[理学]讲稿-2012.doc

第一章 GIS 概述 §1.1 地理信息系统的产生与发展 一、GIS产生的背景： 地理学——地图绘制（手工、计算机）——世界上第一个地理信息系统：CGIS（1963年） 二、GIS的发展1. 计算机技术的发展2. 空间技术的发展GIS的相关技术1.2 GIS的相关概念1、数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示，如数字、文字、符号、图形等。2、信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。它不随载体的物理形式的变化而改变。数据与信息的关系数据是信息的载体信息是数据的内涵数据本身并没有意义，数据只有对实体行为产生影响时才能成为信息数据只有通过解释、解算才能成为信息－－使用者的知识背景(1)信息的客观性任何信息都是与客观事物紧密相关的－信息正确性与精确度的保证。(2)信息的适用性不同的信息适用于与之相关的领域。(3)信息的传输性信息在传输时，其原始意义并不改变。(4)信息的共享性信息的使用对其本身无损失。 3、系统具有特定功能的、相互有机联系的若干要素构成的一个整体。4、信息系统具有处理、管理和分析数据功能的系统，它能为人们的决策提供正确、有用的信息。 5、地图是将地理环境诸要素按照一定的数学法则，运用符号系统并经过制图综合缩绘于平面上的图形。a 由数学决定的结构b 特定的符号系统c 现象表示的取舍和概括6、地理信息是指表示地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。 (1)定位特征通过地理坐标实现空间位置的识别(2)多维结构的特征除地理位置外，还有多个专题和属性(3)时序特征随时间的变化而变化，需及时采集和更新?地图是地理信息的载体?地图是地理信息的传统数据源?地图是GIS的查询与分析结果的表示方法1.3 地理信息系统的概念是研究采集、管理、分析地理数据和输出地理信息的理论和方法的新兴、交叉学科。在计算机软、硬件系统的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策、规划等所需地理信息的技术系统。 按功能分类(Thematic GIS)：是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。为特定的专门的目的服务，如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统、环境管理信息系统等。区域地理信息系统(Regional GIS)主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。如国家级、地区级、市级或县级等。地理信息系统工具(GIS Tools)是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和输出等地理信息系统基本功能的软件包。GIS与其它系统的区别GIS与DBMS（数据库管理系统）的区别1 . DBMS缺乏空间实体定义能力2 . DBMS缺乏空间关系查询能力3 . GIS是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。GIS与MIS（管理信息系统）的区别1. GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强；2. MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。 GIS与其它系统的区别GIS与地图数据库的区别地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。GIS与CAD系统的区别1 . 二者虽然都有参考坐标系统，都能描述图形，但CAD系统主要处理几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。2. CAD的坐标无地理意义，不能进行地理坐标转换。§1.4 GIS的发展历史GIS的发展 二、我国GIS的发展 三、地理信息系统的发展趋势 (1)GIS与遥感和全球定位系统进一步结合，构成地理学日趋完善的技术体系－3S技术 (2)?空间数据结构与数据管理的研究更加深入 (3)?GIS应用模型开发日趋加强 (4)?GIS智能化——与专家系统、神经网络的结合 (5)?GIS网络化——Web GIS (6)?三维GIS ——三维数据结构（数字表面模型、断面、柱状实体等）、可视化技术 第二章 遥感的基本原理及其应用 §2.1 遥感概述一、遥感的概念20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术。遥感一词的英文为Remote Sensing，意思是遥远的感知。60年代由美国人EvelynPruitt（美国海军研究局）提出。 广义理解：遥感泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波(声波、地震波)等的探测。实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探(物理探测)的范畴。因而，只有电磁波探测属于遥感的范畴。??狭义