第三章gis的基本概念和理论

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1、第三章GIS的基本概念和理论一、GIS的基本概念1、信息和地理信息信息的定义：是用文字、数字、符号、语言、图象、图形等介质来表达事件、事物或现象等的内容、数量和特征，从而向人们（或系统）提供的关于现实世界新的事实和知识。特征：Ø客观性Ø适用性Ø可传输性Ø共享性数据的定义：是一种未加工的原始资料。用文字、数字、符号、语言、图象、图形等都是数据。信息与数据的关系：数据是信息表示的载体，信息是数据表示的内容。地理信息的定义：地理信息是关于地理实体、现象或关系的本质、特征及其运动状态、规律的表征和一切有

2、用的知识。地理数据的定义：各种地理特征、现象和关系的符号化表示。包括空间位置及其关系、属性特征和时域特征三部分。称为空间数据的基本特征。地理信息的特征除了具备信息的一般特征外，还有以下特征：Ø空间分布性28Ø数据量大Ø信息载体多样性Ø时序性2、信息系统和地理信息系统（1）信息系统的定义：信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。在计算机时代，信息系统都部分或全部由计算机系统支持，并由硬件、软件、数据和用户四大要素组成。智能化的系统还应包括知识。其系统的概念模型可由下图描述。分为事务处理

3、系统和决策支持系统。用户计算机硬件计算机软件知识数据（2）地理信息系统的定义：是以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的的数据的计算机空间信息系统。地理信息系统简称为GIS。关于它确切的全称，多数人认为是GeographicalInformationSystem，也有人认为是Geoinformation28System。国际上现发行的两种主要的专业杂志，就是各自采用不同的全称，前者是英国出版的季刊的全称，后者是德国出版的季刊的全称。在加拿大和澳大利

4、亚，则称为LandInformationSystem。在我国，通常称为ResourcesandEnvironmentalInformationSystems。全称虽有差异，但简称都是GIS。GIS对于不同的部门和不同的应用目的，其定义也不尽相同。例如，美国学者Parker认为“GIS是一种存贮、分析和显示空间与非空间数据的信息技术”。Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”。加拿大的RogerTomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数

5、据的数字系统。”Burrough认为“GIS是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”。俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。A什么人需要GIS？Ø地图的使用者。他们需要从地图上查找感兴趣的东西。28Ø地图生产者。编辑各种专题或综合信息地图。Ø地图出版者。需要高质量的地图输出产品。Ø地图分析员。他们需要根据位置和空间关系完成分析任务。Ø数据录入人员。完成数据编辑。Ø数据库设计者。需要实现数据的存储和管理。Ø开发者。

6、需要实现GIS的软件功能。B数据数据是GIS的操作对象。C硬件是GIS的支撑体。D软件完成GIS任务的工具E空间分析建立GIS的主要目的。空间分析和统计功能是GIS的一个独立研究领域，它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的空间关系，它不仅已成为区别于其他类型系统的一个重要标志，而且为用户提供了灵活地解决各类专门问题的有效工具。GIS是一种特定而又十分重要的空间信息系统。具有以下基本特点：ØGIS的物理外壳是计算机化的技术系统。该系统又由若干个相互关联的子系统构成，如数据采集子系统、数据管理子系统

7、、数据处理和分析子系统、可视化表达与输出子系统等。这些子系统的构成直接影响着GIS的硬件平台、系统功能和效率、数据处理的方式和产品输出的类型。ØGIS的操作对象是地理实体或空间数据。28所谓地理实体指的是在人们生存的地球表面附近的地理图层(大气图、水图、岩石图、生物图)中可相互区分的事物和现象，即地理空间中的事物和现象。在地理信息系统中，所操作的只能是实体的数据，它们都有描述其质量、数量、时间特征的属性数据，也有其非属性的数据——空间数据，即以点、线、面方式编码并以(X、Y)坐标串储存管理的离散

8、型空间数据，或者以一系列栅格单元表达的连续型空间数据。地理实体数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述，即空间特征数据和属性特征数据统称为地理数据。GIS以地理实体数据作为处理和操作的主要对象，这是它区别于其他类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所在。ØGIS的技术优势在于数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法难以得到的重要信息。独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段，以及地理