当前位置：文档之家 › 武汉大学GIS地理信息系统第1部分PPT课件

武汉大学GIS地理信息系统第1部分PPT课件

  • 格式：ppt
  • 大小：8.83 MB
  • 文档页数：93

下载文档原格式

  / 93

合集下载

《GIS地理信息系统》课件

《GIS地理信息系统》课件
栅格数据结构
以像素为单位，通过行列号确定位置。
不规则三角网（TIN）
用于表示地形表面的连续变化，每个三角形代表一个地形单元。
GIS数据采集与处理
野外测量
通过GPS、全站仪等设备获取地理信息。
遥感影像处理
通过卫星、飞机等平台获取地理信息，并进 行辐射校正、几何校正等处理。
地图数字化
将纸质地图转化为数字格式。
3D GIS技术优势
相比传统的二维GIS，3D GIS技术能够更好地模拟和预测 地理空间变化，提高空间数据的可视化效果，增强用户体 验。
虚拟现实与GIS结合
01
虚拟现实与GIS结合概述
虚拟现实技术为GIS提供了更加真实、沉浸式的展示方式，使地理信息
更加生动、逼真地呈现在用户面前。
02
虚拟现实与GIS结合应用
GIS应用领域
自然资源管理
GIS用于土地资源、森林资源、 水资源等自然资源的调查、规 划和管理。
城市规划
GIS为城市规划师提供强大的分 析和可视化工具，支持城市规 划和管理。
环境监测
GIS用于环境监测和评估，支持 环境保护和可持续发展。
公共安全
GIS在应急管理、灾害预警和防 控等方面发挥重要作用，提高 公共安全水平。
环境保护与监测
环境监测
GIS技术可以用于环境监测中，通过对环境数据的采集、分析和可视化，帮助环保部门更好地了解环境状况，制 定更为有效的环境保护措施。
污染治理
GIS技术可以用于污染治理中，例如对水体、空气、土壤等污染源的监测和治理。通过精准定位和数据分析，提 高污染治理的效率和效果。
灾害预警与应急响应
城市规划与管理
城市规划
GIS技术可以用于城市规划中，通过 地理空间数据的分析和可视化，帮助 规划师更好地理解城市空间结构和土 地利用情况，制定更为合理的城市规 划方案。

地理信息系统第一章

地理信息系统第一章

制图学 测量
符号学 可视化
遥感
照相测量法
计算机科学
数据库 数学
统计学
人工 计算机
地理 统计学
智能 图形学
认知科学
第六节 GIS发展趋势
一、地理信息系统的发展概况
1.起步阶段（60年代），注重空间数据的地学处理。 1963年，加拿大测量学家R. T. Tomlinson首先提出GIS 这一术语，建立加拿大地理信息系统（CGIS）； 1969年，ESRI （环境系统研究所）建立； 1969年， Integraph公司建立。
地理系统与 地理信息系统
信息与数据是不可分离的
，数据是信息的表达，信
息是数据的内涵。数据本 身并没有意义数据只有对 实体行为产生影响时才成 为信息
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
基本概念 地理信息的特征 地图与地理信息的关系
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
基本概念
地
存储设备 数据存储
理 数
系统支持
GIS软件
据
信息输入 库 地理分析
输出设备
应用分析程序
用户
一、GIS 的 硬 件 系统
输入设备
数字化仪 计
扫描仪
算 机
主
键盘
机
数字像机
输出设备
显示器 绘图机 打印机 校片纪录仪
存储设备
软盘
硬盘
磁带机
光盘读写器
二、GIS的软件系统
应用分析软件
GIS软件 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
(2) 空间数据结构与数据管理的研究更加深入； (3) GIS应用模型开发日趋加强； (4) GIS智能化； (5) GIS网络化； (6) 三维GIS的研究不断深入； (7) 宏观与微观应用进一步加强，并形成新的产业。

地理信息系统gis第1章 GIS概论ppt课件

地理信息系统gis第1章 GIS概论ppt课件
（7）Clarke（1995）认为，GIS是采集、存储、提取分析和 显示空间数据的自动化系统。
（8）Chrisman（1999）认为，GIS是人们在与社会结构相互 作用的同时，测量、描述地理现象，再将这些描述转换成 其他形式的有组织的活动。
（9）21世纪初期，一些发达国家的GIS权威机构又对GIS给 出了定义，代表性的如下。
桌面制图系统用地图来组织数据和用户交互。这种系统的 主要目的是产生地图，这里的“地图”就是数据库。大多 数桌面制图系统只有极其有限的数据管理、空间分析以及 个性化能力。
桌面制图系统是在桌面计算机（即图形工作站及微型计算 机的统称）上进行操作的。人们把运行于桌面计算机上的 地理信息系统，称为桌面GIS。
GIS的桌面制图通过编辑器为用户提供交互式界面对图形 进行操作，包括符号设计、图面整饰、图形综合、页面排 版等，同时还可以将设计好的地图制版输出，供批量印刷。
最新课件
26
（2）GIS与CAD和CAM • GIS与CAD的区别和联系，见表1.2
最新课件
27
• GIS与CAM区别和联系
最新课件
28
1.1 GI最S新概课件念框架和构成
19
总之，GIS是组织、存储、管理、表达和分析处理空间信息 的软件工具，它以实体的空间位置信息为主线，集经济、社 会、环境、科技、文化等各类信息，为各种应用服务。它一 方面可以形成自己的产业，另一方面又可以推进空间信息应 用与产业的发展，是空间技术应用领域的主要软件基础，具 有广阔的应用前景。从GIS概念的提出到现代对GIS概念的理 解，是一门不断发展、不断完善的学科和技术。从20世纪80 年代至今，先后经历了从GISystem 到GIScience再到 GIService的发展，形成了理论研究、技术开发、工程应用与 产业化管理的完善体系，三个不同侧重阶段的发展时期如图 1.2 所示。

《地理信息系统》课件

《地理信息系统》课件
发展阶段
20世纪70年代，GIS开始广泛应用于资源调查和环境 监测等领域。
成熟阶段
20世纪80年代至今，GIS技术不断成熟，应用领域不 断扩大，成为多学科交叉的重要领域。
02
GIS的组成与功能
GIS的硬件设备
计算机主机
用于处理GIS数据和执行GIS应用程序。
输入设备
如鼠标、键盘、触摸屏等，用于输入数据和 指令。
显示器
显示GIS地图和相关信息给用户。
输出设备
如打印机、绘图仪等，用于输出地图和报告 。
GIS的软件系统
GIS软件
用于创建、编辑、分析和显示地理信息。
数据库软件
用于存储、管理和查询地理数据。
办公软件
用于编辑和展示GIS相关的文档和报告。
编程软件
用于开发GIS应用程序和插件。
GIS的数据
地图数据
包括地形图、交通图、水系图等基础 地图数据。
原型化
快速构建GIS的原型，通过迭代方式完善系 统功能。
模块化
将GIS划分为多个模块，独立进行设计和开 发。
敏捷开发
采用敏捷开发方法，快速响应需求变化，提 高开发效率。
GIS的开发流程与工具
1 2
开发流程
需求分析、设计、编码、测试、部署、维护
需求分析
深入了解用户需求，明确系统的功能和性能要求 。
3
可扩展性
确保系统能够适应未来需求的变化和发展。
GIS的设计原则与方法
易用性
提供直观的用户界面和操作 方式，降低用户的学习成本 。
数据安全性
采取有效的数据加密和备份 措施，确保数据的安全与完 整性。
设计方法
面向对象、原型化、模块化 、敏捷开发

地理信息系统GIS 第一章GIS

地理信息系统GIS 第一章GIS

地理信息的特征
地图与地理信息的关系
(1)空间（定位）特征
通过地理坐标实现空间 位置的识别
(2)属性特征
除地理位置外，还有多 个专题和属性
(3)时序特征
随时间的变化而变化， 需及时采集和更新
• 地图是地理信息的载体 • 地图是地理信息的传统
数据源 • 地图是GIS的查询与分
析结果的表示方法
地理信息的特点（空间＋属性）
空间数据
属性数据
Name Address Town St. Zip
G
GIS
IS
是 空间数据和属性数据的综合体
空间和属性都随时间而变化
二、地理信息系统的概念
地理 信息
系统
GIS概念的不同理解：
二、地理信息系统的概念
• 地理信息系统是一种计算机系统 • 操作对象是地理数据或空间数据 • 技术优势：空间数据结构、空间分析能力、空
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、人员和用户界面
GIS的使用比较复杂，需要具有一定的经验和许多专门知识； ① 地理学、地图学、计算机和信息科学等方面的知识； ② 使用GIS软件的经验； ③ 空间数据模型和空间数据库的结构； ④ 能够利用GIS进行空间分析。
基础支撑软件
• 系统库软件：C++运行库和编译系统 • 数据库软件：Oracle, Sybase等
2、功能软件系统（常见软件介绍）
1. ARCGIS：ARCGIS是美国环境系统研究所（Environmental System Research Institute, Co.，简称ESRI），已连续数年稳 居GIS市场占有率的第一位。在软件中提出的概念、思想已 深刻影响着其它GIS类型后继软件的开发。

武汉大学遥感院地理信息系统ppt

武汉大学遥感院地理信息系统ppt

讲义结构
本章的主题 主要内容安排 主体内容讲解 要点复习及重要概念和术语重现
第一部分 引言—GIS与信息时代
社会信息化的发展 NII的概念 的概念 SDI的概念及发展 的概念及发展 数字地球的相关概念 GIS、地球信息科学与数字地球三者间的关 、 系
第一节 社会信息化的发展
工业时代: 工业时代
根据一定的主题内容集成来自不同数据库中的数据， 根据一定的主题内容集成来自不同数据库中的数据，数据在结构 上具有综合性； 上具有综合性； 在时间上包括了从瞬态到区段、 在时间上包括了从瞬态到区段、直到全体等不不同时间尺度上的 信息； 信息； 在属性上包括多个部门或专业应用系统的数据； 在属性上包括多个部门或专业应用系统的数据；实现了面向数据 和面向模型的分析方法的统一。 和面向模型的分析方法的统一。
数字地球的框架结构
数字地球与SDI的关系
SDI是数字地球的重要基础和建设内容； 是数字地球的重要基础和建设内容； 是数字地球的重要基础和建设内容 SDI提供了统一的空间载体和定位框架，使 提供了统一的空间载体和定位框架， 提供了统一的空间载体和定位框架 得用户能够按照地理坐标检索和展示各类 信息； 信息； SDI可以分析各类信息的空间分布特征、运 可以分析各类信息的空间分布特征、 可以分析各类信息的空间分布特征 行状态、变化态势等。 行状态、变化态势等。
数字地球的定义
以地理坐标(经纬网) 是一个以地理坐标(经纬网)为依据的，具有多分 海量数据的和多维显示的虚拟系统。 辨率的、海量数据的和多维显示的虚拟系统。
数字地球是指以地球为对象， 数字地球是指以地球为对象，以地理坐标为依据 具有多分辨率的， 的，具有多分辨率的，海量数据的和多种数据的 融合，并可用多媒体和虚拟技术进行多维的(即立 融合，并可用多媒体和虚拟技术进行多维的 即立 体的和动态的)表达 具有空间化、数字化、 表达， 体的和动态的 表达，具有空间化、数字化、智能 可视化特征的技术系统。 化、可视化特征的技术系统。

第一章 地理信息系统概论

第一章 地理信息系统概论

qshzhao@
讲授内容提要
第六章空间数据管理，重点介绍空间数据的矢量结构、栅格 结构及其编码方法，介绍空间数据库、空间索引技术等
第七章空间分析：包括度量分析、叠置分析、三维分析、缓 冲区分析及网络分析等基本基础空间分析以及统计分析和空 间分析模型； 第八章数字地形模型及地形分析，介绍DEM的概念及建立， 讲述DEM的应用及地形分析
相关会议
COSIT（Conference on Spatial Information Theory）（空间信息理 论会议） 计算机科学、认知科学、心理学、机器人科学领域的学者会聚讨 论空间信息理论，每两年一次分别在欧洲、北美举行；是公认的 GI理论研究的最高权威会议 ACM-GIS（计算机协会ACM关于GIS的学术讨论会） SDH(Spatial Database Handel)（空间数据处理会议） SSD/SSTD（大型时空数据库学术会议） ISPRS （国际摄影测量与遥感）
qshzhao@
相关学术期刊
International Journal of Geographical Information Science (国际地理信息系统杂志) International Journal of Remote Sensing Computers and Geosciences Transactions in GIS GeoInformatica 测绘学报 武汉大学学报（信息科学版） 测绘通报
本章介绍了地理信息系统的一些最基本的、但又 是非常重要的概念，包括信息、数据、信息系统、 空间数据、空间信息和地理信息系统。有些概念， 如空间信息和空间数据，还将得到进一步的阐述， 实际上，空间数据也是本书中描述GIS功能的核 心。 GIS既是一项技术，也是一门学科，本章也介绍 了它的主要研究内容以及与其它学科，如地理学、 地图学、遥感等的关系。 本章同时介绍了GIS的组成、分类、功能、发展 历史和展望，这些将在后面的章节中更为详尽地 被描述。

GIS培训课件第一部分

GIS培训课件第一部分
矢量数据概念
矢量数据是以点、线、面等几何元素为基础，通过坐标表示其位置的 数据结构。
矢量数据空间分析方法
包括缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。
缓冲区分析
根据点、线、面等地理要素，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲 区多边形。
叠加分析
将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空 间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。
元数据建立
为空间数据建立元数据描述信息，包 括数据来源、质量、处理过程等，以 便于数据共享和使用。
实例分析：空间数据采集与处理过程
案例介绍
以某城市基础地理信息 数据采集与处理为例， 介绍空间数据采集与处
理的全过程。
数据采集
通过野外测量、遥感技 术等方法获取城市基础
地理信息数据。
数据处理
对数据进行编辑、质量 控制、格式转换与标准
GIS作为智慧城市的空间数据基础设施，为各类 智慧应用提供统一的空间数据支撑。
跨部门数据共享与协同
通过GIS平台，实现不同部门间的数据共享和业 务协同，提高政府管理和服务水平。
3
智慧应用创新
基于GIS的空间分析功能，可开发一系列智慧应 用，如智慧交通、智慧环保、智慧安防等，推动 城市可持续发展。
06
推动GIS与其他领域的跨界融合，探索新的应用场景和商业模式 ，为地理信息产业发展带来新的机遇。
THANKS
感谢观看
GIS培训课件第 一部分
汇报人：XX 2024-01-24
目录
• GIS概述与基本原理 • 空间数据采集与处理 • 空间数据库设计与管理 • 空间分析原理与方法 • GIS应用领域与案例分析 • GIS发展趋势与挑战

GIS介绍1PPT优秀课件

GIS介绍1PPT优秀课件
41
GIS的一些基本技术
4.使用地图 矢量地图的存取：
与栅格地图类似，不过，编号的每个块比栅 格地图要大，每个适量地图包可以对应同一 位置的几级地图显示。
42
GIS的一些基本技术
5.地图渲染 给地图增加标尺，特殊POI点效果，缩放尺， 指北针，放大缩小图标等等
43
GIS的一些基本技术
6.基于地图的业务 位置查询： 查询包含关键字的POI点，并用列表显示。点 击POI列表，在地图上定位某个POI。
25
GIS的一些基本技术
2. 各种坐标生成及转化
像素坐标： 由地理坐标根据公式转化而成，最大级别的
像素坐标与地理坐标一一对应。地图门户网站， 手机地图看到的地图，都是以像素坐标表示的平 面地图。
根据平面电子地图的详细程度，平面电子地图 （像素坐标）可以分为1 -- 20级别。
26
GIS的一些基本技术
n级像素坐标 ： 4副世界地图拼合。 x坐标：（0 --- 512 * 2^(n-1)） y坐标： (0 --- 512 * 2^(n-1)) 图块编号：000000...0(n个0) ~
333333...3(n个3) 图块坐标：x,y
0<= x <= 2^n - 1 0<= y <= 2^n - 1 图块大小：256 * 256
3.认识地图
栅格地图优点： 漂亮，准确，存取方便，每副图片的大小 可以预计，最大图片和最小图片的大小相 差不大。
34
GIS的一些基本技术
3.认识地图 栅格地图缺点：
总数据量大，地图校准有困难，容易被破 解。
35
GIS的一些基本技术
3.认识地图
栅格地图应用： 地图门户网站，一些手机地图。栅格地图 需要通过网络下载，数据流量较大。下载 厚的栅格地图很容易被破解。

GIS地理信息系统 ppt课件

GIS地理信息系统 ppt课件
主要的输入方式为，键盘输入、 数字化仪和扫描仪输入等。
13
GIS数据获取
属性数据
属性数据指的是存放地理信息的 元素自身特性的数据，常储存与与 GIS联合使用的商用数据库中 （Oracle、Sybase等）。
主要的输入方式为键盘输入。
14
GIS数据获取
现代遥感（RS）和全球卫星定位（GPS） 技术为GIS提供了丰富的数据来源。
D
数据输出与显示
10
GIS数据获取
GIS的数据获取： 包括数据的采集与输入，即是将系统外
部的原始数据传输到系统内部，并将外部数 据的格式转变为系统内部能够识别和处理的 格式存储与系统的地理数据库中。
11
GIS数据获取
数据分类
空间数据
属性数据
12
GIS数据获取
空间数据
空间数据指的是在二维或三维坐 标下，以一种拓扑结构来描述物理位 置及逻辑连接，针对真实的地理信息。
GIS在发电中的应用
在发电（厂）中的应用：主要包括两个方面。
（1）实现类似MIS（管理信息系统）的功能。
通过GIS建立统高效的信息网络，能够及时、准 确地收集、传输、处理和反馈各项生产、经营、管理 过程中产生的信息，实现发电企业范围内的数据共享， 为生产运行、经营管理提供现代化管理手段和科学辅 助决策支持。如人事管理、设备管理、资产管理、生 产计划管理、生产统计管理、综合统计分析管理等。
GIS数据处理与分析
GIS数据分析的核心内容是空间分析
是指根据确定的应用分析模型，通过对空间图形 数据的拓扑运算及空间、非空间属性数据的联合运算 等各种操作运算来分析一定区域的各种现象，以获得 更有效的数据或某一特定问题的解决方案。
这是GIS与一般计算机辅助设计（CAD）和绘 图系统（CAC）功能的主要区别所在。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 空间思维是一种在日常生活、工作场所和科学中，构建问题、寻找答 案、用空间特性表达解决方案的认知技能。
• A collection of cognitive skills
– Concepts of space – Tools of representations – Process of reasoning
4. GIS的发展历程 5. GIS的发展趋势（时空GIS、网络GIS、云计算、三维GIS）
1.GIS（地理信息系统）的定义
• 定义一：以采集、存储、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
理分布有关的的数据的计算机空间信息系统。
• Definition 1: A computer-based technology and methodology for collecting, managing, analyzing, modeling, and presenting geographic data for a wide
range of applications.
2.GIS的组成
选址 +
+
资源分土布地管理事网故络制分图析 空间度量 水利分析
走廊选择
工程设计 人口统计
物流分交析通建模
事件设施管理 资源研究
地形分析 扩散和分地布理分建析模
人员
数据 方法
软件
硬件计算机硬件Fra bibliotek计算机、打印机等。
GIS软件
包括专业软件和应用软件
区而引起重大危害。
最佳隔离带范围分析结果
3).清污船只路径分析
• 背景：求最快最及时的路径。
• 分析参数：
– 风向：清污船只应该尽量顺着风行驶； – 海浪：应该沿着海量起伏度较小的区域行进； – 距离：清污船只到达事故点距离应该最短； – 根据这四个三个因子作为距离成本，溢油浓度>10的区域作为分析
区域，这样得到最短时间内离事故点最近的清污船只的路径。
最佳行船路径
4. GIS的发展历史(简记)
1）GIS的开拓期(20世纪60年代)（1963年首次提出GIS概念） 2）GIS的巩固发展时期(20世纪70年代) 3）GIS技术大发展时期(20世纪80年代) 4）GIS的应用普及时代(20世纪90年代) 5）网络GIS和因特网GIS时期(20世纪90年代中期至今)
显示 （display）
空间查询 （retrieval）
数据转换 （conversion）
模型化
空间分析
（modeling） （analysis）
GIS的基本功能
数据输入 数据存储与管理
数据的重现 数据分析与处理
数据转换 GIS建模 数据输出与显示
多源数据的输入 数据库的建立和管理 数据的可视化 数据的查询等，得到新的信息 投影转换等 对空间实体进行抽象，找出规律
• 数据库软件（如Oracle、SQL Server等） • GIS平台软件(GIS专业软件) （如ArcGIS、MapInfo、
MapGIS、SuperMap等） • 应用软件 (GIS二次开发软件等)
3.GIS的基本功能
存储和管理 （storage and management ）
数据输入 （collection）
以用户可以理解的方式显示，如地图、 表格、决策方案等。
GIS的应用功能
• 位置问题：在某个位置有什么或是什么；
– What are there?
• 条件问题：符号某条件的空间目标在哪里；
– Where is the object?
• 变化趋势问题：地理现象的变化规律；
– What will happen if…?
网络GIS时期(20世纪90年代中期至今)
• NII、NSDI和数字地球工程建设时期； • GIS成为国家信息化的基础平台； • 软硬件环境的困难基本排除。
5.GIS的发展趋势
• 几个技术热点：
– 时空GIS – 网络GIS – 云计算 – 三维GIS
二.空间思维
• Spatial Literacy is the ability to be able to include the spatial dimension in our thinking and problem solving.
空间思维的概念框架
1. 空间数据基本概念 2. 空间关系基本概念 3. 空间数据基础设施 4. GIS、地球信息科学与数字地球
地
理
数据
GIS的操作对象
信
息
系
方法
GIS应用和操作相关技术和理论
统
应用
GIS最终的应用目标及客户要求
相关的机构和人
最重要的部分
GIS的软件构成架构
GIS应用软件
GIS平台软件 数据库软件 系统软件
计算机硬件
GIS系统的软件组成
• 系统管理软件：操作系统软件（如Windows XP、 Unix、Linux等 ）
地理信息系统原理
GIS解决地理问题的方法
提出 地理问题
获取 地理数据
研究 地理数据
解决问题 基于地理知识
可视化 地理结果
分析 地理信息
案例展示：电厂选址
1.所需要的数据集
• 地形数据（通常是DEM数据） • 交通数据（路网数据） • 水源数据 • 原材料分布数据 • 灰场分析数据 • 风向数据
• 分析参数：
– 离海岸的距离：1000-2000米，不能靠海岸太近，那样就没有作用 了；
– 风向：隔离带应该选择在迎风向处，这样可以阻止油随风扩散； – 海浪：由于隔离带是有一定高度的，所以所选区域的海浪不能超
过隔离带高度，否则就无用； – 所处地区：位置应尽量沿着保护区，尽量的阻止溢油扩散到保护
2.研究地理数据
• 允许修建电厂的位置
3.分析地理信息
4.分析结果的可视化
可视化分析结果
一.GIS的严格定义
1. GIS的定义 2. GIS的组成（系统组成、软件构架、软件组成） 3. GIS的基本功能（数据输入、数据存储与管理、数据重现、数据分析与
处理、数据转换、GIS建模、数据输出与显示；应用功能：位置、条件、变 化趋势、模式、模拟）
• 模式问题：分析地理事件的发生原因；
– Why they are there?
• 模拟问题：模拟在特定条件下发生的事情。
– What might happen if…?
实例：海上溢油决策分析及评估
模型框架
石油分布
1).危害程度
2).隔离带选址分析模型
• 背景：
– 临时隔离带：较大程度的减小了溢油的扩散，尤其是对一些海域 保护区或者是沿岸；