第1章地理信息系统概论
地理信息系统gis第1章 GIS概论ppt课件
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（3）功能性（目的性）：系统具有特定功能，为特 定目标服务。
（4）环境适应性：其他外部元素构成系统的环境， 系统与环境要进行物质、能量、信息的交换，系 统有适应外部环境变化的功能。
从系统论观点来看，地球就是一个既有序又复杂 的相互联系的系统。在地球表层，气候、水文、 土壤、植被、地形等各地理要素构成的相互联系 的物质、能量和信息的空间体系称为地理系统， 包括物质循环、能量流动、信息交流等体系。
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2. GIS与地图学及电子地图 GIS实际是地图的一个延续，可以认为用地理信息系统扩展
地图工作的内容。 GIS脱胎于地图，并成为地图信息的又一种新的载体形式，
地图是GIS的重要数据来源之一，地图学理论与方法对GIS 有重要的影响。 地图强调的是基于可视化理论对数据进行符号化表达，而 GIS则注重于信息分析，通过地理数据的加工处理而获得空 间分布规律；地图也具有一定的图示空间分析功能，但它 的定量分析主要局限于比例尺量测距离和用求积仪量测面 积。一旦印刷成图，地图便成为自成体系的模拟化信息表 达显示，所包含的信息很难与其他信息相结合，它对信息 是一种静态的表达。而GIS在专业化地学分析模型支持下， 其空间分析功能要比纸质地图强大，通过特定的计算机程 序（接口）它可以方便地与其他数据集成，并对信息实现 多维动态表达。通过GIS图层的操作可及时生成新的信息。
数据获取与更新数据源空间数据的采集与数据库网络计算机硬件数据与信息传播数据处理储存数据库信息提取与分析gis互操作技术虚拟现实技术webgis技术等精选pptgisgis发展趋势发展趋势11gisgis理论发展需求理论发展需求图形与属性结合图形与属性结合gisgis与与rsrs的结合的结合gisgis与与gpsgps的结合的结合gisgis与与eses集成专家系统集成专家系统的结合的结合精选pptgisgis发展趋势发展趋势1111gisgis理论发展需求理论发展需求图形与属性结合图形与属性结合gisgis与与rsrs的结合的结合gisgis与与gpsgps的结合的结合gisgis与与eses的结合的结合精选pptgisgis发展趋势发展趋势2222理论研究亟待解决的问题理论研究亟待解决的问题gisgis的工程设计理论与实现方法的工程设计理论与实现方法
地理信息系统导论-第一章 绪论
2012年1月９日， 我国在太原卫星发 射中心成功将“资源 三号”卫星送入轨道 。
“资源三号”卫星高 度约５００公里、 倾角约９７．５度 的太阳同步轨道。
资源三号卫星配置4台相机：
优于2.5米的高分辨率正视全色TDI CCD相 机
两台优于4.0米分辨率的前视、后视全色 TDI CCD相机
神威太湖之光，Sunway MPP，SW26010， 国家超级计算中心，中国无锡，1060万个核心， 93.01pf（每秒千万亿次运算）。世界第一 天河二号， 国防科技大学，TH-IVB-FEP Cluster，国家超级计算机中心，中国广州， 312万个核心，33.86pf。世界第二
方法 2. 会使用一种以上的软件绘制地图、分析
和查询数据
3. 对应用和开发的途径有初步的了解 4. 环境遥感技术初步
第一章 绪论
日本2011年3月11日地震引发海啸，应急期间，地理 信息系统在协助应急管理人员进行救援行动、定位严重 受损区域和基础设施、确定医疗救助优先级，以及安置 临时避难所等方面发挥了重要作用
地理信息系统导论
—构建基于地理信息系统（GIS）的环境科学应用
有一类信息，总是与位置有关，描述何地有何物、何事 称地理空间信息——包括空间位置、属性（除位置外的全部）
当局限于 地球表面 的目标时， 存在一种 信息，总 是与坐标 信息关联
空间数据 地理关联 数据
我们再来看现代的地图（卫星影像）
2015年10月，资源三号卫星应用系统全 面建成，标志着我国卫星测绘应用技术研 究取得新的突破，填补了我国自主民用卫 星测绘技术空白
过去，我国90%以上的卫星遥感数据依 赖国外卫星数据进口。资源三号卫星测绘 遥感卫星体系有助于改变此局面 2017年1月，资源三号卫星影像云服务平 台英国节点正式开通
地理信息系统概论
第一章地理信息系统概论数据与信息信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息的特点：客观性（信息与客观事实紧密相关）、实用性(经过信息系统处理可以变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息)、传输性（可以在发送者和接收者之间传播）、共享性（可为多个用户共享而本身无损失）。
数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
数据的特点：格式依赖计算机系统，可以转换形式，是用以载荷信息的物理符号，本身并无意义。
数据与信息的关系：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
信息系统:信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用信息。
信息系统的类型：事务处理系统（支持操作层人员的日常活动，处理日常事务）；管理信息系统（为战术层管理者提供信息，包含事务处理系统）；决策支持系统（交互式信息系统，能支持管理者制定决策）;人工智能和专家系统（能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统）。
地理信息系统地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成，一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
地理信息系统——原理、方法和应用
第一章地理信息系统概论信息的含义：信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体物理设备形式的改变而改变。
信息具有以下特点：客观性：任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息正确性和精确度的保证；实用性：信息对决策是十分重要的，信息系统将地理空间的巨大数据流收集、组织和管理起来，经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息；传输性：信息可以在信息发送者和接受者之间传输；共享性：信息与实物不同，信息可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。
数据：是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。
与数据相比，信息具有以下特征：数据是原始事实，信息是数据处理的结果；对一个人是信息对其他人可能是数据；信息必须是有意义或有用的；使用的信息必须是完整、精确、相关和及时的。
地理数据是指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、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对地理数据的解释。
地理信息具有区域性、多维结构特性和动态变化的特性：1）区域性是通过经纬网等建立的地理坐标来实现空间位置的标识；2）多维结构特性即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构；3）地理信息的时序特征十分明显，可以按时间尺度将地理信息划分为超短期的、短期的、中期的、长期的、超长期的等。
地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时态特征三部分。
空间位置数据描述地物所在位置，这种位置既可以根据大地参照系定义，如大地经纬度坐标，也可以定义为地物间的相对位置关系，如空间上的距离、邻接、重叠、包含等；属性数据又称为非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标，即描述了信息的非空间组成部分，包括语义与统计数据等；时态特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段，时态数据对环境模拟分析非常重要，越来越受到地理信息系统学界的重视。
地理信息系统概论
地理信息系统概论复习要点第一章、导论1、数据：数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
2、信息：信息使用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量或特征，以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。
3、数据与信息的关系：数据是信息的表达方式，是信息的载体；而信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容。
数据只有通过解释才有意义，才能成为信息。
4、数据处理：所谓数据处理，是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析模拟和预测等操作。
数据处理的目的：（1）把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式；（2）把数据加工成对正确管理和决策有用的数据（3）把数据编辑后存储起来，以供后续使用。
5、地理信息和地理数据：地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、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。
6、地理信息的特征（1）空间特征：空间特征是指地理现象的空间位置及其相互关系，其数据成为空间数据；（2）属性特征：属性特征表示地理现象的名称、类型和数量等，其数据成为属性数据；（3）时序特征：时间特征指地理现象随时间而发生的变化，其数据称为时态数据；地理空间数据的三要素缺一不可。
7、地理信息系统：地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和现实，以便解决复杂的规划和管理问题。
8、地理信息系统的分类体系(P6图)9、地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。
一、系统硬件：1、数据处理设备：例如大型机、图形工作站、服务器和个人计算机，主流采用C/S（客户机/服务器）模式；2、数据输入设备：图形手扶跟踪数字化仪、图形扫描仪、数字测量设备；3、数据输出设备：绘图仪、打印机、计算机显示器和大屏幕投影仪等；二、系统软件：1、GIS功能软件：GIS功能软件可分两大类型：①GIS基础软件平台：国外的有ESRI公司的ArcGIS（包括ArcInfo和ArcView GIS等）、Intergraph公司的GeoMedia、MapInfo公司的MapInfo；国内的有超图公司的SuperMap、中地公司的MapGIS和吉奥公司的GeoStar等； GIS基础软件平台功能：（1）空间数据输入和编辑（2）空间数据管理（3）空间数据处理和分析（4）空间数据输出（5）图形用户界面（6）系统二次开发功能；2、基础支撑软件：主要包括系统库软件和数据库软件（P16）3、操作系统软件：如windows、UNIX、Linux等。
第一章 地理信息系统概论
qshzhao@
讲授内容提要
第六章空间数据管理，重点介绍空间数据的矢量结构、栅格 结构及其编码方法，介绍空间数据库、空间索引技术等
第七章空间分析：包括度量分析、叠置分析、三维分析、缓 冲区分析及网络分析等基本基础空间分析以及统计分析和空 间分析模型； 第八章数字地形模型及地形分析，介绍DEM的概念及建立， 讲述DEM的应用及地形分析
相关会议
COSIT（Conference on Spatial Information Theory）（空间信息理 论会议） 计算机科学、认知科学、心理学、机器人科学领域的学者会聚讨 论空间信息理论，每两年一次分别在欧洲、北美举行；是公认的 GI理论研究的最高权威会议 ACM-GIS（计算机协会ACM关于GIS的学术讨论会） SDH(Spatial Database Handel)（空间数据处理会议） SSD/SSTD（大型时空数据库学术会议） ISPRS （国际摄影测量与遥感）
qshzhao@
相关学术期刊
International Journal of Geographical Information Science (国际地理信息系统杂志) International Journal of Remote Sensing Computers and Geosciences Transactions in GIS GeoInformatica 测绘学报 武汉大学学报（信息科学版） 测绘通报
本章介绍了地理信息系统的一些最基本的、但又 是非常重要的概念，包括信息、数据、信息系统、 空间数据、空间信息和地理信息系统。有些概念， 如空间信息和空间数据，还将得到进一步的阐述， 实际上，空间数据也是本书中描述GIS功能的核 心。 GIS既是一项技术，也是一门学科，本章也介绍 了它的主要研究内容以及与其它学科，如地理学、 地图学、遥感等的关系。 本章同时介绍了GIS的组成、分类、功能、发展 历史和展望，这些将在后面的章节中更为详尽地 被描述。
地理信息系统概论名词解释总结
l 数字地面模型(DTM)：是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。
l 数字高程模型(DEM)：当数字地面模型的地面属性为海拔高程时，则该模型即为数字高程模型。
l 数字地形分析(DTA)：是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。DTA技术是各种与地形因素相关空间模拟技术的基础。
l 地理信息：是指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、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
l 地理信息科学：与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
l 边界代数算法：边界代数多边形填充法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法，它适用于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。它不是逐点判断与边界的关系完成转换，而是根据边界的拓扑信息，通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点，实现了矢量格式到栅格格式的高速转换，而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系，因此算法简单、可靠性好，各边界弧段只被搜索一次，避免了重复计算。
l DIME文件：美国人口普查局在1980年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值，提供了关于城市街道，住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码大纲要图。在1990年的人口普查中，TIGER取代了DIME文件。
南京师范大学地理信息系统考研基础理论题汇总
专业课复习资料（最新版）封面地理信息系统基础理论题第1章概论1、你是如何理解地理信息系统的概念的？2、地理信息系统的基本功能与应用功能的区别和联系是什么?3、现代信息技术的出现给测绘技术与地理分析技术带来哪些主要的变化？4、工具型GIS与应用型GIS的区别与联系是什么？5、试将GIS的输入设备按照不同的分类方法进行分类，并说明其特点。
6、现代空间定位技术有哪些主要方法？对GIS技术的发展产生什么影响？7、网络技术的出现与发展对GIS技术产生哪些主要的变化8、说明GIS在几个不同发展阶段的标志性技术是什么，它们的出现如何促进GIS的发展？第2章地理空间数学基础1、地球表面、大地水准面及地球椭球体面之间的关系是什么？2、地理空间数据的描述有哪些坐标系？相互的关系是什么？3、采用大地坐标与地心坐标表述地面上一点的位置各有什么优缺点？4、高斯投影的变形特征是什么？为什么常常被用作大比例尺普通地图的地图投影？5、UTM与兰伯特投影的主要特点与适用性是什么？6、在数字地图中，地图比例尺在含义与表现形式上有哪些变化？7、如何进行不同基准下的高程的转换？8、除地形分幅外，谈谈还有何种地理空间框架？他们如何进行编码？9、GPS数据如何与地图数字化数据进行集成？10、选择投影需要考虑哪些因素？如果要制作1：10万的土地利用图，该选何种类型的地图投影？第3章空间数据模型空间实体一般具有哪些主要的特征？1、何为空间关系？空间关系在描述空间实体特征中的意义何在？2、空间数据的概念模型有哪些组成部分？试分析他们之间的关系？3、试分析GIS的几种主要的数据模型各自的优缺点。
4、空间数据类型有哪些？简述其特征。
第4章空间数据结构1、总结矢量数据和栅格数据在结构表达方面的特色。
2、简述栅格数据压缩编码的几种方式和各自优缺点。
3、简述矢量数据编码的几种方式和各自优缺点。
4、栅格与矢量数据结构相比较各有什么特征？5、矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。
地理信息系统第一章
三、空间数据
几何数据 关系数据 属性数据
几何坐标
度量关系 延伸关系 拓扑关系 定性 定量
空间数据分类
四、用
户
系统组织、管理、维护和数据更新、 应用程序开发、信息提取、地理决策
第五节 地理信息系统的研究内容
一、研究内容
基本理论
概念、定义、内涵
GIS
技术系统
构成、特点、功能和任务
理论体系
应用方法
发展历史及发展趋势
1. 地图是地理信息载体 2. 地图是地理信息的传统数据源 3. 地图是GIS的查询与分析 结果的表示方法
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
地理系统是一个多层次的巨系统，它具有 多层次的结构和泛目标的功能，需要多学科的 知识结构和多种形式技术体系的支持。地理系 统是认识地理圈的事物、现象和发生发展过程， 理解物质迁移与能量转换内外循环的规律，认 识地理规律、掌握地理信息，以调控资源与环 境为目的的逻辑思维过程。 地理信息系统是以地理空间数据库为基础， 在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信 息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间 内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信 息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是 综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。
统计学 地理 统计学 认知科学
第六节 GIS发展趋势
一、地理信息系统的发展概况
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）； 1969年，ESRI （环境系统研究所）建立； 1969年， Integraph公司建立。
它不随载体的物理形式的改变
地理信息系统概论
在地理信息系统中，现实世界被表达成一系列的地理 要素和地理现象，这些地理特征至少由空间位置参考信息 和非位置信息两个组成部分。
• 格网分析
GIS可以做什么
• 生成数字地面模型
GIS可以做什么
• 三维地下体分析
地理信息系统相关学科
专业划分
一级学科
二级学科
本 地理学 科
地理学 资源环境与城乡规划管理 地理信息系统
地理学 研 究 生
测绘科学与技术
自然地理学 人文地理学 地图学与地理信息系统
大地测量学与测量工程 摄影测量与遥感 地图制图学与地理信息工程
空间位置、属性特征、时域特征 空间分布性、数据量大、信息载体的多样性 区域性、多维性、动态性 信息系统：具有采集、处理、管理和分析功能的系统 TPS、MIS、DSS、ES
地理信息系统
地理信息系统是以地理空间数据为基础，在计算机软 硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、 模拟、分析和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供 多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务 而建立起来的计算机技术系统。
地理信息系统：定义的构成
学科
地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输 出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科。
技术系统
地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库 （GeoSpatial Database）为基础，采用地理模型分析方法， 适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地 理决策服务的计算机技术系统。
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数据处理与变换
数据格式化 数据转换 数据概括（能力比较弱） 数据概括（能力比较弱）
1.5 地理信息系统的功能
空间查询与分析
已知空间位置，查询属性信息； 已知空间位置，查询属性信息； 已知属性信息，查询空间位置； 已知属性信息，查询空间位置； 利用多种条件综合查询； 利用多种条件综合查询； 拓扑叠加查询，将一个地区两个或多个不同图层的特征相叠加， 拓扑叠加查询，将一个地区两个或多个不同图层的特征相叠加， 建立新的空间特征； 建立新的空间特征； 缓冲区分析:密度分析等 缓冲区分析 密度分析等 网络分析：最短距离分析等； 网络分析：最短距离分析等； 数字地形分析：坡度、坡面、剖面分析、通视分析； 数字地形分析：坡度、坡面、剖面分析、通视分析；
1.8 地理信息系统的应用
专题地图； 矿产资源评价； 环境评价与监测； 土地、水土资源调查与管理； 资源开发； 管网、交通管理； 导航系统； 城市规划； 教练与模型； 辅助决策； 军事战略分析； 工商企业应用； 政府机关事务管理。
1.9 地理信息系统的发展趋势
网络GIS（Web GIS）；
网上数据发布； 网上数据交互； 网上数据挖掘与分析； 网上数据安全与管理；
时态GIS(TGIS)；
除了空间特征以外，还有时序特征； 时序可以看成是一个维度，所以相当于四维GIS； 天气预报、环境监测等，空间对象与时间变化相关联；
无线通信与GIS(WGIS)；
无线定位与GIS结合；
数据显示与输出
符号图 动线图 点值图
1.6 地理信息系统与其他学科的关系
地理学
信息科学
测量学
制图技术
GIS
摄影测量学
数学和统计学
遥感
计算机科学
软件工程
数据库技术
计算机图形学
CAD
专家系统
1.7 地理信息系统的发展历史
20世纪 年代——地理信息系统的开拓期 世纪60年代 地理信息系统的开拓期 世纪 年代
计算机发展的初始时期 计算机科学、地图学、航空摄影测量科学发展，计算机可以存贮处理大 量的的空间数据； 地图信息的存贮与处理是重要标志；
20世界 年代 世界70年代 世界 年代——地理信息系统的巩固发展期 地理信息系统的巩固发展期
计算机发展到第三代 地理数据的采集录入、存贮、检索、输出得到计算机技术快速发展的支 持，向着实用化方向发展； 可以输出高质量的地图图形；
1.3 地理信息系统的类型和特点
地理信息系统的类型
专题地理信息系统（Thematic GIS）：具有有限目标 专题地理信息系统 和专业特点的地理信息系统，为特定的专门目的服务。 如：森林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、 矿业资源信息系统、农作物估产信息系统、水土流失 信息系统等； 区域信息系统（ 区域信息系统（Regional GIS）：主要以区域综合研 ） 究和全面的信息服务为目标，可以有不同的规模。可 以按行政区域划分，可以按自然区域划分，如河流、 山脉、高原等； 地理信息系统工具或地理信息系统外壳（ 地理信息系统工具或地理信息系统外壳（GIS Tools）： ） 是一组具有图形图像数字化、存贮管理、查询检索、 分析运算和多种输出等 条 件
制图功能
查询功能
输出请求 查询请求
1.5 地理信息系统的功能
数据采集与编辑
保证地理信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性、 保证地理信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性、数 值逻辑一致性与正确性； 值逻辑一致性与正确性； 将地理信息系统的数据抽象为不同的层次的实体的地物要素，按 将地理信息系统的数据抽象为不同的层次的实体的地物要素， 顺序转化为x,y坐标及对应的代码输入到计算机中 坐标及对应的代码输入到计算机中； 顺序转化为 坐标及对应的代码输入到计算机中；
1.9 地理信息系统的发展趋势
组件式GIS(Com GIS)；
把GIS的各种功能模块做成控件，利用软件开发工具以 搭巨木的方式集成起来，形成GIS平台和应用系统； GIS组建之间：高效无缝集成、无需专门的GIS开发语 言、大众化应用、开发成本低廉；
虚拟GIS(VGIS)；
GIS 与虚拟现实技术的结合； 虚拟现实可视化技术与在三维空间中建立逼真、可操 作的地理三维实体，实现三维客观世界而模拟和空间 实体数据分析；
1.1 信息与信息系统
信息系统分类
事务处理系统 管理信息系统 决策支持系统 人工智能与专家系统
1.2 地理信息与地理信息系统
地理信息
凡是与空间位置有关的信息都属于地理信息，在现实 生活中所存在的信息80%是与空间位置有关系的。 地理信息是指表征地理系统诸要素的数量、质量、分 布特征、相互关联和变化规律的数字、文字、图像、 图形等的总称； 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，这是地理信息的重要标识； 地理信息具有多维性，在二维空间的基础上实现多专 题的第三维结构。各个专题之间的联系通过属性码实 现； 地理信息的空间信息通过经纬网建立的地理坐标数据 来实现位置的标识；
多媒体GIS(MGIS)；
将文字、图形、图像、声音、色彩、动画与GIS结合； 旅游、规划、教学等方面应用；
1.9 地理信息系统的发展趋势
三维GIS(3DGIS)；
三维GIS与平面GIS对应； 平面GIS有两个坐标，三维GIS有三个坐标； 三维GIS更适合于涉及地下地理信息管理； 三维GIS数据量大，拓扑关系模型复杂； GIS
信息的基本属性
事实性：事实是信息的中心价值，是信息的第一和基本性质。 事实性 等级性：对于同一个问题，处于不同的管理层次，要求的信息不同。 等级性 可压缩性：信息可以概括、综合、集中。 可压缩性 扩散性：冲破自然约束，通过各种手段向四方传播。 扩散性 传输性：信息可以通过各种手段进行传播。 传输性 分享性或共享性：同一个信息可以被多个系统共享。 分享性或共享性 增值性：信息在不同的场合或不同的时间，信息的价值会产生变化。 增值性 转换性：获取的信息可以转换成不同的应用方式。如：获取能源消耗信 转换性 息，可以采取治理措施，从而节省燃料。
1.1 信息与信息系统
数据
数据是一种未经加工的原始资料； 数据是客观对象的表示，而信息则是数据的内 涵，是数据的内容和解释； 数据是信息的载体； 数字、文字、符号、图像等都是数据；
1.1 信息与信息系统
信息系统
信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统； 计算机系统是信息系统的基础，所有的信息系统都是由计算机支 持的； 信息系统的组成元素：计算机硬件、软件、数据和用户四个元素； 智能信息系统除了四个基本元素以外，还包括知识这个元素； 硬件：计算机以及网络系统的设备； 软件：数据采集、存储、处理、分析、展示的过程处理系统； 数据：软件系统分析处理的对象，构成系统的应用基础； 用户：是信息系统的服务对象； 知识：数据挖掘的结果；
开放式GIS(Open GIS)；
互操作性：不同的地理信息系统软件之间联结、信息交换没有障 碍； 可扩展性：硬件方面可在不同软件、不同档次的计算机上运行， 软件方面可以方便地增加新的地理空间数据和地理信息处理功能； 技术公开性：公开源代码和技术说明； 可移植性：不需要修改可以在不同环境中运行地理信息系统。
1.2 地理信息与地理信息系统
地理信息系统
全球定位系统,Global Positioning System，通 常简称GPS.
地理信息系统（Geographic Information System， 地理信息系统 GIS）； GIS是采集、存贮、管理、描述、分析地球表面及空间 和地理分布有关的数据的信息系统； GIS是以地理空间数据库为基础，在计算机硬件、软件 环境的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操 作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法， 适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究、 综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的 一类计算机应用系统。 GIS是以计算机为工具，具有地理图形和空间定位功能 的空间型数据管理系统，它是一种特殊而又十分重要 的信息系统。
数据存贮与管理
空间数据与属性数据的管理组织； 空间数据与属性数据的管理组织； 将空间数据与属性数据对应存贮管理； 将空间数据与属性数据对应存贮管理； 属性数据用DBMS数据库管理系统管理； 数据库管理系统管理； 属性数据用 数据库管理系统管理 空间数据转换为关系数据库管理； 空间数据转换为关系数据库管理；
1.2 地理信息与地理信息系统
地理信息的特性
区域性：通过经纬网建立的地理坐标来实 区域性 现空间位置的标识； 多维结构特性：在二维空间的基础上实现 多维结构特性 多专题的第三维结构； 动态变化特性：地理信息的时序特征十分 动态变化特性 明显，可以按照时间尺度将地理信息划分 为超短期（地震、台风）、短期（河流洪 水、季节气候）、中期（土地利用、作物 生长）、长期（地壳变化、气候变化）等。
1.4 地理信息系统的组成
系统硬件 系统软件
GIS专业软件：数据输入与编辑、空间数据管理、数据处理与分析、数据 输出、用户界面、二次开发等功能。常用的Arc/Info、MapInfo等； 数据库软件：管理空间数据和属性数据。目前的关系型数据库均可以存 贮空间数据。如：Oracle、Sysbase、SQL Server等； 系统管理软件：主要指操作系统软件。与所采用开发语言有关系；
1.3 地理信息系统的类型和特点
地理信息系统的特征
具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力， 具有空间性和动态性； 由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算 机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空 间数据，产生有用的信息，完成人们难以完成的任务； 计算机系统的支持是地理信息系统的重要的特征，因 而使得地理信息系统能快速、精确、综合地对复杂的 地理系统进行空间定位和过程动态分析。
20世纪 年代 世纪80年代 世纪 年代——地理信息技术大发展时期 地理信息技术大发展时期