地理信息系统概论优秀课件

Marble, 1990：计算机 化的空间模型、数据库 结构、空间分析的理论 和方法研究。
“盲人摸象式的” GIS定义
从学科的角度，GIS是在地理学、地图学、测量学和计 算机科学等学科基础上发展起来的一门新学科，具有独 立的学科体系。
从技术和应用的角度，GIS是解决空间问题的工具、方 法和技术。
地理信息系统概论
第一周
地理信息系统概述
• GIS定义 • GIS的组成 • GIS的功能 • GIS与相关学科 • GIS与相关系统区别和联系 • GIS入门基本内容
数据和信息(Data & Information)
数据: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。
原始事实
如：员工姓名，
数据可以有数值、图形、声音、视觉数据等
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。
以一定规则组织在一起的事实的集合。
信息和数据的关系
信息=数据+说明 数据是信息的载体。
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 的信息。
GIS
GIS软件功能块
空间数据输入 与转换
空间查询 与分析
空间数据库 管理系统
制图 与输出
图形与属性 数据编辑
GIS
数据库
存储与 检索
观察的的现象、 文件与地图 数据获取 原始数据
数据预处理 结构化数据 查询与分析 交互展示
展示与 交互
软 件 的 功 能
制图
GIS
GIS数据
• GIS的操作对象为空间 数据
管理信息系统(Management Information System, MIS):需要包含组织中的事务处理系统，并提供了 内部综合形式的数据，以及外部组织的一般范围和 大范围的数据。
决策支持系统(Decision Support System, DSS)是 一组处理数据和进行推测的分析程序，用以支持管 理者制定决策。
• 空间数据特征：几何、 属性、时间数据；
• 空间数据组织：矢量结 构、栅格结构；
• 空间数据管理：
几何数据：文件
属性数据：关系数据库
GIS组成中的“人”
政策/机构管理
咨询
信息管理 用户
GIS
数据整理
GIS功能：基本功能
位置（Locations） 条件（Conditions） 趋势（Trends） 模式（Patterns） 模型（Models）
人工智能和专家系统 专家系统(Expert System, ES) 能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统。
地理空间信息
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。
其最主要的特征：
所有的信息都具有地理位置参照 人类社会中70-80%的信息具有空间特性。
收集、输入、储存、查询、编辑、分析、显示、输出
使用地球表面的显性位置来连接各个领域的多源 数据
旨在为与资源和环境有关的科学决策提供有效支 持
GIS
的 组 成
GIS的组成
用户
GIS
空间 数据
系 系统 统 硬软 件件
GIS硬件配置：单机模式
• 由基本外设、 处理设备、输 入/出设备构成
• 适用于小型GIS 建设
输出
Leabharlann Baidu
Internet
• 用户分布地域广 泛，不适合专线 连接
• 公共通讯连接
• 资源共享方便
• 局部范围为局域 网，通过若干通 道与广域网连接
用户
用户
GIS软件配置
用户界面
GIS应用软件
GIS基本功能软件
标准软件
（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）
GIS软件 基础软件 系统软件
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， 这些地理特征至少有空间位置参考信息和非位置 信息两个组成部分。
从功能上，GIS具有空间数据的获取、存储、显示、编 辑、处理、分析、输出和应用等功能。
从系统学的角度，GIS有其完备的结构和功能，是一个 完整的系统。
对GIS的总体理解
Geographic Information
System Science Study Service
从一般用户角度看GIS
用于空间数据分析处理的一组软件工具 涵盖整个空间数据处理过程
Burrough, 1986：一套 功能强大的工具，用于 收集、储存、查询、转 换、显示和分析来自现 实世界的空间数据。
Cowen, 1988：在解 决某一问题的环境中 集成空间参考数据的 决策支持系统。
什么是地理信息系统?
Dueker, 1989：由软硬 件、数据、人员、及机 构编制组成的，用来收 集、储存、分析和发布 关于地球信息的系统。
• 数据传输与资 源共享不方便
GIS硬件配置：局域网模式
输出
用户组1 ……
Intranet
用户组n
• 部门或单位内 部GIS建设
• 专线连接
• 资源共享较方 便
GIS中央 数据库与网管
输入
GIS硬件配置：广域网模式
输入
GIS中央 数据库 （服务器）
局域网 用户组
主干 网
图象 多媒体 处理系统 系统
一个基于计算机的信息系统包括计算 机硬件、软件、数据和用户四大要素。
信息系统分类
分析模型
决策支持系统
专家系统
附加事实 规则
外部信息
内部信息
管理信息系统
事务处理系统
信息系统分类
事务处理系统(Transaction Process System, TPS) 主要用以支持操作层人员的日常活动。它主要负责 处理日常事务。
GIS能够回答的问题
位置问题。即“在某个特定位置有什么”的问题。位置可以用多种方式描 述，如名称，邮编，地理参照物等。
条件问题。即“在哪里”的问题。这个问题与上述相反，并且需要依靠空 间分析来回答。这个问题要求找到满足某个条件的地点。（比如要找到一 块无林地，要求是面积为2000平方米，距离公路100米以内，土壤可以支撑 建筑物）。