第一章 導(dǎo)論(地理信息系統(tǒng)概論)

資源環(huán)境工程學(xué)院地理信息系統(tǒng)概論教學(xué)安排第1章導(dǎo)論(2學(xué)時(shí))

§1.1地理信息系統(tǒng)的基本概念

§1.2地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成

§1.3地理信息系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)介

§1.4地理信息系統(tǒng)的發(fā)展透視

第2章

地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(8學(xué)時(shí))

§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

§2.3空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型

§2.4空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立

第3章

空間數(shù)據(jù)的處理(8學(xué)時(shí))

§3.1空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)變換

§3.2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換

§3.3多源空間數(shù)據(jù)的融合

§3.4空間數(shù)據(jù)的壓縮與綜合

§3.5空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法

§3.6圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配處理第4章

地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)(8學(xué)時(shí))

§4.1空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述

§4.2-4空間數(shù)據(jù)庫(kù)概念，邏輯，物理模型設(shè)計(jì)

§4.5-8空間數(shù)據(jù)查詢，索引，元數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)引擎

§4.9GIS空間時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)第5章空間分析的原理與方法(6學(xué)時(shí))

§5.1數(shù)字地面模型分析

§5.2空間疊合分析

§5.3空間臨近度分析

§5.4空間網(wǎng)絡(luò)分析補(bǔ)充：緩沖區(qū)分析，空間統(tǒng)計(jì)分析

第6章地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模型(8學(xué)時(shí))

§6.1GIS應(yīng)用模型概述

§6.2適宜性分析模型

§6.3發(fā)展預(yù)測(cè)模型

§6.4位址選擇模型

§6.5交通規(guī)劃模型

§6.6地學(xué)模擬模型

§6.7專家系統(tǒng)概述第7章地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)(2學(xué)時(shí))

§7.1GIS設(shè)計(jì)概述

§7.2地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

§7.3地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化

§7.4地理信息系統(tǒng)的評(píng)價(jià)第8章地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出設(shè)計(jì)(2學(xué)時(shí))

§8.1地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出形式

§8.2地理信息系統(tǒng)圖形輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)

§8.3地理信息系統(tǒng)的可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)

各章節(jié)聯(lián)系什么是GIS？GIS能作什么？

如何實(shí)現(xiàn)？第一章：GIS概念,與相關(guān)學(xué)科關(guān)系,GIS組成,GIS的功能與應(yīng)用等第二至八章：GIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理和空間分析等實(shí)驗(yàn)教學(xué)以MapGIS為主要平臺(tái)分組進(jìn)行全班每人一組，定機(jī)定人定任務(wù)成果成果各人自存，按時(shí)提交；成果包括每次的實(shí)習(xí)內(nèi)容、實(shí)習(xí)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)操作測(cè)評(píng)1、MAPGIS軟件安裝和運(yùn)行環(huán)境配置2、MAPGIS文件和工程管理3、空間數(shù)據(jù)掃描矢量化采集輸入4、圖形編輯5、圖形剪裁6、圖形輸出7、MapGIS庫(kù)管理8、緩沖區(qū)分析9、數(shù)字高程模型建立與應(yīng)用10、電子沙盤制作9、補(bǔ)充：投影變換MapGIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目本實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行，根據(jù)情況適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目鄔倫等.地理信息系統(tǒng)-原理、方法和應(yīng)用.北京：科學(xué)出版社，2001Kang-tsungChang.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論.北京：科學(xué)出版社，2003宋小冬等.地理信息系統(tǒng)實(shí)習(xí)教程.北京：科學(xué)出版社，2004湯國(guó)安等.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程.北京：科學(xué)出版社，2006黨安榮等.ArcGIS8Desktop地理信息系統(tǒng)應(yīng)用指南.北京：清華大學(xué)出版社，2003參考書目返回第一章緒論GIS基本概念GIS的形成和發(fā)展GIS的基本組成和功能GIS的應(yīng)用領(lǐng)域本章主要內(nèi)容教學(xué)要求掌握GIS基本概念:了解GIS的形成和發(fā)展掌握GIS的基本組成和功能了解GIS的應(yīng)用領(lǐng)域第一節(jié)GIS基本概念1.數(shù)據(jù)（Data）-通過(guò)數(shù)字化或直接記錄下來(lái)的可以被識(shí)別的符號(hào)（如文字、數(shù)字、符號(hào)、語(yǔ)言、圖像等）,是一種未加工的原始材料。一、數(shù)據(jù)與信息2.信息(Information)—是用文字、數(shù)字、符號(hào)、語(yǔ)言、圖像等介質(zhì)來(lái)表達(dá)事件、事物、現(xiàn)象等的內(nèi)容、數(shù)量或特征。具有客觀性、適用性、可傳輸性和共享性。來(lái)源于數(shù)據(jù),是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是用數(shù)據(jù)來(lái)表達(dá)的。

信息的特點(diǎn)客觀性：適用性：傳輸性：共享性：任何信息都是與客觀事物緊密相關(guān)的地理信息系統(tǒng)的建立的明確的目的性信息可以在發(fā)送者和接收者之間傳輸信息可以傳輸給多個(gè)用戶、為多個(gè)用戶共享數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系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)。二、地理數(shù)據(jù)與地理信息地理數(shù)據(jù)（geo-data）: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)律的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱。

地理數(shù)據(jù)是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系的符號(hào)化表示，包括空間位置、屬性特征及時(shí)態(tài)特征三部分。地理信息(GI)－是指表示地球表層事物或現(xiàn)象所固有的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、相互關(guān)系和變化規(guī)律的具有空間內(nèi)涵的信息（地理數(shù)據(jù)）的總稱。

地理信息特征1、空間特征：

地理信息具有空間特征，屬于空間信息，其數(shù)據(jù)是與確定的空間位置聯(lián)系在一起的。2、屬性特征：

地理信息具有屬性特征，通常在二維空間的定位基礎(chǔ)上，按專題來(lái)表達(dá)多維即多層次的屬性信息。3、時(shí)序特征：

地理信息具有時(shí)序特征，通?？梢园凑諘r(shí)間尺度來(lái)區(qū)分地理信息三、信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)－是具有數(shù)據(jù)采集、管理、分析和表達(dá)數(shù)據(jù)能力的系統(tǒng)一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的信息系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四大要素。

地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)（GIS）－是指在計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)繼續(xù)采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)?；颍菏怯嘘P(guān)空間數(shù)據(jù)管理和空間信息分析的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。是傳統(tǒng)科學(xué)與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。

地理信息系統(tǒng)的任務(wù)是采集、存儲(chǔ)、管理、分析和顯示地球空間信息。GIS與其它IS之間的關(guān)系（信息系統(tǒng)分類）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…………GIS的理解

GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用來(lái)支持空間數(shù)據(jù)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?！绹?guó)聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)（FICCDC）GIS定義—對(duì)GIS的理解GIS的物理外殼是計(jì)算機(jī)化的技術(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和分析系統(tǒng)、可視化表達(dá)與輸出系統(tǒng)等組成，影響著GIS硬件平臺(tái)、系統(tǒng)效率和功能、數(shù)據(jù)處理方式和產(chǎn)品類型。GIS的操作對(duì)象是空間數(shù)據(jù)地理數(shù)據(jù)—屬性數(shù)據(jù)、幾何數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)。GIS對(duì)空間數(shù)據(jù)的管理好操作，是GIS區(qū)別于其它信息系統(tǒng)的根本標(biāo)志，也是技術(shù)難點(diǎn)之一。空間數(shù)據(jù)庫(kù)地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換制圖報(bào)告分析/加工/處理一門技術(shù)；一門工具；一個(gè)系統(tǒng)；一種方法；一種地理信息的描述語(yǔ)言。地理信息系統(tǒng)的特征GIS定義-對(duì)GIS的理解一個(gè)完整的GIS主要由四個(gè)部分構(gòu)成，即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)（或空間數(shù)據(jù)）和系統(tǒng)管理操作人員。其核心部分是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（軟件和硬件），空間數(shù)據(jù)反映GIS的地理內(nèi)容，而管理人員和用戶則決定系統(tǒng)的工作方式和信息表示方式。第二節(jié)GIS的基本組成空間數(shù)據(jù)庫(kù)操作管理分析數(shù)據(jù)模型界面表現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取通訊用戶網(wǎng)絡(luò)GIS基本構(gòu)成的結(jié)構(gòu)圖硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)應(yīng)用模型GIS用戶GUI空間數(shù)據(jù)DBMSGIS的組成—硬件—基本配置輸入設(shè)備專用設(shè)備常規(guī)設(shè)備GPS全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站解析和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量?jī)x器遙感與遙感圖象處理系統(tǒng)全站儀掃描儀數(shù)字化儀鍵盤、鼠標(biāo)處理設(shè)備工作站服務(wù)器硬盤陣列存儲(chǔ)設(shè)備活動(dòng)硬盤光盤機(jī)磁帶機(jī)輸出設(shè)備繪圖儀終端打印機(jī)GIS的組成—硬件—應(yīng)用模式單機(jī)模式：由基本外設(shè)、處理設(shè)備和輸出設(shè)備構(gòu)成適用于小型GIS建設(shè)數(shù)據(jù)傳輸與資源共享不方便GIS的組成—硬件—應(yīng)用模式局域網(wǎng)模式：部門或單位內(nèi)部GIS建設(shè)專線連接資源共享較方便輸出用戶組1輸入……GIS中央數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)管Intranet用戶組nGIS的組成—硬件—應(yīng)用模式廣域網(wǎng)模式：用戶分布地域廣泛，不適合專線連接公共通訊連接資源共享方便局部范圍為局域網(wǎng)，通過(guò)若干通道與廣域網(wǎng)連接輸入GIS中央數(shù)據(jù)庫(kù)（服務(wù)器）圖象處理系統(tǒng)局域網(wǎng)用戶組輸出多媒體系統(tǒng)用戶用戶主干網(wǎng)InternetGIS的組成—軟件結(jié)構(gòu)操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）系統(tǒng)庫(kù)（編程語(yǔ)言、數(shù)學(xué)庫(kù)等）標(biāo)準(zhǔn)軟件（圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等）GIS基本功能軟件GIS應(yīng)用軟件用戶界面GIS軟件基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件GISGIS的組成—軟件—系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件主要是計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)以及各種標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)的驅(qū)動(dòng)軟件，目前流行的有DOS、WindowsXP\7\8，UNIX等。系統(tǒng)軟件關(guān)系到GIS軟件和開(kāi)發(fā)語(yǔ)言使用的有效性，是GIS軟硬件環(huán)境的重要組成部分。GIS的組成—軟件—基礎(chǔ)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)軟件用來(lái)管理空間數(shù)據(jù)，包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。流行數(shù)據(jù)庫(kù)軟件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQLServer、Ingress等。目前GIS軟件中采用商用數(shù)據(jù)庫(kù)管理屬性數(shù)據(jù)，一個(gè)有發(fā)展前景的模型是面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型，可實(shí)現(xiàn)圖形和屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)合管理。Oracle、Informix、Ingress等關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件都相繼增加了空間數(shù)據(jù)類型。而ESRI公司的SDE（SpatialDatabaseEngine）也是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的空間數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。圖形平臺(tái)某些GIS軟件中圖形處理平臺(tái)。如AutoDesk公司開(kāi)發(fā)的基于AutoCAD的AutoMapGIS軟件、Intergraph公司的基于MicroStation的MGEGIS軟件GIS的組成—軟件—GIS軟件空間數(shù)據(jù)輸入與轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)圖形與屬性數(shù)據(jù)編輯制圖與輸出空間查詢與分析GISGIS的組成—空間數(shù)據(jù)柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)GIS的操作對(duì)象為空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)特征：幾何、屬性、時(shí)間數(shù)據(jù)；空間數(shù)據(jù)組織：矢量結(jié)構(gòu)、柵格結(jié)構(gòu)；空間數(shù)據(jù)管理：幾何數(shù)據(jù)：文件屬性數(shù)據(jù)：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)GIS的組成—管理人員GIS咨詢管理信息管理數(shù)據(jù)整理GIS的開(kāi)發(fā)是以人為本的系統(tǒng)工程。業(yè)務(wù)素質(zhì)與專業(yè)知識(shí)是GIS工程及應(yīng)用成功的關(guān)鍵。不但對(duì)GIS的技術(shù)和功能有足夠的了解，而且要具備組織管理管理的能力。技術(shù)培訓(xùn)、硬件維護(hù)與更新、系統(tǒng)升級(jí)、數(shù)據(jù)更新、文檔管理、數(shù)據(jù)共享建設(shè)等。GIS的組成—應(yīng)用模型為某一特定的實(shí)際工作而建立的運(yùn)用地理信息系統(tǒng)的解決方案；土地適宜性模型、選址模型、洪水預(yù)測(cè)模型、人口擴(kuò)散模型等等第三節(jié)

GIS的功能—基本功能（核心問(wèn)題）位置（Locations）條件（Conditions）趨勢(shì)（Trends）模式（Patterns）模型（Models）GIS的功能—基本功能—位置某個(gè)特定位置有什么？幾何查屬性例：國(guó)家屬性查詢GIS的功能—基本功能—條件滿足給定條件的地理對(duì)象分布屬性查位置例：客戶分布GIS的功能—基本功能—趨勢(shì)地理對(duì)象隨時(shí)間的變化例：人口變化趨勢(shì)GIS的功能—基本功能—模式空間對(duì)象的分布模式問(wèn)題揭示空間對(duì)象的空間關(guān)系例：商業(yè)服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)GIS的功能—基本功能—模型解決問(wèn)題方案基于模型的例：公園選址GIS的功能—基本功能實(shí)現(xiàn)文件圖表采集與編輯原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理空間分析空間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理與變換產(chǎn)品制作演示制圖、表格交互展示結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)二次開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)采集與編輯現(xiàn)實(shí)世界文字報(bào)告、遙感圖象等數(shù)字化儀掃描儀解析測(cè)圖儀鍵盤等編輯、接邊、分層、圖形與屬性連接、加注記等空間數(shù)據(jù)庫(kù)ArcGIS數(shù)據(jù)采集與編輯MapGIS數(shù)據(jù)采集與編輯空間查詢空間數(shù)據(jù)庫(kù)哈爾濱在哪里？屬性查詢78路公交經(jīng)過(guò)哪些站？空間分析與統(tǒng)計(jì)MapGIS屬性查詢疊加分析空間數(shù)據(jù)庫(kù)為某工廠選址，首先找出地價(jià)<1萬(wàn)元;且地形起伏較小的區(qū)域?地價(jià)<1萬(wàn)元m坡度小于3度的地形信息空間檢索滿足兩條件的區(qū)域+ArcGIS空間疊加分析緩沖區(qū)分析空間數(shù)據(jù)庫(kù)道路的噪音影響范圍?街道中心線空間檢索城市環(huán)境評(píng)價(jià)ArcGIS緩沖區(qū)分析空間數(shù)據(jù)庫(kù)哪條路最近,如何乘車?道路信息空間檢索網(wǎng)絡(luò)分析地形分析空間數(shù)據(jù)庫(kù)航道淤積,挖槽方案比較?地形信息空間檢索ArcGIS坡度分析數(shù)據(jù)顯示與輸出空間數(shù)據(jù)庫(kù)各種需求?各種信息空間檢索地圖顯示GIS應(yīng)用功能

資源管理區(qū)域和城鄉(xiāng)規(guī)劃災(zāi)害監(jiān)測(cè)環(huán)境評(píng)估作戰(zhàn)指揮交通運(yùn)輸宏觀決策商業(yè)金融、通訊郵電、日常生活等各領(lǐng)域GIS應(yīng)用功能

資源管理

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。返回圖片摘自張超主編的《地理信息系統(tǒng)教程》所配光盤區(qū)域和城鄉(xiāng)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)境選質(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。返回圖片摘自張超主編的《地理信息系統(tǒng)教程》所配光盤災(zāi)害監(jiān)測(cè)返回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)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。圖片摘自張超主編的《地理信息系統(tǒng)教程》所配光盤環(huán)境評(píng)估返回圖片摘自張超主編的《地理信息系統(tǒng)教程》所配光盤返回作戰(zhàn)指揮圖片摘自張超主編的《地理信息系統(tǒng)教程》所配光盤交通運(yùn)輸返回圖片摘自張超主編的《地理信息系統(tǒng)教程》所配光盤宏觀決策返回

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)。圖片摘自張超主編的《地理信息系統(tǒng)教程》所配光盤第四節(jié)地理信息系統(tǒng)的形成和發(fā)展

地理信息系統(tǒng)萌芽于20世紀(jì)60年代，經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展歷程，已成為一門成熟的地理信息技術(shù)、具有生命力的地理信息科學(xué)和欣欣向榮的地理信息產(chǎn)業(yè)。4-1GIS的形成和發(fā)展概述

①60年代起步階段②70年代鞏固階段③80年代突破階段④90年代產(chǎn)業(yè)化階段⑤21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)化階段（Web\Com\Open）1．GIS起步階段（60年代）：1、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)量小，磁帶存儲(chǔ)速度慢；2、機(jī)助制圖能力強(qiáng)，地學(xué)分析功能比較簡(jiǎn)單；3、出現(xiàn)手扶跟蹤的數(shù)字化儀；4、成立了專門的GIS機(jī)構(gòu)和組織；5、代表國(guó)家：加拿大、美國(guó)等URISA－美國(guó)現(xiàn)代城市和區(qū)域信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)（66）CGDSP－國(guó)際地學(xué)會(huì)地理數(shù)據(jù)采集委員會(huì)（68）2鞏固發(fā)展階段（70年代）以第三代計(jì)算機(jī)為基本硬件；軟件日益增多；應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)始擴(kuò)大；提出GIS的研究重點(diǎn)：許多國(guó)家地區(qū)大學(xué)成立GIS研究機(jī)構(gòu)商業(yè)化產(chǎn)品出現(xiàn)空間數(shù)據(jù)處理算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)3突破性發(fā)展階段（80年代）以第四代計(jì)算機(jī)為基本配置；系統(tǒng)軟件功能更加齊全；應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大；效益更加明顯GIS機(jī)構(gòu)、技術(shù)隊(duì)伍壯大國(guó)際合作項(xiàng)目增多商業(yè)化機(jī)構(gòu)和產(chǎn)品增多理論方法技術(shù)取得突破趨向成熟4GIS技術(shù)和產(chǎn)業(yè)同步發(fā)展時(shí)期（90年代）：硬件環(huán)境更加完善（性能、效能、價(jià)格）軟件環(huán)境更加成熟適用（WINDOW95）標(biāo)準(zhǔn)化的GIS軟件平臺(tái)日益增多GIS與RS、GPS、WWW的結(jié)合GIS產(chǎn)生的效益更加顯著并產(chǎn)生了GIS產(chǎn)業(yè)GIS隊(duì)伍精煉、擴(kuò)大GIS教育體系和手段趨向網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化GIS科技開(kāi)發(fā)與研究的重點(diǎn)：1．空間信息分析的模式和方法2．空間關(guān)系和數(shù)據(jù)模型3．人工智能和專家系統(tǒng)的引入4．顯示與輸出技術(shù)5．GIS的效益評(píng)價(jià)6．保密性等5GIS網(wǎng)絡(luò)化階段（21世紀(jì)）：GIS與INTERNET相結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)GIS;GIS與電信公司結(jié)合，移動(dòng)GIS;4-2GIS在中國(guó)的發(fā)展概況

1．準(zhǔn)備階段（78－80）以計(jì)算機(jī)在測(cè)量、制圖、遙感領(lǐng)域的應(yīng)用為背景遙感技術(shù)的應(yīng)用和推廣輿論準(zhǔn)備組織建設(shè)可行性實(shí)驗(yàn)1978．10陳述彭院士在第一界環(huán)境遙感學(xué)術(shù)討論會(huì)上正式提出開(kāi)展GIS研究2.試驗(yàn)起步階段（81-85年）試驗(yàn)與應(yīng)用取得突破：二灘、渡口地區(qū)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，國(guó)土基礎(chǔ)信息系統(tǒng)和全國(guó)土地信息系統(tǒng)等。成立了資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室部分大學(xué)科研機(jī)構(gòu)GIS人才培訓(xùn)取得進(jìn)步制定了資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展學(xué)術(shù)交流，建立自己的GIS研究與應(yīng)用模式3.全面迅速發(fā)展階段（86-95年）GIS地區(qū)行業(yè)特色明顯理論研究、應(yīng)用和人才培訓(xùn)成果豐碩參與國(guó)際合作項(xiàng)目增多GIS前沿研究取得進(jìn)步成立了中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)（CAGIS）學(xué)術(shù)活動(dòng)頻繁1992年10月聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展部（UNDESD）在北京召開(kāi)了城市GIS學(xué)術(shù)會(huì)議，并建議籌建中國(guó)GIS協(xié)會(huì)，1994年4月在北京召開(kāi)中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)成立大會(huì)。4．行業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化持續(xù)發(fā)展階段（96-今）GIS研究、應(yīng)用、教育機(jī)構(gòu)日益增多國(guó)產(chǎn)商業(yè)化GIS軟件平臺(tái)大量出現(xiàn)GIS行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的地位明顯增強(qiáng)城市GIS發(fā)展特別迅速GIS與RS、GPS及多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合取得進(jìn)步GIS與數(shù)字地球的理論研究GIS是信息高速公路的重要組成部分4-