《地理信息系統(tǒng)》第一章-緒論

地理信息系統(tǒng)

第一章

緒論中國石油大學資源與信息學院李芳玉2007年11月自我介紹李芳玉辦公室：新綜合樓724E-mail:fangyuli@電話：89731507課程考核課時總數(shù)：32學時，其中授課24學時，上機6學時（ArcView3.2），考試2學時總成績＝平時成績（考勤＋作業(yè)＋上機實習）×30％＋考試×70％參考書吳信才。地理信息系統(tǒng)原理與方法。北京：電子工業(yè)出版社，2002胡鵬，黃杏元，華一新。地理信息系統(tǒng)教程。武漢：武漢大學出版社，2002第一章緒論1.1基本概念1.2GIS與其他相關(guān)學科間的關(guān)系1.3地理信息系統(tǒng)的組成1.4地理信息系統(tǒng)的功能1.5地理信息系統(tǒng)的應用1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展1.1基本概念

GeographicInformationSystem地理信息系統(tǒng)

(GIS)地理信息信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)GIS是什么？1.1基本概念1.1.1信息與數(shù)據(jù)1.1.2地理信息與地學信息1.1.3信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)一、信息（information)1、概念

用數(shù)字、文字、符號、語言等介質(zhì)來表示事件、事物、現(xiàn)象等內(nèi)容、數(shù)量和特征。2、特點客觀性、適用性、傳輸性和共享性1.1.1信息與數(shù)據(jù)1.1.1信息與數(shù)據(jù)二、數(shù)據(jù)1、未加工的原始資料2、數(shù)字、文字、符號、語言、圖形、影像都是數(shù)據(jù)1.1.1信息與數(shù)據(jù)三、關(guān)系

數(shù)據(jù)是信息的表達，數(shù)據(jù)是信息的載體

信息是數(shù)據(jù)內(nèi)涵的意義，是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋一、地理信息1、定義：與所研究對象的空間地理分布有關(guān)的信息。1.1.2地理信息與地學信息1.1.2地理信息與地學信息一、地理信息2、特征1）空間特征－地理信息與空間位置有關(guān)。邊界由一系列的空間坐標點確定。1.1.2地理信息與地學信息一、地理信息2、特征2）屬性特征1.1.2地理信息與地學信息一、地理信息2、特征3）多維特征指在同一位置上可有多種專題的信息結(jié)構(gòu)。V＝f（x，y，z）1.1.2地理信息與地學信息一、地理信息2、特征4）時序特征－地理信息隨時間動態(tài)變化。天池建設前后對比1992年昌平衛(wèi)星影像1.1.2地理信息與地學信息二、地學信息1、與人類居住的地球有關(guān)的信息。2、無限性、多樣性和靈活性三、區(qū)別地理信息的信息源是地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和人類活動等；地學信息所表示的信息范圍更廣泛，不僅來自地表，還包括地下、大氣層甚至宇宙空間。1.1.2地理信息與地學信息一、信息系統(tǒng)1、系統(tǒng)：由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成，能完成特定功能的有機整體。2、信息系統(tǒng)：能對數(shù)據(jù)和信息進行采集、存儲、加工和再現(xiàn)，并能回答用戶一系列問題的系統(tǒng)。3、類型：經(jīng)營信息系統(tǒng)、企業(yè)管理信息系統(tǒng)、金融信息系統(tǒng)、交通運輸信息系統(tǒng)、空間信息系統(tǒng)等。1.1.3信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)非空間信息系統(tǒng)空間信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)非地理信息系統(tǒng)GISCAD/CAM專題GIS綜合GIS地籍IS城市管線IS。。。。。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1.1.3信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的綜合體GIS1.1.3信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)二、GIS與一般管理信息系統(tǒng)1.1.3信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)1、聯(lián)系：基于數(shù)據(jù)庫的問答系統(tǒng)2、區(qū)別：GIS對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)共同管理一般的關(guān)系信息系統(tǒng)往往只有屬性數(shù)據(jù)的管理二、GIS與一般管理信息系統(tǒng)面向數(shù)據(jù)處理過程的定義：由地理數(shù)據(jù)的輸入、存儲、查詢、分析與輸出等子系統(tǒng)組成。面向?qū)ｎ}應用的定義：土地利用信息系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源管理、城市交通管理信息系統(tǒng)。工具箱定義：包括各種復雜的處理空間數(shù)據(jù)的計算機程序和各種算法。數(shù)據(jù)庫定義：許多特殊的空間分析方法與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)合。1.1.3信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)三、地理信息系統(tǒng)定義地圖觀點：地圖數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫觀點：一個完整的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是任何一個成功的GIS不可缺少的部分分析工具觀點：空間分析和模型分析功能1.1.3信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)三、地理信息系統(tǒng)定義

由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成的，通過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源管理、環(huán)境檢測、交通運輸、經(jīng)濟建設、城市規(guī)劃以及政府各部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規(guī)劃、管理決策服務。1.1.3信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)三、地理信息系統(tǒng)定義第一章緒論1.1基本概念1.2GIS與其他相關(guān)學科間的關(guān)系1.3地理信息系統(tǒng)的組成1.4地理信息系統(tǒng)的功能1.5地理信息系統(tǒng)的應用1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展1.2GIS與其他相關(guān)學科之間的關(guān)系1.2.1GIS與地圖學1.2.2GIS與一般事務數(shù)據(jù)庫1.2.3GIS與計算機地圖制圖1.2.4GIS與計算機輔助設計（CAD）1.2.1GIS與地圖學一、聯(lián)系GIS以地圖學為基礎(chǔ)，最終產(chǎn)品之一是地圖；都是地理學的信息載體，同樣具有存儲分析和顯示的功能；二、區(qū)別地圖學強調(diào)圖形信息傳輸；GIS強調(diào)空間數(shù)據(jù)處理與分析；1.2.2GIS與一般事務數(shù)據(jù)庫一、聯(lián)系GIS離不開數(shù)據(jù)庫；二、區(qū)別一般事務數(shù)據(jù)庫只處理屬性數(shù)據(jù)，不能處理空間數(shù)據(jù)；GIS將屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的存儲和管理；1.2.3GIS與計算機地圖制圖一、聯(lián)系計算機地圖制圖促進了GIS的產(chǎn)生；GIS是現(xiàn)代地圖制圖的主要手段；二、區(qū)別計算機地圖制圖強調(diào)圖形表示；GIS既注重實體的空間分布又強調(diào)圖形顯示，并能進行深層次的空間分析；1.2.4GIS與計算機輔助設計（CAD）一、聯(lián)系都有空間坐標；都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系，也能處理非圖形屬性數(shù)據(jù)；二、區(qū)別CAD處理的多為規(guī)則幾何圖形及其組合，一般采用的是幾何坐標；GIS處理多為自然目標，圖形處理難度大，多采用大地坐標，數(shù)據(jù)量大；CADGIS第一章緒論1.1基本概念1.2GIS與其他相關(guān)學科間的關(guān)系1.3地理信息系統(tǒng)的組成1.4地理信息系統(tǒng)的功能1.5地理信息系統(tǒng)的應用1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展1.3地理信息系統(tǒng)組成物質(zhì)基礎(chǔ)計算機程序系統(tǒng)應用基礎(chǔ)GIS服務對象1.3地理信息系統(tǒng)組成一、系統(tǒng)硬件1.3地理信息系統(tǒng)組成二、系統(tǒng)軟件GIS硬件操作系統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)庫GIS專業(yè)軟件ArcInfo，MapInfo，GeoMedia，MapGIS，SuperMap等Oracle、Sybase、Informix、SQLServer等1.3地理信息系統(tǒng)組成三、地理空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)"杜13",4557419.30,21403801.60,"杜16",4557966.80,21404520.10,"杜17",4559488.10,21403257.10,…層厚含水泥質(zhì)解釋深度電阻率時差孔隙度有效滲透率號度孔隙度飽和度含量結(jié)論

SDEP--EDEPHRTACPORPORRSWSHPERM11576.0--1579.83.817.92321.7621.1218.4854.608.00319.98油層1586.2--1587.81.65.77305.5817.696.4798.2030.066.07差油層…1.3地理信息系統(tǒng)組成四、應用人員和應用模型應用人員：系統(tǒng)開發(fā)人員和最終用戶應用模型：構(gòu)建專門的應用模型解決專門的應用問題，是GIS與相關(guān)專業(yè)連接的紐帶。第一章緒論1.1基本概念1.2GIS與其他相關(guān)學科間的關(guān)系1.3地理信息系統(tǒng)的組成1.4地理信息系統(tǒng)的功能1.5地理信息系統(tǒng)的應用1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展1.4地理信息系統(tǒng)功能1.4地理信息系統(tǒng)功能一、數(shù)據(jù)采集與編輯二、數(shù)據(jù)存儲與管理數(shù)據(jù)模型柵格模型矢量模型混合模型空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一體化存儲和管理X,YX,YX,YX,Y1.4地理信息系統(tǒng)功能三、數(shù)據(jù)查詢

1、查找一個指定的要素的屬性1.4地理信息系統(tǒng)功能1.4地理信息系統(tǒng)功能三、數(shù)據(jù)查詢2、基于條件查找要素

面積>5198.3平方公里的盆地有哪些？四、數(shù)據(jù)分析1、疊加分析1.4地理信息系統(tǒng)功能位于吐魯番盆地中的油井有哪些？2、緩沖區(qū)分析點緩沖區(qū)線緩沖區(qū)面緩沖區(qū)四、數(shù)據(jù)分析1.4地理信息系統(tǒng)功能2、緩沖區(qū)分析四、數(shù)據(jù)分析1.4地理信息系統(tǒng)功能

道路擴建，哪些居民需要搬遷？3、地形分析某一地區(qū)數(shù)字高程模型坡度圖坡向圖地貌暈渲圖四、數(shù)據(jù)分析1.4地理信息系統(tǒng)功能4、網(wǎng)絡分析四、數(shù)據(jù)分析1.4地理信息系統(tǒng)功能

從北京西站到積水潭怎樣坐車距離最近？1.4地理信息系統(tǒng)功能五、顯示與輸出第一章緒論1.1基本概念1.2GIS與其他相關(guān)學科間的關(guān)系1.3地理信息系統(tǒng)的組成1.4地理信息系統(tǒng)的功能1.5地理信息系統(tǒng)的應用1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展1.5地理信息系統(tǒng)的應用主要應用領(lǐng)域資源清查城鄉(xiāng)規(guī)劃災害監(jiān)測土地調(diào)查環(huán)境管理城市管網(wǎng)作戰(zhàn)指揮宏觀決策1.5地理信息系統(tǒng)的應用一、資源清查森林和礦產(chǎn)資源的管理野生動植物的保護土地資源潛力評價土地利用規(guī)劃水資源時空分布特征研究例子石油資源管理信息系統(tǒng)預測油氣資源的空間分布確定勘探開發(fā)方案1.5地理信息系統(tǒng)的應用二、城鄉(xiāng)規(guī)劃資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟、教育、文化和金融等。例子城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)道路交通規(guī)劃公共設施配置1.5地理信息系統(tǒng)的應用三、災害監(jiān)測地震災害森林火災洪水地質(zhì)災害例子：防洪減災信息系統(tǒng)選擇最佳泄洪區(qū)確定最佳撤退轉(zhuǎn)移路線1.5地理信息系統(tǒng)的應用四、土地調(diào)查土地的調(diào)查、登記、統(tǒng)計、評價和使用。五、環(huán)境管理環(huán)境質(zhì)量的統(tǒng)計、評價、預測和規(guī)劃六、城市管網(wǎng)城市管網(wǎng)的設計管理和規(guī)劃建設七、作戰(zhàn)指揮GPS、GIS、RS集成八、宏觀決策例：三峽宏觀決策第一章緒論1.1基本概念1.2GIS與其他相關(guān)學科間的關(guān)系1.3地理信息系統(tǒng)的組成1.4地理信息系統(tǒng)的功能1.5地理信息系統(tǒng)的應用1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展GIS發(fā)展簡史國際我國1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展RogerTomlinson—TheFatherofGIS

加拿大測量學家于1963年首先提出GIS的概念并建立了第一個GIS。一、國際發(fā)展狀況1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展1.6地理信息系統(tǒng)的發(fā)展一、國際發(fā)展狀況軟件名稱公司名稱所在國家創(chuàng)建時間ARC/INFOESRIUSA1969MAPINFOMAPINFOUSA1986MGEIntergraph