第一讲-导论GIS.pptVIP

第一讲 导论 谢跟踪 海南师范学院资源环境与旅游系 2004-2005学年上学期 基本要求 本课程旨在使学生掌握地理信息系统的基本原理、技术方法和实际应用，了解其主要应用领域和发展方向，并为从事GIS的地理学应用和应用型地理信息系统的开发奠定基础。具体要求如下： 基本要求 了解地理信息系统的基本原理，包括空间数据的语义学基础、GIS的科学定义、空间关系和空间对象的表达、空间数据结构和类型、空间分析原理和地学模型方法等； 掌握地理信息系统的基本技术和方法，具有应用MapInfo或ArcInfo软件从事空间数据的采集、存储与管理、处理、分析和图形创造的基本技能； 基本要求 初步具有应用GIS技术开展地学研究的能力，包括地学应用模型的构建，应用型GIS的设计，主要GIS软件系统的使用和评价等。 一个引例： 1854年8月到9月英国伦敦霍乱流行时，当局始终找不到发病的原因，后来医生约翰·斯诺(John Snow)说：“我们画一张图吧”。 他在绘有霍乱流行地区所有道路、房屋、饮用水机井等内容的1：6500比例尺地图上，标出了每个霍乱病死者的住家位置，得到了霍乱病死者居住分布图。 一个引例： 斯诺博士分析了这张分布图，马上明白了霍乱病源之所在－－死者住家都集中于饮用“布洛多斯托”井水的地方及周围。 一个引例： 根据斯诺博士的分析和请示，当局于9月8日摘下了这个水井的泵，禁止使用该水泵吸水，从这天以后，新的霍乱病患者就再也没有出现了。 在这个例子中，患者的居住地与饮用水井之间的空间位置关系提示了霍乱病的发病根源。 数据和信息 数据是对客观事物的符号表示。在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。它可以是字母、数字或其它符号。数据项可以按目的组织成数据结构。 数据只有对实体行为产生影响时才能成为信息。例如，同样的数据“1”，“0”，在通过灰度表达空间实体存在的模型中，它就提供了有（一般用1表示）或无（一般用0表示）的信息 数据和信息 信息是经过加工后的数据，它对接受者有用，对决策或行为有现实或潜在的价值 一般认为，信息是人们或机器提供的关于现实世界新的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理形式的改变而改变 例如，某一棵树的高度数据为15米（十进制），如果以十六进制的形式存储则为F。但是，不管它的存储形式如何改变，它向人们传达的信息是唯一的：这棵树不是幼树 地理数据和地理信息 地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时态特征三部分 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对地理数据的解释 地理信息具有区域性、多维结构特性和动态变化的特性 GIS的概念 地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一种决策支持系统，与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。 GIS的概念 对地理信息系统的三种观点: 对于GIS的定义，有三种观点，即地图、数据库与空间分析的观点 地图观点的定义侧重于制图有关的内容，因此GIS被视为一个地图分析与处理系统 GIS的概念 数据库观点的GIS定义则侧重于数据库设计与实现的完美性，一个复杂的数据库管理系统被视为GIS不可分割的一部分 持空间分析观点的定义侧重于分析和建模，GIS被视为一门空间信息科学而不仅是一门技术 GIS一般定义 GIS的定义一般从以下三个方面加以考虑： GIS使用工具：计算机硬、软件系统； GIS研究对象：空间物体的地理分布数据及属性； 数据建立过程：采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示。地理信息系统的主要特征是存储、管理、分析与位置有关的信息。 GIS一般定义 GIS是在计算机软、硬件(工具)支持下，采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示(建立过程)空间物体(对象)的地理分布数据及与之相关的属性，并以回答用户问题等为主要任务的技术系统(吴信才)。 如何理解GIS 从字面的意义讲，“地理”意味着对象的在空间的位置，它可以是已知的(如经纬度)，也可以经计算获得(如经地图投影变换后得到的大地坐标)。 “信息”意味着GIS中的数据经过加工所生产出的有用知识，这些知识既可通过图形、图像的形式表达，也可以统计图、表格和各种各样的人机交互形式来表达。 如何理解GIS 系统意味着GIS是有一系列相互关系和联结而功能又有所不同的部件组合。 从20世纪90年代的科学与技术发展的潮流和趋势看，应从三个方面来理解地理信息系统的涵义： 地理信息系统是一种计算机技术。这是人们的通常认识 如何理解GIS 地理信息系统是一种方法，这种方法是对大量空间数据进行管理和操作的能力，借助这