《GIS软件概述》PPT课件

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1、第一章　概　述主讲：任　福博士设计篇主要内容GIS组成相关学科依托GIS软件发展历程GIS软件设计准则1.1GIS组成地理信息从软件视角看，GIS作用GIS工作原理GIS组成1.1.1地理信息地理信息是指与所研究对象的空间地理分布有关的信息，它表示地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。从地理实体到地理数据，再到地理信息的发展，反映了人类认识的巨大飞跃。地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，它具有区域性。地理信息又具有多维结构的特征，即在同一XY位置上具有多个专题和属性的信息结构。地理信息有明显的时序特征，即动态变化的特征，这就要

2、求及时采集和更新它们，并根据多时相的数据和信息来寻找随时间变化的分布规律，进而对未来作出预测或预报。地理信息区别于空间信息！1.1.1地理信息SocialFactorsBiodiversityEngineeringLandUseEnvironmentalConsiderations…MeansSeeingtheWhole1.1.2GIS作用GISIsaVisualLanguage1.1.2GIS作用VisualizingConnectingRelatingGeographyCanIntegrateData1.1.2GIS作用GISHelpsUsUnderstan

3、dSpatialRelationships1.1.2GIS作用1.1.3GIS工作原理1.1.4GIS组成1.2相关学科依托地理学GIS计算机科学计算机图形学CAD专家系统数据库技术软件工程地图学遥感技术地理学：是一门研究人类生活空间的学科。它为GIS提供了一些空间分析的方法和观点，成为GIS的理论依托；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。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

4、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的方法。遥感技术：遥感作为空间数据采集手段，已经成为地理信息系统的主要信息源与数据更新途径。1.2.1相关学科和技术GIS-CAC：CAC是GIS的技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集，表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。主要区别在于空间分析方面。一个完善的GIS可以包含CAC的所有功能，此外还应该具有丰富的空间分析能力，特别是对图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，以提供对规划、管理和决策有用的信息。GIS-DBMS:一些关

5、系数据库管理系统，他们不仅是一般事务管理系统的基础软件，同时也是GIS中属性数据管理的基础软件。目前有些GIS的图形数据也交给关系数据库管理系统管理，而关系数据库管理系统也向空间数据管理方面扩展。GIS除了需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。同时GIS比一般的事务处理更加复杂，在功能上更加丰富。1.2.2区别和联系GIS-CAD：CAD主要用来代替或者辅助工程师进行各种设计。二者的共同点是都有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据及其空间关系，也都能处理非图形属性数据。它们的主要区别是：CAD多为规则的

6、几何图形及其组合，图形功能极强，属性功能相对较弱。GIS处理的图形及其关系复杂，空间数据与属性数据的相互操作频繁，空间分析功能较强。GIS-遥感图像处理:遥感图像处理是专门对遥感图像进行分析处理的软件。1.2.2区别和联系GIS成为信息技术(IT)的重要组成部分；不但与GPS、RS相结合构成3S技术，而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实等多种技术相结合，构成了综合的信息技术；自身系统功能和支持功能的不断完善、成为用户对地球表面及其附近的空间和非空间数据的进行获取、处理、分析、表示和传输的重要手段。1.2.3区别和联系1.3GIS软件发展历程自

7、从1960年加拿大测量学家RogerFTomlinson提出“要把地图变成数字形式的地图，便于计算机处理与分析”的观点以来，就一直是研究与发展GIS软件的指导思想。纵观GIS发展30多年的历史，GIS软件技术及其应用取得了巨大的发展，但也存在着严重的不足。从技术层面着眼，其发展大致可以分成三个阶段：一代、二代、三代。1.3.1第一代GIS从60年代中期到80年代的中后期，是GIS软件从无到有、从原型到产品的阶段。由于各种条件，包括自身理论和实现技术的不成熟和IT技术的限制，这一阶段的GIS软件存在许多不足。基本技术特点以图层作为处理的基础由于当时GIS系统中空间

8、数据的主要来源是纸质地图