地理信息系統(tǒng)原理全冊(cè)配套完整課件

1、地理信息系統(tǒng)原理全冊(cè)配套地理信息系統(tǒng)原理全冊(cè)配套完整課件完整課件3 本課程是地理學(xué)學(xué)科各專(zhuān)業(yè)研究生的學(xué)科基本課程是地理學(xué)學(xué)科各專(zhuān)業(yè)研究生的學(xué)科基礎(chǔ)課，同時(shí)也可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生的選修課。礎(chǔ)課，同時(shí)也可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生的選修課。課程系統(tǒng)地介紹地理信息系統(tǒng)（課程系統(tǒng)地介紹地理信息系統(tǒng)（GIS）的原理）的原理和方法，介紹國(guó)際上和方法，介紹國(guó)際上GIS的發(fā)展趨勢(shì)及有關(guān)研的發(fā)展趨勢(shì)及有關(guān)研究進(jìn)展。究進(jìn)展。 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)-A 與與 地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)-B的區(qū)別？的區(qū)別？（1）學(xué)生多，根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)分流。（）學(xué)生多，根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)分流。（2）大綱）大綱側(cè)重點(diǎn)不同。側(cè)重點(diǎn)不同。課程的教學(xué)目的與

2、綱要課程的教學(xué)目的與綱要前修課程：數(shù)據(jù)庫(kù)原理，編程語(yǔ)言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)前修課程：數(shù)據(jù)庫(kù)原理，編程語(yǔ)言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4課程安排課程安排關(guān)于上課：關(guān)于上課： 課堂授課課堂授課 30學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) 課堂上機(jī)實(shí)習(xí)課堂上機(jī)實(shí)習(xí) 10學(xué)時(shí)學(xué)時(shí) （國(guó)慶節(jié)后開(kāi)始）（國(guó)慶節(jié)后開(kāi)始）關(guān)于考試：關(guān)于考試： 平時(shí)作業(yè)平時(shí)作業(yè) 35% 期末考試期末考試 65%(開(kāi)卷開(kāi)卷)Office Hour： 周四周四3-4節(jié)節(jié) 黃杏元，馬勁松、湯勤黃杏元，馬勁松、湯勤.地理信息系統(tǒng)概論（修訂地理信息系統(tǒng)概論（修訂版），高等教育出版社，版），高等教育出版社，2001 張宏、溫永寧、劉愛(ài)玲張宏、溫永寧、劉愛(ài)玲.地理信息系統(tǒng)算法基礎(chǔ)，地理信息系統(tǒng)算法基

3、礎(chǔ)，科學(xué)出版社，科學(xué)出版社，2006.6 邊馥苓邊馥苓.GIS-地理信息系統(tǒng)原理與方法，測(cè)繪出版地理信息系統(tǒng)原理與方法，測(cè)繪出版社，社，19966測(cè)繪學(xué)報(bào)測(cè)繪學(xué)報(bào)、地理學(xué)報(bào)地理學(xué)報(bào)、遙感學(xué)報(bào)遙感學(xué)報(bào)、武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息版）武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息版）、測(cè)繪測(cè)繪通報(bào)通報(bào)、中國(guó)圖形圖像學(xué)報(bào)中國(guó)圖形圖像學(xué)報(bào)、計(jì)算機(jī)輔助圖形學(xué)計(jì)算機(jī)輔助圖形學(xué)報(bào)報(bào)、地理與地理信息科學(xué)地理與地理信息科學(xué)等。等。國(guó)際期刊國(guó)際期刊國(guó)內(nèi)期刊國(guó)內(nèi)期刊“Int.J.of GIS” “Computer&Geoscience”“Information Geomatics” “J.of ISPRS”“Remote Sensing of

4、 the Environment”http:/www.MapI（MapInfo公司）公司）http:/www.ESRI.com（美國(guó)美國(guó)ESRI公司）公司）http:/www.DigitalE（數(shù)字地球）數(shù)字地球）http:/ (地理信息系統(tǒng)論壇地理信息系統(tǒng)論壇）http:/ （非盈利個(gè)人網(wǎng)站）非盈利個(gè)人網(wǎng)站）http:/ （ESRI 中國(guó)）中國(guó)）8還有很多很多。還有很多很多。博客博客群群。 公共郵箱：公共郵箱：密碼：密碼：111111 主要內(nèi)容包括：主要內(nèi)容包括：1、地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論、地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論2、 3、地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4、空間數(shù)據(jù)獲取與處理、空間數(shù)據(jù)獲取

5、與處理5、地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)、地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫(kù)6、空間分析的原理與方法、空間分析的原理與方法7、DEM分析應(yīng)用分析應(yīng)用8、空間數(shù)據(jù)的可視化及制圖、空間數(shù)據(jù)的可視化及制圖9、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出設(shè)計(jì)、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的輸出設(shè)計(jì)*地理信息系統(tǒng)基本概念地理信息系統(tǒng)基本概念 （掌握掌握）數(shù)據(jù)與信息；地理信息的特征；地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)與信息；地理信息的特征；地理信息系統(tǒng)*地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成 （掌握）（掌握）5個(gè)主要組成部分：硬件、軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用個(gè)主要組成部分：硬件、軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員、應(yīng)用模型人員、應(yīng)用模型*地理信息系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)介地理信息系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)介 （

6、理解、掌握）（理解、掌握）基本功能、應(yīng)用功能基本功能、應(yīng)用功能*地理信息系統(tǒng)的發(fā)展透視地理信息系統(tǒng)的發(fā)展透視 （了解）（了解）發(fā)展概況、基礎(chǔ)理論、與其它學(xué)科的關(guān)系發(fā)展概況、基礎(chǔ)理論、與其它學(xué)科的關(guān)系11一、一、數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)與信息 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是一種未經(jīng)加工的原始資料，數(shù)字、文字、是一種未經(jīng)加工的原始資料，數(shù)字、文字、符號(hào)、圖像都是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)本身沒(méi)有意義。符號(hào)、圖像都是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)本身沒(méi)有意義。 信息信息（Information）是是數(shù)據(jù)的內(nèi)容數(shù)據(jù)的內(nèi)容，它用，它用文字、數(shù)字、符號(hào)、語(yǔ)言、圖像等介質(zhì)來(lái)表示文字、數(shù)字、符號(hào)、語(yǔ)言、圖像等介質(zhì)來(lái)表示事件、事物、現(xiàn)象等的內(nèi)容、數(shù)量或特征。事件、事物、現(xiàn)象等

7、的內(nèi)容、數(shù)量或特征。12 提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界新的事實(shí)和知識(shí)，作為生產(chǎn)、提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界新的事實(shí)和知識(shí)，作為生產(chǎn)、建設(shè)、經(jīng)營(yíng)、管理、分析和決策的依據(jù)。建設(shè)、經(jīng)營(yíng)、管理、分析和決策的依據(jù)。 信息具有信息具有客觀(guān)性、適用性、可傳輸性和共享性客觀(guān)性、適用性、可傳輸性和共享性等特征。等特征。 數(shù)據(jù)是客觀(guān)對(duì)象的表示，而信息則是數(shù)據(jù)內(nèi)涵數(shù)據(jù)是客觀(guān)對(duì)象的表示，而信息則是數(shù)據(jù)內(nèi)涵的意義，是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。的意義，是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。 信息信息 = = 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) + + 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理132、信息的特點(diǎn)、信息的特點(diǎn) 信息的客觀(guān)性。信息的客觀(guān)性。與客觀(guān)事物緊密相聯(lián)系的；與客觀(guān)事物緊密相聯(lián)系的； 信息的適用性。信息

8、的適用性。信息對(duì)決策是十分重要；信息對(duì)決策是十分重要； 信息的傳輸性。信息的傳輸性。信息可以在信息發(fā)送者和接受信息可以在信息發(fā)送者和接受者之間傳輸，既包括系統(tǒng)把有用信息送至終端者之間傳輸，既包括系統(tǒng)把有用信息送至終端設(shè)備設(shè)備( (包括遠(yuǎn)程終端包括遠(yuǎn)程終端) )，和以一定形式提供給有，和以一定形式提供給有關(guān)用戶(hù)，也包括信息在系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的關(guān)用戶(hù)，也包括信息在系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)之間的傳輸和交換。傳輸和交換。 信息的共享性。信息的共享性。信息可以傳輸給多個(gè)戶(hù)，為多信息可以傳輸給多個(gè)戶(hù)，為多個(gè)用戶(hù)共享，而其本身并無(wú)損失。個(gè)用戶(hù)共享，而其本身并無(wú)損失。14二、二、 地理信息與地理信息系統(tǒng)地理信息與地理

9、信息系統(tǒng)1 1 地理信息地理信息 地理數(shù)據(jù)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)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（簡(jiǎn)稱(chēng)屬性）化表示，包括空間位置、屬性特征（簡(jiǎn)稱(chēng)屬性）及時(shí)域特征三部分。及時(shí)域特征三部分。 是有關(guān)地理實(shí)體的性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)是有關(guān)地理實(shí)體的性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征和一切有用的知識(shí)，它是對(duì)表達(dá)地狀態(tài)的表征和一切有用的知識(shí)，它是對(duì)表達(dá)地理特征與地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理數(shù)據(jù)的解釋。理特征與地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理數(shù)據(jù)的解釋。 空間位置、屬性及時(shí)間是地理空間分析的三大空間位置、屬性及時(shí)間是地理空間分析的三大基本要素?；疽亍?15空間分布性空間分布性 其位置

10、的識(shí)別是與數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起的，這是地理信息區(qū)別于其它類(lèi)型信息的最顯著的標(biāo)志。 具有多維結(jié)構(gòu)的特征具有多維結(jié)構(gòu)的特征 即在二維空間的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多專(zhuān)題的第三維結(jié)構(gòu)，而各個(gè)專(zhuān)題型實(shí)體型之間的聯(lián)系是通過(guò)屬性碼進(jìn)行的，這就為地理系統(tǒng)各圈層之間的綜合研究提供了可能。16時(shí)序特征十分明顯時(shí)序特征十分明顯 可以按照時(shí)間尺度將地理信息劃分為超短期的、短期的、中期的、長(zhǎng)期的、超長(zhǎng)期的等。這對(duì)地理事物的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，從而為科學(xué)決策提供依據(jù)很重要。 具有豐富的信息具有豐富的信息 GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中不僅包含豐富的地理信息，還包含與地理信息有關(guān)的其它信息17GIS中空間、時(shí)間、屬性的不可分割性中空間、時(shí)間、屬性的不可分割性p時(shí)間

11、變化序列研究：時(shí)間變化序列研究：空間位置固定，空間位置固定， 研究不同時(shí)間屬性的變化特性；研究不同時(shí)間屬性的變化特性；p空間分布格局研究：空間分布格局研究：時(shí)間固定，時(shí)間固定， 研究屬性的分布特征和格局；研究屬性的分布特征和格局；p 變化的區(qū)域分異研究變化的區(qū)域分異研究某一屬性在不同時(shí)間下空間分布格局的差異。某一屬性在不同時(shí)間下空間分布格局的差異。18 地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)GIS）是一種是一種地理信息的地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。 目前已經(jīng)廣

12、泛地應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、公共設(shè)施管理、交通安全等領(lǐng)域，區(qū)域發(fā)展規(guī)劃、公共設(shè)施管理、交通安全等領(lǐng)域，成為一個(gè)成為一個(gè)的研究領(lǐng)域。的研究領(lǐng)域。19作為一種通用技術(shù)，地理信息系統(tǒng)按照作為一種通用技術(shù)，地理信息系統(tǒng)按照一種一種新的方式去組織和使用地理信息新的方式去組織和使用地理信息，以便更有效地，以便更有效地分析和產(chǎn)生新的地理信息；分析和產(chǎn)生新的地理信息；同時(shí)，地理信息系統(tǒng)應(yīng)用也改變了同時(shí)，地理信息系統(tǒng)應(yīng)用也改變了地理信息地理信息發(fā)布和交換的方式；發(fā)布和交換的方式；因此，地理信息系統(tǒng)提供了因此，地理信息系統(tǒng)提供了一種認(rèn)識(shí)和理解一種認(rèn)識(shí)和理解地

13、理信息的新方式，地理信息的新方式，使地理信息系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展使地理信息系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展成為一門(mén)處理空間數(shù)據(jù)的學(xué)科。成為一門(mén)處理空間數(shù)據(jù)的學(xué)科。20空間數(shù)據(jù)輸空間數(shù)據(jù)輸入與轉(zhuǎn)換入與轉(zhuǎn)換空間數(shù)據(jù)庫(kù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)圖形與屬性圖形與屬性數(shù)據(jù)編輯數(shù)據(jù)編輯制圖制圖與輸出與輸出空間查詢(xún)空間查詢(xún)與分析與分析GIS21 通過(guò)上述分析和定義可提出通過(guò)上述分析和定義可提出GIS的如下基本概念：的如下基本概念：1）GIS的的物理外殼是計(jì)算機(jī)化的技術(shù)系統(tǒng)；物理外殼是計(jì)算機(jī)化的技術(shù)系統(tǒng)；2）GIS的的操作對(duì)象是空間數(shù)據(jù)操作對(duì)象是空間數(shù)據(jù)，即點(diǎn)、線(xiàn)、面、體，即點(diǎn)、線(xiàn)、面、體這些有三維要素的地理實(shí)體。這些有三維要素的地理實(shí)體。3）GI

14、S的的技術(shù)優(yōu)勢(shì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于它的數(shù)據(jù)綜合、模擬與分析在于它的數(shù)據(jù)綜合、模擬與分析評(píng)價(jià)能力，評(píng)價(jià)能力，可以得到常規(guī)方法或普通信息系統(tǒng)難可以得到常規(guī)方法或普通信息系統(tǒng)難以得到的重要信息，實(shí)現(xiàn)地理空間過(guò)程演化的模以得到的重要信息，實(shí)現(xiàn)地理空間過(guò)程演化的模擬和預(yù)測(cè)。擬和預(yù)測(cè)。 4）GIS與測(cè)繪學(xué)和地理學(xué)有著密切的關(guān)系，與測(cè)繪學(xué)和地理學(xué)有著密切的關(guān)系，但可但可以廣泛地應(yīng)用到其他空間相關(guān)領(lǐng)域。以廣泛地應(yīng)用到其他空間相關(guān)領(lǐng)域。 22 一個(gè)典型的地理信息系統(tǒng)包括一個(gè)典型的地理信息系統(tǒng)包括5個(gè)主要組成部分個(gè)主要組成部分：系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員和應(yīng)系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員和應(yīng)用模型。用

15、模型。 系系 統(tǒng)統(tǒng) 軟軟 件件 系系 統(tǒng)統(tǒng) 硬硬 件件空間空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)用戶(hù)用戶(hù)23241、系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)硬件GIS硬件配置一般包括四個(gè)部分：硬件配置一般包括四個(gè)部分：（1）計(jì)算機(jī)主機(jī)、顯示器；）計(jì)算機(jī)主機(jī)、顯示器；（2）數(shù)據(jù)輸入設(shè)備：）數(shù)據(jù)輸入設(shè)備：數(shù)字化儀、圖像掃描儀、手?jǐn)?shù)字化儀、圖像掃描儀、手寫(xiě)筆、光筆、鍵盤(pán)、通訊端口等；寫(xiě)筆、光筆、鍵盤(pán)、通訊端口等；（3）數(shù)據(jù)存貯設(shè)備：）數(shù)據(jù)存貯設(shè)備：光盤(pán)刻錄機(jī)、磁帶機(jī)、光盤(pán)光盤(pán)刻錄機(jī)、磁帶機(jī)、光盤(pán)塔、活動(dòng)硬盤(pán)、磁盤(pán)陣列等；塔、活動(dòng)硬盤(pán)、磁盤(pán)陣列等；（4）數(shù)據(jù)輸出設(shè)備：）數(shù)據(jù)輸出設(shè)備：筆式繪圖儀、噴墨繪圖儀（筆式繪圖儀、噴墨繪圖儀（打印機(jī)）、激光打印機(jī)等

16、。打印機(jī)）、激光打印機(jī)等。 25輸入設(shè)備輸入設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備常規(guī)設(shè)備常規(guī)設(shè)備GPS全數(shù)字?jǐn)z影全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站測(cè)量工作站解析和數(shù)字解析和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量?jī)x器攝影測(cè)量?jī)x器遙感與遙感遙感與遙感圖象處理系統(tǒng)圖象處理系統(tǒng)全站儀全站儀掃描儀掃描儀數(shù)字化儀數(shù)字化儀鍵盤(pán)、鼠標(biāo)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)處理設(shè)備處理設(shè)備工作站工作站服務(wù)器服務(wù)器硬盤(pán)陣列硬盤(pán)陣列存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)設(shè)備活動(dòng)硬盤(pán)活動(dòng)硬盤(pán)光盤(pán)機(jī)光盤(pán)機(jī)磁帶機(jī)磁帶機(jī)輸出設(shè)備輸出設(shè)備繪圖儀繪圖儀終端終端打印機(jī)打印機(jī)262 2、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)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)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）系統(tǒng)庫(kù)系統(tǒng)庫(kù)（編程語(yǔ)言、數(shù)學(xué)庫(kù)等）（編程語(yǔ)言、數(shù)學(xué)庫(kù)等）標(biāo)準(zhǔn)

17、軟件標(biāo)準(zhǔn)軟件（圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等）（圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等）GIS基本功能軟件基本功能軟件GIS應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件用戶(hù)界面用戶(hù)界面GIS軟件軟件基礎(chǔ)軟件基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件GIS273 3、空間數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù) 地理空間數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)操作的對(duì)象。地理空間數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)操作的對(duì)象。柵格結(jié)構(gòu)柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)定位定位拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系屬性屬性284、應(yīng)用人員、應(yīng)用人員 人是人是GIS中的重要構(gòu)成因素。地理信息系統(tǒng)從其中的重要構(gòu)成因素。地理信息系統(tǒng)從其設(shè)計(jì)、建立、運(yùn)行到維護(hù)的整個(gè)生命周期，處處設(shè)計(jì)、建立、運(yùn)行到維護(hù)的整個(gè)生命周期，處處都離不開(kāi)人的作用。都離不開(kāi)人的作用。 包括：系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)管理以及

18、使用人員。包括：系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)管理以及使用人員。5、應(yīng)用模型、應(yīng)用模型 應(yīng)用模型是應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)成敗的關(guān)鍵。應(yīng)用模型是應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)成敗的關(guān)鍵。 291 1、基本功能、基本功能（1 1）數(shù)據(jù)采集與編輯）數(shù)據(jù)采集與編輯（2 2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理（3 3）數(shù)據(jù)處理與變換）數(shù)據(jù)處理與變換（4 4）空間分析與統(tǒng)計(jì)）空間分析與統(tǒng)計(jì)（5 5）產(chǎn)品制作與顯示）產(chǎn)品制作與顯示（6 6）二次開(kāi)發(fā)和編程）二次開(kāi)發(fā)和編程 空間分析是地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其它信息系統(tǒng)的空間分析是地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其它信息系統(tǒng)的重要標(biāo)志。重要標(biāo)志。 包括：包括：1 1）拓?fù)浏B合；）拓?fù)浏B合；2 2）緩沖區(qū)分析；）緩沖區(qū)分析；3

19、3）網(wǎng)絡(luò)分）網(wǎng)絡(luò)分析；析；4）數(shù)字地形分析；）數(shù)字地形分析；5 5）空間集合分析；）空間集合分析；30 空間數(shù)據(jù)的可視化空間數(shù)據(jù)的可視化 統(tǒng)計(jì)與量算統(tǒng)計(jì)與量算 規(guī)劃與管理規(guī)劃與管理 預(yù)測(cè)與監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)與監(jiān)測(cè) 輔助決策輔助決策2、應(yīng)用功能、應(yīng)用功能31F災(zāi)害控制和分析災(zāi)害控制和分析F水土保護(hù)水土保護(hù)F農(nóng)業(yè)決策和精細(xì)農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)決策和精細(xì)農(nóng)業(yè)F海洋漁業(yè)海洋漁業(yè)F環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)F城市城市GISF數(shù)字地球數(shù)字地球F軍事國(guó)防等軍事國(guó)防等3、應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用領(lǐng)域32文件圖表文件圖表數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)獲取原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)檢索存儲(chǔ)檢索空間查詢(xún)空間查詢(xún)空間分析空間分析數(shù)據(jù)編輯數(shù)據(jù)編輯投影變換投影變換數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出制圖、

20、表格制圖、表格交互展示交互展示結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)空間空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)33應(yīng)用功能應(yīng)用功能34電信資源管理電信資源管理35鐵路地理信息系統(tǒng)鐵路地理信息系統(tǒng)36醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息查詢(xún)醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息查詢(xún)37公安警用地理信息系統(tǒng)公安警用地理信息系統(tǒng)38昌平旅游信息管理系統(tǒng)昌平旅游信息管理系統(tǒng)39鹽度分布 溫度分布海底地貌漁撈數(shù)據(jù)海洋漁業(yè)海洋漁業(yè)GIS40包含轉(zhuǎn)向限制的車(chē)道拓?fù)浒D(zhuǎn)向限制的車(chē)道拓?fù)鋖1l1l2l3l4l4l31 . 8 km1.5 km0.3 km0.7 kmA2A1A3A4大屯路華東路清昌 平 高速路昌 平 高速路l1l2l3l4l8l6l5l7l8l7 帶有輔道的立交橋車(chē)道拓?fù)浣煌ń煌℅

21、ISGIS-T41軍用軍用GIS地理信息系統(tǒng)發(fā)展的科學(xué)背景地理信息系統(tǒng)發(fā)展的科學(xué)背景 在在20世紀(jì)世紀(jì)60年代，美國(guó)麻省理工學(xué)院首次提年代，美國(guó)麻省理工學(xué)院首次提出計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)術(shù)語(yǔ)，證明了交互計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是出計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)術(shù)語(yǔ)，證明了交互計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一個(gè)可行、有用的研究領(lǐng)域；一個(gè)可行、有用的研究領(lǐng)域； 60年代初，計(jì)算機(jī)技術(shù)用于地圖量算、分析年代初，計(jì)算機(jī)技術(shù)用于地圖量算、分析和制作；和制作； 60年代中期，計(jì)算機(jī)用于輔助制圖和空間分年代中期，計(jì)算機(jī)用于輔助制圖和空間分析，在數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)分析和顯示技術(shù)領(lǐng)域析，在數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)分析和顯示技術(shù)領(lǐng)域中得到極大發(fā)展；中得到極大發(fā)展； 這些技術(shù)用于

22、從現(xiàn)實(shí)世界中按照特殊應(yīng)用目這些技術(shù)用于從現(xiàn)實(shí)世界中按照特殊應(yīng)用目的采集、存儲(chǔ)、檢索、分析、傳輸可顯示的空間的采集、存儲(chǔ)、檢索、分析、傳輸可顯示的空間信息，促成了地理信息系統(tǒng)技術(shù)的產(chǎn)生。信息，促成了地理信息系統(tǒng)技術(shù)的產(chǎn)生。一、一、地理信息系統(tǒng)的萌芽地理信息系統(tǒng)的萌芽 1962年，加拿大測(cè)量學(xué)家年，加拿大測(cè)量學(xué)家R.F Tomlinson首首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語(yǔ)，并建成世界先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語(yǔ)，并建成世界上第一個(gè)運(yùn)行型的上第一個(gè)運(yùn)行型的GIS(加拿大地理信息系統(tǒng)，加拿大地理信息系統(tǒng)，CGIS)，并用于自然資源的管理和規(guī)劃。并用于自然資源的管理和規(guī)劃。 CGIS在技術(shù)上取得重大突破，

23、如地圖數(shù)據(jù)在技術(shù)上取得重大突破，如地圖數(shù)據(jù)的掃描輸入、柵格矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；在系統(tǒng)設(shè)的掃描輸入、柵格矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，提出空間分塊、專(zhuān)題分層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)上，提出空間分塊、專(zhuān)題分層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相聯(lián)接等思想，對(duì)以后空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相聯(lián)接等思想，對(duì)以后GIS發(fā)展有重大影響；發(fā)展有重大影響； 同時(shí)，同時(shí)，D.F. Marble 在美國(guó)西北大學(xué)提出了建在美國(guó)西北大學(xué)提出了建立地理信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的思想；立地理信息系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的思想； 西北技術(shù)研究所的西北技術(shù)研究所的H. Fisher教授建立了哈佛計(jì)教授建立了哈佛計(jì)算機(jī)圖形與空間分析實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)發(fā)了算機(jī)圖形與空間分析實(shí)驗(yàn)室，

24、開(kāi)發(fā)了SYMAP（對(duì)當(dāng)今的柵格地理信息系統(tǒng)有一定影響）、對(duì)當(dāng)今的柵格地理信息系統(tǒng)有一定影響）、ODYSSEY軟件包（矢量地理信息系統(tǒng)的原型）；軟件包（矢量地理信息系統(tǒng)的原型）； 其他國(guó)家也展開(kāi)了地理信息系統(tǒng)或相關(guān)技術(shù)其他國(guó)家也展開(kāi)了地理信息系統(tǒng)或相關(guān)技術(shù)的研究，如英國(guó)的的研究，如英國(guó)的David P.Bickkmore成立了實(shí)驗(yàn)成立了實(shí)驗(yàn)制圖部，從事計(jì)算機(jī)制圖與研究。制圖部，從事計(jì)算機(jī)制圖與研究。 綜合來(lái)看，初期地理信息系統(tǒng)發(fā)展的動(dòng)力來(lái)自綜合來(lái)看，初期地理信息系統(tǒng)發(fā)展的動(dòng)力來(lái)自于諸多方面，如學(xué)術(shù)探討、新技術(shù)的應(yīng)用、大于諸多方面，如學(xué)術(shù)探討、新技術(shù)的應(yīng)用、大量空間數(shù)據(jù)處理的生產(chǎn)需求等。量空間數(shù)據(jù)

25、處理的生產(chǎn)需求等。 這個(gè)時(shí)期這個(gè)時(shí)期，專(zhuān)家興趣以及政府的推動(dòng)起專(zhuān)家興趣以及政府的推動(dòng)起著積極的引導(dǎo)作用，并且大多著積極的引導(dǎo)作用，并且大多數(shù)數(shù)地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)工作限于政府及大學(xué)的范疇，國(guó)際交往甚少。工作限于政府及大學(xué)的范疇，國(guó)際交往甚少。 這種發(fā)展應(yīng)歸結(jié)于以下幾方面的原因：這種發(fā)展應(yīng)歸結(jié)于以下幾方面的原因： 一是一是資源開(kāi)發(fā)、利用乃至環(huán)境保護(hù)問(wèn)題成為政府資源開(kāi)發(fā)、利用乃至環(huán)境保護(hù)問(wèn)題成為政府首要解決之疑難，而這些都需要一種能有效地分析首要解決之疑難，而這些都需要一種能有效地分析、處理空間信息的技術(shù)、方法與系統(tǒng)。、處理空間信息的技術(shù)、方法與系統(tǒng)。 二是二是計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)處理加快

26、，內(nèi)存計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)處理加快，內(nèi)存容量增大，超小型、多用戶(hù)系統(tǒng)的出現(xiàn)，容量增大，超小型、多用戶(hù)系統(tǒng)的出現(xiàn)， 尤其是尤其是計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件價(jià)格下降，使得政府部門(mén)、學(xué)價(jià)格下降，使得政府部門(mén)、學(xué)校以及科研機(jī)構(gòu)、私營(yíng)公司也能夠配置計(jì)算機(jī)系校以及科研機(jī)構(gòu)、私營(yíng)公司也能夠配置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；在統(tǒng)；在軟件方面軟件方面，第一套利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系，第一套利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的軟件問(wèn)世，新型的地理信息系統(tǒng)軟件不斷出統(tǒng)的軟件問(wèn)世，新型的地理信息系統(tǒng)軟件不斷出現(xiàn)，據(jù)現(xiàn)，據(jù)IGU調(diào)查，調(diào)查，70年代就有年代就有 80多個(gè)地理信多個(gè)地理信息系統(tǒng)軟件。息系統(tǒng)軟件。 第三，第三，專(zhuān)業(yè)化人才不斷增加，許多大學(xué)開(kāi)始

27、提專(zhuān)業(yè)化人才不斷增加，許多大學(xué)開(kāi)始提供地理信息系統(tǒng)培訓(xùn)，一些商業(yè)性的咨詢(xún)服務(wù)公供地理信息系統(tǒng)培訓(xùn)，一些商業(yè)性的咨詢(xún)服務(wù)公司開(kāi)始從事地理信息系統(tǒng)工作，如美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)司開(kāi)始從事地理信息系統(tǒng)工作，如美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（研究所（ESRI）成立于成立于1969年。年。 （1）地理信息系統(tǒng)在繼承地理信息系統(tǒng)在繼承60年代技術(shù)基礎(chǔ)之上，年代技術(shù)基礎(chǔ)之上，充分利用了新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，但系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分充分利用了新的計(jì)算機(jī)技術(shù)，但系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力仍很弱；析能力仍很弱； （2）在地理信息系統(tǒng)技術(shù)方面未有新的突破在地理信息系統(tǒng)技術(shù)方面未有新的突破； （3）系統(tǒng)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)多限于某個(gè)機(jī)構(gòu)；系統(tǒng)的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)多限于某個(gè)機(jī)構(gòu)；

28、 （4）專(zhuān)家個(gè)人的影響削弱，而政府影響增強(qiáng)。專(zhuān)家個(gè)人的影響削弱，而政府影響增強(qiáng)。 地理信息系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大，應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大，從資源管理、從資源管理、環(huán)境規(guī)劃到應(yīng)急反應(yīng)，從商業(yè)服務(wù)區(qū)域劃分到政環(huán)境規(guī)劃到應(yīng)急反應(yīng)，從商業(yè)服務(wù)區(qū)域劃分到政治選舉分區(qū)等，涉及到了許多的學(xué)科與領(lǐng)域，如治選舉分區(qū)等，涉及到了許多的學(xué)科與領(lǐng)域，如古人類(lèi)學(xué)、景觀(guān)生態(tài)規(guī)劃、森林管理、土木工程古人類(lèi)學(xué)、景觀(guān)生態(tài)規(guī)劃、森林管理、土木工程以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等。以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等。 許多國(guó)家制定了本國(guó)的地理信息發(fā)展規(guī)劃，啟動(dòng)許多國(guó)家制定了本國(guó)的地理信息發(fā)展規(guī)劃，啟動(dòng)了若干科研項(xiàng)目，建立了一些政府性、學(xué)術(shù)性機(jī)了若干科研項(xiàng)目

29、，建立了一些政府性、學(xué)術(shù)性機(jī)構(gòu)。構(gòu)。1）如中國(guó)于如中國(guó)于1985年成立了資源與環(huán)境信息年成立了資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 2）美國(guó)于美國(guó)于1987年成立了國(guó)家地理信息與分析中年成立了國(guó)家地理信息與分析中心（心（NCGIA）； 3）英國(guó)于英國(guó)于1987年成立了地理信息協(xié)會(huì)。同時(shí)，年成立了地理信息協(xié)會(huì)。同時(shí)，商業(yè)性的咨詢(xún)公司，軟件制造商大量涌現(xiàn)，并提商業(yè)性的咨詢(xún)公司，軟件制造商大量涌現(xiàn)，并提供系列專(zhuān)業(yè)性服務(wù)。供系列專(zhuān)業(yè)性服務(wù)。 最顯著的特點(diǎn)最顯著的特點(diǎn)：商業(yè)化實(shí)用系統(tǒng)進(jìn)入市場(chǎng)。商業(yè)化實(shí)用系統(tǒng)進(jìn)入市場(chǎng)。一方面，地理信息系統(tǒng)已成為許多機(jī)構(gòu)必備的工一方面，地理信息系統(tǒng)已成為許多

30、機(jī)構(gòu)必備的工作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門(mén)在一定程度上由于作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門(mén)在一定程度上由于受地理信息系統(tǒng)影響而改變了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)行受地理信息系統(tǒng)影響而改變了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)行 設(shè)置與工作計(jì)劃等。設(shè)置與工作計(jì)劃等。 另一方面，社會(huì)對(duì)地理信息系統(tǒng)認(rèn)識(shí)普遍提另一方面，社會(huì)對(duì)地理信息系統(tǒng)認(rèn)識(shí)普遍提高，需求大幅度增加，從而導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)高，需求大幅度增加，從而導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的擴(kuò)大與深化。應(yīng)用的擴(kuò)大與深化。 國(guó)家級(jí)乃至全球性的地理信息系統(tǒng)已成為公眾國(guó)家級(jí)乃至全球性的地理信息系統(tǒng)已成為公眾關(guān)注的問(wèn)題，關(guān)注的問(wèn)題，例如地理信息系統(tǒng)已列入美國(guó)政例如地理信息系統(tǒng)已列入美國(guó)政府制定的府制定的“信息高速公路

31、信息高速公路”計(jì)劃；計(jì)劃；“數(shù)字地球數(shù)字地球”戰(zhàn)略。戰(zhàn)略。 我國(guó)我國(guó)GIS的發(fā)展雖然較晚，經(jīng)歷了的發(fā)展雖然較晚，經(jīng)歷了三三個(gè)階段，即個(gè)階段，即起步起步(1970-1980) 、準(zhǔn)備、準(zhǔn)備(1980-1985)、發(fā)展、發(fā)展(1985-1995)、產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化(1996以后以后)階段。階段。 （1）以以1980年中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所成立全年中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所成立全國(guó)第一個(gè)地理信息系統(tǒng)研究室為標(biāo)志國(guó)第一個(gè)地理信息系統(tǒng)研究室為標(biāo)志。 在幾年的起步在幾年的起步準(zhǔn)備準(zhǔn)備階段中，我國(guó)地理信息系統(tǒng)在理階段中，我國(guó)地理信息系統(tǒng)在理論探索、硬件配制、軟件研制、規(guī)范制訂、區(qū)域試驗(yàn)論探索、硬件配制、軟件研

32、制、規(guī)范制訂、區(qū)域試驗(yàn)研究、局部系統(tǒng)建立、初步應(yīng)用試驗(yàn)和技術(shù)隊(duì)伍培養(yǎng)研究、局部系統(tǒng)建立、初步應(yīng)用試驗(yàn)和技術(shù)隊(duì)伍培養(yǎng)等方面都取得了進(jìn)步，積累了經(jīng)驗(yàn)，為在全國(guó)范圍內(nèi)等方面都取得了進(jìn)步，積累了經(jīng)驗(yàn)，為在全國(guó)范圍內(nèi)展開(kāi)地理信息系統(tǒng)的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。展開(kāi)地理信息系統(tǒng)的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。研究作為政府行為，正式列入國(guó)家科技攻研究作為政府行為，正式列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，開(kāi)始了有計(jì)劃、有組織、有目標(biāo)的科關(guān)計(jì)劃，開(kāi)始了有計(jì)劃、有組織、有目標(biāo)的科學(xué)研究、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和工程建設(shè)工作。學(xué)研究、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和工程建設(shè)工作。 許多部門(mén)同時(shí)展開(kāi)了地理信息系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)許多部門(mén)同時(shí)展開(kāi)了地理信息系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)工作工作:如全國(guó)

33、性地理信息系統(tǒng)（或數(shù)據(jù)庫(kù)）實(shí)體如全國(guó)性地理信息系統(tǒng)（或數(shù)據(jù)庫(kù)）實(shí)體建設(shè)、區(qū)域建設(shè)、區(qū)域性或性或城市地理信息系統(tǒng)、城市地理信息系統(tǒng)、GIS基礎(chǔ)基礎(chǔ)軟件或?qū)ｎ}應(yīng)用軟件的研制和教育培訓(xùn)。軟件或?qū)ｎ}應(yīng)用軟件的研制和教育培訓(xùn)。 通過(guò)近五年的努力，在通過(guò)近五年的努力，在GIS技術(shù)上的應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)技術(shù)上的應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了新的局面，并在全國(guó)性應(yīng)用、區(qū)域管理、規(guī)了新的局面，并在全國(guó)性應(yīng)用、區(qū)域管理、規(guī)劃和決策中取得了實(shí)際的效益。劃和決策中取得了實(shí)際的效益。 在這一時(shí)期，在這一時(shí)期，執(zhí)行執(zhí)行GIS和遙感聯(lián)合科技攻關(guān)和遙感聯(lián)合科技攻關(guān)計(jì)劃，強(qiáng)調(diào)計(jì)劃，強(qiáng)調(diào)GIS的實(shí)用化、集成化和工程化，的實(shí)用化、集成化和工程化，力圖使地理信息

34、系統(tǒng)從初步發(fā)展時(shí)期的研究實(shí)力圖使地理信息系統(tǒng)從初步發(fā)展時(shí)期的研究實(shí)驗(yàn)、局部實(shí)用走向?qū)嵱没蜕a(chǎn)化，為國(guó)民經(jīng)驗(yàn)、局部實(shí)用走向?qū)嵱没蜕a(chǎn)化，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大問(wèn)題提供分析和決策依據(jù)。濟(jì)重大問(wèn)題提供分析和決策依據(jù)。 努力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，推進(jìn)國(guó)產(chǎn)努力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，推進(jìn)國(guó)產(chǎn)軟件系統(tǒng)的實(shí)用化、遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)軟件系統(tǒng)的實(shí)用化、遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)一體化。一體化。這期間的主要研究及發(fā)展的領(lǐng)域有：這期間的主要研究及發(fā)展的領(lǐng)域有：v重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用；重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用；v重點(diǎn)產(chǎn)糧區(qū)主要農(nóng)作物估產(chǎn)；重點(diǎn)產(chǎn)糧區(qū)主要農(nóng)作物估產(chǎn)；v城市地理信息系統(tǒng)的

35、建設(shè)與應(yīng)用；城市地理信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用；v建立數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)體系；建立數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)體系；v國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用；國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用；v專(zhuān)業(yè)信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和應(yīng)用；專(zhuān)業(yè)信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和應(yīng)用；v基礎(chǔ)通用軟件的研制與建立；基礎(chǔ)通用軟件的研制與建立；v地理信息系統(tǒng)規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化；地理信息系統(tǒng)規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化；v基于地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品研制與生產(chǎn)；基于地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品研制與生產(chǎn)；v經(jīng)營(yíng)地理信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)的公司逐漸增多。經(jīng)營(yíng)地理信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)的公司逐漸增多。 從應(yīng)用方面看，地理信息系統(tǒng)已在從應(yīng)用方面看，地理信息系統(tǒng)已在以下方面應(yīng)用：以下方面應(yīng)用：q資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保

36、護(hù)、城市規(guī)劃建設(shè)、土地管理、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)、城市規(guī)劃建設(shè)、土地管理、農(nóng)作物調(diào)查與結(jié)產(chǎn)農(nóng)作物調(diào)查與結(jié)產(chǎn)；q交通、能源、通訊、地圖測(cè)繪、林業(yè)、房地產(chǎn)開(kāi)交通、能源、通訊、地圖測(cè)繪、林業(yè)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)發(fā)；q自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與評(píng)估、金融、保險(xiǎn)自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與評(píng)估、金融、保險(xiǎn)；q石油與天然氣、軍事、犯罪分析石油與天然氣、軍事、犯罪分析；q運(yùn)輸與導(dǎo)航、運(yùn)輸與導(dǎo)航、110報(bào)警系統(tǒng)公共汽車(chē)調(diào)度等方面報(bào)警系統(tǒng)公共汽車(chē)調(diào)度等方面得到了具體應(yīng)用。得到了具體應(yīng)用。 v一批地理信息系統(tǒng)軟件已研制開(kāi)發(fā)成功（如一批地理信息系統(tǒng)軟件已研制開(kāi)發(fā)成功（如 MapGIS，SuperMap，GeoSTAR，CityStar等；等；v一

37、批高等院校已設(shè)立了一些與一批高等院校已設(shè)立了一些與GIS有關(guān)的專(zhuān)業(yè)有關(guān)的專(zhuān)業(yè)或?qū)W科，一批專(zhuān)門(mén)從事或?qū)W科，一批專(zhuān)門(mén)從事GIS產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的高新技產(chǎn)業(yè)活動(dòng)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)相繼成立。術(shù)產(chǎn)業(yè)相繼成立。v此外，還成立了此外，還成立了“中國(guó)中國(guó)GIS協(xié)會(huì)協(xié)會(huì)”和和“中國(guó)中國(guó)GPS技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)”等。等。 五、五、GIS的發(fā)展態(tài)勢(shì)的發(fā)展態(tài)勢(shì) 當(dāng)前，當(dāng)前，GIS正向著集成化、產(chǎn)業(yè)化和社會(huì)化發(fā)正向著集成化、產(chǎn)業(yè)化和社會(huì)化發(fā)展方向邁進(jìn)，呈現(xiàn)以下主要發(fā)展態(tài)勢(shì)：展方向邁進(jìn)，呈現(xiàn)以下主要發(fā)展態(tài)勢(shì)：（1）GIS已經(jīng)成為一門(mén)綜合性技術(shù)已經(jīng)成為一門(mén)綜合性技術(shù) 它與全球定位系統(tǒng)（它與全球定位系統(tǒng)（GPS）、）、遙感（遙感（

38、RS）相結(jié)相結(jié)合構(gòu)成合構(gòu)成“3S”集成系統(tǒng)，與集成系統(tǒng)，與CAD、多媒體、通信、多媒體、通信、因特網(wǎng)、辦公自動(dòng)化、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種技術(shù)相結(jié)合，因特網(wǎng)、辦公自動(dòng)化、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成綜合性的信息技術(shù)。構(gòu)成綜合性的信息技術(shù)。 所有這些技術(shù)的融合發(fā)展都可以應(yīng)用于公路規(guī)劃、所有這些技術(shù)的融合發(fā)展都可以應(yīng)用于公路規(guī)劃、公路設(shè)施管理、車(chē)輛導(dǎo)航與信息監(jiān)控等領(lǐng)域。公路設(shè)施管理、車(chē)輛導(dǎo)航與信息監(jiān)控等領(lǐng)域。（2）GIS的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁v由于由于GIS是一項(xiàng)關(guān)系國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的高新技是一項(xiàng)關(guān)系國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的高新技術(shù)，其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展受到世界各國(guó)的普遍重視。術(shù)，其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展受到

39、世界各國(guó)的普遍重視。v我國(guó)的我國(guó)的GIS產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)被列為國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)中的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)被列為國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)中的重要發(fā)展方向，在數(shù)據(jù)生產(chǎn)、重要發(fā)展方向，在數(shù)據(jù)生產(chǎn)、GIS軟件產(chǎn)品以及軟件產(chǎn)品以及應(yīng)用方面作了大量工作。應(yīng)用方面作了大量工作。v產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展為產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展為GIS在交通、公路工程、選線(xiàn)設(shè)在交通、公路工程、選線(xiàn)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了信息與技術(shù)平臺(tái)服務(wù)。計(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了信息與技術(shù)平臺(tái)服務(wù)。（3）GIS網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn)vInternet技術(shù)的發(fā)展為技術(shù)的發(fā)展為GIS的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展提供的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展提供了新的發(fā)展契機(jī)，為了新的發(fā)展契機(jī)，為GIS的空間數(shù)據(jù)共享、分的

40、空間數(shù)據(jù)共享、分布式處理、基于網(wǎng)絡(luò)的布式處理、基于網(wǎng)絡(luò)的GIS空間分析、空間模空間分析、空間模擬提供了可能性。擬提供了可能性。v網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化GIS的發(fā)展使車(chē)輛監(jiān)控、緊急救援、車(chē)的發(fā)展使車(chē)輛監(jiān)控、緊急救援、車(chē)輛調(diào)度、公路交通安全控制等成為可能。輛調(diào)度、公路交通安全控制等成為可能。 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，明顯地體現(xiàn)出地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，明顯地體現(xiàn)出多學(xué)科交叉的多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，特點(diǎn)，這些交叉的學(xué)科包括這些交叉的學(xué)科包括地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、地圖地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、地圖制圖學(xué)、攝影測(cè)量與遙感學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、制圖學(xué)、攝影測(cè)量與遙感學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)以及一切以及一切與處理和分析空間數(shù)據(jù)有關(guān)的學(xué)

41、科與處理和分析空間數(shù)據(jù)有關(guān)的學(xué)科。 目前數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)目前數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)(DBMS)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、）、計(jì)算機(jī)輔助制圖計(jì)算機(jī)輔助制圖(CAM)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)(Computer Graphics)軟件包已被許多軟件包已被許多GIS研究者所采用，但這研究者所采用，但這些系統(tǒng)不是為地理意義而設(shè)計(jì)的，無(wú)法取代些系統(tǒng)不是為地理意義而設(shè)計(jì)的，無(wú)法取代GIS的的作用。作用。621、GIS有別于有別于DBMS（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)） GIS具有以某種選定的方式對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行具有以某種選定的方式對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和判斷的能力，而不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理，解釋和判斷的能力，而

42、不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理，這種能力使用戶(hù)能得到關(guān)于數(shù)據(jù)的知識(shí)。這種能力使用戶(hù)能得到關(guān)于數(shù)據(jù)的知識(shí)。 因此，因此，GIS是能對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的是能對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的DBMS，GIS必須包含必須包含DBMS。 2、 GIS有別于有別于MIS（管理信息系統(tǒng)）管理信息系統(tǒng)） GIS要對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)共同管理、分析要對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)共同管理、分析和應(yīng)用，和應(yīng)用，GIS的軟硬件設(shè)備要復(fù)雜、系統(tǒng)功能要的軟硬件設(shè)備要復(fù)雜、系統(tǒng)功能要強(qiáng)；強(qiáng)； MIS則只有屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，即使存貯了圖形，則只有屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，即使存貯了圖形，也是以文件形式管理，圖形要素不能分解、查詢(xún)、也是以文件形式管理，圖形要素不

43、能分解、查詢(xún)、沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系。沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系。 管理地圖和地理信息的管理地圖和地理信息的MIS不一定就是不一定就是GIS，MIS在概念上更接近在概念上更接近DBMS。 3、GIS有別于地圖數(shù)據(jù)庫(kù)有別于地圖數(shù)據(jù)庫(kù) 地圖數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅是將數(shù)字地圖有組織地存放起來(lái)，地圖數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅是將數(shù)字地圖有組織地存放起來(lái)，不注重分析和查詢(xún)，不可能去綜合圖形數(shù)據(jù)和屬不注重分析和查詢(xún)，不可能去綜合圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分析，提供輔助決策的性數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的空間分析，提供輔助決策的信息，它只是信息，它只是GIS的一個(gè)數(shù)據(jù)源。的一個(gè)數(shù)據(jù)源。 4、GIS有別于有別于CAD系統(tǒng)系統(tǒng) 二者雖然都有參考系統(tǒng)，都能描述圖形，二

44、者雖然都有參考系統(tǒng)，都能描述圖形， GIS與與CAD的最大的區(qū)別是它能夠提供地理位置信息服的最大的區(qū)別是它能夠提供地理位置信息服務(wù)（具有地理坐標(biāo)）和具有決策分析功能。務(wù)（具有地理坐標(biāo)）和具有決策分析功能。 CAD 是設(shè)計(jì)我們世界的工具；是設(shè)計(jì)我們世界的工具； GIS 是管理我們世界的工具；是管理我們世界的工具；66信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)專(zhuān)題地理專(zhuān)題地理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)非地理信息系統(tǒng)非地理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)綜合地理綜合地理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)CAD/CAM空間信息系統(tǒng)空間信息系統(tǒng)地籍地籍GIS交通交通GIS資源與環(huán)境資源與環(huán)境GIS規(guī)劃與管理規(guī)劃與管理GIS數(shù)據(jù)模型數(shù)

45、據(jù)模型矢量矢量GIS柵格柵格GIS矢矢-柵柵GIS研究范圍研究范圍全球全球GIS區(qū)域區(qū)域GIS研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容非空間信息系統(tǒng)非空間信息系統(tǒng)1、一個(gè)完整的、一個(gè)完整的GIS系統(tǒng)有哪幾部分組成？系統(tǒng)有哪幾部分組成？其主要功能有哪些？其主要功能有哪些？ 2、GIS的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？國(guó)內(nèi)國(guó)的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？國(guó)內(nèi)國(guó)外的發(fā)展有什么不同？外的發(fā)展有什么不同？3、舉例說(shuō)明、舉例說(shuō)明GIS可應(yīng)用的行業(yè)?？蓱?yīng)用的行業(yè)。數(shù)據(jù)與信息；地理信息的特征；地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)與信息；地理信息的特征；地理信息系統(tǒng) 5個(gè)主要組成部分：硬件、軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用個(gè)主要組成部分：硬件、軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員、應(yīng)用模型；人

46、員、應(yīng)用模型；基本功能、應(yīng)用功能基本功能、應(yīng)用功能發(fā)展概況、基礎(chǔ)理論、與其它學(xué)科的關(guān)系發(fā)展概況、基礎(chǔ)理論、與其它學(xué)科的關(guān)系692.1 地理空間地理空間2.2 地球的表示地球的表示2.3 地圖坐標(biāo)地圖坐標(biāo)2.4 GIS投影投影70第第1節(jié)節(jié) 地理空間地理空間一、地理空間的定義一、地理空間的定義 空間（空間（Space）在不同的學(xué)科有不同的解釋。）在不同的學(xué)科有不同的解釋。v從物理學(xué)角度：從物理學(xué)角度：空間指宇宙在三個(gè)相互垂直方向上所空間指宇宙在三個(gè)相互垂直方向上所具有的廣延性；具有的廣延性；v從天文學(xué)角度：從天文學(xué)角度：指時(shí)空連續(xù)體系的一部分；指時(shí)空連續(xù)體系的一部分；v在地理學(xué)上，在地理學(xué)上，地

47、理空間指物質(zhì)、能量、信息的存在在地理空間指物質(zhì)、能量、信息的存在在形態(tài)、結(jié)構(gòu)過(guò)程、功能關(guān)系上的分布方式和格局及其形態(tài)、結(jié)構(gòu)過(guò)程、功能關(guān)系上的分布方式和格局及其在時(shí)間上的延續(xù)。在時(shí)間上的延續(xù)。地理空間上至大氣電離層，下至地地理空間上至大氣電離層，下至地幔莫霍面，是生命過(guò)程活躍的場(chǎng)所，也是宇宙過(guò)程對(duì)幔莫霍面，是生命過(guò)程活躍的場(chǎng)所，也是宇宙過(guò)程對(duì)地球影響最大的區(qū)域。地球影響最大的區(qū)域。71地理信息系統(tǒng)的中空間的概念常用地理信息系統(tǒng)的中空間的概念常用“地理空間地理空間” （Geo-spatial）來(lái)表述。地理空間被定義為）來(lái)表述。地理空間被定義為絕對(duì)絕對(duì)空間空間和和相對(duì)空間相對(duì)空間兩種形式。兩種形式。

48、v絕對(duì)空間絕對(duì)空間是具有屬性描述的空間位置的集合，它是具有屬性描述的空間位置的集合，它由一系列不同位置的空間坐標(biāo)值組成；由一系列不同位置的空間坐標(biāo)值組成；v相對(duì)空間相對(duì)空間是具有空間屬性特征的實(shí)體的集合，它是具有空間屬性特征的實(shí)體的集合，它由實(shí)體間的空間關(guān)系構(gòu)成。由實(shí)體間的空間關(guān)系構(gòu)成。72地理空間一般包括地理空間一般包括地理空間定位框架及其所連地理空間定位框架及其所連接的特征實(shí)體接的特征實(shí)體，地理空間定位框架即大地測(cè)量地理空間定位框架即大地測(cè)量控制，由控制，由平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成。（即：地理空間依賴(lài)空間參照系統(tǒng)來(lái)確定）（即：地理空間依賴(lài)空間參照系統(tǒng)來(lái)確定）73

49、假設(shè)當(dāng)海水處于完全靜止的平衡狀態(tài)時(shí)，從假設(shè)當(dāng)海水處于完全靜止的平衡狀態(tài)時(shí)，從平均海平平均海平面面延伸到所有大陸下部，而與地球重力方向處處正交延伸到所有大陸下部，而與地球重力方向處處正交的一個(gè)連續(xù)、閉合的水準(zhǔn)面，這就是的一個(gè)連續(xù)、閉合的水準(zhǔn)面，這就是大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面。74任意水準(zhǔn)面任意水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面H AHA鉛垂線(xiàn)鉛垂線(xiàn)AH BHBhAB75水準(zhǔn)原點(diǎn)水準(zhǔn)原點(diǎn)1985國(guó)家高國(guó)家高程基準(zhǔn)，程基準(zhǔn)，72.2604米米1956黃海高程系，黃海高程系，72.2893米米1950-1956年平年平均海水面為均海水面為0米米 76三軸橢球體模型，是以三軸橢球體模型，是以大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面為基

50、準(zhǔn)建立為基準(zhǔn)建立起來(lái)的地球橢球體模型。起來(lái)的地球橢球體模型。設(shè)橢球體短軸上的半徑設(shè)橢球體短軸上的半徑記為記為c，它表示從極地到，它表示從極地到地心的距離；橢球體長(zhǎng)地心的距離；橢球體長(zhǎng)軸上的半徑和中軸上的軸上的半徑和中軸上的半徑記為半徑記為a和和b，它們分，它們分別是赤道上的兩個(gè)主軸。別是赤道上的兩個(gè)主軸。1222222czbyax第第2節(jié)節(jié) 地球的表示地球的表示2.1 地球橢球地球橢球77 由于赤道扁率較極地扁率要小得多，因此可假由于赤道扁率較極地扁率要小得多，因此可假定赤道面為圓形。因此，為便于計(jì)算，廣泛采用定赤道面為圓形。因此，為便于計(jì)算，廣泛采用雙雙軸橢球體軸橢球體作為地球形體的參考模型

51、，即用作為地球形體的參考模型，即用a代替代替b，雙軸橢球體亦稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)橢球體。因此上面的方程就雙軸橢球體亦稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)橢球體。因此上面的方程就變?yōu)椋鹤優(yōu)椋?旋轉(zhuǎn)橢球體是地球表面幾何模型中最簡(jiǎn)單的一類(lèi)旋轉(zhuǎn)橢球體是地球表面幾何模型中最簡(jiǎn)單的一類(lèi)模型，為世界各國(guó)普遍采用作為測(cè)量工作的基準(zhǔn)。模型，為世界各國(guó)普遍采用作為測(cè)量工作的基準(zhǔn)。美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）的）的ARC/INFO軟件中軟件中提供了多達(dá)提供了多達(dá)30種旋轉(zhuǎn)橢球體模型。我國(guó)目前一般采種旋轉(zhuǎn)橢球體模型。我國(guó)目前一般采用克拉索夫斯基橢球體作為地球表面幾何模型。用克拉索夫斯基橢球體作為地球表面幾何模型。1222222czay

52、ax782.2 地球橢球體的逼近地球橢球體的逼近一級(jí)逼近一級(jí)逼近: 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面(重力等位面重力等位面)包圍的球體，包圍的球體，稱(chēng)為大地球體（三軸橢球體）。稱(chēng)為大地球體（三軸橢球體）。二級(jí)逼近二級(jí)逼近: 雙軸橢球體。地球橢球體的三要素雙軸橢球體。地球橢球體的三要素: 長(zhǎng)半軸長(zhǎng)半軸a，短半軸，短半軸b，扁率，扁率f=(a-b)/a。三級(jí)逼近三級(jí)逼近:與局部地區(qū)的大地水準(zhǔn)面符合得最好與局部地區(qū)的大地水準(zhǔn)面符合得最好的一個(gè)地球橢球體，稱(chēng)為的一個(gè)地球橢球體，稱(chēng)為參考橢球體參考橢球體。通常不同。通常不同國(guó)家地區(qū)采用不同的參考橢球體。國(guó)家地區(qū)采用不同的參考橢球體。79常見(jiàn)地球橢球體的主要參數(shù)一覽表

53、YearEllipsoidSemimajor Axis a (m)Flattening f Use1984WGS846378137.00 1/298.26Newly Adopted1980GRS80 6378137.00 1/298.26Newly Adopted1975IUGG6378140.00 1/298.257China1940Krasovsky 6378245.00 1/298.30Russia, China1909International 6378388.00 1/297Much of World1880Clark1880 6378249.15 1/293.47France, M

54、ost of Africa1866Clark1866 6378206.40 1/294.98North America1841Bessel 6377397.16 1/299.15Mid Europe, Indonisia80 有了參考橢球，在實(shí)際建立地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)的有了參考橢球，在實(shí)際建立地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)的時(shí)候，還需要指定一個(gè)大地基準(zhǔn)面將這個(gè)橢球體與時(shí)候，還需要指定一個(gè)大地基準(zhǔn)面將這個(gè)橢球體與大地體聯(lián)系起來(lái)。在實(shí)際建立地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)大地體聯(lián)系起來(lái)。在實(shí)際建立地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)2.3 大地基準(zhǔn)面（大地基準(zhǔn)面（Datum） 這里所說(shuō)的這里所說(shuō)的大地基準(zhǔn)大地基準(zhǔn)是指能夠最佳擬合地球形狀是指能夠最佳

55、擬合地球形狀的的地球橢球的參數(shù)及橢球定位和定向地球橢球的參數(shù)及橢球定位和定向。橢球定位橢球定位是指確定橢球中心的位置。是指確定橢球中心的位置。橢球定向橢球定向是指確定橢球旋轉(zhuǎn)軸的方向，不論是局部定是指確定橢球旋轉(zhuǎn)軸的方向，不論是局部定位還是地心定位，都應(yīng)滿(mǎn)足兩個(gè)平行條件位還是地心定位，都應(yīng)滿(mǎn)足兩個(gè)平行條件:橢球短軸平行于地球自轉(zhuǎn)軸；橢球短軸平行于地球自轉(zhuǎn)軸；大地起始子午面平行于天文起始子午面大地起始子午面平行于天文起始子午面 81Geodetic Datums(大地基準(zhǔn)大地基準(zhǔn))Reference frame for locating points on Earths surfaceA set

56、 of parameters defining a coordinate system on earths surfaceDefines origin & orientation of latitude/longitude linesDefines the position of the spheroid relative to Earths center.82橢球體與基準(zhǔn)面之間的關(guān)系是一對(duì)多的關(guān)系，也就是基橢球體與基準(zhǔn)面之間的關(guān)系是一對(duì)多的關(guān)系，也就是基準(zhǔn)面是在橢球體基礎(chǔ)上建立的，但橢球體不能代表基準(zhǔn)準(zhǔn)面是在橢球體基礎(chǔ)上建立的，但橢球體不能代表基準(zhǔn)面，同樣的橢球體能定義不同的基準(zhǔn)面，

57、如前蘇聯(lián)的面，同樣的橢球體能定義不同的基準(zhǔn)面，如前蘇聯(lián)的Pulkovo 1942、非洲索馬里的、非洲索馬里的Afgooye基準(zhǔn)面都采用了基準(zhǔn)面都采用了Krassovsky橢球體，但它們的基準(zhǔn)面顯然是不同的。橢球體，但它們的基準(zhǔn)面顯然是不同的。83l具有確定參數(shù)具有確定參數(shù)(長(zhǎng)半徑長(zhǎng)半徑a和扁率和扁率)，經(jīng)過(guò)局部定，經(jīng)過(guò)局部定位和定向，位和定向，同某一地區(qū)大地水準(zhǔn)面最佳擬合同某一地區(qū)大地水準(zhǔn)面最佳擬合的的地球橢球，叫做地球橢球，叫做參考橢球。參考橢球。l除了滿(mǎn)足地心定位和雙平行條件外，在確定橢除了滿(mǎn)足地心定位和雙平行條件外，在確定橢球參數(shù)時(shí)能使它球參數(shù)時(shí)能使它在全球范圍內(nèi)與大地體最密合在全球范圍

58、內(nèi)與大地體最密合的地球橢球，叫做的地球橢球，叫做總地球橢球。總地球橢球。要正確區(qū)分的兩個(gè)概念要正確區(qū)分的兩個(gè)概念84u參心坐標(biāo)系參心坐標(biāo)系：以參考橢球?yàn)榛鶞?zhǔn)的坐標(biāo)系，：以參考橢球?yàn)榛鶞?zhǔn)的坐標(biāo)系，參考橢球中心為坐標(biāo)原點(diǎn)。參考橢球中心為坐標(biāo)原點(diǎn)。u地心坐標(biāo)系：地心坐標(biāo)系：以總地球橢球?yàn)榛鶞?zhǔn)的坐標(biāo)系，以總地球橢球?yàn)榛鶞?zhǔn)的坐標(biāo)系，地球質(zhì)心為坐標(biāo)原點(diǎn)。地球質(zhì)心為坐標(biāo)原點(diǎn)。 不同的參考橢球確定不同的參心坐標(biāo)系！不同的參考橢球確定不同的參心坐標(biāo)系！ 相同的地球橢球元素，但定位和定向不同，也將相同的地球橢球元素，但定位和定向不同，也將構(gòu)成不同的參心坐標(biāo)系！構(gòu)成不同的參心坐標(biāo)系！第第3節(jié)節(jié) 地球的坐標(biāo)地球的坐標(biāo)

59、3.1 基本概念基本概念 85建立（地球）參心坐標(biāo)系，需進(jìn)行下面幾個(gè)工作：建立（地球）參心坐標(biāo)系，需進(jìn)行下面幾個(gè)工作： 選擇或求定橢球的幾何參數(shù)（長(zhǎng)短半徑）；選擇或求定橢球的幾何參數(shù)（長(zhǎng)短半徑）； 確定橢球中心位置（定位）；確定橢球中心位置（定位）； 確定橢球短軸的指向（定向）；確定橢球短軸的指向（定向）； 建立大地原點(diǎn)。建立大地原點(diǎn)。86無(wú)論參心坐標(biāo)系還是地心坐標(biāo)系均可分為空間直無(wú)論參心坐標(biāo)系還是地心坐標(biāo)系均可分為空間直角坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系兩種，它們都與地球體固角坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系兩種，它們都與地球體固連在一起，與地球同步運(yùn)動(dòng)，因而又稱(chēng)為連在一起，與地球同步運(yùn)動(dòng)，因而又稱(chēng)為地固坐地固坐標(biāo)系標(biāo)

60、系，以地心為原點(diǎn)的地固坐標(biāo)系則稱(chēng)，以地心為原點(diǎn)的地固坐標(biāo)系則稱(chēng)地心地固地心地固坐標(biāo)系坐標(biāo)系，主要用于描述地面點(diǎn)的相對(duì)位置；另一，主要用于描述地面點(diǎn)的相對(duì)位置；另一類(lèi)是空間固定坐標(biāo)系與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，稱(chēng)為類(lèi)是空間固定坐標(biāo)系與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，稱(chēng)為天文天文坐標(biāo)系或天球坐標(biāo)系或慣性坐標(biāo)系坐標(biāo)系或天球坐標(biāo)系或慣性坐標(biāo)系，主要用于描，主要用于描述衛(wèi)星和地球的運(yùn)行位置和狀態(tài)。在這里，我們述衛(wèi)星和地球的運(yùn)行位置和狀態(tài)。在這里，我們研究研究地固坐標(biāo)系地固坐標(biāo)系。87地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)提供了確定空間位置的參照基準(zhǔn)地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)提供了確定空間位置的參照基準(zhǔn)。一般情況，根據(jù)表達(dá)方式的不同，地理空間坐標(biāo)系。一般情況，根據(jù)表達(dá)方式的不同，地