.5 地理数据库的安全性与隐私保护第八章：空间分析方法与应用8.1 空间分析的基本概念8.2 空间查询与空间统计8.3 空间分析算法与模型8.4 空间分析在实际项目中的应用案例8.5 空间分析的未来发展趋势第九章：地理信息系统可视化9.1 可视化的基本原则与技术9.2 地理信息系统中的可视化方法9.3 地图设计与制作9.4 三维可视化与虚拟现实9.5 可视化分析与决策支持第十章：地理信息系统的应用领域10.1 城市规划与管理10.2 环境监测与灾害管理10.3 土地管理与资源评估10.4 交通规划与导航系统10.5 农业与地理信息系统应用第十一章：地理信息系统的集成与interoperability 11.1 系统集成的重要性11.2 数据互操作性标准与协议11.3 系统集成技术及其挑战11.4 集成不同来源和格式的数据11.5 未来集成趋势与技术发展第十二章：Web GIS 与云计算12.1 Web GIS 的基本概念12.2 基于Web 的GIS 应用开发12.3 云计算在GIS 中的应用12.4 GIS 服务的部署与分发12.5 移动GIS 与跨平台应用第十三章：地理信息系统的项目管理13.1 项目管理的基本原则13.2 GIS 项目的生命周期13.3 项目规划与管理工具13.4 团队协作与沟通技巧13.5 GIS 项目风险管理与质量保证第十四章：地理信息系统的法律、伦理与社会问题14.1 地理信息的法律框架14.2 数据版权、隐私与合规性14.3 地理信息伦理问题14.4 社会影响与公众参与14.5 地理信息公平获取与社会正义第十五章：地理信息系统的未来发展15.1 技术进步与创新15.2 大数据与在GIS 中的应用15.3 实时GIS 与物联网15.4 地理信息系统的教育与培训15.5 地球观测与空间数据的未来重点和难点解析本文档为《地理信息系统概论》电子教案，涵盖了地理信息系统的基本概念、技术基础、数据处理、软件与应用、编程开发、空间数据采集与处理、数据库与管理、空间分析方法与应用、可视化、集成与互操作性、Web GIS 与云计算、项目管理、法律伦理与社会问题，以及未来发展趋势等知识点。
第六章 gis概论 网络地理信息系统的组成与结构体系
Plug-in模式
客户机
查询plug-in 程序
GIS数据 显示
Web 浏览器
GIS数据 类型理解
GIS Plug-in
加载Plug-in
GIS数据请求 GIS数据文件
INTERNET
服务器
WWW 服务器
基于Plug-in模式的Internet GIS体系结构
网络地理信息系统的 组成与结构体系
引言
➢ 互联网改变GIS数据信息的获取、传输、发布、共享、 应用和可视化等过程和方式。互联网为GIS数据提供者在 WWW(World Wide Web)上提供方便的GIS数据信息发布 与共享方式。
➢ 网络与地理信息系统结合成Interner GIS /Web-GIS是 GIS软件发展的必然趋势。互联网已经成为GIS的新的操 作平台。Internet GIS应是一个交互式的、分布式的、动 态的地理信息系统。
客户机
WWW 浏览器
Internet
URL请求
传输结果
服务器
WWW
(HTTP) 服务器
CGI Script
GIS 服务器
基于CGI模式的Internet GIS体系结构
CGI模式
➢ CGI是连接应用软件和Web服务器的标准技术，它是 HTML的功能扩展。是网络服务器上的可执行程序， 基本上所有的计算机语言都可以用来发展CGI程序， 最常用的几种包括(C/C++)、Perl和Visual Basic)。 Web一出现，CGI技术很快被用于构造能生产动态地 图的Web网站。
接受此请求，处理请求，并将处理结果返回客户端。
基于服务器的应用系统
《网络地理信息系统》课件
探讨网络地理信息系统的优点和面临的挑战，如数据安全和技术要求。
地理信息系统与网络地理信息系统的 区别
传统地理信息系统
对比传统地理信息系统（GIS）与网络地 理信息系统的区别和不同之处。
实时更新
探讨网络地理信息系统的动态性和实时更 新的特点。
数据交流与共享
了解网络地理信息系统通过网络实现数据 交流和共享的优势。
网络地理信息系统
欢迎来到《网络地理信息系统》PPT课件。通过本课件，您将了解网络地理信 息系统的概念、基本框架、数据源和数据类型，以及其在实际应用中的案例 和未来发展趋势。
网络地理信息系统简介
1 什么是网络地理信息系统？
探索网络地理信息系统（Web GIS）的定义和作用。
2 应用领域
了解网络地理信息系统在不同领域的应用，如城市规划、环境保护和农业管理。
系模型的数据存储方式。
3
对象模型
介绍网络地理信息系统中基于对 象模型的数据处理和分析。
网络地理信息系统的数据管理
数据采集
介绍网络地理信息系统中 数据采集的方法和技术。
数据存储
了解网络地理信息系统中 数据存储方法的选择和优 化。
数据更新
探讨网络地理信息系统中 数据更新的策略和流程。
网络地理信息系统的空间分析功能
协作与远程访问
了解网络地理信息系统支持多用户协作和 远程访问的功能。
网络地理信息系统的基本框架
前端
介绍网络地理信息系统前 端的构架和主要技术。
后端
探讨网络地理信息系统后 端的组成和关键技术。
数据存储
了解网络地理信息系统中 的数据存储和管理方式。
网络地理信息系统的数据源与数据类 型
网络地理信息系统
数据服务器
GIS 软件系统
其他 软件系统
DBMS服务器
GIS 软件系统
其他 软件系统
数据集中式地理信息系统示意图 （左图采用网络文件系统；右图采用数据库服务器）
第一节 计算机网络的概念和类型
1．星形 星状网络由一个中央节点和与其相连的许多分支节点组成，他使得分布在网络各个节点之上的用户所使用的数据以及他们在网络上所从事的各种应用，具有一定程度的集中控制性，如下图所示。 星状网络的一个优点，就是网络中的每个计算机都以独立的网线通过中继器与其他计算机相连，如果某个计算机的网络段出现故障，不会影响整个网络的运行，并且故障也很容易排除；缺点是网络的扩大受中继器的限制，而且中继器的故障会导致整个网络停止运行。
第二节 网络地理信息系统
一、分布式系统 分布式系统是指一组独立计算机的集合，在网络中的一次通信过程要涉及到多台计算机的配合，但从用户的角度来看，如同于一台计算机。与集中式系统以及独立的微机系统相比，分布式系统具有如下优点：
项 目
描 述
经 济
拥有外设的超级工作站
打印机
DATA
绘图仪
数字化仪
主处理器
超级微机工作站
主处理器
外部设备
外部设备
具有多处理单元和中央数据存储的局域网
实例2：如图所示，系统组织类型：设置在局域网上，支持具有主机处理单元的多用户，适用于多部门背景。地址分布：同一建筑物内或者临近建筑物之间的局域网上，其他用户通过远程通信线路与局域网相连。数据传输操作：以主机来维持主数据库，可以进行批量文件或磁带的数据传输。升级可能性：可以增加外设、工作站和处理单元直至达到网络限制，可以通过中继器扩展其他建筑物，多个局域网可以通过网桥连接在一起，可以增加网关连接多个网络。
网络地理信息系统
网络互连协议TCP/IP
特点： 网络技术独立。 极强的连通力 端到端确认 支持标准应用协议
网络性能评价
对网络系统的性能评价，不同的场合可用 不同的方法，通常有以下几种：
经验估计法。 测量法。 模拟法。 分析法。 综合评价法
万维网地理信息系统
万维网地理信息系统，是GIS与www的有 机结合，GIS通过www功能得到了扩展， 从www的任意一个节点，人们可以浏览和 获取Web上的各种地理空间数据及属性数 据、图像、文件，以及进行地理空间分析， 地理数据的概念已扩展为分布式的、超媒 体特性的、相互关联的数据。
服务器
FDDI集中器
PC
PC
以太网也许是人们 最熟知的逻辑总线 网络，也是最流行 的LAN类型。
1.逻辑总线拓扑
逻辑总线拓扑又是如何工作的呢？每一次一 个节点总是占有其它节点的数据，并向各个 网络传播这个数据。各个节点都可以收到这 个数据，并检查此数据是否属于它自己的。 如果是的，这些节点就保留它；如果不是， 就放过它直至其到达目的地。每个以太网卡 都有一个48位的地址。每帧数据指定地址在 网上传输，直至到达指定好的节点。
02
WebGIS的基本特征
BRAND INTRODUCTION
1、WebGIS是集成的全球化的 客户/服务器网络系统
WebGIS应用客户/服务器概念来执行GIS的分析任务，它把任务分为服务器端和客户端 两部分，客户可以从服务器请求数据、分析工具和模块，服务器或者执行客户的请求并 把结果通过网络送回给客户，或者把数据和分析工具发送给客户供客户端使用。
（3） 广域网
广域网（WAN）的覆盖范围很大，几个城市，一个或几个 国家都属于广域网的范畴，从几十公里到几千，几万公里。 例如CHINSNET是中的Internet，它借助CHINANET提供 的高速中继线路，使用超高速路由器（例如Cisco7000系 统），组成了覆盖中国各省市并连通国际Internet的计算 机广域网。一些政府机关，大型企业通过租用专线或自建 通信线路，建立自己的Internet的计算机广域网。
地理信息系统概论
名词解释1.地理信息系统 地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
2.地理信息 地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。
3.WEB GIS（网络地理信息系统）是Internet技术应用于GIS开发的产物，它基于Internet发布地理信息数据，供全球用户查询、检索并提供GIS服务。
4.数字地面模型 ①数字地面模型表示地图要素或制图处理的数字模型。
②数字地形模型就是用数字化的形式表达地形信息。
5.元数据 ①元数据是“关于数据的数据”，它反映了某项数据自身的一些特征。
②空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方式、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。
③元数据是关于数据的描述性数据信息，说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。
6.数字地球 数字地球是一种基于因特网的嵌入海量数据的多分辨率的真实地球的三维表现。
7.栅格数据结构 基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，是指将空间分割成有规划的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
8.叠合分析 空间叠合分析是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。
9.虚拟现实技术 是指采用各种技术，来营造一个使人感觉置身于类似于现实世界的环境中。
10.地图投影 ①所谓地图投影就是建立平面上的点（用平面直角坐标或极坐标表示）和地球表面上的点（用纬度和经度表示）之间的函数关系。
②地图投影就是依据一定的数学法则，将不可展开的地表曲面映射到平面上或可展开成平面的曲面上，最终在地表面点和平面点之间建立一一对应关系。
地理信息系统概论
DOCS SMART CREATE
地理信息系统概论
DOCS
01
地理信息系统的基本概念
与定义
地理信息系统的发展历程与背景
20世纪60年代初期
• 地理信息系统（GIS）的概念诞生
• USGS（美国地质调查局）和加拿大地理信息系统（CGIS）的研
究和应用
20世纪70年代
• GIS技术迅速发展，广泛应用于城市规划、资源管理等领域
• 数据显示：将地理空间数据可视化
地理信息系统（GIS）是一种
• 软硬件结合的系统
• 用于采集、存储、管理、分析和显示地理空间数据的工具
地理空间数据
• 描述地理现象的空间位置和属性的数据
• 包括矢量数据、栅格数据、点云数据等
地理信息系统的主要应用领域
01
土地资源管理
• 土地资源调查、评价、规划、利用和保
• 用于输入地理空间数据பைடு நூலகம்
• 用于输出地理空间数据
• 用于存储地理空间数据
行GIS软件和数据处理
的设备
的设备
的设备
• 包括台式机、工作站、
• 如键盘、鼠标、数字化
• 如打印机、投影仪、显
• 如硬盘、光盘、U盘等
服务器等
仪、GPS接收器等
示器等
地理信息系统的主要软件技术
数据处理软件
⌛️
• 用于地理空间数据的处
• 制定环境保护措施和政策
• 制定污染源治理措施和政策
地理信息系统的交通与物流应用
交通规划
• 分析交通需求和交通网络
• 制定交通规划和建设方案
物流管理
• 分析物流需求和物流网络
《地理信息系统概论》课件
地理信息系统概论
汇报人：
目录
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添加目录项标题 地理信息系统概述 地理信息系统的技术基础 地理信息系统的数据输入与处理 地理信息系统的空间分析方法 地理信息系统的发展趋势与展望
01
添加目录项标题
02
地理信息系统概述
地理信息系统的定义
地理信息系统 （GIS）是一种 用于管理、分析 和显示地理数据 的计算机系统。
GIS可以处理和 分析空间数据， 如地图、遥感图 像、地形数据等。
GIS可以用于各 种领域，如城市 规划、环境监测、 灾害管理等。
GIS的核心技术 包括空间数据管 理、空间分析、 空间查询和空间 可视化。
地理信息系统的组成
数据源：包括地图、遥感影像、 地形图等
数据处理：包括数据采集、数 据转换、数据存储等
于理解和决策
数据格式转换
地理信息系统 的数据格式： 矢量数据、栅 格数据、属性
数据等
数据格式转换 的目的：便于 数据共享、提 高数据处理效 率、满足不同
应用需求
数据格式转换 的方法：数据 格式转换工具、 编程实现、数 据格式转换服
务等
数据格式转换 的注意事项： 数据丢失、数 据精度损失、 数据格式兼容
空间插值与模拟
空间插值：根据已知数据点预测 未知区域的值
空间插值方法：包括反距离权重 法、克里金法、趋势面法等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
空间模拟：模拟地理现象的空间 分布和变化
空间模拟方法：包括地理信息系 统模型、系统动力学模型等
空间决策支持系统
概念：利用地理信息系统进行空间决策支持的系统 功能：提供空间决策支持，如选址、规划、资源管理等 特点：集成多种空间分析方法，如缓冲区分析、网络分析等 应用：广泛应用于城市规划、交通规划、环境规划等领域
《网络地理信息系统》课件
环境保护与监测
环境监测
网络地理信息系统可以用于环境 监测中，实时监测环境质量和变 化情况，为环境保护提供科学依 据。
生态保护
网络地理信息系统可以用于生态 保护中，提供生态保护区域的空 间数据和信息，帮助管理者更好 地了解生态保护状况。
交通管理与物流配送
交通管理
网络地理信息系统可以用于交通管理中，提供实时交通信息和路况数据，帮助管 理者更好地管理交通状况。
网络地理信息系统可以用于城市管理 中，提供实时的城市地理信息，帮助 管理者更好地了解城市运行状况，提 高城市管理效率。
土地资源管理
土地调查
网络地理信息系统可以用于土地调查中，快速获取土地信息，提高土地调查的 效率和精度。
土地利用规划
网络地理信息系统可以用于土地利用规划中，提供土地利用现状和规划方案的 空间数据和信息，帮助规划师更好地制定土地利用规划。
网络地理信息系统的数据组织与存储
01
网络地理信息系统的数据组织与存储 是实现高效数据访问和系统性能的关 键因素。为了在网络上有效地共享和 访问地理数据，需要采用特定的数据 组织策略和存储机制。
02
数据组织策略包括分层和分块。分层 是将地理数据按照主题或类型进行分 类，例如交通、水系或地形等。分块 是将地理数据划分为较小的区域或块 ，以便于传输和加载。通过合理的数 据组织策略，可以减少数据传输量并 提高客户端渲染效率。
01
数据安全与隐私保护
随着网络地理信息系统的广泛应用，数据安全和隐私保护问题日益突出
，需要加强数据加密、权限控制等安全措施，确保用户数据的安全和隐
私权益。
02
数据共享与互操作
网络地理信息系统需要实现不同平台、不同格式之间的数据共享和互操
第三章网络GIS基本原理2网络地理信息系统教学课件
文件 服务
器
通信
PC
网络
数据
库服
PC
务器
客户端
服务器端
图3-1 两层结构示意图(客户/服务器模式)
两层体系结构
客户机和服务器是根据它们所承担的工作来加以区 分的。客户机和服务器是相互独立、相互依存、相互 需要的。
客户机通常是承载最终用户使用的应用软件系统的 单台或多台设备，而服务器的功能则由一组协作的过 程或数据库及其管理系统所构成，为客户机提供服务， 其硬件组成往往是一些性能较高的服务器或工作站。
– 容易实现大范围的数据分发
3.2 网络GIS 体系结构
• 定义 网络体系结构是关于完整的计算机通信 网络的一幅设计蓝图，是设计、构造和 管理通信网络的框架和技术基础。 网络GIS体系结构是关于完整的基于计 算机通信网络的GIS设计、构造和管理 的框架和技术基础。
• 两层体系结构 • 三层及多层体系结构
方面的需求 应 用 Web服务器使得终端用户可以和 服 标 准 Internet 服 务 器 相 交 互 。 务 Any* GIS 应 用 服 务 器 是 Any* 层 GIS的功能中枢，它提供空间数
据的整合和转换功能
数 代表了存储在公司里的各种空间 据 和非空间数据 。Geo-Adapter组 存 件提供了一个读、写各种格式的 储 空间数据的中间层，同时通过它 层 还可以连接到其他厂商的GIS
• 三层体系结构突破了客户/服务器两层模式的限制，将各 种逻辑分别分布在三层结构中来实现，这样便可以将业务 逻辑、表示逻辑、数据逻辑分开，从而减轻客户机和数据 服务器的压力，能较好地平衡负载，并且形成了一种新的 计算模式—浏览器/服务器模式(B/S)。
图3-2 三层逻辑体系结构
TGIS-10 第十一讲 网络地理信息系统
MapXtreme为开发人员在地图和Intearnet方面进行应用开发提供了完 备的方案工具，MapXtreme随着应用的不断增长而扩展，企业可以通 过简单地增加服务器个数以支持不断增长的用户。 MapXtreme的开放结构使它能够充分利用ISAP、NSAPI或CGI的优越性， 在任何Web服务器上运行。 另外，MapXtreme不需要专门的plug-in，可在任何基于pc或Unix或 Web浏览器上显示地图。
autodeskmapguide为web提供了一种新的二维矢量格式dwf及plugin的浏览工具借助这些新技术用户可以查询二维矢量数据并可利用调整缩放和平移功能迅速快捷地浏览内容复杂而详尽的图形文件特别是图形矢量化处理技术的应用从根本上解决了大量数据图形传输中网络瓶颈的问题大大地提高了信息交流和数据查询的速度它可以转换目前各种gis开发平台的数据信息可以在网上发布速度快用户通过目前的ie或netscape浏览器就可能很方便地获得取到发布的地理信息
Autodesk MapGuide Author是一个可视化的制作工具，用 于建立和管理MWF文件。 由于Autodesk MapGuide Author也是网络化，它显示地图 数据的方法与Autodesk MapGuide插件完全相同，这给用 户提供了（WYSIWYG）制作界面，这个制作工具也可以远 程使用，例如，最终用户可能与某个服务机构签订了地图 数据的管理与服务合约，但最终用户一样能够使用 Autodesk MapGuide Author远程建立和管理驻留在服务机 构站点上的MWF文件，保持对应用的控制。
ArcGIS 服 务 器 产 品 比 较
MapXtreme
MapXtreme是一个典型的基于服务器端的应用系统，它具有伸缩性 强、兼容性好、地图功能强大和开发简单、易于实现等特性。 通过MapXtreme企业可以实现地图数据的可视化以揭示数据之间的 关联和发展趋势，从而为企业的发展决策提供可靠的支持依据。 它 的 核 心 是 MapX 控 件 ， 安 装 MapXtreme 后 可 以 添 加 MapX 控 件 。 MapXtreme由三大部分组成。
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网络地理信息系统2010
1.2 狭义网络地理信息系统
5、基于G/S的网络地理信息系统 （1）定义：网格GIS是指实现广域网络环境中空间信息共享和协同服务的分布式 GIS软件平台和技术体系。将地理上分布、系统异构的各种计算机、空间数据 服务器、大型检索存储系统、地理信息系统、虚拟现实系统等，通过高速互连 网络连接并集成起来，形成对用户透明的虚拟的空间信息资源的超级处理环境 就是网格地理信息系统。与WebGIS相比：二者的结构不同；二者的功能不同； 二者的实现不同
4、基于M/S的网络地理信息系统 （1） 多层的体系结构
（2）定位技术：基于基站（根据不同基站所接收到的同一移动终端信号在传 播路径上的时延差异实现终端定位的。需要三个基站）和GPS
空间信息服务与分发系统 空间功能 服务
传输环境
移动设备的软硬件环境
有线传输
欧洲：Galileo 美国：GPS
俄罗斯： GLONASS
电网
电站
电站
电站
矿山
水坝
油井
网络地理信息系统2010
1.2 狭义网络地理信息系统
5、基于G/S的网络地理信息系统
（1）基础网格中间件：形成一系列网格中间件体系—GLOBUS、 GridFTP、NPACI、NCSA （2）网格应用系统：NASA: Information Power Grid（IPG）－科学 与工程领域计算机应用；ESA：SpaceGrid－对地观测、空间气候 、空间飞行器、太阳系研究； CEOS: 空间信息服务与应用 （3）我们国家的SIG（Spatial Information GRID）
（1）表现：界面一般为嵌入式环境，客户端通过无线网络实现较少的 功能； （2）优势：较之于传统的GIS系统，移动GIS系统有数据实时性强、使 用方便、与定位系统结合紧密等优点；
（3）缺陷：由于硬件和网络环境的限制同样也有功能较简单、不便于 分析、速度较慢等缺陷
网络地理信息系统2010
1.2 狭义网络地理信息系统
网络地理信息系统2010
2 狭义网络地理信息系统
3、基于W/S的网络地理信息系统：Service GIS的特点
（1）服务器支持发布基于通用规范的服务，如WMS、WCS、WFS、WPS、GeoRSS 、 KML等，以便被第三方软件作为客户端集成调用
（2）客户端GIS软件具备服务聚合能力，可聚合同一厂家服务器软件和第三方服务器软 件发布的GIS服务，并与本地数据和本地功能集成应用
1 广义网络地理信息系统
广义网络地理信息系统的定义
广义的网络GIS包含了以各种网络协议和不同分布式软件体系构建 起来的GIS应用。广义网络GIS概念框架并非是“理想模式”，很 多GIS平台厂商在其GIS软件平台的开发与部署过程中也是按照这 种模式生产自己的软件，以适应不同网络模式下的需求
网络地理信息系统2010
（3）企业或部门GIS，如基础GIS、规划GIS 、电力GIS等； （4）手机或PDA上的智能终端导航等应用；
2、运用知识解决问题的思路和方法
网络地理信息系统2010
二、本教学将要达到的目标 建立创新的思维体系，而不只是用知识去解
决问题——
快乐地创新
网络地理信息系统2010
一、GIS的发展历程？ 1、GIS的存在形态 （1）单机版(桌面)GIS； （2）企业GIS； （3）行业GIS； （4）公众GIS；
2、GIS为什么会“嫁给”网络？
3、网络GIS的产生、发展及存在的问题
网络地理信息系统2012
一、你了解或见到过哪些应用是网络GIS，他们的形态或架构形式是 什么样的？ 1、网络GIS应用 （1）基于Internet的在线地图服务； （2）试验机房中的网络GIS软件； （3）企业或部门GIS，如基础GIS、规划GIS、电力GIS等； （4）手机或PDA上的智能终端导航等应用； 2、形态或架构形式 或者是基于IE等浏览器的终端、或者是自行开发的GIS终端、 或者是PDA或手机等智能终端；网络有的是基于Internet的，有 的则是企业的局域网，有的则基于2010网络；
网络地理信息系统2010
3.1 网络地理信息系统的特点
1、GIS技术网络化特点；
2、GIS应用网络化特点；
3、更广泛的服务范围；
4、真正的信息共享；
5、系统成本降低？
网络地理信息系统2010
3.1 网络地理信息系统的特点
……
网络地理信息系统2010
2 狭义网络地理信息系统
2、基于C/S的网络地理信息系统 （1） 定义：C/S（Client/Server，简称C/S）是一种分布式系统结构，它基于简单的请求/应答协议，在C/S模式下 ，服务器只集中管理数据，而计算任务分散在客户机上，客户机和服务器之间通过网络协议来进行通讯。基于 C/S的网络地理信息系统是构建于部门局域网络之上 （2）表现：界面一般为自己打造，企业逻辑多放在客户端，数据处理交由服务器，分布式计算技术这一般采用 COM,DCOM,COM+,MTS的Windows DNA架构或Java的J2EE （3）优势：分工明确，高效、安全 （4）缺陷：网络传输问题，胖客户端，胖服务器
网络地理信息系统2010
课堂提问
一、从传统的桌面单机环境到多台终端协作环境，变化在哪里？
1、出现了计算机网络：GIS的使用范围发生了变化； 2、出现了分布式计算：不仅能够远程共享宝贵的GIS数据，而且还能 对GIS功能资源进行协作； 3、体系架构、数据模型、数据的组织与管理等都发生了变化！
到B/S体系
客户端 客户端
1
浏览器
浏览器
2
3 4
Internet 局域网
Internet服务器
应用服务器 (Web GIS服务器)
应用服务器
服务器端数据库服务器
网络地理信息系统2008
服务器端数据库服务器
2 狭义网络地理信息系统
2、基于B/S的网络地理信息系统 （2）表现：界面一般为浏览器，企业逻辑和数据处理交多放在服务器端，客户端则一 般承担显示的任务，分布式计算技术一般采用 Http,XML等技术 （3）优势： WebGIS开发和应用管理成本低，使用简单；能实现真正的信息共享；平台具有很强的
服务器
信息分发 服务
中国：北斗
嵌入式数据库环境 属性数据 分发服务 属性数据库 无线传输
嵌入式数据库环境
嵌入式关系数据库
网络地理信息系统2010
1.2 狭义网络地理信息系统
4、基于M/S的网络地理信息系统
（1）移动通讯系统：第一代移动通信系统：模拟移动通信系统，频分多址（
FDMA）；第二代移动通信系统：GSM, 数字式时分多址（TDMA）； 2.5G:GPRS,CDMA；3G:WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA, 车速144kbps, 室外 384bps,室内2Mbps （2）移动网络协议WAP (Wireless access protocol) ：类似TCP/IP,WML。它 是基于无线Internet中广泛应用的标准，能提供一个对空中接口和无线设 备独立的无线Internet全面解决方案。WAP是一种协议，可以较少手机负 担，由服务器完成网络功能。它还可以建立在任何操作系统上，包括 winCE，PalmOS, EPOC, Embeded Linux,JavaOS等。它更可以广泛的支持 GSM,GPRS,CDMA （2）移动网络协议SMS (Short messaging system)：可以存取多个网络系统 ，传输的信息长度受限制，一般不会超过100个字符。多媒体短信（MMS） 发送和接受；提供对非MMS终端的支持；多媒体短信业务支持点到点的业 务和点到多点的业务；MMS的增值应用
软件计算模式 HTTP SOAP DCOM CORBA J2EE 等
数据表现和编码
ANSI ASCII XML JPEG GIS format等
网络通信协议
TCP /IP HTTP SSL SMTP FTP IIOPt等
网络地理信息系统2010
2 狭义网络地理信息系统
1、狭义网络地理信息系统 （1）在一定时期内特定形式的计算机网络和分布式对象技术的融合所形成的GIS系统便是狭义性的 网络GIS。 （2）由此，可以将网络GIS分成，这几种网络地理信息系统都因其网络结构形式和分布式对象技术 的不同而在体系结构、数据存储与访问方法、数据组织与存储策略等方面存在较大差异 基于C/S的网络地理信息系统 基于B/S的网络地理信息系统 基于空间Web服务的网络地理信息系统 基于移动与嵌入式的网络地理信息系统和基于网格的网络地理信息系统 基于GRID的网络GIS
网络地理信息系统概论Ⅰ-2
董福田
南京师范大学地理信息系统系
二o 一三年二月二十二日
本章内容
1、本教学的内容 2、本教学要达到的目标 3、网络地理信息系统的特点及发展
网络地理信息系统2010
一、本教学将的主要内容 1、网络GIS的基本知识
（1）基于Internet的在线地图服务；
（2）试验机房中的网络GIS软件；
1 广义网络地理信息系统
广义网络地理信息系统的典型工程化应用
网络地理信息系统2010
1 广义网络地理信息系统
GIS平台软件中的广义网络地理信息系统体现
网络地理信息系统2010
1 广义网络地理信息系统
广义网络地理信息系统的内涵
（1）基于不同的网络结构，软件的计算和应用模式也会有差异。在网络比较稳
（2）特点：将经过优化后的GIS数据以不同的形式显示在移动设备上，占用 内存非常小，但具有很强的数据分析和显示表达功能。嵌入式GIS是GIS 的一个新兴应用领域。典型的嵌入式GIS 应用由无线网络环境、嵌入式硬 件环境和嵌入式软件环境组成。
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2 狭义网络地理信息系统