1、地理信息系统基础地理信息系统基础武汉大学遥感信息工程学院龚健雅第一章第一章 绪论绪论本节本节内容内容1.1GIS的起因与发展的起因与发展1.1.4 当代当代GIS技术技术1.1.4当代当代GIS技术技术当代地理信息系统技术：当代地理信息系统技术：组件GIS互联网GIS多维动态GIS移动GIS实时GIS地理信息共享与互操作地理空间信息公共服务等组件采用面向对象技术，软件模块化更1.1.4当代当代GIS技术技术（1）组件）组件GIS采用COM/DCOM技术，组件体系结构为GIS软件工程开发提供强有力的保障。加清晰，软件模块的重用性更好为用户的二次开发提供了良好的接口。二进制组件接口，可以跨语言平台
2、调用1.1.4当代当代GIS技术技术（2）互联网）互联网GIS网络的发展为GIS提供了机遇和挑战，改变了GIS数据获取、传输、发布、共享、应用和可视化的方式。互联网为GIS数据提供了方便的发布与共享方式，互联网的分布式查询为用户利用GIS数据提供了有效工具。1.1.4当代当代GIS技术技术（3）多维动态）多维动态GIS多维动态多维动态GIS成为了当代成为了当代GIS发展的一个重要方向发展的一个重要方向DEM地形数据和地面正射影像纹理叠加在一起，形成三维虚拟地形景观模型。真三维GIS：不仅表达三维物体表面，也表达物体的内部，如矿山，地下水等。时态GIS：在二维GIS上加上时间维，称为时态GIS。
3、如果三维GIS再考虑时态问题，称为四维GIS或三维动态GIS。1.1.4当代当代GIS技术技术（4）移动）移动GIS移动移动GIS运行于移动终端的一种GIS集成系统，是GIS、GNSS、移动通信、互联网服务、多媒体技术的集成。提供移动位置服务和空间信息的移动查询，移动终端有手机、掌上电脑、便携机、车载终端等。当代当代GIS技术技术1.1.4（5）实时）实时GIS随着位置服务技术（LBS）和天空地各种传感器的广泛应用，产生了海量的时空序列数据。为了快速接入、存储、管理这些时空序列数据，维护时空关系，描述和分析时空变化过程，迫切需要研发一种面向动态地理对象与动态过程模拟的新一代实时GIS系统。1.
4、1.4当代当代GIS技术技术（6）地理信息共享与互操作）地理信息共享与互操作开放地理信息联盟(OGC)和国际标准化组织(ISO/TC211)制定了一系列有关地理信息共享与互操作的标准。网络(Web)服务技术是地理信息共享与互操作最容易实现和推广使用的技术。1.1.4当代当代GIS技术技术（7）地理空间信息公共服务技术）地理空间信息公共服务技术越来越多的地理空间信息被发布到网络上提供大众服务，提供在网络地图上查询各种与位置相关信息和服务的功能。谷歌地图 Google Map天地图开放街道图 OpenStreetMap.组件组件GIS互联网互联网GIS多维动态多维动态GIS123本节本节小结小结本
5、节本节小结小结移动移动GIS实时实时GIS地理信息共享与互操作地理信息共享与互操作地理空间信息公共服务等地理空间信息公共服务等4567地理信息系统基础地理信息系统基础武汉大学遥感信息工程学院秦昆第一章第一章 绪论绪论本节本节内容内容1.2.2GIS概念的演进概念的演进1.2.2 GIS概念的演进概念的演进1.2.2GIS概念的演进概念的演进1.地理信息系统的概念地理信息系统的概念地理信息系统(GIS)是一种特定而又十分重要的空间信息系统，它是以采集、处理、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数据的空间信息系统。1.2.2GIS概念的演进概念的演进2.GIS
6、ystem,GIScience,GIService地理信息系统：GIS(GISystem):Geographic/Geographical Information System地理信息科学：GIS(GIScience):Geographic/Geographical Information Science地理信息服务：GIS(GIService):Geographic/Geographical Information ServiceGIS概念的演进概念的演进2.GISystem,GIScience,GIService地理信息系统(GISystem)：侧重于技术，20世纪60年代提出(1962年
7、左右)地理信息科学(GIScience)：理论与技术并重，20世纪90年代提出(1992年)地理信息服务(GIService)：侧重于服务，21世纪提出1.2.2GIS概念的演进概念的演进3.地理信息科学的概念地理信息科学的概念地理信息科学(Geographical Informational Science,GIScience)：是关于GIS的发展、使用和应用的理论，是信息时代的地理学，是关于地理信息的本质特征与运动规律的一门科学。Michael Goodchild于1992年提出了地理信息科学的概念和科学体系。1.2.2GIS概念的演进概念的演进3.地理信息科学的概念地理信息科学的概念两个
8、方面两个方面1.2.2技术与应用驱动学科融合与地理综合思潮的逻辑扩展GIS概念的演进概念的演进3.地理信息科学的概念地理信息科学的概念地理信息科学是在两者的推动下地理学思想演变的结果，是新的技术平台、观察视点和认识模式下的地理学的新范式，是信息时代的地理学。相对于地理信息系统，地理信息科学更侧重于基础理论。1.2.21.2.2GIS概念的演进概念的演进4.地理信息服务的概念地理信息服务的概念地理信息服务地理信息服务(GIService:Geographic Information Service)遵循服务体系的架构和标准，采用网络服务技术，基于地理信息互操作标准和规范，在网络环境下提供地理信息
9、系统数据、分析、可视化等功能的服务。地理信息服务是GIS在21世纪网络时代的新发展。GIS概念的演进概念的演进4.地理信息服务的概念地理信息服务的概念狭义的地理信息服务：遵循Web服务体系架构和标准，利用网络服务技术在网络环境下提供GIS数据、分析、可视化等功能的服务和应用广义的地理信息服务：指提供与地理空间信息有关的一切服务。地理信息服务强调面向服务的架构，以及为用户提供各种服务(数据服务、功能服务、应用服务等)。1.2.2GIS概念的演进概念的演进5.地球信息科学地球信息科学相关的两个重要概念相关的两个重要概念地球信息科学(Geo-Informatics)：从“信息流”的角度提出，是研究地
10、球系统信息的理论、方法/技术和应用的科学，其目标是通过对地球系统的信息研究，达到为全球变化研究和可持续发展研究服务（陈述彭等,1997）。1.2.2GIS概念的演进概念的演进6.地球空间信息科学地球空间信息科学相关的两个重要概念相关的两个重要概念地球空间信息科学(Geo-Spatial Information Science,Geomatics)从“3S集成”的角度提出，是以全球导航卫星系统(GNSS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)为主要内容，并以计算机和通讯技术为主要技术支撑，用于采集、量测、分析、存贮、管理、显示、传播和应用与地球和空间分布有关数据的一门综合和集成的信息科学和技术(
11、李德仁,李清泉,1998)。1.2.2GIS概念的演进概念的演进7.GIS的分类的分类按范围大小：全球的、区域的、局部的按维度：2-2.5维：一般GIS；真三维GIS：布满整个三维空间建立的GIS；2+1维或3维：数字位置模型（2维）和数字高程模型的结合；四维GIS或时态GIS：加上时间。1.2.2GIS概念的演进概念的演进本节小结本节小结地理信息系统的概念GISystem,GIScience,GIService地理信息科学的概念地理信息服务的概念地球信息科学地球空间信息科学GIS的分类1.2.2地理信息系统基础地理信息系统基础武汉大学遥感信息工程学院秦昆第一章第一章 绪论绪论本节本节内容内容
12、1.4GIS的特性的特性1.4.1 GIS的基本特点的基本特点1.4.1GIS的基本特点的基本特点GIS是以是以计算机系统计算机系统为支撑的为支撑的GIS是建立在计算机系统架构上的信息系统，由若干相互关联的子系统构成：数据采集子系统数据处理子系统数据管理子系统数据分析子系统数据产品输出子系统1.4.1GIS的基本特点的基本特点GIS的操作对象是的操作对象是空间数据空间数据GIS的操作对象是空间数据的操作对象是空间数据数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性和定量描述。1.4.1GIS的基本特点的基本特点GIS具有具有分析和辅助决策分析和辅助决策作用作用GIS可以通过综合数据分析，获得
13、常规方法或普通信息系统难以得到的重要空间信息，实现对地理空间对象和过程的演化、预测、决策和管理能力。可以为用户提供分析和辅助决策。1.4.1GIS的基本特点的基本特点GIS具有分布特性具有分布特性分布特性分布特性由计算机系统的分布性和地理信息自身的分布特性共同决定。计算机系统的分布性：决定了地理信息系统的框架是分布式的。地理信息的分布特性：决定了地理数据的获取、存储和管理、地理分析应用具有地域上的分布性。1.4.1GIS的基本特点的基本特点GIS应用强调应用强调组织体系和人组织体系和人的作用的作用组织体系和人的作用在GIS的成功应用中具有十分重要的作用1.4.1GIS的基本特点的基本特点本节小结本节小结GIS是以计算机系统为支撑的GIS的操作对象是空间数据GIS具有分析和辅助决策作用GIS具有分布特性GIS应用强调组织体系和人的作用
