地理信息系统的基本概念和理论

2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统的特点
➢ 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。
➢ 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。
璧山沙县坪坝渝区中南江区岸北区区 九龙大坡巴渡区南口区区
江津市
0.0 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5 km
南川市
忠县
丰都县
石柱土家族自治县
武隆县
彭水苗族土家族自
2. 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
地理信息系统（GIS）概述
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
1. 信息和地理信息
信息的定义：
是用文字、数字、符号、语言、图象、图形等介质来表 达事件、事物或现象等的内容、数量和特征，从而向人 们（或系统）提供的关于现实世界新的事实和知识。
2. 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。
2. 信息系统和地理信息系统
对地理信息系统 的不同视点
GIS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Roger Tomlinson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”。
矢量数据
西北望
主要地名 Labels of 主要地名 城区边界 水域 铁路 北京街区
BEIJING1.BMP
五里坨
卧佛寺
香山
安岳县
玉泉山
潼南县
武胜西苑县
颐和园
合川市
华蓥县邻市区水政县府驻地垫江县 主要公路 区县界线 机场 河流 区县区划图
八大处
西郊机场
铜梁县 黄庄北碚区
长寿县
大足县
渝北区
李渡区
栅格数据 双桥区 隆昌县 荣昌县 永川市
1969年，ESRI （环境系统研究所）建立； 1969年， Integraph公司建立；
② 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。
3. 地理信息系统的分类
地理信息系统按存储数据的范围大小，可划分为全球的、 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。
2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统的特点
➢ 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。
2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统的特点
➢ 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。
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。
GIS的发展及趋势
1. GIS的发展概况
① .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GIS这一术语，建立加拿大地理信息系统 （CGIS）；
2. 信息系统和地理信息系统
与地理信息系统相关的角色（人）
➢ 地图的使用者：他们需要从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。
信息的特征：
客观性 适用性 可传输性 共享性
1. 信息和地理信息
地理信息的定义： 地理信息是关于地理实体、现象或关系的本质、 特征及其运动状态、规律的表征和一切有用的 知识。
地理信息的特征除了具备信息的一般特征外，还 有以下特征：
空间分布性 数据量大 信息载体多样性 时序性
1. 信息和地理信息
源自文库
2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统的特点
➢ 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。