地理信息系统课件

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地理信息系统课件篇一：地理信息系统课件

第一章 导论 一、

1.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,为人们的生产，建设，管理等提供依据。 2. 信息的特性：

A、客观性：任何信息都是与客观事实相联系的，这是信息的正确性和精确度的保证。 B、适用性：问题不同，影响因素不同，需要的信息种类是不同的。信息系统将地理空间的巨大数据流收集，组织和管理起来，经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息，这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。

如股市信息，对于不会炒股的人来说，毫无用处，而股民们会根据它进行股票的购进或抛出，以达到股票增值的目的。 C、传输性：信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络，被形象地称为“信息高速公路”。

D、共享性：信息与实物不同，信息可传输给多个用户，为用户共享，而其本身并无损失，这为信息的并发应用提供可能性。

3. 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、图象等符号。 数据是对客观现象的表示，数据本身并没有意义。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。 4.信息与数据两者关系

（有人认为，输入的都叫数据，输出的都叫信息，其实不然）。 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。 例如“1、”“0”独立的1、0均无意义。

当它表示某实体在某个地域内存在与否，它就提供了“有”“无”信息，当用它来标识某种实体的类别时，它就提供了特征码信息。

二、地理信息

1）定义： 指与研究对象的空间地理分布有关的信息。它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。 2）特点： A、地域性：（是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志）。

地理信息属于空间信息，位置的识别与数据相联系，它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。 B、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包括（例图） C、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的变化。因此，一实时的GIS系统要求能及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，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98年龙王庙特大洪水险情正是武汉勘测设计院利用先进的摇感、GPS技术测得实时数据为抗洪决策提供可靠依据。显然，如果用过时数据，这将造成多大的损失，这就是地理信息的时序特征。

2、地学信息 ：

与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。 3、两者信息源不同

地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、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、适度开发资源、保护环境的前提和保证。 四、信息系统和地理信息系统

1、信息系统( Information System ,IS ) 1）系统：

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。 2）信息系统：

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、管理、分析和表达数据的能力。

3）类型：从适用于不同管理层次角度出发、信息系统分为下列不同类型。

事务处理系统、管理信息系统：主要支持操作层人员的日常事务处理，图书管理，借还书。

决策支持系统：从MIS中获取信息，进行推测，以辅助决策。

人工智能、专家系统：用计算机模仿人类思维过程进行推理，在医学上应用较成功。 为有效地对信息流进行控制，组织、管理、充分利用，就需要建立某种信息系统，那么对地理信息进行管理、利用就需要建立地理信息系统。2、地理信息系统( Geographic Information System ,GIS)

1）定义：不同领域、不同专业对GIS的理解不同，目前没有完全统一的被普遍接受的 A、GIS是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。

B、 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。---美国国家地理信息与分析中心

C、 是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。

D、GIS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。--英国教育部 2）理解

a GIS是一计算机系统，既然是系统，就要具有系统的基本功能，数据采集、管理、分析和表达，所以每个GIS系统都是由若干具有一定功能的模块组成。

b GIS的处理对象是有关的地理分布数据，也就是空间数据，为了能对这些空间数据进行定位，定性和定量的描述，决定了GIS要对空间数据按统一地理坐标进行编码，这是GIS与其他信息系统不同的根本所在。

1-3 GIS 构成 一、GIS组成

从计算机的角度看，GIS是由软件、硬件、数据和用户组成。 二、硬件配置

输入 数字化、解析测图仪、扫描仪遥感处理设备等 存贮处理计算机硬盘 光盘 等存储设备 输出 打印机 绘图仪 显示终端 等网络 服务器、网络适配器、传输介质、调制解调器等网络设备。

功能

一、GIS 功能

硬件配置

第二章 地理信息系统的数据结构

一、地理实体（空间实体）---GIS处理对象

1、定义：

指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂性，相对意义的概念。 2、理解：

地理实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的，例如，在全国地图上由于比例尺很小，武汉就是一个点，这个点不能再分割，可以把武汉定为一个空间实体，而在大比例尺的武汉市地图上，武汉的许多房屋，街道都要表达出来，所以武汉必须再分割，不能作为一个空间实体，应将房屋，街道等作为研究的地理实体，由此可见，GIS中的空间实体是一个概括，复杂，相对的概念。

二、地理实体的描述——空间数据 ——反映了实体的三个特征

同物理、化学等学科使用的数据类型相比，空间数据是一种较复杂的数据类型，涉及到空间特征、属性特征及它们之间关系的描述

2、空间数据基本特征

1）依据数据来源的不同分为： 地图数据地形数据 属性数据 元数据 影象数据

2）依据表示对象的不同分为：

类型数据、区域数据、网络数据、样本数据、曲面数据、文本数据、符号数据

三、实体的空间特征

在地图上实体维数的表示可以改变 点---面 线（单线河）---面（双线河），通过地图综合。

（一）空间维数：有0，1，2，3 维之分，点、线、面、体。 二）空间特征类型 1、点状实

体 2、线状实体 3、面状实体 4、体状实体

1、点状实体

点或节点、点状实体。点：有特定位置，维数为0的物体。 1）实体点：用来代表一个实体。 2）注记点：用于定位注记。

3）内点：用于负载多边形的属性，存在于多边形内。

地理信息系统课件篇二：地图学与地理信息系统

“十五”“211工程”重点学科建设项目

地理信息科学与资源环境中期检查报告

一、项目建设情况

（一）项目建设目标、任务和主要建设内容的完成情况，以及年度计划执行情况

“211工程”子项目“地理信息科学与资源环境”按照原计划的学科建设目标，在上级部门的关心和指导下，资环院按照整体目标和指标，坚持跨越式发展的战略思想，以学科建设为龙头，着眼于各学科的交叉融合，大力建设好国家重点学科，使其保持并加强在全国的领先地位，同时促进其它相关学科的发展；在师资队伍建设、人才培养等方面实施高水平、高起点的发展战略；坚持改革、发展、创新的思想，加强国内外交流与合作，引进高水平人才；积极争取国家和地方的研究课题和开发项目，通过科学研究进行全方位，多层次、多领域的建设。目前，从整体上按照预定目标推进该子项目的建设，部分指标达到了预定指标，各项建设计划均按我院上报的年度计划正常执行，并且已在学科建设、科学研究、教学与人才培养、师资队伍、对外交流等方面取得了相应的成效。

（二）“十五”以来的主要建设成绩

1、学科建设

已经获得“环境科学与工程”一级学科博士学位授予权，获得“土地资源管

理”二级学科博士点，自然地理学和人文地理学两个硕士点；已将“数字制图与国土信息应用工程”国家测绘局重点实验室建设成为“地理信息系统”教育部重点实验室；“地图学与地理信息系统”学科被批准为国家重点学科；在新一轮的湖北省重点学科申报中，我院的“地图制图学与地理信息工程”、“环境科学”、“土地资源管理”获湖北省批准。

2、科学研究

完成和承担国家、省部委科研项目、各类科技开发项目200多项，其中有国家自然科学基金重大项目的子项目、“863”子项目、“973”子项目；总经费达到2000万元。

有6个地图制图、地理信息系统类软件获得国家版权局颁发的计算机软件著作权登记证书，已用于武汉、深圳和香港等城市多媒体电子地图制作和土地信息规划管理系统。获得发明和实用新型专利7项。

获得省部级科技进步奖11项。建立海洋地理和资源信息系统及海底地形三维模拟与仿真技术研究获得国家海洋科技创新一等奖，空间数据自动综合技术及其应用研究获得国家测绘科技进步一等奖

在国际和国内各种各类刊物发表论文700余篇，其中被SCI、EI、ISTP检索156篇；出版专著12本；出版地图集3本，生产地图30余幅。

3、教学与人才培养

注重培养中青年教师从事“双语教学”的能力， “双语教学”课程有5门，出版教材7部，其中1部为教育部21世纪教材。我院获教学改革研究立项多项，申报学校优秀教学成果获一等奖2项、二等奖3项。有2门课程被武汉大学评为

名牌课程，1门为武汉大学精品课程，有1门课程被评为湖北省精品课程，其中有1门课程参加了国家精品课程的申报。有 16项本科生科研成果获得省级大学生优秀成果奖，学生科研立项48项，校级优秀毕业论文32篇。对更多的实验、实习课程在教学内容、教学模式上进行改革，使之有利于培养具有“三创”能力的复合型人才。开展创业教育，将创业教育理论融入到教学活动中去。

通过研究生课程教学，推进教材建设、精品课程建设、课件建设，提高研究生教学质量；积极开展研究生的学术报告和交流活动，构建研究生学术交流平台；修订和完善各学科专业硕士研究生培养方案和课程设置。在湖北省第5批优秀博士论文的评选中，我院有4篇博士论文被评为优秀论文，在湖北省第一批优秀硕士论文的评选中，我院有5篇硕士论文被评为优秀论文。多名教师被评为优秀研究生任课教师。

已授予博士学位46人；已授予硕士学位272人；已授予学士学位1320人；已毕业的来华留学生1人。这些毕业的博士、硕士、学士分布在全国企业、科学研究单位和高等学校，他们在各自的工作岗位上成为技术和学术带头人。

4、 师资队伍建设

注重人才的培养、留任和引进，加快人事制度改革的力度，教师队伍的素质得到了提高。我院教师目前有29人在职攻读博士学位，3人当年获得博士学位，预计再过2年，教师中具有博士学位的比例将大大提高。2003年申报成功“环境科学与工程”博士后流动站。聘请兼职教授4人，客座教授6人。选留具有博士学位的毕业生和高水平的人才多名。有多人参加了全国出国人员外语培训和校内外语培训，使他们的外语能力和水平得到显著提高。有1人获教育部跨世纪人才。

5、对外交流

不断强化国际化办学的理念，提升国际交流与合作的规模、层次和水平。积极争取与世界著名大学的交流与合作项目，聘请世界知名专家来我院任教、讲学工作，分别有加拿大多伦多大学、俄罗斯科学院、日本明治大学、英国伯明翰大学、朝鲜等专家学者来我院访问讲学。加强了中外合作办学，与荷兰ITC联合培养研究生已正式启动。举办或参与举办了腐蚀电化学与测试方法全国学术研讨会、中国化学会第四届全国甲壳素年会、移动地理信息系统国际学术研讨会等。学院先后多次派人出席国际重要学术会议，以及出国进修。2004年艾廷华教授关于地图综合的研究论文获ISPRS（国际摄影测量与遥感协会）大会最佳论文奖，刘耀林教授当选ISPRS的空间推理、分析和数据挖掘工作组主席，国际地图制图协会第六委员会委员。有多名教授在国内学术组织中担任重要职务。

分别派出教授和博士10余人参加国际制图协会（ICA）大会，大会发言及提交论文13篇；有多名教授和博士赴美国、台湾和香港地区参加国际学术会议或海峡两岸学术交流会议，大会发言及提交论文15篇。

（三）预期效益和可能取得的标志性成果

“地理信息科学与资源环境”子项目的实施，将大大提升我院教学实验设施的水平，增强科技创新的能力，提高师资队伍水平。

在教学实验设施的提升发面，通过硬件的经费，添置一批仪器设备。增加一批高层次的科学仪器设备，开出和国际先进水平的实验，让学生能够更直观地体验国际先进技术，培养高层次创新能力；补充一批常规仪器设备，增加生均仪器台套数，使学生能获得更多的实验机会。在增强科技创新能力方面，高水平仪器

是高水平成果的保证。通过仪器的购置，信息网络的建设，图书资料的丰富，构建了先进的研究平台，为教师和研究生进行科学研究活动提供了良好的条件。在提高师资队伍水平方面，除了为他们搭建先进的研究平台的基础上，还为他们参与国际学术交流、出版专著、争取科研启动经费、业务进修和培训提供支持，全方位地支持创新群体和优秀人才的脱颖而出。

预期在数字地图与地理信息处理的理论与方法，如武汉大学地图信息发布网站、电子地图综合服务平台建设、空间数据集成与分析的理论和方法，资源环境与地理信息决策支持平台建设，环境与可再生资源循环利用技术研究等方面可以取得标志性成果。

二、项目管理情况

（一）项目管理及运行机制改革情况

我院承担的“十五”“211工程”子项目“地理信息科学与资源环境”，建立了以院长为组长，书记和项目负责人为副组长，由相关副院长和各系系主任参加的项目建设领导小组，小组成员各负其责，各司其职。重大事项由领导小组会议决定，充分发扬民主，群策群力。子项目下面分三个方向，三个方向均由具体的负责人和课题成员，三个方向既相对独立又有交叉融合，子项目的研究进展及时相互通报，并得到协调。

（二）项目信息报送及档案管理工作