GIS的組成和功能課件

本章主要內容n第一節(jié)

地理信息系統(tǒng)的基本構成第一節(jié)

GIS的基本構成空間數(shù)據(jù)第一節(jié)

GIS的基本構成n

系統(tǒng)硬件由主機、外設和網(wǎng)絡組成，用于存儲、處理、傳輸和顯示空間數(shù)據(jù)。n

系統(tǒng)軟件由系統(tǒng)管理軟件、數(shù)據(jù)庫軟件和基礎GIS軟件組成，用于執(zhí)行GIS功能的數(shù)據(jù)采集、存儲、管理、處理、分析、建模和輸出等操作。由數(shù)據(jù)庫實體和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成，用于空間數(shù)據(jù)的存儲、管理、查詢、檢索和更新等。n

用戶由系統(tǒng)開發(fā)人員、使用人員及管理者共同構成了系統(tǒng)的用戶群。第一節(jié)

GIS的基本構成第一節(jié)

GIS的基本構成第一節(jié)

GIS的基本構成定位拓撲關系屬性第一節(jié)

GIS的基本構成信息管理數(shù)據(jù)整理第二節(jié)

GIS的功能簡介n

基本功能§

數(shù)據(jù)采集與編輯；主要用于獲取數(shù)據(jù)，保證地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在內容與空間上的完整性、數(shù)值邏輯一致性與正確性等。§

數(shù)據(jù)存儲與管理；這是建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的關鍵步驟，涉及到空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的組織。柵格模型、矢量模型或柵格/矢量混合模型是常用的空間數(shù)據(jù)組織方法?！?/p>

數(shù)據(jù)處理和變換；初步的數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)格式化、轉換、概括。數(shù)據(jù)的格式化是指不同數(shù)據(jù)結構的數(shù)據(jù)間變換；數(shù)據(jù)轉換包括數(shù)據(jù)格式轉化、數(shù)據(jù)比例尺的變化等。第二節(jié)

GIS的功能簡介n

基本功能空間分析是地理信息系統(tǒng)的核心功能，也是地理信息系統(tǒng)與其它計算機系統(tǒng)的根本區(qū)別。在地理信息系統(tǒng)支持下，分析和解決現(xiàn)實世界中與空間相關的問題，是地理信息系統(tǒng)應用深化的重要標志。一個好的地理信息系統(tǒng)應能提供一種良好的、交互式的制圖環(huán)境，以供地理信息系統(tǒng)的使用者能夠設計和制作出高質量的地圖。其表現(xiàn)形式既可以是計算機屏幕顯示，也可以是諸如報告、表格、地圖等硬拷貝圖件。為滿足各種不同的應用需求，

GIS

必須具備的另一個基本功能是二次開發(fā)環(huán)境，包括專用語言開發(fā)環(huán)境和控件。第二節(jié)

GIS的功能簡介n基本功能實現(xiàn)過程第二節(jié)

GIS的功能簡介n

應用功能第二節(jié)

GIS的功能簡介資源管理是地理信息系統(tǒng)最基本的職能，這時系統(tǒng)的主要任務是將各種來源的數(shù)據(jù)匯集在一起，并通過系統(tǒng)的統(tǒng)計和覆蓋分析功能，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)計和進行原始數(shù)據(jù)的快速再現(xiàn)。第二節(jié)

GIS的功能簡介第二節(jié)

GIS的功能簡介城市與區(qū)域規(guī)劃中要處理許多不同性質和不同特點的問題，它涉及資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟、教育、文化和金融等多個地理變量和大量數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理有利于將這些數(shù)據(jù)信息歸并到統(tǒng)一系統(tǒng)中，最后進行城市與區(qū)域多目標的開發(fā)和規(guī)劃。第二節(jié)

GIS的功能簡介稅務機關為土地評估部門和土地規(guī)劃部門編制土地利用圖。?

數(shù)字化基礎地形數(shù)據(jù)的采集、建庫及管理；?

規(guī)劃、用地、選址、市政管理、管線等專題數(shù)據(jù)的建庫及管理；?

規(guī)劃方案設計輔助決策；?

規(guī)劃用地管理及劃撥；?

規(guī)劃選址分析；?

市政道路規(guī)劃與管理；?

市政管線規(guī)劃與管理；?

建筑規(guī)劃管理；虛擬城市第二節(jié)

GIS的功能簡介利用地理信息系統(tǒng)，借助遙感遙測的數(shù)據(jù)，可以有效地用于森林火災的預測預報、洪水災情監(jiān)測和洪水淹沒損失的估算，為救災搶險和防洪決策提供及時準確的信息。第二節(jié)

GIS的功能簡介第二節(jié)

GIS的功能簡介利用GIS技術建立城市環(huán)境監(jiān)測、分析及預報信息系統(tǒng)；為實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測與管理的科學化自動化提供最基本的條件；在區(qū)域環(huán)境質量現(xiàn)狀評價過程中，利用GIS技術的輔助，實現(xiàn)對整個區(qū)域的環(huán)境質量進行客觀地、全面地評價，以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布狀態(tài)。第二節(jié)

GIS的功能簡介追蹤石棉,多氯聯(lián)苯和其它物質的活動第二節(jié)

GIS的功能簡介近年來，GIS在交通方面的應用得到了廣泛的重視，并形成了專門的交通地理信息系統(tǒng)GIS-T，以滿足道路交通管理方面的要求。第二節(jié)

GIS的功能簡介第二節(jié)

GIS的功能簡介由軍事技術革命引發(fā)的數(shù)字化戰(zhàn)場建設已成為未來戰(zhàn)場發(fā)展的主流，建設數(shù)字化戰(zhàn)場和數(shù)字化部隊已成為21世紀軍隊發(fā)展的大趨勢，引起了各國的普遍關注。數(shù)字化戰(zhàn)場的一個基本特點就是“3S”技術被廣泛地運用到從戰(zhàn)略構思到戰(zhàn)術安排的各個環(huán)節(jié)。它往往在一定程度上決定了戰(zhàn)爭的成敗?！?S”技術即GPS（全球衛(wèi)星定位與導航）、RS(航空航天遙感)和GIS(地理信息系統(tǒng))作為核心技術.第二節(jié)

GIS的功能簡介地理信息系統(tǒng)利用擁有的數(shù)據(jù)庫，通過一系列決策模型的構建和比較分析，為宏觀決策提供依據(jù)。電信公司研究地形，尋找新增手機信號塔的站點位置。商家通過分析附近地區(qū)居民點的密集程度，對新增零售網(wǎng)點的選址進行評估。第三節(jié)

GIS的發(fā)展透視第三節(jié)

GIS的發(fā)展透視§

Roger

F.Tomlinson

（加拿大）和

Duane

F.Marble

（美國）于20世紀60年代處首次提出“地理信息系統(tǒng)”?！?/p>

1962年，Tomlinson提出利用數(shù)字計算機處理和分析大量的土地利用地圖數(shù)據(jù)，并建議加拿大土地調查局建立加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），以實現(xiàn)專題圖的疊加、面積量算等。到1972年，CGIS全面投入運行與使用，成為世界上第一個運行型的地理信息系統(tǒng)?！?/p>

特點：注重空間數(shù)據(jù)的地學處理，以專家興趣與大學研究為主。第三節(jié)

GIS的發(fā)展透視§

（1）資源開發(fā)利用、環(huán)境保護成為政府重要關注問題，需要GIS的空間分析技術、方法；（2）計算機技術的迅速發(fā)展，如人機圖形交互技術、第一套利用關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件問世等；（3）專業(yè)化人才的增加，許多大學開始提供GIS培訓；（4）一些商業(yè)性咨詢服務公司開始從事GIS工作，如美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）成立于1969年?！?/p>

特點：注重空間地理信息的管理，以機構開發(fā)與政府推動為主。第三節(jié)

GIS的發(fā)展透視§

（

1

）

GIS

應用領域迅速廣大；（

2

）許多國家了有關GIS的發(fā)展規(guī)劃，建立了一些政府性、學術性機構，如中國于1985年成立了“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點實驗室”，美國于1987年成立了國家地理信息與分析中心（NCGIA）；（3）商業(yè)性咨詢公司、軟件制造商大量涌入?！?/p>

特點：注重空間決策支持分析，商業(yè)化實用系統(tǒng)開第三節(jié)

GIS的發(fā)展透視§

（

1

）

GIS

已經(jīng)成為許多機構必備的工作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門在一定程度上由于受

GIS

影響而改變了現(xiàn)有機構的運行方式、設置與工作計劃等；（2）社會對GIS認識普遍提高，需求大幅度增加，導致GIS應用的擴大與深化；（3）國家級乃至全球級GIS成為公眾關注問題?！?/p>

特點：

GIS

行業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化，成為現(xiàn)代人類社會最第三節(jié)

GIS的發(fā)展透視§

新一代GIS的研究與開發(fā)；§

特點：網(wǎng)絡化多級客戶-服務器體系、標準化開放式機制、對象組件式架構、中間件與智能體技術、提供按需所求的GIS軟件網(wǎng)絡注冊使用申請與應用服務能力。第四節(jié)

GIS的相關學科第四節(jié)

GIS的相關學科地理學是一門研究人類賴以生存的環(huán)境空間的科學。在地理學研究中，空間分析的理論與方法具有悠久的傳統(tǒng)歷史，它為GIS提供了有關空間分析的基本觀點與方法，成為GIS的基礎理論依托。而GIS的發(fā)展也為地理問題的研究與解決提供了全新的技術手段，使地理學的空間分析與綜合傳統(tǒng)得到充分發(fā)揮。第四節(jié)

GIS的相關學科地圖作為記錄地理信息的一種圖形語言形式，最為古老，久負盛譽。從歷史發(fā)展看，

GIS

脫胎于地圖，并成為地圖信息的又一種新的載體形式，它具有存儲、分析、顯示和傳輸?shù)墓δ?，尤其是計算機制圖為地圖特征的數(shù)字表示、操作和顯示提供了成套方法，為GIS的圖形輸出設計提供了技術支持；同時，地圖仍是目前GIS的重要數(shù)據(jù)來源之一。但二者間有著一定的差別；地圖強調的是數(shù)據(jù)載體、符號化與顯示，而GIS則注重于信息分析。同時，地圖學理論與方法對GIS的發(fā)展有重要的影響，并成為GIS發(fā)展的根源之一。第四節(jié)

GIS的相關學科計算機科學的發(fā)展對GIS的發(fā)展有著深刻的影響。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是現(xiàn)代GIS不可缺少的重要組成部分之一；計算機輔助設計（CAD）提供了數(shù)據(jù)輸入、顯示與表達的軟件與方法；計算機圖形學提供了圖形處理、顯示的軟、硬件以及技術方法，計算機圖形理論是現(xiàn)代GIS的技術理論之一；人工智能的發(fā)展給GIS的技術進步帶來了積極影響，盡管目前GIS還沒有充分利用已有人工智能的各種技術，但人工智能為GIS提供了智能化技術系統(tǒng)的設計與方法；計算機網(wǎng)絡技術則為GIS的構件化技術的形成了提供了新的機遇，為使GIS發(fā)展成為社會基礎設施的重要組成部分奠定了基礎。第四節(jié)

GIS的相關學科n

遙感科學遙感作為空間數(shù)據(jù)采集手段，已成為GIS的主要信息源與數(shù)據(jù)更新途徑。遙感圖像處理系統(tǒng)包含若干復雜的解析函數(shù)，并有許多方法用于信息的增強與分類，但遙感系統(tǒng)本身的空間分析能力頗為有限，并難與DBMS系統(tǒng)相連。遙感是GIS的主要數(shù)據(jù)源與更新手段，同時，GIS的應用又進一步支持了遙感信息的綜合開發(fā)與利用。第四節(jié)

GIS的相關學科n

測繪科學大地測量為GIS提供了精確定位的信息，尤其是全球定位系統(tǒng)（GPS）可快速、廉價地獲取地表特征的數(shù)字位置信息。航空像片及其精確測量方法的應用使得攝影測量成為GIS主要的地形數(shù)據(jù)來源。第五節(jié)

對GIS的理解歧意n

地圖觀點n

空間分析工具觀點第五節(jié)

對GIS的理解歧意n

地圖觀點強調GIS作為信息載體與傳播媒介的地圖功能，認為GIS是一種地圖數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)；每個地理數(shù)據(jù)集都可看成是一張地圖，通過地圖代數(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的操作與運算，其結果仍然表現(xiàn)為一張具有新內容的地圖。測繪及各類專題地圖部門非常重視GIS的快速與高質量的地圖制作與表達能力。第五節(jié)

對GIS的理解歧意此觀點多為具有計算機科學背景的用戶所接