地理信息系统第1章

地理信息系统辽宁工程技术大学GIS教研室GeographicalInformationsystemGIS前言一、课程安排二、参考教材三、考察方式一、课程安排第七至八章：GIS的设计与评价、GIS的产品输出设计第一章导论

:GIS概念,GIS的基本组成,GIS的功能与应用，GIS的发展透视第二至六章：GIS数据结构、数据处理、空间数据库、空间分析原理和方法及应用模型什么是GIS、GIS能做什么GIS如何实现GIS如何设计评价与输出二、参考教材

[1]

地理信息系统原理，马明栋等，教育科学出版

社

[2]地理信息系统原理、方法和应用，邬伦等，科

学出版社

[3]地理信息系统基础，龚健雅.，科学出版社

[4]地理信息系统基础,边馥苓,测绘出版社主要网站http:///http:///http:///http:///http:///http:///http:///

三、考核方式总成绩（100分）=平时点名（5分）+课堂作业（10分）+平时表现（5分）+期末考试（80分）第一章绪论第一节GIS的基本概念一、数据与信息二、地理信息与地理信息系统一、数据与信息1、数据通过数字化或记录下来可以被鉴别的数字、文字、符号、声音、图象等符号。2、信息用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据客观性、适应性、传输性、共享性3、两者关系数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。只有数据对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才有意义，成为信息。二、地理信息和地理信息系统1、地理信息地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、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；地域性、多维结构、时序特征GIS空间数据和属性数据的联合体

2、地理信息系统

用户界面系统和数据库管理产品生成产品输出空间数据处理空间数据分析数据输入数据库建立2、地理信息系统的概念A、地理信息系统是一种存储、分析和显示空间与非空间数据的信息技术—美国学者PARKERB、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

C、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D、GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示以便解决复杂的规划和管理问题。---美国联邦数字地图协调委员会（1）GIS首先是一种计算机系统（2）GIS具有独特的操作对象（3）GIS具有技术优势混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段、地理过程的演化模拟和空间决策支持功能（4）庞大的相关学科体系3、对地理信息系统的理解4、地理信息系统的分类体系信息系统：非空间、空间

非空间：管理信息系统空间：CAD/CAM系统、地理信息系统地理信息系统的分类：

按研究范围：全球、区域、国家

按数据类型：矢量、栅格、混合

按研究内容：专题、综合

第二节GIS构成用户软件硬件数据（系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础）硬件（各种设备-物质基础）软件（计算机程序系统）一、GIS组成应用模型

（为某一实际应用建立的数学或逻辑模型）应用人员（GIS服务的对象，分为一般用户和高级用户）二、硬件组成1、单机模式的硬件组成（单用户模式）主要由高档计算机（高档微机、工作站或小型机）、数据输入设备、数据输出设备和数据存储设备组成。目前运行GIS的主机，包括大型、中型、小型机，工作站/服务器和微型计算机。其中各种类型的工作站/服务器成为GIS的主流。单机模式的硬件组成计算机数字化仪扫描仪手写笔光笔输入设备绘图仪打印机刻录机磁盘阵列磁带机活动硬盘输出设备存储设备

2、网络模式的GIS硬件组成（多用户模式）网络模式的GIS主要在单机模式的基础上增加网络设备，如服务器、客户机、路由器、交换机、集线器、传输介质等。网络模式的GIS硬件组成（多用户模式）三、GIS软件组成

1.操作系统软件2.基础支撑软件：数据库系统软件、系统库软件

数据库软件（如Oracal、Sybase、SQLServer等）；系统库软件（如VB、

JAVA、

C++）3.GIS功能软件：GIS软件平台、

GIS应用软件

GIS软件平台（如Arc/Info、MapInfo等）；

GIS应用软件（如吉林省水利信息系统）GIS工具软件功能GIS软件平台的功能主要由以下几个部分组成数据存储与管理数据输入与转换数据分析与处理图形与属性编辑数据输出与表示用户接口第三节GIS的功能简介一、GIS基本功能数据采集与编辑；数据存储与管理；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。数据采集与编辑；数据存储与管理；数据处理与变换数据变换：投影变换、几何纠正、比例尺缩放、误差改正和处理数据重构：数据拼接、数据裁剪、数据压缩、结构转换数据抽取：类型选择、窗口提取、布尔提取、空间内插专业性分析空间分析和统计；路径分析空间分析和统计；动态分段空间分析和统计；断面分析空间分析和统计；生成数字地面模型空间分析和统计；地图整饰产品制作与显示；黄河水保解析系统&淤堤坝管理系统二次开发与编程；城市土地利用信息系统二、应用功能资源管理；区域规划；国土监测；辅助决策电信资源管理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一、地理信息系统的产生现代科学方法

系统论、信息论、控制论现代高新技术计算机技术、空间技术和自动化技术现代科学方法和现代高新技术的形成与应用为GIS的产生提供了先决条件，也预示信息时代的到来。

第四节GIS的发展概况二地理信息系统发展的四个阶段60年代起源于北美：加拿大国家土地调查局为了处理大量的土地调查资料，于60年代开始建立地理信息系统（CGIS）；同一时期的美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立通用的制图软件包，竭力发展空间分析模型和软件。70年代是GIS发展的巩固阶段：美国、加拿大、英国、西德、瑞典和日本等国对地理信息系统的研究均投入了大量的人力、物力、财力，研究不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。80年代为地理信息系统的大发展阶段：计算机的迅速发展和普及，地理信息系统也逐步走向成熟，全世界范围内推向应用阶段。

90年代至今为地理信息系统的应用普及时代：由于计算机和网络的普及地理信息系统已成为许多机构必备的工作系统。从美国的“国家信息基础设施行动计划（NII）”建设到数字地球的提出，由“数字地球”细化到“数字中国”、“数字省区”、“数字城市”、“数字小区”直到“企业信息化”、“电子商务”、“数字通讯”、“虚拟现实”等众多的信息化领域的工作已全面铺开。

三GIS在我国的发展

准备阶段：1978年到1980年，进行舆论准备，正式提出倡议，开始组建队伍、组织个别实验研究。起步阶段：1981年到1985年，理论探索和区域性实验研究。并在此基础上制定国家地理信息系统规范。

初步发展阶段：1986年到90年代。地理信息系统的研究被列入我国“七五”攻关课题，并且作为一个全国性的研究领域，已逐步和国民经济建设相结合，并取得了重要进展和实际应用效益。快速发展阶段：

90年代末到现在。理论日趋成熟，应用日益广泛，三维GIS、WEBGIS走向应用，GIS市场开始形成。四GIS的基础理论测绘学：大