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1、第一章 地理信息系统概论 邬 伦北京大学地球与空间科学学院北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所遥感与地理信息系统研究所20042004年年1212月月数据和信息(Data & Information)n n数据:指某一目标定性、定量描述的原始资料，指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。能转换成的数据等形式。 原始事实原始事实如：员工姓名，如：员工姓名，数据可以有数值、图形、声音、视觉数据等数据可以有数值、图形、声音、视觉数据等n n信息:是向人们或机器提供关于现实世界新的是向人们或
2、机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体物理设备形式的改变而改变。它不随载体物理设备形式的改变而改变。 以一定规则组织在一起的事实的集合。以一定规则组织在一起的事实的集合。信息和数据的关系信息信息= =数据数据+ +说明说明数据是信息的载体。数据是信息的载体。信息系统n信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。 n一个基于计算机的信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。 信息系统分类信息系统分类(Cont.)n n事务处理系统事务处理系统(Trans
3、action Process System, TPS)(Transaction Process System, TPS)主要用以支持操作层人员的日常活动。它主要负主要用以支持操作层人员的日常活动。它主要负责处理日常事务。责处理日常事务。 n n管理信息系统管理信息系统(Management Information System, (Management Information System, MIS):MIS):需要包含组织中的事务处理系统，并提供了需要包含组织中的事务处理系统，并提供了内部综合形式的数据，以及外部组织的一般范围内部综合形式的数据，以及外部组织的一般范围和大范围的数据。和大范围
4、的数据。 n n决策支持系统决策支持系统(Decision Support System, DSS)(Decision Support System, DSS)是一是一组处理数据和进行推测的分析程序，用以支持管组处理数据和进行推测的分析程序，用以支持管理者制定决策。理者制定决策。 n n人工智能和专家系统人工智能和专家系统 专家系统专家系统(Expert System, (Expert System, ES)ES)能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统。系统。 空间和地理空间n nSpace从数学、物理学、哲学、认知心理学可以有从数学、物理学、哲学
5、、认知心理学可以有不同的定义不同的定义n nGeographical SpaceGeographic space is large-scale space, i.e., Geographic space is large-scale space, i.e., space that is beyond the human body and that space that is beyond the human body and that may represented by many different geometries may represented by many different g
6、eometries at many different scales. at many different scales. 地理空间信息n n有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对地理数据的解释。n n其最主要的特征：所有的信息都具有地理位置参照所有的信息都具有地理位置参照人类社会中人类社会中70-80%70-80%的信息具有空间特性。的信息具有空间特性。地理信息系统n n地理信息系统(Geographical Information System, GIS)是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过
7、地理编码的，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。在地理信息系统中，现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现象，这些地理特征至少有空间位置参考信息和非位置信息两个组成部分。地理信息系统的三种定义视角n nIn 1991, David Maguire synthesized various GIS In 1991, David Maguire synthesized various GIS definitions into three distinct yet overlapping views, which definitions into three distinct
8、yet overlapping views, which he termed: the map, the database, and the spatial analysis he termed: the map, the database, and the spatial analysis views. views. n nThe map view focuses on cartographic aspects of GIS, The map view focuses on cartographic aspects of GIS, viewing GIS as map processing
9、or display systems in viewing GIS as map processing or display systems in which the emphasis is on the ability of such systems to which the emphasis is on the ability of such systems to produce high quality maps and charts.produce high quality maps and charts.n nThe database view of GIS emphasizes t
10、he importance of The database view of GIS emphasizes the importance of well-designed and implemented database systems in which well-designed and implemented database systems in which complex analytical operations that require the use of many complex analytical operations that require the use of many
11、 types of geographical data can be preformed.types of geographical data can be preformed.n nThe spatial analysis view of GIS focuses on analysis and The spatial analysis view of GIS focuses on analysis and modeling in which GIS is seen more as a spatial modeling in which GIS is seen more as a spatia
12、l information science than a technology. information science than a technology. GIS的组成GIS软件的功能GIS和相关技术n n遥感n n全球导航卫星系统(GNSS)n n测绘n n制图n n地理信息的应用以及相关学科GIS&GIScience&GIServicen nGIScience a science which deals with generic issues that a science which deals with generic issues that surround the use of GIS technology, hamper its surround the use of GIS technology, hamper its successful implementation, or contribute to the successful implementation, or contribute to the understanding of its capabilities. understanding of its capabilities. n nGIService
