地理信息系统ppt第一章
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格式化：原始数据转换为矢量数据或栅格数据或其相互转换 数据转换：坐标转换：平面坐标变换、投影变换 不同格式数据间的相互转换 数据概括：制图综合—比例尺变化时的图形变化
数据存储、组织和管理 显示与输出 专题图、地图 空间查询与分析 空间分析是GIS的核心功能（空间查询检索、 定式化空间分析功能、其他空间模型分析）
地理信息系统
Geographic Information Systems
山西农业大学资源环境学院
主讲人:朱文博 E-MAIL:tyzhuwenbo@163.com
GIS=Geographic information systems
通用的计算机技术+独特的GIS理论体系 新兴的、应用广泛的、具有强大生命力、 发展快速、与多学科结合在一起的一门信 息科学 不同学者对GIS的认识 地学科学＋信息科学 Gentleman+intelligence+smile
课程要求
掌握GIS的基础知识,培养地理空间思维能力 熟悉概念框架、理解GIS组成、基本功能 掌握GIS的数据处理流程 采集、编辑、组织、管理、分析、输出 熟悉GIS空间分析基本技术和方法 具备用GIS解决本专业相关问题的能力 了解GIS的学科动态和发展趋势 通过该门课程的学习，使学生掌握地理信息系 统的基本原理、基本方法与常用GIS软件的操 作 ，为GIS的开发应用打下理论基础。
CGIS 世界上第一个运行的地理信息系统 CYMAP 哈佛大学软件包（地理信息系统软件系 统思想）
80年代 GIS普及和推广阶段：GIS技术 一体化(ARCINFO等得到应用和推广) 90年代 飞跃阶段：GIS成为完整学科 （数字地球概念的提出）
1.3.2 研究领域和应用
1.2.1 基本概念
地理信息系统（Geographic Information System或Geo－Information system）
计算机硬软件环境下，对地理空间数据进行采集、存储、 显示、管理和分析的技术系统。（从技术系统和功能的 角度） 学科：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； 技术系统：以地理空间数据（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。
基本概念
地理空间数据
表示地理现象和事物的数据
地理空间信息
对地理空间数据的解释
1.2.2 空间数据的基本特征
空间数据的基本特征
空间位置特征（空间数据）地理位置数据（定
位）和空间关系数据（拓扑关系）。
属性特征（属性数据）地物的自然或人文属性
的定性和定量的指标。
时态特征（时间尺度）数据采集或地理现象发
3S技术
GIS 3S技术的核心 对地理数据进行分析和处
理
从中提取地球资源环境各种信息的技术
RS( remote sensing)采集、接收遥感数据，
卫星实时高精度确定地面目标精确位置的技术 数字地球———数字中国——数字山西——数 字农大
GPS(global positioning systems)利用
数据与信息的区别和联系
数据是客观对象的表示，信息则是数据内涵的 意义，是数据的内容和解释。 数据是信息的载体，信息是潜在于数据中的意 义。
1.1.3 信息系统
信息系统的特征
从数据中提取和发掘有用信息,具有分析功能和 分析模型。
信息系统四大要素
数据及信息、硬件、软件和人员
1.2 GIS的基本概念和本质特征
课程目的
GIS是目前信息系统的重要研究内容和应 用领域 具备地理信息的基础知识, 熟悉GIS的基 本理论和实际应用 今后发展的目标和方向 熟练掌握GIS软件的操作和使用
教学内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
地理信息系统概述 空间数据组织与计算机表达 地理空间数据管理 地理空间数据处理 空间分析 GIS新技术发展 总结全课程
数字地球
海量数据组成的，能立体表 达虚拟的地球。
继信息高速公路之后又一全 球性的科技发展战略目标，是 国家主要的信息基础设施，是 信息社会的主要组成部分。
地理信息系统（GIS）、遥感 （RS）、全球定位系统（GPS ）、网络、通讯、仿真与虚拟 现实技术等现代科技的高度综 合和升华。
第一章 地理信息系统概述
1.1数据、信息和信息系统
1.1.1 系统
信息系统(IS)
采集数据，输出信息，有一定功能的系统。
地理信息系统（GIS)
地理（与地理有关的数据）+信息（事物的消 息或知识）+ 系统（特定功能的体系）
1.1.2 基本概念
数据：人类在认识世界的过程中，定性或定量
描述认识目标的直接记录或原始资料。 信息：一切有用的消息或知识，是表征事物特 征的一种普遍的形式。
教材说明
教材: 《地理信息系统》刘南 刘仁义 《地理信息系统实习教程》宋小冬 软件: MAPGIS ARCVIEW 参考书 《地理信息系统概论》黄杏元
《地理信息系统导论》陈述彭 鲁学军 周成虎 《地理信息系统教程》汤国安
主要网站
http://www.gischina.com/ http://www.gisky.com/ http://www.gisempire.com/ http://www.digitalearth.net.cn/ http://www.digitalearth.gov/ http://www.othermap.com/ http://www.honox.com/
生的时刻或时段，对地理信息进行动态表现。
地理空间数据=空间数据+非空间数据（属 性数据+时态数据）
空间数据区别于计算机数据的本质特征
空间位置特征、空间数据与属性数据的一一对应关系
地理空间数据
＝空间特征数据+属性数据+两种数据的 关联关系
1.2.3 GIS与其他信息系统的主要区别
地理空间数据和信息的特殊复杂性 可视化功能 图形图像的可视化
1.4.3 GIS的组成
硬件系统 地理数据 软件系统
输入设备
存储设备
数据输入
数据存储 地 理 数 据 库
系统操作
系统支持
计算机系统软件
GIS软件
输出设备
信息输入
地理分析
应用分析程序
用户
计算机硬件系统
GPS
全站仪
解析和数字 摄影测量仪器
磁带机
光盘机
活动硬盘 硬盘阵列
专用设备
存储设备
绘图仪
全数字摄影 测量工作站
1.4 GIS的功能及组成
1.4.1 GIS的主要任务
某个地方有什么(查询，获取属性) 符合某些条件的实体在哪里(以属性查地 物） 变化趋势（动态特征，总结变化趋势） 空间结构特征（分析数据，得出规律） 模拟（智能分析和决策）
1.4.2基本功能
数据的采集和输入 扫描仪，光盘，手扶跟踪数字化仪 数据处理 检验与编辑、格式化、转换、概括
本章目标
掌握地理信息系统最基本的、最重要的概念
掌握空间信息和空间数据基本特征
熟悉GIS核心内容和功能及组成 了解GIS产生、发展、应用领域。
本章内容
1.数据、信息和信息系统 2.地理信息系统的基本概念和本质特 征 3.地理信息系统的应用和发展 4.GIS功能及组成 5.本章小结
1.5 本章小结
主要内容
信息和信息系统 地理信息系统的定义 地理空间数据的特征 GIS的发展和应用 GIS的主要功能和组成
二维到三维 静态到动态的方向发展
区域性和层次性
区域性：按图幅和区域组织 层次性：不同比例尺的层次—制图概括 不同要素的专题图层—多重图层的叠置和分析 功能（P12）
Βιβλιοθήκη Baidu
海量数据特征 空间分析功能 最核心最重要的功能和概念。
1.3 地理信息系统的应用和发展
1.3.1 产生和发展
60年代
遥感与遥感 图象处理系统
输入设备
处理设备
输出设备
打印机 终端
数字化仪 扫描仪
键盘、鼠标
常规设备
服务器
工作站
计算机软件系统
用户界面 GIS应用软件
GIS软件 基础软件 GIS
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）
系统软件
操作系统
（系统调用、设备运行、网络等）
主要GIS软件类别
测绘与地图制图 资源调查与管理 城乡规划 灾害监测 环境保护 国防 宏观决策支持
城市土地利用信息系统
电信资源管理信息系统
铁路地理信息系统
公安警用地理信息系统
属性查询 查询
专题图
作战指挥
地图切换
医疗机构信息查询
1.3.3 地理信息科学
北美、欧洲：Geographic Information System 加拿大：Geomatigue 中国：Resource and Environmental Information System 十个重点研究领域
数据存储、组织和管理 显示与输出 专题图、地图 空间查询与分析 空间分析是GIS的核心功能（空间查询检索、 定式化空间分析功能、其他空间模型分析）
地理信息系统
Geographic Information Systems
山西农业大学资源环境学院
主讲人:朱文博 E-MAIL:tyzhuwenbo@163.com
GIS=Geographic information systems
通用的计算机技术+独特的GIS理论体系 新兴的、应用广泛的、具有强大生命力、 发展快速、与多学科结合在一起的一门信 息科学 不同学者对GIS的认识 地学科学＋信息科学 Gentleman+intelligence+smile
课程要求
掌握GIS的基础知识,培养地理空间思维能力 熟悉概念框架、理解GIS组成、基本功能 掌握GIS的数据处理流程 采集、编辑、组织、管理、分析、输出 熟悉GIS空间分析基本技术和方法 具备用GIS解决本专业相关问题的能力 了解GIS的学科动态和发展趋势 通过该门课程的学习，使学生掌握地理信息系 统的基本原理、基本方法与常用GIS软件的操 作 ，为GIS的开发应用打下理论基础。
CGIS 世界上第一个运行的地理信息系统 CYMAP 哈佛大学软件包（地理信息系统软件系 统思想）
80年代 GIS普及和推广阶段：GIS技术 一体化(ARCINFO等得到应用和推广) 90年代 飞跃阶段：GIS成为完整学科 （数字地球概念的提出）
1.3.2 研究领域和应用
1.2.1 基本概念
地理信息系统（Geographic Information System或Geo－Information system）
计算机硬软件环境下，对地理空间数据进行采集、存储、 显示、管理和分析的技术系统。（从技术系统和功能的 角度） 学科：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； 技术系统：以地理空间数据（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。
基本概念
地理空间数据
表示地理现象和事物的数据
地理空间信息
对地理空间数据的解释
1.2.2 空间数据的基本特征
空间数据的基本特征
空间位置特征（空间数据）地理位置数据（定
位）和空间关系数据（拓扑关系）。
属性特征（属性数据）地物的自然或人文属性
的定性和定量的指标。
时态特征（时间尺度）数据采集或地理现象发
3S技术
GIS 3S技术的核心 对地理数据进行分析和处
理
从中提取地球资源环境各种信息的技术
RS( remote sensing)采集、接收遥感数据，
卫星实时高精度确定地面目标精确位置的技术 数字地球———数字中国——数字山西——数 字农大
GPS(global positioning systems)利用
数据与信息的区别和联系
数据是客观对象的表示，信息则是数据内涵的 意义，是数据的内容和解释。 数据是信息的载体，信息是潜在于数据中的意 义。
1.1.3 信息系统
信息系统的特征
从数据中提取和发掘有用信息,具有分析功能和 分析模型。
信息系统四大要素
数据及信息、硬件、软件和人员
1.2 GIS的基本概念和本质特征
课程目的
GIS是目前信息系统的重要研究内容和应 用领域 具备地理信息的基础知识, 熟悉GIS的基 本理论和实际应用 今后发展的目标和方向 熟练掌握GIS软件的操作和使用
教学内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章
地理信息系统概述 空间数据组织与计算机表达 地理空间数据管理 地理空间数据处理 空间分析 GIS新技术发展 总结全课程
数字地球
海量数据组成的，能立体表 达虚拟的地球。
继信息高速公路之后又一全 球性的科技发展战略目标，是 国家主要的信息基础设施，是 信息社会的主要组成部分。
地理信息系统（GIS）、遥感 （RS）、全球定位系统（GPS ）、网络、通讯、仿真与虚拟 现实技术等现代科技的高度综 合和升华。
第一章 地理信息系统概述
1.1数据、信息和信息系统
1.1.1 系统
信息系统(IS)
采集数据，输出信息，有一定功能的系统。
地理信息系统（GIS)
地理（与地理有关的数据）+信息（事物的消 息或知识）+ 系统（特定功能的体系）
1.1.2 基本概念
数据：人类在认识世界的过程中，定性或定量
描述认识目标的直接记录或原始资料。 信息：一切有用的消息或知识，是表征事物特 征的一种普遍的形式。
教材说明
教材: 《地理信息系统》刘南 刘仁义 《地理信息系统实习教程》宋小冬 软件: MAPGIS ARCVIEW 参考书 《地理信息系统概论》黄杏元
《地理信息系统导论》陈述彭 鲁学军 周成虎 《地理信息系统教程》汤国安
主要网站
http://www.gischina.com/ http://www.gisky.com/ http://www.gisempire.com/ http://www.digitalearth.net.cn/ http://www.digitalearth.gov/ http://www.othermap.com/ http://www.honox.com/
生的时刻或时段，对地理信息进行动态表现。
地理空间数据=空间数据+非空间数据（属 性数据+时态数据）
空间数据区别于计算机数据的本质特征
空间位置特征、空间数据与属性数据的一一对应关系
地理空间数据
＝空间特征数据+属性数据+两种数据的 关联关系
1.2.3 GIS与其他信息系统的主要区别
地理空间数据和信息的特殊复杂性 可视化功能 图形图像的可视化
1.4.3 GIS的组成
硬件系统 地理数据 软件系统
输入设备
存储设备
数据输入
数据存储 地 理 数 据 库
系统操作
系统支持
计算机系统软件
GIS软件
输出设备
信息输入
地理分析
应用分析程序
用户
计算机硬件系统
GPS
全站仪
解析和数字 摄影测量仪器
磁带机
光盘机
活动硬盘 硬盘阵列
专用设备
存储设备
绘图仪
全数字摄影 测量工作站
1.4 GIS的功能及组成
1.4.1 GIS的主要任务
某个地方有什么(查询，获取属性) 符合某些条件的实体在哪里(以属性查地 物） 变化趋势（动态特征，总结变化趋势） 空间结构特征（分析数据，得出规律） 模拟（智能分析和决策）
1.4.2基本功能
数据的采集和输入 扫描仪，光盘，手扶跟踪数字化仪 数据处理 检验与编辑、格式化、转换、概括
本章目标
掌握地理信息系统最基本的、最重要的概念
掌握空间信息和空间数据基本特征
熟悉GIS核心内容和功能及组成 了解GIS产生、发展、应用领域。
本章内容
1.数据、信息和信息系统 2.地理信息系统的基本概念和本质特 征 3.地理信息系统的应用和发展 4.GIS功能及组成 5.本章小结
1.5 本章小结
主要内容
信息和信息系统 地理信息系统的定义 地理空间数据的特征 GIS的发展和应用 GIS的主要功能和组成
二维到三维 静态到动态的方向发展
区域性和层次性
区域性：按图幅和区域组织 层次性：不同比例尺的层次—制图概括 不同要素的专题图层—多重图层的叠置和分析 功能（P12）
Βιβλιοθήκη Baidu
海量数据特征 空间分析功能 最核心最重要的功能和概念。
1.3 地理信息系统的应用和发展
1.3.1 产生和发展
60年代
遥感与遥感 图象处理系统
输入设备
处理设备
输出设备
打印机 终端
数字化仪 扫描仪
键盘、鼠标
常规设备
服务器
工作站
计算机软件系统
用户界面 GIS应用软件
GIS软件 基础软件 GIS
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）
系统软件
操作系统
（系统调用、设备运行、网络等）
主要GIS软件类别
测绘与地图制图 资源调查与管理 城乡规划 灾害监测 环境保护 国防 宏观决策支持
城市土地利用信息系统
电信资源管理信息系统
铁路地理信息系统
公安警用地理信息系统
属性查询 查询
专题图
作战指挥
地图切换
医疗机构信息查询
1.3.3 地理信息科学
北美、欧洲：Geographic Information System 加拿大：Geomatigue 中国：Resource and Environmental Information System 十个重点研究领域