矿井信息技术--GIS概论.ppt

GIS的基本概念GIS的基本功能GIS的相关学科GIS的主要应用GIS的发展沿革 GIS概论概论1信息信息 用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。信息系统信息系统 根据系统所执行的任务，信息系统可分为空间信息系统和非空间信息系统。空间信息系统包括地理信息系统和计算机铺助设计系统(CAD)。1.1基本概念信息系统非空间信息系统地理信息系统非地理信息系统管理信息系统CAD/CAM空间信息系统2数据：数据：通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是用以载荷信息的物理符号，在计算机化的地理信息系统中，数据的格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它的物理设备的形式而改变。地理信息：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，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。地理信息的特点地理信息的特点:空间分布性 具有多维结构的特征 时序特征十分明显 具有丰富的信息1.1基本概念3地地 理理 信信 息息 系系 统统（GIS，Geographical Information System)六六十十年年代代开开始始迅迅速速发发展展起起来来的的地地理理学学研研究究新新技技术术，是是多多种种学学科科交交叉叉的的产产物物。地地理理信信息息系系统统是是以以地地理理空空间间数数据据库库为为基基础础，采采用用地地理理模模型型分分析析方方法法，适适时时提提供供多多种种空空间间的的和和动动态态的的地地理理信信息息，为为地地理理研研究究和和地地理理决决策策服务的计算机技术系统服务的计算机技术系统。地地理理信信息息系系统统，是是空空间间数数据据处处理理系系统统，是是以以计计算算机机和和其其它它的的电电子子设设备备为为手手段段，对对各各种种空空间间数数据据或或地地理理参参考考数数据据进进行行描描述述、输输入入、存存储储、查查询询、显显示示和和综综合合分分析析应应用用的的技技术术系系统统。它它通通过过对对客客观观地地理理世世界界进进行行描描述述和模拟，以支持人们对一些现实问题的研究和解决。和模拟，以支持人们对一些现实问题的研究和解决。4用户界面用户界面系统和数据库管理系统和数据库管理产品生成产品生成产品输出产品输出空间数据处理空间数据处理空间数据分析空间数据分析数据输入数据输入数据库建立数据库建立典型的典型的GIS软件软件5地理信息系统按其内容分为三大类：地理信息系统按其内容分为三大类：专题地理信息系统（专题地理信息系统（Subject GIS）：）：是具有有限目标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，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。统、环境管理信息系统等。区域地理信息系统（区域地理信息系统（Regional GIS）：）：主要以区域综合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。或县级等。地理信息系统工具地理信息系统工具(GISTools）：）：它是一组具有图形它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。出等地理信息系统基本功能的软件包。6研究对象、学科定位、思想原则、科学基础、理论框架和方法论GIS=CAD+DATABASE+SPATIAL OPERATION7人员人员系统实现系统实现模型实现模型实现数数据据实实现现GIS技术技术学科学科1.项目项目GIS2.部门部门GIS3.企业企业GIS4.社会社会GISGIS目前的发展阶段目前的发展阶段 81.2 GIS的基本功能的基本功能数据源显示输出用户地理信息系统数据库存储编辑输入用户界面处理分析91.2.1数据输入、预处理数据输入、预处理 空间数据只有加工为适合的形式才能被GIS系统利用，将空间数据输入计算机的过程称为数字化。最新扫描跟踪技术使大规模自动数字化成为可能；同时GIS软件提供强大的数据转换功能，可从CAD、文本、关系数据库等几乎所有形式转入数据；与GPS和RS日趋一体化使GIS数据更新不再是应用的“瓶颈”。通过各种方式获取的不同类型空间数据必须经过标准化处理，包括不同比例尺、坐标投影的转换匹配等。10MethodsMethodsRS:TRVPCVPTMGPS:EMH mag.TTime designedNightDaySynch-stepAsynch-step数据获取11 采用文件结构构造GIS数据对于小型应用或许足够，但当数据规模和使用者人数急剧增长时，必须通过大型数据库系统进行有效严格的组织管理。在关系型数据库中，不同表格间通过相关项相互连接，提供GIS高度的可扩展性和灵活的配置能力。1.2.2数据管理数据管理12邻近度分析（PROXIMITY）叠加分析（OVERLAY）：不同地理层面间的物理叠加是GIS的看家本领，通过空间上的“相交、合并、切割”等运算，可获取和派生空间决策最重要的依据。1.2.3空间查询与分析空间查询与分析13GIS的操作结果通过可视化的地图、影象、多媒体的方式加以直观表达，这是GIS无与伦比的另一优势。1.2.4可视化表达输出可视化表达输出141.3 GIS与相关技术151.4 GIS主要应用1.4.1自动制图自动制图 地图在GIS中占有异乎寻常的地位，通过GIS系统可方便地制作出过去只有制图专业人员才能作出的高品质地图，地图的要素将随着数据库内容的变化而自动改变。16采用GIS可最大限度地对机构的信息资源加以利用，GIS通过地理相关性将不同数据集成在一起，使部门间、个人和企业的数据共享和交流成为可能，从而提高数据的利用价值、降低拥有成本，共享成果。1.4.2系统集成。系统集成。171.4.3辅助决策辅助决策 数据集成、空间分析、可视化表达，GIS堪称最佳决策支持系统，广泛应用于区域综合治理、宏观规划。GIS以快速有效的信息获取、加工处理手段，使足不出户便可运筹帷幄。18