地球地理信息系统

地理信息系统概论目录地理信息的基本概念GIS基本概念GIS的组成地理信息的功能简介地理信息系统的发展概况Gis的发展趋势地理信息的基本概念地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理意义。地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。地理信息的特征：（1）空间特征（2）属性特征（3）时序特征GIS基本概念地理信息系统(GIS)是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。在严格的意义上,这是一个具有集中、存储、操作、和显示地理参考信息的计算机系统。例如，根据在数据库中的位置对数据进行识别。实习者通常也认为整个GIS系统包括操作人员以及输入系统的数据。地理信息系统（GIS）技术能够应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划。例如，一个地理信息系统(GIS)能使应急计划者在自然灾害的情况下较易地计算出应急反应时间，或利用GIS系统来发现那些需要保护不受污染的湿地。GIS的组成人员：是GIS中最重要的组成部分。开发人员必须定义GIS中被执行的各种任务，开发处理程序。熟练的操作人员通常可以克服GIS软件功能的不足，但是相反的情况就不成立。最好的软件也无法弥补操作人员对GIS的一无所知所带来的负作用。数据:精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果。人员数据GIS的组成硬件的性能影响到软件对数据的处理速度，使用是否方便及可能的输出方式。不仅包含GIS软件，还包括各种数据库，绘图、统计、影像处理及其它程序。GIS要求明确定义，一致的方法来生成正确的可验证的结果。硬件软件过程GIS的组成GIS应用人员应用模型空间数据系统硬件系统软件地理信息的功能简介一、基本功能（1）数据采集与编辑（2）数据存储与管理（3）数据处理与变换（4）空间分析与统计（5）产品制作与演示（6）二次开发和编程Gis数据采集流程图地理信息的功能简介二、应用功能（1）资源管理（2）区域规划（3）国土检测（4）辅助决策地理信息系统的发展概况基础理论地理信息系统是传统科学与现代技术结合而诞生的边缘科学，因此它明显地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。这些学科包括地理学、地图学、测量学、数学、计算机科学以及一切与获取、处理和分析空间数据有关的学科。地理信息的发展概况史前15,000年前，在拉斯考克（Lascaux）附近的洞穴墙壁上，法国的CroMagnon猎人画下了他们所捕猎动物的图案。与这些动物图画相关的是一些描述迁移路线和轨迹线条和符号。这些早期记录符合了现代地理资讯系统的二元素结构：一个图形文件对应一个属性数据库。地理信息的发展概况18世纪18世纪地形图绘制的现代勘测技术得以实现，同时还出现了专题绘图的早期版本，例如：科学方面或人口普查资料。约翰·斯诺在1854年，用点来代表个例，描绘了伦敦的霍乱疫情，这可能是最早使用地理方法的位置。他对霍乱分布的研究指向了疾病的来源----一个位于霍乱疫情爆发中心区域百老汇街的一个被污染的公共水泵。约翰·斯诺将泵断开，最终终止了疫情爆发地理信息的发展概况20世纪初期20世纪初期将图片分成层的“照片石印术”得以发展。它允许地图被分成各图层，例如一个层表示植被和另一层表示水。这技术特别用于印刷轮廓-绘制，这是一个劳力集中的任务，但他们有一个单独的图层意味着他们可以不被其他图层上的工作混淆。这项工作最初是玻璃板上绘制，后来，塑料薄膜被引入，具有更轻，使用较少的存储空间，柔韧等等的优势。当所有的图层完成，再由一个巨型处理摄像机结合成一个图像。彩色印刷引进后，层的概念也被用于创建每种颜色单独的印版。尽管后来层的使用成为当代地理信息系统的主要典型特征之一，刚才所描述的摄影过程本身并不被认为是一个地理信息系统-因为这个地图只有图像而没有附加的属性数据库。地理信息的发展概况60年代早期60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图”的应用。1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研发。罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统（CGIS），用于存储，分析和利用加拿大土地统计局（CLI，使用的1:50,000比例尺，利用关于土壤、农业、休闲，野生动物、水禽、林业和土地利用的地理信息，以确定加拿大农村的土地能力。）收集的数据，并增设了等级分类因素来进行分析。地理信息的发展概况CGIS一直持续到20世纪70年代才完成，但耗时太长，因此在其发展初期，不能与如Intergraph这样的销售各种商业地图应用软件的供应商竞争。CGIS一直使用到20世纪90年代，并在加拿大建立了一个庞大的数字化的土地资源数据库。它被开发为基于大型机的系统以支持一个在联邦和省的资源规划和管理。其能力是大陆范围内的复杂数据分析。CGIS未被应用于商业。微型计算机硬件的发展使得象ESRI和CARIS那样的供应商成功地兼并了大多数的CGIS特征，并结合了对空间和属性信息的分离的第一种世代方法与对组织的属性数据的第二种世代方法入数据库结构。20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末，在各种系统中迅速增长使得其在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念，这要求数据的格式和传输标准化。Gis的发展趋势1GIS与Internet/Intranet的结合与应用Internet改变了我们的世界。当前，Internet/Intranet正以惊人的速度膨胀和发展，Internet己不仅仅是一种单纯的技术手段，它己演变成为一种经济方式----网络经济。现代人们的生活当中己离不开Internet。大量的应用正由传统的C/S方式(客户机/服务器)向B/S方式(浏览器/服务器)转移，GIS技术也是如此。GIS技术和Internet技术的融合，形成一种新的技术，我们称之为WebGISGis的发展趋势

2基于数据库技术的海量空间数据管理

GIS技术的瓶颈之一就是如何解决海量空间数据管理问题。对于一个城市级的GIS系统，其数据量极其巨大，一般达到GB的数据量级。和传统的基于文件的管理方式相比，利用面向对象的大型数据库技术能够有效地解决这一问题。Gis的发展趋势3高分辨率遥感影象、GIS、GPS的结合现在，高分辨率的遥感影象己逐渐应用到商业领域当中，最高精度可以达到一米左右。高分辨率遥感影象意味着人们在数据采集和数据更新上的一场革命。在传统的地图数据采集过程中，人们是采用手工作业方式，这要耗费大量的人力和物力。而且数据更新的日期很长。但是，利用卫星拍摄的高分辨率的遥感影象，人们可以迅速得到几个月前甚至几天前的最新更新数据，成本要降低十几倍，数据更加真实准确。高分辨率的遥感影象在商业领域有很多应用，如国土资源统计，灾害评估，自然环境监测、城建规划等各个领域。Gis的发展趋势4三维仿真与虚拟现实三维GIS是许多应用领域的基本要求。三维和二维相比，能够帮助人们更加准确真实地认识我们的客观世界。以前的三维显示只能应用在大型的主机和图形工作站上，在极少数的部门如地震预测、石油勘探、航空视景模拟器中得到应用，成本很高。随着计算机技术的发展，硬件成本不断降低，一台普通的PC机就可以很轻松地进行真三维显示和分析。以前的GIS大多提供了一些较为简单的三维显示和操作功能，但这与真三维表示和分析还有很大差距.现在三维GIS可以支持真三维的矢量和栅格数据模型及以此为基础的三维空间数据库，解决了三维空间操作和分析问题。Gis的发展趋势5无线通讯与GIS的结合无线通讯改变了人们的生活和工作方式。随着无线通讯技术的发展，特别是Web技术的应用，使无线通信技术与GIS技术以及lnte