1、GIS,Geographical Information System,地理信息系统,地学院 邓声贵,地理信息系统基本原理及应用朱 光 测绘出版社， 1997 地理信息系统导论陈述彭 科学出版社， 1999 地理信息系统汤国安 科学出版社，2000 地理信息系统原理、方法与应用邬 伦 科学出版社，2001 地理信息系统邬 伦 电子工业出版社,2002 地理信息系统陆守一 高等教育出版社，2004,参考书籍,第一章 GIS概述,1.1 地理信息系统的产生与发展,一、GIS产生的背景,地理学：研究人类活动与自然环境之间关系及其发展规律,获取并研究与地理位置相关的信息,地图绘制,手工制图：,计算机制
2、图,二、GIS的发展,1. 计算机技术的发展,1946年第一台电子管计算机诞生,高性能PC、工作站、PC Cluster,现有的卫星定位系统,卫星定位技术,GPS卫星轨道,卫星遥感技术,卫星遥感的特点：能够快速、大范围获取 地面影像和地表专题数据,罗马梵蒂冈大教堂，真彩色,现代GIS的相关技术,1.2 GIS的相关概念,1、数据 是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示，如数字、文字、符号、图形等。 2、信息 是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。它不随载体的物理形式的变化而改变。,数据与信息的关系 数据是信息的载体 信息是数据的内涵 数据本身并
3、没有意义，数据只有对实体行为产生影响时才能成为信息B=36L=120 数据只有通过解释、解算才能成为信息 使用者的知识背景,(1)信息的客观性任何信息都是与客观事物紧密相关的信息正确性与精确度的保证。 (2)信息的适用性不同的信息适用于与之相关的领域。 (3)信息的传输性 信息在传输时，其原始意义并不改变。 (4)信息的共享性信息的使用对其本身无损失。,信息的特点：,3、地理信息是指地理圈或地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。,(1)定位特征通过地理坐标实现空间位置的识别 (2)多维结构的特征除地理位置外，还有多个专题和属性 (3)时序特
4、征随时间的变化而变化，需及时采集和更新,1.3 地理信息系统的概念,地理信息系统是一门学科是研究采集、管理、分析地理数据和输出地理信息的理论和方法的新兴、交叉学科。地理信息系统是一种决策支持系统在计算机软、硬件系统的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策、规划等所需地理信息的技术系统。,GISGeographical Information SystemGeographic Information SystemGeo-Information System,GIS概念的不同理解：,GIS概念的不同理解：,专题地理信息系统(Thematic
5、 GIS)是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。为特定的专门的目的服务，如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统、环境管理信息系统等。 区域地理信息系统(Regional GIS)主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。如国家级、地区级、市级或县级等。 地理信息系统工具(GIS Tools)是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和输出等地理信息系统基本功能的软件包。,地理信息系统的分类,按功能分类,1.起步阶段（1960s），注重空间数据的地学处理。相关组织机构纷纷成立。1963年，加拿大测量学家R. T. Tomli
6、nson首先提出GIS这一术语，建立加拿大地理信息系统（CGIS）；1969年，ESRI （环境系统研究所）建立；1969年， Integraph公司建立。2.发展阶段（1970s），注重空间地理信息的管理，受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视。,一、国外GIS的发展,1.4 GIS的发展历史,3.推广应用阶段（1980s），注重空间决策支持分析。应用领域迅速扩大，与RS结合，参与解决全球性问题。1981年，ESRI ARC/INFO GIS发布；1985年，GPS成为可运行系统；1986年，MapInfo建立；1986年，SPOT卫星首次发射；1987年，地理信息系统的国际杂志出版；198
7、9年，Ingegraph 发布MGE；1989年全球有报价的GIS软件达70多个。,4.用户时代（1990至今）, 注重GIS社会应用与服务商业决策和政府管理GIS技术迅猛发展GIS产业化。控件式GIS成为GISTools的发展方向;WebGIS蓬勃发展;三维GIS崭露头角。 5.国外主流GIS软件ARC/INFO（ArcView、ArcObject、ArcIMS）ARCGISGENAMAP（澳大利亚）MGE（Modular GIS Environment）MapInfo（Mapinfo Proserver、MapX、MapXtreme、SpatialWare）ERDAS,二、我国GIS的发展
8、1.准备阶段（1970后期）舆论准备、提出倡议、组建队伍、组织个别实验研究。 1980年中科院遥感所成立第一个GIS研究室2.试验阶段（1981-1985）理论探索和区域性研究;制定国家地理信息系统规范。 1:100万国土基础信息系统和全国土地信息系统1 :400万全国资源和环境信息系统,3.初步发展阶段（1986至20世纪末）地理信息系统的研究被列入我国“七 五”攻关课题，并且作为一个全国性的研究领域，已逐步和国民经济建设相结合，并取得了重要进 展和实际应用效益。4.快速发展阶段( 20世纪末到现在）理论日趋成熟，应用日益广泛，三维GIS、WEBGIS走向应用，GIS市场开始形成。5.国产主流GIS软件GeoStar（武测） MapGIS（地大） CityStar（北大）,(1)GIS与遥感和全球定位系统进一步结合，构成地理学日趋完善的技术体系3S技术； (2) 空间数据结构与数据管理的研究更加深入； (3) GIS应用模型开发日趋加强； (4) GIS智能化； (5) GIS网络化WEBGIS； (6) 三维GIS,三、地理信息系统的发展趋势,
