文档介绍：第1章 GIS基本原理与ArcGIS软件简介随着信息技术的发展以及应用领域的不断扩大,尤其是计算机技术以前所未有的速度快速发展,地理信息系统( Geographic Information System,简称GIS)技术也得到了飞速的发展。目前,地理信息系统软件ArcGIS已成为全世界用户群体最大、应用领域最广泛的GIS软件平台。其ESRI公司已成为公认的、世界领先的GIS软件供应商。本章将详细介绍地理信息系统与ArcGIS软件的基本原理和基础知识。 GIS概述地理信息系统技术是一门综合性的技术。其发展共经历了20世纪60年代初始发展阶段、70年代发展巩固阶段、80 年代推广应用阶段以及90年代以来的蓬勃发展阶段。随着地理信息产品的建立和数字化信息产品在全世界的普及,GIS 已经成为确定性的产业,并逐渐渗透到各行各业,成为人们生活、学习和工作不可缺少的工具和助手。 GIS的基本概念地理信息系统(GIS)是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科。它是在计算机软件和硬件支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。 GIS通常也被认为是一种决策支持系统,它具有信息系统的一般特点。 GIS可以通过管理、分析、通讯进行复杂图案识别以及空间建模和空间数据挖掘。 GIS系统的组成一个GIS系统的组成,可以分为5个主要部分:硬件、软件、数据、人员和方法。下面简要介绍各个部分。 GIS的主要功能一个完整的地理信息系统(GIS)可以具有以下5个方面的功能。?数据采集与编辑功能?数据的存储和管理功能?制图功能?空间查询与空间分析功能?二次开发和编程功能 GIS空间数据组织与结构简介地理空间数据是GIS系统的基础组成部分,其也是GIS 软件的直接操作对象。应该说整个GIS系统都是围绕空间数据的采集、加工、存储、分析和表现等来展开的。从数据结构上来说,矢量和栅格是地理信息系统中两种主要的空间数据结构。 栅格数据结构基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构。我们可以把它看作是将空间分割成有规则的网格,并在各个网格上给出相应的属性值,从而来表示地理实体的一种数据组织形式。简单地讲,栅格数据结构实际就是像元阵列,每个像元由行列确定它的位置并有一个相应的属性值。 矢量数据结构与栅格数据相对应,矢量数据是GIS中的另一种基本数据类型。它的特点是通过记录对象的边界来表达空间对象,如一条线由一系列相邻的坐标串表达。矢量数据结构通过记录坐标的方式,尽可能地将点、线和面等地理实体表现得精确无误。 栅格矢量数据结构的比较从图形质量出发,最初研究和发展的是矢量数据处理技术。但到70年代后期,许多实际工作者都认为在许多情况下,栅格方案更有效。另一方面,相互连接的线网络和多边形网络则仍需应用矢量数据结构模式。因为矢量结构更有利于网络分析(交通运输网、给排水网等)和制图应用。但是矢量表示的多边形网络、线网络数据结构中包括了大量拓扑信息即关系数据等多余数据,也使矢量结构的数据库容量大幅度增加。 ArcGIS 9软件体系结构 ArcGIS 9是ESRI开发的新一代GIS软件,在世界上应用最为广泛。它由数据、数据服务器ArcSDE及4个应用基础框架组成,即桌面软件Desktop、服务器GIS、嵌入式GIS和移动GIS。