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1、1、课程介绍,地理信息系统概论,3、教学安排（讲授、自学）,4、考核方法,第一讲 GIS绪论A Introduction Of GIS,地理信息系统概论课程,主要内容,1全球环境变化动态监测1987年联合国开始实施的环境计划（UNEP），其中包括建立一个庞大的全球环境变化监测系统（GEMS）；全球森林监测和森林生态变化项目(1990年亚马逊原始森林砍伐状况调绘、1991年编制全球热带雨林分布图）；全球性大气环流形势和海况预报等；海岸线及海岸带资源与环境动态变化的监测；借助于遥感（RS）和航测等数据，利用GIS对森林火灾、洪水灾情、环境污染等进行监视。,1.1 感受地理信息系统,2自然资源调查与
2、管理资源调查中，提供区域多种条件组合形式的资源统计和进行数据的快速再现，为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据；用于不同层次与领域资源调查与管理；（如农业、林业、渔业资源等）,美国陆军测绘工程中心在工作站上建立了GIS和RS集成系统，及时地将反映战场现状的正射影像图与数字地图叠加后，数据直接送到前线指挥部和五角大楼，为军事决策提供24小时服务；科索沃战争，利用3S集成技术，使打击目标更精准有效。,2军事方面其它应用 反映战场地理环境空间结构；完成态势图标绘、选择进攻路线、合理配置兵力、选择最佳瞄准点和打击核心、分析爆炸等级、范围、破坏程度、射击诸元等。,武器装备和武装力量的位置和防区分布、装
3、备物资的调配和实力变化、统计等；,军事情报获取与指挥自动化建设平台；,课题组参与完成的部分项目,什么是地理信息系统呢？,1信息(Information)信息是第二次世界大战后与信息有关的新科学新技术如信息论、控制论、系统论和计算机技术基础上发展起来的；有代表性的：美国数学家、信息论创始人克劳特.仙农；美国著名的科学家、控制论的主要奠基人诺伯特.维纳,2数据(Data)是一种载存信息的物理符号，是对客观对象的表示，是未加工的原始资料。数字、文字、符号、图形和影像都是数据；信息和数据是紧密相关、不可分离的；从数据中得到信息必须经过处理和解释。,1.2 地理信息系统概念,定义,信息用数字、文字、符号
4、、语言、图形、图像、声音等来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征。,3系统(System)系统由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体；对计算机而言，系统是为实现某种特定的功能，由必要的人员、设备和方法或程序按一定的相互关系联系起来进行工作的集合体。,4信息系统(Information System)信息系统研究某种系统内信息的产生(Produce)、收集(Gather)、存贮(Store)、传输(Transmit)、识别(Identify)、分类(Classify)、处理(Dispose)、应用、反馈等规律，以及同社会和自然环境关系的系统。,从计算机科学的角度看
5、，信息系统由计算机硬件(Hardware)、软件(Software)、数据(Data)和用户(User)四大部分组成。信息系统具有四大功能，即采集(Gather)、管理(Management)、分析(Analysis)和表达(Express)。,5地理信息(Geographic Information)地理信息指与研究对象空间地理分布有关的信 息，它表示地球表层物体及环境所固有的数量、质 量、分布特征、相互联系和变化规律；特征：定位、多维结构、时序（动态变化）；地理信息通过地理数据来进行表达。,6地理信息系统(Geographic Information System)地理信息系统作为专门的科
6、学术语最早出现于1968年；国内外学术界对它的定义多种多样：,国内对地理信息系统的定义,（1）黄杏元、汤勤地理信息系统概论中定义：“在计算机软件和硬件的支持下，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，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的技术系统。或者简单地说，地理信息系统就是综合处理和分析空间数据的一种技术系统”。,（2）李德仁在当前国际地理信息系统的研究和应用现状中:地理信息系统是一种特定而又十分重要的空间信息系统，它是以采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层再内）与空间和地理分布有关数据的空间信息系统。,（3）邬伦、任伏虎等在地理信息
7、系统教程中定义:六十年代开始迅速发展起来的地理学研究新技术，是多种学科交叉的产物，它是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。（4）边馥苓在地理信息系统原理和方法中定义：反映人们赖以生存的现实世界的现势与变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性，在计算机软件和硬件的支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。,空间数据,属性数据,GIS,一般倾向于下列解释：地理信息系统所研究或操作的对象是地理数据（尤其是空间几何数据），它是在地理数据库基础上以地理数据库为主体的，具有一定的加工处理
8、功能的计算机技术系统(Computer Technique System)。,GIS的功能：制图(Cartography)、查询(Query)、分析(Analysis)；,GIS的三种学术观点：地图观(Map)：（景观学派和制图学派）数据库观(Database)：（计算机学派）空间分析观(Spatial Analysis)：（地理学派）,Geographic Information System(s)北美 Geographical Information System 欧洲 Geomatigue 加拿大(测绘专业)Geo-relational Information System 基于技术内涵
9、 Spatial Information System 信息科学 Natural Resources Information System 基于应用 Land Information System 基于应用 Geo-Science or Geological Information System 地学 Geo-Base Information System 基于地学 Geographic Data System 基于数据,地理信息系统这一术语在国际学术刊物上的同义词：,1硬件（Hardware),1.2 地理信息系统概念,组成,计算机硬件,计算机系统中的GIS软件层次,2软件(Software
10、),GIS软件分类,1）按功能 2）按硬件配置3）按研究对象4）按数据结构分类,常见商业GIS软件 国外软件1、ESRI 的Arc/Info、ArcView 2、MapInfo公司的MapInfo3、InterGraph推出的GeoMedia 4、AutoDesk公司的AutoCAD5、加拿大阿波罗科技集团泰坦(TITAN)GIS6、Benty公司Microstation,国内软件1、中科院SuperMap 2、武测的Geostar(吉奥之星)3、地大MapGIS(中地公司)4、北大的CityStar(城市之星)5、北京灵图的VRMap 6、国家遥感中心地网GeoBeans7、军测的MGIS,
11、3数据(Data)GIS数据的基本特征（空间、属性、时间）；GIS数据的类型（几何、属性、关系）；GIS的数据范围 地理数据是具有空间定位的自然、社会、人文、经济等方面的数据，可以是图形、图象、文本、表格、数字、声音等。,4用户(User)GIS的用户类型：低级技术人员、业务操作人员、软件技术人员、科研人员、管理人员,（2）70年代的巩固阶段大容量存贮设备磁盘出现；世界上相继出现大量不同专题、不同规模、不同类型的GIS软件，并且以遥感为数据源的GIS逐渐受到重视；软件的进展主要体现在人机图形交互技术的发展；商业公司和研究组织纷纷成立。,1、国际上GIS的发展概况（1）60年代的开始发展软件主要
12、针对当时的主机和外设开发的，算法粗糙，图形功能有限；许多与GIS有关的组织和机构纷纷建立。,1.3 地理信息系统发展,（4）90年代的社会化阶段 数字化信息产品在全世界得到普及，GIS深入到各行 各业、千家万户；软件向集成化和智能化、标准化、网络化方向发展。地理信息系统的研究和应用逐步形成行业，具备了产 业化的条件。,（3）80年代的突破阶段 图形工作站和微机性能价格比的迅速提高；GIS软件也从简单的单一功能，分散的系统，发展到 多功能、数据共享的GIS，并向智能化发展；大量的商业性GIS工具软件出现。,2、我国GIS的发展概况（1）70年代的准备阶段我国开始在测量、制图和遥感领域应用计算机技
13、术；GIS研究的舆论准备、组织建设和可行性实验开始启动。（2）80年代的试验起步阶段GIS的研究和应用方面出现成果；一些与GIS研究有关的机构相继成立。（3）90年代以后的稳步发展阶段GIS研究与开发的高层次人才大量出现；具有我国自主版权的GIS基础软件相继出现（MapGIS、GeoStar、CityStar等）；1994年4月在北京成立了中国地理信息系统协会（CAGIS),以指导、协调和推动全国GIS事业的发展。,1.4 GIS与相关学科关系,1.信息系统分类图（概念澄清）,1.5 GIS中概念的澄清,2.概念区别,GIS和MIS,GIS与数字地图（Digital Map）,GIS与计算机辅
14、助设计（CAD）,课后作业,1、什么是GIS？其具有哪些功能？2、在现实生活中，你能再举几个GIS的应用实例吗？3、你是如何理解GIS的？,环境评估,洪灾监测,地震监测,林业资源,海洋资源,土地资源,矿产资源,政府决策,城市仿真,商业及零售业,金融税务业,房地产部门,邮电通讯领域,卫生医疗部门,公共交通,公共安全防范,完成的部分成果,战区军事地理信息系统（获国防科技进步二等奖）港澳城市军事地理信息系统（获军队科技进步一等奖）南京战区军事地理信息系统战略军事地理信息系统预研装备管理信息系统（获军队科技进步二等奖）兰州战区维稳保障信息系统(获军队科技进步二等奖)动画地图理论与应用研究(获军队科技进步三等奖)单兵作战信息系统,基于GIS的SARS预警控制与指挥调度系统海军装备地理信息系统多比例尺、大容量空间数据的组织和快速显示多尺度空间数据分布存储与管理技术探讨山西省突发事件应急指挥调度系统装备保障态势显示控件汾河流域水环境信息系统“数字黄河”工程空间信息基础设施基于PDA的情报获取与传输系统,兰州市警用地理信息系统河南省厅公安地理信息系统郑州市公安地理信息系统许昌市警用地理信息系统车辆自主导航系统（已批量生产）苏州市人防防空袭地理信息系统昆山市人防防空袭地理信息系统安阳市人民防空袭地理信息系统新乡市人防防空袭地理信息系统德州市人防防空袭地理信息系统.,电力行业,
