地理信息系统(GIS)的基本概念和理论

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GIS基础知识简介

前⾔

前⼀段时间，在公司进⾏了分析 GIS 基础信息的介绍。之所以会有这个介绍以及为什么是我？这个个中缘由说下。

公司不是⼀个GIS⽅⾯的公司，但是由于业务的需要，经常需要⽤到地图（要和地图打交道），但是GIS知识匮乏。我呢是公司⾥专业和GIS相关的，就由我来介绍下GIS。

这⾥知识简单的介绍，如有问题请指出，以便交流学习。下⾯就把简介内容介绍下。

⼀、GIS概念

1、定义

地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时⼜称为“地学信息系统”。它是⼀种特定的⼗分重要的空间信息系统。它是在硬、软件系统⽀持下，对整个或部分表层、空中和地下空间中的有关分布进⾏、、、、、和的技术系统。

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是⼀门综合性学科，结合与以及和计算机科学，已经⼴泛的应⽤在不同的领域，是⽤于输⼊、存储、查询、分析和显⽰数据的，随着GIS的发展，也有称GIS为“”（Geographic Information Science），近年来，也有称GIS为"地理信息服务"（Geographic Information service）。

1.1、GIS的特点

为了满⾜GIS对地球表⾯、空中和地下若⼲要素空间分布和相互关系的研究，GIS必须具备以下基本特点。

①公共的地理定位基础；所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进⾏严格的空间定位,才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进⾏复合和分解，将隐含其中的信息变为显⽰表达，形成空间和时间上连续分布的综合信息基础,⽀持空间问题的处理与决策。（强调坐标的重要性，所以对于⼀些没有坐标的或者不知道坐标系统的数据是基本没有什么⽤的）

地理信息系统的基本概念和理论

2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统的特点
➢ GIS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。
➢ 地理空间分析能力——重要信息（核心） ➢ 快速的空间定位搜索 ➢ 复杂的查询功能 ➢ 强大的图形创造和可视化表达手段 ➢ 地理过程的演化模拟 ➢ 空间决策支持功能等。
璧山沙县坪坝渝区中南江区岸北区区九龙大坡巴渡区南口区区
江津市
0.0 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5 km
南川市
忠县
丰都县
石柱土家族自治县
武隆县
彭水苗族土家族自
2. 信息系统和地理信息系统
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。分为事务处理系统和决策支持系统
地理信息系统（GIS）概述
结构组织
GIS的基本概念 GIS的发展及趋势 GIS的基本组成 GIS软件功能 GIS的相关学科 GIS与其他系统的区别
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。

地理信息系统的概念及构成

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
GIS应用软件
GIS基本功能软件
标准软件
（图形、数据库等）
系统库
（编程语言、数学库等）
操作系统
（系统调用、设备运行、网络等）
GIS软件基础软件系统软件
GIS
3、地理空间数据
定位拓扑关系
属性
地理空间数据是指以地理表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图象、文字、表格和数字等。是系统程序作用的对象，是GIS对实现世界的模型抽象表示。
2、GIS的处理对象是有关的地理分布数据，也就是空间数据，为了能对这些空间数据进行定位，定性和定量的描述，决定了GIS要对空间数据按统一地理坐标进行编码，这是GIS与其他信息系统不同的根本所在。
GIS的分类
• 根据研究范围：全球性信息系统、区域性信息系统
• 根据研究内容：专题信息系统、综合信息系统
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Leabharlann Baidu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

GIS介绍1

灾害管理
利用GIS进行灾害管理，可以实现灾害监测、预警、应急响应等方面的决策支持。
Baidu Nhomakorabea
公共卫生
GIS在公共卫生领域的应用包括疾病监测、健康风险评估、医疗资源布局等。
05
GIS发展趋势与挑战
WebGIS、移动GIS等新型技术应用前景
WebGIS应用前景
随着互联网的普及和Web技术的发展，WebGIS作为一种基于网络的地理信息系统，具有跨平台、易共享、可交互等优点，将在城市规划、环境保护、灾害监测等领域发挥越来越重要的作用。
人工智能技术与GIS的融合创新
通过将人工智能技术与GIS相结合，可以实现更加智能化的空间决策支持，如智能城市规划、智能交通管理等。
未来GIS发展趋势预测及战略建议
未来GIS发展趋势预测
未来GIS将朝着更加智能化、网络化、集成化的方向发展，同时注重与其他技术的融合创新，如物联网、云计算等。
战略建议
可视化表达
GIS能够将分析结果以地图、图表等形式进行可视化表达，使决策者更加直观地了解空间分布和趋势。
实例：基于GIS的空间分析应用案例
城市规划
利用GIS进行城市规划，可以实现城市用地布局、交通网络优化等方面的决策支持。
环境保护
GIS在环境保护领域的应用包括污染源监测、生态功能区划、环境风险评估等。

第六章GIS基本理论知识

共享性：与实物不同，信息可以传输给多个用户共享，其本身并无损失。
信息已成为当代社第会六章发GIS展基本的理论一知识项重要资源
2 数据及其特点 2.1数据(data)的定义
数据是对某目标进行定性、定量描述的原始材料，包括数字、文字、符号、图形、影像等形式。
数据是信息的载体，是用于载荷信息的物理符号，其格式与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变；计算机只能处理数据化信息（即只能用字母、数字或符号表示），可以说数据是信息的符号表示。
产品生成产品输出
第六章GIS基本理论知识
第六章GIS基本理论知识
地理信息系统的分类
GIS是隶属于信息系统的一类，属于空间信息系统。
空间信息系统
• GIS 地理信息系统（Geographic Information System）
• GPS 全球定位系统
3S
（Global positioning System）
第六章GIS基本理论知识
2 地理信息系统（Geographic Information System）概念：是在计算机硬、软件系统支持下，对现
实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科而迅速地兴起和发展起来。

地理信息系统GIS原理及应用概论

系域统
定
高速运算器
磁盘
位大容量存储设备：光盘
感技
系级统
地级
系大屏幕、高清析度显示器术
交
籍管理
信息系统
统自动化图象、图形输入设备
高清析度彩色输出设备
信息高速公路
通管理信息系统
人口
统
计信
·····
息系统
九十年代——
GIS普及、推广应用时期
它已广泛应用
区域规划资源调查环境评估生物保护
动极轴臂
功能键
航臂
动
极
轴
显示窗
描迹放大镜
动极式数字求积仪
动极
航臂测轮
描迹镜
方格网法
A n pM2
几何图形法将多边形分成若干几何图形（如三角形、矩形、梯形等）
② 解析法当多边形面积很大，可求出各顶点坐标直接计算面积。
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅳ
A AⅢ AⅣ AⅠ AⅡ

1 2
y3 y3
二、地形图应用基本知识
1. 在地形图上确定点位坐标
x p xa k p y p ya ak
2. 在地形图上量算线段的长度
Dpq xq xp 2 yq y p 2
3. 在地形图上量算某直线的坐标方位角

地理信息系统概论

• 第一代GIS软件问世，如ESRI的ARC/INFO
20世纪80年代至今
• GIS技术不断创新，发展为多功能、多层次的系统
• GIS在各行各业得到广泛应用，如环境保护、交通物流等
地理信息系统的基本概念解析
GIS的主要功能
• 数据采集：获取地理空间数据
• 数据存储：管理和组织地理空间数据
• 数据分析：对地理空间数据进行空间分析和属性分析
• 实现GIS与其他信息系统的集成和共享
• 发展开放、可扩展的GIS平台，提高系统的兼容性和可扩展性
地理信息系统在未来的应用前景
智能地理信息系统
• 利用人工智能技术提升GIS的功能和性能
• 发展自主、智能的地理信息服务平台
共享地理信息服务平台
• 建立共享的地理信息服务平台，提供便捷的地理信息服务
• 发展地理信息服务的产业生态，推动地理信息产业的发展
CREATE TOGETHER
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
DOCS
• 拓展GIS在各行各业的应用，如智慧城市、智能交通等
性能
• 发展多尺度、多时相的GIS，满足更多应用场景的需求
• 发展实时地理信息系统，提高地理信息服务的实时性
地理信息系统面临的技术挑战
数据处理能力
• 面对海量地理空间数据，提高数据处理和分析能力

地理信息系统(名词解释)

1、地理信息系统（geographic information system ，即gis ）——一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。

2．栅格——栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面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，或仅仅包括指向其属性记录的指针。因此，栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。特点：属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性本身，而所在的位置则根据行列号转换为相应的坐标，即定位是根据数据在数据集中的位置得到的，在栅格结构中，点用一个栅格单元表示；线状地物用沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最多只有两个相邻单元在线上；面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。

3.矢量——它假定地理空间是连续，通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体，坐标空间设为连续，允许任意位置、长度和面积的精确定义。对于点实体，矢量结构中只记录其在特定坐标系下的坐标和属性代码；对于线实体，用一系列坐标对的连线表示；多边形是指边界完全闭合的空间区域，用一系列坐标对的连线表示。

4. “拓扑”（topology）一词来源于希腊文，它的原意是“形状的研究”。拓扑学是几何学的一个分支，它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性——拓扑属性（拓扑属性：一个点在一个弧段的端点，一个点在一个区域的边界上；非拓扑属性：两点之间的距离，弧段的长度，区域的周长、面积）。这种结构应包括：唯一标识，多边形标识，外包多边形指针，邻接多边形指针，边界链接，范围（最大和最小x 、y 坐标值）。地理空间研究中三个重要的拓扑概念（1）连接性：弧段在结点处的相互联接关系；（2）多边形区域定义：多个弧段首尾相连构成了多边形的内部区域；（3）邻接性：通过定义弧段的左右边及其方向性来判断弧段左右多边形的邻接性。

gis 的基本概念、定义、研究内容

GIS（地理信息系统）是指一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术和工具。它集成了地理学、地理信息科学、地图学、遥感技术、地理信息处理等多个学科的理论和方法。

GIS的定义包括：

1. 地理信息系统（GIS）是一种用于获取、管理、分析、呈现地理数据的信息系统。

2. GIS是一种将空间位置与属性数据相结合的计算机化工具，用于捕捉、存储、检索、组织、分析和展示地理空间数据。

GIS研究内容主要包括以下几个方面：

1. 空间数据获取和数据质量管理：研究如何获取各种类型的地理数据（如地图、卫星影像、遥感数据等），并保证数据的质量和准确性。

2. 空间数据模型和数据库设计：研究如何建立和管理空间数据模型，设计和开发适合存储和查询地理数据的数据库。

3. 空间分析和处理：研究如何对空间数据进行统计分析、模型建立和预测等空间分析技术，并进行空间数据的处理和处理方法研究。

4. 地图制图和可视化：研究如何使用地理信息系统制作和展示地图，以及如何进行空间数据的可视化呈现。

5. 空间决策支持系统：研究如何将GIS技术应用于各种领域的决策支持，包括城市规划、环境管理、交通规划、资源管理等。

综上所述，GIS是一种集成地理学、地理信息科学、地图学、遥感技术等多个学科的技术和工具，用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理空间数据。其研究内容包括空间数据获取和质量管理、空间数据模型和数据库设计、空间分析和处理、地图制图和可视化、空间决策支持系统等。

GIS基本概念

一、地理信息系统

地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。在地理信息系统中，现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现象，这些地理特征至少由空间位置参考信息和非位置信息两个组成部分。

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、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（Geospatial Database）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。

地理信息系统具有以下三个方面的特征：

第一，具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性；

第二，由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；

第三，计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而使得地理信息系统能以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。

地理信息系统的外观，表现为计算机软硬件系统；其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型。当具有一定地学知识的用户使用地理信息系统时，他所面对的数据不再是毫无意义的，而是把客观世界抽象为模型化的空间数据，用户可以按应用的目的观测这个现实世界模型的各个方面的内容，取得自然过程的分析和预测的信息，用于管理和决策，这就是地理信息系统的意义。一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统，从视觉、计量和逻辑上对地理系统在功能方面进行模拟，信息的流动以及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的变换来仿真。

gis基本概念

GIS（地理信息系统）是一种用于获取、存储、处理、分析和

展示地理空间数据的技术系统。其基本概念包括以下几个方面：

1. 地理空间数据：地理空间数据是指描述地球表面上位置和属性的数据，包括地形、地貌、水域、土地利用等。它可以是点、线、面或栅格形式的。

2. 数据获取：数据获取是指通过各种手段获取地理空间数据的过程，包括地面调查、卫星遥感、GPS定位、数字地图等。

3. 数据存储：数据存储是指将获取的地理空间数据保存在计算机或数据库中，以便后续的处理和分析。

4. 数据处理：数据处理是指对地理空间数据进行转换、加工、整理等操作，例如地图投影转换、数据融合、数据剪裁等。

5. 数据分析：数据分析是指使用各种统计、空间分析方法对地理空间数据进行分析，以获取有关地理现象、模式和关系的信息。

6. 数据展示：数据展示是指通过地图、图表、报表等方式将经过处理和分析的地理空间数据以可视化形式展示出来，以便用户理解和应用。

GIS技术的应用广泛，包括城市规划、环境保护、交通管理、

资源管理等领域，可以帮助决策者做出更科学、合理的决策。

gis的基本概念

GIS的基本概念及相关内容

概念

•GIS全称为地理信息系统（Geographic Information System）。•GIS是一种将地理空间信息与属性数据相结合并进行管理、分析和可视化的技术系统。

•GIS利用计算机科学、地理学和地图学等知识，用于收集、存储、处理、分析和展示地理空间数据。

•GIS可以帮助人们理解地理现象及其之间的相互关系，支持决策制定和问题解决。

基本概念

•空间数据：地理现象的位置和形状等信息。

•属性数据：地理现象的描述和属性等信息。

•数据库管理系统：用于存储、管理和查询地理空间数据的技术系统。

•空间分析：利用GIS功能进行地理空间数据的统计、测量、模拟和模型分析等。

•地图制作：将地理空间数据可视化为地图的过程。

•空间参考系统：用于描述和定义地理空间数据在地球表面上的位置关系的系统。

gis的基本概念

GIS（地理信息系统）是一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理数据的技术。它将地理空间信息与属性数据相结合，可以在地图上显示和分析不同类型的数据。

基本概念包括：

1. 地理数据：指地球表面或其特定区域的相关信息，包括地形、地貌、水文、地质等各种要素。

2. 空间数据：是指地理数据中的位置和形状信息。

3. 属性数据：是指地理数据中与空间位置无关的特征、属性或属性值。

4. 数据捕捉：是在现实世界中获取地理数据并将其输入到GIS 系统中的过程。可通过GPS、遥感等方式获取数据。

5. 数据存储：是将地理数据存储在计算机系统中的过程，以便进行后续分析和查询。

6. 数据管理：包括对地理数据进行组织、分类、命名、查询、更新和维护等操作，以确保数据的有效性和完整性。

7. 数据分析：是利用GIS技术进行空间分析、地理统计和模型建立等操作，以获得有关特定地理问题的解决方案。

8. 数据展示：是通过地图、图表、图形等形式将地理数据和分析结果可视化展示，以便用户进行理解和决策。

GIS的基本概念和技术应用广泛，被广泛用于城市规划、环境保护、资源管理、灾害应对、农业决策等领域。

地理信息系统(gis)的基本概念、原理、相关应用及发展趋势的理解。

地理信息系统(gis)的基本概念、原理、相关应用及发

展趋势的理解。

地理信息系统(GIS)是一种以空间数据为基础的应用软件系统，通过对地理信息进行收集、存储、处理、展示以及分析，为用户提供准确的、完整的、有效的、及时的地理信息服务。GIS可以帮助用户实现基于地理环境的智能决策。

GIS的基本概念包括：

1、数据：用于视觉或者逻辑运算的GIS主要包含向量数据、栅格数据、模型数据等。

2、空间：GIS一般使用球面坐标系统来代表地球的空间位置。

3、仿真：GIS的功能几何化和空间分析基于物理过程的仿真。

4、建模：GIS模型包括传统的数学模型、智能数据模型和物理模型，结合不同的模型可以解决复杂的问题。

5、数据库：GIS是一种数据库系统，连接地球上的所有信息，能够将多种数据链接起来，统一管理。

GIS的原理基于三个概念：

1、地理位置-将地理信息抽象成坐标信息，并通过坐标信息确定位置。

2、空间关系-地理信息的属性有其特定的空间关系，如：相邻关系，拓扑关系。

3、随机性-大多数地理信息具有很强的随机性，即：具有局部性，空间上变化多样。

GIS及相关应用主要有：

1、地图制作- 即将GIS空间数据转换为图形信息，用于地图绘制。

2、空间分析- 即对不同数据间的空间关系进行分析，如：距离、范围、交集、邻近等。

3、空间管理- 即通过GIS技术，对地球表面的资源进行整理与管理，如：房地产、环境保护、资源分配等。

GIS的发展趋势：

1、增加数据采集精度-通过各种传感器，提高数据采集的精度，使GIS数据具有更高的精度。

2、增强计算处理能力- GIS可以在实践中实现对大数据的快速处理，简化计算复杂性。

GIS 基本概念与理论

空间数据的拓扑关系及其表示
空间数据的拓扑关系：
邻接关系：指存在于空间图形的同类图形实体之间的拓扑关系。如结点间的邻接关系和多边形间的邻接关系；关联关系：指存在于空间图形实体中的不同类图形实体之间的拓扑关系。如弧段在结点处的联结关系和多边形与弧段的关联关系；包含关系：指不同级别或不同层次的多边形图形实体之间的拓扑关系。
分幅编号

矩形分幅——多采用图角点坐标式编号法，即采用图幅西南角点坐标公里数编号的方法，纵坐标x在前，横坐标y在后，中间加短线连接。
593.0
593.5
1：1000 689.4
689.0 689.0－593.0
坐标变换

布尔莎公式(Bursa )——空间直角坐标系——七参数公式平面仿射变换——平面直角坐标系——六参数公式 x’ = Ax + By + C y’ = Dx + Ey + F
• 克拉索夫斯基1940 • IUUG/IAG 1975 • WGS 1984
地理坐标系统

地理坐标系统（Geographic Coordinate System）——实际是一种球面坐标。地面上任一点的位置利用经度（Longitude）和纬度（Latitude）来确定。经纬度常用L，B 表示。基本概念：本初子午线，经线圈，纬线圈，赤道，南纬北纬，东经西经

地理信息系统基础知识

地理信息系统（Geographic Information System，简称为GIS）是一种以数据为基础、以地理空间信息为核心、以计算机技术为手段、以空间分析为特色、以解决地理问题为目标的综合性技术体系。GIS应用广泛，包括环境监测、城市规划、土地利用、交通管理、自然资源管理、农业规划、气候研究、地质勘探、公共安全等领域。

一、GIS的基本概念

1、地理信息系统（GIS）

GIS是利用计算机软硬件进行地理信息获取、处理、存储、分析和表达的一种空间信息系统。

2、地理信息（GI）

地理信息是一种关于地球表面及其特征和现象的数字形式。

二、GIS的数据类型

1、地理位置数据

地理位置数据是指通过对空间位置和空间关系进行描述，来进行数据表达的数据集。

2、属性数据

属性数据是指与地理位置数据相关联的信息。

三、GIS的功能

1、数据输入

GIS的数据输入主要包括手工采集、自动采集、扫描转换、剖析获取、数据交换等。

2、数据处理

GIS的数据处理指的是地理信息的总体技术，包括数据存储、

数据分析、数据查询和数据输出等方面。

3、数据分析

GIS的数据分析功能主要包括距离分析、区域分析、网络分析、地形分析等。

4、数据输出

GIS的数据输出主要包括统计图表、地图、制图等。

四、GIS的应用

GIS应用范围广泛，包括以下几个方面：

1、资源与环境

GIS在资源与环境管理中具有重要的应用价值。例如，GIS可

以对水资源、空气质量、土地利用进行监测，并提供各种类型的

分析结果。

2、交通运输

GIS在交通运输领域的应用主要包括智能交通、交通管理、物

相关主题

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西。
➢ 地图生产者：编辑各种专题或综合信息地图。
➢ 地图出版者：需要高质量的地图输出产品。
➢ 地图分析员：他们需要根据位置和空间关系完成分
析任务。
➢ 数据录入人员：完成数wenku.baidu.com编辑。
➢ 数据库设计者：需要实现数据的存储和管理。
➢ 开发者：需要实现GIS的软件a 功能。
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2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统的特点
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a有内部联系的工具集
11
2. 信息系统和地理信息系统
与地理信息系统相关的角色（人）
➢ 地图的使用者：他们需要从地图上查找感兴趣的东
地理信息系统的特点
➢ GIS的操作对象是地理实体或空间数据。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。
测绘学不但为GIS提供各种不同比例尺和精度的定
位数据，而且其理论和算法可直接用于空间数据的
变换和处理。
a
16
3. 地理信息系统的分类
地理信息系统按存储数据的范围大小，可划分为全球的、区域的和局部的三种。
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：
空间分布性
数据量大
信息载体多样性
时序性
a
5
1. 信息和地理信息
地理数据的类型
矢量数据栅格数据
94102
Zip Code Centroid
94103
a
6
1. 信息和地理信息
矢量数据
西北望
主要地名 Labels of 主要地名城区边界水域铁路北京街区
BEIJING1.BMP
五里坨
卧佛寺
香山
安岳县
玉泉山
潼南县
武胜西苑县
颐和园
合川市
华蓥县邻市区水政县府驻地垫江县主要公路区县界线机场河流区县区划图
八大处
西郊机场
铜梁县黄庄北碚区
a
14
2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统的特点
➢ GIS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，
以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
其中，通过地理空间分析可以产生常规方法难以获
➢ GIS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、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。
a
13
2. 信息系统和地理信息系统
得的重要信息，实现在系统支持下的地理过程动态
模拟和决策支持，这既是 GIS 的研究核心，也是
GIS的重要贡献。
a
15
2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统的特点
➢ GIS与测绘学和地理学密切相关。
地理学是一门研究人—地相互关系的科学，研究各自然界面的生物、物理、化学过程，以及探求人类活动与资源环境间相互协调的规律，这为GIS提供了有关空间分析的基本观点与方法，成为GIS的基础理论依托。
地理信息系统（GIS）概述
深圳永泰软件工程公司北京分公司
2008-02-29
a
1
结构组织
GIS的基本概念 GIS的基本组成 GIS软件功能 GIS的相关学科 GIS与其他系统的区别 GIS的发展及趋势
a
2
GIS的基本概念
a
3
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。
信息的特征：
客观性适用性可传输性共享性
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。
a
4
1. 信息和地理信息
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用的知识。
a
8
2. 信息系统和地理信息系统
信息系统的概念模型可由下图描述：
用户
计算机硬件
计算机软件
知识
数据
a
9
2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统（GIS）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。
a
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2. 信息系统和地理信息系统
对地理信息系统的不同视点
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Roger
Tomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的
长寿县
大足县
渝北区
李渡区
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江津市
a 0.0 7.5 15.0 22.5 30.0 37.5 km 南川市
忠县
丰都县
石柱土家族自治县
武隆县
彭水苗族土家族自 7
2. 信息系统和地理信息系统
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。分为事务处理系统和决策支持系统