第二章 信息系统的技术基础
? 计算机系统的种类和结构
? 计算机硬件基础
? 计算机软件基础
? 地理信息系统的基本构成
计算机系统和种类和结构
? 超级计算机
? 大型机
? 小型机
? 工作站
? 微型计算机（又称个人计算机）
? 其它类型的计算机：
①、多媒体计算机系统；
②、并行处理计算机
第一节 计算机硬件基础
? 计算机硬件系统
? 计算机硬件
一、计算机硬件系统：
? 一个完整的计算机硬件系统涉及主机、内存、
辅助存储器、输入和输出设备。
? 为了组成一个有效的计算机硬件系统，在选择
和组织计算机硬件的部件时应做到：
? 权衡整个系统的 性能、成本、控制、复杂性 之间
的内在关系和利弊，使计算机能 高效地 帮助组织
完成预定的任务。
? 考虑 系统当前和将来的需求,以便使计算机系统
有较好的 可扩展性,即当信息系统发生变化或扩
展时，所选择的计算机硬件系统仍能很好的支持
更新后的信息系统。
二、计算机硬件
? 中央处理器 CPU
? 主 存
? 辅助存储器
? 输入设备
? 输出设备
1、中央处理器 CPU
? 算术 /逻辑部件（ ALU）,又称运算器，其任
务是进行算术运算和逻辑比较
? 控制器：控制数据和程序指令的存取，并进行
指令译码，协调 ALU,寄存器、主存及辅存
和各种输入 /输出设备的数据流入、流出。
? 寄存器：是高速存储区域，用来暂时保存少量
的程序指令和那些即将被 CPU处理的,CPU处
理过程中用到的或刚被 CPU处理完的数据。
2、主 存
? 需要处理的程序指令和数据被存储在内存中，
内存的主要特点是向 CPU迅速提供数据和指令。
? 内存容量的基本度量单位是字节，以 B表示
（一个字节以八个地二进位组成），常用的度
量单位是,KB,MB,GB[表示一千（ 103B，
实际＝ 210＝ 1024）、一兆（ 106,1024*024）、
千兆（ 109,10243） ]。
? 内存的组成
内存由多种存储器组成
内存类型
易失性 非易失性
RAM（ 随机存取存储器） ROM（ 只读存储）
SRAM DRAM PROM EROM
(静态 RAM) （动态 RAM） （ 可编程 ROM） （可擦写 ROM）
3、辅助存储器
? 辅助存储器（也叫永久存储器）可长时间地存
储大量数据 。
? 与内存相比，辅存所存储的数据是非易失的，
而且辅存器容量大，价格便宜，但其存取速度
比主存慢得多。
? 常用的辅助存储器有：磁带、磁盘（又分硬盘、
软盘两种）、光盘、磁光盘、数字视频盘
（ DVD）,PC内存卡、快速存储器等。
4、输入设备
? 为了保证输入数据的正确性，数据的输入和编
辑应选在数据源处进行，尽量减少将数据源先
写在纸上或表格上，然后在输入计算机。
? 常见的输入设备有：键盘、鼠标、扫描仪、输
入笔、光笔、触摸屏、数字相机等。
5、输出设备
? 输出的信息可以是图像、音频、数字等。
? 常用的输出设备有：显示器、打印机、
绘图仪、自动报话机、电话等。
第二节 计算机软件基础
? 指挥计算机硬件准确无误地工作是软件
最重要的功能之一，软件是语句或指令
的有序集合。
? 软件分系统软件和应用软件
一、系统软件
? 实用软件
? 操作系统
1、实用软件
? 实用软件可为个人、工作组或企业的应用需求
提供支持。
? 实用程序种类繁多，适用范围广泛，包括从跟
踪计算机任务到监测系统的完整性。实用软件
有用于节省磁盘存储空间的数据压缩软件、用
于保护显示屏幕的屏幕保护软件、用于清查病
毒的杀毒软件、检查硬件能否正常工作的测试
软件、合并与排序软件、多媒体播放工具软件
等。
2、操作系统
? 操作系统的任务
? 用户界面
? 操作系统的功能
? 系统的运行方式
? 目前常用的操作系统
操作系统的任务
? 操作系统的任务是合理地调度系统资源，
使所有资源能有序而且高效地工作。
? 操作系统是计算机系统的指挥中心，是
协调和控制计算机系统软件、硬件资源
有序工作的软件集合，并承担用户程序
的接口。
用户界面
? 用户界面可使每个用户访问或发布命令
给计算机系统，用户通过用户界面去使
用操作系统。
? 用户界面有两种形式：
? 基于命令的用户界面（要求向计算机以字
符形式输入命令）
? 和基于图形的用户界面（ GUI,使用显示
器上的图标和菜单向计算机系统传递命令）
操作系统的功能
? 提供用户界面，管理和控制用户对系统资源的
访问；
? 管理和分配系统内存；
? 管理和分配进程（ CPU） 任务；
? 管理和分配各种外部设备；
? 管理文件；
? 提供高效可靠的网络通信能力；
? 提供远程作业录入、文件传输、电子邮件、远
程打印等多种网络服务功能。
系统的运行方式
? 批处理操作系统
? 分时操作系统
? 实时操作系统
? 通用操作系统
? 网络操作系统
目前常用的操作系统
? DOS
? Windows 9x
? Windows NT
? Windows 2000,Windows XP
? Unix操作系统
? 苹果机操作系统
? OS/2操作系统
二、应用软件
? 应用软件是一种为个人、组织或团体解
决某类问题或完成某种特定任务而编制
的软件。
? 应用软件类型很多
? 从软件的适用性考虑，通常可分为“专用
应用软件”和“通用应用软件”；
? 从软件的组成方式考虑，可分为“套装软
件”、“组件”、“集成软件”等。
1、专用软件
? 通常将那些为解决某类独特问题或专门问题而
编制的软件为“专用应用软件”。
? 专用应用软件特点：由于是自行开发，所以开
发过程和开发结果易于控制，而且可以完全满
足本身的需求。当用户的目标发生变化后，应
用软件的修改和维护相对也比较方便。但专用
软件的开发耗时费力，而且在软件的功能与运
行方面也承担着一定的风险，而且为了维护其
正常运行，必须保存或壮大信息系统人力资源，
因此，初始成本很高。
2、通用软件
? 一些已商品化、适用范围广泛的软件称
为通用软件。其初始成本小，质量较高。
? 如会计电算化软件。
3、套装软件
? 套装软件是批捆绑在一起的若干个单一
应用程序软件包的集合。
? 如微机的 Microsoft Office系统包括了字
处理软件 Word,电子表格处理软件
Excel,数据库管理软件 Access和演示文
稿软件 PowerPoint。
4、组件
? 组件是指可以用来帮助一群人有效而且
能较高效地协同工作的软件，又称工作
组软件。
? 组件特别适合于“分组”工作方式的企
业或组织。如视频会议软件。
5、集成企业软件
? 目前很多企业采用供应链管理（即购买
原材料 → 原材料入库 → 生产 → 产成品存
储 → 出库装运 → 市场销售 → 客户服务），
它们使用支持供应链管理的集成企业软
件来实现管理。有的还将人才资源、财
务等也集成在内。
第三节 地理信息系统（ GIS）
的基本构成
? GIS的定义和内涵
? GIS的功能
? GIS软件平台与应用系统
? GIS的基本构成
? GIS的发展
一,GIS的定义和内涵
? Geographilc Information System (GIS)在国内外
被不同专业、不同应用领域所采用，但对它的
理解还未统一。
? 目前国内比较认可的定义是：以地理空间数据
库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，
对空间数据进行采集、存取、编辑、处理、分
析和显示，并采用地理模型分析方法，适时提
供多种空间和动态的地理信息，为地理研究、
综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立
起来的计算机应用系统。
二,GIS的功能
? 数据输入、预处理
? 数据编辑：
? 属性编辑：主要与数据库管理结合在一起完成。
? 图形编辑：拓朴关系建立、图形编辑、图形整理、
图幅拼接、图形变换、投影、误差校正等。
? 数据存储与管理
? 数据查询与检索
? 数据分析
? 数据显示与结果输出
? 数据更新：通过删除、修改、插入等来实现。
三,GIS软件平台与应用系统
? GIS软件平台
? GIS应用系统
1,GIS软件平台
? GIS软件平台是专门为 GIS的建立和开发
而研制的通用软件系统，是一组系统化
的具有图形图像数字化、空间数据存储
管理、查询检索、分析运算和多种输出
等基本功能的软件包，为客户提供基础
的地理信息与分析功能。
? 目前国内外开发的 GIS产品有：
目前国内外开发的 GIS产品
2,GIS应用系统
? 以研究对象的性质和内容分为：
? 综合性地理信息系统
? 专题性地理信息系统
? 以研究的区域范围分类：
? 全球性地理信息系统
? 区域性地理信息系统
? 以系统用途分类：
? 城市信息系统
? 资源调查与评价信息系统
? 规划信息系统
? 辅助决策信息系统等
四,GIS的基本构成
完整的 GIS包括硬件系统、软件系统、地理
空间数据以及系统的组织管理人员与用
户 4个主要部分。
1、硬件设备
? 计算机主机
? 数据输入设备：数字化仪、扫描仪、图
象处理系,GPS接收机等
? 数据存储设备：磁盘、磁带、光盘等
? 数据输出设备：图形终端显示设备、绘
图仪、打印机等
? 数据通讯传输设备
2,GIS软件
? GIS软件通常由 4部分组成：
? 计算机系统软件：是 GIS正常运行所必须的，操
作系统、汇编系统、编辑程序、诊断程序、库程
序等
? GIS系统软件：指 GIS基本功能软件包
? 应用分析程序：应用程序作用于地理专题（区域）
数据，构成 GIS的具体内容，是用户最为关心的
真正用于地理分析的部分，也是从空间数据提取
地理信息的关键
? 其它支持软件：如数据库管理系统、图像处理系
统，图形软件包等
3、数据
GIS数据是以地球表面空间位置为参照，描
述自然、社会和经济的数据，这些数据
可以数字、文字、表格、图像、图形等。
4,GIS人员
五,GIS的发展
? 计算机系统的种类和结构
? 计算机硬件基础
? 计算机软件基础
? 地理信息系统的基本构成
计算机系统和种类和结构
? 超级计算机
? 大型机
? 小型机
? 工作站
? 微型计算机（又称个人计算机）
? 其它类型的计算机：
①、多媒体计算机系统；
②、并行处理计算机
第一节 计算机硬件基础
? 计算机硬件系统
? 计算机硬件
一、计算机硬件系统：
? 一个完整的计算机硬件系统涉及主机、内存、
辅助存储器、输入和输出设备。
? 为了组成一个有效的计算机硬件系统，在选择
和组织计算机硬件的部件时应做到：
? 权衡整个系统的 性能、成本、控制、复杂性 之间
的内在关系和利弊，使计算机能 高效地 帮助组织
完成预定的任务。
? 考虑 系统当前和将来的需求,以便使计算机系统
有较好的 可扩展性,即当信息系统发生变化或扩
展时，所选择的计算机硬件系统仍能很好的支持
更新后的信息系统。
二、计算机硬件
? 中央处理器 CPU
? 主 存
? 辅助存储器
? 输入设备
? 输出设备
1、中央处理器 CPU
? 算术 /逻辑部件（ ALU）,又称运算器，其任
务是进行算术运算和逻辑比较
? 控制器：控制数据和程序指令的存取，并进行
指令译码，协调 ALU,寄存器、主存及辅存
和各种输入 /输出设备的数据流入、流出。
? 寄存器：是高速存储区域，用来暂时保存少量
的程序指令和那些即将被 CPU处理的,CPU处
理过程中用到的或刚被 CPU处理完的数据。
2、主 存
? 需要处理的程序指令和数据被存储在内存中，
内存的主要特点是向 CPU迅速提供数据和指令。
? 内存容量的基本度量单位是字节，以 B表示
（一个字节以八个地二进位组成），常用的度
量单位是,KB,MB,GB[表示一千（ 103B，
实际＝ 210＝ 1024）、一兆（ 106,1024*024）、
千兆（ 109,10243） ]。
? 内存的组成
内存由多种存储器组成
内存类型
易失性 非易失性
RAM（ 随机存取存储器） ROM（ 只读存储）
SRAM DRAM PROM EROM
(静态 RAM) （动态 RAM） （ 可编程 ROM） （可擦写 ROM）
3、辅助存储器
? 辅助存储器（也叫永久存储器）可长时间地存
储大量数据 。
? 与内存相比，辅存所存储的数据是非易失的，
而且辅存器容量大，价格便宜，但其存取速度
比主存慢得多。
? 常用的辅助存储器有：磁带、磁盘（又分硬盘、
软盘两种）、光盘、磁光盘、数字视频盘
（ DVD）,PC内存卡、快速存储器等。
4、输入设备
? 为了保证输入数据的正确性，数据的输入和编
辑应选在数据源处进行，尽量减少将数据源先
写在纸上或表格上，然后在输入计算机。
? 常见的输入设备有：键盘、鼠标、扫描仪、输
入笔、光笔、触摸屏、数字相机等。
5、输出设备
? 输出的信息可以是图像、音频、数字等。
? 常用的输出设备有：显示器、打印机、
绘图仪、自动报话机、电话等。
第二节 计算机软件基础
? 指挥计算机硬件准确无误地工作是软件
最重要的功能之一，软件是语句或指令
的有序集合。
? 软件分系统软件和应用软件
一、系统软件
? 实用软件
? 操作系统
1、实用软件
? 实用软件可为个人、工作组或企业的应用需求
提供支持。
? 实用程序种类繁多，适用范围广泛，包括从跟
踪计算机任务到监测系统的完整性。实用软件
有用于节省磁盘存储空间的数据压缩软件、用
于保护显示屏幕的屏幕保护软件、用于清查病
毒的杀毒软件、检查硬件能否正常工作的测试
软件、合并与排序软件、多媒体播放工具软件
等。
2、操作系统
? 操作系统的任务
? 用户界面
? 操作系统的功能
? 系统的运行方式
? 目前常用的操作系统
操作系统的任务
? 操作系统的任务是合理地调度系统资源，
使所有资源能有序而且高效地工作。
? 操作系统是计算机系统的指挥中心，是
协调和控制计算机系统软件、硬件资源
有序工作的软件集合，并承担用户程序
的接口。
用户界面
? 用户界面可使每个用户访问或发布命令
给计算机系统，用户通过用户界面去使
用操作系统。
? 用户界面有两种形式：
? 基于命令的用户界面（要求向计算机以字
符形式输入命令）
? 和基于图形的用户界面（ GUI,使用显示
器上的图标和菜单向计算机系统传递命令）
操作系统的功能
? 提供用户界面，管理和控制用户对系统资源的
访问；
? 管理和分配系统内存；
? 管理和分配进程（ CPU） 任务；
? 管理和分配各种外部设备；
? 管理文件；
? 提供高效可靠的网络通信能力；
? 提供远程作业录入、文件传输、电子邮件、远
程打印等多种网络服务功能。
系统的运行方式
? 批处理操作系统
? 分时操作系统
? 实时操作系统
? 通用操作系统
? 网络操作系统
目前常用的操作系统
? DOS
? Windows 9x
? Windows NT
? Windows 2000,Windows XP
? Unix操作系统
? 苹果机操作系统
? OS/2操作系统
二、应用软件
? 应用软件是一种为个人、组织或团体解
决某类问题或完成某种特定任务而编制
的软件。
? 应用软件类型很多
? 从软件的适用性考虑，通常可分为“专用
应用软件”和“通用应用软件”；
? 从软件的组成方式考虑，可分为“套装软
件”、“组件”、“集成软件”等。
1、专用软件
? 通常将那些为解决某类独特问题或专门问题而
编制的软件为“专用应用软件”。
? 专用应用软件特点：由于是自行开发，所以开
发过程和开发结果易于控制，而且可以完全满
足本身的需求。当用户的目标发生变化后，应
用软件的修改和维护相对也比较方便。但专用
软件的开发耗时费力，而且在软件的功能与运
行方面也承担着一定的风险，而且为了维护其
正常运行，必须保存或壮大信息系统人力资源，
因此，初始成本很高。
2、通用软件
? 一些已商品化、适用范围广泛的软件称
为通用软件。其初始成本小，质量较高。
? 如会计电算化软件。
3、套装软件
? 套装软件是批捆绑在一起的若干个单一
应用程序软件包的集合。
? 如微机的 Microsoft Office系统包括了字
处理软件 Word,电子表格处理软件
Excel,数据库管理软件 Access和演示文
稿软件 PowerPoint。
4、组件
? 组件是指可以用来帮助一群人有效而且
能较高效地协同工作的软件，又称工作
组软件。
? 组件特别适合于“分组”工作方式的企
业或组织。如视频会议软件。
5、集成企业软件
? 目前很多企业采用供应链管理（即购买
原材料 → 原材料入库 → 生产 → 产成品存
储 → 出库装运 → 市场销售 → 客户服务），
它们使用支持供应链管理的集成企业软
件来实现管理。有的还将人才资源、财
务等也集成在内。
第三节 地理信息系统（ GIS）
的基本构成
? GIS的定义和内涵
? GIS的功能
? GIS软件平台与应用系统
? GIS的基本构成
? GIS的发展
一,GIS的定义和内涵
? Geographilc Information System (GIS)在国内外
被不同专业、不同应用领域所采用，但对它的
理解还未统一。
? 目前国内比较认可的定义是：以地理空间数据
库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，
对空间数据进行采集、存取、编辑、处理、分
析和显示，并采用地理模型分析方法，适时提
供多种空间和动态的地理信息，为地理研究、
综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立
起来的计算机应用系统。
二,GIS的功能
? 数据输入、预处理
? 数据编辑：
? 属性编辑：主要与数据库管理结合在一起完成。
? 图形编辑：拓朴关系建立、图形编辑、图形整理、
图幅拼接、图形变换、投影、误差校正等。
? 数据存储与管理
? 数据查询与检索
? 数据分析
? 数据显示与结果输出
? 数据更新：通过删除、修改、插入等来实现。
三,GIS软件平台与应用系统
? GIS软件平台
? GIS应用系统
1,GIS软件平台
? GIS软件平台是专门为 GIS的建立和开发
而研制的通用软件系统，是一组系统化
的具有图形图像数字化、空间数据存储
管理、查询检索、分析运算和多种输出
等基本功能的软件包，为客户提供基础
的地理信息与分析功能。
? 目前国内外开发的 GIS产品有：
目前国内外开发的 GIS产品
2,GIS应用系统
? 以研究对象的性质和内容分为：
? 综合性地理信息系统
? 专题性地理信息系统
? 以研究的区域范围分类：
? 全球性地理信息系统
? 区域性地理信息系统
? 以系统用途分类：
? 城市信息系统
? 资源调查与评价信息系统
? 规划信息系统
? 辅助决策信息系统等
四,GIS的基本构成
完整的 GIS包括硬件系统、软件系统、地理
空间数据以及系统的组织管理人员与用
户 4个主要部分。
1、硬件设备
? 计算机主机
? 数据输入设备：数字化仪、扫描仪、图
象处理系,GPS接收机等
? 数据存储设备：磁盘、磁带、光盘等
? 数据输出设备：图形终端显示设备、绘
图仪、打印机等
? 数据通讯传输设备
2,GIS软件
? GIS软件通常由 4部分组成：
? 计算机系统软件：是 GIS正常运行所必须的，操
作系统、汇编系统、编辑程序、诊断程序、库程
序等
? GIS系统软件：指 GIS基本功能软件包
? 应用分析程序：应用程序作用于地理专题（区域）
数据，构成 GIS的具体内容，是用户最为关心的
真正用于地理分析的部分，也是从空间数据提取
地理信息的关键
? 其它支持软件：如数据库管理系统、图像处理系
统，图形软件包等
3、数据
GIS数据是以地球表面空间位置为参照，描
述自然、社会和经济的数据，这些数据
可以数字、文字、表格、图像、图形等。
4,GIS人员
五,GIS的发展
