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地理信息系统原理及应用(一)
D、共享性:信息与实物不同,信息可传输给多个用户,为用户共享,而其本身并无损 失,这为信息的并发应用提供可能性。
第一章 绪论 §1-1 GIS概念
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
2、数据
指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、\符号、声音、图象等符号。 数据是对客观现象的表示,数据本身并没有意义。数据的格式往往和具体的计算机 系统有关,随载荷它的物理设备的形式而改变。
3、两者关系
(有人认为,输入的都叫数据,输出的都叫信息,其实不然)。 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。 例如“1、”“0”独立的1、0均无意义。 当它表示某实体在某个地域内存在与否,它就提供了“有”“无”信息,当用它来标 识某种实体的类别时,它就提供了特征码信息。
3) 信息产业的形成与壮大
信息产业的发展日益迅猛,已成为当代经济发展的重要特点。例如:1990年世 界信息产业的产值达1489亿美圆,到90年代中期已突破1万亿美圆,成为跃居传 统产业之上的最大产业之一。现代发达国家信息产业的产值率占国民生产总值的 40%-60%,年增长是传统产业的3-5倍。 而约80%信息与空间分布有关,使得地 理信息系统的发展更为迅猛。 返回
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第一章 绪论 §1-1 GIS概念
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
四、信息系统和地理信息系统
1、信息系统( Information System ,IS )
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。 具有采集、管理、分析和表达数据的能力。
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地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
三、地理信息与地学信息
1、地理信息
1)定义: 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。 2)特点:
A、地域性:(是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志)。
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地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
2、地学信息
与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。
3、两者信息源不同
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。它是人们深入认识地球系统、适度开发资源、保护环境的前提和保证。
§1-4 GIS 功能和应用
一、GIS相关学科
§1-5 GIS 相关学科
二、GIS学科树
第一章 绪论
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
§1-1 GIS概念 一、例子
如何为一公 园选择合理 位置?
现实世界
获取
地形信息
+
水系信息
依山傍水; 交通方便; 较安 静……
+
道路信息
要 求
+
植被信息等
条件1 方案1 条件2 方案2 返回
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前言
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
3、专业要求
在上述大环境下,社会急需GIS专业人才, GIS专业需要该课程作为主干课程;
接触GIS的程度不同,对GIS的理解不同;为了正确理解GIS,掌握GIS基 本理论和方法,共同学习本课程。
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前言
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
三、参考教材
[1]地理信息系统教程,胡鹏等,武汉大学出版社 [2]地理信息系统基础 ,龚健雅,科学出版社 [3]地理信息系统原理与方法,吴信才,电子工业出版社 [4] 地理信息系统原理与方法, 边馥苓 ,测绘出版社
处理、分析
空间分 析 算法
存储
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
空间
数据库
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GIS
二、信息与数据
1、信息
1)定义: 信息是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图象等 形式记录下来,进行传递和处理,为人们的生产,建设,管理等提供依据。
2)信息的特性:
A、客观性:任何信息都是与客观事实相联系的,这是信息的正确性和精确度的保证。 B、适用性:问题不同,影响因素不同,需要的信息种类是不同的。信息系统将地理空 间的巨大数据流收集,组织和管理起来,经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决 策具有重要意义的有用信息,这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。 如股市信息,对于不会炒股的人来说,毫无用处,而股民们会根据它进行股票的购进 或抛出,以达到股票增值的目的。 C、传输性:信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络,被形象地称 为“信息高速公路”。
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第一章 绪论 §1-1 GIS概念
信息系统(IS)
非空间信息系统 如厂矿企业管理、 财务等MIS
空间信息系统(SIS) 非地理信息系统 CAD/CAM
地理信息系统(GIS)
专题GIS 综合信息系统
地籍信息系统
城市管线信息系统
城市规划 与管理IS
区域资源 与环境IS ……
……
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B、GIS与CAD/CAM
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
管理了图形数据和非空间属性数据的系统不一定是GIS,如CAD,CAM
GIS与CAD共同点
GIS与CAD 不同点 CAD研究对象为人造对 象—规则几何图形及组合; GIS处理的数据大多 来自于现实世界,较之 人造对象更复杂,数据 量更大;数据采集的方 式多样化;
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GIS
3、GIS与其它IS之间的关系和区别
GIS
空间数据和属性数据的联合体
图片摘自 张超主编的《地理 信息系统教程》所配光盘 返回
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GIS
1)GIS与其它IS之间的关系(信息系统分类)
前言
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
2、地理信息系统发展趋势前所未有
目前,GIS 在科学界、技术界和商业界,在社会、经济和管理部门全面发展和推 广应用,其标志为: ---投入使用的GIS系统,每2-3年翻一翻; ---GIS市场的年增长率为35%以上,目前从事GIS的厂家数目急增,主要厂家年销 售量增长均在100%以上; ---愈来愈多的地区性和国际性会议以GIS为主题,讨论GIS理论及各种应用; ---愈来愈多的学术刊物和论文采用GIS为标题; ---愈来愈多的学科如地理、工程学、森林学、城乡规划、计算机科学、测量与制 图学、航测与遥感学等,将GIS作为其发展方向加以强调; ---愈来愈多的大学增加关于GIS的课程,对GIS感兴趣的人愈来愈多; ---。。。 总之,包括GIS在内的信息技术正不断渗入到各行各业,并将彻底改变人们的工作 方式、生活环境。
3)类型:从适用于不同管理层次角度出发、信息系统分为下列不同类型。 事务处理系统、管理信息系统:主要支持操作层人员的日常事务处理,图书管理, 借还书。 决策支持系统:从MIS中获取信息,进行推测,以辅助决策。 人工智能、专家系统:用计算机模仿人类思维过程进行推理,在医学上应用较成功。 为有效地对信息流进行控制,组织、管理、充分利用,就需要建立某种信息系统,那 么对地理信息进行管理、利用就需要建立地理信息系统。
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第一章 绪论 §1-1 GIS概念
地 理 信 息 系 统 原 理
GIS
2、地理信息系统( Geographic Information System ,GIS)
1)定义:不同领域、不同专业对GIS的理解不同,目前没有完全统一的被普遍接受的 A、GIS是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科,它将地理环境的各种要素, 包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息 之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析,并在管理、规划与决策中应用。 B、 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 C、 是在计算机软硬件支持下,以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定 位分布及与之相关的属性数据,并回答用户问题为主要任务的计算机系统。 D、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 2)理解 a GIS是一计算机系统,既然是系统,就要具有系统的基本功能,数据采集、管理、分 析和表达,所以每个GIS系统都是由若干具有一定功能的模块组成。 b GIS的处理对象是有关的地理分布数据,也就是空间数据,为了能对这些空间数据进 行定位,定性和定量的描述,决定了GIS要对空间数据按统一地理坐标进行编码,这是 GIS与其他信息系统不同的根本所在。 返回
地理信息属于空间信息,位置的识别与数据相联系,它的这种定位特征是通过公 共的地理基础来体现的。 B、多维结构:
指在同一位置上可有多种专题的信息结构。如某一位置上的地理信息包括(例图)
C、时序特征: 时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。因此,一实时的GIS 系统要求能及时采集和更新地理信息,使得地理信息具有现势性。以免过时的信息 造成决策的失误或因为缺少可靠的动态数据,不能对变化中的地理事件或现象作出 合理的预测预报和科学论证。例如 98 年龙王庙特大洪水险情正是武汉勘测设计院利 用先进的摇感、GPS技术测得实时数据为抗洪决策提供可靠依据。显然,如果用过时 数据,这将造成多大的损失,这就是地理信息的时序特征。