GIS基础知识及软件培训课件

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,GIS,基 础 知 识,GIS 基 础 知 识,GIS,的应用,GIS,的类别,GIS,的基本概念,GIS,的构成,GIS,的定义,主要内容,GIS的应用GIS的类别GIS的基本概念 GIS的构成GI,常用,GIS,软件,GIS,的数据特征和数据类型,GIS,的数据源,主要内容,常用GIS软件GIS 的数据特征和数据类型 GIS的数据,地理信息：,一切与空间位置有关的信息，如地面上所有地物信息，包括,空间位置信息和属性信息,地理信息系统,GIS,（,Geographic Information System,）,：,顾名思义，地理信息系统是处理地理信息的系统。,是,在计算机软、硬件支持下，采集、存储、管理、检索、分析和描述地理空间数据，适时提供各种空间的和动态的地理信息，用于管理和决策过程的计算机系统。,随着,GIS,的广泛应用，,GIS,数据采集和维护更新已经成为系统有效利用的关键之一。,一、,GIS,的定义,地理信息：一切与空间位置有关的信息，如地面上所有地物信息，包,二、,GIS,构成,GIS,系统将描述位置（地方）的,层信息,结合在一起，通过这些信息可以使你更好地认识这个位置（地方）。你可以按照需要选择运用哪些层信息，比如找一个更好的地段设立店铺、分析环境危害、通过综合城市中相同的犯罪，发现犯罪类型等等。,地理信息系统包括：,硬件系统,：计算机主机、数据输入设备、数据存储设备和数据输出设 备；,软件系统,：数据库与数据库管理系统、空间数据处理、空间数据分析、规划管理和决策模型以及信息显示与制图输出；,地理空间数据,：图形、图像、表格和数字等；,系统开发、管理与使用人员,：系统组织、管理、维护和数据更新等。,二、GIS构成 GIS系统将描述位置（地方）的层信息结,GIS基础知识及软件培训课件,业界对,GIS,的关注焦点是,整合,并且能够让用户访问的到,数据库,GIS,将我们复杂的数据,和应用整合在一起,数据采集,数据管理和维护,业界对GIS的关注焦点是整合并且能够让用户访问的到数据库GI,1,、计算机硬件系统,(,主机、输入设备、输出设备、存储设备,),：,GIS,的骨架,2,、计算机软件系统：,GIS,的大脑,1、计算机硬件系统(主机、输入设备、输出设备、存储,3,、地理数据（,GIS,中有两种数据，一是空间数据，另外一 种是属性数据。在建立,GIS,的最初阶段，数据采集和转换的经费往往高达整个系统的,70%80%,。）：,GIS,的血液。,4,、管理和操作人员,3、地理数据（GIS中有两种数据，一是空间数据，另外一,图层,：将空间信息按其几何特征及属性划分成的专题。,专题地图,：以表现某单一属性的位置或若干选定属性之间关系为主要目的的地图。如水系图、旅游图、交通图、土地利用图等,空间信息,：描述地物所在位置的信息（数据），包括：点状要素、线状要素和面状要素,属性信息,：描述一定地物的特征的定性或定量指标（属性数据）,三、,GIS,基本概念,图层：将空间信息按其几何特征及属性划分成的专题。三、GIS,专题图,专题图,数据结构（空间数据的存储格式）,栅格数据,(Raster),是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个像元或像素，每个栅格单元只能存在一个值。（如遥感影像、航片、扫描地形图等）,栅格结构,矢量结构,矢量数据,(Vector),通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体,可以通过矢量化将栅格数据变为矢量数据，多数,GIS,公司都做此工作,数据结构（空间数据的存储格式）栅格数据(Raster)栅格结,拓扑,(Topology),在,GIS,中，我们可以将拓扑理解为一种描述地理空间关系的模型，一种维护地理空间实体间空间几何关系的机制。而拓扑关系是指地理空间实体间的一种关系，这种关系不会因为地理空间实体的地理空间变换而改变，,例如点在面内，线和面的空间关联关系等。,在,GIS,中，拓扑的主要功能就是用于保证数据质量，同时也为模拟地理空间现象提供一个模型框架，在这个框架中，地理实体被赋予了行为、有效性规则、属性域以及默认值。利用这些特征，我们能够通过计算机描述的空间实体真实地模拟现实的地理空间。,拓扑(Topology)在GIS中，我们可以将拓扑理,按功能：工具型,GIS,与应用型,GIS,工具型,GIS,常称为,GIS,开发平台、,GIS,基础软件。通常为一组具有,GIS,功能的软件包，是建立应用型,GIS,的支撑软件。如,ARC/INFO,，,MGE,，,GENAMAP,，,MapInfo,，,MAPGIS,，,GeoStar,等。,应用型,GIS,在工具型,GIS,的支持下，利用工具型,GIS,的二次开发功能建立起来的，其基本功能和版权都依赖于工具型,GIS,。如基于,ARC/INFO,的厦门市城市规划、建设与管理信息系统；基于,MAP/INFO,的大连市公安局地理信息系统，全国民航地理信息管理系统。,四、,GIS,的类型,按功能：工具型GIS与应用型GIS四、GIS的类型,GIS基础知识及软件培训课件,按研究对象的性质和内容：专题,GIS,与综合,GIS,专题,GIS,具有特定的研究领域、服务领域和专业特点。如矿产资源信息系统。,综合,GIS,一般以国家、州、省等区域的综合研究和全面的服务为目标建立的。如加拿大国家信息系统、我国,1,：,100,万国土基础信息系统,按数据结构：矢量型,GIS,、栅格型,GIS,和混合型,GIS,栅格型,GIS,以栅格数据结构，既以规则的点阵象元来表示空间数据,矢量型,GIS,用矢量数据结构，即用精确的坐标值来表示点、线、面等地理实体。,混合型,GIS,矢量、栅格数据结构并存的,GIS,。,按研究对象的性质和内容：专题GIS与综合GIS,1,、,GIS,的主要作用,制图,：对于,90%,的用户，最重要的应用是制图，制作各种专题地图。,查询,：用户可以在地图上进行查询，看到表示于地图上的查询结果。,分析,：空间分析是指为制定规划和决策，应用逻辑或数学模型分析空间数据。,2,、,GIS,的应用,市政建设与管理,城市规划,企业决策,资源管理,地质矿产,医疗保健、,城市交通,邮电通讯,市场销售,房地产,水利电力,环保旅游,教育,公安消防,军事,五、,GIS,的应用,1、GIS的主要作用 五、GIS的应用,1,、地图数据,2,、遥感数据,3,、文本资料（各行业、部门有关法律文档、行业规范、技术标准、条例等）,4,、统计资料（如人口、基础设施、兵要地质等）,5,、实测数据（野外实测、,GPS,）,6,、多媒体数据（辅助,GIS,的分析和查询）,7,、已有系统的数据（数据共享和交换）,六、,GIS,的数据源,1、地图数据六、GIS的数据源,1,、空间数据的特征,空间数据具有三个基本特征：,(1),属性特征,用以描述事物或现象的特性，即用来说明“是什么”，如事物或现象的类别、等级、数量、名称等。,(2),空间特征,用以描述事物或现象的地理位置，又称几何特征、定位特征，如界桩的经纬度等。,(3),时间特征,用以描述事物或现象随时间的变化，例如人口数的逐年变化。,2,、空间数据的类型,根据空间数据的特征，可以把空间数据归纳为三类：,(1),属性数据,描述空间数据的属性特征的数据，也称非几何数据。即说明“是什么”，如类型、等级、名称、状态等。,(2),几何数据,描述空间数据的空间特征的数据，也称位置数据、定位数据。即说明“在哪里”，如用,X,、,Y,坐标来表示。,(3),关系数据,描述空间数据之间的空间关系的数据，如空间数据的相邻、包含等，主要是指拓扑关系。拓扑关系是一种对空间关系进行明确定义的数学方法。,七、,GIS,的数据特征和数据类型,1、空间数据的特征七、GIS的数据特征和数据类型,GIS,软件产品,开发商,MapGIS,中国地质大学信息工程学院,吉奥之星,(GeoStar),武汉测绘科技大学,GIS,研究中心,Intergraph,鹰图公司,SuperMap,中科院地理信息产业中心,citystar,北京,大学,ViewGIS(,地理信息之窗,),北京资信技术电子开发公司,MapEngineer,北京朝夕科技有限责任,公司,ARCGIS,ESRI Inc.(,美国环境系统研究所,),MapInfo,MapInfo Inc.,http:/ 开发商,厂家,数据格式,特点,兼容性（应用）,MapInfo,*,.tab,好,*,.mif,数据交换格式,好（,价格便宜，易学易用，定位于低端市场）,中地公司,MapGIS,点：*,.wt,线：*,.wl,面：*,.wp,图形编辑功能强大,较好，国内大部分,GIS,软件都支持,（国土、电信）,超图公司,SuperMap,sdb,文件,:,存放地图位置坐标数据,sdd,文件,:,存放属性数据,功能覆盖广，适合做二次开发,应用领域较广（,产品比较全面，是国内比较优秀的,GIS,平台,）,厂家数据格式特点兼容性（应用）MapInfo*.tab好*.,1,、,GIS,软件的基本功能,数据采集与输入；,地图编辑；,空间数据管理；,空间分析；,地形分析；,数据显示与输出。,1、GIS软件的基本功能,2,、,ARCGIS,软件简介,ArcGIS,具有统一、严整、完备、可伸缩集成体系结构的系列,GIS,平台。具有灵活、可扩展的,C/S,与,B/S,结合的体系结构，为用户从低到高多层次的应用需求提供了更加完善、更加开放、可扩展性更强的解决方案。由以下几部分组成：,桌面,GIS,ArcGIS Desktop,:,ArcMap,、,ArcReader,、,ArcView,、,ArcEditor,、,ArcInfo,和扩展模块；,ArcInfo,是以矢量数据结构为主体的,GIS,系统，它是通过关系数据库管理属性数据。,嵌入式,GIS,ArcGIS Engine,是一个完整的嵌入式,GIS,组件库和工具包；,使用,ArcGIS Engine,，开发者在,C+,，,C#,，,.NET,和,Java,环境中使用简单的接口获取任意,GIS,功能的组合来构建专门的,GIS,应用解决方案。,服务器,GIS,ArcGIS Server,、,ArcIMS,和,ArcSDE,；,ArcGIS Server,是一个应用服务器，它包含一个可共享的,GIS,软件对象库，能在企业和,Web,计算框架中建立服务器端的,GIS,应用。,ArcIMS,是通过开放的,Internet,协议发布地图、数据和元数据的可伸缩的网络地图服务器。,ArcSDE,是在各种关系型数据库管理系统中管理地理信息的高级空间数据服务器。,移动,GIS,ArcPad,，,支持,GPS,的无线移动设备，越来越多地应用在野外数据采集和信息,2、ARCGIS软件简介 ArcGIS 具有统一,ARCGIS9,的系统架构,ARCGIS9的系统架构,点、线、面图层,属性信息,点、线、面图层属性信息,ArcGIS,遵循国际通用标准，结合最先进的,IT,技术，既保证系统的先进性，又保证系统的资源共享和开放。,ArcGIS,系列软件具有强大的分析功能，如：,缓冲区分析（,Buffer),、地统计分析、叠加