地理信息系统概论

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1、地理信息系统概论1、信息时代特点1）信息的巨大物化力量，人们的工作重点从单纯的物质生产转移到对信息的处理上来。2）信息资源的科学管理和充分利用，合理地管理利用，把开发和保护结合起来。其表现为：兴起城市规划，污水、环境资源管理与利用，灾害监测系统，三峡工程等。3）信息产业的形成与壮大，信息产业的发展日益迅猛，已成为当代经济发展的重要特点。一导论数据：是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。包括数字、文字、符号、图形、图像和声音等。数据本身没有意义。信息：（广义）主体与外部客体之间相

2、互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。不随数据形式的改变而改变数据与信息的关系：（1）数据是信息的表达形式，是信息的载体；（2）信息是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容。（3）信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量或特征，以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。（4）信息来源于数据（Data）。（5）数据是一种未经加工的原始资料，数字、文字、符号、图像都是数据。（6）数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的

3、意义，是数据的内容和解释。数据处理：是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。数据处理和解释用于从数据中得到信息数据处理的目的：把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式，把数据加工成对正确管理和决策有用的数据，把数据编辑后存储起来，以供后续使用。信息的特点：客观性；适用性；传输性；共享性地理信息：是地理数据所蕴含和表达的地理含义地理数据：是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。在逻辑上可以采用矢量和栅格两

4、种数据组织形式来表达地理数据。分别称为矢量数据结构和栅格数据结构。地理信息的特征：（1）空间特征：地理实体的空间位置及其相互关系，表现为多维结构，是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志；（2）属性特征：表示地理实体的名称、类型和数量等；（3）时序特征：指实体随时间而发生的相关变化的信息（属性数据或空间数据的变化）（4）数据量大：地理信息既有空间特征，又有属性特征，另外地理信息还随着时间的变化而变化，具有时间特征，因此其数据量很大。尤其是随着全球对地观测计划不断发展，每天都可以获得上万亿兆的关于地球资源、环境特征的数

5、据。地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、存储、管理、处理、分析、显示，以便解决复杂的规划和管理问题。GIS与一般MIS:GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是具有空间分析功能。GIS离不开数据库技术。数据库中的一些基本技术，如数据模型、数据存储、检索等都是GIS广泛使用的核心技术。GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般MIS（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也

6、很有限。如电话查号台是一个一般MIS，只能回答用户询问的电话号码，而通信地理信息系统除了可查询电话号码外，还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信息。3S:RS,GPS,GIS地理信息系统分为：一是应用型地理信息系统,包括专题地理信息系统和区域综合地理信息系统；二是工具型地理信息系统,即GIS工具软件包，如ArcGIS地理信息系统的操作对象是地理数据或称空间数据GIS构成：系统硬件、系统软件、地理空间数据、应用人员、应用模型GIS软件是系统的核心，用于执行GIS功能的各种操作GIS功能软件常分为：GIS

7、基础软件平台和GIS应用软件两大类GIS系统的基本功能应包括：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理和变换、空间查询和分析、数据显示和输出功能GIS系统的应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策数据处理的任务和操作内容有：①数据变换：指对数据从一种数学状态转换为另一种数学状态，包括投影变换、辐射纠正、比例尺缩放、误差改正和处理等；②数据重构：指对数据从一种几何形态转换为另一种几何形态，包括数据拼接、数据截取、数据压缩、结构转换等；③数据抽取：指对数据从全集合到子集的条件提取，包括类型选择、窗口提取、布尔提取

8、和空间内插等。空间分析和统计功能主要特点是帮助确定地理要素之间新的空间关系。常见的空间分析有：（1）叠加分析（2）缓冲区分析（3）数字地形分析GIS产品是指经过GIS处理和分析的结果，可以直接输出供专业规划或决策人员使用的各种地图、图像、图表或文字说明。其中地图图形输出是GIS产品的主要表现形式加拿大Tomlinson博士是GIS之父GIS技术