第一章GIS的組成和功能2-1-3第一章GIS的組成和功能2-1-3本章主要內(nèi)容第一節(jié)地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成第二節(jié)地理信息系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)介第三節(jié)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展透視第四節(jié)地理信息系統(tǒng)有關(guān)學(xué)科第五節(jié)地理信息系統(tǒng)理解歧意2本章主要內(nèi)容第一節(jié)地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成2第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成系統(tǒng)硬件

系統(tǒng)軟件空間數(shù)據(jù)GIS用戶3第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成系統(tǒng)硬件

由主機(jī)、外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)組成，用于存儲(chǔ)、處理、傳輸和顯示空間數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件

由系統(tǒng)管理軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和基礎(chǔ)GIS軟件組成，用于執(zhí)行GIS功能的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理、處理、分析、建模和輸出等操作?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)

由數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成，用于空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、查詢、檢索和更新等。用戶

由系統(tǒng)開發(fā)人員、使用人員及管理者共同構(gòu)成了系統(tǒng)的用戶群。4第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成系統(tǒng)硬件

由主機(jī)、外第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成硬件系統(tǒng)

5第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成硬件系統(tǒng)

5第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成軟件系統(tǒng)

操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）系統(tǒng)庫(kù)（編程語(yǔ)言、數(shù)學(xué)庫(kù)等）標(biāo)準(zhǔn)軟件（圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等）GIS基本功能軟件GIS應(yīng)用軟件用戶界面GIS軟件基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件GIS6第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成軟件系統(tǒng)

操作系統(tǒng)系統(tǒng)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)軟件第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成空間數(shù)據(jù)

柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)定位拓?fù)潢P(guān)系屬性7第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成空間數(shù)據(jù)

柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)定位7第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成用戶

GIS咨詢管理信息管理數(shù)據(jù)整理8第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成用戶

GIS咨詢管理信息管理數(shù)據(jù)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能數(shù)據(jù)采集與編輯； 主要用于獲取數(shù)據(jù)，保證地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在內(nèi)容與空間上的完整性、數(shù)值邏輯一致性與正確性等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理；這是建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵步驟，涉及到空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的組織。柵格模型、矢量模型或柵格/矢量混合模型是常用的空間數(shù)據(jù)組織方法。

數(shù)據(jù)處理和變換；初步的數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)格式化、轉(zhuǎn)換、概括。數(shù)據(jù)的格式化是指不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)間變換；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)比例尺的變化等。9第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能9第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能空間分析和統(tǒng)計(jì)；空間分析是地理信息系統(tǒng)的核心功能，也是地理信息系統(tǒng)與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的根本區(qū)別。在地理信息系統(tǒng)支持下，分析和解決現(xiàn)實(shí)世界中與空間相關(guān)的問題，是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用深化的重要標(biāo)志。產(chǎn)品制作與顯示；一個(gè)好的地理信息系統(tǒng)應(yīng)能提供一種良好的、交互式的制圖環(huán)境，以供地理信息系統(tǒng)的使用者能夠設(shè)計(jì)和制作出高質(zhì)量的地圖。其表現(xiàn)形式既可以是計(jì)算機(jī)屏幕顯示，也可以是諸如報(bào)告、表格、地圖等硬拷貝圖件。二次開發(fā)和編程。為滿足各種不同的應(yīng)用需求，GIS必須具備的另一個(gè)基本功能是二次開發(fā)環(huán)境，包括專用語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境和控件。10第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能10第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能實(shí)現(xiàn)過程文件圖表數(shù)據(jù)獲取原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)檢索空間查詢空間分析數(shù)據(jù)編輯投影變換數(shù)據(jù)輸出制圖、表格交互展示結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)11第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能實(shí)現(xiàn)過程文件圖表數(shù)據(jù)獲取應(yīng)用功能資源管理；區(qū)域規(guī)劃；災(zāi)害監(jiān)測(cè)；環(huán)境保護(hù)；道路交通管理；國(guó)防；輔助決策。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介12應(yīng)用功能第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介12資源管理

資源管理是地理信息系統(tǒng)最基本的職能，這時(shí)系統(tǒng)的主要任務(wù)是將各種來(lái)源的數(shù)據(jù)匯集在一起，并通過系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和覆蓋分析功能，按多種邊界和屬性條件，提供區(qū)域多種條件組合形式的資源統(tǒng)計(jì)和進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的快速再現(xiàn)。

由資源管理進(jìn)一步引出數(shù)字城市管理應(yīng)用。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介13資源管理第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介13資源管理城市土地利用信息系統(tǒng)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介14資源管理第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介14區(qū)域規(guī)劃

城市與區(qū)域規(guī)劃中要處理許多不同性質(zhì)和不同特點(diǎn)的問題，它涉及資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟(jì)、教育、文化和金融等多個(gè)地理變量和大量數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理有利于將這些數(shù)據(jù)信息歸并到統(tǒng)一系統(tǒng)中，最后進(jìn)行城市與區(qū)域多目標(biāo)的開發(fā)和規(guī)劃。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介15區(qū)域規(guī)劃第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介15區(qū)域規(guī)劃第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介稅務(wù)機(jī)關(guān)為土地評(píng)估部門和土地規(guī)劃部門編制土地利用圖。16區(qū)域規(guī)劃第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介稅務(wù)機(jī)關(guān)為土地評(píng)估部門和土城市規(guī)劃管理數(shù)字化基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的采集、建庫(kù)及管理；規(guī)劃、用地、選址、市政管理、管線等專題數(shù)據(jù)的建庫(kù)及管理；規(guī)劃方案設(shè)計(jì)輔助決策；規(guī)劃用地管理及劃撥；規(guī)劃選址分析；市政道路規(guī)劃與管理；市政管線規(guī)劃與管理；建筑規(guī)劃管理；城市設(shè)計(jì)輔助方案；

17城市規(guī)劃管理數(shù)字化基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的采集、建庫(kù)及管理；17城市實(shí)體數(shù)字城市概念模型城市信息虛擬城市18城市實(shí)體數(shù)字城市概念模型城市信息虛擬城市18eCitySoftware/Paris/Hotels19eCitySoftware/Paris/Hotel2020災(zāi)害監(jiān)測(cè)

利用地理信息系統(tǒng)，借助遙感遙測(cè)的數(shù)據(jù)，可以有效地用于森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)測(cè)和洪水淹沒損失的估算，為救災(zāi)搶險(xiǎn)和防洪決策提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。

由災(zāi)害監(jiān)測(cè)進(jìn)一步引出應(yīng)急管理應(yīng)用。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介21災(zāi)害監(jiān)測(cè)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介21災(zāi)害監(jiān)測(cè)

第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介22災(zāi)害監(jiān)測(cè)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介22環(huán)境保護(hù) 利用GIS技術(shù)建立城市環(huán)境監(jiān)測(cè)、分析及預(yù)報(bào)信息系統(tǒng)；為實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理的科學(xué)化自動(dòng)化提供最基本的條件；在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)過程中，利用GIS技術(shù)的輔助，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行客觀地、全面地評(píng)價(jià)，以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布狀態(tài)。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介23環(huán)境保護(hù)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介23環(huán)境保護(hù)包頭市大氣二氧化硫分布圖

第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介24環(huán)境保護(hù)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介24仿真煙云

追蹤石棉,多氯聯(lián)苯和其它物質(zhì)的活動(dòng)

25仿真煙云追蹤石棉,多氯聯(lián)苯和其它物質(zhì)的活動(dòng)25道路交通管理 近年來(lái)，GIS在交通方面的應(yīng)用得到了廣泛的重視，并形成了專門的交通地理信息系統(tǒng)GIS-T，以滿足道路交通管理方面的要求。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介26道路交通管理第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介26道路交通管理鐵路地理信息系統(tǒng)

第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介27道路交通管理第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介27國(guó)防 由軍事技術(shù)革命引發(fā)的數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)已成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)展的主流，建設(shè)數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)和數(shù)字化部隊(duì)已成為21世紀(jì)軍隊(duì)發(fā)展的大趨勢(shì)，引起了各國(guó)的普遍關(guān)注。數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)的一個(gè)基本特點(diǎn)就是“3S”技術(shù)被廣泛地運(yùn)用到從戰(zhàn)略構(gòu)思到戰(zhàn)術(shù)安排的各個(gè)環(huán)節(jié)。它往往在一定程度上決定了戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗。“3S”技術(shù)即GPS（全球衛(wèi)星定位與導(dǎo)航）、RS(航空航天遙感)和GIS(地理信息系統(tǒng))作為核心技術(shù).第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介28國(guó)防第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介28輔助決策地理信息系統(tǒng)利用擁有的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過一系列決策模型的構(gòu)建和比較分析，為宏觀決策提供依據(jù)。

第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介29輔助決策第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介29廣泛的GIS

應(yīng)用電力電訊運(yùn)輸及

物流管理土地管理石油,

燃?xì)饧肮艿懒謽I(yè)環(huán)保商務(wù)及行銷水及廢物處理地圖繪制30廣泛的GIS應(yīng)用電力電訊運(yùn)輸及

物流管理土地管理石油,電信公司研究地形，尋找新增手機(jī)信號(hào)塔的站點(diǎn)位置。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介31電信公司研究地形，尋找新增手機(jī)信號(hào)塔的站點(diǎn)位置。第二節(jié)商家通過分析附近地區(qū)居民點(diǎn)的密集程度，對(duì)新增零售網(wǎng)點(diǎn)的選址進(jìn)行評(píng)估。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介32商家通過分析附近地區(qū)居民點(diǎn)的密集程度，對(duì)新增零售網(wǎng)點(diǎn)的選址進(jìn)第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)60年代的開拓20世紀(jì)70年代的發(fā)展20世紀(jì)80年代的突破20世紀(jì)90年代的社會(huì)化21世紀(jì)10年代的新發(fā)展33第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)60年代的開拓第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)60年代的開拓

RogerF.Tomlinson（加拿大）和DuaneF.Marble（美國(guó)）于20世紀(jì)60年代處首次提出“地理信息系統(tǒng)”。1962年，Tomlinson提出利用數(shù)字計(jì)算機(jī)處理和分析大量的土地利用地圖數(shù)據(jù)，并建議加拿大土地調(diào)查局建立加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），以實(shí)現(xiàn)專題圖的疊加、面積量算等。到1972年，CGIS全面投入運(yùn)行與使用，成為世界上第一個(gè)運(yùn)行型的地理信息系統(tǒng)。特點(diǎn)：注重空間數(shù)據(jù)的地學(xué)處理，以專家興趣與大學(xué)研究為主。34第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)60年代的開拓第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)70年代的發(fā)展（1）資源開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)成為政府重要關(guān)注問題，需要GIS的空間分析技術(shù)、方法；（2）計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，如人機(jī)圖形交互技術(shù)、第一套利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的軟件問世等；（3）專業(yè)化人才的增加，許多大學(xué)開始提供GIS培訓(xùn)；（4）一些商業(yè)性咨詢服務(wù)公司開始從事GIS工作，如美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）成立于1969年。特點(diǎn)：注重空間地理信息的管理，以機(jī)構(gòu)開發(fā)與政府推動(dòng)為主。35第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)70年代的發(fā)展35第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)80年代的突破（1）GIS應(yīng)用領(lǐng)域迅速?gòu)V大；（2）許多國(guó)家指定了有關(guān)GIS的發(fā)展規(guī)劃，建立了一些政府性、學(xué)術(shù)性機(jī)構(gòu)，如中國(guó)于1985年成立了“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，美國(guó)于1987年成立了國(guó)家地理信息與分析中心（NCGIA）；（3）商業(yè)性咨詢公司、軟件制造商大量涌入。特點(diǎn)：注重空間決策支持分析，商業(yè)化實(shí)用系統(tǒng)開始進(jìn)入市場(chǎng)。36第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)80年代的突破36第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)90年代的社會(huì)化（1）GIS已經(jīng)成為許多機(jī)構(gòu)必備的工作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門在一定程度上由于受GIS影響而改變了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式、設(shè)置與工作計(jì)劃等；（2）社會(huì)對(duì)GIS認(rèn)識(shí)普遍提高，需求大幅度增加，導(dǎo)致GIS應(yīng)用的擴(kuò)大與深化；（3）國(guó)家級(jí)乃至全球級(jí)GIS成為公眾關(guān)注問題。特點(diǎn)：GIS行業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化，成為現(xiàn)代人類社會(huì)最基本的服務(wù)系統(tǒng)。37第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)90年代的社會(huì)化37第三節(jié)GIS的發(fā)展透視21世紀(jì)10年代的新發(fā)展新一代GIS的研究與開發(fā)；特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)化多級(jí)客戶-服務(wù)器體系、標(biāo)準(zhǔn)化開放式機(jī)制、對(duì)象組件式架構(gòu)、中間件與智能體技術(shù)、提供按需所求的GIS軟件網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)使用申請(qǐng)與應(yīng)用服務(wù)能力。38第三節(jié)GIS的發(fā)展透視21世紀(jì)10年代的新發(fā)展38第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地理學(xué)地圖學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)遙感科學(xué)測(cè)繪科學(xué)39第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地理學(xué)39第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地理學(xué)地理學(xué)是一門研究人類賴以生存的環(huán)境空間的科學(xué)。在地理學(xué)研究中，空間分析的理論與方法具有悠久的傳統(tǒng)歷史，它為GIS提供了有關(guān)空間分析的基本觀點(diǎn)與方法，成為GIS的基礎(chǔ)理論依托。而GIS的發(fā)展也為地理問題的研究與解決提供了全新的技術(shù)手段，使地理學(xué)的空間分析與綜合傳統(tǒng)得到充分發(fā)揮。40第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地理學(xué)40第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地圖學(xué)地圖作為記錄地理信息的一種圖形語(yǔ)言形式，最為古老，久負(fù)盛譽(yù)。從歷史發(fā)展看，GIS脫胎于地圖，并成為地圖信息的又一種新的載體形式，它具有存儲(chǔ)、分析、顯示和傳輸?shù)墓δ埽绕涫怯?jì)算機(jī)制圖為地圖特征的數(shù)字表示、操作和顯示提供了成套方法，為GIS的圖形輸出設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持；同時(shí)，地圖仍是目前GIS的重要數(shù)據(jù)來(lái)源之一。但二者間有著一定的差別；地圖強(qiáng)調(diào)的是數(shù)據(jù)載體、符號(hào)化與顯示，而GIS則注重于信息分析。同時(shí)，地圖學(xué)理論與方法對(duì)GIS的發(fā)展有重要的影響，并成為GIS發(fā)展的根源之一。41第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地圖學(xué)41第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科計(jì)算機(jī)科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展對(duì)GIS的發(fā)展有著深刻的影響。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）是現(xiàn)代GIS不可缺少的重要組成部分之一；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）提供了數(shù)據(jù)輸入、顯示與表達(dá)的軟件與方法；計(jì)算機(jī)圖形學(xué)提供了圖形處理、顯示的軟、硬件以及技術(shù)方法，計(jì)算機(jī)圖形理論是現(xiàn)代GIS的技術(shù)理論之一；人工智能的發(fā)展給GIS的技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)了積極影響，盡管目前GIS還沒有充分利用已有人工智能的各種技術(shù)，但人工智能為GIS提供了智能化技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與方法；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則為GIS的構(gòu)件化技術(shù)的形成了提供了新的機(jī)遇，為使GIS發(fā)展成為社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分奠定了基礎(chǔ)。42第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科計(jì)算機(jī)科學(xué)42第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科遙感科學(xué)遙感作為空間數(shù)據(jù)采集手段，已成為GIS的主要信息源與數(shù)據(jù)更新途徑。遙感圖像處理系統(tǒng)包含若干復(fù)雜的解析函數(shù)，并有許多方法用于信息的增強(qiáng)與分類，但遙感系統(tǒng)本身的空間分析能力頗為有限，并難與DBMS系統(tǒng)相連。遙感是GIS的主要數(shù)據(jù)源與更新手段，同時(shí)，GIS的應(yīng)用又進(jìn)一步支持了遙感信息的綜合開發(fā)與利用。43第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科遙感科學(xué)43第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科測(cè)繪科學(xué)大地測(cè)量為GIS提供了精確定位的信息，尤其是全球定位系統(tǒng)（GPS）可快速、廉價(jià)地獲取地表特征的數(shù)字位置信息。航空像片及其精確測(cè)量方法的應(yīng)用使得攝影測(cè)量成為GIS主要的地形數(shù)據(jù)來(lái)源。44第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科測(cè)繪科學(xué)44第五節(jié)對(duì)GIS的理解歧意地圖觀點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)觀點(diǎn)空間分析工具觀點(diǎn)45第五節(jié)對(duì)GIS的理解歧意地圖觀點(diǎn)45第五節(jié)對(duì)GIS的理解歧意地圖觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)GIS作為信息載體與傳播媒介的地圖功能，認(rèn)為GIS是一種地圖數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)；每個(gè)地理數(shù)據(jù)集都可看成是一張地圖，通過地圖代數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的操作與運(yùn)算，其結(jié)果仍然表現(xiàn)為一張具有新內(nèi)容的地圖。測(cè)繪及各類專題地圖部門非常重視GIS的快速與高質(zhì)量的地圖制作與表達(dá)能力。46第五節(jié)對(duì)GIS的理解歧意地圖觀點(diǎn)46第五節(jié)對(duì)GIS的理解歧意數(shù)據(jù)庫(kù)觀點(diǎn)此觀點(diǎn)多為具有計(jì)算機(jī)科學(xué)背景的用戶所接納，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在GIS中的重要地位，認(rèn)為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是任何一個(gè)成功的GIS不可缺少的部分。47第五節(jié)對(duì)GIS的理解歧意數(shù)據(jù)庫(kù)觀點(diǎn)47第五節(jié)對(duì)GIS的理解歧意空間分析工具觀點(diǎn)此觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)GIS的空間分析與模型分析功能，認(rèn)為GIS是一門空間或地理信息科學(xué)。該種觀點(diǎn)普遍地為地理信息系統(tǒng)界所接受，并認(rèn)為這是區(qū)分GIS與其它地理數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理系統(tǒng)的唯一特征。48第五節(jié)對(duì)GIS的理解歧意空間分析工具觀點(diǎn)48思考題1、什么是GIS？它具有什么特點(diǎn)？2、GIS與其它信息系統(tǒng)有什么區(qū)別？3、簡(jiǎn)述GIS的構(gòu)成。4、舉例說明GIS可應(yīng)用的行業(yè)。5、結(jié)合自己的專業(yè)背景，談?wù)剬?duì)GIS的理解，以及GIS在自己所從事領(lǐng)域工作中的應(yīng)用。49思考題1、什么是GIS？它具有什么特點(diǎn)？49第一章GIS的組成和功能2-1-3第一章GIS的組成和功能2-1-3本章主要內(nèi)容第一節(jié)地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成第二節(jié)地理信息系統(tǒng)的功能簡(jiǎn)介第三節(jié)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展透視第四節(jié)地理信息系統(tǒng)有關(guān)學(xué)科第五節(jié)地理信息系統(tǒng)理解歧意51本章主要內(nèi)容第一節(jié)地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成2第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成系統(tǒng)硬件

系統(tǒng)軟件空間數(shù)據(jù)GIS用戶52第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成系統(tǒng)硬件

由主機(jī)、外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)組成，用于存儲(chǔ)、處理、傳輸和顯示空間數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件

由系統(tǒng)管理軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和基礎(chǔ)GIS軟件組成，用于執(zhí)行GIS功能的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理、處理、分析、建模和輸出等操作?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)

由數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成，用于空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、查詢、檢索和更新等。用戶

由系統(tǒng)開發(fā)人員、使用人員及管理者共同構(gòu)成了系統(tǒng)的用戶群。53第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成系統(tǒng)硬件

由主機(jī)、外第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成硬件系統(tǒng)

54第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成硬件系統(tǒng)

5第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成軟件系統(tǒng)

操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）系統(tǒng)庫(kù)（編程語(yǔ)言、數(shù)學(xué)庫(kù)等）標(biāo)準(zhǔn)軟件（圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)等）GIS基本功能軟件GIS應(yīng)用軟件用戶界面GIS軟件基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)軟件GIS55第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成軟件系統(tǒng)

操作系統(tǒng)系統(tǒng)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)軟件第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成空間數(shù)據(jù)

柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)定位拓?fù)潢P(guān)系屬性56第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成空間數(shù)據(jù)

柵格結(jié)構(gòu)矢量結(jié)構(gòu)定位7第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成用戶

GIS咨詢管理信息管理數(shù)據(jù)整理57第一節(jié)GIS的基本構(gòu)成用戶

GIS咨詢管理信息管理數(shù)據(jù)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能數(shù)據(jù)采集與編輯； 主要用于獲取數(shù)據(jù)，保證地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在內(nèi)容與空間上的完整性、數(shù)值邏輯一致性與正確性等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理；這是建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵步驟，涉及到空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的組織。柵格模型、矢量模型或柵格/矢量混合模型是常用的空間數(shù)據(jù)組織方法。

數(shù)據(jù)處理和變換；初步的數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)格式化、轉(zhuǎn)換、概括。數(shù)據(jù)的格式化是指不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)間變換；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)比例尺的變化等。58第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能9第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能空間分析和統(tǒng)計(jì)；空間分析是地理信息系統(tǒng)的核心功能，也是地理信息系統(tǒng)與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的根本區(qū)別。在地理信息系統(tǒng)支持下，分析和解決現(xiàn)實(shí)世界中與空間相關(guān)的問題，是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用深化的重要標(biāo)志。產(chǎn)品制作與顯示；一個(gè)好的地理信息系統(tǒng)應(yīng)能提供一種良好的、交互式的制圖環(huán)境，以供地理信息系統(tǒng)的使用者能夠設(shè)計(jì)和制作出高質(zhì)量的地圖。其表現(xiàn)形式既可以是計(jì)算機(jī)屏幕顯示，也可以是諸如報(bào)告、表格、地圖等硬拷貝圖件。二次開發(fā)和編程。為滿足各種不同的應(yīng)用需求，GIS必須具備的另一個(gè)基本功能是二次開發(fā)環(huán)境，包括專用語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境和控件。59第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能10第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能實(shí)現(xiàn)過程文件圖表數(shù)據(jù)獲取原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)檢索空間查詢空間分析數(shù)據(jù)編輯投影變換數(shù)據(jù)輸出制圖、表格交互展示結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)60第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介基本功能實(shí)現(xiàn)過程文件圖表數(shù)據(jù)獲取應(yīng)用功能資源管理；區(qū)域規(guī)劃；災(zāi)害監(jiān)測(cè)；環(huán)境保護(hù)；道路交通管理；國(guó)防；輔助決策。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介61應(yīng)用功能第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介12資源管理

資源管理是地理信息系統(tǒng)最基本的職能，這時(shí)系統(tǒng)的主要任務(wù)是將各種來(lái)源的數(shù)據(jù)匯集在一起，并通過系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和覆蓋分析功能，按多種邊界和屬性條件，提供區(qū)域多種條件組合形式的資源統(tǒng)計(jì)和進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的快速再現(xiàn)。

由資源管理進(jìn)一步引出數(shù)字城市管理應(yīng)用。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介62資源管理第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介13資源管理城市土地利用信息系統(tǒng)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介63資源管理第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介14區(qū)域規(guī)劃

城市與區(qū)域規(guī)劃中要處理許多不同性質(zhì)和不同特點(diǎn)的問題，它涉及資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟(jì)、教育、文化和金融等多個(gè)地理變量和大量數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理有利于將這些數(shù)據(jù)信息歸并到統(tǒng)一系統(tǒng)中，最后進(jìn)行城市與區(qū)域多目標(biāo)的開發(fā)和規(guī)劃。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介64區(qū)域規(guī)劃第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介15區(qū)域規(guī)劃第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介稅務(wù)機(jī)關(guān)為土地評(píng)估部門和土地規(guī)劃部門編制土地利用圖。65區(qū)域規(guī)劃第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介稅務(wù)機(jī)關(guān)為土地評(píng)估部門和土城市規(guī)劃管理數(shù)字化基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的采集、建庫(kù)及管理；規(guī)劃、用地、選址、市政管理、管線等專題數(shù)據(jù)的建庫(kù)及管理；規(guī)劃方案設(shè)計(jì)輔助決策；規(guī)劃用地管理及劃撥；規(guī)劃選址分析；市政道路規(guī)劃與管理；市政管線規(guī)劃與管理；建筑規(guī)劃管理；城市設(shè)計(jì)輔助方案；

66城市規(guī)劃管理數(shù)字化基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的采集、建庫(kù)及管理；17城市實(shí)體數(shù)字城市概念模型城市信息虛擬城市67城市實(shí)體數(shù)字城市概念模型城市信息虛擬城市18eCitySoftware/Paris/Hotels68eCitySoftware/Paris/Hotel6920災(zāi)害監(jiān)測(cè)

利用地理信息系統(tǒng)，借助遙感遙測(cè)的數(shù)據(jù)，可以有效地用于森林火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)測(cè)和洪水淹沒損失的估算，為救災(zāi)搶險(xiǎn)和防洪決策提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。

由災(zāi)害監(jiān)測(cè)進(jìn)一步引出應(yīng)急管理應(yīng)用。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介70災(zāi)害監(jiān)測(cè)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介21災(zāi)害監(jiān)測(cè)

第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介71災(zāi)害監(jiān)測(cè)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介22環(huán)境保護(hù) 利用GIS技術(shù)建立城市環(huán)境監(jiān)測(cè)、分析及預(yù)報(bào)信息系統(tǒng)；為實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)與管理的科學(xué)化自動(dòng)化提供最基本的條件；在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)過程中，利用GIS技術(shù)的輔助，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行客觀地、全面地評(píng)價(jià)，以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布狀態(tài)。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介72環(huán)境保護(hù)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介23環(huán)境保護(hù)包頭市大氣二氧化硫分布圖

第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介73環(huán)境保護(hù)第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介24仿真煙云

追蹤石棉,多氯聯(lián)苯和其它物質(zhì)的活動(dòng)

74仿真煙云追蹤石棉,多氯聯(lián)苯和其它物質(zhì)的活動(dòng)25道路交通管理 近年來(lái)，GIS在交通方面的應(yīng)用得到了廣泛的重視，并形成了專門的交通地理信息系統(tǒng)GIS-T，以滿足道路交通管理方面的要求。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介75道路交通管理第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介26道路交通管理鐵路地理信息系統(tǒng)

第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介76道路交通管理第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介27國(guó)防 由軍事技術(shù)革命引發(fā)的數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)已成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)展的主流，建設(shè)數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)和數(shù)字化部隊(duì)已成為21世紀(jì)軍隊(duì)發(fā)展的大趨勢(shì)，引起了各國(guó)的普遍關(guān)注。數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)的一個(gè)基本特點(diǎn)就是“3S”技術(shù)被廣泛地運(yùn)用到從戰(zhàn)略構(gòu)思到戰(zhàn)術(shù)安排的各個(gè)環(huán)節(jié)。它往往在一定程度上決定了戰(zhàn)爭(zhēng)的成敗?！?S”技術(shù)即GPS（全球衛(wèi)星定位與導(dǎo)航）、RS(航空航天遙感)和GIS(地理信息系統(tǒng))作為核心技術(shù).第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介77國(guó)防第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介28輔助決策地理信息系統(tǒng)利用擁有的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過一系列決策模型的構(gòu)建和比較分析，為宏觀決策提供依據(jù)。

第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介78輔助決策第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介29廣泛的GIS

應(yīng)用電力電訊運(yùn)輸及

物流管理土地管理石油,

燃?xì)饧肮艿懒謽I(yè)環(huán)保商務(wù)及行銷水及廢物處理地圖繪制79廣泛的GIS應(yīng)用電力電訊運(yùn)輸及

物流管理土地管理石油,電信公司研究地形，尋找新增手機(jī)信號(hào)塔的站點(diǎn)位置。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介80電信公司研究地形，尋找新增手機(jī)信號(hào)塔的站點(diǎn)位置。第二節(jié)商家通過分析附近地區(qū)居民點(diǎn)的密集程度，對(duì)新增零售網(wǎng)點(diǎn)的選址進(jìn)行評(píng)估。第二節(jié)GIS的功能簡(jiǎn)介81商家通過分析附近地區(qū)居民點(diǎn)的密集程度，對(duì)新增零售網(wǎng)點(diǎn)的選址進(jìn)第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)60年代的開拓20世紀(jì)70年代的發(fā)展20世紀(jì)80年代的突破20世紀(jì)90年代的社會(huì)化21世紀(jì)10年代的新發(fā)展82第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)60年代的開拓第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)60年代的開拓

RogerF.Tomlinson（加拿大）和DuaneF.Marble（美國(guó)）于20世紀(jì)60年代處首次提出“地理信息系統(tǒng)”。1962年，Tomlinson提出利用數(shù)字計(jì)算機(jī)處理和分析大量的土地利用地圖數(shù)據(jù)，并建議加拿大土地調(diào)查局建立加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），以實(shí)現(xiàn)專題圖的疊加、面積量算等。到1972年，CGIS全面投入運(yùn)行與使用，成為世界上第一個(gè)運(yùn)行型的地理信息系統(tǒng)。特點(diǎn)：注重空間數(shù)據(jù)的地學(xué)處理，以專家興趣與大學(xué)研究為主。83第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)60年代的開拓第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)70年代的發(fā)展（1）資源開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)成為政府重要關(guān)注問題，需要GIS的空間分析技術(shù)、方法；（2）計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，如人機(jī)圖形交互技術(shù)、第一套利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的軟件問世等；（3）專業(yè)化人才的增加，許多大學(xué)開始提供GIS培訓(xùn)；（4）一些商業(yè)性咨詢服務(wù)公司開始從事GIS工作，如美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）成立于1969年。特點(diǎn)：注重空間地理信息的管理，以機(jī)構(gòu)開發(fā)與政府推動(dòng)為主。84第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)70年代的發(fā)展35第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)80年代的突破（1）GIS應(yīng)用領(lǐng)域迅速?gòu)V大；（2）許多國(guó)家指定了有關(guān)GIS的發(fā)展規(guī)劃，建立了一些政府性、學(xué)術(shù)性機(jī)構(gòu)，如中國(guó)于1985年成立了“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，美國(guó)于1987年成立了國(guó)家地理信息與分析中心（NCGIA）；（3）商業(yè)性咨詢公司、軟件制造商大量涌入。特點(diǎn)：注重空間決策支持分析，商業(yè)化實(shí)用系統(tǒng)開始進(jìn)入市場(chǎng)。85第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)80年代的突破36第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)90年代的社會(huì)化（1）GIS已經(jīng)成為許多機(jī)構(gòu)必備的工作系統(tǒng)，尤其是政府決策部門在一定程度上由于受GIS影響而改變了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式、設(shè)置與工作計(jì)劃等；（2）社會(huì)對(duì)GIS認(rèn)識(shí)普遍提高，需求大幅度增加，導(dǎo)致GIS應(yīng)用的擴(kuò)大與深化；（3）國(guó)家級(jí)乃至全球級(jí)GIS成為公眾關(guān)注問題。特點(diǎn)：GIS行業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化，成為現(xiàn)代人類社會(huì)最基本的服務(wù)系統(tǒng)。86第三節(jié)GIS的發(fā)展透視20世紀(jì)90年代的社會(huì)化37第三節(jié)GIS的發(fā)展透視21世紀(jì)10年代的新發(fā)展新一代GIS的研究與開發(fā)；特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)化多級(jí)客戶-服務(wù)器體系、標(biāo)準(zhǔn)化開放式機(jī)制、對(duì)象組件式架構(gòu)、中間件與智能體技術(shù)、提供按需所求的GIS軟件網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)使用申請(qǐng)與應(yīng)用服務(wù)能力。87第三節(jié)GIS的發(fā)展透視21世紀(jì)10年代的新發(fā)展38第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地理學(xué)地圖學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)遙感科學(xué)測(cè)繪科學(xué)88第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地理學(xué)39第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地理學(xué)地理學(xué)是一門研究人類賴以生存的環(huán)境空間的科學(xué)。在地理學(xué)研究中，空間分析的理論與方法具有悠久的傳統(tǒng)歷史，它為GIS提供了有關(guān)空間分析的基本觀點(diǎn)與方法，成為GIS的基礎(chǔ)理論依托。而GIS的發(fā)展也為地理問題的研究與解決提供了全新的技術(shù)手段，使地理學(xué)的空間分析與綜合傳統(tǒng)得到充分發(fā)揮。89第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地理學(xué)40第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地圖學(xué)地圖作為記錄地理信息的一種圖形語(yǔ)言形式，最為古老，久負(fù)盛譽(yù)。從歷史發(fā)展看，GIS脫胎于地圖，并成為地圖信息的又一種新的載體形式，它具有存儲(chǔ)、分析、顯示和傳輸?shù)墓δ?，尤其是?jì)算機(jī)制圖為地圖特征的數(shù)字表示、操作和顯示提供了成套方法，為GIS的圖形輸出設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持；同時(shí)，地圖仍是目前GIS的重要數(shù)據(jù)來(lái)源之一。但二者間有著一定的差別；地圖強(qiáng)調(diào)的是數(shù)據(jù)載體、符號(hào)化與顯示，而GIS則注重于信息分析。同時(shí)，地圖學(xué)理論與方法對(duì)GIS的發(fā)展有重要的影響，并成為GIS發(fā)展的根源之一。90第四節(jié)GIS的相關(guān)學(xué)科地圖學(xué)