最新地理信息系统(GIS)的基本概念和理论..幻灯片.ppt

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1、地理信息系统(GIS)的基本概念和理论..结构组织GIS的基本概念GIS的发展及趋势GIS的基本组成GIS软件功能GIS的相关学科GIS与其他系统的区别GIS的基本概念信息系统和地理信息系统信息系统的定义：信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。在计算机时代，信息系统都部分或全部由计算机系统支持，并由硬件、软件、数据和用户四大要素组成。智能化的系统还应包括知识。分为事务处理系统和决策支持系统信息系统和地理信息系统地理信息系统（GIS）的定义：是以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的的数据的计算机空间信息系统。GIS

2、对于不同的部门和不同的应用目的，其定义也不尽相同。例如，美国学者Parker认为“GIS是一种存贮、分析和显示空间与非空间数据的信息技术”。Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”。加拿大的RogerTomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统。”Burrough认为“GIS是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”。俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。对地理信息系统的不同视点信息系统和地理信息系统地图的使用者：他们需要从

3、地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。与地理信息系统相关的角色（人）信息系统和地理信息系统GIS的物理外壳是计算机化的技术系统。该系统又由若干个相互关联的子系统构成，如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、可视化表达与输出子系统等。这些子系统的构成直接影响着GIS的硬件平台、系统功能和效率、数据处理的方式和产品输出的类型。地理信息系统的特点信息系

4、统和地理信息系统GIS的操作对象是地理实体或空间数据。地理实体:指的是在人们生存的地球表面附近的地理图层(大气图、水图、岩石图、生物图)中可相互区分的事物和现象，即地理空间中的事物和现象。空间数据:即以点、线、面方式编码并以(X、Y)坐标串储存管理的离散型空间数据，或者以一系列栅格单元表达的连续型空间数据。地理实体数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述，即空间特征数据和属性特征数据统称为地理数据。地理信息系统的特点信息系统和地理信息系统GIS的技术优势在于数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法难以得到的重要信息

5、。地理空间分析能力——重要信息（核心）快速的空间定位搜索复杂的查询功能强大的图形创造和可视化表达手段地理过程的演化模拟空间决策支持功能等。地理信息系统的特点信息系统和地理信息系统GIS与测绘学和地理学密切相关。地理学是一门研究人—地相互关系的科学，研究各自然界面的生物、物理、化学过程，以及探求人类活动与资源环境间相互协调的规律，这为GIS提供了有关空间分析的基本观点与方法，成为GIS的基础理论依托。测绘学不但为GIS提供各种不同比例尺和精度的定位数据，而且其理论和算法可直接用于空间数据的变换和处理。地理信息系统的特点信息系统和地理信息系统地理信息系统按存储数据的范围大小，可划

6、分为全球的、区域的和局部的三种。地理信息系统按表达空间维数，分为2维和3维。通常GIS研究地球表层的若干要素的分布，属2~2.5维GIS，布满整个三维空间建立的GIS，才是真三维GIS。一般也将数字位置模型（2维）和数字高程模型（1维）的结合称为2+1维或2.5维GIS。按是否直接存储时间尺度，分为静态和动态。如果考虑时间维度，也称为时态GIS或动态GIS。否则为静态。按事件处理内容和方式，分为事务处理或管理GIS和决策支持GIS。地理信息系统的分类GIS的发展及趋势.起步阶段（60年代），注重空间数据的地学处理。1963年，加拿大测量学家R.T.Tomlinson首先提出G

7、IS这一术语，建立加拿大地理信息系统（CGIS）；1969年，ESRI（环境系统研究所）建立；1969年，Integraph公司建立；发展阶段（70年代），注重空间地理信息的管理，受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视。GIS的发展概况推广应用阶段（80年代），注重空间决策支持分析1981年，ESRIARC/INFOGIS发布；1985年，GPS成为可运行系统；1986年，MapInfo建立；1986年，SPOT卫星首次发射；1987年，地理信息系统的国际杂志出版；1988年，美国人口调查局第一次公开发