GIS的基本技术与数据.ppt

GIS的基本技术与数据 GIS在城市与区域领域应用的特征 用户所需要回答的问题是属于社会性的，大部分与地理元素无关 用户有许多常用的传统研究方法与GIS的技术路线是完全不同的 用户所要求的结果表示方法与GIS不同 在文科领域的应用对GIS提出的功能大部分是GIS的前沿技术问题 GIS的主要组成成份 从GIS运行的基本过程来看： 数据输入 数据储存与管理 （数据转换与分析） 数据输出 数据输入 包括地理数据（空间数据）和属性数据（非空间数据）。其中，地理数据来源于现有的地图、野外测量数据、航空像片、遥感数据等；属性数据来源于各种格式的文本资料等（详见数据等有关章节）。 这是一个将现有的数据格式转换为GIS可以识别格式的过程。在这个过程中，各种类型的数据被转换成与计算机匹配的数据格式，并存入GIS数据库。它是GIS项目中费用最高、花费时间最多的一个环节。而它的重要性和复杂性又往往被小视。专家们人为，一个大型的GIS项目的80%是与数据输入和管理有关的。 数据储存与管理 这一步是利用GIS的数据库（DBMS）功能，对所输入的数据进行存储、组织和回复。数据库本身不具有区分空间或非空间数据的能力，它以普通数据库的方式组织各种图形的或非图形的数据。 史密斯（Smith et．，1987）认为，理想的GIS数据库应能利用不同形式的数据库为不同的用户提供支持，能不断使数据升级，使数据重复减少到最小，并允许数据的独立性、安全性和可集成性。 数据转换与分析 通常的数据转换是改变一种或一组数据存在形式的过程。在GIS中，数据转换则包括对不同图层的地图投影的转换，数字化造成的系统误差的纠正，以及矢量和删格数据之间的相互转换。阿罗诺夫（Aronoff， 1989）将GIS分析过程划分为三种类型： 用于显示的储存和回复：如，选定区域的土地类型； 用于显示空间格局的数据查询：如，某一特定类型的土地分布格局的显示； 用于对不同时间和地点数据变化的模型化过程：如，对土地利用类型变化的预测。 数据输出 这个过程将依据需要和费用而定。根据需要，利用GIS得出结论后，所需要的输出格式包括，数字或非数字格式的表格、一般图形和地图等。其中，最为常用的是地图，它是利用GIS技术的最直接的反映。 GIS运行及部件组成数据输入与管理 GIS运行时的部件组成数据转换与分析 GIS运行部件组成数据输出 GIS的主要组成成份 硬件配置: GIS主机, GIS外围设备, GIS网络设备 软件系统: GIS应用软件, GIS专业软件,数据库软件, 系统管理软件 数据 应用人员 应用模型 硬件配置 硬件配置 1．GIS主机 尽管目前用于GIS的主机包括大型、小型机，工作站/服务器和微型计算机；但作为初步应用和小型系统，利用最多的是PC机。 2．GIS外围设备 GIS外部设备主要包括各种输入和输出设备。GIS的数据来源有多种形式，如地图、遥感数据、航空像片等。对应于每一种数据来源，都有相应的输入设备：图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等。作为这个领域的应用来说，最主要的数据来源是地图。因此，扫描仪和图形数字化仪是最为常用的输入设备。主要的输出设备有各种绘图仪、图形显示终端和打印机等。 3．GIS网络设备 网络技术的发展为GIS提供了更广阔的空间。基于网络的GIS已经被广泛应用。因此，网络设备和计算机通信线路的设计成为GIS硬件环境的一个重要组成部分。它主要包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。 软件系统 GIS应用软件 — 根据用户的实际需求开发出的有针对性的软件； GIS专业软件 — 具有丰富功能的通用GIS软件，可作为其它应用系统建设的平台；数据库软件 — 用于支持空间数据和属性数据的数据库系统。 系统管理软件 — 主要指计算机的操作系统，如MS-DOC、Unix、Windows（95、98、2000、NT）等。它们关系到GIS软件和开发语言使用的有效性。因此，同时也是GIS运行环境的组成部分。 GIS的软件构成层级 数据 这里的数据包括空间数据和属性数据。GIS的处理对象是空间数据。因此，它是运行GIS和实现运算结果必不可少的成份。同时，属性数据则是对所描述空间对象的非空间特征。因此，它是应用、尤其是人文社会科学应用的基础。前者的处理主要通过GIS的硬件和软件系统进行；后者则主要来源于统计资料，由一般的数据库和文件处理就可实现。一套完整而全面的数据是利用好GIS的前提；将空间数据和属性数据衔接好则是GIS应用的保证。它们是GIS运行的实体，同时，又需要大量