第一讲 GIS概述PPT课件

地理信息系统具有以下三个方面的特征： 第一、具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能 力，具有空间性和动态性； 第二、由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由 计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于 空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务； 第三、计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征， 因而使得地理信息系统能以快速、精确、综合地对复杂 的地理系统进行空间定位和过程动态分析。
地理数据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、联系和规律的数字、文字、图 像和图形等的总称。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， 包括空间位置、属性特征及时态特征三部分。空间位置 数据描述地物所在位置，这种位置既可以根据大地参照 系定义，如大地经纬度坐标，也可以定义为地物间的相 对位置关系，如空间上的距离、邻接、重叠、包含等； 属性数据又称为非空间数据，是属于一定地物、描述其 特征的定性或定量指标，即描述了信息的非空间组成部 分，包括语义与统计数据等；时态特征是指地理数据采 集或地理现象发生的时刻或时段，时态数据对环境模拟 分析非常重要。
教学目的和要求
1、熟悉地理信息系统的基本理论和方法 2、掌握空间数据的处理和分析方法 3、理解空间数据库技术的基本理论和方法4、 掌握建立空间数据库的方法和技术
成绩评定
考试成绩 40％ 实验成绩 30％ 平时成绩 30%
第一部分 地理信息系统原理
第一章 第二章 第三章 第四章
地理信息系统（GIS ）概述 空间数据模型 空间参照系统、地图投影 GIS中的数据
地理信息具有区域性、多维结构特性和动态变化的特性：
1）区域性是通过经纬网等建立的地理坐标来实现空间位置 的标识；
2）多维结构特性即在二维空间的基础上实现多专题的第三 维结构；
3）地理信息的时序特征十分明显，可以按时间尺度将地理 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。
2.2 地理信息系统的类型
1、按照范围大小分为全球的、区域的和局部的三种； 2、按照表达空间的维数，分为2维、2.5维和真三维的GIS； 3、按照内容来分，可以分为专题GIS、综合GIS和GIS工具。
2.3 地理信息系统的构成
一个完整的GIS主要由四 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）和系统管理操 作人员。
2．地理信息系统及其类型
2．1 地理信息系统 地理信息系统（Geographical Information System，GIS） 是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。地 理信息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，地理位置及与该位置有关 的地物属性信息成为信息检索的重要部分。在地理信息 系统中，现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现 象，这些地理特征至少由空间位置参考信息和非位置信 息两个组成部分。 地理信息系统的定义是由两个部分组成的。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的交叉学科；另一方面， 地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库 （Geospatial Database）为基础，采用地理模型分析方 法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研 究和地理决策服务的计算机技术系统。
数据是用以载荷信息的物理符号，数据本身并没有意义。
信息与数据关系
信息与数据是不可分离的。数据是信息的载体，但并不就 是信息。只有理解了数据的含义，对数据做出解释，才能 提取数据中所包含的信息。对数据进行处理（运算、排序、
编码、分类、增强等）就是为了得到数据中包含的信息。
数据包含原始事实，信息是把数据处理成有意义的和有用 的形式。数据是原始事实，信息是数据处理的结果；对一 个人是信息对其他人可能是数据；信息必须是有意义或有 用的；使用的信息必须是完整、精确、相关和及时的。
图1-1：GIS的构成
2.4 空间数据－－GIS的血液
它是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济 景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是 由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其 他系统通讯输入GIS，是系统程序作用的对象，是GIS所表达 的现实世界经过模型抽象的实质性内容。在GIS中，空间数 据主要包括：
1）某个已知坐标系中的位置 即几何坐标，标识地理实 体在自然界或包含某个区域的地图中的空间位置，如经纬度、 平面直角坐标、极坐标等，采用数字化仪输入时通常采用数 字化仪直角坐标或屏幕直角坐标。
2）实体间的空间关系 实体间的空间关系通常包括：度量关系，如两个地物之 间的距离远近；延伸关系（或方位关系），定义了两个 地物之间的方位；拓扑关系，定义了地物之间连通、邻 接等关系，是GIS分析中最基本的关系，其中包括了网络 结点与网络线之间的枢纽关系（图1-2-a），边界线与面 实体间的构成关系（图1-2-b），面实体与岛或内部点的 包含关系（图1-2-c）等。
Байду номын сангаас
第一章 地理信息系统（GIS ）概述
1．地理信息系统的基本概念
信息、数据、地理数据与地理信息
信息的定义：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 随载体物理设备形式的改变而改变。
信息的特点：客观性、实用性、传输性和共享性
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、图像以及它们能转换成的数据等形式。
空间数据库原理
靳华中 2009年9月
教学参考用书
1、《地图数据库系统》 毋河海 测绘出版社
2、《地理信息系统－原理、方法与应用》邬伦 北京大
学出版社
3、《Oracle DBA基础教程》
科学出版社
《空间数据库原理》主要内容
第一部分 地理信息系统（GIS） 第二部分 空间数据库原理 第三部分 Oracle 数据库系统 第四部分 ArcSDE中间件及Geodatabase