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时间:2018-07-28
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1、地理信息系统概论黄杏元笔记第一章导论第一章 导论§1地理信息系统基本概念1.1数据与信息数据(data)是信息(information)的表达,而信息是数据的内容。数据是未经加工的原始材料,地理信息系统的设计和建立,首先是收集数据和处理数据。数据是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号、图象也是数据,数据本身没有意义;信息是对数据的解释、运用与解算,数据即使是经过处理以后的数据,只有经过解释才有意义,才成为信息。就本质而言数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,只有数据对实体行为
2、产生影响时才成为信息。信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,以便向人们(或系统)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。信息的特点:客观性、适用性、传输性、共享性。1.2地理信息与地理信息系统 地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。地理信息属于空间信息,其位置的识别是与数据联系在一起的,这是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著的标志。 地理信息系统(GeographicalIn
3、formationSystem)是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。(美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC)关于GIS的定义)§2GIS的基本组成 GIS一般包括以下5个主要部分:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。 2.1系统硬件 1、GIS主机:包括大型、中型、小型机,工作站/服务器和微型计算机,其中各种类型的工作站/服务器成为GIS的主流。 2、GIS外部设备:包括各种输入(如图形数
4、字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等)和输出设备(如各种绘图仪、图形显示终端和打印机)。3、GIS网络设备:包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。2.2系统软件:按功能分为GIS专业软件、数据库软件和系统管理软件。2.3空间数据2.4应用人员:包括系统开发人员和GIS技术的最终用户。2.5应用模型§39地理信息系统概论黄杏元笔记GIS的功能简介基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出。3.1基本功能:包括数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编程3.2应用功能:包
5、括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策§4GIS的发展透视4.1发展概况当前,GIS正向着集成化、产业化和社会化发展方向迈进,呈现以下主要发展态势:1、 GIS已成为一门综合性技术2、 GIS产业化的发展势头强劲3、 GIS网络化已构成当今社会的热点4、 地理信息科学的产生和发展4.2基础理论第二章地理信息系统的数据结构§1地理空间及其表达1.1地理空间(geo-spatial)的概念地理空间一般包括地理空间定位框架及其联结的特征实体。地理空间定位框架即大地测量控制,有平面控制网和高程控制网组成。目前
6、,我国采用的大地坐标系为1980年中国国家大地坐标系,该坐标系选用1975年国际大地测量协会推荐的国际椭球,其具体参数为:赤道半径(a)=6378140.0000000000m,极半径(b)=6356755.2881575287m,地球扁率(f)=(a-b)/a=1/298.257。1980年中国国家大地坐标系的大地原点,设在我过中部的陕西省泾阳县永乐镇,简称西安原点。高程指空间参考的高于或低于某基准平面的垂直位置,主要用来提供地形信息。我国现在规定的高程起算基准面为“1985国家高程基准”,该基准比原国务院批准启用的“黄海平
7、均海平面”高29mm。1.2空间实体的表达如果采用一个没有大小的点(坐标)来表达基本点元素时,称为矢量表示法;如果采用一个有固定大小的点(面元)来表达基本点元素时,称为删格表示法。§29地理信息系统概论黄杏元笔记地理空间数据及其特征2.1GIS的空间数据GIS的数据来源和数据类型繁多,主要有:地图数据;影像数据;地形数据;属性数据;元数据。空间数据根据表示对象的不同分为:类型数据;面域数据;网络数据;样本数据;曲面数据;文本数据;符号数据。2.2空间数据的基本特征一般地,空间特征数据包括地理实体或现象的定位数据和拓扑数据,属性
8、特征数据包括地理实体或现象的专题属性(名称、分类、数量等)数据和时间数据,而空间特征数据和属性特征数据统称为空间数据或地理数据。空间数据的拓扑关系包括:拓扑邻接;拓扑关联;拓扑包含。2.3空间数据的计算机表示§3空间数据结构的类型3.1矢量数据结构基于矢量模型的数据结构简称为
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