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GIS(地理信息系统)概述.讲义


GIS系统综述-科学定义
地理信息系统既是管理和分析 空间数据的应用工程技术,又是跨 越地球科学、信息科学和空间科学 的应用基础学科。其技术系统由计 算机硬件、软件和相关的方法过程 所组成,用以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。
GIS系统的相关学科

此观点多为具有计算机科学背景的用户所接纳,强调数据库系统在GIS 中的重要地位,认为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。 空间分析工具观点 此观点强调GIS的空间分析与模型分析功能,认为GIS是一门空间或地理 信息科学。该种观点普遍地为地理信息系统界所接受,并认为这是区分GIS 与其它地理数据自动化处理系统的唯一特征。
矢量绘图机
喷墨打印机
高分辨彩显 屏幕像元点阵 行式打印机 胶片拷贝机 字符点阵 光栅
软 件 名 称 空 间 分 析
各软件的空间分析功能比较
ARC/ INFO ARC VIEW
MGE
Map Info
Map GIS
Geo Star
Super Map
空间查询与 量算
缓冲区分析

叠加分析
网络分析
GIS地理信息系统综述
LOGO
目录
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GIS系统综述 GIS技术发展及特性
GIS技术特性
GIS应用及现状
GIS系统综述
定义 总体构架
GIS系统
硬件构架
软件构架
人员构架
GIS系统综述---三种不同视角定义
地图观点 强调GIS作为信息载体与传播媒介的地图功能,认为GIS是一种地图数据 处理与显示系统;每个地理数据集都可看成是一张地图,通过地图代数实 现数据的操作与运算,其结果仍然表现为一张具有新内容的地图。测绘及 各类专题地图部门非常重视GIS的快速与高质量的地图制作与表达能力。 数据库观点
“雨滴”是每个应用中的数据来源, 如各种测量如地形测量、 环境测量等,并为它的发展 提供了有效的手段, 而地理信息系统的应用主要是在 环境科学、地理学和社会科学等领域。
“树枝”表示GIS的应用, 应用的结果与需求返回到“树根”
“树根”表示GIS的技术基础, 如测量学、计算机科学与数学等。
GIS系统综述-系统构架
GIS系统的输出对比
设备 图形输出方式 矢量线划 栅格点阵 精度 高 高 一般 差 较高 特点 适合绘制一般的线划地图,还可以进行刻图 等特殊方式的绘图 可制作彩色地图与影像地图等各类精致地图 制品。 实时显示GIS的各类图形、图像产品。 以不同复杂度的打印字符输出各类地图,精 度差,变形大。 可将屏幕图形复制至胶片上,用于制作幻灯 片或正胶片。
GIS技术概述
发展阶段及特征 发展趋势
GIS技术 发展及特征
基本功能
基本要素
基本实现过程及输出
GIS技术发展阶段
90年代以后
许多政府决策部门的必备系统;美国“信 息高速公路”“数字地球”战略,我国 “21世纪工程”“三金工程”等提出
全面发展时期
80年代 注重空间决策分析;应用领域扩大, 涉及学科和领域;商业化实用系统进入市场
GIS数据挖掘
是指从海量的GIS属性中,挖 掘出这些属性在时空上的某种客 观规律和统计规律。GIS数据挖 掘是深层次的GIS应用,这个方 面的应用将是无限广阔的。可以 从任何角度,通过GIS属性数据 来挖掘其在时空上的价值。事实 上GIS发展的最高级阶段,就是 对现有各种系统(如图形系统、 数据库系统、专家系统、管理系 统等)的完美集成
虚拟现实GIS
是指能对任何真实世 界、历史世界或者虚构 世界实现交互式地身临 其境的GIS直播式再现
GIS技术发展趋势之二
发展趋势
高维实用化GIS.
是指实现三维及以上 GIS的实用化。我们所处 世界中的地质、海洋、空 气、温度等,都是实实在 在的四维实体空间。高维 实用化GIS就是要将三维 GIS应用于地质、海洋、 空气、温度等这些领域的 科学研究、生产、军事等 工作中
GIS系统基本功能
GIS系统基本功能
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数据采集和编辑 数据处理和转换 数据存储和管理 空间分析和统计 产品制作与显视 二次开发与编程
GIS系统基本实现过程
文件图表
数据获取
原始数据
数据编辑 投影变换
结构化数据
空间查询 空间分析 数据输出
交互展示
存储检索
制图、表格
空间 数据库
GIS系统的输出 地图 图像 统计表 三维多媒体虚拟现实
地图的使用者:他们需要从地

管 理 咨 询

数据 整理
信 息 管 理


图上查找感兴趣的东西。 地图生产者:编辑各种专题或 综合信息地图。 地图出版者:需要高质量的地 图输出产品。 地图分析员:他们需要根据位 置和空间关系完成分析任务。 数据录入人员:完成数据编辑。 数据库设计者:需要实现数据 的存储和管理。 开发者:需要实现GIS的软件功 能。
Web
组 件 化

微 型 化
分久必合 合久必分 微软COM 技术提供 标准接口
webGIS 为internet 应用而生, 同时也为 局域网瘦 客户端模 式奠定基 础
小内存低 处理器, 精简嵌入 式GIS软 件,为适 应野外数 据采集
GIS技术发展趋势之一
发展趋势
随时随地GIS.
是指在任意的时间、 地点能充分地完整地享 受各种类型和各种形式 的GIS信息。 它是WEBGIS、嵌人 式GIS和移动GIS的完美 结合
趋于成熟时期
70年代 注重信息管理;政府起主要作用;系统的 数据分析能力很弱,技术无新的突破
发展时期
60年代 注重空间数据处理;专家兴趣、政府推动起 积极引导作用;范围小且国际交流少
摇篮时期
GIS技术发展阶段特征
组件化 Web化 微型化
数据库化
数 据 库 化 必然趋势,实 现了图形数据 和属性数据的 一体化管理 海量数据处理、 并发、权限管 理、集群

系 统 硬 件 系 统
空间 数据
用户
软 件
GIS系统综述-硬件构架

处理设备
服务器
工作站
GIS系统综述-软件构架
用户界面 GIS应用软件
GIS软件

GIS基本功能软件
标准软件
(图形、数据库等)
基础软件
GIS
系统库
(编程语言、数学库等)
系统软件
操作系统
(系统调用、设备运行、网络等)
GIS系统综述-人员构架
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