第1讲-地理信息及地理信息系统-空间数据库课件.ppt

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1、空间数据库5/26/2023 1 空间数据库本课程教学时间星期一星期二 星期三星期四 星期五1、2节 15周（上机）（J6356）15、17、18周（上机）（J6356）3、4节 17、18周（上机）（J6356）9、10节 9-14周（上课）（14-1 1 1）9-14周（上课）（14-107）5/26/2023 2 空间数据库本课程学习方法 课堂讲授 参考书：地理空间数据库原理 崔铁军著 空间数据库（美）Shashi Shekhar&Sanjay Chawla 著 谢昆青 马修军 杨冬青 等译 上机练习 课外预习与复习（图书馆及互联网）5/26/2023 3 空间数据库本课程教学内容F地理

2、信息及地理信息系统F空间数据库与空间数据类型F空间数据组织与结构F空间数据查询与存储F空间数据库模型F地理空间数据库系统设计F空间数据处理及数据质量FArcGIS应用软件（Geodatabase,ArcSDE）F空间数据仓库和空间数据挖掘技术5/26/2023 4 空间数据库空间数据 属性数据空间数据和属性数据的综合体Name Address Town St.Zip Name Address Town St.Zip GIS是GIS1 地理信息系统（地理信息系统（GISGIS）是什么？）是什么？一、GIS产生Geographic Information System5/26/2023 6 空间数

3、据库2 地理信息系统的发展阶段 一、GIS产生u 60年代，探索时期（GIS思想和技术方法的探索）人们关注什么是GIS，GIS能干什么。u 70年代，巩固时期（由于计算机技术及其在自然资源和环境数据处理的应用，促进 GIS迅速发展）。这期间，发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构和数据库管理这三个方面。u 80年代，实破阶段（GIS普遍发展和推广应用阶段）人们把GIS与RS解决全球性问题，如全球沙漠化，全球可居住地评价，核扩散问题等。u 90年代，全面应用（产业化阶段）对GIS进一步研究，研究的内容集中在：空间信息分析的新模式和新方法，空间关系和数据模型，人工智能引入等。国际GIS的发展

4、状况5/26/2023 7 空间数据库 准备阶段：1978 年到1980 年，进行舆论准备，正式提出倡议，开始组建队伍、组织个别实验研究。起步阶段：1981 年到 1985 年，理论探索和区域性实验研究。并在此基础上制定国家地理信息系统规范。初步发展阶段：1986 年到90 年代。地理信息系统的研究被列入我国“七 五”攻关课题，并且作为一个全国性的研究领域，已逐步和国民经济建设相结合，并取得了重要进 展和实际应用效益。快速发展阶段：90 年代末到现在。理论日趋成熟，应用日益广泛，三维GIS、WEBGIS 走向应用，GIS 市场开始形成。2 地理信息系统的发展阶段 一、GIS产生GIS在我国的发

5、展5/26/2023 8 空间数据库地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。2 地理信息与地图地理信息将地理环境诸要素按照一定的数学法则，运用符号系统并经过制图综合缩绘于平面上的图形，以传递各种自然和社会现象的数量与质量的空间分布和联系以及随时间的发展变化。地 图二、基本概念重点5/26/2023 10 空间数据库地理系统：是认识地理圈的事物、现象和发生发展过程，理解物质迁移与能量转换内外循环的规律，认识地理规律、掌握地理信息，以调控资源与环境为目的的逻辑思维过程。地理信息系统：是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和

6、信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。地理系统是地理信息系统的科学依据；地理信息系统是研究地理系统的科学技术保证。3 地理系统与地理信息系统二、基本概念重点5/26/2023 11 空间数据库1 地理信息系统的组成数据输入数据存储信息输出系统操作系统支持地理分析硬件系统 地理数据 软件系统输入设备存储设备输出设备计算机系统软件GIS软件应用分析程序地理数据库用户三、GIS 的组成重点5/26/2023 13 空间数据库三、GIS 的组成2 计算机硬件系统输入输出设备 5

7、/26/2023 15 空间数据库3 GIS的软件系统数 据 输 入 和 校 验数 据 存 储 和 管 理数 据 变 换 分 析数 据 显 示 和 输 出用 户 接 口 模 块GIS软件应用分析软件计 算 机 系 统 软 件操 作 系 统汇 编 程 序编 译 程 序服 务 程 序三、GIS 的组成5/26/2023 16 空间数据库第一章 绪论数据显示与输出GIS能作什么？数据采集与输入数据编辑与更新数据存储与管理缓冲区分析叠加分析空间查询网络分析地形分析。空间查询与分析1 地理信息系统的功能四、GIS 的功能重点5/26/2023 18 空间数据库2 数据采集与输入现实世界文字报告、遥感图象

8、等数字化仪 扫描仪 解析测图仪 键盘 等编辑、接边、分层、图形与属性连接、加注记等空间数据库四、GIS 的功能5/26/2023 19 空间数据库3 空间查询空间数据库哈尔滨在哪里？空间查询属性查询78路公交经过哪些站？四、GIS 的功能5/26/2023 20 空间数据库4 叠加分析空间数据库 为某工厂选址，首先找出地价1万元;且地形起伏较小的区域?地价1万元坡度小于3度的地形信息空间检索满足两条件的区域+四、GIS 的功能5/26/2023 21 空间数据库5 缓冲区分析空间数据库道路的噪音影响范围?街道中心线空间检索城市环境评价四、GIS 的功能5/26/2023 22 空间数据库7 地

9、形分析空间数据库航道淤积,挖槽方案比较?地形信息空间检索四、GIS 的功能5/26/2023 24 空间数据库8 数据显示与输出空间数据库各种需求?各种信息空间检索四、GIS 的功能5/26/2023 25 空间数据库9 GIS基本功能的实现过程文件图表 数据获取 原始数据存储检索空间查询空间分析数据编辑投影变换数据输出 制图、表格 交互展示 结构化数据空间数据库四、GIS 的功能重点5/26/2023 26 空间数据库2 研究内容GIS基本理论技术系统应用方法概念、定义、内涵构成、特点、功能和任务理论体系、发展历史及发展趋势五、GIS 的研究内容硬件配置、数据结构与表示输入输出系统、地理数据

10、管理用户界面、GIS工具软件研制应用系统设计、数据采集与校验专题分析模型、3S结合、地学专家系统5/26/2023 28 空间数据库3 GIS在信息系统中的位置全球GIS区域GIS信息系统非空间信息系统专题地理信息系统地理信息系统非地理信息系统管理信息系统综合地理信息系统CAD/CAM空间信息系统地籍GIS交通GIS资源与环境GIS规划与管理GIS数据模型矢量GIS 栅格GIS 矢-栅GIS研究范围 研究内容五、GIS 的研究内容5/26/2023 29 空间数据库生 态 环 境六、GIS 的应用领域5/26/2023 31 空间数据库环境评估六、GIS 的应用领域5/26/2023 32 空

11、间数据库六、GIS 的应用领域医 疗 服 务5/26/2023 33 空间数据库医疗机构信息查询六、GIS 的应用领域5/26/2023 34 空间数据库交通运输六、GIS 的应用领域5/26/2023 35 空间数据库铁路地理信息系统六、GIS 的应用领域5/26/2023 36 空间数据库3D 建模与可视化六、GIS 的应用领域5/26/2023 37 空间数据库电信资源管理六、GIS 的应用领域5/26/2023 38 空间数据库公安警用地理信息系统属性查询查询专题图作战指挥地图切换六、GIS 的应用领域5/26/2023 39 空间数据库公共信息查询与服务Internet六、GIS 的

12、应用领域5/26/2023 40 空间数据库六、GIS 的应用领域公共信息查询与服务5/26/2023 41 空间数据库GIS的应用领域地理逻辑 地理逻辑绘图 绘图绘图机构 绘图机构地质测绘 地质测绘环保机构 环保机构地方政府 地方政府人口局 人口局税务部门 税务部门旅游 旅游服务业 服务业公用事业 公用事业公司 公司企业 企业 教育 教育交通运输 交通运输部门 部门六、GIS 的应用领域5/26/2023 42 空间数据库GIS用户主要分布的行业空间基础数据建设部门：勘测测绘、遥感等城市市政管理部门：规划、土地、房地产、市政水电气能源部门：石油、天然气、地质自然利用：农林、水利、环保公众服务

13、部门：公安、消防、紧急救援金融服务部门：银行、保险社会经济部门：统计局、信息中心六、GIS 的应用领域5/26/2023 43 空间数据库 数学运算研究 统计学地理统计学认知科学计算机科学测量遥感摄影测量学制图学可视化符号学信息存储数据库模式识别计算几何计算机图形学人工智能旅游业航运市场资产管理产业/商业矿产开发设施维护公共信息查询公共管理考古学人文地理学社会科学健康护理规划流行病学环境科学地貌学土壤科学森林学地质学生态学水文学气象学地形测量 环境测量 社会、经济测量G I S学科树5/26/2023 44 空间数据库1 地理信息系统的发展趋势GIS发展趋势网络GISWeb GIS 开放式GI

14、SOpen GIS 组件式GISCom GIS 虚拟GISVGIS 多媒体GISMGIS 三维GIS3D GIS 时态GISTGIS 无线通讯与GIS 七、GIS 的发展趋势重点5/26/2023 45 空间数据库(1)GIS与遥感和全球定位系统进一步结合；(2)空间数据结构与数据管理的研究；(3)GIS应用模型研究；(4)GIS智能化；(5)GIS网络化；(6)三维GIS的研究；(7)宏观与微观应用进一步加强，并形成新的产业。2 地理信息系统的研究热点七、GIS 的发展趋势5/26/2023 46 空间数据库 海量数据存储、压缩与管理技术 数据融合、数据仓库、数据挖掘技术 信息模型与体系结构 数据共享、数据安全与互操作技术 可视化与虚拟现实技术 WebGIS技术3 关键技术七、GIS 的发展趋势重点5/26/2023 47 空间数据库