地理信息系统-景海涛-第一讲绪论.ppt

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1、2011级地理信息系统级地理信息系统原理与应用原理与应用景海涛景海涛 博士博士 教授教授2010.10888888一、课程性质：一、课程性质：专业主干课专业主干课二、学习目的二、学习目的 掌握地理信息系统的基本理论和技术方法，了解主要掌握地理信息系统的基本理论和技术方法，了解主要应用领域和发展方向，为从事地理信息系统的应用、开发应用领域和发展方向，为从事地理信息系统的应用、开发和研究奠定理论与技术基础，较熟练掌握一种桌面地理信和研究奠定理论与技术基础，较熟练掌握一种桌面地理信息系统软件使用（息系统软件使用（ArcGIS DeskTopArcGIS DeskTop、MapInfoMapInfo、

2、ArcViewArcView）三、学习方法三、学习方法v学时分配：总学时学时分配：总学时5454学时，其中上机实验学时，其中上机实验2222学时学时v课堂内外学习结合课堂内外学习结合v上机实验与课堂学习结合上机实验与课堂学习结合v广泛参考其他资料广泛参考其他资料1地理信息系统基本概念地理信息系统基本概念3地理信息系统与地理信息系统与CAD的关系的关系4数字地球与数字地球与“3S”信息系统与地理信息系统关系信息系统与地理信息系统关系2第一讲第一讲 绪论绪论5地理信息系统应用地理信息系统应用1 地理信息系统地理信息系统中文名称：中文名称：地理信息系统地理信息系统英文名称：英文名称：nGeograp

3、hic Information System;nGIS;nGeographical Information System 第一讲第一讲 绪论绪论一、地理信息系统的基本概念一、地理信息系统的基本概念美国联邦数字地图协调委员会美国联邦数字地图协调委员会美国国家地理信息与分析中心美国国家地理信息与分析中心英国教育部英国教育部俄罗斯学者俄罗斯学者李德仁院士定义：定义：不同领域、不同专业对不同领域、不同专业对GISGIS的理解不同，目前没有完全统一被普遍的理解不同，目前没有完全统一被普遍接受的接受的GISGIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空是由计算机硬件、软件和不同的方法组

4、成的系统，该系统设计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（管理问题（美国联邦数字地图协调委员会美国联邦数字地图协调委员会）为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。（数据库管理系统。（美国国家地理信息与分析中心美国国家地理信息与分析中心）GISGIS是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统。（系统。（英国教育部

5、英国教育部）一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合（一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合（俄俄罗斯学者罗斯学者）地理信息系统（地理信息系统（Geographic Information System,GIS）是一种特定而又十分）是一种特定而又十分重要的空间信息系统（重要的空间信息系统（Spatial Information System），它是采集、存贮、管理、），它是采集、存贮、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的空分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的空间信息系统。间信息系统。(P

6、2)What is A GIS?A Geographic information system(GIS)is a computer system for capturing,storing,querying,analyzing,and displaying geospatial data.第一讲第一讲 绪论绪论一、地理信息系统的基本概念一、地理信息系统的基本概念2 数据与信息数据与信息v数据数据(计算机时代）：计算机时代）：指输入到计算机并能被计算机进行指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图像等。处理的数字、文字、符号、声音、图像等。v信息：是现实世界在人们头脑中的反映

7、。它以文字、数据、信息：是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人为人们的生产，建设，管理等提供依据。们的生产，建设，管理等提供依据。v数据与信息两者关系数据与信息两者关系 数据是信息的表达、载体，信息是数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。只有数数据的内涵，是形与质的关系。只有数据对实体行为产生影响才成为信息，数据对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才有意义，成为信息据只有经过解释才有意义，成为信息。v信息的特点信息的特点客客观观性性：任任何何信信息息都都是是与

8、与客客观观事事实实相相联联系系的的，这这是是信信息息的的正正确确性性和和精精确度的保证。确度的保证。适适用用性性：问问题题不不同同、影影响响因因素素不不同同，需需要要的的信信息息种种类类是是不不同同的的。信信息息系系统统将将地地理理空空间间的的巨巨大大数数据据流流收收集集，组组织织和和管管理理起起来来，经经过过处处理理、转转换换和和分分析析变变为为对对生生产产、管管理理和和决决策策具具有有重重要要意意义义的的有有用用信信息息，这这是是由由建建立立信信息息系系统统的的明明确确目目的的性性所所决决定定的的。如如股股市市信信息息，对对于于不不会会炒炒股股的的人人来来说说，毫毫无无用用处处，而而股股民

9、民们们会会根根据据它它进进行行股股票票的的购购进进或或抛抛出出，以以达达到到股股票票增增值值的目的。的目的。传传输输性性：信信息息可可在在信信息息发发送送者者和和接接受受者者之之间间进进行行传传输输信信息息的的传传输输网网络络，被形象地称为被形象地称为“信息高速公路信息高速公路”。共共享享性性：信信息息与与实实物物不不同同，信信息息可可传传输输给给多多个个用用户户，为为用用户户共共享享，而而其本身并无损失，这为信息的并发应用提供可能性。其本身并无损失，这为信息的并发应用提供可能性。第一讲第一讲 绪论绪论一、地理信息系统的基本概念一、地理信息系统的基本概念3 地理空间数据地理空间数据v地理空间的

10、概念地理空间的概念GISGIS中中的的概概念念常常用用“地地理理空空间间”(Geo-Spatial)来来表表述述，一般包括地理空间定位框架及其所连接的空间对象；一般包括地理空间定位框架及其所连接的空间对象；地地理理空空间间定定位位框框架架即即大大地地测测量量控控制制，由由平平面面控控制制网网和高程控制网组成；和高程控制网组成；GISGIS的的任任何何空空间间数数据据都都必必须须纳纳入入一一个个统统一一的的空空间间参参照照系中，以实现不同来源数据的融合、连接与统一；系中，以实现不同来源数据的融合、连接与统一；地理空间数据（简称为地理数据）地理空间数据（简称为地理数据）是指以地理空间位置为参照，描

11、述是指以地理空间位置为参照，描述自然、社会和人文经济景观的数据，可自然、社会和人文经济景观的数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字。以是图形、图像、文字、表格和数字。地理空间实体和现象三大基本要素：地理空间实体和现象三大基本要素：地理空间实体及其表达地理空间实体及其表达空间位置数据；空间位置数据；属性数据；属性数据；时域（间）数据。时域（间）数据。第一讲第一讲 绪论绪论一、地理信息系统的基本概念一、地理信息系统的基本概念4 地理空间数据拓扑关系地理空间数据拓扑关系v拓扑定义拓扑定义 拓拓扑扑结结构构是是明明确确定定义义空空间间结结构构关关系系的的一一种种数数学学方方法法,指图形保持连续状态下

12、变形，但图形关系不变的性质。指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。拓扑变换拓扑变换（橡皮变换）（橡皮变换）v拓扑种类拓扑种类(两例）1）关关联联性性：（不不同同类类要要素素之之间间）结结点点与与弧弧段段：如如V9与与L5,L6,L3，多多边形与弧段：边形与弧段：P2与与L3,L5,L22）邻邻接接性性：(同同类类元元素素之之间间)多多边边形之间、结点之间。形之间、结点之间。邻邻接接矩矩阵阵 如如下下，重重叠叠：-邻邻接接：1 不邻接：不邻接：0P1P2P3P4P1-111P21-10P311-0P4100-空间数据的计算机表示空间数据的计算机表示图 层1图 层2图 层N.类型1类型2

13、类型2.图 幅1图 幅2.目标1目标2.目标Point LinePolygon属性属性关系关系+空间数据的计算机空间数据的计算机表示实例表示实例ID坐标始结点终结点左区右区属性1属性2属性3第一讲第一讲 绪论绪论一、地理信息系统的基本概念一、地理信息系统的基本概念5 地理信息地理信息是是有有关关地地理理实实体体空空间间分分布布、性性质质、特特征征和和运运动动状状态态的的信信息息，它它是是对对表表达达地地理理特特征征和和地地理理现现象象之之间间关关系系的的地地理理及及环环境境数数据据的的解解释释，是是用用文文字字、数数字字、符符号号、语语言言、图图像像等等介介质质来来表表示示事事件件、事事物物、

14、现现象象等等的的内内容容、数量或特征。数量或特征。指指与与研研究究对对象象的的空空间间地地理理分分布布有有关关的的信信息息。它它表表示示地地理理系系统统诸诸要要素素的的数数量量、质质量量、分分布布特特征征，相相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。v地理信息特点地理信息特点 除了具有客观性、适用性、可传输性和共享性之外除了具有客观性、适用性、可传输性和共享性之外空间性：（是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志）。空间性：（是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志）。地地理信息属于空间信息，位置的识别与数据相联系，它的这种定位特理信息属于空间信息，

15、位置的识别与数据相联系，它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。征是通过公共的地理基础来体现的。多维结构：指在同一位置上可有多种专题的信息结构。如某一位多维结构：指在同一位置上可有多种专题的信息结构。如某一位置上的地理信息是多维的。置上的地理信息是多维的。海量（数据量大）海量（数据量大）时序特征：时序特征：时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。因此，要实时采集和更新地理信息，使得地理信息具有现的变化。因此，要实时采集和更新地理信息，使得地理信息具有现势性。以免过时的信息造成决策的失误或因为缺少可靠的动态数据，势性。以免过时的信

16、息造成决策的失误或因为缺少可靠的动态数据，不能对变化中的地理事件或现象作出合理的预测预报和科学论证。不能对变化中的地理事件或现象作出合理的预测预报和科学论证。例如例如98年特大洪水险情正是武汉勘测设计院利用先进的年特大洪水险情正是武汉勘测设计院利用先进的RS、GPS技术测得实时数据为抗洪决策提供可靠依据。技术测得实时数据为抗洪决策提供可靠依据。第一讲第一讲 绪论绪论一、地理信息系统的基本概念一、地理信息系统的基本概念6 地学信息地学信息地学信息：与人类居住的地球有关的信地学信息：与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。息都是地学信息。地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、地理信息的信息源是地球表

17、面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等；水圈、大气圈和人类活动等；地学信息所表示的信息范围更广泛，不地学信息所表示的信息范围更广泛，不仅来自地表，还包括地下、大气层甚至宇仅来自地表，还包括地下、大气层甚至宇宙空间。它是人们深入认识地球系统、适宙空间。它是人们深入认识地球系统、适度开发资源、保护环境的前提和保证。度开发资源、保护环境的前提和保证。7 系统、信息系统系统、信息系统vSystem：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成，由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成，能完成特定功能的有机整体。能完成特定功能的有机整体。v Information System（IS）：能对数据和信息进行

18、采集、存储、能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统。具有采集、管加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统。具有采集、管理、分析和表达数据的能力。理、分析和表达数据的能力。事事务务处处理理系系统统、管管理理信信息息系系统统：主主要要支支持持操操作作层层人人员员的的日日常常事事务务处处理理，图书管理，借还书。图书管理，借还书。决策支持系统：从决策支持系统：从MISMIS中获取信息，进行推测，以辅助决策。中获取信息，进行推测，以辅助决策。人人工工智智能能、专专家家系系统统：用用计计算算机机模模仿仿人人类类思思维维过过程程进进行行推推理理，在在医医学学上上应应用用较较成

19、成功功。为为有有效效地地对对信信息息流流进进行行控控制制，组组织织、管管理理、充充分分利利用用，就就需需要要建建立立某某种种信信息息系系统统，那那么么对对地地理理信信息息进进行行管管理理、利利用用就就需需要要建建立地理信息系统。立地理信息系统。：第一讲第一讲 绪论绪论一、地理信息系统的基本概念一、地理信息系统的基本概念数据数据Data地理空间数据地理空间数据Geo_Spatial Data)信信 息息Information地理信息地理信息Geographic Information系系 统统System信息系统信息系统Informatin System地理信息系统地理信息系统Geographi

20、c Information System小结小结第一讲第一讲 绪论绪论二、二、信息系统与地理信息系统的关系信息系统与地理信息系统的关系信息系统（信息系统（IS)IS)非空间信息系统非空间信息系统空间信息系统（空间信息系统（SISSIS）如厂矿企业管理、如厂矿企业管理、财务等财务等MISMIS非地理信息系统非地理信息系统CAD/CAMCAD/CAM地理信息系统（地理信息系统（GISGIS）专题专题GISGIS综合信息系统综合信息系统地籍信息系统地籍信息系统城市管线信息系统城市管线信息系统城市规划城市规划与管理与管理ISIS区域资源区域资源与环境与环境ISIS信信息息系系统统分分类类 GISGIS

21、与与CADCAD共同点共同点 GISGIS与与CADCAD 不同点不同点都有空间坐标系统；都有空间坐标系统；都能将目标和参考系联都能将目标和参考系联系起来；系起来；都能描述图形数据的拓都能描述图形数据的拓扑关系；扑关系；都能处理属性和空间数都能处理属性和空间数据据研究对象为人造研究对象为人造对象规则几何图形及组对象规则几何图形及组合；合；图形功能特别是三维图图形功能特别是三维图形功能强，属性库功能形功能强，属性库功能相对较弱；相对较弱；中的拓扑关系较中的拓扑关系较为简单；为简单；一般采用几何坐标系一般采用几何坐标系。处理的数据大多处理的数据大多来自于现实世界，较之来自于现实世界，较之人造对象更

22、复杂，数据人造对象更复杂，数据量更大；数据采集的方量更大；数据采集的方式多样化；式多样化；GIS的属性库结构复杂，的属性库结构复杂，功能强大；功能强大；强调对空间数据的分析，强调对空间数据的分析，图形属性交互使用频繁；图形属性交互使用频繁；GIS采用地理坐标系采用地理坐标系。三、地理信息系统与三、地理信息系统与CAD的关系的关系第一讲第一讲 绪论绪论 全全球球对对地地观观察察系系统统、卫卫星星通通讯讯系系统统与与全全球球因因特特网网等等高高科科技技术术基基础础之之上上的的信信息息集集成成系系统统工工程程的的统统称称，是是2121世世纪纪信信息息社社会会的的前前奏奏，涉涉及及到到知知识识产产权权

23、、国国际际合合作作、数数据据共共享等问题，是星球大战信息时代的翻版。享等问题，是星球大战信息时代的翻版。“数数字字地地球球”首首先先是是政政府府行行为为，为为数数据据规规模模、标标准准化化、知知识识产产权权保保护护，信信息息安安全全，信信息息共共享享都都需需要要由由政政府府主主持持立法，保障和监督。立法，保障和监督。数数字字地地球球是是由由遥遥感感技技术术、遥遥测测技技术术、数数据据库库与与地地理理信信息息系系统统技技术术、高高速速计计算算机机网网络络技技术术和和虚虚似似技技术术为为核核心心的的信信息息技技术术系系统统，数数字字地地球球是是地地球球科科学学与与信信息息科科学学技技术术的综合，是

24、一门综合性的科学技术。的综合，是一门综合性的科学技术。四、数字地球（四、数字地球（Geomatics)第一讲第一讲 绪论绪论五、地理信息系统的应用五、地理信息系统的应用第一讲第一讲 绪论绪论GIS能做能做什么？什么？缓冲区分析缓冲区分析叠加分析叠加分析空间查询空间查询网络分析网络分析地形分析地形分析。数据采集数据采集与输入与输入数据编辑数据编辑与更新与更新数据存储数据存储与管理与管理空间查询空间查询与分析与分析数据显示数据显示与输出与输出 GISGIS最初就是起源于资源清查，最初就是起源于资源清查，是是GISGIS的最基本的职能，目前趋于的最基本的职能，目前趋于成熟的主要应用领域。资源清查包成

25、熟的主要应用领域。资源清查包括土地资源，森林资源和矿产资源括土地资源，森林资源和矿产资源的清查、管理、土地利用规划，野的清查、管理、土地利用规划，野生动物的保护等。生动物的保护等。GISGIS的主要任务的主要任务是将各种来源的数据和信息有机地是将各种来源的数据和信息有机地汇集在一起，并通过统计，叠量分汇集在一起，并通过统计，叠量分析等功能，按多种边界和属性条件，析等功能，按多种边界和属性条件，提供区域多种条件组合形式的资源提供区域多种条件组合形式的资源统计和资源现状分析，从而为资源统计和资源现状分析，从而为资源的合理开发、利用提供依据。的合理开发、利用提供依据。GISGIS在国际上在国际上典范

26、典范中有：中有：A A、加拿大应用、加拿大应用GISGIS完成全国土地完成全国土地资源潜力和估算资源潜力和估算B B、利用、利用GISGIS进行世界小麦大面积进行世界小麦大面积估产的高准确率估产的高准确率-这些说明这些说明GISGIS在资源清查方面的应用趋于成熟。在资源清查方面的应用趋于成熟。v资源调查资源调查 在进行区域和城镇规划的过程中，在进行区域和城镇规划的过程中，要处理许多不同性质和不同特点的问要处理许多不同性质和不同特点的问题，涉及多方面要素，如资源、环境、题，涉及多方面要素，如资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金人口、交通、经济、教育、文化和金融等，融等，GISGIS将这些

27、数据信息归算到城将这些数据信息归算到城市的统一系统之中，最后进行城市和市的统一系统之中，最后进行城市和区域多目标的开发和规划，包括城镇区域多目标的开发和规划，包括城镇总体规划，城市建设用地适宜性评价，总体规划，城市建设用地适宜性评价，城市环境质量评价，道路交通规划，城市环境质量评价，道路交通规划，公共设施配置及城市环境动态监测等，公共设施配置及城市环境动态监测等，这些功能的实现是以这些功能的实现是以GISGIS的一些数据的一些数据处理和分析算法加以保证的，如处理和分析算法加以保证的，如GISGIS的空间搜索方法，多信息叠加处理和的空间搜索方法，多信息叠加处理和一系列的分析软件，回归分析，投入一

28、系列的分析软件，回归分析，投入产出计算，模糊加权评价等。产出计算，模糊加权评价等。v城乡建设规划城乡建设规划GISGIS方法和多时相的遥方法和多时相的遥感数据，可以有效地用感数据，可以有效地用于森林火灾的预测预报、于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和淹没损洪水灾情监测和淹没损失估算，确定泄洪区内失估算，确定泄洪区内人员撤退、财产转移和人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路救灾物资供应的最佳路线，为救灾抢险和防洪线，为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信决策提供及时准确的信息。息。v灾害监测灾害监测v环境评估环境评估v作战指挥作战指挥v交通运输交通运输 GISGIS利用地理数据库，利用地理数据库

29、，通过一系列决策模型的构通过一系列决策模型的构建和比较分析，可为国家建和比较分析，可为国家宏观决策提供依据。例如宏观决策提供依据。例如我国在三峡地区的研究中我国在三峡地区的研究中通过利用通过利用GISGIS和机助制图和机助制图的方法，建立环境监测系的方法，建立环境监测系统，为三峡工程的宏观决统，为三峡工程的宏观决策提供了建库前后环境变策提供了建库前后环境变化的数量，速度和演变趋化的数量，速度和演变趋势等可靠数据。势等可靠数据。v宏观决策宏观决策一种项重大的社会一种项重大的社会一种项重大的社会一种项重大的社会GISGIS工程工程工程工程家谱家谱家谱家谱GISGIS布什布什与与梦露梦露戴安娜戴安娜

30、是一家人是一家人？历史地图及查询历史地图及查询家谱树型结构图家谱树型结构图:按按“代代”表示表示林春公林晓林晖林曜林昕林裕勤林裕茂林洪桃林洪有林洪霞林洪治林珍礼林珍魁林珍玉林珍祥林珍意林珍载林珍度林珍微家谱树型结构图家谱树型结构图:按按“时间时间”表示表示林晓林晖林曜林昕林裕勤林裕茂林洪桃林洪有林洪霞林洪治林珍礼林珍玉林珍魁林珍祥林珍意林珍载林珍度林珍微林春公14981500155016001650家谱树型结构图家谱树型结构图:按按“空间空间”表示表示林晓林晖林曜林昕林裕勤林裕茂林洪桃林洪有林洪霞林洪治林珍礼林珍玉林珍魁林珍祥林珍意林珍载林珍度林珍微林春公1498群族迁徙路线图群族迁徙路线图G

31、IS 专业发展专业发展地理信息地理信息 IT 产业主流产业主流1、国际、国际1960年，加拿大测量学家年，加拿大测量学家Roger F.Tomlinson提出，创建第一个系统（提出，创建第一个系统（CGIS），之后全球快速），之后全球快速发展发展2004.01 Nature杂志发表文章将以遥感与杂志发表文章将以遥感与GIS为基础的为基础的Geo-technology、纳米技术、生物技术、纳米技术、生物技术作为最新出现的、最具发展前景的三大技术。作为最新出现的、最具发展前景的三大技术。地理信息地理信息 IT 产业主流产业主流一、一、GIS专业的发展专业的发展2 国内70年代年代GIS技术在我国开

32、始发展技术在我国开始发展90年代专业调整，出现年代专业调整，出现GIS专业专业近年来，随着近年来，随着GIS技术的快速发展，社会对技术的快速发展，社会对GIS人才的需求量快速增长，人才的需求量快速增长，GIS专业在很专业在很多院校都如雨后春笋般地发展起来多院校都如雨后春笋般地发展起来权威权威地理信息地理信息 IT 产业主流产业主流3 专业背景专业背景l分设在分设在地理学地理学和和测绘学测绘学两个一级两个一级学科下的二级学科学科下的二级学科。l由于由于GIS与计算机技术关系密切，与计算机技术关系密切，一些一些计算机计算机专业人员也从事专业人员也从事GIS的研究与应用，并开始培养的研究与应用，并开

33、始培养GIS人才。人才。计算机科学背景 地理学背景 测绘学背景 l带有原背景的烙印，不能较好地将带有原背景的烙印，不能较好地将 各学科知识融会贯通；各学科知识融会贯通；l符合社会需求的复合型人才只占极少一符合社会需求的复合型人才只占极少一部分。部分。地理信息地理信息 IT 产业主流产业主流GIS专业的社会需求专业的社会需求GIS应用图式最初应用范围资源管理土地规划拓展应用范围商业国防电信教育工程环境政府卫生资源交通 融扎实的融扎实的GIS基本技能与迫切的基本技能与迫切的GIS求知、创新求知、创新欲望于一体。欲望于一体。专业素质专业素质 学科交叉融合学科交叉融合融厚实的数理、空间知识基础与精湛的

34、融厚实的数理、空间知识基础与精湛的GIS专专业知识于一体业知识于一体融融GIS研究、技术开发本领与研究、技术开发本领与GIS项目管理能项目管理能力于一体。力于一体。GIS专业人才的道德品质也应作为人才素质特专业人才的道德品质也应作为人才素质特征的重要指标。征的重要指标。GIS专业人才的基本知识结构专业人才的基本知识结构l立体知识结构：以数理基础和空间基础为宽度，以应用背景与应用领域为广度，以专业知识及专业技能为深度的知识结构 数理基础和空间基础专业知识及基本技能应用背景与应用领域思考题思考题1、GIS与其他相关学科的关系是什么？与其他相关学科的关系是什么？2、GIS在日常生活中的应用有哪些？在

35、日常生活中的应用有哪些？课后实践课后实践1、安装、安装ArcGIS系统系统2、熟悉、熟悉ArcCatalog、ArcMap的操作的操作3、理解地图、图层、理解地图、图层（layer or Feature）、属性的概念 GIS是由计算机硬件、软件和不是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题划和管理问题 为了获取、存储、检索、分析为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算和显示空间定位数据而建立的计

36、算机化的数据库管理系统。机化的数据库管理系统。GIS是一种获取、存储、检是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统数据的计算机系统GISGIS 一种解决各种复杂的地理相关问题，一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合以及具有内部联系的工具集合 地理信息系统（地理信息系统（Geographic Information System,GIS）是一种特定而又十分重要的空）是一种特定而又十分重要的空间信息系统（间信息系统（Spatial Information System），），它是采集、存贮、管理、分析和描述整个或它是采集、存贮、

37、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的空间信息系统。地理分布有关的空间信息系统。湖泊河道居民地地理空间的特征实体包括点（地理空间的特征实体包括点（Point）、线（）、线（Line）、面）、面（Polygon）、曲面（）、曲面（Surface）和体（）和体（Volume）等多种类）等多种类型型矢量表达矢量表达栅格表达栅格表达 例如例如“1、”“0”独立的独立的1、0均无均无意义。意义。当它表示某实体在某个地域内存在与否，当它表示某实体在某个地域内存在与否，它就提供了它就提供了“有有”“无无”信息，当用它来信息，当用它来标识某种实体的类别时，它就提供了特征标识某种实体的类别时，它就提供了特征码信息码信息GIS空间数据的基本特征空间数据的基本特征