第一章GIS緒論第一節(jié)GIS概念一、數(shù)據(jù)、信息和系統(tǒng)1.

數(shù)據(jù)①數(shù)據(jù)概念：指輸入到計算機并能被計算機進行處理的數(shù)字、文字、符號、聲音、圖像等符號。②數(shù)據(jù)特點：數(shù)據(jù)是對客觀現(xiàn)象的表示，數(shù)據(jù)本身并沒有意義。數(shù)據(jù)的格式往往和具體的計算機系統(tǒng)有關(guān)，隨載荷它的物理設(shè)備的形式而改變。2.

信息①信息的概念信息即信號、消息、意義。是通過某種信號傳遞的消息，是客觀世界中某事某物所包含的意義。在當(dāng)今的信息社會，信息無論是對個人還是對社會都是非常重要的。②信息的表達：實物，語言，文字，數(shù)據(jù)，圖形，人腦，電腦等信息的特點：

信息是客觀存在的，但信息可能是隱含的，有時必須通過處理才能獲取。

信息是可以共享的，不因其傳播或擴散而損失。

信息是有價的，而且其價值是具有時效性的。③信息與數(shù)據(jù)比較數(shù)據(jù)是信息的表達、載體，信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是形與質(zhì)的關(guān)系。

只有數(shù)據(jù)對實體行為產(chǎn)生影響才成為信息，數(shù)據(jù)只有經(jīng)過解釋才有意義，成為信息。例如“1”、“0”獨立的1、0均無意義。當(dāng)它表示某實體在某個地域內(nèi)存在與否，它就提供了“有”“無

信息是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映。它以文字、數(shù)據(jù)、符號、聲音、圖像等形式記錄下來，進行傳遞和處理,為人們的生產(chǎn)，建設(shè)，管理等提供依據(jù)。3.

系統(tǒng)①系統(tǒng)的概念:系統(tǒng)是由若干相互聯(lián)系和相互作用的要素組成的，具有一定結(jié)構(gòu)和功能的有機整體。②系統(tǒng)的特征

整體性

層次性

目的性

開放性

穩(wěn)定性4.

信息系統(tǒng)①信息系統(tǒng)的概念:信息系統(tǒng)是具有處理、管理和分析數(shù)據(jù)功能的系統(tǒng)，它能為企業(yè)、部門或組織的決策過程提供有用的信息。②信息系統(tǒng)的特點:在信息系統(tǒng)中，尤其是現(xiàn)代社會計算機支持下的信息系統(tǒng)，其信息是以數(shù)據(jù)為載體的。但數(shù)據(jù)并不等于信息。5.

地理信息①地理:泛指地球表面各種自然現(xiàn)象和人文現(xiàn)象，以及它們之間的相互關(guān)系和區(qū)域分異。②地理信息:指與研究對象的空間地理分布有關(guān)的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。特點：地域性:即空間定位特征,是地理信息區(qū)別于其它類型信息的最顯著標(biāo)志。地理信息屬于空間信息，位置的識別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種定位特征是通過公共的地理基礎(chǔ)來體現(xiàn)的。多維結(jié)構(gòu)：指在同一位置上可有多種專題的信息結(jié)構(gòu)。如某一位置上的地理信息包括地形要素、氣候要素、水文要素、植被要素、土壤要素等。

時序特征動態(tài)特征：時空的動態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。因此，實時的GIS系統(tǒng)要求能及時采集和更新地理信息，使得地理信息具有現(xiàn)勢性。以免過時的信息造成決策的失誤或因為缺少可靠的動態(tài)數(shù)據(jù)，不能對變化中的地理事件或現(xiàn)象做出合理的預(yù)測預(yù)報和科學(xué)論證。③地學(xué)信息：與人類居住的地球有關(guān)的信息都是地學(xué)信息。也具有地域性、多維性和動態(tài)性。④地理信息和地學(xué)信息比較：它們信息源不同。地理信息的信息源是地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和人類活動等；地學(xué)信息所表示的信息范圍更廣泛，不僅來自地表，還包括地下、大氣層甚至宇宙空間。它是人們深入認識地球系統(tǒng)、適度開發(fā)資源、保護環(huán)境的前提和保證。⑤地理或地學(xué)信息的載體：地圖⑥地圖研究的對象：地理或地學(xué)環(huán)境諸要素⑦地圖表現(xiàn)的內(nèi)容：各種地理要素的數(shù)量、質(zhì)量特征及其時空關(guān)系。⑧地圖是地理學(xué)的第二代語言，GIS則是地理學(xué)第三代語言。地圖是地理研究中必不可少的工具，也是地理研究成果的最好表達方式。著名的地理學(xué)家陳述彭先生說：地理信息系統(tǒng)事實上就是地圖的一個延續(xù)，就是用地理信息系統(tǒng)擴展地圖工作的內(nèi)容。6.地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem簡稱：GIS)①GIS的定義對于不同的部門和不同的應(yīng)用目的，其定義不同。

地理信息系統(tǒng)就是具有采集、存儲、查詢、分析、顯示和輸出地理數(shù)據(jù)的功能，為地理研究和地理決策服務(wù)的計算機技術(shù)系統(tǒng)。

GIS是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。

GIS是為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計算機化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

GIS是一計算機系統(tǒng)，既然是系統(tǒng)，就要具有系統(tǒng)的基本功能，數(shù)據(jù)采集、管理、分析和表達，所以每個GIS系統(tǒng)都是由若干具有一定功能的模塊組成。GIS的處理對象是有關(guān)的地理分布數(shù)據(jù)，也就是空間數(shù)據(jù)，為了能對這些空間數(shù)據(jù)進行定位，定性和定量的描述，決定了GIS要對空間數(shù)據(jù)按統(tǒng)一地理坐標(biāo)進行編碼，這是GIS與其他信息系統(tǒng)不同的根本所在。

GIS是一種以地理坐標(biāo)為骨干（空間信息系統(tǒng)）的信息系統(tǒng)。二、GIS與其他信息系統(tǒng)比較1.GIS與其它IS之間的關(guān)系和區(qū)別GIS是空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)合體。信息系統(tǒng)（IS）主要是屬性數(shù)據(jù)的集成。2.GIS與其他信息系統(tǒng)的不同及關(guān)系（圖示說明1.1）第二節(jié)GIS構(gòu)成GIS基本組成一般包括系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、用戶（圖示說明1.2）。一、系統(tǒng)硬件：各種設(shè)備（物質(zhì)基礎(chǔ)）二、系統(tǒng)軟件：支持數(shù)據(jù)采集、存儲、加工、回答用戶問題的計算機程序系統(tǒng)三、空間數(shù)據(jù)：系統(tǒng)分析與處理的對象、構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)?？臻g數(shù)據(jù)和GIS應(yīng)用模型的構(gòu)建關(guān)系密切。四、用戶：GIS服務(wù)的對象，分為一般應(yīng)用用戶和從事建立、維護、管理、更新和應(yīng)用的高級用戶。由于計算機的飛速發(fā)展和地理信息的時序特征，硬件壽命3-5年，軟件（5-15年），數(shù)據(jù)（1-2年，5-70年不等）GIS需要不斷維護、更新，所以用戶要不斷進行知識更新。第三節(jié)GIS的功能與應(yīng)用一、

GIS基本功能1.數(shù)據(jù)采集和編輯（圖示說明1.3）2.數(shù)據(jù)存儲和管理（圖示說明1.4）3.數(shù)據(jù)處理和變換（圖示說明1.5）4.空間分析和統(tǒng)計（圖示說明1.6）5.產(chǎn)品制作和顯示（圖示說明1.7）6.二次開發(fā)和編程（軟件簡要說明）二、

GIS應(yīng)用功能1.資源管理資源的清查、管理和分析是GIS應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，也是目前趨于成熟的主要領(lǐng)域。2.區(qū)域規(guī)劃城市和區(qū)域規(guī)劃具有高度的綜合性，涉及資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟、教育、文化和金融等因素，要把這些因素進行篩選并轉(zhuǎn)換成可用的形式，借助GIS能實現(xiàn)。3.輔助決策GIS能利用擁有的數(shù)據(jù)庫和互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)輔助決策。4.災(zāi)害監(jiān)測GIS方法和多時相的遙感數(shù)據(jù)，可以有效地用于森林火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報、洪水災(zāi)情監(jiān)測和淹沒損失估算，確定泄洪區(qū)內(nèi)人員撤退、財產(chǎn)轉(zhuǎn)移和救災(zāi)物資供應(yīng)的最佳路線，為救災(zāi)搶險和防洪決策提供及時準確的信息。

第四節(jié)GIS發(fā)展動態(tài)一、

GIS發(fā)展簡史GIS起源于人口普查，土地調(diào)查和自動制圖，1960年，加拿大測量學(xué)家R.F.Tomlinson提出了把地圖變成數(shù)字形式的地圖，1963年，又提出GIS這一本術(shù)語，并建立了第一個GIS___加拿大GIS，隨后GIS以燎原之勢在全世界迅速發(fā)展起來。1.國際GIS的發(fā)展?fàn)顩r①60年代，探索時期（GIS思想和技術(shù)方法的探索）人們關(guān)注什么是GIS，GIS能干什么。②70年代，鞏固時期，（這時由于計算機技術(shù)及其在自然資源和環(huán)境數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用，促進GIS迅速發(fā)展）。這期間，發(fā)展研究的重點是空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理這三個方面。80年代，實破階段，也是GIS普遍發(fā)展和推廣應(yīng)用階段，人們把GIS與RS解決全球性問題，如全球沙漠化，全球可居住地評價，核擴散問題等。90年代，全面應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)化階段，對GIS進一步研究，研究的內(nèi)容集中在：空間信息分析的新模式和新方法，空間關(guān)系和數(shù)據(jù)模型，人工智能引入等。⑤現(xiàn)代，普及發(fā)展階段，網(wǎng)絡(luò)化，與世界接軌2.我國GIS的發(fā)展我國GIS起步較晚，但發(fā)展較快，分為以下幾個階段：①

70年代，準備階段：一些知名人士GIS先驅(qū)看到GIS的廣闊前景和GIS的重要性，進行極積呼吁，為GIS在我國的發(fā)展奠定了與論準備基礎(chǔ)并做了一些可行性實驗。②80年代，試驗起步階段:這期間，我國在GIS理論探索，規(guī)范探討，軟件開發(fā)，系統(tǒng)建立等方面取得了突破和進展，進行了一些典型，試驗專題試驗軟件開發(fā)工作。③90年代，我國GIS發(fā)展階段：我國改革開放以來，沿海，沿江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的發(fā)展土地的有償使用和外資的引進，急需GIS為之服務(wù)，這也推動GIS在我國的全面發(fā)展。④96年以來，是我國GIS產(chǎn)業(yè)化階段：近十年來，我國經(jīng)濟信息化的基礎(chǔ)設(shè)施和重大信息工程已納入國家計劃，一批國家級和地方級的GIS相繼建立并投入運行，一批專業(yè)遙感基地已建立，并進入了產(chǎn)業(yè)化運行，一批綜合運用“3S”技術(shù)的重點項目已實施，并在自然災(zāi)害監(jiān)測和國土資源調(diào)查中發(fā)揮效益，一批高等院校開設(shè)了與GIS相關(guān)的新專業(yè)，培養(yǎng)了一大批