課程資源課件第一周

1、與土地設(shè)計(jì)研究專題簡(jiǎn)介 土地設(shè)計(jì)研究專題是一門(mén)綜合性較強(qiáng)的課程，具有多學(xué)科集成（景觀生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、城市規(guī)劃、地理信息科學(xué)、遙感科學(xué)等）、空間抽象性強(qiáng)、研究對(duì)象空間尺度變化大、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。課程內(nèi)容側(cè)重基于地理信息系統(tǒng)的土地設(shè)計(jì)方法、地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)理論及地理信息系統(tǒng)的操作。胡最,湯國(guó)安.GIS作為新一代地理學(xué)語(yǔ)言的特征.地理學(xué)報(bào),2012,67(7):867-877與土地設(shè)計(jì)研究專題課程要求 掌握地理信息系統(tǒng)的基本原理：包括空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、GIS的科學(xué)定義、空間關(guān)系和空間對(duì)象的表達(dá)、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和類型、空間分析原理和滴血模型方法等；掌握地理信息系統(tǒng)的基本技術(shù)和方法：具有應(yīng)用相關(guān)（ArcGI

2、S）從事空間數(shù)據(jù)、與管理、處理、分析和圖形創(chuàng)建的基本技能；初步具有應(yīng)用GIS技術(shù)看展和土地設(shè)計(jì)研究的能力：包括地學(xué)應(yīng)用模型的構(gòu)建，應(yīng)用GIS的設(shè)計(jì)主要GIS等。系統(tǒng)使用胡最,湯國(guó)安.GIS作為新一代地理學(xué)語(yǔ)言的特征.地理學(xué)報(bào),2012,67(7):867-877第一周1.導(dǎo)論1.1 地理學(xué)的內(nèi)容在地理學(xué)史一書(shū)中，把地理學(xué)科的內(nèi)容用三P個(gè)問(wèn)題加以概括，即“它在哪里？”、“它是什么樣的？”、 “它意味著什么？”1.2 地理學(xué)的語(yǔ)言地圖文字GIS (GIS的出現(xiàn)從根本上講是地理學(xué)語(yǔ)言的一次發(fā)展與)胡最,湯國(guó)安.GIS作為新一代地理學(xué)語(yǔ)言的特征.地理學(xué)報(bào),2012,67(7):867-8771.3 地

3、理信息系統(tǒng)的概念與 GIS的概念數(shù)據(jù)與信息兩者在詞義上的差別：數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)，信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)容；數(shù)據(jù)是客觀對(duì)象的表示，只有當(dāng)數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)體行為產(chǎn)生影響時(shí)才成為信息；信息是當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)。1.3 地理信息系統(tǒng)的概念與 GIS的概念地理信息地理信息是指表征地理圈或地理環(huán)境固有要素或物質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律等的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱；地理信息屬于空間信息，它具有空間定位特征、多維結(jié)構(gòu)特征和動(dòng)態(tài)變化特征。1.3 地理信息系統(tǒng)的概念與 GIS的概念地理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱GIS)1. GIS是地球科學(xué)、信息科學(xué)和空間科學(xué)的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科，它研究關(guān)于地理空間信息處理和分析過(guò)程中提

4、出一系列基本問(wèn)題，如空間對(duì)象表達(dá)與建模、空間關(guān)系及推理機(jī)制、空間信息的控制基準(zhǔn)、空間信息的認(rèn)知與分析、GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)GIS應(yīng)用模型與可視化、空間信息的政策與標(biāo)準(zhǔn)等；2. GIS的操作對(duì)象是空間數(shù)據(jù),空間數(shù)據(jù)的主要特點(diǎn)是按的地理坐標(biāo)編碼，并實(shí)現(xiàn)對(duì)其定位、定性、定量和拓?fù)潢P(guān)系的描述,由此而形成GIS的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是有效的地理實(shí)體表達(dá)、獨(dú)特的時(shí)空分析能力、強(qiáng)大的圖形創(chuàng)造決策功能等；和可靠的科學(xué)與輔助1.3 地理信息系統(tǒng)的概念與 GIS的概念3. GIS是管理和分析空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用工程技術(shù)，該工程技術(shù)系統(tǒng)由六個(gè)子系統(tǒng)組成；4. GIS為地理學(xué)解決復(fù)雜的規(guī)劃與管理問(wèn)題提供了有效而地理學(xué)則為GIS提供了重

5、要的基礎(chǔ)理論依托；段，5. GIS的科學(xué)定義： 地理信息系統(tǒng)既是管理和分析空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用工程技術(shù)，又是地球科學(xué)、信息科學(xué)和空間科學(xué)的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科。其技術(shù)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)硬件、相關(guān)的方法過(guò)組成，用以支持空間數(shù)據(jù)、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。1.3 地理信息系統(tǒng)的概念與 GIS的系統(tǒng)硬件由主機(jī)、外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)組成，用于系統(tǒng)、處理、傳輸和顯示空間數(shù)據(jù)。由系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)GIS組成，用于執(zhí)行GIS功能的、管理、處理、分析、建模和輸出等操作。空間數(shù)據(jù)庫(kù)由數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成，用于空間數(shù)據(jù)的索和更新等。應(yīng)用模型、管理、查詢、檢由數(shù)學(xué)模型、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃突旌夏Ｐ徒M成，用于解

6、決某項(xiàng)實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，獲取經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.3 地理信息系統(tǒng)的概念與 GIS的系統(tǒng)硬件1.4 地理信息系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)介 基本功能與編輯；與管理；數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理和變換；空間分析和統(tǒng)計(jì)；產(chǎn)品制作與顯示；二次開(kāi)發(fā)和編程。功能應(yīng)用資源管理；區(qū)域規(guī)劃；監(jiān)測(cè)；輔助決策；定位服務(wù)；景觀設(shè)計(jì)。1.5 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程 發(fā)展概況發(fā)展簡(jiǎn)史；發(fā)展態(tài)勢(shì)：GIS已成為一門(mén)綜合性技術(shù)；的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁；GISGIS網(wǎng)絡(luò)化已社會(huì)的熱點(diǎn)；地理信息科學(xué)( geoinformatics )的產(chǎn)生和發(fā)展。基礎(chǔ)理論地理信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的邊緣學(xué)科，因此它明顯的體現(xiàn)出多學(xué)科交叉的特征，這些交叉學(xué)科的基礎(chǔ)理論同

7、樣體系；地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論1.6 地理信息系統(tǒng)與景觀設(shè)計(jì)學(xué) 1.6 地理信息系統(tǒng)與景觀設(shè)計(jì)學(xué)1.6 地理信息系統(tǒng)與景觀設(shè)計(jì)學(xué)1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介1.7 ArcGIS簡(jiǎn)介第一周2.1 地理空間及其表達(dá)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

8、網(wǎng)組成；GIS的任何空間數(shù)據(jù)都必須納入一個(gè)實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源數(shù)據(jù)的融合、連接與的空間參照系中，以；目前，我國(guó)采用的大地坐標(biāo)系為1980年中國(guó)國(guó)家大地坐標(biāo)系，現(xiàn)在規(guī)定的高程起算基準(zhǔn)面為1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。在計(jì)算機(jī)中，現(xiàn)實(shí)世界是以各種數(shù)字和字符形式來(lái)表達(dá)和的；對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的各類空間對(duì)象的表達(dá)有兩種方法，分別稱為矢量表示法（矢量數(shù)據(jù)模型）和柵格表示法（柵格數(shù)據(jù)模型）,如下圖。道湖泊河居民地空間實(shí)體的表達(dá)2.1 地理空間及其表達(dá)2.2 地理空間數(shù)據(jù)及其特征 GIS的空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)可以按照數(shù)據(jù)項(xiàng)、空間對(duì)象和圖形特征的不同分為各種不同的類型；空間、屬性和時(shí)間特征空間對(duì)象的三大基本特征。2.2 地理空間數(shù)據(jù)及其

9、特征 GIS的空間數(shù)據(jù)空間特征是指空間對(duì)象的位置及與相鄰對(duì)象的空間關(guān)系或拓?fù)潢P(guān)系；屬性特征是指空間對(duì)象的專題屬性；時(shí)間特征是指空間對(duì)象隨著時(shí)間演變而引起的空間和屬性特征的變化。2.2 地理空間數(shù)據(jù)及其特征 空間拓?fù)潢P(guān)系空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系包括拓?fù)溧徑?、拓?fù)潢P(guān)聯(lián)和拓?fù)浒?，它們?cè)贕IS的數(shù)據(jù)處理、空間分析以及數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢與檢索中，具有重要的意義。2.3 地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是利用得幾何學(xué)中的點(diǎn)、線、面及其組合體來(lái)表示地理實(shí)體空間分布的一種數(shù)據(jù)組織方式；矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（也稱面條數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）、拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最重要的技術(shù)特征和貢獻(xiàn)是具有拓?fù)渚庉嫻δ埽ǘ噙呅芜B接編輯和結(jié)點(diǎn)連接編輯。拓?fù)鋽?shù)據(jù)舉例拓?fù)鋽?shù)據(jù)舉例弧段號(hào)起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)左多邊形右多邊形C1N1N2P2P1C2N3N2P1P4C3N1N3P1C4N1N4P2C5N2N5P2P4C6N4N5P3P2C7N5N6P3P4C8N4N6P3C9N7N7