地理信息系统2

（5）国外主流 ）国外主流GIS软件 软件 ARC/INFO（ArcView、ArcObject、ArcIMS） GENAMAP MGE（Modular GIS Environment）（GeoMedia） MapInfo（Mapinfo Proserver、MapX、Mapobject） ERDAS
4、地理信息系统的主要功能
数据采集与输入 数据存储与管理 数据编辑与更新 空间查询与分析： 空间查询与分析： 空间查询、叠加分析、缓冲区分析、网络分析、 空间查询、叠加分析、缓冲区分析、网络分析、 空间差值、空间统计分析 空间差值、 数据显示与输出
5、地理信息系统的组成
从计算机的角度看， 是由软件 组成。 从计算机的角度看，GIS是由软件、硬件、数据和用户组成。 是由软件、硬件、数据和用户组成 软件层次包括： （1）GIS软件层次包括：系统软件、专业软件、应用软件； ） 软件层次包括 系统软件、专业软件、应用软件； （2）硬件包括输入、存储、输出以及网络设备等。 ）硬件包括输入、存储、输出以及网络设备等。
1、数据与信息的区别与联系 、
数据： 数据：是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象 表示，随载荷它的物理设备的形式而改变。包括数字、文字、 符号、图像等多种形式。 信息： 信息：是关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包 含的意义。它不随载体的物理形式的改变而改变。 区别与联系： 区别与联系： 信息与数据是不可分离的； 数据是信息的表达与载体，信 息是数据的内涵。 数据本身并没有意义，数据只有对实体行为产生影响时才 成为信息。
（2）理解： ）理解：
1）GIS的物理外壳是计算机化的技术系统 的物理外壳是计算机化的技术系统：该系统又由若干 的物理外壳是计算机化的技术系统 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。 2）GIS的对象是地理实体 的对象是地理实体：每一个地理数据都按统一的地理 的对象是地理实体 坐标进行编码，实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述。 以地理实体数据作为处理和操作的主要对象，这是GIS区别于 以地理实体数据作为处理和操作的主要对象 其他类型信息系统的根本标志。 3）GIS的技术优势：在于它的混合数据结构和有效的数据集成、 的技术优势： 的技术优势 独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询 功能、强大的图形创造和可视化表达手段，以及地理过程的演 化模拟和空间决策支持功能等。
2、信息系统的概念
能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现， 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， 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。 据的能力。
3、地理信息系统的概念
（1）概念： ）概念：
是由计算机硬件、 “GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成 是由计算机硬件 的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、 的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、 处理、分析、建模和显示， 处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理 问题” 问题”。
7、地理信息系统发展史
年代—探索起步阶段 （ 1）60年代 探索起步阶段 ： 1963年，加拿大测量学家R. T. ） 年代 探索起步阶段： Tomlinson首先提出GIS这一术语，建立加拿大地理信息系统 （2） ） 70年代－巩固发展阶段：注重空间数据结构、算法和数据 年代－巩固发展阶段 年代 库管理。 年代－ （3）80年代－突破阶段：GIS与RS相结合用来解决全球性问题。 ） 年代 突破阶段： 年代－ （4）90年代－全面推广应用阶段： ） 年代 全面推广应用阶段： 注重社会应用和服务，GIS进入产业化阶段，专家系统引入， 注重空间决策支持分析。
（3）生态、环境管理与模拟：区域生态规划、环境现状评 ）生态、环境管理与模拟：区域生态规划、 价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与 环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、 区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、 区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划 等。 （4）应急响应：解决在发生洪水、战争、核事故等重大自 ）应急响应：解决在发生洪水、战争、 然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备 然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、 相应的运输和保障设施的问题。 相应的运输和保障设施的问题。 （5）土地信息系统和地籍管理：土地和地籍管理涉及土地 ）土地信息系统和地籍管理： 使用性质变化、地块轮廓变化、 使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多 内容，借助 技术可以高效、 内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。 技术可以高效 高质量地完成这些工作。
3、GIS空间数据的处理 GIS空间数据的处理
1、空间数据的坐标变换 实质：是建立两个平面点之间的一一对应关系 包括： （1）几何纠正 几何纠正：数字化数据的坐标系转换和图纸变形的误 几何纠正 差改正。 （2）投影变换：当系统使用的数据取自不同地图投影的图 幅时需要进行投影变换。 目的：将不同坐标系统、不同来源、不同比例尺的数据统一 起来，并消除地图投影、比例尺和数据变形方面的误差。 2、数字化 3、接边处理
6、地理信息系统的应用领域
GIS在资源管理、区域和城乡规划、灾害监测、交通运输、环 在资源管理、区域和城乡规划、灾害监测、交通运输、 境评估、作战指挥以及日常生活各领域都有应用，具体如下： 境评估、作战指挥以及日常生活各领域都有应用，具体如下： 以及日常生活各领域都有应用 （1）资源管理和配置：如对农业和林业领域的各种资源 如土 ）资源管理和配置：如对农业和林业领域的各种资源(如土 的分布、 地、森林、草场)的分布、统计、制图等问题进行管理；救灾 森林、草场 的分布 统计、制图等问题进行管理； 减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、 减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等的配 置等，以保证资源的合理配置和发挥最大效益。 置等，以保证资源的合理配置和发挥最大效益。 （2）城市规划和管理：在大规模城市基础设施建设中如何保证 ）城市规划和管理： 绿地的比例和合理分布、如何保证学校、 公共设施、 绿地的比例和合理分布、如何保证学校、 公共设施、运动场 所、服务设施等能够有最大的服务面等。 服务设施等能够有最大的服务面等。
（6）商业与市场选址：商业设施的建立充分考虑其市场潜力。 ）商业与市场选址：商业设施的建立充分考虑其市场潜力。 例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、 例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周 围居民区的分布和人数， 围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市 场和服务面。 场和服务面。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解 决这些问题。 决这些问题。 （7）基础设施管理：城市的地上地下基础设施 电信、自来水、 电信、 ）基础设施管理：城市的地上地下基础设施(电信 自来水、 道路交通、天然气管线、排污设施、电力设施等 的管理 的管理、 道路交通、天然气管线、排污设施、电力设施等)的管理、 统计、汇总都可以借助 完成， 统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效 完成 率。
1、 GIS数据类型、来源与采集 GIS数据类型 数据类型、
GIS的数据类型 数据类型：主要有空间数据 属性数据 空间数据和属性数据 数据类型 空间数据 属性数据两类。 来源 来源： 空间数据来源于：地图数据 、地形数据 、影象数据 属性数据来源于：文本、统计调查数据、元数据等。 采集方法： 采集方法 地图、地形数据可采用外业测量记录输入、扫描仪扫描、跟 踪数字化等方式获得； 遥感影像数据借助GIS或RS专业软件可直接输入计算机图形 库中。 属性数据和元数据一般通过手工键盘输入获得；
（8）网络分析：建立交通网络、地下管线网络等的计算机模 ）网络分析：建立交通网络、 型，研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件 研究交通流量、进行交通规则、 (爆管、断路)等应急处理。警务和医疗救护的路径优选、车 爆管、断路 等应急处理 警务和医疗救护的路径优选、 等应急处理。 爆管 辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。 网络分析应用的实例。 辆导航等也是 网络分析应用的实例 （9）可视化应用：以数字地形模型为基础，建立城市、区域、 ）可视化应用：以数字地形模型为基础，建立城市、区域、 或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现 或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型， 多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、 多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工 程管理和仿真、旅游等领域。 程管理和仿真、旅游等领域。
比较 矢量数据 优点 缺点
栅格数据
* 数据精度高 *数据量小，存储冗余 度低 * 便于进行网络分析 * 地图输出效果好 * 数据结构简单 * 与遥感数据匹配 * 便于进行多元数据 的叠合操作
* 数据结构复杂 * 与遥感数据不匹配 * 软硬件成本高 * 不便于进行多元数据的叠 合分析 * 数据量大，存储冗余度高 * 输出效果受象素尺寸影响 * 不便于进行网络分析
2、GIS的空间数据的表现形式 GIS的空间数据的表现形式 及基本特征
空间数据的表现形式： 地图数据 、地形数据 、影象数据 2、空间数据基本特征：
属性特征： 属性特征：非定位数据，表示现象或特征； 空间特征： 空间特征：定位数据，表示现象的空间位置； 时间特征： 时间特征：指现象或物体随时间的变化。
（4）矢量数据（模型）的概念: 矢量数据（模型）的概念: 概念： 概念：矢量数据模型是通过记录坐标的方式,尽可能精确地表 示地理实体的点、线、面等基本要素的一种数据抽象方法。 获取方式： 获取方式： A: 由外业测量获得 B: 由栅格数据通过自动矢量化转换获得 C: 跟踪数字化
6、两种数据结构的比较
4、GIS的空间数据库 GIS的空间数据库
1） 数据库的概念 数据库，是数据库系统的简称，是按照一定的结构组 织在一起的相关数据的集合。它是最高一层的数据组织， 是信息系统的重要组成部分 。 2）数据库系统的组成 数据库 数据库管理系统 数据库应用系统