地理信息系统概论(第一章)

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1、地理信息系统概论任课教师：冯文钊Email:pingyinghao1@sina.com第一章地理信息系统概述数据、信息和信息系统地理信息系统基本概念和本质特征地理信息系统的组成及功能地理信息系统发展和应用§1.数据、信息和信息系统系统系统具有特定的功能，保持相对的动态稳定，特定条件下发生突变。系统是开放的，系统内部、系统与环境之间有着物质、能量及信息的交互。系统通过相互协调来获得最好的整体功能。信息系统是一种采集、输入数据或低级信息，按照人们的指令进行加工处理，提取、输出有用信息乃至知识的系统。输入系统的环境功能及其运作

2、系统一般组成示意图输出§1.数据、信息和信息系统数据和信息数据（Data）：是人类在认识世界过程中，定性或定量描述认识目标的直接记录或原始资料信息（Information）：信息是通过对数据进行解释、运用和解算后产生的对人类认识有意义的消息或因素。特征：客观性、适用性、传输性和共享性数据和信息的关系数据是信息的载体（表达），是人类认识过程的直接记录或原始素材；信息是潜在于数据中的意义（内容），是对数据的解释，是对数据加工后的有认识意义的结果§1.数据、信息和信息系统信息系统：信息系统是采集、输入数据或低级信息，进行加工处

3、理，输出有用信息的系统信息系统的本质特征：从数据中提取和发掘有用信息基于计算机的信息系统（数据库）信息系统的构成要素：数据及信息、软件、硬件和人员信息和信息系统的层次性数据挖掘和知识发现（datamingandknowledgediscovery，简称DM和KD）：认证合理的、新的结构特征，以形成更深层次的知识。输入数据或输出信息低级信息乃至知识处理功能（存贮显示分析等）信息系统示意§2.地理信息系统基本概念和本质特征地理空间数据和信息地理空间数据和信息地理空间数据：符号化表示的、地球表层空间地理现象和事务的直接纪录。地

4、理空间信息：表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。地理空间数据和信息的三个基本特征空间位置特征多位结构（属性特征）时态特征地理空间数据区别于一般计算机数据的本质特征空间位置特征空间特征数据和属性数据之间的一一对应的关系或链接关系§2.地理信息系统基本概念和本质特征地理信息系统定义（据FICCDC）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。用户界面系统和数据库管

5、理数据库建立和数据输入空间数据处理和分析产品生成和输出§2.地理信息系统基本概念和本质特征GIS的物理外壳是计算机化的技术系统GIS的操作对象是空间数据坐标串形式存储的离散型空间数据栅格单元表达的连续型空间数据混合数据结构、数据集成、地理空间分析、定位、表达和决策支持功能GIS与地理学和测绘学关系密切§2.地理信息系统基本概念和本质特征地理信息系统区别于一般信息系统的主要特点地理空间数据和信息的特殊复杂性必须具备科学可视化功能区域性和多层次数据量大注重空间分析§2.地理信息系统基本概念和本质特征地理信息系统与计算机科学技

6、术的关系地理信息系统与计算机科学技术总体的关系吸收计算机技术作出一定的贡献GIS正在融入计算机主流地理信息系统与各计算机具体分支技术的关系数据库技术图像图像技术网络技术OA技术人工智能、专家系统地理信息系统与CAD系统的区别空间分析图形处理§2.地理信息系统基本概念和本质特征地理信息系统与其他学科的关系§3.地理信息系统的组成及功能GIS的基本构成硬件主机输入、输出设备网络设备§3.地理信息系统的组成及功能输入设备专用设备常规设备GPS全数字摄影测量工作站解析和数字摄影测量仪器遥感与遥感图象处理系统全站仪扫描仪数字化仪键

7、盘、鼠标处理设备工作站服务器硬盘阵列存储设备活动硬盘光盘机磁带机输出设备绘图仪终端打印机§3.地理信息系统的组成及功能输入、数据采集（数字化仪、扫描仪）建库、数据管理（服务器、工作站）查询、空间分析（服务器、工作站）决策支持、上网（服务器、工作站、）制作专题图（服务器、工作站）输出（绘图仪）§3.地理信息系统的组成及功能单机模式：由基本外设、处理设备和输出设备构成适用于小型GIS建设数据传输与资源共享不方便§3.地理信息系统的组成及功能局域网模式：部门或单位内部GIS建设专线连接资源共享较方便输出用户组1输入……GIS中

8、央数据库与网管Intranet用户组n§3.地理信息系统的组成及功能广域网模式：用户分布地域广泛，不适合专线连接公共通讯连接资源共享方便局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接输入GIS中央数据库（服务器）图象处理系统局域网用户组输出多媒体系统用户用户主干网Internet§3.地理信息系统的组成及功能软件GIS专