GIS设计与实现CH01.ppt

GIS是横断计算机科学、信息学、遥感科学、测量学、地图学、地理学、资源学、环境学等学科的一门新兴边缘学科 GIS研究内容 数据采集 数据存储 数据处理和分析 数据输出 GIS特点 GIS的处理对象是地理数据 GIS提供了地理数据采集、存储、显示、操作、分析、建模、输出等一系列工具 GIS实现了地图实体与其属性数据库的关联 GIS与其他学科的关系 GIS与地图学 GIS与计算机制图 GIS与地理学 GIS与计算机辅助设计（CAD） 从第一个地理信息系统（CGIS）诞生至今，GIS已有四十多年的发展历史。软件是GIS核心内容之一 ，GIS软件技术经历以下五个阶段 集成式GIS 模块式GIS 核心式GIS 组件式GIS 万维网GIS 集成式GIS 在GIS发展早期，为满足某些特定需求，产生了许多的GIS功能模块。随着需求不断升级，研究人员开始将这些分散的功能模块集成为具有多种功能的综合性GIS。该时期即GIS发展的集成化阶段 模块式GIS 研究人员着眼于系统整体结构，按功能的关联度，将GIS划分为不同的功能模块。模块化GIS不同于集成式GIS从下而上的开发思路，采用从上往下的方法进行开发，功能模块内聚性更强、划分更为合理 核心式GIS 集成式GIS和模块式GIS都没有解决与其它系统的集成问题，核心式GIS正是基于该背景提出来的,它将GIS功能封装成动态链接库（DLL），通过应用程序接口（API）访问，以此来实现与其它系统的集成。 组件式GIS 组件式GIS综合了模块式GIS、核心式GIS的优点，将GIS功能划分为不同的功能模块这些模块之间以及与其它系统之间通过标准的通信接口实现交互，不仅解决了异构系统的交互问题，而且开发成本低、易于掌握。 万维网GIS Internet技术的发展使得网络化成为GIS发展的必然趋势，因此WebGIS应运而生WebGIS的发展使得Internet用户可以通过万维网浏览空间数据、制作专题图以及进行各种空间检索和空间分析。 GIS发展的各阶段特点 目前，GIS已经被成功应用于商业、国防、电信、教育、工程、环境、政府、卫生、资源、交通等行业。根据GIS应用的层次可以将GIS应用分为： 地图制图 空间数据管理 空间统计分析 空间分析评价与模拟预测建模 辅助宏观决策 GIS与RS的集成应用 计算机硬件环境包括从GIS数据采集到数据处理乃至数据输出所涉及到的所有硬件设备 数据采集、输入设备 采集设备包括测绘仪器和遥感设备 输入设备包括数字化仪、扫描仪以及计算机的输入设备 数据存储和处理设备 存储设备包括磁盘、磁带机等磁存储介质以及一些光存储介质 处理设备包括计算机、图像处理器、网络设备等 输出设备 输出设备通常是标准的计算机外围设备，如打印机、绘图仪 还可以通过计算机显示器或是外接的高分辨率显示装置（如投影仪等）进行输出 GIS软件提供了一系列功能模块用来存储、分析和显示空间数据 对GIS软件有以下要求 提供显示、操作地理数据的常用工具 提供空间数据库管理系统 提供图形与属性数据同步查询统计分析功能 简单易用的图形用户界面 GIS软件可以分为工具型软件和应用型软件 GIS软件的分类 地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据 GIS的数据来源 普通地图 影像 其它图形软件的结果数据或相关的数据资料 遥感数据 GIS数据分为空间数据和属性数据两大类 空间数据是表征空间实体位置的数据，一般采用以下数据结构进行管理和存储 栅格数据结构 矢量数据结构 不规则三角网（TIN） 属性数据是表征空间实体属性信息的数据，一般用关系型数据库进行管理 人员是GIS的重要构成因素 人员在GIS中 对GIS软件进行开发、维护和升级 对GIS数据进行搜集、入库和管理 应用GIS进行生产生活实践，实现GIS的价值 GIS最终用户 他们可能不是GIS专家，不一定需要了解系统的运行机制或是技术内涵，而只需对系统进行简单的操作 交付最终用户使用的GIS软件必须操作简单、界面友好 需要对最终用户进行简单的软件使用培训 GIS专业人士 指的是指具有一定GIS理论和实践基础，并从事GIS行业研究的技术人员 GIS专业人士又可以分为：GIS项目经理、程序员、数据库管理员、系统管理员、地图制作人员等 GIS开发商/系统集成商 GIS开发商主要有ESRI，Intergraph，ERDAS，MapInfo等公司 GIS系统集成商是指利用GIS软件开发平台，针对应用领域的具体应用进行产品开发的公司和机构 部分GIS软件开发商及其主要产品情况表 GIS产品模式可归结为以下几种 数字地图 数字地图是G