空间信息处理方法与技术-1
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空间信息数据的处理与分析技术
空间信息数据的处理与分析技术在当前数字时代，空间信息数据的处理和分析技术已经成为了不可或缺的一部分。
无论在GIS（地理信息系统）、测绘、遥感或者其他领域，空间信息数据都扮演着非常重要的角色。
因此，针对空间信息数据的处理和分析技术成为了非常热门的问题。
本文将从空间信息数据的定义、空间信息数据的处理和空间信息数据的分析技术等方面来介绍空间信息数据的处理和分析技术。
一、空间信息数据的定义空间信息数据指的是从地表、地下或者大气层等空间环境中获取的各种信息数据。
这些信息数据往往包括位置、状态、属性、时序等等。
在进行处理和分析时，需要将这些信息数据建立成为空间数据库。
这就需要空间信息数据的规范化、格式化和标准化等操作。
只有通过这些操作，才能让空间信息数据成为更加具有实用价值的数据。
二、空间信息数据的处理技术在对空间信息数据进行处理时，需要通过各种技术手段进行规范化、格式化和标准化等操作。
其中包括数据的清洗、数据的转化和数据的集成等三种基本操作。
1. 数据的清洗数据的清洗是指对原始数据进行去重、去噪、去缺失等操作，让数据更加纯净、准确、完整、可靠。
数据的清洗需要借助数据挖掘技术等手段，自动化地对数据进行筛选、处理和优化，从而排除数据中存在的错误或者异常值，提高数据的质量和准确性。
2. 数据的转化数据的转化是指将原始数据进行格式化和标准化操作，将数据转化成为更加适合空间信息系统处理的格式。
对于不同的数据类型，需要采用不同的转化方法。
其中包括数据的编码转换、坐标系转换、数据格式转换等。
3. 数据的集成数据的集成是指将不同来源的数据集成到一起，形成空间数据库。
数据集成的过程中需要注意保证数据的一致性、稳定性和可用性。
对于重复、存在冲突的数据需要进行匹配、合并和更新等操作。
三、空间信息数据的分析技术空间信息数据的分析技术包括空间数据挖掘、空间数据分析和空间决策支持等三部分。
空间信息数据分析技术能够从数据集中提取有效的信息，通过数据分析和决策支持技术更好地实现空间规划和决策。
空间组学的技术原理-概述说明以及解释
空间组学的技术原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述空间组学是一种研究空间关系和模式的技术和方法。
它通过对空间数据进行分析和解释，帮助我们理解和描述事物在空间上的分布和变化规律。
随着科技的不断发展和计算能力的提高，空间组学逐渐成为研究人类社会、自然环境和地理信息的重要工具。
空间组学的研究内容包括但不限于地理信息系统（GIS）、遥感技术和地理空间数据分析等。
通过这些技术和方法，我们能够对地球上的各种现象进行定量分析，揭示它们之间的相互关系和规律。
例如，我们可以利用空间组学来研究城市的扩张和发展模式，评估自然资源的利用和管理情况，以及预测自然灾害的发生和演变趋势。
空间组学的技术原理主要基于地理空间数据的获取、处理和分析。
其中，地理信息系统是收集和管理空间数据的关键工具，它能够将地理位置和属性信息进行整合和分析，并可视化呈现在地图上。
而遥感技术则是通过卫星、飞机等遥感平台获取地球表面的图像和数据，提供了丰富的地理信息资源。
地理空间数据分析则是基于统计学和空间统计学原理，运用各种算法和模型对数据进行挖掘和解释。
总之，空间组学作为一种研究空间关系和模式的技术和方法，具有重要的理论和应用意义。
它能够帮助我们更全面地理解地球上的现象和问题，为决策制定和问题解决提供科学依据。
随着技术的不断进步和应用领域的扩大，空间组学在未来的发展前景将更加广阔。
文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分，每个部分都有其独特的目的和内容。
在引言部分，我们将首先对空间组学进行概述，介绍其定义和背景。
然后，我们将阐述文章的结构和目的，让读者对整篇文章有一个清晰的了解。
接下来是正文部分，包括三个章节：空间组学的定义和背景、空间组学的技术原理概述以及空间组学的应用领域。
在第二章节，我们将详细探讨空间组学的技术原理，并提供一个概述，以确保读者对该技术有一个整体的了解。
同时，我们还将介绍空间组学的定义和背景，为后续章节的内容提供基础。
地理信息技术专业空间大数据研究地理信息技术专业空间大数据的处理和分析方法
地理信息技术专业空间大数据研究地理信息技术专业空间大数据的处理和分析方法地理信息技术专业空间大数据的处理和分析方法地理信息技术（Geographic Information Technology，简称GIT）是一门以地理信息科学为基础，运用信息技术手段进行地理信息获取、处理、分析和应用的学科。
随着时代的进步和科技的发展，地理信息技术已经成为空间大数据处理和分析的重要工具。
本文将就地理信息技术专业在空间大数据的处理和分析方法方面进行探讨。
一、地理信息技术在空间大数据中的作用大数据时代的到来为地理信息技术专业带来了新的机遇和挑战。
地理信息技术专业擅长处理和分析地理信息，并将其转化为可视化的地图形式。
在空间大数据的背景下，地理信息技术专业可以利用其独特的技术和方法，将海量的数据融合在一起，形成更加全面和准确的空间信息。
首先，地理信息技术专业可以通过采集、整理和处理数据，将大数据转化为地图形式。
地图作为空间信息的表达方式，可以直观地展现出各种地理现象和分布规律。
通过地图，人们可以快速理解和分析空间大数据中潜藏的信息。
其次，地理信息技术专业能够利用各种算法和模型对空间大数据进行分析和挖掘。
通过空间统计、空间回归、空间插值等方法，地理信息技术专业可以发现地理现象之间的关联性和规律性。
这些分析和挖掘结果可以为决策者提供科学的依据，帮助其做出合理的决策。
最后，地理信息技术专业还能够将空间大数据与其他领域的数据进行融合。
通过数据的融合，地理信息技术专业可以发现不同领域之间的交叉点和关联性。
这种融合分析不仅可以丰富和完善空间大数据的内容，还可以为其他领域提供新的视角和思路。
二、地理信息技术在空间大数据中的处理方法在处理空间大数据时，地理信息技术专业需要使用到一系列的处理方法。
下面将介绍几种常用的处理方法。
1.数据采集和清洗：地理信息技术专业需要从各种数据源中采集和获取相关的地理信息数据。
同时，由于数据质量的不一致性和不完整性，还需要对数据进行清洗和预处理，保证数据的准确性和可用性。
第六章 空间数据采集与处理
θ
0 x
x′=x•cosθ+y •sin θ y′= -x•sinθ+y •cosθ
相似坐标变换示意
X 方向
Y 方向
(a)平移
(b)缩放
(c)图形旋转
2 仿射变换
公式如下：
cos ( X ,Y ) sin
' '
sin X TX Y T cos Y
通向计算机接口
叉丝 按扭
游标 电磁感应板
无法及时发现错误
•
手扶数字化的缺陷
作业辛苦
通向计算机接口
• 点方式 • 流方式 – 距离流方式
叉丝 按扭
游标 电磁感应板
– 时间流方式
三 维 数 字 化 仪
Ｐ Ｘ Ｄ 系 列 数 字 化 仪
扫描矢量化
• 扫描矢量化的基本思想
扫描矢量化是先通过扫描仪将纸质地 图以栅格数据形式输入计算机，然后采用 栅格数据矢量化的技术追踪出线和面，采 用模式识别技术识别出点和注记，并根据 地图内容和地图符号的关系自动给矢量数 据赋以属性值。
插值结果。
• 在ARCGIS中重采样功能是在ArcToolbox下实现的， 具体操作路径为：
ArcToolbox/Data Management Tools/Raster/Raster Processing/Resample
6.5 数据格式转换
GIS在其发展过程中，出现了很多研究机构和 企业，它们所使用的数据格式往往不尽相同，为了
• 光学分辨率是扫描仪在扫描时读取源图形的真实 点数。通常扫描仪的光学分辨率从300×600dpi 到1000×2000dpi。另外有些扫描仪的分辨率为 1200×1200dpi，这类扫描仪是利用硬件功能提 升水平分辨率的精度。 • 插值分辨率是指在真实的扫描点基础上插入有些 点后形成的分辨率。它是扫描图像时可以调节的 分辨率的最大值，通常是光学分辨率的4－16倍， 以4倍、8倍、16倍最常见。例如光学分辨率为 300×600dpi的扫描仪插值分辨率可达 4800×9600dpi。
如何进行空间数据采集和处理
如何进行空间数据采集和处理现代科技的快速发展使得空间数据采集和处理成为了各行各业所必不可少的一项任务。
无论是城市规划、农业生产还是自然资源管理等领域，空间数据的采集和处理都能够为决策者提供丰富的信息和准确的参考。
本文将从不同角度探讨如何进行空间数据的采集和处理。
一、传统方法与现代技术在过去，空间数据的采集主要依赖于传统的测量仪器和人工取样，这种方式不仅费时费力，而且产生的数据量有限。
而现代技术的发展，如卫星遥感、无人机、激光雷达等，为空间数据的采集提供了更为高效和全面的方法。
卫星遥感是一种将卫星装备的传感器通过遥感技术获取地球表面信息的方法。
卫星遥感可不受人为因素的限制，可以全天候、全天时进行数据采集。
通过卫星遥感技术，可以快速获得大范围的空间数据，如地表温度、植被覆盖率、海洋温度等。
无人机是一种通过遥控操纵的飞行器，可以搭载各种传感器实现空间数据采集。
相比于传统的人工测量，无人机具有灵活性、定制性和高分辨率的优势。
通过无人机，我们可以获得更加详细、全面的空间数据，如地形地貌、建筑结构、农作物生产情况等。
激光雷达是一种通过激光束进行测量和探测的技术。
激光雷达可以通过测量激光束的反射时间和强度，获取目标物体的距离、高度和形状等信息。
激光雷达在地质勘探、城市规划和环境监测等领域有着广泛的应用。
二、数据处理与分析采集到的空间数据是原始数据，需要经过处理和分析才能发挥出其真正的价值。
数据处理的过程中，包括数据清洗、插值、筛选和重采样等步骤。
数据清洗是指通过对原始数据的预处理，去除错误、无效或重复的数据点，确保数据的准确性和一致性。
插值技术可以通过有限的采样点，推断出未采样点的数值，填补空间上的空白点。
筛选和重采样是为了减少数据量和提高数据的空间分布均匀性。
在数据处理完成后，我们需要进行数据分析以提取其中的有用信息。
数据分析可以通过统计分析、空间模型、机器学习等方法来实现。
统计分析可以通过计算平均值、标准差、相关性等指标，揭示出数据之间的关系和规律。
地理信息技术专业中的空间数据质量控制方法介绍
地理信息技术专业中的空间数据质量控制方法介绍在地理信息技术专业中，空间数据质量控制是一个非常重要的环节。
保证空间数据的准确性和可靠性对于地理信息系统的应用具有至关重要的意义。
本文将介绍几种常见的空间数据质量控制方法，包括数据采集、数据处理和数据验证三个方面。
一、数据采集数据采集是空间数据质量控制的第一步，其目的是获取准确的原始数据。
在进行数据采集时，应该注意以下几个方面：1.选择合适的数据采集设备和技术。
根据采集任务的特点，选择合适的设备和技术进行数据采集，如GPS定位、遥感影像采集等。
2.确保数据采集设备的准确性和稳定性。
校准仪器，及时进行设备维护，以保证采集的数据准确无误。
3.制定数据采集规范和操作流程。
建立标准的采集规范和操作流程，对数据采集人员进行培训和指导，以确保数据采集的一致性和准确性。
二、数据处理数据处理是对采集到的原始数据进行整理、清洗和转换的过程，其目的是消除数据中的误差和噪声，提高数据的质量。
在进行数据处理时，应该注意以下几个方面：1.数据清洗。
通过对数据进行筛选、去重、去噪等操作，消除数据中的错误和冗余部分。
2.数据配准和校正。
对不同数据源的数据进行配准和校正，使其在空间位置上达到一致，提高数据的精度和准确性。
3.数据转换和投影。
根据实际需求，将数据转换为统一的坐标系统和数据格式，以便于后续的分析和应用。
三、数据验证数据验证是对处理后的数据进行质量评估和验证的过程，其目的是确保数据的可信度和有效性。
在进行数据验证时，应该注意以下几个方面：1.数据一致性检查。
对数据进行一致性检查，包括数据的拓扑关系、属性信息等，以确保数据的完整性和一致性。
2.数据精度评估。
通过与实地调查、高精度数据或其他可靠数据源的对比，评估数据的精度和准确性。
3.数据质量报告。
生成数据质量报告，对数据进行全面的质量评估和分析，并提出质量改进的建议。
综上所述，地理信息技术专业中的空间数据质量控制是一个关键的环节，涉及数据采集、数据处理和数据验证三个方面。
如何进行数据处理中的空间数据分析(一)
空间数据分析是指在数据处理过程中，对具有地理位置属性的数据进行分析和研究的过程。
随着技术的发展，我们现在能够获取和处理的数据量越来越大，其中很多数据都包含了地理位置信息。
这些地理位置信息的存在，为我们提供了更多的分析和应用的可能性。
本文将讨论如何进行数据处理中的空间数据分析。
一、空间数据的特点和意义空间数据与其他数据相比具有一些独特的特点。
首先，空间数据具有地理位置属性，这使得我们能够将数据与地理信息进行联系和结合，从而获得更全面、更准确的结果。
其次，空间数据通常具有一定的空间自相关性，即附近地区的数据具有一定的相似性。
这个特点使得我们可以通过空间插值方法来填补数据的空缺或缺失值。
最后，空间数据具有一定的空间变异性，即不同地区的数据存在差异性。
这使得我们可以通过空间统计方法来挖掘地理数据中的空间规律和趋势。
对于空间数据分析的意义来说，它不仅可以帮助我们更好地理解和解释地理现象，还可以为环境规划、资源管理、城市规划等领域提供决策支持。
在环境规划中，空间数据分析可以帮助我们了解不同地区的环境质量，从而采取相应的措施进行保护和改善。
在资源管理中，空间数据分析可以指导资源配置和利用，以提高资源利用效率。
在城市规划中，空间数据分析可以帮助我们了解城市的社会经济状况、人口分布等信息，从而为城市的规划和发展提供参考。
二、空间数据分析的方法和技术在进行空间数据分析时，我们可以借助许多方法和技术来获得有关地理数据的更多信息和洞察力。
下面将介绍几种常用的空间数据分析方法和技术。
1. 空间插值空间插值是一种通过已知数据点来推测未知数据点的方法。
在空间数据分析中，空间插值可以用来填充数据的空缺或缺失值。
常用的空间插值方法包括反距离权重插值法、克里金插值法等。
2. 空间统计空间统计是一种通过对地理数据进行统计分析来挖掘地理数据中的空间规律和趋势的方法。
常用的空间统计方法包括点模式分析、聚类分析、地理加权回归等。
3. 空间关联空间关联是一种通过探究地理数据之间的相互关系来预测未来的空间模式的方法。
第4章 空间信息的三维表达
第一节 数字地形模型
数字地形模型（Digital Terrain model，即DTM）是各类三维地 表可视地形模型的重要组成部分，它以离散分布的平面来模拟 连续分布的地形。其关键技术是DEM（数字高程模型）的构建与 表达。DEM数据组织目前主要有两大类，即：基于规则格网和基 于不规则三角网。如下图
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实体法构模 So lid 法的实质是N etwo rk 与B lock的混合, 优点是能精 确表达较复杂地质结构和进行体积计算以及储量估算。三维 地学模拟中, 这几种方法在国外已有成功应用, 而国内应用尚 不多见。
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体视化技术 体视化技术, 是在吸收计算机图形学、图像处理和计算 机视觉等相关学科知识的基础上发展起来的一门研究体数据 的交叉学科。近10 年来, 体视化技术从概念、原理、方法到 硬件系统得到了全面发展,逐步形成了一套完整的技术。国外 将体视化技术应用于三维地学模拟的典型代表是L YNX 的三 维CM 技术。 三维地学模拟体视化技术的实质是以三维基元(体素) 来 描述整个物体,它包含物体内外的全部信息。对体数据显示有 两种基本方法: 基于表面重建的显示(Su rface-based Rendering ) 和基于体素的显示(Voxel-based Rendering ) 或直接体视( Direct Volumn Rendering) , 最终将都生成一个显示图像。
x - xa y – ya z- za xb – xa yb - ya zb – za = 0 xc – xa yc - ya zc - za
二 不规则格网建立方法
不规则格网（TIN三角形网）的建立，在国内外有大量文 献对TIN三角形的建立方法进行了研究，其中Delaunay 三角 形格网是其典型，其基本建立原则是： 1、唯一性，即不论从数据的哪个三角形开始扩展，最终 所得三角网的构成都是相同的，保证了成图一致性。 2、空圆性，即在任意一个三角形的外接圆范围内不会有 其他点位于其内并与其通视。 3、最大最小角特性, 即任意两个相邻的三角形组成的凸四 边形的对角线如果可互换且换的话, 那么两个三角形6 个内角 中最小的角度不会变大。该性质说明三角形具有最佳形状特 征。
空间数据分析方法
空间数据分析方法空间数据分析方法导语：空间数据分析的方法有什么呢？以下是小编为大家分享的空间数据分析方法，欢迎借鉴！空间数据分析1. 空间分析：（spatial analysis，SA）是基于地理对性的位置和形态特征的空间数据分析技术,其目的在于提取和传输空间信息,是地理信息系统的主要特征,同时也是评价一个地理信息系统功能的主要指标之一,是各类综合性地学分析模型的基础,为人们建立复杂的空间应用模型提供了基本方法.2. 空间分析研究对象：空间目标。
空间目标基本特征：空间位置、分布、形态、空间关系（度量、方位、拓扑）等。
3. 空间分析根本目标：建立有效地空间数据模型来表达地理实体的时空特性，发展面向应用的时空分析模拟方法，以数字化方式动态的、全局的描述的地理实体和地理现象的空间分布关系，从而反映地理实体的内在规律和变化趋势。
GIS空间分析实际是一种对GIS海量地球空间数据的增值操作。
4. ArcGIS9中主要的三种数据组织方式：shapefile，coverage和geodatabase。
Shapefile由存储空间数据的dBase表和存储属性数据和存储空间数据与属性数据关系的.shx文件组成。
Coverage的空间数据存储在INFO表中，目标合并了二进制文件和INFO表，成为Coverage要素类。
5. Geodatabase是面向对象的数据模型，能够表示要素的自然行为和要素之间的关系。
6. GIS空间分析的基本原理与方法：根据空间对象的不同特征可以运用不同的空间分析方法，其核心是根据描述空间对象的空间数据分析其位置、属性、运动变化规律以及周围其他对象的相关制约，相互影响关系。
方法主要有矢量数据的空间分析，栅格数据的空间分析，空间数据的量算与空间内插，三维空间分析，空间统计分析。
7. 栅格数据在数据处理与分析中通常使用线性代数的二维数字矩阵分析法作为数据分析的数学基础。
栅格数据的处理方法有：栅格数据的聚类、聚合分析，复合分析，追踪分析，窗口分析。
“空间信息与数字技术”专业建设研究——以中国地质大学(武汉)为例
“空间信息与数字技术”专业建设研究——以中国地质大学(武汉)为例邵玉祥;彭雷;王媛妮;李新川;翁正平【摘要】“空间信息与数字技术”专业教学模式、培养体系要创新,更要有特色.教学模式的创新在于专业与行业相结合,培养体系的特色体现在创建多目标培养方案.经过多年的不懈努力,中国地质大学(武汉)教学团队在“空间信息与数字技术”专业建设方面探索了许多新思路、新方法、新途径,深化了“面向对象”的教学理念,调整了专业建设思路,规范了专业培养架构,解决了课程设置中主线选取的不确定问题,及专业建设中教学内容的定位模糊问题,对专业建设与人才培养模式进行了探索与实践.【期刊名称】《中国地质教育》【年(卷),期】2017(026)004【总页数】4页(P23-26)【关键词】空间信息与数字技术;教学理念;面向对象;地质体对象;地质过程【作者】邵玉祥;彭雷;王媛妮;李新川;翁正平【作者单位】中国地质大学(武汉)计算机学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)计算机学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)计算机学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)计算机学院,湖北武汉430074;中国地质大学(武汉)计算机学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】G640“空间信息与数字技术”专业（简称，“空信专业”）的实质是“空间信息数字化”，国外本专业统称为“Geomatics”，中文译为“地球空间信息学”[1]。
国内“空间信息与数字技术专业”主要分为两个方向，一个是以武汉大学为代表的，以原先测绘、地理信息为背景发展起来的，侧重点在于3S及其相关应用。
一个是以西安电子科技大学为代表的，主要侧重于深空探测与微波通信、卫星定位导航技术与应用[2-3]。
近年来随着“互联网+”技术的发展，全国已有近20所院校分别依托各自原有的优势专业如测绘、计算机、地质学、通信工程等开设了本专业。
中国地质大学（武汉）于2010年开始试办，2014年9月教育部正式批准，目前归属于计算机学院的“计算机科学与技术”一级学科下，以地质学、地质资源勘查与工程优势学科为依托，服务于地矿工作信息化，研究理论是地质信息科学与技术，研究目标是实现地质学、资源勘查学、地质工程中的计算机应用，研究对象的物理空间是地表及地下三维地质空间[4-6]。
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学时: 学时 32
2
参考教材
1 吴信才. 地理信息系统设计与实现. 北京:电子工 业出版社,2002 2 齐锐,屈韶琳,阳琳赟.用MapX开发地理信息系统 开发地理信息系统. 用 开发地理信息系统 北京：清华大学出版社,2003 3 刘光. 地理信息系统 地理信息系统——组件开发篇 北京:中国 组件开发篇. 组件开发篇 电力出版社,2003 4 李连营, 李清泉, 李汉武,等. 基于 基于MapX的GIS应 的 应 用开发. 用开发 武汉:武汉大学出版社,2003 5 张剑平, 任福继, 叶荣华,等. 地理信息系统与 MapInfo应用 北京:科学出版社, 1999 应用. 应用 6 吴秀林,刘永革,王利车，MapInfo 9.5中文版标准 教程，清华大学出版社，2009
4
/ （中国GIS资讯网） 资讯网） （北京超图公司） 北京超图公司） /（武汉吉奥信息工程公司） 武汉吉奥信息工程公司） （美国MapInfo公司） 公司） （美国ESRI公司） 公司） （数字地球） 数字地球） /(国家基础地理信息中心) /(国家遥感应用工程技术研究中心） 国家遥感应用工程技术研究中心） （数字北京） 数字北京） … … …
5
第1章 设计地理信息系统应用 章 软件的基本流程和方法
GIS基本概念 基本概念 地理信息系统的组成 GIS的数据结构 的数据结构 空间数据的存储管理 GIS的类型 的类型 应用型GIS设计的内容与过程 设计的内容与过程 应用型 GIS总体设计与功能设计 总体设计与功能设计 GIS的开发模式 的开发模式
17
• 80年代为地理信息系统大发展时期，注重于空间决策支 80年代为地理信息系统大发展时期， 年代为地理信息系统大发展时期 持分析。地理信息系统的应用领域迅速扩大， 持分析。地理信息系统的应用领域迅速扩大，从资源管 环境规划到应急反应， 理、环境规划到应急反应，从商业服务区域划分到政治 选举分区等，涉及到了许多的学科与领域，如古人类学、 选举分区等，涉及到了许多的学科与领域，如古人类学、 景观生态规划、森林管理、土木工程以及计算机科学等。 景观生态规划、森林管理、土木工程以及计算机科学等。 许多国家制定了本国的地理信息发展规划， 许多国家制定了本国的地理信息发展规划，启动了若干 科研项目，建立了一些政府性、学术性机构。 科研项目，建立了一些政府性、学术性机构。如中国于 1985年成立了资源与环境信息系统国家重点实验室 年成立了资源与环境信息系统国家重点实验室， 1985年成立了资源与环境信息系统国家重点实验室，美 国于1987年成立了国家地理信息与分析中心（NCGIA）， 国于1987年成立了国家地理信息与分析中心（NCGIA）， 1987年成立了国家地理信息与分析中心 英国于1987年成立了地理信息协会。同时， 1987年成立了地理信息协会 英国于1987年成立了地理信息协会。同时，商业性的咨 询公司，软件制造商大量涌现，并提供系列专业性服务。 询公司，软件制造商大量涌现，并提供系列专业性服务。 这个时期地理信息系统发展最显著的特点是商业化实用 系统进入市场。 系统进入市场。
空间信息处理方法与技术
王福田
ftwang@ 交通运输学院交通信息工程系 综合实验楼324 办公室 综合实验楼 电话51687137 / 51684680 电话
1
学习目的和要求
深刻理解地理信息系统开发设计的基本概 念和基本理论，掌握地理信息系统设计的特 点、方法、过程和实现技术，重点掌握利用 MapInfo MapInfo系列软件产品(Professional、 (Professional MapBasic、MapX、MapXtreme)进行地理 MapBasic MapX MapXtreme) 信息系统二次开发、自行设计应用地理信息 系统的技巧和方法。
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三维地形显示
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GIS 应用发展过程
• GIS（地理信息系统，Geographic Information System） GIS（地理信息系统， ） 是六十年代中后期兴起的，一种在计算机硬、 是六十年代中后期兴起的，一种在计算机硬、软设备支 持下，实现地理空间数据输入、存储、管理、检索、 持下，实现地理空间数据输入、存储、管理、检索、处 理和综合分析的技术系统。 理和综合分析的技术系统。它是计算机技术与地球科学 相结合的产物。经过近四十年的发展， 相结合的产物。经过近四十年的发展，目前已从信息存 数据库建立、查询检索、 储、数据库建立、查询检索、统计分析和自动制图等基 本功能的实现，转向建立多功能、多目标、 本功能的实现，转向建立多功能、多目标、多层次的专 业化分析评价模型， 业化分析评价模型，实现智能化的专家系统和空间决策 支持系统。随着技术的成熟和应用模式的扩展，ＧＩＳ 支持系统。随着技术的成熟和应用模式的扩展，ＧＩＳ 已在发达国家形成一项大规模的信息产业， 已在发达国家形成一项大规模的信息产业，目前正在急 剧发展之中。 剧发展之中。 • 今天，GIS 已是一个全球拥有数十万从业人员和数十亿 今天， 已是一个全球拥有数十万从业 从业人员和数十亿 美元的产业。GIS已在发达国家的中学 学院、 已在发达国家的中学、 美元的产业。GIS已在发达国家的中学、学院、大学里 被讲授。 被讲授。在每个领域里的专家不断地意识到按地理的观 13 点来思考和工作所带来的优越性。 点来思考和工作所带来的优越性。
14
R.F Tomlinson（罗杰 汤姆森） 汤姆森） （罗杰•汤姆森
1996年地理信息系统世界终生成就奖获得者 年地理信息系统世界终生成就奖获得者
15
• 70年代为地理信息系统的巩固发展期，注重于空间地理信 70年代为地理信息系统的巩固发展期， 年代为地理信息系统的巩固发展期 息的管理。地理信息系统的真正发展应是70年代的事情。 70年代的事情 息的管理。地理信息系统的真正发展应是70年代的事情。 这种发展应归结于以下几方面的原因： 这种发展应归结于以下几方面的原因： 一是资源开发、 一是资源开发、利用乃至环境保护问题成为政府首要 解决之疑难，而这些都需要一种能有效地分析、 解决之疑难，而这些都需要一种能有效地分析、处理空间 信息的技术、方法与系统。 信息的技术、方法与系统。 二是计算机技术迅速发展，数据处理加快， 二是计算机技术迅速发展，数据处理加快，内存容量 增大，超小型、多用户系统的出现， 增大，超小型、多用户系统的出现，尤其是计算机硬件价 格下降，使得政府部门、学校以及科研机构、 格下降，使得政府部门、学校以及科研机构、私营公司也 能够配置计算机系统；在软件方面， 能够配置计算机系统；在软件方面，第一套利用关系数据 库管理系统的软件问世， 库管理系统的软件问世，新型的地理信息系统软件不断出 IGU调查 70年代就有 80多个地理信息系统软件 调查， 多个地理信息系统软件。 现，据IGU调查，70年代就有 80多个地理信息系统软件。 第三，专业化人才不断增加， 第三，专业化人才不断增加，许多大学开始提供地理 信息系统培训， 信息系统培训，一些商业性的咨询服务公司开始从事地理 信息系统工作，如美国环境系统研究所 信息系统工作，如美国环境系统研究所（ESRI）成立于 16 ）
6
地理信息系统（GIS）是什么？ 地理信息系统（GIS）是什么？
空间数据 属性数据
Name Address Town St. Zip
G
GIS
是 空间数据和属性数据的综合体
能让你轻易找到工业园5英里内 能让你轻易找到工业园 英里内 和20年以上年轮属性的所有桥梁 年以上信息都可 图形化
1969年。这个时期地理信息系统发展的总体特点是：地 1969年 这个时期地理信息系统发展的总体特点是： 理信息系统在继承60年代技术基础之上， 60年代技术基础之上 理信息系统在继承60年代技术基础之上，充分利用了新 的计算机技术，但系统的数据分析能力仍然很弱； 的计算机技术，但系统的数据分析能力仍然很弱；在地 理信息系统技术方面未有新的突破； 理信息系统技术方面未有新的突破；系统的应用与开发 多限于某个机构；专家个人的影响削弱， 多限于某个机构；专家个人的影响削弱，而政府影响增 强。
• 60年代为地理信息系统开拓期，注重于空间数据的地学 60年代为地理信息系统开拓期， 年代为地理信息系统开拓期 处理。 1963年加拿大测量学家 年加拿大测量学家R.F Tomlinson首先提出 处理。 1963年加拿大测量学家R.F Tomlinson首先提出 了地理信息系统这一术语，并建成世界上第一个GIS( GIS(加 了地理信息系统这一术语，并建成世界上第一个GIS(加 拿大地理信息系统CGIS) 并用于自然资源的管理和规划。 CGIS)， 拿大地理信息系统CGIS)，并用于自然资源的管理和规划。 不久， 不久，美国哈佛大学提出了较完整的基于栅格系统的系 统软件SYMAP。这可算是GIS的起步。综合来看，初期地 统软件SYMAP。这可算是GIS的起步。综合来看， SYMAP GIS的起步 理信息系统发展的动力来自于诸多方面，如学术探讨、 理信息系统发展的动力来自于诸多方面，如学术探讨、 新技术的应用、大量空间数据处理的生产需求等。 新技术的应用、大量空间数据处理的生产需求等。对于 这个时期地理信息系统的发展来说， 这个时期地理信息系统的发展来说，专家兴趣以及政府 的推动起着积极的引导作用， 的推动起着积极的引导作用，并且大多地理信息系统工 作限于政府及大学的范畴，国际交往甚少。 作限于政府及大学的范畴，国际交往甚少。
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参考资料： 参考资料：
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