2011級(jí)地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用景海濤博士教授2010.10Jht_hpu@126.com888888Jht_6153@163.com135039190652011級(jí)地理信息系統(tǒng)景海濤博士教授Jht_hpu@11一、課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)主干課二、學(xué)習(xí)目的

掌握地理信息系統(tǒng)的基本理論和技術(shù)方法，了解主要應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向，為從事地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用、開(kāi)發(fā)和研究奠定理論與技術(shù)基礎(chǔ)，較熟練掌握一種桌面地理信息系統(tǒng)軟件使用（ArcGISDeskTop、MapInfo、ArcView）三、學(xué)習(xí)方法學(xué)時(shí)分配：總學(xué)時(shí)54學(xué)時(shí)，其中上機(jī)實(shí)驗(yàn)22學(xué)時(shí)課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)結(jié)合上機(jī)實(shí)驗(yàn)與課堂學(xué)習(xí)結(jié)合廣泛參考其他資料一、課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)主干課21地理信息系統(tǒng)基本概念3地理信息系統(tǒng)與CAD的關(guān)系4數(shù)字地球與“3S”信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)關(guān)系2第一講緒論5地理信息系統(tǒng)應(yīng)用1地理信息系統(tǒng)基本概念3地理信息系統(tǒng)與CAD的關(guān)系4數(shù)字地球31地理信息系統(tǒng)中文名稱(chēng)：

地理信息系統(tǒng)英文名稱(chēng)：GeographicInformationSystem;GIS;GeographicalInformationSystem第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念美國(guó)聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)美國(guó)國(guó)家地理信息與分析中心英國(guó)教育部俄羅斯學(xué)者李德仁院士1地理信息系統(tǒng)第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念美國(guó)聯(lián)4定義：不同領(lǐng)域、不同專(zhuān)業(yè)對(duì)GIS的理解不同，目前沒(méi)有完全統(tǒng)一被普遍接受的GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題（美國(guó)聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)）為了獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。（美國(guó)國(guó)家地理信息與分析中心）GIS是一種獲取、存儲(chǔ)、檢索、操作、分析和顯示地球空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（英國(guó)教育部）一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問(wèn)題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具集合（俄羅斯學(xué)者）地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GIS）是一種特定而又十分重要的空間信息系統(tǒng)（SpatialInformationSystem），它是采集、存貯、管理、分析和描述整個(gè)或部分地球表面（包括大氣層在內(nèi)）與空間和地理分布有關(guān)的空間信息系統(tǒng)。(P2)定義：不同領(lǐng)域、不同專(zhuān)業(yè)對(duì)GIS的理解不同，目前沒(méi)有完全統(tǒng)一5WhatisAGIS?AGeographicinformationsystem(GIS)isacomputersystemforcapturing,storing,querying,analyzing,anddisplayinggeospatialdata.WhatisAGIS?6第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念2數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)(計(jì)算機(jī)時(shí)代）：指輸入到計(jì)算機(jī)并能被計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的數(shù)字、文字、符號(hào)、聲音、圖像等。

信息：是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映。它以文字、數(shù)據(jù)、符號(hào)、聲音、圖象等形式記錄下來(lái)，進(jìn)行傳遞和處理,為人們的生產(chǎn)，建設(shè)，管理等提供依據(jù)。數(shù)據(jù)與信息兩者關(guān)系數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)、載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是形與質(zhì)的關(guān)系。只有數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)體行為產(chǎn)生影響才成為信息，數(shù)據(jù)只有經(jīng)過(guò)解釋才有意義，成為信息。第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念2數(shù)據(jù)與信息7信息的特點(diǎn)客觀性：任何信息都是與客觀事實(shí)相聯(lián)系的，這是信息的正確性和精確度的保證。適用性：?jiǎn)栴}不同、影響因素不同，需要的信息種類(lèi)是不同的。信息系統(tǒng)將地理空間的巨大數(shù)據(jù)流收集，組織和管理起來(lái)，經(jīng)過(guò)處理、轉(zhuǎn)換和分析變?yōu)閷?duì)生產(chǎn)、管理和決策具有重要意義的有用信息，這是由建立信息系統(tǒng)的明確目的性所決定的。如股市信息，對(duì)于不會(huì)炒股的人來(lái)說(shuō)，毫無(wú)用處，而股民們會(huì)根據(jù)它進(jìn)行股票的購(gòu)進(jìn)或拋出，以達(dá)到股票增值的目的。傳輸性：信息可在信息發(fā)送者和接受者之間進(jìn)行傳輸信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)，被形象地稱(chēng)為“信息高速公路”。共享性：信息與實(shí)物不同，信息可傳輸給多個(gè)用戶(hù)，為用戶(hù)共享，而其本身并無(wú)損失，這為信息的并發(fā)應(yīng)用提供可能性。地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件8第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念3地理空間數(shù)據(jù)地理空間的概念GIS中的概念常用“地理空間”(Geo-Spatial)來(lái)表述，一般包括地理空間定位框架及其所連接的空間對(duì)象；地理空間定位框架即大地測(cè)量控制，由平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成；GIS的任何空間數(shù)據(jù)都必須納入一個(gè)統(tǒng)一的空間參照系中，以實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源數(shù)據(jù)的融合、連接與統(tǒng)一；第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念3地理空間數(shù)據(jù)地理9地理空間數(shù)據(jù)（簡(jiǎn)稱(chēng)為地理數(shù)據(jù)）

是指以地理空間位置為參照，描述自然、社會(huì)和人文經(jīng)濟(jì)景觀的數(shù)據(jù)，可以是圖形、圖像、文字、表格和數(shù)字。地理空間實(shí)體和現(xiàn)象三大基本要素：地理空間實(shí)體及其表達(dá)空間位置數(shù)據(jù)；屬性數(shù)據(jù)；時(shí)域（間）數(shù)據(jù)。地理空間數(shù)據(jù)（簡(jiǎn)稱(chēng)為地理數(shù)據(jù)）地理空間實(shí)體及其表達(dá)空間位置數(shù)10第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念4地理空間數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)涠x拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是明確定義空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法,指圖形保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。

拓?fù)渥儞Q（橡皮變換）第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念4地理空間數(shù)據(jù)拓?fù)?1拓?fù)浞N類(lèi)

(兩例）1）關(guān)聯(lián)性：（不同類(lèi)要素之間）結(jié)點(diǎn)與弧段：如V9與L5,L6,L3，多邊形與弧段：P2與L3,L5,L22）鄰接性：(同類(lèi)元素之間)多邊形之間、結(jié)點(diǎn)之間。鄰接矩陣如下，重疊：--鄰接：1不鄰接：0P1P2P3P4P1--111P21--10P311--0P4100--拓?fù)浞N類(lèi)(兩例）1）關(guān)聯(lián)性：（不同類(lèi)要素之間）結(jié)點(diǎn)與弧段12空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示圖層1圖層2圖層N………..類(lèi)型1類(lèi)型2類(lèi)型2………..圖幅1圖幅2………..目標(biāo)1目標(biāo)2………..目標(biāo)Point

LinePolygon屬性關(guān)系+空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示圖層1圖層2圖層13空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示實(shí)例N1N5N2N3N4N6P4C5C4C3C2C1P3P2P1ID坐標(biāo)始結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左區(qū)右區(qū)屬性1屬性2屬性3……C1N2N1P2P1A1A2A3空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示實(shí)例N1N5N2N3N4N6P4C5C414第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念5地理信息是有關(guān)地理實(shí)體空間分布、性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的信息，它是對(duì)表達(dá)地理特征和地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理及環(huán)境數(shù)據(jù)的解釋?zhuān)怯梦淖帧?shù)字、符號(hào)、語(yǔ)言、圖像等介質(zhì)來(lái)表示事件、事物、現(xiàn)象等的內(nèi)容、數(shù)量或特征。指與研究對(duì)象的空間地理分布有關(guān)的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱(chēng)。第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念5地理信息是有關(guān)地15地理信息特點(diǎn)

除了具有客觀性、適用性、可傳輸性和共享性之外空間性：（是地理信息區(qū)別于其它類(lèi)型信息的最顯著標(biāo)志）。地理信息屬于空間信息，位置的識(shí)別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種定位特征是通過(guò)公共的地理基礎(chǔ)來(lái)體現(xiàn)的。多維結(jié)構(gòu)：指在同一位置上可有多種專(zhuān)題的信息結(jié)構(gòu)。如某一位置上的地理信息是多維的。海量（數(shù)據(jù)量大）時(shí)序特征：時(shí)空的動(dòng)態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。因此，要實(shí)時(shí)采集和更新地理信息，使得地理信息具有現(xiàn)勢(shì)性。以免過(guò)時(shí)的信息造成決策的失誤或因?yàn)槿鄙倏煽康膭?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，不能對(duì)變化中的地理事件或現(xiàn)象作出合理的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和科學(xué)論證。例如98年特大洪水險(xiǎn)情正是武漢勘測(cè)設(shè)計(jì)院利用先進(jìn)的RS、GPS技術(shù)測(cè)得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為抗洪決策提供可靠依據(jù)。地理信息特點(diǎn)除了具有客觀性、適用性、可傳輸性和共16地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件17地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件18第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念6地學(xué)信息地學(xué)信息：與人類(lèi)居住的地球有關(guān)的信息都是地學(xué)信息。地理信息的信息源是地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和人類(lèi)活動(dòng)等；地學(xué)信息所表示的信息范圍更廣泛，不僅來(lái)自地表，還包括地下、大氣層甚至宇宙空間。它是人們深入認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)、適度開(kāi)發(fā)資源、保護(hù)環(huán)境的前提和保證。第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念6地學(xué)信息197系統(tǒng)、信息系統(tǒng)System：由相互作用和相互依賴(lài)的若干組成部分結(jié)合而成，能完成特定功能的有機(jī)整體。

InformationSystem（IS）：能對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、加工和再現(xiàn)，并能回答用戶(hù)一系列問(wèn)題的系統(tǒng)。具有采集、管理、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)的能力。事務(wù)處理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)：主要支持操作層人員的日常事務(wù)處理，圖書(shū)管理，借還書(shū)。決策支持系統(tǒng)：從MIS中獲取信息，進(jìn)行推測(cè)，以輔助決策。人工智能、專(zhuān)家系統(tǒng)：用計(jì)算機(jī)模仿人類(lèi)思維過(guò)程進(jìn)行推理，在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用較成功。為有效地對(duì)信息流進(jìn)行控制，組織、管理、充分利用，就需要建立某種信息系統(tǒng)，那么對(duì)地理信息進(jìn)行管理、利用就需要建立地理信息系統(tǒng)。：第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念7系統(tǒng)、信息系統(tǒng)System：由相互作用和相互依賴(lài)的若干組20數(shù)據(jù)Data地理空間數(shù)據(jù)Geo_SpatialData)信息Information地理信息GeographicInformation系統(tǒng)System信息系統(tǒng)InformatinSystem地理信息系統(tǒng)GeographicInformationSystem小結(jié)數(shù)據(jù)地理空間數(shù)據(jù)信息地理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)地21第一講緒論二、信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的關(guān)系信息系統(tǒng)（IS)非空間信息系統(tǒng)空間信息系統(tǒng)（SIS）如廠礦企業(yè)管理、財(cái)務(wù)等MIS非地理信息系統(tǒng)CAD/CAM地理信息系統(tǒng)（GIS）專(zhuān)題GIS綜合信息系統(tǒng)地籍信息系統(tǒng)城市管線信息系統(tǒng)城市規(guī)劃與管理IS區(qū)域資源與環(huán)境IS…………信息系統(tǒng)分類(lèi)第一講緒論二、信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的關(guān)系信息系統(tǒng)（IS)22

GIS與CAD共同點(diǎn)

GIS與CAD不同點(diǎn)都有空間坐標(biāo)系統(tǒng)；都能將目標(biāo)和參考系聯(lián)系起來(lái)；都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系；

都能處理屬性和空間數(shù)據(jù)ＣＡＤ研究對(duì)象為人造對(duì)象規(guī)則幾何圖形及組合；圖形功能特別是三維圖形功能強(qiáng)，屬性庫(kù)功能相對(duì)較弱；ＣＡＤ中的拓?fù)潢P(guān)系較為簡(jiǎn)單；一般采用幾何坐標(biāo)系。ＧＩＳ處理的數(shù)據(jù)大多來(lái)自于現(xiàn)實(shí)世界，較之人造對(duì)象更復(fù)雜，數(shù)據(jù)量更大；數(shù)據(jù)采集的方式多樣化；GIS的屬性庫(kù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大；強(qiáng)調(diào)對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析，圖形屬性交互使用頻繁；GIS采用地理坐標(biāo)系。三、地理信息系統(tǒng)與CAD的關(guān)系第一講緒論GIS與CAD共同點(diǎn)23

全球?qū)Φ赜^察系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)與全球因特網(wǎng)等高科技術(shù)基礎(chǔ)之上的信息集成系統(tǒng)工程的統(tǒng)稱(chēng)，是21世紀(jì)信息社會(huì)的前奏，涉及到知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)際合作、數(shù)據(jù)共享等問(wèn)題，是星球大戰(zhàn)信息時(shí)代的翻版?！皵?shù)字地球”首先是政府行為，為數(shù)據(jù)規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，信息安全，信息共享都需要由政府主持立法，保障和監(jiān)督。數(shù)字地球是由遙感技術(shù)、遙測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng)技術(shù)、高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛似技術(shù)為核心的信息技術(shù)系統(tǒng)，數(shù)字地球是地球科學(xué)與信息科學(xué)技術(shù)的綜合，是一門(mén)綜合性的科學(xué)技術(shù)。四、數(shù)字地球（Geomatics)第一講緒論全球?qū)Φ赜^察系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)與全球因特網(wǎng)等高科技術(shù)24五、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用第一講緒論GIS能做什么？緩沖區(qū)分析疊加分析空間查詢(xún)網(wǎng)絡(luò)分析地形分析。。。數(shù)據(jù)采集與輸入數(shù)據(jù)編輯與更新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理空間查詢(xún)與分析數(shù)據(jù)顯示與輸出五、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用第一講緒論GIS能做什么？緩沖區(qū)分析25地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件26地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件27地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件28

GIS最初就是起源于資源清查，是GIS的最基本的職能，目前趨于成熟的主要應(yīng)用領(lǐng)域。資源清查包括土地資源，森林資源和礦產(chǎn)資源的清查、管理、土地利用規(guī)劃，野生動(dòng)物的保護(hù)等。GIS的主要任務(wù)是將各種來(lái)源的數(shù)據(jù)和信息有機(jī)地匯集在一起，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)，疊量分析等功能，按多種邊界和屬性條件，提供區(qū)域多種條件組合形式的資源統(tǒng)計(jì)和資源現(xiàn)狀分析，從而為資源的合理開(kāi)發(fā)、利用提供依據(jù)。GIS在國(guó)際上典范中有：A、加拿大應(yīng)用GIS完成全國(guó)土地資源潛力和估算B、利用GIS進(jìn)行世界小麥大面積估產(chǎn)的高準(zhǔn)確率---這些說(shuō)明GIS在資源清查方面的應(yīng)用趨于成熟。

資源調(diào)查GIS最初就是起源于資源清查，是GIS的最基本的職能29

在進(jìn)行區(qū)域和城鎮(zhèn)規(guī)劃的過(guò)程中，要處理許多不同性質(zhì)和不同特點(diǎn)的問(wèn)題，涉及多方面要素，如資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟(jì)、教育、文化和金融等，GIS將這些數(shù)據(jù)信息歸算到城市的統(tǒng)一系統(tǒng)之中，最后進(jìn)行城市和區(qū)域多目標(biāo)的開(kāi)發(fā)和規(guī)劃，包括城鎮(zhèn)總體規(guī)劃，城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)，城市環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，道路交通規(guī)劃，公共設(shè)施配置及城市環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等，這些功能的實(shí)現(xiàn)是以GIS的一些數(shù)據(jù)處理和分析算法加以保證的，如GIS的空間搜索方法，多信息疊加處理和一系列的分析軟件，回歸分析，投入產(chǎn)出計(jì)算，模糊加權(quán)評(píng)價(jià)等。

城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃在進(jìn)行區(qū)域和城鎮(zhèn)規(guī)劃的過(guò)程中，要處理許多不同性質(zhì)和不30GIS方法和多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)，可以有效地用于森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)測(cè)和淹沒(méi)損失估算，確定泄洪區(qū)內(nèi)人員撤退、財(cái)產(chǎn)轉(zhuǎn)移和救災(zāi)物資供應(yīng)的最佳路線，為救災(zāi)搶險(xiǎn)和防洪決策提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。災(zāi)害監(jiān)測(cè)GIS方法和多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)，可以有效地用于森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)31環(huán)境評(píng)估環(huán)境評(píng)估32作戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)指揮33交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸34

GIS利用地理數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)一系列決策模型的構(gòu)建和比較分析，可為國(guó)家宏觀決策提供依據(jù)。例如我國(guó)在三峽地區(qū)的研究中通過(guò)利用GIS和機(jī)助制圖的方法，建立環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為三峽工程的宏觀決策提供了建庫(kù)前后環(huán)境變化的數(shù)量，速度和演變趨勢(shì)等可靠數(shù)據(jù)。宏觀決策GIS利用地理數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)一系列決策模型的構(gòu)建和比較分35一種項(xiàng)重大的社會(huì)GIS工程——家譜GIS一種項(xiàng)重大的社會(huì)GIS工程——家譜GIS36布什與夢(mèng)露·戴安娜是一家人？？？布什與夢(mèng)露·戴安娜是一家人？？？37歷史地圖及查詢(xún)歷史地圖及查詢(xún)38家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“代”表示林春公林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林洪桃林洪有林洪霞林洪治林珍禮林珍魁林珍玉林珍祥林珍意林珍載林珍度林珍微家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“代”表示林春公林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕39家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“時(shí)間”表示林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林洪桃林洪有林洪霞林洪治林珍禮林珍玉林珍魁林珍祥林珍意林珍載林珍度林珍微林春公14981500155016001650家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“時(shí)間”表示林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林40家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“空間”表示林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林洪桃林洪有林洪霞林洪治林珍禮林珍玉林珍魁林珍祥林珍意林珍載林珍度林珍微林春公1498家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“空間”表示林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林41群族遷徙路線圖群族遷徙路線圖42GIS專(zhuān)業(yè)發(fā)展GIS專(zhuān)業(yè)發(fā)展43地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流1、國(guó)際1960年，加拿大測(cè)量學(xué)家RogerF.Tomlinson提出，創(chuàng)建第一個(gè)系統(tǒng)（CGIS），之后全球快速發(fā)展2004.01Nature雜志發(fā)表文章將以遙感與GIS為基礎(chǔ)的Geo-technology、納米技術(shù)、生物技術(shù)作為最新出現(xiàn)的、最具發(fā)展前景的三大技術(shù)。地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流1、國(guó)際44地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流一、GIS專(zhuān)業(yè)的發(fā)展2國(guó)內(nèi)70年代GIS技術(shù)在我國(guó)開(kāi)始發(fā)展90年代專(zhuān)業(yè)調(diào)整，出現(xiàn)GIS專(zhuān)業(yè)近年來(lái)，隨著GIS技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)GIS人才的需求量快速增長(zhǎng)，GIS專(zhuān)業(yè)在很多院校都如雨后春筍般地發(fā)展起來(lái)權(quán)威地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流一、GIS專(zhuān)業(yè)的發(fā)展2國(guó)45地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流3專(zhuān)業(yè)背景分設(shè)在地理學(xué)和測(cè)繪學(xué)兩個(gè)一級(jí)學(xué)科下的二級(jí)學(xué)科。由于GIS與計(jì)算機(jī)技術(shù)關(guān)系密切，一些計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員也從事GIS的研究與應(yīng)用，并開(kāi)始培養(yǎng)GIS人才。計(jì)算機(jī)科學(xué)背景Ⅲ地理學(xué)背景Ⅲ測(cè)繪學(xué)背景ⅢⅠⅡⅡⅡ帶有原背景的烙印，不能較好地將各學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通；符合社會(huì)需求的復(fù)合型人才只占極少一部分。地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流3專(zhuān)業(yè)背景分設(shè)在地理學(xué)和46地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流GIS專(zhuān)業(yè)的社會(huì)需求GIS應(yīng)用圖式最初應(yīng)用范圍資源管理土地規(guī)劃拓展應(yīng)用范圍商業(yè)國(guó)防電信教育工程環(huán)境政府衛(wèi)生資源交通……

地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流GIS專(zhuān)業(yè)的社會(huì)需求GIS47融扎實(shí)的GIS基本技能與迫切的GIS求知、創(chuàng)新欲望于一體。專(zhuān)業(yè)素質(zhì)學(xué)科交叉融合融厚實(shí)的數(shù)理、空間知識(shí)基礎(chǔ)與精湛的GIS專(zhuān)業(yè)知識(shí)于一體融GIS研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)本領(lǐng)與GIS項(xiàng)目管理能力于一體。GIS專(zhuān)業(yè)人才的道德品質(zhì)也應(yīng)作為人才素質(zhì)特征的重要指標(biāo)。融扎實(shí)的GIS基本技能與迫切的GIS求知、創(chuàng)新欲望于一體。專(zhuān)48GIS專(zhuān)業(yè)人才的基本知識(shí)結(jié)構(gòu)立體知識(shí)結(jié)構(gòu)：以數(shù)理基礎(chǔ)和空間基礎(chǔ)為寬度，以應(yīng)用背景與應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)閺V度，以專(zhuān)業(yè)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)技能為深度的知識(shí)結(jié)構(gòu)

數(shù)理基礎(chǔ)和空間基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)及基本技能應(yīng)用背景與應(yīng)用領(lǐng)域GIS專(zhuān)業(yè)人才的基本知識(shí)結(jié)構(gòu)立體知識(shí)結(jié)構(gòu)：以數(shù)理基礎(chǔ)和空間基49思考題1、GIS與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系是什么？2、GIS在日常生活中的應(yīng)用有哪些？課后實(shí)踐1、安裝ArcGIS系統(tǒng)2、熟悉ArcCatalog、ArcMap的操作3、理解地圖、圖層（layerorFeature）、屬性的概念思考題50GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系51為了獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。為了獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而52GIS是一種獲取、存儲(chǔ)、檢索、操作、分析和顯示地球空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)GISGIS是一種獲取、存儲(chǔ)、檢索、操作、分析和顯示53一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問(wèn)題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具集合一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問(wèn)題，以及具有內(nèi)部聯(lián)54地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GIS）是一種特定而又十分重要的空間信息系統(tǒng)（SpatialInformationSystem），它是采集、存貯、管理、分析和描述整個(gè)或部分地球表面（包括大氣層在內(nèi)）與空間和地理分布有關(guān)的空間信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)（GeographicInformat55湖泊河道居民地地理空間的特征實(shí)體包括點(diǎn)（Point）、線（Line）、面（Polygon）、曲面（Surface）和體（Volume）等多種類(lèi)型矢量表達(dá)柵格表達(dá)湖泊河道居民地地理空間的特征實(shí)體包括點(diǎn)（Point）、線（L56

例如“1、”“0”獨(dú)立的1、0均無(wú)意義。當(dāng)它表示某實(shí)體在某個(gè)地域內(nèi)存在與否，它就提供了“有”“無(wú)”信息，當(dāng)用它來(lái)標(biāo)識(shí)某種實(shí)體的類(lèi)別時(shí)，它就提供了特征碼信息地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件57GIS空間數(shù)據(jù)的基本特征GIS空間數(shù)據(jù)的基本特征582011級(jí)地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用景海濤博士教授2010.10Jht_hpu@126.com888888Jht_6153@163.com135039190652011級(jí)地理信息系統(tǒng)景海濤博士教授Jht_hpu@159一、課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)主干課二、學(xué)習(xí)目的

掌握地理信息系統(tǒng)的基本理論和技術(shù)方法，了解主要應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向，為從事地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用、開(kāi)發(fā)和研究奠定理論與技術(shù)基礎(chǔ)，較熟練掌握一種桌面地理信息系統(tǒng)軟件使用（ArcGISDeskTop、MapInfo、ArcView）三、學(xué)習(xí)方法學(xué)時(shí)分配：總學(xué)時(shí)54學(xué)時(shí)，其中上機(jī)實(shí)驗(yàn)22學(xué)時(shí)課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)結(jié)合上機(jī)實(shí)驗(yàn)與課堂學(xué)習(xí)結(jié)合廣泛參考其他資料一、課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)主干課601地理信息系統(tǒng)基本概念3地理信息系統(tǒng)與CAD的關(guān)系4數(shù)字地球與“3S”信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)關(guān)系2第一講緒論5地理信息系統(tǒng)應(yīng)用1地理信息系統(tǒng)基本概念3地理信息系統(tǒng)與CAD的關(guān)系4數(shù)字地球611地理信息系統(tǒng)中文名稱(chēng)：

地理信息系統(tǒng)英文名稱(chēng)：GeographicInformationSystem;GIS;GeographicalInformationSystem第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念美國(guó)聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)美國(guó)國(guó)家地理信息與分析中心英國(guó)教育部俄羅斯學(xué)者李德仁院士1地理信息系統(tǒng)第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念美國(guó)聯(lián)62定義：不同領(lǐng)域、不同專(zhuān)業(yè)對(duì)GIS的理解不同，目前沒(méi)有完全統(tǒng)一被普遍接受的GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題（美國(guó)聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)）為了獲取、存儲(chǔ)、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計(jì)算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。（美國(guó)國(guó)家地理信息與分析中心）GIS是一種獲取、存儲(chǔ)、檢索、操作、分析和顯示地球空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（英國(guó)教育部）一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問(wèn)題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具集合（俄羅斯學(xué)者）地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GIS）是一種特定而又十分重要的空間信息系統(tǒng)（SpatialInformationSystem），它是采集、存貯、管理、分析和描述整個(gè)或部分地球表面（包括大氣層在內(nèi)）與空間和地理分布有關(guān)的空間信息系統(tǒng)。(P2)定義：不同領(lǐng)域、不同專(zhuān)業(yè)對(duì)GIS的理解不同，目前沒(méi)有完全統(tǒng)一63WhatisAGIS?AGeographicinformationsystem(GIS)isacomputersystemforcapturing,storing,querying,analyzing,anddisplayinggeospatialdata.WhatisAGIS?64第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念2數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)(計(jì)算機(jī)時(shí)代）：指輸入到計(jì)算機(jī)并能被計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的數(shù)字、文字、符號(hào)、聲音、圖像等。

信息：是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映。它以文字、數(shù)據(jù)、符號(hào)、聲音、圖象等形式記錄下來(lái)，進(jìn)行傳遞和處理,為人們的生產(chǎn)，建設(shè)，管理等提供依據(jù)。數(shù)據(jù)與信息兩者關(guān)系數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)、載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是形與質(zhì)的關(guān)系。只有數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)體行為產(chǎn)生影響才成為信息，數(shù)據(jù)只有經(jīng)過(guò)解釋才有意義，成為信息。第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念2數(shù)據(jù)與信息65信息的特點(diǎn)客觀性：任何信息都是與客觀事實(shí)相聯(lián)系的，這是信息的正確性和精確度的保證。適用性：?jiǎn)栴}不同、影響因素不同，需要的信息種類(lèi)是不同的。信息系統(tǒng)將地理空間的巨大數(shù)據(jù)流收集，組織和管理起來(lái)，經(jīng)過(guò)處理、轉(zhuǎn)換和分析變?yōu)閷?duì)生產(chǎn)、管理和決策具有重要意義的有用信息，這是由建立信息系統(tǒng)的明確目的性所決定的。如股市信息，對(duì)于不會(huì)炒股的人來(lái)說(shuō)，毫無(wú)用處，而股民們會(huì)根據(jù)它進(jìn)行股票的購(gòu)進(jìn)或拋出，以達(dá)到股票增值的目的。傳輸性：信息可在信息發(fā)送者和接受者之間進(jìn)行傳輸信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)，被形象地稱(chēng)為“信息高速公路”。共享性：信息與實(shí)物不同，信息可傳輸給多個(gè)用戶(hù)，為用戶(hù)共享，而其本身并無(wú)損失，這為信息的并發(fā)應(yīng)用提供可能性。地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件66第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念3地理空間數(shù)據(jù)地理空間的概念GIS中的概念常用“地理空間”(Geo-Spatial)來(lái)表述，一般包括地理空間定位框架及其所連接的空間對(duì)象；地理空間定位框架即大地測(cè)量控制，由平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成；GIS的任何空間數(shù)據(jù)都必須納入一個(gè)統(tǒng)一的空間參照系中，以實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源數(shù)據(jù)的融合、連接與統(tǒng)一；第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念3地理空間數(shù)據(jù)地理67地理空間數(shù)據(jù)（簡(jiǎn)稱(chēng)為地理數(shù)據(jù)）

是指以地理空間位置為參照，描述自然、社會(huì)和人文經(jīng)濟(jì)景觀的數(shù)據(jù)，可以是圖形、圖像、文字、表格和數(shù)字。地理空間實(shí)體和現(xiàn)象三大基本要素：地理空間實(shí)體及其表達(dá)空間位置數(shù)據(jù)；屬性數(shù)據(jù)；時(shí)域（間）數(shù)據(jù)。地理空間數(shù)據(jù)（簡(jiǎn)稱(chēng)為地理數(shù)據(jù)）地理空間實(shí)體及其表達(dá)空間位置數(shù)68第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念4地理空間數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)涠x拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是明確定義空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種數(shù)學(xué)方法,指圖形保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。

拓?fù)渥儞Q（橡皮變換）第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念4地理空間數(shù)據(jù)拓?fù)?9拓?fù)浞N類(lèi)

(兩例）1）關(guān)聯(lián)性：（不同類(lèi)要素之間）結(jié)點(diǎn)與弧段：如V9與L5,L6,L3，多邊形與弧段：P2與L3,L5,L22）鄰接性：(同類(lèi)元素之間)多邊形之間、結(jié)點(diǎn)之間。鄰接矩陣如下，重疊：--鄰接：1不鄰接：0P1P2P3P4P1--111P21--10P311--0P4100--拓?fù)浞N類(lèi)(兩例）1）關(guān)聯(lián)性：（不同類(lèi)要素之間）結(jié)點(diǎn)與弧段70空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示圖層1圖層2圖層N………..類(lèi)型1類(lèi)型2類(lèi)型2………..圖幅1圖幅2………..目標(biāo)1目標(biāo)2………..目標(biāo)Point

LinePolygon屬性關(guān)系+空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示圖層1圖層2圖層71空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示實(shí)例N1N5N2N3N4N6P4C5C4C3C2C1P3P2P1ID坐標(biāo)始結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左區(qū)右區(qū)屬性1屬性2屬性3……C1N2N1P2P1A1A2A3空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)表示實(shí)例N1N5N2N3N4N6P4C5C472第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念5地理信息是有關(guān)地理實(shí)體空間分布、性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的信息，它是對(duì)表達(dá)地理特征和地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理及環(huán)境數(shù)據(jù)的解釋?zhuān)怯梦淖?、?shù)字、符號(hào)、語(yǔ)言、圖像等介質(zhì)來(lái)表示事件、事物、現(xiàn)象等的內(nèi)容、數(shù)量或特征。指與研究對(duì)象的空間地理分布有關(guān)的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱(chēng)。第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念5地理信息是有關(guān)地73地理信息特點(diǎn)

除了具有客觀性、適用性、可傳輸性和共享性之外空間性：（是地理信息區(qū)別于其它類(lèi)型信息的最顯著標(biāo)志）。地理信息屬于空間信息，位置的識(shí)別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種定位特征是通過(guò)公共的地理基礎(chǔ)來(lái)體現(xiàn)的。多維結(jié)構(gòu)：指在同一位置上可有多種專(zhuān)題的信息結(jié)構(gòu)。如某一位置上的地理信息是多維的。海量（數(shù)據(jù)量大）時(shí)序特征：時(shí)空的動(dòng)態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。因此，要實(shí)時(shí)采集和更新地理信息，使得地理信息具有現(xiàn)勢(shì)性。以免過(guò)時(shí)的信息造成決策的失誤或因?yàn)槿鄙倏煽康膭?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，不能對(duì)變化中的地理事件或現(xiàn)象作出合理的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和科學(xué)論證。例如98年特大洪水險(xiǎn)情正是武漢勘測(cè)設(shè)計(jì)院利用先進(jìn)的RS、GPS技術(shù)測(cè)得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為抗洪決策提供可靠依據(jù)。地理信息特點(diǎn)除了具有客觀性、適用性、可傳輸性和共74地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件75地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件76第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念6地學(xué)信息地學(xué)信息：與人類(lèi)居住的地球有關(guān)的信息都是地學(xué)信息。地理信息的信息源是地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和人類(lèi)活動(dòng)等；地學(xué)信息所表示的信息范圍更廣泛，不僅來(lái)自地表，還包括地下、大氣層甚至宇宙空間。它是人們深入認(rèn)識(shí)地球系統(tǒng)、適度開(kāi)發(fā)資源、保護(hù)環(huán)境的前提和保證。第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念6地學(xué)信息777系統(tǒng)、信息系統(tǒng)System：由相互作用和相互依賴(lài)的若干組成部分結(jié)合而成，能完成特定功能的有機(jī)整體。

InformationSystem（IS）：能對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、加工和再現(xiàn)，并能回答用戶(hù)一系列問(wèn)題的系統(tǒng)。具有采集、管理、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)的能力。事務(wù)處理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)：主要支持操作層人員的日常事務(wù)處理，圖書(shū)管理，借還書(shū)。決策支持系統(tǒng)：從MIS中獲取信息，進(jìn)行推測(cè)，以輔助決策。人工智能、專(zhuān)家系統(tǒng)：用計(jì)算機(jī)模仿人類(lèi)思維過(guò)程進(jìn)行推理，在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用較成功。為有效地對(duì)信息流進(jìn)行控制，組織、管理、充分利用，就需要建立某種信息系統(tǒng)，那么對(duì)地理信息進(jìn)行管理、利用就需要建立地理信息系統(tǒng)。：第一講緒論一、地理信息系統(tǒng)的基本概念7系統(tǒng)、信息系統(tǒng)System：由相互作用和相互依賴(lài)的若干組78數(shù)據(jù)Data地理空間數(shù)據(jù)Geo_SpatialData)信息Information地理信息GeographicInformation系統(tǒng)System信息系統(tǒng)InformatinSystem地理信息系統(tǒng)GeographicInformationSystem小結(jié)數(shù)據(jù)地理空間數(shù)據(jù)信息地理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)地79第一講緒論二、信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的關(guān)系信息系統(tǒng)（IS)非空間信息系統(tǒng)空間信息系統(tǒng)（SIS）如廠礦企業(yè)管理、財(cái)務(wù)等MIS非地理信息系統(tǒng)CAD/CAM地理信息系統(tǒng)（GIS）專(zhuān)題GIS綜合信息系統(tǒng)地籍信息系統(tǒng)城市管線信息系統(tǒng)城市規(guī)劃與管理IS區(qū)域資源與環(huán)境IS…………信息系統(tǒng)分類(lèi)第一講緒論二、信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)的關(guān)系信息系統(tǒng)（IS)80

GIS與CAD共同點(diǎn)

GIS與CAD不同點(diǎn)都有空間坐標(biāo)系統(tǒng)；都能將目標(biāo)和參考系聯(lián)系起來(lái)；都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系；

都能處理屬性和空間數(shù)據(jù)ＣＡＤ研究對(duì)象為人造對(duì)象規(guī)則幾何圖形及組合；圖形功能特別是三維圖形功能強(qiáng)，屬性庫(kù)功能相對(duì)較弱；ＣＡＤ中的拓?fù)潢P(guān)系較為簡(jiǎn)單；一般采用幾何坐標(biāo)系。ＧＩＳ處理的數(shù)據(jù)大多來(lái)自于現(xiàn)實(shí)世界，較之人造對(duì)象更復(fù)雜，數(shù)據(jù)量更大；數(shù)據(jù)采集的方式多樣化；GIS的屬性庫(kù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大；強(qiáng)調(diào)對(duì)空間數(shù)據(jù)的分析，圖形屬性交互使用頻繁；GIS采用地理坐標(biāo)系。三、地理信息系統(tǒng)與CAD的關(guān)系第一講緒論GIS與CAD共同點(diǎn)81

全球?qū)Φ赜^察系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)與全球因特網(wǎng)等高科技術(shù)基礎(chǔ)之上的信息集成系統(tǒng)工程的統(tǒng)稱(chēng)，是21世紀(jì)信息社會(huì)的前奏，涉及到知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)際合作、數(shù)據(jù)共享等問(wèn)題，是星球大戰(zhàn)信息時(shí)代的翻版?！皵?shù)字地球”首先是政府行為，為數(shù)據(jù)規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，信息安全，信息共享都需要由政府主持立法，保障和監(jiān)督。數(shù)字地球是由遙感技術(shù)、遙測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng)技術(shù)、高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛似技術(shù)為核心的信息技術(shù)系統(tǒng)，數(shù)字地球是地球科學(xué)與信息科學(xué)技術(shù)的綜合，是一門(mén)綜合性的科學(xué)技術(shù)。四、數(shù)字地球（Geomatics)第一講緒論全球?qū)Φ赜^察系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)與全球因特網(wǎng)等高科技術(shù)82五、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用第一講緒論GIS能做什么？緩沖區(qū)分析疊加分析空間查詢(xún)網(wǎng)絡(luò)分析地形分析。。。數(shù)據(jù)采集與輸入數(shù)據(jù)編輯與更新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理空間查詢(xún)與分析數(shù)據(jù)顯示與輸出五、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用第一講緒論GIS能做什么？緩沖區(qū)分析83地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件84地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件85地理信息系統(tǒng)-景海濤-第一講-緒論課件86

GIS最初就是起源于資源清查，是GIS的最基本的職能，目前趨于成熟的主要應(yīng)用領(lǐng)域。資源清查包括土地資源，森林資源和礦產(chǎn)資源的清查、管理、土地利用規(guī)劃，野生動(dòng)物的保護(hù)等。GIS的主要任務(wù)是將各種來(lái)源的數(shù)據(jù)和信息有機(jī)地匯集在一起，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)，疊量分析等功能，按多種邊界和屬性條件，提供區(qū)域多種條件組合形式的資源統(tǒng)計(jì)和資源現(xiàn)狀分析，從而為資源的合理開(kāi)發(fā)、利用提供依據(jù)。GIS在國(guó)際上典范中有：A、加拿大應(yīng)用GIS完成全國(guó)土地資源潛力和估算B、利用GIS進(jìn)行世界小麥大面積估產(chǎn)的高準(zhǔn)確率---這些說(shuō)明GIS在資源清查方面的應(yīng)用趨于成熟。

資源調(diào)查GIS最初就是起源于資源清查，是GIS的最基本的職能87

在進(jìn)行區(qū)域和城鎮(zhèn)規(guī)劃的過(guò)程中，要處理許多不同性質(zhì)和不同特點(diǎn)的問(wèn)題，涉及多方面要素，如資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟(jì)、教育、文化和金融等，GIS將這些數(shù)據(jù)信息歸算到城市的統(tǒng)一系統(tǒng)之中，最后進(jìn)行城市和區(qū)域多目標(biāo)的開(kāi)發(fā)和規(guī)劃，包括城鎮(zhèn)總體規(guī)劃，城市建設(shè)用地適宜性評(píng)價(jià)，城市環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)，道路交通規(guī)劃，公共設(shè)施配置及城市環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等，這些功能的實(shí)現(xiàn)是以GIS的一些數(shù)據(jù)處理和分析算法加以保證的，如GIS的空間搜索方法，多信息疊加處理和一系列的分析軟件，回歸分析，投入產(chǎn)出計(jì)算，模糊加權(quán)評(píng)價(jià)等。

城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃在進(jìn)行區(qū)域和城鎮(zhèn)規(guī)劃的過(guò)程中，要處理許多不同性質(zhì)和不88GIS方法和多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)，可以有效地用于森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)測(cè)和淹沒(méi)損失估算，確定泄洪區(qū)內(nèi)人員撤退、財(cái)產(chǎn)轉(zhuǎn)移和救災(zāi)物資供應(yīng)的最佳路線，為救災(zāi)搶險(xiǎn)和防洪決策提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。災(zāi)害監(jiān)測(cè)GIS方法和多時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)，可以有效地用于森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)89環(huán)境評(píng)估環(huán)境評(píng)估90作戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)指揮91交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸92

GIS利用地理數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)一系列決策模型的構(gòu)建和比較分析，可為國(guó)家宏觀決策提供依據(jù)。例如我國(guó)在三峽地區(qū)的研究中通過(guò)利用GIS和機(jī)助制圖的方法，建立環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為三峽工程的宏觀決策提供了建庫(kù)前后環(huán)境變化的數(shù)量，速度和演變趨勢(shì)等可靠數(shù)據(jù)。宏觀決策GIS利用地理數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)一系列決策模型的構(gòu)建和比較分93一種項(xiàng)重大的社會(huì)GIS工程——家譜GIS一種項(xiàng)重大的社會(huì)GIS工程——家譜GIS94布什與夢(mèng)露·戴安娜是一家人？？？布什與夢(mèng)露·戴安娜是一家人？？？95歷史地圖及查詢(xún)歷史地圖及查詢(xún)96家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“代”表示林春公林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林洪桃林洪有林洪霞林洪治林珍禮林珍魁林珍玉林珍祥林珍意林珍載林珍度林珍微家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“代”表示林春公林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕97家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“時(shí)間”表示林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林洪桃林洪有林洪霞林洪治林珍禮林珍玉林珍魁林珍祥林珍意林珍載林珍度林珍微林春公14981500155016001650家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“時(shí)間”表示林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林98家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“空間”表示林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林洪桃林洪有林洪霞林洪治林珍禮林珍玉林珍魁林珍祥林珍意林珍載林珍度林珍微林春公1498家譜樹(shù)型結(jié)構(gòu)圖:按“空間”表示林曉林暉林曜林昕林裕勤林裕茂林99群族遷徙路線圖群族遷徙路線圖100GIS專(zhuān)業(yè)發(fā)展GIS專(zhuān)業(yè)發(fā)展101地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流1、國(guó)際1960年，加拿大測(cè)量學(xué)家RogerF.Tomlinson提出，創(chuàng)建第一個(gè)系統(tǒng)（CGIS），之后全球快速發(fā)展2004.01Nature雜志發(fā)表文章將以遙感與GIS為基礎(chǔ)的Geo-technology、納米技術(shù)、生物技術(shù)作為最新出現(xiàn)的、最具發(fā)展前景的三大技術(shù)。地理信息IT產(chǎn)業(yè)主流1、國(guó)際102地理信息I