GIS工程设计与实现第一讲PPT课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一讲 引论,地理信息系统设计与实践,教程,赵前胜,武汉大学 测绘学院,教学提纲,一、什么是,GIS,二、,GIS,用户和产品,三、,GIS,的应用及前瞻,一、什么是GIS,（一）,GIS,概述,（二）,GIS,发展,（三）,GIS,构成,（一）GIS概述,GIS,是以,计算机技术,为依托，以具有空间内涵的,地理数据,为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的,计算机系统,，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。,GIS研究内容,数据采集,数据存储,数据处理和分析,数据输出,GIS的特点,GIS,的处理对象是地理数据,GIS,提供了地理数据采集、存储、显示、操作、分析、建模、输出等一系列工具,实现了地图实体与其属性数据的关联,空间特性和属性特征的统一,GIS,与其他学科的关系,GIS,计算机科学,地理学,测绘学,哲学,其他应用科学,数学,几何学,拓扑学,地图学,遥感,运筹学,（二）GIS的发展,模拟地理信息系统阶段,地图（包括地形图和专题图）,学术探索阶段,50,年代（,CGIS,）,飞速发展和推广应用阶段,70,年代以后（,ArcGIS,）,地理信息产业的形成和社会化地理信息系统（,Social GIS,）的出现,90,年代后（,WebGIS,）,GIS软件发展,集成式,GIS,模块式,GIS,核心式,GIS,组件式,GIS,万维网,GIS,计,算,机,技,术,集成式GIS,在,GIS,发展早期，为满足某些特定需求，产生了许多的,GIS,功能模块。随着需求不断升级，研究人员开始将这些分散的功能模块集成为具有多种功能的综合性,GIS,。该时期即,GIS,发展的集成化阶段。,结构过于复杂、成本较高。,模块式GIS,研究人员着眼于系统整体结构，按功能的关联度，将,GIS,划分为不同的功能模块。模块化,GIS,不同于集成式,GIS,从下而上的开发思路，采用从上往下的方法进行开发，功能模块内聚性更强、划分更为合理。,可视化,控制,符号处理,放大,缩小,漫游,图层的控制,地图的操作,地图显示,核心式GIS,集成式,GIS,和模块式,GIS,都没有解决与其它系统的集成问题，核心式,GIS,正是基于该背景提出来的,它将,GIS,功能封装成动态链接库（,DLL,），通过应用程序接口（,API,）访问，以此来实现与其它系统的集成。,核心式,GIS,开发难度大，不易被开发人员掌握，不利于,GIS,社会化和大众化的发展,组件式GIS,综合了模块式,GIS,、核心式,GIS,的优点，将,GIS,功能划分为不同的功能模块这些模块之间以及与其它系统之间通过标准的通信接口实现交互，不仅解决了异构系统的交互问题，而且开发成本低、易于掌握。,万维网GIS,Internet,技术的发展使得网络化成为,GIS,发展的必然趋势，因此,WebGIS,应运而生,WebGIS,的发展使得,Internet,用户可以通过万维网浏览空间数据、制作专题图以及进行各种空间检索和空间分析。,空间数据发布,空间查询检索和联机处理,空间数据可视化,空间模型分析服务,Web,资源的共享,GIS软件发展的各阶段特点,集成式,GIS,模块式,GIS,核心式,GIS,组件式,GIS,万维网,GIS,特点,在一个系统中集成了,GIS,的各项功能,系统分成许多相对独立的功能模块,从底层提供,GIS,功能，通过,API,访问,通过标准通信接口实现模块间通信及,GIS,与其它系统集成,结合,Internet,，实现,GIS,的共享和互操作,功能,满足了,GIS,综合应用的需要,用户根据需求选择功能模块,易于集成其它系统,开发成本低、难度小，可以在通用语言环境中实现,GIS,功能,社会化的,GIS,，可扩展性好，跨平台,存在问题,系统过于复杂，软件成本高；难与其它系统集成,难于与其它系统集成,开发难度高，不能进行可视化程序设计,有待于进一步发展,目前还不成熟,（三）GIS的构成,硬件,软件,数据,人员,方法,硬件,数据采集、输入设备,数据存储和处理设备,输出设备,软件,操作系统软件,数据库管理软件,系统开发软件,GIS,软件,工具型软件,应用型软件,数据,地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。,GIS,的数据来源,普通地图,地面测量数据,影像,其它图形软件的结果数据或相关的数据资料,遥感数据,数据,应该选择何种（或哪些）比例尺的数据？,已有数据现势性如何？,数据精度是否能满足要求？,数据格式是否能被已有的,GIS,软件集成？,应采用何种方法进行处理和集成？,采用何种方法进行数据的更新和维护？,方法、人员,方法,方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标,人员,GIS,系统的能动部分,二、GIS用户和产品,GIS,用户,最终用户,GIS,平台软件用户,GIS,应用软件用户,GIS,专业人员,GIS,开发商,/,系统集成商,部分GIS软件开发商及其主要产品情况表（国外）,公司,主要,GIS,软件产品,ESRI Inc.,ArcGIS,系列,Intergraph,GeoMedia,系列,Autodesk,Autodesk MapGuide,等,ERDAS,（,Leica,）,Imagine,系列等,MapInfo Inc.,MapInfo,系列,Google,Google Earth,Micro Soft,Virtual Earth 3D,Bentley Inc,Microstation,部分GIS软件开发商及其主要产品情况表（国内）,公司,主要,GIS,软件产品,武汉大学吉奥信息中心,GeoStar,中国地质大学中地信息中心,MapGIS,中科院地理所超图公司,SuperMAP2000,北京灵图软件技术有限公司,51ditu,开源GIS,GRASS,（综合）,PostgreSQL/PostGIS,空间数据库,GeoTools,GIS,中间件,Map Server,Web Map Server,World Wind,三维,产品比较,ArcGIS,是目前功能最为完善、性能最为稳定的专业地理信息系统软件平台之一，也是最庞大的,GIS,软件。,SuperMap,具有完全自主知识产权的大型地理信息系统软件平台。包括组件式,GIS,开发平台（,SuperMap Objects,）、服务式,GIS,开发平台（,SuperMap IS,，,SuperMap iServer,）、嵌入式,GIS,开发平台、桌面,GIS,平台（,SuperMap Viewer,、,SuperMap Express,、,SuperMap Deskpro,）、导航应用开发平台以及相关的空间数据生产、加工和管理工具。,ArcGIS产品家族,三、GIS的应用及前瞻,资源管理,农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源,(,如土地、森林、草场,),分布、分级、统计、制图等问题。,资源配置,各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等机构在各地的配置等都是资源配置问题。,城市规划和管理,在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面,(,城市资源配置问题,),等。,土地信息系统和地籍管理,土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助,GIS,技术可以高效、高质量地完成这些工作。,生态、环境管理与模拟,区域生态规划,环境现状评价,环境影响评价,污染物削减分配的决策支持,环境与区域可持续发展的决策支持,环保设施的管理、环境规划等,GIS前瞻,从组织来看,许多国家都成立有关的组织和机构,涌现大批从事,GIS,生产研究的公司企业,从技术来看,数据结构趋于完备,空间分析操作功能日益完善,GIS,应用技术趋于成熟,从体系来看,GIS,已经发展成为一门学科，有其自身的理论基础、技术规范、应用领域、组织结构等，体系上趋于完整。,GIS的发展态势,GIS,趋于综合性发展,GIS,数据模型研究,GIS,数据共享和互操作促进,GIS,社会化发展,GIS,产业化发展,GIS,软件向服务式,GIS,发展,网络化方向发展,