地理信息系统概论讲稿授课教师：王玲授课班级：地理科学2013级1班授课学期：2015-2016学年第1学期2015年8月
地理信息系统概论 讲 稿 授课教师：王玲 授课班级：地理科学 2013 级 1 班 授课学期：2015-2016 学年第 1 学期 2015 年 8 月
第一章导论教学目的：初步了解什么是地理信息系统，掌握地理信息系统的基本概念教学内容：第1节地理信息系统基本概念第2节GIS的基本构成第3节GIS的功能简介第4节GIS的发展透视重点和难点：地理信息系统的一些基本概念教学手段：讲授法作为全球信息化浪潮重要组成部分舶地理信息系统的建设与应用，日益引起科技界、企业界和政府部门的广泛关注。地理信息系统、遥感技术和全球定位技术三者有机结合，构成科学地理学日臻完善的技术体系，引起世界各国普通的重视。地理信息系统是管理和分析空间数据舶科学技术，它及时而文准确地向地学工作者、各级管理和生产部门提供有关区域综合、方案优选、战略决策等方面可靠的地理或空间信息，这就是地理信息系统的主要职能。在论述地理信息系统之前，先介绍有关基本概念。第1节地理信息系统基本概念一、数据与信息1、两者在词义上的差别：数据是信息的表达，信息则是数据的内容；2、数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息；3、信息是当代社会发展的一项重要任务。二、地理信息与地理信息系统1、地理信息
第一章 导论 教学目的： 初步了解什么是地理信息系统，掌握地理信息系统的基本概念 教学内容： 第 1 节 地理信息系统基本概念 第 2 节 GIS 的基本构成 第 3 节 GIS 的功能简介 第 4 节 GIS 的发展透视 重点和难点： 地理信息系统的一些基本概念 教学手段: 讲授法 作为全球信息化浪潮重要组成部分舶地理信息系统的建设与应用，日益引起 科技界、企业界和政府部门的广泛关注。地理信息系统、遥感技术和全球定位技 术三者有机结合，构成科学地理学日臻完善的技术体系，引起世界各国普通的重 视。地理信息系统是管理和分析空间数据舶科学技术，它及时而又准确地向地学 工作者、各级管理和生产部门提供有关区域综合、方案优选、战略决策等方面可 靠的地理或空间信息，这就是地理信息系统的主要职能。在论述地理信息系统之 前，先介绍有关基本概念。 第 1 节 地理信息系统基本概念 一、数据与信息 1、两者在词义上的差别：数据是信息的表达，信息则是数据的内容； 2、数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息； 3、信息是当代社会发展的一项重要任务。 二、地理信息与地理信息系统 1、地理信息
（1）地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；（2）地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。（1）GIS是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它研究关于地理空间信息处理和分析过程中提出一系列基本问题，如空间对象表达与建模、空间关系及推理机制、空间信息的控制基准、空间信息的认知与分析、GIS系统设计与评价GIS应用模型与可视化、空间信息的政策与标准等：（2）GIS的操作对象是空间数据，空间数据的主要特点是按统一的地理坐标编码，并实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述，由此而形成GIS的技术优势是有效的地理实体表达、独特的时空分析能力、强大的图形创造手段和可靠的科学预测与辅助决策功能等：（3）GIS是管理和分析空间数据的应用工程技术，该工程技术系统由六个子系统组成；（4）GIS为地理学解决复杂的规划与管理问题提供了有效的手段，而地理学则为GIS提供了重要的基础理论依托；（5）GIS的科学定义：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。一、系统硬件由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。二、 系统软件由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成，用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。三、空间数据库由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。四、应用模型
（1）地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、 分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称； （2）地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变 化特征。 （1）GIS 是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它研究 关于地理空间信息处理和分析过程中提出一系列基本问题，如空间对象表达与建 模、空间关系及推理机制、空间信息的控制基准、空间信息的认知与分析、GIS 系统设计与评价 GIS 应用模型与可视化、空间信息的政策与标准等； （2）GIS 的操作对象是空间数据,空间数据的主要特点是按统一的地理坐标 编码，并实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述,由此而形成 GIS 的技术 优势是有效的地理实体表达、独特的时空分析能力、强大的图形创造手段和可靠 的科学预测与辅助决策功能等； （3）GIS 是管理和分析空间数据的应用工程技术，该工程技术系统由六个 子系统组成； （4）GIS 为地理学解决复杂的规划与管理问题提供了有效的手段，而地理 学则为 GIS 提供了重要的基础理论依托； （5）GIS 的科学定义： 地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程 技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由 计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、 处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 一、系统硬件 由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。 二、系统软件 由系统管理软件、数据库软件和基础 GIS 软件组成，用于执行 GIS 功能的数 据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。 三、空间数据库 由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、 检索和更新等。 四、应用模型
由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取经济效益和社会效益。·五、用户界面由菜单式、命令式或表格式的图形用户界面所组成，是用以实现人机对话的工具。·第3节GIS的功能简介基本功能一、数据采集与编辑：二、数据存储与管理；三、数据处理和变换；四、空间分析和统计；五、产品制作与显示：六、二次开发和编程。七、辅助决策；八、定位服务。第4节GIS的发展透视一、发展概况二、发展简史；三、发展态势：1、GIS已成为一门综合性技术；2、GIS产业化的发展势头强劲；3、GIS网络化已构成当今社会的热点：四、地理信息科学（geoinformatics）的产生和发展。1、基础理论地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘学科，因此它明显的体现出多学科交叉的特征，这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基础理论体系；
由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取 经济效益和社会效益。 •五、用户界面 由菜单式、命令式或表格式的图形用户界面所组成，是用以实现人机对话的 工具。 •第 3 节 GIS 的功能简介基本功能 一、数据采集与编辑； 二、数据存储与管理； 三、数据处理和变换； 四、空间分析和统计； 五、产品制作与显示； 六、二次开发和编程。 七、辅助决策； 八、定位服务。 第 4 节 GIS 的发展透视 一、发展概况 二、发展简史； 三、发展态势： 1、GIS 已成为一门综合性技术； 2、GIS 产业化的发展势头强劲； 3、GIS 网络化已构成当今社会的热点； 四、地理信息科学( geoinformatics )的产生和发展。 1、基础理论 地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘学科，因此它明显的 体现出多学科交叉的特征，这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基 础理论体系；
各国政府设立相应的组织机构来引导GIS理论研究，如美国国家自然科学基金委员会（NSF）支持成立了国家地理信息与分析中心（NCGIA）等，研究重点包括空间关系、空间数据模型、空间认知、空间推理、地理信息机理和地理信息不确定性等；李德仁院士在《空间信息系统的集成与实现》一书中，要叙述了地球空间信息学的七大理论问题：地球空间信息学的基准；地球空间信息标准；地球空间信息的时空变化理论；地球空间信息的认知；地球空间信息的不确定性；地球空间信息的解译与反馈：地球空间信息的表达与可视化
各国政府设立相应的组织机构来引导 GIS 理论研究，如美国国家自然科学基金 委员会（NSF）支持成立了国家地理信息与分析中心（NCGIA）等，研究重点包括 空间关系、空间数据模型、空间认知、空间推理、地理信息机理和地理信息不确 定性等； 李德仁院士在《空间信息系统的集成与实现》一书中，扼要叙述了地球空间信 息学的七大理论问题： 地球空间信息学的基准； 地球空间信息标准； 地球空间信息的时空变化理论； 地球空间信息的认知； 地球空间信息的不确定性； 地球空间信息的解译与反馈； 地球空间信息的表达与可视化