第一章绪论ppt课件.ppt

地理信息系统,11土地资源管理1、22014.2.26-2014.5.2,1、GIS是一门典型的交叉性学科需要掌握相关学科的知识2、GIS是一门实践性很强的学科要重视技能训练，重点掌握ArcGIS等GIS基础软件的操作和使用3、GIS是一门不断发展的学科要经常查找相关的文献资料，掌握GIS学科的发展趋势，努力更新自己的知识，不断提高自己的能力。,课程特点,掌握GIS的基本概念、了解GIS的组成和基本功能 掌握空间数据结构掌握空间数据的获取、处理、分析、可视化和专题图的制作熟悉GIS空间分析基本技术和方法，具有用GIS解决本专业相关问题的能力。掌握一种以上软件平台的基本操作了解GIS的发展与趋势,课程的目的和重点,ArcGISSupermapMapInfo,课程教学相关软件,ArcGIS地理信息系统导论，清华大学出版社，（美）张康聪地理信息系统教程，工业出版社，普赖斯，ArcGIS 9.3 Desktop地理信息系统应用教程，清华大学出版社，吴静ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程，科学出版社，汤国安地理信息系统规划与实施，测绘出版社，汤姆林森地理信息系统基础 ，科学出版社 ，龚健雅编地理信息系统：原理、方法和应用，科学出版社，乌伦编,参考书目,教学内容,第一章 绪论第二章 坐标系统第三章 地理关系矢量数据模型第四章 基于对象的矢量数据模型第五章 栅格数据模型第六章 数据输入第七章 几何变换第八章 空间数据编辑第九章 属性数据的输入与管理,第十章 数据显示与地图编制第十一章 数据探查第十二章 矢量数据分析第十三章 栅格数据分析第十四章 地形制图与分析第十五章 视域分析和流域分析第十六章 空间插值第十七章 地理编码和动态分段第十八章路径分析和网络分析第十九章 GIS模型与建模,1.1地理信息系统的概念,应用实例-公园选址辅助决策,如何为公园选择合理的位置,交通环境,现实世界,地形信息,水系信息,道路信息,植被信息,获取,空间数据库,空间分析,条件,方案,地理信息与地学信息,地理信息：指与研究对象的空间地理分布有关的信息,它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。 地理信息具有地域性、多维结构、时序特征。地学信息：指与人类居住的地球有关的信息都是地学信息，具有无限性、多样性、灵活性等特点。两者区别在于信息源的范围不同。,地理信息系统定义,Geographic Information System由于研究和应用领域的不同，人们对地理信息系统的定义仍然存在分歧，一般可分为三种观点1、地图学观2、数据库观3、空间分析观,1、地图学观来自于制图学派，强调GIS是一个地图处理和显示系统。在系统中，每个数据集被看成是一张地图，或者是一个图层（layer），或者一个专题（Theme），或者一个覆盖（Coverage），利用GIS相关功能对数据集进行操作和运算，就可以得到新的地图。,2、数据库观来自于计算机学派，强调数据库理论和技术方法对GIS设计、操作的重要性。,3、空间分析观来自于地理学派，强调空间分析和模拟的重要性。实际上，GIS空间分析功能是它与CAD、MIS系统的主要区别之一，也是GIS理论和技术方法发展的动力。,定义,GIS是由计算机硬、软件，地理数据和用户组成，通过对地理数据的采集，输入、存储、检索、操作和分析，生成并输出为各种地理数据，从而为工程设计、土地利用、资源管理、城市管理、环境监测、管理决策等应用服务的计算机系统。按研究区域分：区域性/全球性 地理系信息系统按研究内容分：综合/专题 地理信息系统按功能分：工具型/应用型 地理信息系统,信息系统与地理信息系统,信息系统：它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，具有采集、管理、分析和表达数据的能力 。GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来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 。,CAM computer Aided MAPPING,GIS与其他系统的区别,GIS有别于DBMS（数据库管理系统），GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。GIS有别于MIS（管理信息系统），GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。,GIS在信息系统中的位置,信息系统,非空间信息系统,专题地理信息系统,地理信息系统,非地理信息系统,管理信息系统,综合地理信息系统,CAD/CAM,空间信息系统,地籍GIS交通GIS,资源与环境GIS规划与管理GIS,数据模型,矢量GIS,栅格GIS,矢-栅GIS,研究范围,全球GIS,区域GIS,研究内容,1.2地理信息系统的发展概况,国际60年代大事记（地理信息系统的开拓期）,国际60年代大事记（地理信息系统的开拓期）,国际70年代大事记巩固发展期,80年代大事记技术大发展时期,90年代大事记普及时代,我国GIS发展状况,准备阶段试验阶段发展阶段产业化阶段,1.3地理信息系统的构成,系统硬件主机输入设备输出设备网络设备系统软件GIS专业软件数据库软件系统管理软件,空间数据空间特征、属性特征、时间特征矢量数据结构、栅格数据结构混合式、扩展式、开放式应用人员开发人员和最终用户应用模型,系统硬件,输入设备：数字化仪、扫描仪、图像处理设备、GPS、测绘仪器等管理设备：存储设备、主机、网络输出设备：打印机、显示器、绘图仪,系统软件,操作系统：操作系统Windows、Unix、Linux等数据库软件：空间数据库管理软件；属性数据库管理软件：Oracle，Sybase，SQL ServerGIS专业软件：数据输入和编辑、空间数据管理、数据处理和分析、数据输出、用户界面、系统二次开发、系统管理软件及分析软件。,常用的GIS软件,空间数据,地理信息系统的操作对象是地理数据，它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征空间特征：是指地理实体的空间位置及相互关系；属性特征：表示地理实体的名称、类型和数量等时间特征：指实体随时间而发生的相关变化。根据地理实体的空间图形表示形式，可将空间数据抽象为点、线和面三种元素，他们的数据表达可以采用矢量或者栅格两种数据形式，分别称为矢量数据结构和栅格数据结构。,应用人员包括系统开发人员、GIS技术的最终用户应用模型应用模型的构建和选择是系统应用成败的重要因素，虽然GIS为解决各种现实问题提供了有效的基本工具，但对于某一个专门应用问题的解决，仍然必须通过构建专门的应用模型。土地利用适宜性模型、公园选址模型、洪水预测模型、森林增长模型等。,1.4地理信息系统与相关学科及技术的关系,GIS与许多明显独立的学科密切关联，并融为一体，形成了GIS。其中一些学科的研究理论和方法直接影响了GIS的形成和发展，并成为GIS理论与技术的一部分。同时GIS技术也改变着这些学科研究的方法和手段。它们与GIS之间既有交叉，又有不同。这些交叉的学科包括地理学、测量学、地图制图学、摄影测量与遥感学、计算机科学、数学、统计学以及一切与处理和分析空间数据有关的学科。目前数据库技术(DBMS)、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制图(CAM)和计算机图形学(Computer Graphics)软件包已被许多GIS研究者所采用，但这些系统不是为地理意义而设计的，无法取代GIS的作用。,与地理学,地理学是一门研究人类生存空间的学科，为GIS提供了一些空间分析的方法和观点，成为GIS的理论依托。（1）研究基础和手段地理学研究中的空间分析理论为GIS提供了有关空间分析的基本方法，成为地理信息系统的基础理论依托；地理信息系统的发展也为地理问题的解决提供了全新的技术手段（2）数据处理用地学处理方法的得到的数据是GIS的数据源，GIS内部数据处理分析功能是地理学研究的主要技术方法。,与地图学,地理信息系统脱胎于地图，地图学理论与方法对地理信息系统的发展有着重要的影响。计算机制图为地图特征的数字表达、操作和显示提供了一系列方法，为地理信息系统的图形输出提供技术支持地图是GIS的重要数据源地图是GIS发展的根源之一地图强调数据载体，符号化；GIS则侧重于信息分析。,与计算机科学,为地理空间信息的表达、存储、处理、分析和应用提供了有利的工具。数据库技术提供数据的管理、更新、查询和维护功能；计算机图形学提供算法基础CAD对于辅助设计提供支持软件工程对于GIS的系统设计提供科学方法网络技术为GIS发展称为社会信息设施的重要组成部分奠定了基础。,与遥感、摄影测量,遥感作为空间数据采集手段，已成为GIS的主要信息源和更新途径。大地测量为GIS提供了精确定位的控制信息，特别是GPS技术可快速、廉价地获取地表特征的数字位置信息，更具发展潜力。航空航天数字立体摄影测量技术是GIS主要的地形数据来源。,第五节地理信息系统的应用,基本功能,地理信息系统的应用,政府部门城市规划土地管理环境与资源旅游军事税务交通,企业应用管网电信自来水商业广告物流电力银行,公众服务社区管理旅游咨询医疗咨询位置查询,规划管理信息系统,防汛指挥决策支持系统,防汛指挥决策支持系统,国土房管局办公信息系统,旅游信息系统,基于Web的GPS车辆监控,土地利用遥感动态监测系统,国家广播电视光缆传输干线网地理信息系统,铁路地理信息系统,资源与环境网络服务系统,胜利油田配电管理地理信息系统,北京高速公路地理信息系统,电信基础网络资源管理系统,澳门城市发展变化,横 琴 岛,1912年澳门面积11.6平方公里,1936年澳门面积13.8平方公里,1957年澳门面积15.1平方公里,1986年澳门面积16.6平方公里,1991年澳门面积18.1平方公里,1996年澳门面积21.3平方公里,1999年澳门面积23.8平方公里,澳门,凼仔,路环,珠海,Go2Map 搜狗地图,学校至天津图书馆,