地理信息系统原理
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地理信息系统原理. ( G eographic I nformation S ystem ). 主讲:安聪荣. 如果说地图是地理学的第二代语言,那么地理信息系统就是地理学的第三代语言。 陈述彭. 第一章 绪论. 基本概念. 一、信息( Information ) 1. 含义:信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识,是数据、消息中所包含的意义,它不随载体物理设备形式的改变而改变。. 2. 信息的特点 a. 客观性 b. 适用性 c. 传输性 d. 共享性. GIS. 二、数据

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地理信息系统原理

(Geographic Information System)

主讲:安聪荣


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如果说地图是地理学的第二代语言,那么地理信息系统就是地理学的第三代语言。如果说地图是地理学的第二代语言,那么地理信息系统就是地理学的第三代语言。

陈述彭

第一章 绪论


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基本概念如果说地图是地理学的第二代语言,那么地理信息系统就是地理学的第三代语言。

  • 一、信息(Information)

    1.含义:信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识,是数据、消息中所包含的意义,它不随载体物理设备形式的改变而改变。


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2.如果说地图是地理学的第二代语言,那么地理信息系统就是地理学的第三代语言。信息的特点

a.客观性

b.适用性

c.传输性

d.共享性

GIS


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  • 二、数据如果说地图是地理学的第二代语言,那么地理信息系统就是地理学的第三代语言。

    含义:是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号和图像也是数据。


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  • 信息与数据的关系如果说地图是地理学的第二代语言,那么地理信息系统就是地理学的第三代语言。

    信息由与物理介质有关的数据表达,数据中所包含的意义就是信息。数据是记录下来的某种可以识别的符号,具有多种多样的形式,也可以由一种数据形式转换为其他数据形式,但其中包含的信息的内容不会改变。


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三、地理信息和地理数据如果说地图是地理学的第二代语言,那么地理信息系统就是地理学的第三代语言。

  • 地理数据 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、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。

  • 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识,它是对地理数据的解释。


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地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性


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  • 四、信息系统( 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性Information System)组成及其类型

    信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。


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注意 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性:一个基于计算机的信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。

信息系统的组成要素


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  • 信息系统的类型 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

1)事务处理系统(Transaction Process System ,TPS)主要用以支持操作层人员的日常活动。它主要负责处理日常事务。


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2 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性)管理信息系统(Management Information System ,MIS)需要包含组织中的事务处理系统,并提供了内部综合形式的数据,以及外部组织的一般范围和大范围的数据。


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3 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性)决策支持系统(Decision Support System ,DSS)能从管理信息系统中获得信息,帮助管理者制定好的决策。

4)人工智能和专家系统(Expert System ,ES)专家系统是能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统。


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决定方向的 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

战略决策者

战略层(上层)

高中层的

管理人员

战术层(中间层)

操作层(底层)

操作员

信息系统的三个管理层次


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地理信息系统概述 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

一、定义:

  • 地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据采集、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。

— 美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC)


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用户界面 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

系统和数据库管理

数据输入

数据库建立

空间数据处理

空间数据分析

产品生成

产品输出

GIS定义—概念框架


Gis gis
GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性定义—对GIS的理解

  • GIS的物理外壳是计算机化的技术系统

    数据采集系统、数据管理系统、数据处理和分析系统、可视化表达与输出系统等组成,影响着GIS硬件平台、系统效率和功能、数据处理方式和产品类型。

  • GIS的操作对象是空间数据

    地理数据—属性数据、几何数据、时间数据。GIS对空间数据的管理好操作,是GIS区别于其它信息系统的根本标志,也是技术难点之一。


Gis gis1
GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性定义—对GIS的理解(续)

  • GIS的技术优势在于它的空间分析能力

    GIS独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形处理和表达、空间模拟和空间决策支持等,可产生常规方法难以获得的重要信息,这是GIS的重要贡献。

  • GIS与地理学、测绘学联系紧密

    地理学是GIS的理论依托,为GIS提供有关空间分析的基本观点和方法。测绘学为GIS提供各种定位数据,其理论和算法可直接用于空间数据的变换和处理。

    GIS引入地学界,如同Fortran语言引入计算机科学界一样重要。

    美国学者 K. I.兰菲尔


Gis gis2

信息系统 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

非空间信息系统

管理信息系统

空间信息系统

非地理信息系统

CAD/CAM

研究范围

地理信息系统

研究内容

全球GIS

专题地理

信息系统

地籍GIS

交通GIS

数据模型

区域GIS

综合地理

信息系统

资源与环境GIS

规划与管理GIS

矢量GIS

栅格GIS

矢-栅GIS

GIS定义—GIS在信息系统中的位置


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空间信息系统 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

  • GIS地理信息系统 (Geographic Information System)

  • GPS全球定位系统 (Global positioning System)

  • RS遥感 (Remot Sensing)

  • EOS地球观测系统(Earth Observation System)

  • DPS数据摄影测量系统 (Data Photogrammetric System)

  • DE数字地球 (Digital Earth )

5S

3S


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二、特征 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性:

  • 第一,具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力,具有空间性和动态性;

  • 第二,由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务;

  • 第三,以地理研究和地理决策为目的,以地理模型方法为手段,具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力,并能产生高层的地理信息。


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三、类型: 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

  • 1)专题地理信息系统(Thematic GIS)

  • 2)区域信息系统(Regional GIS)

  • 3)地理信息系统工具或地理信息系统外壳(GIS Tools)

按内容分类:


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从提供的性能角度看 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性GIS分类

1)空间管理型GIS 大众型

2)空间分析型GIS 传统型

3)空间决策型GIS 决策型


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从系统开发角度看 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性GIS的分类

1)最终用户用GIS

2)专业人士用GIS

3)软件开发者/系统集成者用GIS

从系统结构角度看GIS的分类

1)单机GIS

2)网络GIS


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从数据结构角度看 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性GIS的分类

1)矢量数据结构GIS

2)栅格数据结构GIS

3)混合型数据结构


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四、地理信息系统的构成 : 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

  • GIS主要由四个部分构成,即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据(或空间数据)和系统管理操作人员。


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地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

空间

数据

GIS

GIS的组成—概论

用户


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GPS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

磁带机

光盘机

活动硬盘

硬盘阵列

全站仪

解析和数字

摄影测量仪器

存储设备

专用设备

全数字摄影

测量工作站

绘图仪

遥感与遥感

图象处理系统

输入设备

输出设备

打印机

数字化仪

终端

扫描仪

常规设备

键盘、鼠标

GIS的组成—硬件—基本配置

处理设备

服务器

工作站


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性的组成—硬件—应用模式

  • 单机模式:

  • 由基本外设、处理 设备和输出设备构成

  • 适用于小型GIS建设

  • 数据传输与资源共享不方便


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输 出 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

用户组1

……

用户组n

Intranet

GIS中央

数据库与网管

输 入

GIS的组成—硬件—应用模式

  • 局域网模式:

  • 部门或单位内部GIS建设

  • 专线连接

  • 资源共享较方便


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性中央

数据库

(服务器)

局域网

用户组

输入

主 干 网

图象

处理系统

多媒体

系统

输出

Internet

用户

用户

GIS的组成—硬件—应用模式

  • 广域网模式:

  • 用户分布地域广泛,不适合专线连接

  • 公共通讯连接

  • 资源共享方便

  • 局部范围为局域网,通过若干通道与广域网连接


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用户界面 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

GIS应用软件

GIS软件

GIS基本功能软件

标准软件

(图形、数据库等)

基础软件

GIS

系统库

(编程语言、数学库等)

系统软件

操作系统

(系统调用、设备运行、网络等)

GIS的组成—软件结构


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性的组成—软件—系统软件

系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的驱动软件,目前流行的有DOS、Windows98/Nnt/2000/XP、UNIX等。系统软件关系到GIS软件和开发语言使用的有效性,是GIS软硬件环境的重要组成部分。


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性的组成—软件—基础软件

  • 数据库软件 用来管理空间数据,包括图形数据和属性数据。流行数据库软件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。目前GIS软件中采用商用数据库管理属性数据,一个有发展前景的模型是面向对象数据模型,可实现图形和属性数据的联合管理。 Oracle、Informix、Ingress等关系数据库管理软件都相继增加了空间数据类型。而ESRI公司的SDE(Spatial Database Engine)也是基于关系数据库的空间数据管理平台。

  • 图形平台 某些GIS软件中图形处理平台。如AutoDesk公司开发的基于AutoCAD的AutoMap GIS软件、Intergraph公司的基于MicroStation的MGE GIS软件


Gis gis3

空间数据输入与转换 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

空间数据库

管理系统

空间查询与分析

制图

与输出

图形与属性

数据编辑

GIS

GIS的组成—软件—GIS软件


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栅格结构 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

矢量结构

GIS的组成—空间数据

  • GIS的操作对象为空间数据

  • 空间数据特征:几何、属性、时间数据;

  • 空间数据组织:矢量结构、栅格结构;

  • 空间数据管理:

  • 几何数据:文件

  • 属性数据:关系数据库


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  • 空间数据的定义: 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据,可以是图形、图像、文字、表格和数字等。

它是由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其他系统通讯输入GIS,是系统程序作用的对象,是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容


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地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性GIS中,空间数据主要包括 :

  • 1)某个已知坐标系中的位置

  • 2)实体间的空间关系

  • 3)与几何位置无关的属性


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管理 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

咨询

信息管理

GIS

数据整理

GIS的组成—管理人员

  • GIS的开发是以人为本的系统工程。

  • 业务素质与专业知识是GIS工程及应用成功的关键。

  • 不但对GIS的技术和功能有足够的了解,而且要具备组织管理管理的能力。

  • 技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档管理、数据共享建设等。


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五、地理信息系统的功能概述 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性


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  • 数据采集与编辑 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

  • 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

  • ——黄杏元

  • 数据的输入功能

  • 图形与文本编辑功能

  • 数据存储与组织

  • 空间查询与分析

  • 数据的输出与表达功能

    ——万剑华


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—基本功能(核心问题)——刘南

  • 位置(Locations)

  • 条件(Conditions)

  • 趋势(Trends)

  • 模式(Patterns)

  • 模型(Models)/模拟(simulation)


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—基本功能—位置

  • 某个特定位置有什么?

  • 几何查属性

  • 例:国家属性查询


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—基本功能—条件

  • 满足给定条件的地理对象分布

  • 属性查位置

  • 例:客户分布


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—基本功能—趋势

  • 地理对象随时间的变化

  • 例:人口变化趋势


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—基本功能—模式

  • 空间对象的分布模式问题

  • 揭示空间对象的空间关系

  • 例:商业服务竞争


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—基本功能—模型

  • 解决问题方案

  • 基于模型的

  • 例:公园选址


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数据获取 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

文件图表

数据编辑

投影变换

原始数据

结构化数据

空间查询

空间分析

数据输出

空间

数据库

交互展示

存储检索

制图、表格

GIS功能理解—基本功能实现


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—基本功能实现 数据获取


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数据入库 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

GIS功能理解—功能实现 编辑变换与处理

目的:保证数据在入库时在内容上的完整性, 逻

辑上的一致性。

方法:数据编辑与处理、错误修正:

数据格式转化:矢量、栅个格转化,不同数据格式转化;

数据比例转化:平移、旋转、比例、纠正

投影变换:投影方式

数据概化:平滑、特征集结

数据重构:几何形态变换(拼接、截取、压缩、结构)

地理编码:拓扑结构


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—功能实现 数据组织与管理

  • 数据的集成过程

  • 几何数据与属性数据组织

  • 数据结构

  • 矢量结构、栅格结构、栅格/矢量结构

  • 决定着GIS的数据分析能力、效率和精度

  • 数据管理:

  • 层次模型、网络模型、关系模型

  • 混合管理模式


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位置查询 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性

属性查询

拓扑查询

空间查询

空间检索

空间分析

地形分析

网络分析

缓冲区分析

几何量测

地图分析

叠置分析

统计分析

决策分析

空间分析

GIS功能理解—功能实现 检索与分析


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—功能实现 数据输出

  • 数据交换

  • 统计表格

  • 制图:专题地图、影象地图、统计地图、地形图


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—功能实现 用户界面


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性功能理解—功能实现 二次开发

  • GIS的空间分析技术与手段是有限的,而实际应用模型是无可枚举的,任何GIS都应提供二次开发工具。

  • 定制菜单、程序与可视化界面等

  • GIS二次开发环境:

    专用工具:如Arc/Info的AML语言;

    通用语言:如VC++、VB、Delphi等

    组件开发:如MapInfo的MapX;


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六、地理信息系统的研究内容 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性


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七、地理信息系统相关学科 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性


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  • 1. 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性地理学

  • 2.地图学

  • 3.计算机科学

    计算机的数据库技术(DBMS)

    计算机辅助设计(CAD)

    计算机辅助制图(CAM)

    计算机图形学


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GIS 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性与CAD和CAM的区别:

第一,CAD不能建立地理坐标系和完成地理坐标变换;

第二,GIS的数据量比CAD、CAM大得多,结构更为复杂,数据间联系紧密,这是因为GIS涉及的区域广泛,精度要求高,变化复杂,要素众多,相互关联,单一结构难以完整描述;第三,CAD和CAM不具备GIS具有地理意义的空间查询和分析功能。


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  • 4. 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性遥感


Gis 1 gis

八、 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性GIS发展回顾和前景 1.GIS的发展

1)、国外GIS发展回顾GIS发展起源于实际应用,从时间看:

60年代是摇篮时期;

70年代是GIS迅速发展时期;

80年代是GIS普及应用推广时期;

90年代产业化时期。


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地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性60年代以来地理信息系统发展中重要的

历史事件


2 gis

2 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性)、国内GIS发展回顾

我国地理信息系统发展总的来说是起步晚、发展快。

从时间看:

70年代是GIS起步年代;

80年代是GIS应用试验年代;

90年代出现国产GIS商品。


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  • 总之,目前标志着我国 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性GIS产业已经进入了一个新的发展阶段。集中表现在:

  • 商业GIS软件的大量出现;

  • GIS专业机构及其活动十分活跃;

  • 高校中GIS专业的迅速发展。


3 gis

3 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性)、GIS飞速发展的原因

a.实际的需要

b.技术、理论和方法的成熟


2 gis 1 gis

2. 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性、 GIS发展的趋向1)、从GIS的内含看发展趋势

地理信息

服务

地理信息

系统

地理信息

科学

1980 1990 2000


2 gis1

a. 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性三维GIS理论技术

b.时空(spatio_temporal system )GIS理论技术

c.面向对象(object oriented)的GIS理论技术

d.地理信息建模系统(geographic information modelling system,简称GIMS)

2)、从理论技术方法看GIS的发展趋势


3 gis1

a. 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性数据标准化

b.系统集成化

c.开发组件化

d.平台网络化

e.应用社会化

为实现上述目标出现了组件式GIS、 WebGIS等技术系统。

3)、从应用看GIS的发展趋势


3 gis 1 gis comgis component object model

3 地理信息具有区域性(定位特性)、多层次特性和动态变化的特性、当前GIS 发展中的几个热点1)、组件式GIS(COMGIS)Component Object Model

a.什么是组件技术

组件技术是面向对象技术进入实用化阶段后形成的一种软件复用技术。


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  • 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组

    件产品;

  •  软件集成商利用组件技术快速生产出各种应用系统;

  • 专业性强、开发难度大的软件,如GIS、语音识别系

    统等功能以组件形式组装到其它软件产品中,被广泛

    应用。

  • 总之,组件技术克服了软件从零开发的开发模式。

  • 组件式软件使软件应用市场有很强的适应性。

b.组件技术对软件技术产生的影响


C gis

传统 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 GIS虽然在技术上已成熟,但在开发方式存在明显的缺点,主要表现在:

(1)按功能模块开发;

(2)具有独立的数据结构;

(3)属于独立封闭的系统, 形成信息孤岛;

(4)系统庞大、费用昂贵;

(5)用户难以掌握,不易普及。

传统GIS开发难度高、用专用二次开发语言、不便于同其它系统系统的集成。

组件技术的出现为GIS软件的推广应用提供了条件。

c.传统GIS软件的特点


D gis

组件 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 GIS的基本思想是把GIS各大功能模块划分成几个控件,每个控件完成不同功能。使各个GIS控件之间,以及GIS控件与非GIS控件之间,可以通过开发工具集成起来,形成最终的GIS应用系统。

通俗的说,控件如同一堆积木,用组件式GIS建立各种应用系统,相当于搭积木。

从技术的角度看,组件式GIS是面向对象技术和组件式软件在GIS开发中的应用,它符合当今软件技术的发展潮流。目前,国际上大多数GIS软件公司把开发组件式软件作为重要的发展战略。

d.组件GIS的基本思想


E gis

e. 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 组件式GIS的特点

(1) 高效无缝的系统集成

(2) 无须专门GIS开发语言

(3) 成本低有利GIS的普及

(4) 功能灵活,可扩充性强


F gis

  • 组件式 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 GIS的结构类型:

  • 基础组件

  • 实现空间数据管理,提供基本的交互功能;

  • (2) 高级通用组件

  • 面向GIS的通用功能;

  • (3) 行业性组件

  • 将行业的应用功能固化到组件中。

f.组件式GIS的结构类型


G gis

GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 组件产品

(1)Intergraph公司的GeoMedia Object

Intergraph公司声称已经进入组件式GIS的时代,它推出了

GeoMedia组件式GIS。

(2)ESRI推出了 MapObjects、ArcObject

(3)MapInfo推出了 MapX

(4)武汉吉奥公司的 GeoObject

(5)东方泰坦Titan Object OCX

(6)中科院的 SUPERMAP III等等

目前几乎所有有实力的GIS生产商都推出了相应的GIS组件产品。

g.组件式GIS的产品


H gis
h. 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 组件 GIS与其他技术系统的集成

GIS、RS、GPS

3S集成系统

GIS与多媒体的集成

GIS与电子商务集成

GIS与虚拟现实集成

GIS与网络的集成

GIS 与MIS集成

GIS与企业管理集成

GIS 与ES集成

GIS与通信系统的集成


2 webgis

2 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 )、WebGIS

GIS处理对象主要是地理信息,而地理信息

是一种重要的分布式信息资源。

随着技术的发展几乎在开发组件式GIS的同时

,出现了万维网GIS(WebGIS)。


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WebGIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 是基于Internet技术的GIS。

由于大多数的客户端采用WWW协议,故称之为

WebGIS(万维网GIS) 。

WebGIS是Internet技术与GIS相结合的产物。

WebGIS是在互联网上提供地理信息,使用户通过浏览器浏览和获得GIS中的数据和功能服务。从而使GIS应用得以扩展,使GIS真正成为一种大众使用的工具。

a.概述


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WebGIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 可使 Internet用户在WWW的任意一个节

点,浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、对空间数据进行检索和分析,从而使GIS进入千家万户。


B webgis gis

  • WebGIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 系统具有开放性。

  • 它基于Internet的系统,使用户之间,用户和服务器之间可在不同地点,不同平台上彼此通信。

  • (2) WebGIS具有分布性

  • 它采用WWW技术的客户/服务机系统,客户端不需特殊的软件。

  • (3) WebGIS应用的广泛性

  • 它的功能小而通用。

b.WebGIS同传统GIS的差异


C webgis gis
c.WebGIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 同组件GIS的关系

组件GIS是实现WebGIS的技术基础;

组件GIS为WebGIS的开发提供了技术解决方案.


D webgis

WebGIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 是当今GIS热点,已成为各大GIS厂商竞争的焦点。

目前,几乎所有的GIS开发商都开发相应的WebGIS产品

主要为:

(1)Intergraph公司的 GeoMedia WebMap

(2)ESRI公司的 Internet Map Server(IMS)

(3)MapInfo公司的 MapXtreme(基于S)

(4)Autodesk公司的 MapGuide

(5)武汉吉奥公司的 GeoSurf

(6)东方泰坦Titan –Net

(7)中科院地理所supermap IS等。

d.WebGIS的产品


3 open gis
3 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 )、OPEN GIS

Open GIS(Open Geodata Interoperation Specification)开放式地理地理数据互操作规范

由美国Open GIS协会 (Open GIS Consortium,简称OGC)提出的。

其目标是制定一个能提供地理数据和地理操作的交互性和开放性软件开发规范,使软件开发者可以在单一的环境和单一的工作流中使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。


Open gis
OPEN GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 该规范包括三部分:

a.开放式地理空间数据模型(Open Geodata Model,OGM)

它是一个以数学和概念化方法来表示地球及地球现象的通用数字化方法。它定义了一系列通用的基本地理空间信息类型,基于这些基本空间信息类型,可以使用基于对象的程序设计方法或常用的程序设计方法,为不同应用领域的地理空间数据建模。


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b.Open GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 服务模型(OGIS Services Model,OSM)

它是一个在不同的信息团体之间实现地理空间数据获取、管理、操纵、表达以及共享服务的通用规范模型。

它定义了一系列服务,这些服务可以获取和处理开放式地理空间数据模型中定义的地理空间信息类型,为使用同一种地理特征定义的用户团体内提供地理空间数据共享能力,以及为使用不同地理特征定义的用户团体之间提供地理空间数据转换能力。


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c. 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 信息团体模型(Information Communities Model,ICM)

它是一个使用开放式地理空间数据模型和Open GIS服务模型来解决技术性的非互操作能力问题,以及公共团体的非互操作能力问题的框架。

该模型为使用开放式地理空间数据模型和Open GIS服务模型拟订了一个方案。该方案不仅可以为使用同一种地理特征定义的地理空间数据生产者和用户团体提供一种方法,以便有效地管理其地理特征定义,并将使用这种定义的数据集进行编目和共享管理。而且还为使用不同地理空间数据的生产者和用户团体提供一种有效、精确的地理空间信息共享方法。


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  • 本章结束 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组


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地理学 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组

制图学

GIS

CAD与

计算机图形学

测量与摄影测量

遥感

GIS与相关学科


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GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 特征

  • GIS与CAD、CAM

  • GIS与数据库管理系统(DBMS)

  • GIS与管理信息系统(MIS)

  • GIS与遥感信息处理系统(RS)

  • GIS与机助制图系统、地图数据库


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GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 特征(续)

GIS与CAD、CAM:

  • 坐标参考系统

  • 处理图形、非图形数据;

  • 对空间对象的空间相关关系建立和处理


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GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 特征(续)

  • CAD不能建立地理坐标统和完成地理坐标变换;

  • CAD处理多为规则图形,而GIS为非几何图形;

  • CAD图形功能强而属性处理能力若,而GIS图形与属性的操作比较频繁,且专业化特征比较强;

  • GIS的数据量比CAD大得多,数据结构、数据类型复 杂,数据之间联系紧密;

  • CAD不具备地理意义上的查询和分析能力;


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GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 特征(续)

GIS与MIS

  • 对属性数据进行管理和处理

  • 对图形数据进行存储

  • GIS对图形和属性数据共同管理、分析和应用;

  • MIS一般只处理属性数据,对图形数据以文件形式进行管理,图形要素不能分解、查询,图形与数据之间没有联系;

  • 管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。


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GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 特征(续)

GIS与RS处理系统

  • 遥感数据是GIS的重要信息源。经过遥感信息系统处理的遥感信息,或进入GIS系统作为制图的背静图象,或是与经过分类的信息协同GIS与遥感的集成分析。

  • 遥感图象信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件,主要强调对遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取,具有较强的制图功能,可设计丰富的符号和注记,虽有空间叠置分析空能,但由于缺少实体空间关系的描述,难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等。

  • 面向位置的特征

  • 遥感图象处理系统不能看作是GIS。


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GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 特征(续)

GIS与机助制图系统、地图数据库

  • GIS的主要技术基础

  • 强调空间数据的处理、显示与表达

  • 空间分析能力

  • GIS包含数字制图系统的全部功能

  • 地图数据库若空间分析能力较强,可升格为GIS,而GIS若空间分析能力较弱,则退化为地图数据库。


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GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 软件类型

  • 专业GIS(Professional GIS)

  • 桌面GIS(Desktop GIS)

  • 手持GIS(Hand-Held GIS)

  • 组件GIS(Component GIS)

  • GIS Viewer

  • 网络GIS(Internet GIS)

  • 其它(基于CAD的GIS)


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主要 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 GIS软件


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GIS 首先是大量组件商的出现,并推出了各种各样的组 软件性能分析


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