GIS工程讲义 第一讲 GIS工程原理与方法概论.ppt

第一讲 GIS工程概论 GIS工程课程的基本内容 第一讲、地理信息系统工程概论 第二讲、地理信息系统工程设计原理与方法综述 第三讲、GIS工程立项、可行性分析与需求分析 第四讲、GIS工程总体设计与详细设计 第五讲、GIS工程面向对象的设计方法 第六讲、GIS工程实施、测试与维护 第七讲、GIS工程质量控制 第八讲、GIS工程计划与管理 第九讲、GIS工程组织与管理 第十讲、GIS工程标准化与文档管理 第十一讲、GIS工程数据组织与管理 第十二讲、 GIS网络工程 第十三讲、WebGIS设计原理与方法 附一、国内外主要GIS软件特点及其工程解决方案 附二、地理信息系统工程主要文档 GIS工程概论 GIS工程的基本概念 GIS工程的基本构成 GIS工程的学科基础 GIS工程学的发展沿革 在大学开设GIS工程学的必要性 GIS工程课程设计 一、GIS工程的基本概念 GIS工程学定义、性质与研究对象 GIS工程学是应用系统工程的原理和方法，研究有效组织和管理GIS工程规划、设计、实施、评价、维护和业务运行的学问。GIS工程学是在GIS应用不断深入和系统思想逐渐引入的基础上，由地理信息科学、地理学、地球系统学、管理学、经济学、市场学、GIS技术、遥感技术、全球定位技术、电子计算机技术和通讯技术等科学技术相互渗透而发展起来的一门新兴边缘学科。 研究对象、学科定位、思想原则、科学基础、理论框架和方法论 作为一门独立的学科，GIS工程学具有自己独特的研究对象、学科定位、思想原则、科学基础、理论框架和方法论。GIS工程学的研究对象是GIS工程建设与管理。大型GIS建设是一涉及计算机软件、硬件、数据和人力资源的复杂工程。因此，必须运用系统工程学的理论和方法，立足于整体，通观全局，将系统分析和系统综合有机地结合起来，采取定性和定量相结合的方法，充分借鉴和吸取其它领域工程化建设的经验与成果，探讨出一条适合分析和解决地理相关问题，具有GIS特色的工程化建设、管理的模式与法则，建立系统化、理论化的GIS工程学，以指导需求不断增长、规模不断扩大的作为全球信息化重要的内容的GIS工程建设实践。 GIS工程学的特点 1）以空间型的信息系统工程优化为主要目的。GIS工程往往涉及海量的多层次空间相关数据，包括图形图象数据、坐标数据、拓扑数据和属性数据。属性数据又包括文本数据、表格数据、关系数据库、声音、录象、动画等多种媒质数据。这些数据均按照统一的地理坐标进行关联和索引。主要处理和应用空间数据的特点，决定了GIS工程在系统设计、数据管理、功能组织和流程安排上都必须遵循和依据自身固有的逻辑和准则，也就决定了GIS工程学必须去研究和发掘这种其它学科所没能或不能完全阐明的客观规律。 2）横跨多学科的边缘领域。GIS工程学由计算机科学、测绘遥感学、地理学、地图学、信息学、人工智能等多门学科组成的边缘学科。 3）应用领域广泛，是国家或区域信息基础设施建设的基本内容。GIS工程包括土地、城市、资源与环境管理、人口与经济发展、全球变化、灾害监测、区域可持续发展众多领域的信息能力建设。因此，GIS工程学是直接面向决策，为持续发展提供决策支持的学问。 4）产、学、研一体化。大学、研究机构和企业界的积极参与和技术创新一直是而且仍将是GIS工程学科学活动的主要内容。GIS工程学既是理论体系，又是现实的生产力。因此，必须从产、学、研究互动的高度把握我国GIS工程学的发展。 5）GIS工程建设以业务化运行和产品商品化共享为归属。GIS工程建设将以GIS管理海量空间数据和进行空间分析、模拟、决策的强大能力，为各种组织、机构和全社会提供经常性的业务处理和信息共享服务。 GIS工程学本质上是系统工程方法论与GIS建设实践相结合的产物，是GIS工程设计和实施工作中一般性法则的抽象和概括，是GIS工程建设的组织管理技术，是GIS工程建设中的科学方法论，是跨越各门学科的方法性、综合性的应用学科。GIS工程学的出现也是GIS应用中劳动分工和学科演化的结果。 ? 二、GIS工程的基本构成 GIS工程学体系主要由任务、基础理论和方法论三方面组成。它的基本任务是运用系统工程的理论和方法，实现GIS工程的最优设计、最优管理和最优运行，以求得系统总体最优化。其基础理论主要包括：地理信息科学、系统工程学、软件工程学等。方法论是根据这些理论而形成的一套程序化的基本工作技术与方法，也就是为了达到预期目标，运用系统工程思想和最优化技术解决问题的工作程序和步骤。 GIS工程的霍尔三维结构 三维结构是系统工程创始者之一的美国学者霍尔（A.D.Hall）提出的，它是目前论证比较全面、影响较大的一种系统工程基本方法。它将系统工程活动的方法体系分为前后紧密衔