1、第第 2单元单元 地理信息系统与科学地理信息系统与科学概述概述Unit 2 Introduction ofGeographical Information System and Science1.地理信息2.地理信息系统3.地理信息技术与工程4.地理信息科学1.地理信息地理信息Chapter 1 Geographic Information1.1 地理信息 (Geographic information, GI)的 概念有关地理空间实体或现象的性质、特征和状态的表征与一切有用信息的总称。地理数据是地理信息的具体表达。 定期和适时地采集、识别、转换、存储、传输、显示、控制应用地理信息是现代地理学
2、的重要任务。1.2 地理信息的基本特征(1)空间特征又称几何特征,拓扑特征。描述事物或现象所在空间位置以及空间相互关系。(2)属性特征描述事物或现象的性质和数量特征。(3)时间特征描述事物或现象随时间的变化。 地理空间位置、属性特征、时序特征是地理信息的重要内涵,也是地理空间分析的三大要素。1.3 地理信息 的获取、传输与表达(1)获取将现有地图、实测成果、遥感数据、实体纹理、文本资料、统计数据、多媒体资料和已有系统数据等信息转换成可以处理与接受的数据形式。(2)传输传输是地理信息获取、表达和应用的纽带。地图是人类最早的空间信息传播工具;现代空间信息传输还包括图像、视频、音频、三维仿真和虚拟现
3、实等。(3)表达通过各种类型的地图表达,实现从制图的客观地理环境到用户认知地理环境之间的信息传递。1.4 地理信息的时空尺度 度量客体或过程空间维和时间维大小程度的量。GI的时空尺度的特性 对应性 (correspondence); 协调性 (coordination); 规律性 (regularity); 不可推绎性 (upscaling)。 不可推绎性:指在一个尺度上定义的格局或变异性会随着观测尺度的改变而改变,一种尺度上得到的概括性结论不能推广到另一种尺度上去。 地球系统过程的时空尺度 (据 ESSC, 1988) 山地生态系统管理的尺度对应 (据侯扶江等, 2001)规划和实施主体 空
4、间尺度 (m2) 时间尺度 举例国家间合作组织国家省县乡村农户 10141012101410101012108101010610810410610010450年以上20年以上1020年510年15年13年1年左右中亚山地生态系统祁连山水源林保护工程黑河上游水库建设金畅河疏浚工程乡放牧地布局村放牧地布局放牧地轮换计划2.地理信息系统地理信息系统Chapter 2 Geographic Information System2.1 地理信息系统的概念 从技术角度的定义 (狭义的 GIS):用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统 (陈述彭, 2000)。 从科学角度的定义 (广义的 GIS):集计算机科学、地理科学、测绘科学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科 (黄杏元,2000)。2.2 地理信息系统的组成 网络 计算机硬件 计算机软件 地理数据 程序 使用者 GIS的组成2.2.1 网络(1)InternetInternet,又称因特网,或 (国际 )互联网,以相互交流信息资源为目的,基于一些共同的协议,通过许多路由器和公共互联网而成,是一个信息资源和资源共享的集合。Internet已经成为信息社会的基石,在技术、科学和社会各方面广泛应用并产生了深刻影响。 全球 Internet用户数量 (2008)