GIS基础知识及ArcGIS产品体系

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内容概览 GIS的基本概念 GIS的应用 GIS平台软件和GIS应用软件 ArcGIS体系介绍

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产业环境2010年，软件业务实现收入13364亿元，占电子信息产业的比重由2001年的 6%上升到18%。

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经国务院批准，国家测绘局已于5月23日正式更名为国家测绘地理信息局 。 表明国家对地理信息重要资源的监管要求，强化国家测绘地理信息局对 地理信息资源的监管责任； 提升国家测绘地理信息局作为地理信息活动主管部门的权威性。加快“数字中国”建设步伐。重点是加快“数字城市”建设步伐，全面完成全国地级城 市以及有条件的县级城市的“数字城市”建设；大力推进全国基础地理信息资源的优化整 合、无缝连接和协调一致，建设全国“一个网、一张图”,为构建“智慧中国”奠定基础 。

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相关学科依托地理学

地图学

GIS

遥感技术

计算机科学

软件工程

数据库技术

计算机图形学

CAD

专家系统

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GIS的基本概念地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是用于 采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信 息系统。作为一种通用技术，GIS针对特定的应用任务，存储事物

的空间数据和属性数据，记录事物之间的关系和演变过程。它可根据事物的地理坐标对其进行管理、检索、评价、分析、结果输 出等处理，提供决策支持、动态模拟、统计分析、预测预报等服

务。其应用覆盖工业、农业、交通运输、环保、国防、公安等诸多领域，其应用几乎涉及人类生活的各个方面。

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野外测量数据 及属性数据

地图要素

像片资料

图像数字 信息

键盘

电子数据 记录器

跟踪数字 化仪和扫 描仪

摄象机

CD/DVD

编辑、接边、分层、图形与属性 连接、注记标注

数据入库

GIS数据采集流程图

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GIS是什么空间数据Name

属性数据Address Town St. Zip

G

GIS空间数据和属性数据的综合体

IS

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地理信息系统的发展阶段1、60年代，探索时期(GIS思想和技术方法的探索)人们关注什么是GIS, GIS能干什么。 2、70年代，巩固时期，(这时由于计算机技术及其在自然资源和环境数

据处理的应用，促进 GIS迅速发展)。这期间，发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构和数据库管理这三个方面。 3、80年代，实破阶段，也是GIS普遍发展和推广应用阶段，人们把GIS与

RS解决全球性问题，如全球沙漠化，全球可居住地评价，核扩散问题等。4、90年代，全面应用，产业化阶段，对GIS进一步研究，研究的内容集 中在：空间信息分析的新模式和新方法，空间关系和数据模型，人工智

能引入等。

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地理信息系统在我国的发展

地理信息系统的研制与应用在我国起步较晚，但是发展势头迅猛。GIS在中 国的发展可分为三个阶段。 第一个阶段(1978-1980),为准备阶段，主要进行舆论准备，正式提出倡议， 开始组建队伍，培训人才，组织个别实验研究。机助制图和遥感应用，为GIS的 研制和应用作了技术上和理论上的准备。 第二个阶段(1980-1985),为起步阶段，完成了技术引进，研究数据规范和标 准，空间数据库建立，数据处理和分析算法及应用软件的开发等，对GIS进行理

论探索和区域性实验研究。第三个阶段(1986-现在),为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、 有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心

和实验室。

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GIS的组成从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和 方法五部分组成： 硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；

数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案； 人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其 它几个组成部分。

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GIS的组成硬件配置前面说过，GIS作为技术系统必须具备数据的采集、 管理、分析、表达和显示功能，一定功能必须由一 定的软件、硬件实现，所以GIS的硬件配置为： 数字化、解析测图仪、扫描 仪、遥感处理设备等 硬盘、光盘等存储设备

输入 存贮 处理 输出

打印机、绘图仪、显示终端等 服务器、网络适配器、传输介 质、调制解调器等网络设备。 硬件配置

网络 功能

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GIS的组成软件配置GIS用户界面 GIS数据库 操作系统 硬件 GIS专业平台软件 GIS应用软件

GIS应用软件在GIS软件层次的外层，外层以 内层软件为基础，共同完成用户指定的任务。

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GIS的组成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 数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处理 目标。方法的采用会直接影响系统性能，影响系统的可用性和可维护性。 是GIS应用系统建设中的关键环节，涉及许多问题： 人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定 ——应该选择何种(或哪些)比例尺的数据？ 系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发 ——已有数据现势性如何？ 人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。各个部分齐心 ——数据精度是否能满足要求？ 协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。 ——数据格式是否能被已有的GIS软件集成？ GIS应用系统建设需要从以上五个方面着手。 ——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，等等。

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GIS

的数据模型地理数据模型主要是用来反映现实世界的理论信息，它能让使用者 产生、编辑、维护、显示、分析输出结果以及执行各自的不同应用。此 数据模型必须简洁、容易理解和有充分的灵活性，用以管理大范围的不 同的数据源，还应有健全的功能，能涵盖各种地理特征，并且支持高级 应用及有产生灵活应用界面的机制。 常见的GIS都将矢量型数据划分为点、线、面三种基本类型：

点(0维)----在空间有确定位置但没有长度和面积的目标。线(1维)----在空间有确定位置并有长度的目标。 面(2维)----在空间具有确定位置并有长度和面积的目标，由若干

线状目标所界定。

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