《地理信息系统》第一章-绪论

地理信息系统

第一章

绪论中国石油大学资源与信息学院李芳玉2007年11月自我介绍李芳玉办公室：新综合楼724E-mail:fangyuli@电话：89731507课程考核课时总数：32学时，其中授课24学时，上机6学时（ArcView3.2），考试2学时总成绩＝平时成绩（考勤＋作业＋上机实习）×30％＋考试×70％参考书吴信才。地理信息系统原理与方法。北京：电子工业出版社，2002胡鹏，黄杏元，华一新。地理信息系统教程。武汉：武汉大学出版社，2002第一章绪论1.1基本概念1.2GIS与其他相关学科间的关系1.3地理信息系统的组成1.4地理信息系统的功能1.5地理信息系统的应用1.6地理信息系统的发展1.1基本概念

GeographicInformationSystem地理信息系统

(GIS)地理信息信息系统地理信息系统GIS是什么？1.1基本概念1.1.1信息与数据1.1.2地理信息与地学信息1.1.3信息系统与地理信息系统一、信息（information)1、概念

用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等内容、数量和特征。2、特点客观性、适用性、传输性和共享性1.1.1信息与数据1.1.1信息与数据二、数据1、未加工的原始资料2、数字、文字、符号、语言、图形、影像都是数据1.1.1信息与数据三、关系

数据是信息的表达，数据是信息的载体

信息是数据内涵的意义，是数据的内容和解释一、地理信息1、定义：与所研究对象的空间地理分布有关的信息。1.1.2地理信息与地学信息1.1.2地理信息与地学信息一、地理信息2、特征1）空间特征－地理信息与空间位置有关。边界由一系列的空间坐标点确定。1.1.2地理信息与地学信息一、地理信息2、特征2）属性特征1.1.2地理信息与地学信息一、地理信息2、特征3）多维特征指在同一位置上可有多种专题的信息结构。V＝f（x，y，z）1.1.2地理信息与地学信息一、地理信息2、特征4）时序特征－地理信息随时间动态变化。天池建设前后对比1992年昌平卫星影像1.1.2地理信息与地学信息二、地学信息1、与人类居住的地球有关的信息。2、无限性、多样性和灵活性三、区别地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等；地学信息所表示的信息范围更广泛，不仅来自地表，还包括地下、大气层甚至宇宙空间。1.1.2地理信息与地学信息一、信息系统1、系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成，能完成特定功能的有机整体。2、信息系统：能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统。3、类型：经营信息系统、企业管理信息系统、金融信息系统、交通运输信息系统、空间信息系统等。1.1.3信息系统与地理信息系统信息系统非空间信息系统空间信息系统管理信息系统非地理信息系统GISCAD/CAM专题GIS综合GIS地籍IS城市管线IS。。。。。城市规划与管理IS区域资源与环境IS。。。。。。信息系统分类1.1.3信息系统与地理信息系统空间数据和属性数据的综合体GIS1.1.3信息系统与地理信息系统二、GIS与一般管理信息系统1.1.3信息系统与地理信息系统1、联系：基于数据库的问答系统2、区别：GIS对空间数据和属性数据共同管理一般的关系信息系统往往只有属性数据的管理二、GIS与一般管理信息系统面向数据处理过程的定义：由地理数据的输入、存储、查询、分析与输出等子系统组成。面向专题应用的定义：土地利用信息系统、矿产资源管理、城市交通管理信息系统。工具箱定义：包括各种复杂的处理空间数据的计算机程序和各种算法。数据库定义：许多特殊的空间分析方法与数据管理系统的结合。1.1.3信息系统与地理信息系统三、地理信息系统定义地图观点：地图数据处理和显示系统数据库观点：一个完整的数据库管理系统是任何一个成功的GIS不可缺少的部分分析工具观点：空间分析和模型分析功能1.1.3信息系统与地理信息系统三、地理信息系统定义

由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境检测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府各部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。1.1.3信息系统与地理信息系统三、地理信息系统定义第一章绪论1.1基本概念1.2GIS与其他相关学科间的关系1.3地理信息系统的组成1.4地理信息系统的功能1.5地理信息系统的应用1.6地理信息系统的发展1.2GIS与其他相关学科之间的关系1.2.1GIS与地图学1.2.2GIS与一般事务数据库1.2.3GIS与计算机地图制图1.2.4GIS与计算机辅助设计（CAD）1.2.1GIS与地图学一、联系GIS以地图学为基础，最终产品之一是地图；都是地理学的信息载体，同样具有存储分析和显示的功能；二、区别地图学强调图形信息传输；GIS强调空间数据处理与分析；1.2.2GIS与一般事务数据库一、联系GIS离不开数据库；二、区别一般事务数据库只处理属性数据，不能处理空间数据；GIS将属性数据和空间数据进行统一的存储和管理；1.2.3GIS与计算机地图制图一、联系计算机地图制图促进了GIS的产生；GIS是现代地图制图的主要手段；二、区别计算机地图制图强调图形表示；GIS既注重实体的空间分布又强调图形显示，并能进行深层次的空间分析；1.2.4GIS与计算机辅助设计（CAD）一、联系都有空间坐标；都能描述图形数据的拓扑关系，也能处理非图形属性数据；二、区别CAD处理的多为规则几何图形及其组合，一般采用的是几何坐标；GIS处理多为自然目标，图形处理难度大，多采用大地坐标，数据量大；CADGIS第一章绪论1.1基本概念1.2GIS与其他相关学科间的关系1.3地理信息系统的组成1.4地理信息系统的功能1.5地理信息系统的应用1.6地理信息系统的发展1.3地理信息系统组成物质基础计算机程序系统应用基础GIS服务对象1.3地理信息系统组成一、系统硬件1.3地理信息系统组成二、系统软件GIS硬件操作系统GIS数据库GIS专业软件ArcInfo，MapInfo，GeoMedia，MapGIS，SuperMap等Oracle、Sybase、Informix、SQLServer等1.3地理信息系统组成三、地理空间数据空间数据和属性数据"杜13",4557419.30,21403801.60,"杜16",4557966.80,21404520.10,"杜17",4559488.10,21403257.10,…层厚含水泥质解释深度电阻率时差孔隙度有效渗透率号度孔隙度饱和度含量结论

SDEP--EDEPHRTACPORPORRSWSHPERM11576.0--1579.83.817.92321.7621.1218.4854.608.00319.98油层1586.2--1587.81.65.77305.5817.696.4798.2030.066.07差油层…1.3地理信息系统组成四、应用人员和应用模型应用人员：系统开发人员和最终用户应用模型：构建专门的应用模型解决专门的应用问题，是GIS与相关专业连接的纽带。第一章绪论1.1基本概念1.2GIS与其他相关学科间的关系1.3地理信息系统的组成1.4地理信息系统的功能1.5地理信息系统的应用1.6地理信息系统的发展1.4地理信息系统功能1.4地理信息系统功能一、数据采集与编辑二、数据存储与管理数据模型栅格模型矢量模型混合模型空间数据和属性数据一体化存储和管理X,YX,YX,YX,Y1.4地理信息系统功能三、数据查询

1、查找一个指定的要素的属性1.4地理信息系统功能1.4地理信息系统功能三、数据查询2、基于条件查找要素

面积>5198.3平方公里的盆地有哪些？四、数据分析1、叠加分析1.4地理信息系统功能位于吐鲁番盆地中的油井有哪些？2、缓冲区分析点缓冲区线缓冲区面缓冲区四、数据分析1.4地理信息系统功能2、缓冲区分析四、数据分析1.4地理信息系统功能

道路扩建，哪些居民需要搬迁？3、地形分析某一地区数字高程模型坡度图坡向图地貌晕渲图四、数据分析1.4地理信息系统功能4、网络分析四、数据分析1.4地理信息系统功能

从北京西站到积水潭怎样坐车距离最近？1.4地理信息系统功能五、显示与输出第一章绪论1.1基本概念1.2GIS与其他相关学科间的关系1.3地理信息系统的组成1.4地理信息系统的功能1.5地理信息系统的应用1.6地理信息系统的发展1.5地理信息系统的应用主要应用领域资源清查城乡规划灾害监测土地调查环境管理城市管网作战指挥宏观决策1.5地理信息系统的应用一、资源清查森林和矿产资源的管理野生动植物的保护土地资源潜力评价土地利用规划水资源时空分布特征研究例子石油资源管理信息系统预测油气资源的空间分布确定勘探开发方案1.5地理信息系统的应用二、城乡规划资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等。例子城市规划管理信息系统道路交通规划公共设施配置1.5地理信息系统的应用三、灾害监测地震灾害森林火灾洪水地质灾害例子：防洪减灾信息系统选择最佳泄洪区确定最佳撤退转移路线1.5地理信息系统的应用四、土地调查土地的调查、登记、统计、评价和使用。五、环境管理环境质量的统计、评价、预测和规划六、城市管网城市管网的设计管理和规划建设七、作战指挥GPS、GIS、RS集成八、宏观决策例：三峡宏观决策第一章绪论1.1基本概念1.2GIS与其他相关学科间的关系1.3地理信息系统的组成1.4地理信息系统的功能1.5地理信息系统的应用1.6地理信息系统的发展1.6地理信息系统的发展GIS发展简史国际我国1.6地理信息系统的发展RogerTomlinson—TheFatherofGIS

加拿大测量学家于1963年首先提出GIS的概念并建立了第一个GIS。一、国际发展状况1.6地理信息系统的发展1.6地理信息系统的发展一、国际发展状况软件名称公司名称所在国家创建时间ARC/INFOESRIUSA1969MAPINFOMAPINFOUSA1986MGEIntergraph