GIS地理信息系统概述

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统组成及其作用。
公园选址辅助决策
• 郊游公园选址项目 • • • • 完成项目需要做哪些工作? •
• 如何进行选址? • 考虑哪些因素?
交通 资料收集 占地大小 选址 风景
• 水 • 提交报告 • 山 • 文字报告 • 植被覆盖 • 图件报告 • 人文环境 • 历史
公园选址辅助决策
•郊游公园具体位置的选择需要满足一定的要求:
3、系统、信息系统和地理信息系统
系统:有相互联系、相互依存又相互协调的事物构成 的统一体 信息系统:是现代管理与决策工作的重要手段,即具 有采集、管理、分析和表达数据能力的系统
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一、GIS相关概念
3、系统、信息系统和地理信息系统
用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达 地 理空间数据的计算机信息系统。(陈述彭,2000) 是以采集、贮存、管理、分析和描述整个或部 分地球表面与 空间 和 地理 分布有关的 数据 的 空
计算机辅助制图;地图综合;地图输出;栅格-矢量
转换; 自动拓扑;图形和属性分离;图幅拼接;数据管理系 统; 1971年,投入使用的“加拿大地理信息系统”(CGIS),
被认为是世界上最早大量投入使用的较完善的地理信息系统。
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五、GIS发展简史
(三)巩固阶段 (20世纪70-80年代) • 计算机技术飞速发展;图形图像卡;美国森林资源信息系统; • USGS;GIRAS;GITAN;IBIS;ELAS (四)突破阶段 (20世纪80-90年代) 图形工作站;PC;栅格数据处理;实体识别;影像增强; 专家分析系统;DBMS;多种形式地图输出;国际合作加强; • 进入多学科领域;分析、预报、决策功能加强 (五)社会化阶段 (20世纪90年代至今) 平台成熟【国外(ESRI;InterGraph;MapInfo),国内(SuperMap; MapGIS;GeoStar)】 地理信息产业(交通、水利、气象、银行、保险、电力……,春笋发 芽,气势磅礴发展)
地理学 测绘学 计算机科学
信息科学
地理信 息系统
管理科学
资源科学
环境科学
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空间科学
二、GIS组成
•人
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Βιβλιοθήκη Baidu
二、GIS组成
• 硬件系统
由主机、外设和网络组成,用于存储、处理、传输和显示 空间数据。
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数字化仪
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扫描仪
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绘图仪
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GPS
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GPS
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二、GIS组成
• 软件系统
由系统管理软件、数据库软件和基础 GIS软件组成,用于执 行 GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出 等操作。
地理数据:(Geographic Data)是各种地理特征和现象之间关
系的符号化表示。包括空间位置特征、属性特征及时态特征三 个基本特征部分。空间位置数据描述地理实体所在的空间绝对 位置以及实体间存在的空间关系的相对位置。空间位置可由定 义的坐标参照系统描述。空间关系可由拓扑关系,如邻接、关 联、连通、包含、重叠等来描述。 地理信息:除了具有信息的一般特性外,还具有以下独特特性: 空间分布性、数据量大、多维结构和时序特征。空间分布性是 指地理信息具有空间定位的特点。 【X、Y、Z】
DBMS
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三、GIS功能
数据处理和变换
处理:
• • • • • 弧段、多边形外接矩形 点、线、面捕捉和判断 弧段求交 点、弧段、多边形位置 拓扑关系建立
变换:
• 空间坐标变换:平移变换、比例变换、反射变换、 旋转变换、几何纠正、投影变换 • 结构转换:栅格转矢量、矢量转栅格 48
三、GIS功能
空间统计分析:
主成分分析(PCA) 层次分析(Hierachy) 聚类分析(Cluster) 判别分析(Distinguish)
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三、GIS功能
产品制作与显示

空间信息可视化 地图 图像
统计图表
数字数据 三维可视化 虚拟现实(Virtual Reality: VR)

专题信息、专题地图

电子地图
VB, Delphi, VB, VC++, VC++, C++ VB, VC++, Delphi, Builder, Delphi, PB PB PB, C#, Java
四、常用GIS软件
• 软件系统
公司名称 桌面产品 ArcView, ArcEditor, ArcGIS MapInfo Professional
•地理信息系统是解决空间问 题的有效的辅助决策支持工 具。目前,地理信息系统还 不能完全代替最终决策者。
• 整个过程中我们都用到了什么东西?
• 数据采集工具
• 数据(信息) • 数据分析工具
• 打印机
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一、GIS相关概念
可以把数据比作原材料,而信息是对原材料处理的结果。 1、数据和信息 如同一个木匠,在一些工具的帮助下,可以把木材做成 数据:对客观事物的符号表示。数据是指某一目标定性、定量 有用的家具。同样,计算机专业人员应用计算机的硬件 和软件把原始数据转换成信息。这种转换过程可用下图 描述的原始资料,包括数字、文字、符号、图形、图像以及 说明。
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三、GIS功能
• 基本功能
数据采集与编辑 数据存储与管理 * * * *
• 应用功能
资源管理 区域规划
数据处理和变换
空间分析和统计 产品制作与显示 二次开发和编程
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国土监测
辅助决策
定位服务
……
三、GIS功能
采集:
数据采集与编辑
文本数据 地图 野外测量数据 航空像片
北京超图
GeoMedia Professional
SuperMap Deskpro, Editor, Survey GeoStar MapGIS
GeoMedia WebMap
SuperMap IS GeoSurf MapGISIMS
武汉吉奥 武汉中地
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五、GIS发展简史
(一)萌芽阶段 (20世纪60年代之前) 计算机图形学;图形显示器;滚筒式绘图仪 (二)开拓阶段 (20世纪60-70年代)
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三、GIS功能
邻域分析:
缓冲区分析(Buffer)
泰森多边形(Thissen Polygon) Voronoi图,Delauny三角网
空间网络分析:
网络图 路径分析 定位与配置分析
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三、GIS功能
地形分析:
数字高程模型(Digital Elevation Model: DEM) 数字地形模型(Digital Terrain Model: DTM) 不规则三角网(Triangulated Irregular Network: TIN) 数字地形: 坡度 坡向 地表辐照度
GIS相关概念
GIS组成
地理信息 系统概述
GIS功能
常用GIS软件
GIS发展简史
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了解GIS
•地理信息系统是集地球科学、信息科学与计算机 技术为一体的高新技术,目前已广泛应用于资源管 理、环境监测、灾害评估、城市与区域规划等众多
领域,成为社会可持续发展的有效的辅助决策支持
工具。
•以一个郊游公园选址项目为例,了解地理信息系
目前常用GIS软件系统:
组件产品 ArcObject, MapObject, ArcEngine MapInfo MapBasic, MapInfo MapX GeoMedia Object SuperMap Object, SuperForm GeoMap MapGIS 网络GIS 数据库
ESRI
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二、GIS组成
• 空间数据
由数据库实体和数据库管理系统组成,用于空间数据 的存储、管理、查询、检索和更新等。
时间数据:时间分辨率 空间数据:空间分辨率 比例尺 误差 不确定性 专题属性数据
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二、GIS组成
• 用户界面
由菜单式、命令式或表格式的图形用户界面所组成, 是用以实现人机对话的工具。
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•特性: •1)地域性:地理信息属于空间信息,位置的识别与数 据相联系。 •2)多维结构:在二维空间编码基础上,实现多专题的 第三维信息结构的组合,为地理系统多层次的分析和信 息的传输与筛选提供方便。 •3)时序特征:时空的动态变化引起地理信息的属性数 据或空间数据的变化。
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一、GIS相关概念
ArcIMS MapInfo MapXtrem e
ArcSDE
MapInfo
MapInfo Spatialware GeoMedia Oracle GDO Server SuperMap SDX+ GeoSurf 2D for Oracle Spatial Data Engine
Intergrap h
(重点)
遥感数据
交互式终端 GIS软件
空间数据库
编辑:
矢量数据编辑 (Vector Data)
栅格数据编辑 (Raster / Grid / Image Data)
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三、GIS功能
数据存储与管理
DBMS:Data Base Management System (数据库管理系统) 空间数据存储形式: 点:Point, Node 线:Arc, Line, Polyline 面:Area, Polygon, Region 空间关系:拓扑
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学习本课程有什么用?
•你是否需要寻找一份能将地球、空间和高科技之间 的兴趣结合在一起的21世纪职业?如果是的话,请 登入美国劳工部网站,了解关于地理空间行业的信 息。 •从2008年5月起,地理空间技术被美国劳工部列为 三大新兴产业之一,与其并列的是纳米技术和生物 技术。
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内 容
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三、GIS功能
二次开发和编程
组件式产品 MapObject ArcObject MapX GeoMedia Object Intergrap h ActiveX OCX 空间数据 服务器 SuperMap Object GeoMap
所属公司
组件技术 动态连接库 空间数据引擎
ESRI
OLE OCX ArcSDE
它们能转换成的数据等形式。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:用文字、数字、符号、语言、图形、图象等载体,表示
事件、事物、现象等内容、数量或特征,从而向人们(或系
统)提供关于现实世界新的事实和知识,作为生产、建设、 经营、管理、分析和决策的依据。
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一、GIS相关概念
2、地理数据和地理信息
ESRI
ActiveX OCX/DLL ArcSDE
MapInfo
ActiveX OCX MapInfo Spatial VC++, VB, Delphi, Lotus, PB
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北京超图
ActiveX OCX SuperMap SDX+
武汉吉奥
OLE API 扩展 OpenGIS
开发语言
VC++, VB, C++ VC++, VB, Builder, PB, Delphi, Delphi, Java Access
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一、背景:生活的地球
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不同视角地球
一、背景:生活的地球
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不同视角地球
一、背景:生活的地球
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不同视角地球
一、背景:生活的地球
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不同视角地球
一、背景:生活的地球
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不同视角地球
一、背景:生活的地球
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地理信息系统
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三维GIS—都市圈
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全景GIS
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Googleearth
空间数据量算:
长度; 面积; 分布中心
空间分析和统计
空间数据查询:
基于属性查询; 基于空间查询; 联合查询
空间查询方法:
基于SQL查询; 基于空间SQL查询; 基于可视化图形查询 49
三、GIS功能
叠置分析(叠加分析/Overlay):
A∪B
A∩B
A-B
B-A
B∈A
基于栅格的叠加分析 基于矢量的叠加分析
间信息系统。(龚健雅,2001)
陈述彭院士
既是一门描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的新兴交 叉科学,又是一个以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方 法,适时提供多种空间地理信息和动态地理信息,为地理研究和地 理决策服务的计算机技术系统。 (邬伦,2002) 32
地理信息系统(Geographical Information Systems - GIS)与其它学科关系
• 1)依山傍水,地形有一定起伏,必须靠近 天然的小河流;
• 2)交通方便,但周围环境较安静,公园距 公路的距离最远不得超过1.25km,最近不得小 于0.25km;


3)空气新鲜,有一定的植被覆盖率;
4)等等其它条件;
公园选址辅助决策
公园选址辅助决策
•总结:
数据获取 数据管理 数据处理和分析 方案制作、输出
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六. GIS技术进展 6.1空间数据库管理
关系型数据库+空间数据引擎
SDE,SDX
多尺度海量栅格数据组织与管理
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