課程資源課件第一周

1、與土地設計研究專題簡介 土地設計研究專題是一門綜合性較強的課程，具有多學科集成（景觀生態(tài)學、地理學、城市規(guī)劃、地理信息科學、遙感科學等）、空間抽象性強、研究對象空間尺度變化大、應用范圍廣等特點。課程內容側重基于地理信息系統(tǒng)的土地設計方法、地理信息系統(tǒng)基礎理論及地理信息系統(tǒng)的操作。胡最,湯國安.GIS作為新一代地理學語言的特征.地理學報,2012,67(7):867-877與土地設計研究專題課程要求 掌握地理信息系統(tǒng)的基本原理：包括空間數據基礎、GIS的科學定義、空間關系和空間對象的表達、空間數據結構和類型、空間分析原理和滴血模型方法等；掌握地理信息系統(tǒng)的基本技術和方法：具有應用相關（ArcGI

2、S）從事空間數據、與管理、處理、分析和圖形創(chuàng)建的基本技能；初步具有應用GIS技術看展和土地設計研究的能力：包括地學應用模型的構建，應用GIS的設計主要GIS等。系統(tǒng)使用胡最,湯國安.GIS作為新一代地理學語言的特征.地理學報,2012,67(7):867-877第一周1.導論1.1 地理學的內容在地理學史一書中，把地理學科的內容用三P個問題加以概括，即“它在哪里？”、“它是什么樣的？”、 “它意味著什么？”1.2 地理學的語言地圖文字GIS (GIS的出現從根本上講是地理學語言的一次發(fā)展與)胡最,湯國安.GIS作為新一代地理學語言的特征.地理學報,2012,67(7):867-8771.3 地

3、理信息系統(tǒng)的概念與 GIS的概念數據與信息兩者在詞義上的差別：數據是信息的表達，信息則是數據的內容；數據是客觀對象的表示，只有當數據對實體行為產生影響時才成為信息；信息是當代社會發(fā)展的一項重要任務。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)境固有要素或物質的數量、質量、分布特征、聯系和規(guī)律等的數字、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、多維結構特征和動態(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)(簡稱GIS)1. GIS是地球科學、信息科學和空間科學的應用基礎學科，它研究關于地理空間信息處理和分析過程中提

4、出一系列基本問題，如空間對象表達與建模、空間關系及推理機制、空間信息的控制基準、空間信息的認知與分析、GIS系統(tǒng)設計與評價GIS應用模型與可視化、空間信息的政策與標準等；2. GIS的操作對象是空間數據,空間數據的主要特點是按的地理坐標編碼，并實現對其定位、定性、定量和拓撲關系的描述,由此而形成GIS的技術優(yōu)勢是有效的地理實體表達、獨特的時空分析能力、強大的圖形創(chuàng)造決策功能等；和可靠的科學與輔助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據的應用工程技術，該工程技術系統(tǒng)由六個子系統(tǒng)組成；4. GIS為地理學解決復雜的規(guī)劃與管理問題提供了有效而地理學則為GIS提供了重

5、要的基礎理論依托；段，5. GIS的科學定義： 地理信息系統(tǒng)既是管理和分析空間數據的應用工程技術，又是地球科學、信息科學和空間科學的應用基礎學科。其技術系統(tǒng)由計算機硬件、相關的方法過組成，用以支持空間數據、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。1.3 地理信息系統(tǒng)的概念與 GIS的系統(tǒng)硬件由主機、外設和網絡組成，用于系統(tǒng)、處理、傳輸和顯示空間數據。由系統(tǒng)管理、數據庫基礎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。空間數據庫由數據庫實體和數據庫管理系統(tǒng)組成，用于空間數據的索和更新等。應用模型、管理、查詢、檢由數學模型、經驗模型和混合模型組成，用于解

6、決某項實際應用問題，獲取經濟效益和社會效益。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)的功能簡介 基本功能與編輯；與管理；數據數據處理和變換；空間分析和統(tǒng)計；產品制作與顯示；二次開發(fā)和編程。功能應用資源管理；區(qū)域規(guī)劃；監(jiān)測；輔助決策；定位服務；景觀設計。1.5 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程 發(fā)展概況發(fā)展簡史；發(fā)展態(tài)勢：GIS已成為一門綜合性技術；的發(fā)展勢頭強勁；GISGIS網絡化已社會的熱點；地理信息科學( geoinformatics )的產生和發(fā)展?；A理論地理信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)科學與現代技術相結合而產生的邊緣學科，因此它明顯的體現出多學科交叉的特征，這些交叉學科的基礎理論同

7、樣體系；地理信息系統(tǒng)的基礎理論1.6 地理信息系統(tǒng)與景觀設計學 1.6 地理信息系統(tǒng)與景觀設計學1.6 地理信息系統(tǒng)與景觀設計學1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介1.7 ArcGIS簡介第一周2.1 地理空間及其表達地理空間的概念GIS中的概念常用“地理空間”(geo-spatial)來表述，一般包括地理空間定位框架及其所連接的空間對象；地理空間定位框架即大地測量控制，由平面控制網和高程控制

8、網組成；GIS的任何空間數據都必須納入一個實現不同來源數據的融合、連接與的空間參照系中，以；目前，我國采用的大地坐標系為1980年中國國家大地坐標系，現在規(guī)定的高程起算基準面為1985國家高程基準。在計算機中，現實世界是以各種數字和字符形式來表達和的；對現實世界的各類空間對象的表達有兩種方法，分別稱為矢量表示法（矢量數據模型）和柵格表示法（柵格數據模型）,如下圖。道湖泊河居民地空間實體的表達2.1 地理空間及其表達2.2 地理空間數據及其特征 GIS的空間數據空間數據可以按照數據項、空間對象和圖形特征的不同分為各種不同的類型；空間、屬性和時間特征空間對象的三大基本特征。2.2 地理空間數據及其

9、特征 GIS的空間數據空間特征是指空間對象的位置及與相鄰對象的空間關系或拓撲關系；屬性特征是指空間對象的專題屬性；時間特征是指空間對象隨著時間演變而引起的空間和屬性特征的變化。2.2 地理空間數據及其特征 空間拓撲關系空間數據的拓撲關系包括拓撲鄰接、拓撲關聯和拓撲包含，它們在GIS的數據處理、空間分析以及數據庫的查詢與檢索中，具有重要的意義。2.3 地理空間數據結構的類型 矢量數據結構矢量數據結構是利用得幾何學中的點、線、面及其組合體來表示地理實體空間分布的一種數據組織方式；矢量數據結構分為簡單數據結構（也稱面條數據結構）、拓撲數據結構和曲面數據結構；拓撲數據結構最重要的技術特征和貢獻是具有拓撲編輯功能，包括多邊形連接編輯和結點連接編輯。拓撲數據舉例拓撲數據舉例弧段號起結點終結點左多邊形右多邊形C1N1N2P2P1C2N3N2P1P4C3N1N3P1C4N1N4P2C5N2N5P2P4C6N4N5P3P2C7N5N6P3P4C8N4N6P3C9N7N7