地理信息系统第一章二

数据的编辑变换与处理 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 数据入库 数据获取 第三节 地理信息系统的基本功能 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。 数据管理： 层次模型、网络模型、关系模型 混合管理模式 第三节 地理信息系统的基本功能 空间检索 空间分析 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 位置查询 属性查询 拓扑查询 空间查询 检索与分析 第三节 地理信息系统的基本功能 合并分析 Generate new areas from counties using common attribute values for districts Sum Population from Counties onto District features 第三节 地理信息系统的基本功能 叠加分析 第三节 地理信息系统的基本功能 缓冲区分析 支持点、线、面的缓 冲区分析 提供单面缓冲和双面 缓冲生成 第三节 地理信息系统的基本功能 统 计 分 析 第三节 地理信息系统的基本功能 路径分析 第三节 地理信息系统的基本功能 动态分段 第三节 地理信息系统的基本功能 三维立体 步骤 : 装配数据 转换到栅格 分析 显示结果 第三节 地理信息系统的基本功能 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 第三节 地理信息系统的基本功能 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； 第三节 地理信息系统的基本功能 地理学 遥感 制图学 CAD与 计算机图形学 测量与摄影测量 第四节 地理信息系统与相关学科 国外地理信息系统的发展阶段 模拟地理信息系统阶段 学术探索阶段 飞速发展和推广应用阶段 地理信息产业的形成和社会化地理信息系统 (Social GIS)的出现 第五节 地理信息系统的历史与发展 模拟地理信息系统阶段 自 19世纪以来就得到广泛应用的地图（包括地 形图和专题图） 模拟的图形数据库和描述 地理的文献著作 模拟的属性数据库相结合， 构成了地理信息系统的基本概念模型。但是， 这种模拟式的、基于纸张的信息系统和信息过 程，使得空间相关数据的存贮、管理、量算与 分析、应用极为不规范、不方便和效率低下。 随着计算机科学的兴起，数字地理信息的管理 与使用成为必然。 第五节 地理信息系统的历史与发展 学术探索阶段 50年代，由于电子技术的发展及其在测量与制图学中的应 用，人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮和处理各种与空 间和地理分布有关的图形和属性数据。 1956年，奥地利测绘部门 首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后这一技术被各国广 泛应用于土地测绘与地籍管理。 1963年，加拿大测量学家最先提 出地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个地理信息系 统 加拿大地理信息系统（ CGIS），用于资源与环境的管理和 规划。稍后，北美和西欧成立了许多与 GIS有关的组织与机构， 如美国城市与区域信息系统协会（ URISA），国际地理联合会 （ IGU）地理数据收集和处理委员会（ CGDPS），等等，极大地 促进了地理信息系统知识与技术的传播和推广应用。 第五节 地理信息系统的历史与发展 GIS In 1960s 理论与方法探讨 1963年世界上第一个 GIS诞生 CGIS 标志： 计算机存储能力小，速度慢，使 GIS带有更多的机 助 制图的色彩，地学分析功能简单； 许多组织和机构建立 1966年美国成立城市和区 域信息系统协会（ URISA）， 1968年设立了地理数据收 集和处理委员会（ CGDSP）， 1969年又建立了州信息系 统全国协会（ NASIS） 第五节 地理信息系统的历史与发展 学术探索阶段 飞速发展和推广应用阶段 A） 一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统 （ LIS） 和资源与环 境信息系统 （ GIS） ， 如 1970年至 1976年 ， 美国地质调查局先后建 50多个信 息系统 ， 其它国家也相继发展自己的 GIS； B） 关于 GIS软件 、 硬件和项目开发的商业公司篷勃发展 。 到 1989年 ， 国际 市场上有报价的 GIS软件达 70多个 ， 并出现一些有代表性的公司和产品 ， 如美 国环境系统研究所的 ARC/INFO， Intergraph公司的 MGE， 及 Genasys公司 的 Genamap等等 。 C） 数字地理信息的生产标准化 、 工业化和商品化 。 如美国地质调查局 （ USGS） 已经建立起数字地图生产技术体系 ， 可定期向社会发布 DLG、 DEM等标准地理数据 。 D） 各种通用和专用的地理空间分析模型得到深入研究和广泛使用 ， GIS的空 间分析能力显著增强 。 E） 有关 GIS的具有技术权威和行政权威的行业机构和 研究部门在 GIS的应用发展中发挥引导和驱动作用 。 如美国国家科学基金会支 持的国家地理信息和分析中心 （ NCGIA） 每年都要制定 GIS技术优先发展计 划 ， 以促进全国 GIS事业发展 。 第五节 地理信息系统的历史与发展 GIS In 1970s 开发软件的年代 标志： 计算机软硬件飞速发展，存储能力大，速度快，图形显 示增强，使 GIS向实用方向发展。 1970-1976年，美国地质调查所就建成 50多个信息系统，处理 地理、地质、水资源等。 70年代大约有 300多个系统投入使用，大学、研究机构开始重 视 GIS软件的设计与应用研究，纷纷成立各种 GIS实验室。 飞速发展和推广应用阶段 第五节 地理信息系统的历史与发展 GIS In 1980s 应用的年代 标志： 推出第四代计算机，代表性 GIS基础软件 ARC/INFO、 GENAMAP、 MICROSTATION等。 用户需求，应用领域广泛。 GIS In 1990s GIS的用户年代 标志： GIS成为一种通用的地理信息技术工具； “数字地球”战略，为 GIS的应用带来契机。 地理信息产业的形成和社会化地 理信息系统 (Social GIS)的出现 第五节 地理信息系统的历史与发展 1） 起步阶段 （ 1978 1980年 ） 主要行动在于概念引入和知识传播 ， 以及关于遥感分析 、 机助制图和数字地面模型的试验研究 。 2） 准备阶段 （ 1980 1985年 ） 主要在理论体系的建立 ， 软 、 硬件的引进 ， 相应规范的研 究局部系统或试验系统的开发上取得进步 ， 为 GIS的全面 发展奠定基础 。 第五节 地理信息系统的历史与发展 我国地理信息系统应用发展状况 我国地理信息系统应用发展状况 3） 加速发展阶段 （ 1986 1995年 ） GIS作为一个全国性的研究与应用领域 ， 进行了有计划 、 有目 标 、 有组织的科学试验与工程建设 ， 取得一定的社会经济效益 。 主要表现在： （ a） GIS教育与知识传播的热浪此起彼伏 ， GIS成为空间相关领域的热门话题； （ b） GIS建设引起各级政 府高度重视 ， 其发展机制由学术推动演变为政府推动； （ c） 部分城市和沿海地区 GIS建设率先进入实施阶段 ， 并取得阶段 性成果； （ d） 出现商品化的国产 GIS软件 、 硬件品牌；出现 专门的 GIS的管理中心 、 研究机构与公司；出现专门的 GIS协 会 ， 涌现一批 GIS专门人才；出现专门的刊物与展示会；初步 形成全国性的 GIS市场 。 （ e） 在应用模式 、 行业模式和管理方 面作了有益的探索 。 第五节 地理信息系统的历史与发展 我国地理信息系统应用发展状况 4） 地理信息产业化阶段 。 （ 1995 ） 目前 ， 我国 GIS的发展正处于向产业化阶段过渡的转折点 。 能否借助国际大气候的东风 ， 倚重国内经济高速发展的大好 形势 ， 搭乘全球信息高速公路的快车 ， 实现地理信息产业化 和国民经济信息化 ， 这是国内地理信息界人士面临的严重挑 战和千载难逢的机遇 。 而在这一过程中 ， 一方面需要探索建 立一套政府宏观调控与市场机制相结合的地理信息产业模式 ， 另一方面 ， 则要充分总结和借鉴国内外地理信息系统项目 建设的经验和教训 ， 建立起行之有效的地理信息系统工程学 的理论 、 方法与管理模式 ， 推动地理信息系统在社会主义各 项事业中更加深入和广泛的应用 。 第五节 地理信息系统的历史与发展 发展趋势： 3D&4DGIS WebGIS VRGIS ComGIS Digital Earth 第五节 地理信息系统的历史与发展