地理信息系统 第九章
第9章-数字地形模型与地形分析-第一讲
▪ DEM数据的高程分层设色显示 ▪ DEM数据与影像数据联结三维场景显示 ▪ 三维静态场景的输出功能 ▪ 三维动态飞行场景的录制与播放功能 ▪ 简单DEM模型分析功能
GIS 电子沙盘 ——高程分层设色
GIS DEM应用举例 ——城市景观
城市景观系统通过运用数字技术构造出某一区域的 虚拟场景来辅助人们进行观测, 是一个可视现实和虚拟 现实集成的系统。
垂直线 典型线
山脊线 谷底线 海岸线 坡度变换线
GIS 3.DEM的表示法
数学方法 整体拟合方法, 即根据区域所有的高程点
数据, 用傅立叶级数和高次多项式拟合统 一的地面高程曲面 局部拟合方法, 将地表复杂表面分成正方 形规则区域或面积大致相等的不规则区 域进行分块搜索, 根据有限个点进行拟合 形成高程曲面
➢DEM的表示方法
➢一个地区的地表 高程的变化可以
采用多种方法表
达
DEM 表示方法
➢用数学定义的表 面或点、线、影 像都可用来表示 DEM
数学方法 图形法
整体 局部 点数据
线数据
傅立叶级数 高次多项式
规则数学分块
不规则数学分块
密度一致
规则
密度不一致
不规则 典型特征 水平线
三角网 邻近网 山峰、洼坑
隘口、边界
点信息
ID
边1 边2 边3
1
E1
E3
E9
2
E2
E3
E4 面
3
E4
E5
E6
信 息
4
E6
E7
E8
5
E7
E9
E10
ID
起点
终点
左多 边形
右多 边形
地理信息系统第一章
制图学 测量
符号学 可视化
遥感
照相测量法
计算机科学
数据库 数学
统计学
人工 计算机
地理 统计学
智能 图形学
认知科学
第六节 GIS发展趋势
一、地理信息系统的发展概况
1.起步阶段（60年代），注重空间数据的地学处理。 1963年，加拿大测量学家R. T. Tomlinson首先提出GIS 这一术语，建立加拿大地理信息系统（CGIS）； 1969年，ESRI （环境系统研究所）建立； 1969年， Integraph公司建立。
地理系统与 地理信息系统
信息与数据是不可分离的
，数据是信息的表达，信
息是数据的内涵。数据本 身并没有意义数据只有对 实体行为产生影响时才成 为信息
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
基本概念 地理信息的特征 地图与地理信息的关系
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
基本概念
地
存储设备 数据存储
理 数
系统支持
GIS软件
据
信息输入 库 地理分析
输出设备
应用分析程序
用户
一、GIS 的 硬 件 系统
输入设备
数字化仪 计
扫描仪
算 机
主
键盘
机
数字像机
输出设备
显示器 绘图机 打印机 校片纪录仪
存储设备
软盘
硬盘
磁带机
光盘读写器
二、GIS的软件系统
应用分析软件
GIS软件 数据输入和校验 数据存储和管理 数据变换分析 数据显示和输出 用户接口模块
(2) 空间数据结构与数据管理的研究更加深入； (3) GIS应用模型开发日趋加强； (4) GIS智能化； (5) GIS网络化； (6) 三维GIS的研究不断深入； (7) 宏观与微观应用进一步加强，并形成新的产业。
-地理信息系统原理吴信才讲义
中国地质大学《地理信息系统原理》吴信才讲义第一章绪论当今信息技术突飞猛进，信息产业获得空前发展，信息资源得到爆炸式扩张.多尺度、多类型、多时态的地理信息是人类研究和解决土地、环境、人口、灾害、规划、建设等重大问题时所必需的重要信息资源，是信息高速公路上的重要列车。
信息时代人类对信息资源采集、管理、分析提出了很高的要求。
系统论、信息论、控制论的形成，计算机技术、人造卫星遥感等空间技术，自动化技术的应用，为信息资源的科学管理展示出更加广阔的前景.地理信息系统（Geographic Information System)，简称GIS,是在上述学科不断发展的历史背景下产生的，它是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。
1。
1 地理信息系统的基本概念1。
1。
1 信息与数据信息信息是现实世界在人们头脑中的反映，是向人们提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理形式的各种改变而改变.信息具有客观性、适用性、传输性、共享性等特点。
客观性信息是客观存在的，任何信息都是与客观事物紧密联系的,但同一信息对不同的部门来说会有完全不同的重要性。
适用性信息对决策是十分重要的，它可作为生产、管理、经营、分析和决策的依据，因而它具有广泛实用性传输性信息可以在信息发送者和接受者之间传输，既包括系统把有用信息送至终端设备(包括远程终端）和以一定形式提供给有关用户，也包括信息在系统同各子系统之间的转输和交换.信息在传输、使用、交换时其原始意义不改变.共享性现代信息社会中，信息共享是一最基本的特点,共享使信息被多用户使用。
数据对于计算机而言,数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等），在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。
数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。
《地理信息系统设计与应用》课程教学大纲
《地理信息系统设计与应用》课程教学大纲课程编码：0707523094课程名称：地理信息系统设计与应用课程英文名称：The Design and Application of Geographic InformationSystem总学时：54（讲授36学时实习实验18学时）学分：3开课单位：地探学院遥感与GIS系授课对象：地理信息系统专业本科生前置课程：地理信息系统原理一、教学目的和要求《地理信息系统设计与应用》课是地理信息系统专业方向及专业特色课，本教学大纲适用于地理信息系统专业本科生教学。
通过本课程的学习，使学生了解地理信息系统设计的特点、方法、过程和实现技术；掌握应用型GIS在系统分析、总体设计、功能设计、GIS数据库详细设计、应用模型分析、输入与输出设计、系统实施、系统管理与维护等方面的基本知识；懂得如何进行应用型GIS的设计。
在学完本课程后，学生应对应用型GIS的设计过程有一个较全面的了解，提高应用型GIS设计的能力。
二、教学内容第一章概论（一）GIS的类型（二）GIS应用（三）GIS设计的内容与过程第二章应用型GIS系统分析（一）需求分析的内容（二）可行性分析的方法第三章应用型GIS总体设计（一）系统目标的确定原则（二）总体设计的基本原则（三）模块或子系统设计方法（四）代码设计方法（五）了解人机对话设计方法。
第四章应用型GIS功能设计（一）总体模块的功能（二）属性数据库管理子系统的结构与功能设计方法（三）图形数据库管理子系统的结构与功能设计方法（四）功能设计的原则第五章应用型GIS数据库详细设计（一）GIS数据库设计的概念（二）应用型GIS数据库设计目标（三）空间数据与非空间数据连接的方法（四）空间数据库的管理方法第六章应用型GIS应用模型分析（一）模型的概念（二）应用模型的作用（三）掌握模型建立方法第七章应用型GIS输入与输出设计（一）输入设计的内容（二）输入设计的方法（三）输出设计的内容（四）输出设计的方法第八章应用型GIS实施（一）系统实施阶段的任务（二）程序编制方法（三）系统评价方法（四）系统实验过程第九章应用型GIS管理与维护（一）应用型GIS系统管理的内容（二）应用型GIS系统维护的一般方法第十章应用型GIS设计实例（一）供水管网信息系统的设计思想和方法（二）电力网络地理信息系统的设计思想和方法（三）土地管理信息系统的设计思想和方法第十一章应用型GIS应用范例（一）系统建库和图形管理（二）地籍管理流程（三）地籍信息查询（四）地籍信息统计（五）地籍数据输出（六）系统日常维护三、教学中应注意的问题1.本课程主要介绍GIS设计的特点、方法、过程和实现技术，教学中应尽量采用通俗易懂和形象化语言和多媒体，密切联系生产科研实际，着重讲清应用型GIS的设计思想、设计方法、设计过程以及应用型GIS的应用示范。
地理信息系统概论各章知识点
第一章导论：1.GIS基本概念：数据、信息、数据与信息的关系、信息的特点、地理信息的定义与特征、地理信息系统定义。
2.GIS基本构成：五个组成部分及每个组成部分具体包含的内容。
3.GIS功能简介：基本功能、应用功能。
4.GIS发展概况：国内外发展概况、未来发展态势。
第二章 GIS的数据结构1.地理空间及其表达：地理空间概念、空间实体的表达。
2.地理空间数据及其特征：分类（4D）、基本特征、拓扑关系、计算机表示。
3.空间数据结构的类型：矢量数据结构的定义、实体数据结构、拓扑数据结构——数据记录格式和拓扑编辑功能；栅格数据结构的定义、栅格矩阵结构、链式编码、游程编码结构、块码、行程编码结构、四叉树结构；曲面数据结构。
4.空间数据结构的建立：系统功能与数据源的关系、空间数据的分类与编码、矢量数据的输入与编辑、栅格数据的输入。
第三章空间数据处理数据变换、数据重构、数据提取（概念）1.空间数据的变换：几何纠正（仿射变换）、投影变换。
2.空间数据结构的转换：矢量——栅格：栅格单元的确定、点的栅格化、线的栅格化、面的栅格化（基于弧段的栅格化方法、基于多边形的栅格化方法——内部点扩散算法、射线算法与扫描算法、边界代数算法、边界点跟踪算法、复数积分算法）栅格——矢量：基于图像数据的矢量化（二值化、细化：剥皮法与骨架法、跟踪、去除多余点及曲线光滑、拓扑关系的生成）、栅格数据的矢量化。
3.多元空间数据的融合：RS与GIS的融合、不同格式的融合（转换器、数据标准、公共接口、直接访问）4.空间数据的压缩与重分类：基于矢量的压缩（间隔取点法、道格拉斯-普克法、垂距法、偏角法、光栏法）5.空间数据的内插方法：定义、点的内插、区域的内插（叠置法、比重法）6.开窗处理：点、线、面7.图幅边沿的匹配处理：逻辑一致性检验、识别和检索相邻图幅、相邻图幅边界点坐标数据的匹配、相同属性多边形公共边界的删除。
第四章 GIS空间数据库1.空间数据库概述：数据管理模式及发展、空间数据库的概念（空间数据存储和管理发展的阶段）、空间数据库设计的过程和步骤、空间数据库的实现和维护。
地理信息系统原理第9章 3S集成技术及应用
西藏全区多时像TM/ETM数据的搜集
分别搜集了西藏全区90年代、2000年左右、最近 的TM/ETM数据200余景。数据为UTM投影 (Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投 影)。
西藏全区70年代MSS数据
湖泊信息提取 ① 路线 ② 方法 ③ 提取
水文、气象资料
3S集成…….
2. 3S集成
3S技术的集成方式：
GPS与GIS集成：
环境动态监测、自动驾驶、环境管理… 作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与地理信息 系统进行集成，以实现不同的具体应用目标：
1）定位 、导航 2）测量 3）授时。
GPS 接收机
地理信息系统
数据接口
数据处理
显示 数据记录
定位 测量 监控导航
遥感素的提取 2）DEM数据的生成 3）土地利用变化以及地图更新
3.3S集成应用实例
3S集成车辆监控、调度、应急指挥 3S集成在生态环境 管理中的应用 3S集成用于精准农业 3S在数字城市中的应用
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
功能丰富
车辆定位 紧急报警 超速报警 远程监听 历史回放 车辆在线查询 车辆事件统计 车辆超速统计 车辆巡线统计
车辆监控 区域报警 远程控制 远程调度 地图功能 车辆里程统计 区域查询车辆 车辆巡点统计 车辆轨迹播放
全球定位系统
地面监控部分：有分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星 监测站、主控站和信息注入站
李建松《GIS原理》复习二
李建松《GIS原理》复习题2009第一部分地理信息系统的科学和技术基础第一章地理信息系统的科学基础名词：地球系统科学、地球信息科学、地理信息科学、地球空间信息科学第三章地理信息系统概述简答：地理信息系统的定义、特征、构成、发展简史第四章地理信息系统的技术基础填空和判断：数据采集输出、GIS软件的发展第二部分地理空间数据组织与管理第五章地理空间信息基础简答：矢量数据、栅格数据、TIN的结构和特点名词：元数据第六章地理空间数据模型简答：空间索引的类型和用途填空和判断：空间数据的基本特征和描述内容第七章地理空间数据结构计算：无拓扑矢量数据结构、拓扑数据结构、栅格数据Morton码、TIN数据结构第八章地理空间数据库填空简答：间数据库管理系统的管理模式1、空间数据的基本特征是、、2、矢量数据最基本的拓扑关系是关联和邻接，解释关联和邻接的含义3、在网络分析方面矢量数据比栅格数据（方便、不方便）4、在叠置分析方面矢量数据比栅格数据（方便、不方便）5、缓冲区分析用什么数据结构比较方便？6、投影变换时，矢量数据比栅格数据（简单、复杂）7、GIS中有几何数据、属性数据和拓扑数据，哪些适合用数据库表示？哪些适合用数据文件表示？第三部分地理空间数据的获取与处理第九章地理空间数据获取填空和判断：数据源的种类、数据采集的方法第十章空间数据的编辑填空简答：图形数据的编辑、图形数据的几何纠正第十一章空间数据的处理方法填空简答：空间数据的拓扑关系自动生成、空间数据的压缩编码方法、矢量数据和栅格数据的转换计算：栅格数据压缩编码方法第十二章地理空间数据的质量填空简答：GIS数据质量的内容、空间数据的不确定性数字测绘和GIS的数据采集有什么区别？1、用SuperMap对栅格数据矢量化时，什么情况下选用非地球坐标系？2、空间数据的不确定性包含了哪些方面？分别举例说明几何数据和属性数据的不确定性3、如何发现进入GIS中的数据错误4、判断点和多边形的关系有和两种方法A 垂线法B 面积法C 内插法D弧长法E转角法5、仿射变换和相似变换公式的差别，各需要几个已知点？6、X=A0+A1x-B1y Y=B0+B1x+A1y 是变换X=A0+A1x+A2y Y=B0+B1x+B2y 是变换A 拓扑B投影 C 仿射 D 相似7、如何求解以上二式中的A0、A1、A2、B0、B1、B2第四部分空间分析基本原理和方法第十五章空间分析方法填空简答：矢量和栅格数据的叠置分析、缓冲区分析1、举例说明几何图形到属性、属性到图形的双向查询2、空间关系查询包含哪些内容？3、解释：属性数据的离散特征数和集中特征数4、DEM分析有哪几种主要用途？5、空间对象的关系有、、、、五种6、点、线、面之间各有什么关系？如何判断点和线之间的关系？第五部分地理信息系统产品输出及可视化第十六章地理信息系统产品输出填空和判断：地理信息系统产品的输出系统的硬件、地理信息系统产品的类型第十七章空间信息可视化技术方法简答：可视化的技术方法、GIS制作专题地图的类型和方法1、举例说明如何将空间查询、统计和分析的结果可视化表示2、VR有哪几种主要类型和功能？3、简述电子地图和GIS的关系和差别第六部分地理信息系统工程设计与标准化第十八章地理信息系统工程设计简答：GIS工程的系统分析、系统设计、实施、运行和维护的内容第十九章地理信息系统的标准化1、GIS开发的四个阶段为、、、2、快速原型法和结构化生命周期法的主要区别是什么？3、GIS的发展瓶颈是什么？改进途径有哪些？4、在众多的GIS的应用领域中，列举出六个领域。
地理信息系统课件武汉大学
ＧＩＳ处理的数据大多来 自于现实世界，较之人造 对象更复杂，数据量更大； 数据采集的方式多样化；
图形功能特别是三维图形功能 强，属性库功能相对较弱；
GIS的属性库结构复杂，功 能强大；
强调对空间数据的分析， 图形属性交互使用频繁； ＣＡＤ中的拓扑关系较为简单；
一般采用几何坐标系 。
GIS采用地理坐标系 。
返回
第一章 绪论
§1-1 GIS概念
地理信息系统课件武汉大学2
1、信息系统( Information System ,IS ) 1）系统：
由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成，能完成特定功能的有机整体。 2）信息系统：
能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统。具有采集、管 理、分析和表达数据的能力。 3）类型：从适用于不同管理层次角度出发、信息系统分为下列不同类型。
2）理解 a GIS是一计算机系统，既然是系统，就要具有系统的基本功能，数据采集、管理、分析和表达，所 以每个GIS系统都是由若干具有一定功能的模块组成。 b GIS的处理对象是有关的地理分布数据，也就是空间数据，为了能对这些空间数据进行定位，定性 和定量的描述，决定了GIS要对空间数据按统一地理坐标进行编码，这是GIS与其他信息系统不同的 根本所在。
B、 为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。---美 国国家地理信息与分析中心
C、 是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之 相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
D、GIS是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统。--英国教育部
返回
GIS复习思考题
GIS复习思考题地理信息系统复习思考题第⼀章导论1、解释：信息、数据、地理信息、地理数据、地理信息系统2、地理信息有何特点？3、地理信息系统与CAD、数字制图、⼀般事务管理有何主要区别？4、地理信息系统有哪些类型？5、GIS的基本构成有哪些？各部分的主要作⽤？6、GIS的基本功能有哪些？并简要说明。
7、GIS主要应⽤在哪些⽅⾯？8、GIS的发展主要经历了哪4个阶段？各有何主要特点？第⼆章空间信息基础1、GIS中为什么要考虑地图投影？我国⼤⽐例尺采⽤什么投影⽅式？2、地理空间实体的三要素是什么？它们之间的关系是怎样的？3、空间数据的基本特征有哪些？地理信息的数字化描述⽅法有哪些？4、地图投影有哪些类型？5、解释：地图投影、拓扑、空间数据、元数据6、空间对象的描述要素有哪些？7、拓扑关系中有哪⼏种基本的拓扑关系？其基本含义是什么？在GIS中⽤拓扑有什么主要作⽤？8、什么是地理空间数据？有哪些类型，并简要说明。
9、地理信息系统的应⽤功能主要包括哪些⽅⾯，并简要说明。
10．地形图“都江堰”的编号是H48G024026，简要说明其编号的含义。
第三章空间数据结构1、空间实体可抽象为哪⼏种基本类型？它们在⽮量数据结构和栅格数据结构分别是如何表⽰的？2、叙述四种栅格数据存储的压缩编码⽅法。
3、试写出⽮量和栅格数据结构的模式，并列表⽐较其优缺点。
4、叙述由⽮量数据向栅格数据的转换的⽅法。
5、叙述由栅格数据向⽮量数据的转换的⽅法。
6、简述栅格到⽮量数据转换细化处理的两种基本⽅法。
7、解释：地理空间、栅格数据、⽮量数据、空间数据结构8、费尔曼链码的含义是什么？如何取值？9、游程编码的含义是什么？有哪2种⽅式？10、块码给栅格数据编码的⽅式是什么？11、四叉树编码的基本思想是什么？12、⽮量数据的获取⽅式有哪些？13、DIME编码什么？有何特点？14、⽮量数据结构有何优点？15、栅格数据结构有何优点？第四章空间数据库1、数据库系统包括哪⼏部分，各部分的主要作⽤是什么？2、数据库有何主要特点？3、数据库的系统结构有哪⼏个层次？4、数据库管理系统有什么主要功能？5、数据库管理系统程序由哪⼏部分组成？6、什么是数据库的数据模型？什么是传统的数据模型？7、传统的数据模型有何特点？8、解释：数据库、空间数据库、客体、对象、类、超类、⼦类、消息9、传统数据库系统的数据模型有哪些，各有什么优缺点？10、⾯向对象的数据模型有何优点？11、⾯向对象的数据模型的实现⽅法主要有哪些？12、地理信息系统数据库有什么主要特点？13、地理信息系统数据库有哪⼏种主要管理⽅法，各有何特点？14、什么是数据模型？数据库技术中采⽤的数据模型有哪些？15、地理信息系统空间数据库的组织⽅式主要采⽤哪些数据模型？第五章空间数据采集与处理1、空间数据采集⽅法有哪些？它们分别适合采集什么样的数据？2、说说在数字化中属性数据采集的原则和⽅法？3、为什么要对数字化地图进⾏编辑与处理后才能⼊GIS数据库？4、GIS数据精度可以从哪⼏个⽅⾯进⾏评价？并解释。
《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：地理信息系统概述教学目标：1. 理解地理信息系统的定义和基本概念。
2. 掌握地理信息系统的主要功能和应用领域。
3. 了解地理信息系统的发展历程和趋势。
教学内容：1. 地理信息系统的定义和基本概念。
2. 地理信息系统的主要功能：数据采集、数据管理、数据处理、空间分析和决策支持。
3. 地理信息系统的应用领域：城市规划、环境保护、资源管理、交通运输等。
4. 地理信息系统的发展历程和趋势。
教学活动：1. 引入讨论：什么是地理信息系统？2. 讲解：地理信息系统的定义和基本概念。
3. 案例分析：地理信息系统的应用领域。
4. 小组讨论：地理信息系统的发展历程和趋势。
作业与评估：1. 课后作业：编写一篇关于地理信息系统的定义和基本概念的短文。
2. 小组项目：选择一个应用领域，制作一个地理信息系统的案例分析报告。
第二章：地理信息系统的组成与工作原理教学目标：1. 理解地理信息系统的基本组成和各部分的作用。
2. 掌握地理信息系统的工作原理和数据流程。
3. 了解地理信息系统的主要数据类型和数据来源。
教学内容：1. 地理信息系统的基本组成：硬件、软件、数据和用户。
2. 地理信息系统的工作原理：数据采集、数据管理、数据处理、空间分析和决策支持。
3. 地理信息系统的主要数据类型：空间数据、属性数据和元数据。
4. 地理信息系统的主要数据来源：卫星遥感、地面测量、统计数据等。
教学活动：1. 讲解：地理信息系统的基本组成和各部分的作用。
2. 案例分析：地理信息系统的工作原理和数据流程。
3. 小组讨论：地理信息系统的主要数据类型和数据来源。
作业与评估：1. 课后作业：绘制地理信息系统的基本组成和数据流程图。
2. 小组项目：选择一个数据来源，制作一个地理信息系统数据的采集和处理报告。
第三章：地理信息系统的数据管理教学目标：1. 理解地理信息系统数据管理的重要性。
2. 掌握地理信息系统数据管理的常用方法和技巧。
GIS教学大纲2012
绵阳师范学院资源环境工程学院《地理信息系统》教学大纲课程编号: 121111102课程名称：地理信息系统英文名称：Geography Informat System课程类型: 专业必修课总学时：64 讲课学时： 44 实验学时：20学分： 4适用对象: 地理科学、资源环境科学本科先修课程：地图学、测量学、计算机应用基础、数字制图一、课程性质、目的和任务《地理信息系统》课程是地理科学与资源环境科学本科专业的核心课程。
课程总学时为64，由理论教学和实验教学两部分组成。
理论教学主要内容包括GIS的基本概念和学科特征、数据采集方法、空间数据组织和管理、空间分析技术与空间建模、数据输出、GIS开发、GIS工程组织、GIS 应用现状和发展趋势等。
实验教学贯穿GIS数据处理流程的各个环节，加强学生对GIS的理解以及基本操作技能的训练。
通过本课程的学习，要求学生理解并掌握GIS相关概念、基本知识和基本理论；掌握GIS数据处理流程的技术方法和技巧；初步具备用GIS解决实际问题的能力和一定的科研能力。
为后续与GIS相关课程学习奠定良好的基础，同时熟练操作和使用2到3种流行GIS软件。
二、教学基本要求本课程根据专业教学计划，围绕基本知识、基本理论、基本方法和实践应用能力（“三基一用”），制定教学内容。
理论教学内容强调新思维、新突破。
实践教学要明确实践应用能力（地理数据采集、数据编辑、数据管理、分析和输出五项基本能力）地位和作用，结合地方实际开展能力培训。
本课程采用多媒体教学、网络教学等多种现代教学手段提高教学质量，以理论考试和实验测试、课堂质疑和小论文、读书报告等形式为主要测试手段，以教、研、讨等互动形式为主要课堂组织形式，强调培养学生的理解能力、动手能力与创新能力，提高学生的综合素质。
本课程拟在3年内实现双语（中英文）教学模式（英文原版教材），以强化学生的语言表达能力和专业词汇积累，为以后的学术交流和文献阅读打下坚实的基础。
地理信息系统导论学习笔记（17）—最小耗费路径分析和网络分析
地理信息系统导论学习笔记（17）—最小耗费路径分析和网络分析互助、共享、学习一共十八章（第一章绪论、第二章坐标系统、第三章矢量数据模型、第四章栅格数据模型、第五章GIS数据获取、第六章几何变换、第七章空间数据准确度和质量、第八章属性数据管理、第九章数据显示与地图编制、第十章数据探查、第十一章矢量数据分析、第十二章栅格数据分析、第十三章地形制图与分析、第十四章视域和流域、第十五章空间插值、第十六章地理编码和动态分段、第十七章最小耗费路径分析和网络分析、第十八章GIS模型与建模。
）本章概览最小耗费路径分析最小耗费路径分析的应用网络网络拼接网络分析本章介绍最小耗费路径分析和网络分析，两者都涉及运动和线性要素。
最小耗费路径分析是基于栅格的，且关注面较窄。
用耗费栅格定义通过每个像元所需的耗费，最小耗费路径分析能找到像元间的最小累积耗费路径。
最小耗费路径分析是很有用的，如经常作为一种分析工具，用于确定建设耗费最低（最理想）和环境影响最小的新建道路或管线。
网络分析要求矢量格式并已建立拓扑关系的网格。
地理信息系统导论学习笔记（3）最常见的网络分析可能是最短路径分析。
了解路径距离分析最小耗费路径分析介绍内容为：源栅格、耗费栅格、耗费距离量测、生成最小累积耗费路径、最小耗费路径分析的选项。
最小耗费路径分析所需要素包括：源栅格、耗费栅格、耗费距离量测和生成最小累积耗费路径的算法。
源栅格，源栅格定义了源像元。
源栅格中仅源像元有像元值，所有其他的像元都不赋值。
耗费栅格，耗费栅格定义了穿过每个像元的耗费或阻抗。
耗费栅格包含3个特征：1、每个像元的耗费通常是不同耗费的总和。
2、耗费可以是实际耗费也可以是相对耗费。
相对耗费可以分级，如分为1-5级，5为最高耗费等级。
3、耗费因素的权重由每个因素的相对重要性而定。
要组成一个耗费栅格，我们由编制和估算一个耗费变量表开始。
然后对每个耗费变量分别生成一个栅格，乘以每个耗费因素的权重，再用局部拟合运算将耗费栅格相加，其局部加和即是穿过每个像元所需的总耗费。
地理信息系统期末复习题
第一章绪论一、专业术语：1.数据是指对某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数值、字符、图像、图形、声音、视频等。
在计算机中数据按符号进行存储和处理。
2.信息狭义信息论的定义：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。
广义信息论的定义：指主体（人、生物、机器）及客体（环境、其他人、生物或机器）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，是表征事物性质、特征和状态的一种普遍形式。
3.地理信息系统：是计算机硬件、软件、地理数据和人的有机组合，用来有效地获取、存储、更新、处理、分析和显示所有及地理（空间）有关的各类信息二、基础部分1.地理特征和现象的数据描述包括空间位置，属性特征及时域特征三部分。
2.的基本功能：1、数据采集、编辑和处理2、数据存储和数据库管理3、空间信息的处理和变换4、空间信息的浏览和查询5、信息显示和输出6、空间分析和空间模拟7、二次开发功能3.的基本组成部分：计算机硬件系统、软件系统、网络、空间数据、应用模型管理及应用人员。
4.介绍几款常用的工具型平台：介绍几款常用的工具型平台: (、 )美国环境系统研究所公司 .产品。
提供了用于地理数据的自动输入、处理、分析和显示的强大功能 , 。
.桌面型,由于其数据结构，空间分析功能相对较弱。
但由于造价低，在国内市场占有率较高。
3D 。
创建及管理空间数据的主要的工程平台。
通过使用强大的;工具使工作流程化，提高工作效率。
：科学院超图公司。
：武汉测绘大学研究中心。
：中国地质大学（武汉）信息工程学院三、拓展部分1.谈谈你对地理信息系统的理解：1地理信息系统是传统科学及现代技术相结合而产生的边缘学科，因此它明显的体现出多学科交叉的特征，这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基础理论体系；2地理信息系统通常是指计算机化的信息系统，需要得到计算机硬件和软件系统的支持。
地理信息系统中，信息的流动及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真；3.处理的对象为地理空间信息。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
WebGIS的网络模式
GIS(地理信息系统)建设首先是网络建设，网 络在整个GIS项目中处于至关重要的地位。 GIS应用与常规事务处理有很大不同，突出 表现在巨大的数据量、复杂的处理方式、 空间的分布性，以及对安全容错机制的要 求上 ，网络设计必须满足：
WebGIS的网络模式
网络性能高，传输速率快 GIS处理对象以图形图像为主，数据量大，非常规 类型。当用户较多时，网络传输繁重，容易造成 网络阻塞，因而要求有足够带宽和灵活的传送技 术。 Client/Server、Intranet结构 分布式数据处理GIS系统是一个有机组合的群体， 通过网络将地理上分散、具有自治功能的多个计 算机系统互联，实现信息交换、资源共享和协同 工作。支持空间分布性、联机事务处理、多用户 并发操作，是GIS网络基本特征。
属性
C o m G IS 控 件 （ A c tiv e X 服 务 器 ）
方法
集成开发环境 （ A c tiv e X 容 器 ） 与 其 他 COM 组 件
事件
数字地球
数字地球这一科学畅想是由美国副总统戈尔 提出的。他于1998年1月3日在美国加利福 尼亚科学中心发表了《数字地球：认识21 世纪的星球的方式》的讲演。他认为，应 构建一个数字地球，为信息高速公路提供 一种重要的信息“货源”。 数字地球并非一个孤立的科技项目或技术目 标，而是一项整体性的、导向性的战略思 想。
使分布式的多数据源的数据管理和合成更 易于实现。 平台独立性。 操作时，与服务器类型和操 作系统无关，与GIS软件无关。 大规模降低系统成本和减少重复劳动。客 户端不需要配备昂贵的专业GIS软件 ，数据 得到共享。 操作简单。
组件式GIS （ComGIS）
GIS技术的发展，在软件模式上经历了功能模块、 包式软件、核心式软件，从而发展到ComGIS和 WebGIS的过程。 组件式软件是新一代GIS的重要基础, ComGIS是面 向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应 用。 COM是组件式对象模型(Component Object Model) 的英文缩写，是OLE(Object Linking & Embedding)和ActiveX共同的基础。COM不是一 种面向对象的语言，而是一种二进制标准。COM 所建立的是一个软件模块与另一个软件模块之间 的链接，当这种链接建立之后，模块之间就可以 通过称之为“接口”的机制来进行通信 。
地球空间信息科学
地球空间信息科学是地球科学的—个前沿领域，以 ３Ｓ技术为代表，包括通讯技术、计算机技术的 新兴学科，是地球信息科学的重要组成部分，是 数字地球的基础。 地球空间信息科学不仅包含现代测绘科学的所有内 容，而且不局限于测绘学科，体现了多学科的渗 透与综合，特别强调计算机技术的应用。地球空 间信息科学不局限于数据的采集，而是强调对地 球空间数据和信息采集，处理，量测，分析，管 理，存储，显示和发布的信息流全过程。
第九章 GIS新技术与数 字地球简介
4代GIS技术
随着计算机硬件性能的提高以及面向对 象、网络和数据挖掘等主流IT技术的 发展，在科技部有关部门的倡导下， 目前国内学术界又提出了第4代GIS技 术的概念。
4代GIS技术
第4代GIS技术主要有如下特点: 1、支持“数字地球”或“数字城市”概念的实现， 从二维向多维发展，从静态数据处理向动态发展， 具有时序数据处理能力。 2、基于网络的分布式数据管理及计算、Web-GIS 和B/S体系结构，用户可以实现远程空间数据调用、 检索、查询、分析，具有联机事务管理(OLTP)和 联机分析(OLAP)管理能力。 3、面向空间实体及其相互关系的数据组织和融合， 具有矢量和遥感影像数据互动等多源数据的装载 与融合能力，多尺度比例尺数据无缝融合、互动。
4代GIS技术
4、具有统一的海量数据存储、查询和分析处理能力、 基于空间数据的数据挖掘和强大的模型支持能力。 5、具有与其他计算机信息系统的整体集成能力。例 如与MIS、ERP、OA等各种企业信息化系统的无 缝集成；微型、嵌入式GIS与各种掌上终端设备 集成，如PDA、手机、GPS接收设备等。 6、具有虚拟现实表达及自适应可视化能力，针对不 同的用户出现不同的用户界面及地图和虚拟现实 效果。
数字地球基础理论
地球系统的信息理论 地球系统的系统理论 地球系统的非线性与复杂性特征
数字地球的技术体系
基础设施 国家信息基础设施（NII） 国家空间信息基础设施（NSDI） 对地观测系统（EOS） 全球观测信息网络（GOIN） METADATA 标准与规范、法规 系统安全
地球空间信息科学研究内容
地球信息机理
① 地理信息的结构、性质、分类与表达； ② 地球圈层间信息传输机制、物理过程及其 增益与衰减以及信息流的形成机理； ③ 地球信息的空间认知及其不确定性与可预 见性； ④ 地球信息模拟物质流、能量流和人流相互 作用关系的时空转换特征； ⑤ 地球信息获取与处理的应用基础理论等。
地球空间信息科学
作为一门新兴的交叉学科，人们对其的认识又有多 重含义，并出现了许多相类似但又不相同的科学 名词，如地球信息科学(Geo-Information Science) 、 地球信息机理(Geo-Informatics)、图像测量学 (Iconicmetry)、图像信息(Iconic-Informatics)、地理 信息科学(Geographic Information Science)、地球 信息科学(Geo-Information Science)等。 这些新的科学名词的出现，都与现代信息技术，如 遥感、数字通讯网络、地理信息系统等的发展密 切相关。
数字地球的应用
数字地球与数字城市 数字地球与数字江河 数字地球与数字农业
数字地球与数字交通
数字地球与现代战争
数字城市
地球空间信息科学
空间定位技术、航空和航天遥感、地理信息 系统和互联网等现代信息技术的发展及其 相互间的渗透，逐渐形成了以地球空间信 息系统为核心的集成化技术系统。经过本 世纪末二三十年的飞速发展，这些现代空 间信息技术的综合发展及其应用的日益深 入和广泛，促成了“地球空间信息科学 Geomatics”的产生。
地球空间信息科学
法国大地测量与摄影测量学者Bernard Dubussion于1975年首先将地球 信息技术(法文名为Geomatique)用于科学文献。 定义为：研究空间信 息的结构与性质、信息的获取、分类与合格化以及存贮、处理、描绘、 传播和确保其优化使用的基础设施科学技术 。 王之卓教授从学科发展的高度提出使用图像信息学(Iconic Informatics) 来概括目前所有与测绘有关的一些学科，如摄影测量、地图制图、遥 感技术等，并认为地球信息机理(Geo-Informatics)所概括内容比图像信 息学更广 。 加拿大的拉瓦尔(Laval)大学、卡尔加里(Calgary)大学将其与测绘有关 的系名改为地球信息技术工程学系；同时加拿大矿产资源能源部的测 绘局也于1994年6月改名为加拿大地球信息技术工程署(Geomatics Canada)。荷兰国际航测与地学院(ITC)于1989年成立了地球信息专业， 包括航天航空数据获取与摄影测量、数字遥感、地图制图和数据库与 计算机图形技术等部分。
ComGIS特点
高效无缝的系统集成 无须专门GIS开发语言 大众化的GIS 成本低 传统GIS软件与用户或者二次 开发者之间的交互，一般 通过菜单或工具条按钮、 命令以及二次开发语言进 行。ComGIS与用户和客 户程序之间则主要通过属 性、方法和事件交互。
G IS 应 用 集 成 系 统 专业模型 C o m G IS 控 件 其他控件 V isu a l B a sic 等 可 视 集 成 开 发 环 境
网络GIS（WebGIS）
万维网(World Wide Web简记为WWW，也 称Web)实现于1990年的Next计算机上。 1992年CERN(欧洲粒子研究中心)公开发表了 万维网，至1994年万维网己成为访问因特 网资源的最好手段。我国在1994年春开始 在Internet上建立万维网服务器。浏览万维 网资源的著名浏览器有美国网景(Netscape) 公司的Navigation和微软公司的Explorer。
WebGIS的网络模式
数据的同步传输 多媒体数据同步传输GIS处理越来越多地涉及声音、动 画、影视等多媒体数据，因此需要实现时间敏感数据 的同步传输。 安全机制 图形修改、拓扑关系建立等空间操作的复杂性，长型事 务处理都要求独占主机和网络资源，网络必须对此提 供足够的支持，而且一旦操作失败，应具备容错和恢 复等安全机制。 多平台多协议多设备 必须同时支持UNIX、NT、Windows等操作系统及 Web/Browser应用；设备选择涉及扫描仪、绘图仪、 数字化仪、磁盘阵列、集线器、交换机、路由器、远 程访问服务器等各个方面；
WebGIS的网络模式
四个GIS网络建设的模式： 小型快速共享局域网 中型交换式局域网 大型ATM企业园区网 大型千兆以太企业广 域网
万维网浏览器 客户层
Internet
中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ层
Web服务器
应用程序 服务器层
空间数据
属性数据
超文本文件
WebGIS特点
更广泛的访问范围。方便了GIS的数据管理，
数字地球的技术体系
数字地球的主要关键技术： 高分辨率卫星遥感数据的快速获取技术 空间高精度实时定位技术 海量数据的快速处理与存储技术 高速计算机信息网络技术 超媒体与分布式空间信息系统技术 地理信息的分布式计算 地球数据的无级比例尺信息综合技术 空间数据仓库 空间数据仓库模型与数据挖掘理论研究 多种数据的融合技术 数字地球的仿真与虚拟现实技术
数字地球的基础框架
数字地球的基础理论
数字地球的技术体系