地理信息系统的基本构成
什么是地理信息系统
什么是地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种通过计算机技术来捕捉、储存、管理、分析和展示地理数据的系统。
它将地理空间信息与其他属性数据相结合，帮助人们更好地理解地球和人类活动。
GIS的基本构成部分包括硬件、软件、数据和人员。
硬件是指用于收集地理数据和进行数据处理的计算机、传感器、全球定位系统等设备。
软件是用于运行GIS的应用程序，可以实现数据的处理、分析和可视化。
数据是GIS的核心，包括地理空间数据和属性数据。
地理空间数据是地球表面的几何形状和位置信息，如地图、遥感影像、地理标记等。
属性数据是与地理空间数据相关的非空间属性信息，如人口统计数据、气候数据等。
人员是使用GIS技术进行数据管理和分析的专业人员，他们具备地理信息系统的专业知识和技能。
地理信息系统可以广泛应用于各个领域。
在城市规划中，GIS可以帮助规划师分析土地利用、道路布局和基础设施建设等问题，提高规划的精度和效率。
在环境保护方面，GIS可以用来分析地表水污染、植被分布和土地退化等问题，为环境管理提供科学依据。
在农业领域，GIS可以用来评估土地适宜性、选择农作物种植和优化农田布局，提高农业生产的效益。
在交通运输方面，GIS可以用来分析道路交通流量、选择最佳路径和优化交通信号系统，提高交通运输的效率。
通过地理信息系统，人们可以更深入地了解地球表面的空间模式和地理现象。
利用GIS技术，可以进行地理数据的可视化，将复杂的地理空间关系呈现为直观的地图，帮助人们更好地理解和解读地理信息。
同时，GIS可以对大量的地理数据进行高效的处理和分析，通过空间统计和空间建模等方法，揭示地理现象的规律和变化趋势。
这为决策者提供了科学依据，帮助他们制定更合理和有效的决策。
然而，GIS也面临一些挑战和问题。
首先，地理数据的质量和准确性对GIS的应用至关重要，但现实中地理数据的收集和管理往往存在一定的困难。
第二节地理信息系统的基本构成
功能:用以存储、处理、传输和显示地理或空间数据
数据处理设备、数据输入设备和数据输出设备连接 构成了地理信息系统的硬件坏境。
数据处理设备是地理信息系统硬件的主题，是系统 硬件的核心。
地理信息系统的硬件配置
GPS
全站仪 解析和数字 摄影测量仪器 全数字摄影 测量工作站 遥感与遥感 图象处理系统
能够提供高分辨率、真彩色的近乎完美的图像输入效 果，成为地图图形、遥感图像等数据输入最有效的工具之 一。
（3）数字测量设备 数字摄影测量工作站
从遥感影像中获取空间定位信息的功能
全球定位系统
3、数据输出设备
（1）绘图仪 是主要的输出设备，有笔式和喷墨式两种，其
中彩色喷墨式绘图仪是当前主流的绘图仪。 （2）计算机显示器
有CRT显示器和LCD显示器
谢谢
数字化仪
扫描仪
键盘、鼠标
磁带机 专用设备
输入设备 常规设备
光盘机
活动硬盘
硬盘阵列
存储设备 处理设备
输出设备
服务器
工作站
பைடு நூலகம்
绘图仪 打印机
终端
1、数据处理设备
包括大型机、图形工作站、服务器和个人计算机等
（1）图形工作站
具备强大的数据运算与图形、图像处理能力，能满足工 程设计、动画制作、科学研究和模拟仿真等
特点： 处理器CPU的性能 图形加速功能 多种操作系统
（2）个人计算机 （3）客户机/服务器系统（C/S）
是计算机网络中重要的分布式体系结构，服务器是整 个网络系统中负责提供管理、计算和存储等功能的核心计 算机，多台客户机各自处理相应的任务，共同实现相应的 任务。
2、数据输入设备
（1）图形手扶跟踪数字化仪 使用已大为减少 （2）大幅面图形扫描仪（工程扫描仪）
地理信息系统知识点
理解：1.地理信息系统的组成一个完整的GIS主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。
其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。
（1）计算机硬件系统：是计算机系统中的实际物理装置的总称，是GIS的物理外壳。
包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。
（2）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。
对于GIS应用而言，通常包括：计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。
（3）系统开发、管理和使用人员：完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。
地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。
（4）空间数据：它是由系统的建立者输入GIS，是系统程序作用的对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。
主要包括空间位置、空间关系、属性等。
2.地理信息系统与其他系统的不同gis有别于dbms、Mis、地图数据库和cad系统。
Gis有管理、分析功能。
Dbms和mis只有管理功能，地图数据库和cad只有分析功能。
3.数字化手段、栅格数据的获取方法P26栅格数据获取的方法:1，来自于遥感数据2，来自对图片的扫描3，由矢量数据转换而来4，由手工方法获取4.空间对象（实体）的类型5.矢栅互转给定矢量坐标P（x,y），若像元栅格大小为A，则栅格化后P点的行列为x/A取整后加1,y/A取整后加1。
P110矢量格式和栅格格式的相互转换：矢量格式向栅格格式的转换①内部点扩散法②复数积分算法③射线算法④扫描算法⑤边界代数算法；栅格格式向矢量格式的转换：多边形边界提取；边界线追踪；拓扑关系生成；去除多余点及曲线圆滑栅格向矢量的转换：矢量化的过程要保证以下两点：拓扑转换，即保持栅格表示出的连通性和邻接性。
地理信息系统的概念及构成
——加拿大Reger Tomlinson
• “GIS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
GIS的定义理解
1、GIS是一计算机系统，既然是系统，就要具有系统的基本 功能，数据采集、管理、分析和表达，所以每个GIS系统都是 由若干具有一定功能的模块组成。
1、计算机硬件系统
GPS
全站仪
解析和数字 摄影测量仪器
全数字摄影 测量工作站
遥感与遥感 图象处理系统
磁带机 光盘机 活动硬盘 硬盘阵列
专用设备
2.存储设备
3.输入设备 1.处理设备 4.输出设备
数字化仪 扫描仪
常规设备
服务器 工作站
键盘、鼠标
5.网络设备
绘图仪 打印机
终端
2、计算机软件系统
用户界面
• Resources and Enviromental Information System ——中国 全称虽有出入，但简称都叫做“GIS”。
二、地理信息系统的定义
• “GIS是一种存储、分析和显示空间与非空间数据的信息技
术。”
——美国Parker
• “GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统。”
4、系统开发、管理和使用人员
管理 信息管理
咨询
数据整理
地理信息系统原理及应用
13
地理信息系统原理及应用
1
地理信息系统的概念及构成
一、地理信息系统的全称： • Geographical Information System——英国 • Geographical-Information-System ——德国 • Land Information System——加拿大、澳大
地理信息系统部分简答题
名词解释：1．地理信息：是指与研究对象的空间地理分布有关的信息,它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。
2．GIS概念：GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
3．地理信息系统：地理信息系统的定义是由两个部分组成的。
一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、处理、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
4．空间数据：空间数据是指描述地球表层一定范围内的地理事物及其关系的数据,又称地理数据。
5．数据结构：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。
6．数据模型：是指数据库系统中关于数据内容和数据间联系的逻辑组织形式，它以抽象的形式描述和反映地理实体构成及其相互关系。
7．矢量数据结构：通过记录空间对象的坐标及其空间关系来表达地理实体的一种数据结构。
8．栅格数据结构：是指将地表区域划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值。
9．空间数据库重组织：指在不改变空间数据库原来的逻辑结构和物理结构的前提下，改变数据的存储位置，将数据予以重新组织和存放。
10．空间元数据：地理的数据和信息资源的描述性信息。
是通过对地理空间数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理相关数据的数据。
11．空间数据库重构造：指局部改变空间数据库的逻辑结构和物理结构。
数据库重构通过改写其概念模式(逻辑模式)的内模式(存储模式)进行。
12．DTM:双重独立地图编码，简称DIME结构.它是由美国人口调查局建立起来的为人口调查目的而设计的一种拓扑编码方法。
地理信息系统的组成及其应用
地理信息系统的组成及其应用地理信息系统，简称GIS，是一种利用计算机技术进行地理空间数据收集、管理、统计、分析、下达对策、展示与传播的一种工具系统。
它在各个领域都有广泛的应用，例如城市规划、土地利用、环境保护、应急管理等。
那么，地理信息系统的组成及其应用是什么样的呢？一、地理信息系统的组成1.硬件GIS硬件主要是指计算机、投影仪、远程感应器等设备。
计算机是GIS最重要的硬件组件之一，它用来存储和分析数据，执行各种操作，制作地图等。
投影仪用于为用户展示地图和其他数据，使用户能够更好地理解和处理数据。
远程感应器用于测量空间数据，例如遥感卫星可以捕捉地球表面的图像。
2.软件GIS软件包括了各种系统：例如，ARC GIS、MAPINFO和OPENLAYER等，这些软件被用于数据收集，存储，管理，处理，分析和制图等任务。
GIS软件还可以链接其他软件，在GIS系统中集成数据，并自动触发一些操作，使得数据的管理和处理成为可能。
3.数据GIS系统可以处理数字地图、卫星图像、测量数据、统计数据、地形地貌数据等各类地理信息。
系统可以通过数据采集和处理来构建数字地图和其他空间数据。
其中，地形图主要包括高程数据，表示地形高低的等线和三角网。
地貌图主要包括地貌要素和地貌区划等。
二、地理信息系统的应用1.城市规划GIS在城市规划中的主要作用是用来收集和分析相关的数据，例如土地利用、建筑密度、交通、绿地等。
它可以通过模拟和预测来帮助城市规划者做出最优化的决策，同时提供数据支持以便以后进行规划的调整和管理。
2.土地利用GIS在土地利用方面的应用主要是用于土地调查、土地分析和土地利用的管理等方面。
基于GIS的土地利用管理系统，具有地图浏览、统计、查询等功能。
利用GIS分析土地利用的变化和模拟制定的规划对土地利用的管理有很大的帮助。
3.环境保护GIS在环境保护领域中主要用于监测污染源、分析污染物浓度、空气流量分析、水污染分析和污染物未来发展趋势分析等方面。
1-2 地理信息系统的基本构成
二、系统软件 1、GIS功能软件 GIS功能软件 ⑴GIS功能软件的分类 GIS功能软件的分类 GIS功能软件常分为GIS基础软件平台 GIS功能软件常分为GIS基础软件平台 和GIS应用软件两大类型。 GIS应用软件两大类型。 ⑵GIS基础软件平台的代表性产品 GIS基础软件平台的代表性产品 ①国外的有ArcInfo、 ①国外的有ArcInfo、ArcView GIS、 GIS、 MapInfo ②国产的有MapGIS、SuperMap等。 国产的有MapGIS、SuperMap等。
②主要的输入设备： 有数字化仪、扫描仪、数字测量设备等。 ⑶数据输出设备 ①GIS输出设备的作用： GIS输出设备的作用： 是为GIS软件提供用户操作的界面，并把 是为GIS软件提供用户操作的界面，并把 GIS的最终成果展示给用户。 GIS的最终成果展示给用户。 ②主要的输出设备： 有各种绘图仪、打印机、计算机显示器和 大屏幕投影仪等。
⑶GIS基础软件平台的主要功能 GIS基础软件平台的主要功能 ①空间数据输入和编辑 ②空间数据管理 ③空间数据处理和分析 ④空间数据输出 ⑤图形用户界面 ⑥系统二次开发功能
2、基础支撑软件 主要包括系统库软件、数据库软件等。 ⑴系统库软件 提供基本的程序设计语言，以及数学函 数库等用户可编程功能，如C++运行库 数库等用户可编程功能，如C++运行库 和编译系统等。 ⑵数据库软件 提供复杂空间数据的存储和管理功能， 如Oracle、Microsoft SQL Server、 Oracle、 Server、 Sybase、Informix等。 Sybase、Informix等。
3、操作系统软件 ⑴操作系统是计算机系统中支撑应用程序 运行环境，以及用户操作环境的系统软 件。其功能 件。其功能包括对硬件的直接监管、对 其功能包括对硬件的直接监管、对 各种计算资源的管理，以及提供诸如作 业管理之类的面向应用程序的服务等。 ⑵目前常见的计算机操作系统有： Microsoft Windows系列、 Windows系列、 UNIX/Linux系列、Apple UNIX/Linux系列、Apple Mac OS系 OS系 列等。
地理信息系统设计与开发考核试卷
10.性能测试
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. ×
5. ×
6. ×
7. √
8. ×
9. ×
10.×
五、主观题（参考）
1. GIS由硬件、软件、数据和用户四部分组成。硬件用于支持GIS运行；软件用于数据管理、分析和可视化；数据是GIS的核心，包括空间数据和属性数据；用户则是系统的操作者和受益者。
A.遥感影像
B.地形图
C. GPS数据
D.互联网搜索结果
19.在GIS中，以下哪个操作用于处理矢量化数据？（）
A.缓冲区分析
B.矢量化
C.栅格化
D.投影变换
20.以下哪个不是GIS系统测试的主要内容？（）
A.功能测试
B.性能测试
C.安全测试
D.用户满意度测试
（以下为答题纸，请考生在此处填写答案）
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
1. GIS的主要功能包括以下哪些？（）
A.数据采集
B.数据存储
C.数据处理
D.数据输出
2.以下哪些是GIS中常用的数据采集工具？（）
A.遥感技术
B. GPS定位
C.地面测量
D.网络搜索
3.在GIS中，以下哪些属于空间分析的类型？（）
A.查询分析
B.缓冲区分析
C.叠加分析
D.网络分析
4.以下哪些软件可以进行GIS数据分析？（）
B.软件
C.数据
D.硬件、软件、数据
2.以下哪种数据不适合在GIS中应用？（）
A.矢量数据
B.栅格数据
地理信息系统重点总结
地信复习纲要1、地信构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
2、地信的发展、应用（结合专业）3、空间数据的分类按数据来源 按数据结构 按数据特征 按几何特征 按数据发布形式 地图数据 矢量数据 空间数据 点 数字线画图DLG 影像数据 栅格数据 非空间属性数据 线 数字栅格图DRG 文本数据 面、曲面 数字高程模型DEM 体 数字正射影像图DOM 数字线划图:DLG 是现有地形图要素的矢量数据,保存各要素间的空间关系和相关的属性信息,全面地描述地表目标.数字栅格图:DRG 数据是现有纸质地图经计算机处理后得到的栅格数据文件. 数字高程模型:DEM 数据是以数字形式表达的地形起伏数据.数字正射影像图:DOM 数据是对遥感数字影像,经过像元进行投影改正、镶嵌,按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射投影影像数据.4、拓扑关系的类型：关联：不同拓扑元素之间的关系邻接：相同拓扑元素之间的关系包含：面与其他元素之间的关系层次：相同拓扑元素之间的层次关系拓扑关系的意义：1）根据拓扑关系，不需要利用坐标和距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体地空间位置关系。
（因为拓扑数据已经清楚地反映出地理实体之间的逻辑结构关系，而且这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不随地图投影而变化。
）2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。
（例如应答像某区域与哪些区域邻接；某条河流能为哪些政区的居民提供水源等）3）可以利用拓扑数据，重建地理实体。
（例如建立封闭多边形，实现道路的选取，进行最佳路径的计算等。
）5、游程编码结构逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网格的长度，其目的是压宿栅格数据量，消除数据间冗余。
（特别适用于二值图像数据的表示）6、四叉树结构（会写）将空间区域按照四个象限进行梯归分割，直到子象限的数值单调为止。
序号 二元组序列 1 （2,2） 2 （5,2) 3 （2,1） 4 （7,1） 5 （5,2） 6 （7,3） 7 （5,5） 2 2 5 5 2 7 5 5 7 7 7 5 5 5 5 5 二元映射7、布尔逻辑运算和(AND)、或(OR)、异或(XOR)、非(NOT)等。
智慧树答案地理信息系统(甘肃林业职业技术学院)知到课后答案章节测试2022年
第一章1.地理信息系统的构成主要包括（）5 个部分。
答案:硬件、软件、数据、人员、基础设施2.下列有关GIS的叙述错误的是（）。
答案:GIS从用户的角度可分为实用型的与应用型。
3.信息是通过数据形式来表示的，是加载在数据之上的。
答案:对4.GIS是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的地理分布数据及与之相关的属性，并回答用户问题等为主要任务的技术系统。
答案:对5.GIS与CAD系统两者都有空间坐标，都能把目标和参考系统联系起来，都能描述图形拓扑关系，也能处理属性数据，因而无本质差别。
答案:错6.GIS技术起源于计算机地图制图技术，因此，地理信息系统与计算机地图制图系统在本质上是同一种系统。
答案:错7.常用的GIS软件有MapGIS、CAD、MapInfo、ArcGIS等。
答案:错8.在GIS数据中，把非空间数据称为统计数据。
答案:错9.GIS与机助制图的差异在于具有强大的空间分析能力。
答案:对10.UNIX属于GIS专业软件。
答案:错第二章1.在GIS中，明确定义空间结构关系的数学方法称为：（）。
答案:拓扑关系2.现需要得到一张地图的栅格数据，最捷径的输入方法是：（）。
答案:扫描数字化输入3.下面不属于GIS数据来源的是：（）。
答案:4D产品4.描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为（）。
答案:几何数据5.地理数据一般具有的三个基本特征是（）。
答案:空间特征、属性特征和时间特征6.矢量结构的特点是（）。
答案:定位明显、属性隐含7.存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系是（）。
答案:拓扑邻接8.对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量（）。
答案:大9.在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是（）。
答案:缩小栅格单元面积10.栅格数据表示地物的精度取决于（）。
答案:栅格尺寸的大小11.对同一幅地图而言，矢量结构与栅格结构相比（）。
地理信息系统
地理信息系统1、地理信息系统：简称GIS（Geographical Information System）。
是一种由计算机软硬件和不同的方法组成的，用来采集、管理、处理、分析、建模和显示空间数据，以解决复杂的规划和管理问题的系统。
2、空间数据：就是有坐标的数据。
GIS核心是数据，基础是坐标系统。
3、一般信息系统：只能存储、管理数据，不能将数据在空间上的分布表现出来。
4、地理信息系统：除了一般信息系统的功能外，还能显示数据的空间分布，并且有强大的空间定位数据处理（查询、分析、模拟、统计和预测等）功能。
5、GIS的基本构成：系统硬件、空间数据、系统软件、应用人员、应用模型6、地理数据：包括空间数据（如点、线、面等）、属性数据（如名称、类型、数量等）和时态数据（描述对象时空变化的状态、特点和过程）。
7、空间数据分为矢量数据和栅格数据两种类型。
8、模型：是解决各种实际问题的专业程式，是一种解决方案。
9、GIS能满足人们对空间信息的要求，帮助人们进行各种辅助决策。
目前，GIS广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。
10、中国GIS的发展：起步晚，发展快；当前地理信息系统正向集成化、产业化和社会化发展方向迈进11、GIS发展趋势：1.地理信息系统已经成为一门综合性技术2.地理信息系统产业化发展势头强劲3.地理信息系统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12、（GIS的基础理论体系由地理学、地图学、测量学、数学、计算机科学以及一切与获取、处理和分析空间数据有关的科学构成。
综合性强，已由一种技术发展成了一门学科。
）13、如果将GIS用来监测森林火灾，可以( D )A.用来分析、判断引起火灾的原因B.预测森林火灾的发生地点C.预测森林火灾后所造成的后果D.及时知道火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制定灭火方案14、ArcGIS10平台：面向网络的、面向移动设备的、面向桌面端的（ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox 等）。
GIS的组成和功能
第四节 GIS的相关学科
测绘科学
大地测量为GIS提供了精确定位的信息，尤其是 全球定位系统（GPS）可快速、廉价地获取地表特 征的数字位臵信息。航空像片及其精确测量方法的 应用使得摄影测量成为GIS主要的地形数据来源。
第五节 对GIS的理解歧意
地图观点 数据库观点 空间分析工具观点
第二节 GIS的功能简介
环境保护
包头市大气二氧化硫分布图
仿真烟云
追踪石棉, 多氯联苯和其它物质的活动
第二节 GIS的功能简介
道路交通管理
近年来，GIS在交通方面的应用得到了广泛的 重视，并形成了专门的交通地理信息系统GIS-T， 以满足道路交通管理方面的要求。
第二节 GIS的功能简介
道路交通管理
第二节 GIS的功能简介
基本功能
空间分析和统计；
空间分析是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系 统与其它计算机系统的根本区别。在地理信息系统支持 下，分析和解决现实世界中与空间相关的问题，是地理 信息系统应用深化的重要标志。
产品制作与显示；
一个好的地理信息系统应能提供一种良好的、交互式的 制图环境，以供地理信息系统的使用者能够设计和制作 出高质量的地图。其表现形式既可以是计算机屏幕显示， 也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件。
特点：注重空间决策支持分析，商业化实用系统开
始进入市场。
第三节 GIS的发展透视
20世纪90年代的社会化
（1） GIS已经成为许多机构必备的工作系统，尤其
是政府决策部门在一定程度上由于受GIS 影响而改 变了现有机构的运行方式、设臵与工作计划等； （2）社会对GIS认识普遍提高，需求大幅度增加， 导致GIS应用的扩大与深化；（3）国家级乃至全球 级GIS成为公众关注问题。
优质课-----地理信息系统及其应用
4.比传统地图高明的是地理信息系统能通过了解某地物
随时间变化的过程，分析该地物的（ A ）
A.发展趋势
B.地理位置的变化
C.历史意义
D.区位特征
5.寻求两点之间最短、最快或景点最多的路径等可借
助于（ A）
A.地理信息系统
B.遥感技术
C.全球定位系统
D.地球卫星系统
6.地理信息系统（ D ）
A.主要是记录地理事物的计算机系统
第三章 地理信息技术应用
第一节 地理信息系统及其应用
1.了解地理信息系统（GIS）的基本构成。 2.了解GIS的主要功能，理解GIS在城市管理中的应用。 3.学会使用常见的GIS产品，能应用电子地图查询所需信 息。
苏堤春晓
假设你乘高铁到达杭州城站，如何找到从杭州城
站到西湖的路线?
-
杭州城站
西湖
图1
图2
(1)该河流的流向是__自__东__北__向__西__南___。 (2)该处的森林覆盖率为_1__8_%_。 (3)耕地面积为__1_8_0__平方米，其海拔高度为_7_6__米。 (4)从地形看，此住房面临的主要问题是容易受_洪__水__灾害。 (5)为配合区域荒山绿化，该地区准备栽培一批水果，请列举 比较适合的水果品种(至少两个) _苹__果__、__梨__、__红__枣__。
电信
综合管线管理信息系统
城市道路交通管理
控制台 公交动态监测站
3、土地利用与管理
4、城市生态环境管理
【生活链接】 GIS在病人急救过程中可提供哪些服务？
❖ 提示：GIS在病人急救过程中，可提供如下服务：(1)快速 锁定病人的位置；(2)搜寻距离病人最近的医院和救护车； (3)提供救护车最佳行车路线，以赢得抢救时间等。
地理信息系统学习资料
第一章1、地理信息系统的基本概念：用于采集、存储、查询、分析和显示地理参照数据的计算机系统/2、空间位置、属性及时间数据是地理空间分析的三大基本要素，不可分割3、GIS五个主要组成部分：硬件系统（GIS的物理外壳，数据输入设备、数据存贮设备、数据输出设备）、软件系统（SuperMap（超图软件）、GeoStar （武大吉奥）、MapGIS（中地数码））、地理空间数据（地理空间数据是地理信息系统操作的对象，遥感影像、地图、野外采样、水文气象、社会统计数据）、专业人员（系统开发、系统管理以及使用人员）、地理信息模型4、GIS基本功能（解决以下五大问题：位置、条件、趋势、模式、模型和模拟）：数据采集与输入、空间数据分析与处理、地图制图与数据输出应用功能：空间数据的可视化、统计与量算、规划与管理、预测与监测、辅助决策5、GIS主要应用领域：测绘与地图制图、资源管理、灾害监测、环境保护、城市与区域规划、宏观决策、国防6、GIS与其它学科技术的关系：GIS是传统科学与现代技术相结合的产物，为各门涉及空间数据分析的学科提供了新的技术方法，体现出多学科交叉的特点，这些交叉的学科包括地理学、测量学、地图制图学、摄影测量与遥感学、计算机科学、数学、统计学以及一切与处理和分析空间数据有关的学科。
GIS与遥感：遥感是GIS重要的数据源，可以提取空间信息，专题要素和属性信息、遥感图像处理是实现遥感数据向地理信息转变的关键之一、可以基于高分辨率卫星遥感影像采集和更新GIS信息、GIS 可以为遥感图像处理和信息解译提供地学参照数据、辅助信息和分析判据、遥感和GIS的集成GIS与测绘：测绘学本质上是一门关于地球空间信息的学科，从20世纪90 年代开始，国际上将测绘学（Surveying and Mapping）更改为Geomatics （地球空间信息学）、测绘学和遥感技术不但为GIS 提供了快速、可靠、多时相和廉价的多种信息源，而且其许多理论和算法可直接用于空间数据的变换、处理GIS与地图：GIS脱胎于地图，并成为一种新的测绘学和地理学的信息载体，同样具有存储、分析、显示和传输的功能、地图仍是目前GIS的重要数据来源之一，其最终产品之一也是地图、二者也有一定的差别：地图强调的是数据分析、符号化和显示，而GIS则注重于空间信息分析思考题1. 地理信息系统概念及其理解2. 地理信息系统的构成及主要功能3. 地理信息系统与一般的管理信息系统的区别第三章1、地理实体的几何抽象：点（point）：零维、线（line）：一维、面（polygon）：二维、体（volume）：三维2、地理空间数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征3、GIS中的地理空间数据=空间特征数据+属性特征数据空间特征数据=定位数据+空间关系数据属性特征数据=专题属性数据+时间数据4、地理空间数据的来源：地图数据、影像数据、地形数据、属性数据、元数据5、GIS三个抽象层次：概念模型、逻辑数据模型、物理数据模型6、空间数据的计算机表示：（1）将地理要素或实体抽象为点、线、面类型（2）逻辑上抽象为不同的专题或图层（3）相同区域的若干个图层构成图幅，若干个图幅构成完整的数据库7、地理空间数据的空间关系：现实生活中的实体大多都不是孤立存在的。
地理基本要素
地理基本要素
地理基本要素是构成地理环境的重要元素，是地理信息系统的组成部分。
以下是地理基本要素的分类和解释：
1.自然地理要素：包括地质、地貌、水文、气候、植被、
动物等。
这些要素描述了地球表面的自然景观和自然条件，是地理环境的重要组成部分。
2.人文地理要素：包括人口、城市、农业、工业、交通、
经济、文化等。
这些要素描述了人类在地球表面活动的结果和影响，是人文地理学研究的重点。
3.位置要素：包括经度、纬度、海拔等。
这些要素描述了
地理事物的具体位置和空间分布。
4.拓扑要素：包括河流、山脉、海岸线等。
这些要素描述
了地理事物之间的空间关系和拓扑结构。
5.属性要素：包括土壤类型、植被类型、气候类型等。
这
些要素描述了地理事物的性质和特征。
6.时间要素：包括历史时期、年代等。
这些要素描述了地
理事物随时间的变化和发展。
以上是地理基本要素的分类和解释，这些要素共同构成了地理环境，是地理学研究的重要内容。
地理信息系统的组成及分类
DataQuest 1997 GIS Market Share Worldwide, S/W Only, All Operating Systems
Other 23%
Intergraph 20%
MapInfo
4%
Bentley Systems
4%
Smallworld
Systems Autodesk
பைடு நூலகம்4%
桌面制图
• 桌面制图系统用地图来组织数据和用户 交互。这种系统的主要目的是产生地图： 地图就是数据库。大多数桌面制图系统 只有及其有限的数据管理、空间分析以 及个性化能力。桌面制图系统在桌面计 算机上进行操作，例如PC机，Macintosh 以及小型UNIX工作站。
计算机制图
计算机制图的基本过程
1空间管理型gis大众型2空间分析型gis传统型3空间决策型gis决策型gis计算机科学数学空间科学和rs地理学及测量学gis的相关学科相关学科软件工程及项目管理数据库技术计算机图形学人工智能es数据结构网络技术技术看gis的技术基础计算机硬件技术gis操作系统空间数据库技术计算机图形技术遥感图象处理技术网络技术数据组织管理技术
•INTERGRAPH •ESRI •AutoDesk •MapInfo •Simens •MapGIS •GeoStar
3.数 据 一个GIS系统中最重要的部件就是数据了。
• 4.人 员
• GIS技术如果没有人来管理系统和制定计 划应用于实际问题，将没有什么价值。 GIS的用户范围包括从设计和维护系统的 技术专家，到那些使用该系统并完成他 们每天工作的人员。
扫描仪
绘画仪
主机 显示器
网
络
•
磁带机
光驱动器
882地理信息系统基础参考书目
882地理信息系统基础参考书目摘要：一、地理信息系统概述- 定义- 发展历程- 应用领域二、地理信息系统的基本构成- 硬件设备- 软件系统- 数据资源三、地理信息系统的主要功能- 数据采集与处理- 数据存储与管理- 空间分析与建模- 空间决策支持四、地理信息系统的应用实例- 城市规划- 自然资源管理- 环境保护- 交通规划正文：地理信息系统（GIS）是一种以采集、存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。
它的发展经历了从早期单一的地图数字化到现在的多元化、综合化发展阶段。
如今，地理信息系统已经成为一个涉及多学科、多领域的综合性学科，广泛应用于城市规划、自然资源管理、环境保护、交通规划等领域。
地理信息系统主要由硬件设备、软件系统和数据资源三部分组成。
其中，硬件设备包括计算机、打印机、扫描仪等设备；软件系统则包括数据采集、编辑、管理、分析和可视化等功能；数据资源是地理信息系统的基础，包括遥感影像、地图、属性数据等。
地理信息系统具有四大主要功能：数据采集与处理、数据存储与管理、空间分析与建模以及空间决策支持。
首先，通过数据采集与处理，可以获取地球表面的空间数据，如遥感影像、地形地貌等。
其次，数据存储与管理功能可以将采集到的数据进行有效存储和管理，以便进一步的处理和分析。
空间分析与建模功能则是对数据进行空间关系的分析和建模，如地理要素的相互关系、空间预测等。
最后，空间决策支持功能可以通过分析结果为政府和企业提供决策依据，如城市规划、资源利用和环境保护等。
在实际应用中，地理信息系统已经取得了显著的成果。
例如，在城市规划领域，地理信息系统可以辅助规划者进行城市用地分析、交通网络规划等工作；在自然资源管理领域，可以对土地资源、水资源、矿产资源等进行有效管理和规划；在环境保护领域，可以对环境污染、生态破坏等问题进行监测和分析；在交通规划领域，可以对交通网络、客流量、道路状况等进行分析和预测。
福建师范大学22春“地理科学”《地理信息系统导论》作业考核题库高频考点版(参考答案)试题号4
福建师范大学22春“地理科学”《地理信息系统导论》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.地理信息系统的基本构成有()A.计算机硬件系统B.计算机软件系统C.空间数据D.系统管理操作人员参考答案：ABCD2.常规地图可分为全要素地图、各类专题图、遥感影像地图以及统计图表、数据报表等。
()T、对F、错参考答案：T3.Open GIS提出的背景包括()。
A、多语义性B、多时空性和多尺度性C、获取手段和存储格式的多源性D、以上选项均是参考答案：D4.矢量数据结构的类型包括()。
A、简单数据结构B、拓扑数据结构C、矢量数据结构D、曲面数据结构参考答案：ABD空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
()T、对F、错参考答案：T6.地图投影是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系。
()T、对F、错参考答案：T7.空间关系可分为三大类：拓扑空间关系、顺序空间关系和矢量空间关系。
()T、对F、错参考答案：F8.地理信息系统中数据类型主要包括地图数据、影像数据、地形数据、属性数据和元数据等五大类。
() T.对F.错参考答案：T9.对于估算长度、转折方向的凹凸度方便的编码方法是()。
A、游程编码B、块码C、四叉树编码D、链码参考答案：D质心量测可用于()A.缓冲区分析B.人口变迁分析(空间自相关)C.人口预测D.人口分布参考答案：D11.矢量数据结构中，线用空间坐标来表示。
()T、对F、错参考答案：F12.数据库的模式之间进行联系和转换是通过()A.用户B.系统程序员C.数据库管理员D.映射关系参考答案：D13.数据提取指对数据进行某种有条件的提取，包括()，以解决不同用户对数据的特定需求A.类型提取B.窗口提取C.空间内插D.距离量算参考答案：ABC14.空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
()参考答案：T15.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。
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地理信息系统的基本构成
地理息系统（GIS）是一种可以记录、存储、分析、管理
和可视化地理息的计算机软件系统。
它可以帮助用户更好地理解地理息，并有助于更好地解决问题。
GIS是一个多学科的交
叉学科，它通过将地理息和数据结合在一起，为各种工作提供便利。
地理息系统的基本构成包括：
1.数据：地理息系统的基础是数据，它包括空间数据和非
空间数据。
空间数据描述了物理现象的空间分布和特征，如地形、水文、土壤、植被等；非空间数据指的是用来描述某一特定地理区域的非空间属性，如人口、经济发展水平等。
2.硬件：GIS系统的硬件包括存储设备、输入设备和输出
设备。
存储设备用于存储地理息，输入设备用于输入地理数据，输出设备用于显示GIS的结果。
3.软件：GIS软件是GIS系统的核心，它是实现GIS功能
的重要组成部分，有助于用户完成地理息分析和展示。
常见的GIS软件包括地图制作软件、分析软件、可视化软件等。
4.数据库：GIS系统的数据库是GIS系统的核心部分，它
用于存储和管理GIS数据。
数据库通常由数据库管理系统构成，它是用来收集、存储、管理和共享息的软件系统。
5.网络：GIS系统的网络是GIS系统的重要组成部分，它
可以实现GIS系统间的息交换和共享。
网络系统可以通过广
域网、局域网或其他数据通网络实现。
总的来说，地理息系统的基本构成包括数据、硬件、软件、数据库、网络和应用程序，它们构成了GIS系统的基本架构，可以实现各种地理息分析和管理的功能。
GIS技术的出现和发展，使得地理息的管理和分析变得更
加便捷高效，对各行各业的发展都产生了积极的影响，如农业、交通、城市规划、环境管理等。
GIS技术的发展，使得人们能
够更好地理解地理现象，更好地解决问题，更好地利用地理息，为人类发展做出贡献。