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地理信息系统 吉林大学地球探测与科学技术学院 张旭晴 zxq@jlu.edu.cn导论 地理信息系统基本概念 GIS 的基本构成 GIS功能介绍 GIS发展透视 地理信息系统的基本概念 数据与信息 两者在词义上的差别：数据是信息的表达，信息则是数据的内容； 数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息； 信息用数字、图表、符号的等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量、特征，向人们提供关于现实世界新的事实的知识、作为生产、管理和决策的依据。 数据的处理 对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预处理等操作 目的： 便于观察、分析、传输或进一步处理 加工成对正确管理和决策有用的数据 编辑后存储，不断使用 信息特点 客观性：与事实紧密相关 适用性：目的性决定 传输性：网络技术 共享性：可以传输给多个用户，而无损失 地理信息与地理信息系统 地理信息 地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称； 地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和时序特征。 地理信息系统 地理信息系统(简称GIS) GIS是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它研究关于地理空间信息处理和分析过程中提出一系列基本问题，如空间对象表达与建模、空间关系及推理机制、空间信息的控制基准、空间信息的认知与分析、GIS系统设计与评价GIS应用模型与可视化、空间信息的政策与标准等； GIS的操作对象是空间数据,空间数据的主要特点是按统一的地理坐标编码，并实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述,由此而形成GIS的技术优势是有效的地理实体表达、独特的时空分析能力、强大的图形创造手段和可靠的科学预测与辅助决策功能等； 地理信息系统 GIS的技术优势在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的空间分析能力、快速的空间有哪些信誉好的足球投注网站定位和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段 GIS与地理学、测绘学关系密切。地理学则为GIS提供了重要的基础理论依托；测绘学提供数据。 GIS的科学定义： 地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS构成 系统硬件 由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。 系统软件 由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成，用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。 空间数据库 由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。 应用模型 由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取经济效益和社会效益。 用户界面 由菜单式、命令式或表格式的图形用户界面所组成，是用以实现人机对话的工具。 GIS构成 硬件系统 软件系统 应用模型 GIS 用户 GUI 空间数据 DBMS 硬件 主机：服务器、工作站 GIS外部设备：打印机、绘图仪等 GIS网络设备：路由、交换机等 软件 GIS专业软件：ArcGIS、MapGis等 数据库软件：SQL SerVer 系统管理软件：Unix等 空间数据 空间数据以结构化形式存储于计算机中——数据库。包括：数据库实体和数据库管理系统。 如何实现属性数据与空间数据的结合？ 混合式： 扩展式： 开放式： 人员 系统开发人员 用户 应用模型 解决某一类的专门问题 GIS功能 基本功能 数据采集与编辑； 数据存储与管理； 数据处理和变换； 空间分析和统计； 产品制作与显示； 二次开发和编程。 应用功能 资源管理； 区域规划； 国土监测； 辅助决策； 定位服务。 GIS发展透视 发展简史：与计算机技术息息相关 60年代，加拿大地理信息系统（CGIS），计算机得以广泛应用，磁带。起步阶段 70年代，计算机发展至3代，内存增加，计算速度增加、磁盘出现。研究阶段 80年代，四代机，内存增加，速度提高，网络出现。普及阶段 90年代，大发展阶段。用户时代 发展态势 GIS已成为一门综合性技术； GIS产业化的发展势头强劲； GIS网络化已构成当今社会的热点； 地理信息科学( geoinformatics )的产生和发展。 基础理论 地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘学科，因此它明显的体现出多学科交叉的特征，这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基础理论体系； 各国政