地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展課件

第一章地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展6/30/20231地理信息系統(tǒng)

GISGeographicInformationSystem(北美)GeographicalInformationSystem(歐洲)地理信息科學(xué)GeographicalInformationScience6/30/20232傳統(tǒng)地圖在分析、表達(dá)空間信息上的局限性信息負(fù)荷量小(幅面限制、內(nèi)容重疊限制)量算、統(tǒng)計(jì)精度低查找、分類、重新分類不方便復(fù)雜分析難以進(jìn)行地圖和地圖、地圖和其它信息之間建立聯(lián)系不便。更新復(fù)雜，特別是局部更新工作量大6/30/20233地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)1950年代末-60年代萌發(fā)于若干相互獨(dú)立的領(lǐng)域，早期的探索領(lǐng)域：土地資源分析和成果表達(dá)(TerryCoppock,CGIS，R.Tomlinson)交通問題研究(DuaneMarble)計(jì)算機(jī)地圖制圖(DavidBickmore&RayBoyle)景觀規(guī)劃、設(shè)計(jì)(McHarg)人口統(tǒng)計(jì)(美國人口普查DIME)遙感信息的利用奧地利地籍管理6/30/20234GIS的出現(xiàn)和發(fā)展1950年代末-60年代萌發(fā)于若干相互獨(dú)立的領(lǐng)域，早期的探索領(lǐng)域：第一個(gè)地理信息系統(tǒng)CGIS（加拿大地理信息系統(tǒng)）-1962年…1970年代側(cè)重技術(shù)研究。1980年代開始實(shí)用。GIS軟件通用化、商品化，各種實(shí)用系統(tǒng)大量涌現(xiàn)。1990年代推廣、普及。軟件進(jìn)一步改進(jìn)。易學(xué)易用。21世紀(jì)廣泛應(yīng)用，走向大眾化。6/30/20235地理信息系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)力社會(huì)需要技術(shù)可能計(jì)算機(jī)主機(jī)：運(yùn)算速度提高、容量增大、成本下降，體積縮小，管理維護(hù)簡(jiǎn)便。計(jì)算機(jī)外設(shè)：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、掃描儀、外部存儲(chǔ)器、多媒體輸入、輸出設(shè)備，性能提高、成本下降。網(wǎng)絡(luò)通訊：局域網(wǎng)輕而易舉，遠(yuǎn)程網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)方興末艾。計(jì)算機(jī)軟件：圖形處理、圖像處理、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)界面、開發(fā)工具、應(yīng)用集成、多民族語言…。數(shù)據(jù)獲?。汉綔y(cè)、遙感、衛(wèi)星定位系統(tǒng)，野外現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化采集。政府推動(dòng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的公益化美國：NationalSpatialDataInfrastructure歐洲：EuropeanDataInfrastructure人才培訓(xùn)與科學(xué)研究6/30/20236什么是地理信息系統(tǒng)？GIS的組成（4個(gè)部分）以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的綜合性應(yīng)用技術(shù)信息獲取與輸入、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與管理、數(shù)據(jù)查詢與分析、成果表達(dá)與輸出。以GIS技術(shù)為核心的實(shí)用信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)與地理信息科學(xué)有差異。6/30/20237GIS的組成信息輸入和數(shù)據(jù)編輯：空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)輸入。多種形式、多種來源信息，多種方式數(shù)據(jù)輸入和編輯。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理：提供空間與屬性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢檢索、修改和更新的能力。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？臻g查詢與分析：GIS的核心，是GIS有別于其他信息系統(tǒng)的本質(zhì)特征。成果表達(dá)與輸出：可視化表達(dá)。通人機(jī)交互方式顯示、輸出各種專題圖、統(tǒng)計(jì)圖表等。6/30/20238GIS所處理的數(shù)據(jù)GIS處理的數(shù)據(jù)包括：空間數(shù)據(jù)（圖）：空間位置、幾何特性屬性數(shù)據(jù)（文）：文字屬性、表格、其他非幾何數(shù)據(jù)（聲音、動(dòng)畫、影像等等）6/30/202396/30/202310GIS的數(shù)據(jù)構(gòu)成空間事物類型典型對(duì)象典型屬性圖形圖象表達(dá)形式1）點(diǎn)學(xué)校、環(huán)保監(jiān)測(cè)站規(guī)模、有關(guān)監(jiān)測(cè)指標(biāo)點(diǎn)狀符號(hào)2）線道路、電纜、水系交通量、電壓、水質(zhì)線型3）面（多邊形）地塊、行政區(qū)土地使用、人口填充符號(hào)、邊界線4）網(wǎng)絡(luò)交通系統(tǒng)交通量、交叉口延誤結(jié)點(diǎn)符號(hào)、線段線型5）三維表面地形、土壤高程、土壤成分彩色圖像、立體網(wǎng)狀圖輔助地圖注記地名、高程制圖參數(shù)文字、輔助線、點(diǎn)符號(hào)6/30/202311GIS和其他相關(guān)系統(tǒng)的區(qū)別GIS與CAD的區(qū)別

CAD不具備空間查詢和分析功能GIS與一般的管理信息系統(tǒng)（MIS）區(qū)別

MIS一般只處理屬性數(shù)據(jù)，對(duì)圖形數(shù)據(jù)以文件形式進(jìn)行管理，圖形要素不能分解、查詢，圖形與數(shù)據(jù)之間沒有聯(lián)系GIS對(duì)圖形和屬性數(shù)據(jù)共同管理、分析和應(yīng)用6/30/202312GIS的基本功能——數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和管理空間數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)輸入編輯、修改儲(chǔ)存管理、更新6/30/202313GIS的基本功能——查詢某個(gè)特定位置有什么？（空間位置查屬性）某個(gè)特定要素在哪里？（屬性查空間位置）滿足給定條件的空間對(duì)象分布6/30/202314GIS的基本功能——制圖與輸出(可視化表達(dá))Visualization制圖二維地圖、查詢分析的結(jié)果三維輸出與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR結(jié)合6/30/202315GIS的基本功能——分析空間對(duì)象的分布模式問題揭示空間對(duì)象的空間關(guān)系例：公共設(shè)施的服務(wù)范圍解決問題方案，尋求最佳的方案預(yù)測(cè)空間對(duì)象隨時(shí)間的變化

6/30/202316實(shí)用系統(tǒng)的常見類型系統(tǒng)軟件系統(tǒng)硬件空間數(shù)據(jù)用戶軟件硬件數(shù)據(jù)人員管理應(yīng)用對(duì)象以GIS技術(shù)為核心的實(shí)用信息系統(tǒng)6/30/202317常用的GIS軟件

主要的國外系列軟件ESRI——ArcGIS、ArcViewMapInfo——MapInfoAutodesk——AutodeskMap…主要國內(nèi)系列軟件武漢中地——MapGIS

武漢吉奧——GeoStar北京超圖——SuperGIS

6/30/202318GIS的組成—數(shù)據(jù)柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)GIS處理的數(shù)據(jù)包括：空間數(shù)據(jù)（圖）：空間位置、幾何特性屬性數(shù)據(jù)（文）：文字屬性、表格、其他非幾何數(shù)據(jù)（聲音、動(dòng)畫、影像等等）6/30/202319GIS和城市規(guī)劃在城市規(guī)劃中，GIS是規(guī)劃師的數(shù)據(jù)庫、工具箱。數(shù)據(jù)庫管理，可視化表達(dá)，空間分析、建模（SpatialAnalysisandmodeling）應(yīng)用：資源調(diào)查(resourceinventory)現(xiàn)狀分析(analysisofexistingsituations)建模和預(yù)測(cè)(modelingandprojection)建立規(guī)劃方案(developmentofplanningoptions)規(guī)劃方案選擇