GIS入门
GIS基础知识
GIS基础知识名词解释1、GIS是在计算机软硬件支持下,以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据,并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。
2、拓扑关系拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系,主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含等三种关系。
3、RS是指通过某种传感器装置,在不与研究对象直接接触的情况下,获得其特征信息,并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。
4、缓冲区分析就是在点、线、面实体(缓冲目标)周围建立一定宽度范围的多边形。
5、高斯—克吕格投影是一种等角横切椭圆柱投影。
这种投影的特点是:中央经线和赤道投影成垂直相交的直线;投影后没有角度变形;中央经线上没有长度变形。
6、数字高程模型(DEM)是以数字的形式按一定结构组织在一起,表示实际地形特征空间分别的模型,也是地形形状、大小和起伏的数字描述。
7、矢量数据是代表地图图形的各离散点平面坐标(x,y)的有序集合,这种数据结构主要用于表示地图图形元素几何数据之间及其与属性数据之间的相互关系。
8、TIN(不规则三角网)由不规则分布的数据点连成的三角网组成,三角面的形状和大小取决于不规则分布的观测点的密度和位置。
它能随地形起伏变化的复杂性而改变采样点的密度和决定采样的位置,因而能克服地形起伏不大的地区产生数据冗余的问题。
9、四叉树编码又称四分树编码,是一种有效压编数据的方法。
它将2n×2n像元阵列的区域,逐步分解为包含单一类型的方形区域,最小的方形区域为一栅格像元。
10、元数据(Metadata)是用于描述数据内容、定义、来源、精度、空间参照、质量及地理数据集管理的数据,即“说明数据的数据”。
11、空间索引空间索引是指根据空间要素的地理位置、形状或空间对象之间的某种空间关系,按一定的顺序排列的一种数据结构,一般包括空间要素标识,外包络矩形以及指向空间要素的指针。
12、地理信息系统(GIS)工程应用系统原理和方法,针对特定的实用目的和要求,统筹设计、优化、建设、评价、维护使用GIS的全部过程和步骤的统称。
测绘工程技术专业地理信息系统(GIS)学习指南
测绘工程技术专业地理信息系统(GIS)学习指南一、引言地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种用来存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术。
在测绘工程技术专业中,GIS已经成为不可或缺的工具。
本文将为测绘工程技术专业的学生提供一个学习指南,来帮助他们更好地掌握GIS技术。
二、GIS的概述GIS是一种将地理空间数据与非地理属性数据相结合的信息系统。
它可以用来处理和分析地理空间数据,同时还可以进行数据的可视化呈现。
GIS主要包括数据输入、数据管理、数据分析和数据输出等基本功能。
三、GIS的基础知识1. 地图投影:地图投影是将地球上的三维地理信息转化为二维平面地图的过程。
学习GIS的同学需要了解不同的地图投影方法以及投影的应用场景。
2. 坐标系统:坐标系统是GIS中用来表示地理空间位置的方法。
学习GIS的同学需要了解不同的坐标系统,包括经纬度坐标和投影坐标系统。
3. 空间数据类型:GIS中的空间数据有点、线、面等不同类型。
学习GIS的同学需要了解不同的空间数据类型及其在地理信息系统中的应用。
4. 数据获取与处理:学习GIS的同学需要学会获取地理空间数据,并对数据进行处理和清理,以保证数据的准确性和完整性。
四、GIS的应用领域GIS在许多领域都有广泛的应用。
以下是GIS在测绘工程技术专业中的几个重要应用领域:1. 地图制图:GIS可以用来制作各种类型的地图,包括道路地图、土地利用地图和地形图等。
学习GIS的同学需要具备地图制作和编辑的能力。
2. 空间分析:GIS可以进行空间分析,帮助分析空间数据之间的关系,并提供决策支持。
学习GIS的同学需要学会使用GIS软件进行空间数据的分析和建模。
3. 土地规划:GIS可以用来进行土地规划和土地管理。
通过GIS,可以对土地资源进行有效的管理和利用。
4. 环境保护:GIS可以用来进行环境监测和环境评估。
通过GIS,可以对环境污染和自然资源的变化进行监测和分析。
GIS基础知识简介
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)②标准化和数字化;将多信息源的空间数据和统计数据进⾏分级、分类、规格化和标准化,使其适应于计算机输⼊和输出的要求,便于进⾏社会经济和⾃然资源、环境要素之间的对⽐和相关分析。
gis开发知识点总结
gis开发知识点总结GIS(Geographic Information System)地理信息系统是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、分析、显示和管理的技术。
在现代社会中,GIS已经成为了许多领域中不可或缺的工具,如城市规划、环境保护、自然资源管理、农业、应急救援等。
因此,GIS开发成为了一个非常热门的领域,对于GIS开发人员来说,掌握相关的知识点是非常重要的。
本文将对GIS开发中的一些重要知识点进行总结,希望能够对读者有所帮助。
1. 地理信息系统基础知识GIS的基础知识是GIS开发的入门必备知识,包括地理坐标系统、地理数据类型、地图投影、地理空间分析等内容。
地理坐标系统是地理信息系统中的基础概念,常见的地理坐标系统包括经纬度坐标系统和投影坐标系统。
了解这些基础知识对于日常的GIS开发工作至关重要。
2. 空间数据存储与管理GIS在处理空间数据时需要进行数据的存储与管理,常见的空间数据存储与管理方式包括文件存储、数据库存储、云存储等。
在GIS开发过程中,需要掌握如何进行空间数据的导入、导出、查询、分析等操作。
3. 空间数据可视化空间数据可视化是GIS开发的重要内容之一,常见的空间数据可视化方式包括地图制作、三维可视化、热力图、散点图等。
在GIS开发过程中,需要掌握相关的可视化技术,以便将分析结果有效地展现出来。
4. 地理空间分析地理空间分析是GIS的核心功能之一,包括空间查询、空间统计、缓冲区分析、路径分析、空间插值等内容。
在GIS开发过程中,需要掌握相关的地理空间分析算法和技术,以实现各种复杂的地理空间分析功能。
5. 网络地图开发随着互联网的发展,网络地图成为了GIS开发的一个重要方向。
网络地图开发需要掌握WebGIS技术,包括HTML、JavaScript、CSS、地图API等内容。
在GIS开发过程中,需要使用这些技术来实现各种网络地图的功能。
6. GIS开发框架GIS开发框架是为了简化GIS开发过程而设计的,包括开源框架和商业框架两种。
ArcGIS培训教程
ArcGIS培训教程引言地理信息系统(GIS)是一种强大的工具,能够帮助用户捕捉、分析和管理地理和空间数据。
ArcGIS是由Esri公司开发的一款领先的GIS软件,广泛应用于各个领域,包括城市规划、环境管理、资源监测等。
本教程旨在为初学者提供ArcGIS的基本知识和操作技能,帮助用户快速入门并掌握ArcGIS的使用。
第一章:ArcGIS简介1.1地理信息系统(GIS)的概念1.2ArcGIS的特点和优势1.3ArcGIS的应用领域第二章:ArcGIS软件安装与配置2.1系统要求2.2安装步骤2.3许可证配置第三章:ArcGIS界面与基本操作3.1ArcGIS软件界面介绍3.2地图导航与缩放3.3图层管理与符号化3.4基本地图元素编辑与标注3.5基本空间分析工具的使用第四章:空间数据管理4.1空间数据的概念与类型4.2空间数据获取与导入4.3空间数据库管理4.4空间数据质量控制与维护第五章:空间数据分析与应用5.1空间查询与选择5.2缓冲区分析5.3地图代数与栅格分析5.4网络分析5.5三维分析第六章:地图设计与输出6.1地图设计原则与布局6.2地图元素设计与布局6.3地图标注与注记6.4地图打印与输出第七章:ArcGIS高级功能与应用7.1地理处理模型与脚本编写7.2ArcGISServer与WebGIS7.3三维GIS与虚拟现实7.4大数据与实时GIS分析结论本教程从ArcGIS的基本概念和操作入手,逐步介绍了ArcGIS 软件的安装与配置、界面与基本操作、空间数据管理、空间数据分析与应用、地图设计与输出以及高级功能与应用等方面的内容。
通过本教程的学习,用户可以掌握ArcGIS的基本使用方法,并能够进行简单的空间数据分析和地图制作。
然而,GIS是一个不断发展和创新的领域,要成为一名优秀的GIS专业人员,还需要不断学习和实践,探索更深入的空间分析技术和应用领域。
希望本教程能为您的GIS学习之旅提供有价值的帮助。
gis入门知识地理信息系统基础教程
gis入门知识地理信息系统基础教程四、地理空间数据这里的地理空间数据主要是指基于文件的空间数据,即不包括数据库空间数据。
GIS直接支持的空间数据类型主要包括矢量数据文件、3D模型、影像文件等。
•矢量数据文件:SHP、SDC、、CAD、GeoJSON、XML等;•3D模型:3DMAX、SKP等;•影像文件(或被称为栅格文件):TIF、TIFF、JPEG、GIF等。
介绍最常用的SHP矢量数据类型和TIFF影像文件。
1、SHP矢量数据Esri(Arcmap的公司)的SHP(Shapefile)文件,SHP文件格式最显著特点是它由多个文件组成,有点类似CAD 文件。
至少3种文件,至多可达15种不同的文件,它必须至少由三个文件组成:.shp 要素几何、.shx 形状索引、.dbf 属性数据•.shp:图形格式,用于保存元素的几何实体;•.shx:图形索引格式,几何体位置索引,记录每一个几何体在shp 文件之中的位置,能够加快向前或向后搜索的效率;•.dbf:属性数据格式,以dBase IV的数据表格式存储每个几何形状的属性数据。
点、线、面是GIS 中的三个空间实体,且点是最基本的实体。
因为两个点可以组成一个线,多个点可以组成一个面,SHP文件可以表征点、线、面任何一种空间实体。
2、TIFF 影像文件影像文件,又被称为栅格数据文件,是由若干行或列的单元或者像素组成的,每个单元代表一个数值。
理解栅格数据最简单的方式就是将其看作图片,这也是它在软件中普遍的表现形式。
但栅格数据不一定非要以图片形式存储,它们还可以是ASCII 文本文件或者数据库中的二进制的实体。
TIFF(标记化图片文件格式,The Tagged Image )是地理空间最常用的栅格格式,且可以为如下后缀的任何一种:.tiff,.tif和.gtif。
最近非常火的夜间灯光数据就是典型的TIFF数据,其后缀为.tif。
栅格的每一个像素都包含了信息值,一般通过聚合某个区域内的像素信息值,就可以得出某个区域内的统计特征。
GIS基础大全-入门-43、主成分分析
主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)地理问题往往涉及大量相互关联的自然和社会要素,众多的要素常常给模型的构造带来很大困难,同时也增加了运算的复杂性。
为使用户易于理解和解决现有存储容量不足的问题,有必要减少某些数据而保留最必要的信息。
由于地理变量中许多变量通常都是相互关联的,就有可能按这些关联关系进行数学处理达到简化数据的目的。
主成分分析是通过数理统计分析,求得各要素间线性关系的实质上有意义的表达式,将众多要素的信息压缩表达为若干具有代表性的合成变量,这就克服了变量选择时的冗余和相关,然后选择信息最丰富的少数因子进行各种聚类分析,构造应用模型。
设有n个样本,户个变量。
将原始数据转换成一组新的特征值——主成分,主成分是原变量的线性组合且具有正交特征。
即将x1,x2,…,x p综合成m(m <p)个指标z1,z2,…,z m,即:z1=l11*x1+l12*x2+…+l1p*x pz2=l21*x1+l22*x2+…+l2p*x p… …z m=l m1*x1+l m2*x2+…+l mp*x p这样决定的综合指标z1,z2,…,z m分别称做原指标的第一,第二,…,第m主成分。
其中z1在总方差中占的比例最大,其余主成分z2,z3,…,z m的方差依次递减。
在实际工作中常挑选前几个方差比例最大的主成分,这样既减少了指标的数目,又抓住了主要矛盾,简化了指标之间的关系。
从几何上看,确定主成分的问题,就是找p维空间中椭球体的主轴问题,就是得到即将x1,x2,…,x p的相关矩阵中m个较大特征值所对应的特征向量,通常用雅可比(Jacobi)法计算特征值和特征向量。
很显然,主成分分析这一数据分析技术是把数据减少到易于管理的程度,也是将复杂数据变成简单类别便于存储和管理的有力工具。
GIS入门基础知识点
GIS⼊门基础知识点 ⾃从国企辞职以后,找了⼀份关于GIS开发的⼯作,好多从事这个都是地理信息科学⽅⾯的专业。
由于⾃⼰才疏学浅,只能从头⼊门学起,先是⼤致了解公司的业务以及产品,学习⼀下相关地理信息的基础知识。
⾸先今天简单的学习了⼀下地理信息基础知识:1、坐标系统:地理坐标系 平⾯坐标系2、地图投影:圆柱投影 圆锥投影 ⽅位投影 ⾼斯-克吕格投影3、地理空间数据:GIS操作的对象为空间数据数据的组织形式有:⽮量结构 栅格结构3.1、栅格结构:将研究区域划分为⼤⼩均匀紧密相邻的⽹格阵列,每个⽹格作为⼀个像素。
它由⾏,列号定义,并包含⼀个代码,表⽰像素的属性类型或者量值⽐如遥感影像就是典型的栅格结构优点:数据结构简单,空间数据的叠加和组合⼗分⽅便,数字模拟⽅便。
缺点:图形数据量⼤,如果⽤⼤像素减少数据时,精度和信息量受损失。
地图输出不够精美,美欧表达拓扑关系。
投影变换花费时间多。
3.2、⽮量数据结构:Vector Data:在直⾓坐标系中,⽤x,y坐标来表⽰地图图形或者地理实体的数据。
⽮量数据⼀般通过记录坐标的形式来尽可能的将地理实体的空间表现出准确⽆误。
点实体:在⼆维空间中,点实体⽤⼀对坐标x,y来确定位置。
⾯实体优点:⾯向⽬标的,不仅能表达属性编码,⽽且容易定义和操作单个空间实体。
完整的描述拓扑关系。
表⽰地理数据的精确度⾼,图形输出精确美观。
严密的数据结构,数据量⼩。
图形数据和属性数据的恢复更新,综合都能实现。
缺点:数据结构复杂,⽮量多边形叠加算法复杂。
4、什么是4D数据?4D:(DRG,DLG,DOM,DEM)通过地理信息系统分析处理得到的DLG,DOM,DEM,DTM等信息产品DOM:数字正射影像图(Digital Orthophoto Map):利⽤数字⾼程模型对扫描处理的数字化的航空相⽚,遥感影像,经过逐个象元纠正,按图幅范围裁切⽣成的影像数据DOM是需要DEM进⾏⼆次加⼯的,也是4D产品中最为⾼级额产品。
GIS学习基本知识
地图单位介绍
长度单位 1km(公里)=1000m(米,公尺) 1m(米)=1000mm(毫米),1m=100cm(厘米) 1m=10dm(分米) 1m=3尺, 面积单位 1公顷=100亩,1公顷=1万平方米,1平方公里=100公顷,
1亩=2000/3平方米 1平方公里=100万平方米, 1平方公里=1500亩
地图单位介绍-特殊的单位英寸
电子世界的特殊单位(英寸),英寸很常见计 算机屏幕,电视机等等,都是对角线长度计算 的 1英寸(inch )=25.4mm,1英尺=12英寸, 1米=1000/25.4=39.37英寸
屏幕比例计算 1英寸=96像素,都转换为统一单位计算(英
寸) 打印的比例尺
300dpi= 1英寸=300像素(点)
全球定位系统GPS
GPS主要包括3部分的设备:地面控制中心;导 航卫星和GPS接收装置。GPS主控制站在美国科罗 拉多,负责全权控制,另外的三个地面天线,五 个监测站,分布在全球。主要是收集数据、计算 导航信息、诊断系统状态、调度卫星这些杂事。 太空中共有27颗GPS卫星,距离地面20200公里。 27颗卫星有24颗运行、3颗备用。这些卫星已经更 新了三代五种型号。
=null
多位
is Null
_表示1位,%表示 多位
总结字符串一般用单引号,特殊的查询,如西南交
大,应为’%西南交%大%’
4、地图比例尺和地图单位介绍
基本比例尺地形图:1:5千,1:1万、1:2.5万、1:5 万、1:10万、1:25万、1:50万、1:100万 大比例尺:1:500,1:1000,1:2000
1、地理信息系统概念介绍
地理信息系统基础是数据,就是对数据的 显示,编辑处理,分析应用,打印输出的系 统。
新GIS地图基础知识--入门教程
GIS地图基础知识--入门教程MAPGIS地理信息系统是中国地质大学信息工程学院开发的工具型地理信息系统软件。
该软件产品在由国家科技部组织的国产地理信息系统软件测评中连续三年均名列前茅,是国家科技部向全国推荐的唯一国产地理信息系统软件平台。
以该软件为平台,开发出了用于城市规划、通信管网及配线、城镇供水、城镇煤气、综合管网、电力配网、地籍管理、土地详查、GPS导航与监控、作战指挥、公安报警、环保监测、大众地理信息制作等一系列应用系统。
GIS 地图知识1. 地图、地图制图学 .2. 地图基本概念-特性、分类、用途、工艺 (国家基本比例尺地形图)3. 地图数学基础 (椭球、投影、高斯-克吕格直角坐标、地形图分幅)4. 地图符号5. 普通地图的内容要素及表示方法6. 专题地图的内容要素及表示方法7. 传统测绘与“3S”、“数字地球”1. 地图、地图制图学:一.什么是地图地图是按一定的数学法则和综合法则,以形象-符号表达制图物体(现象)的地理分布、组合和相互联系及其在时间中的变化的空间模型,它是地理信息的载体,又是信息传递的通道。
二.地图制图学及其理论基础地图制图学属地球科学中的一门学科。
主要是研究地图的实质(性质、内容及其表示方法)发展、制图理论和技术方法的的一门科学。
它的任务是获取各种类型的、高速优质的地图。
是制作地图的科学。
地图是人类认识客观世界、反映自然的特殊形式。
地图的制作不是单纯的技术问题,而是人类认识客观的能力和水平的反映。
三.地图制图学及其组成部分地图概论:研究地图的发展规律、特点以及地图的性质、分类、用途、内容及表示方法等。
地图投影学:研究地图上点的平面直角坐标(或极坐标)同地球椭球体表面上相应点的地理坐标(经纬度坐标)之间的函数关系,研究投影的理论、性质、变形规律、计算方法投影的判别和选择,以及在编制地图中不同投影的转换问题。
地图编制学:研究制图资料编制地图的理论、技术方法和程序。
地图绘制学:研究绘制出适合于制印要求的出版原图的理论和技术。
gis基础知识整理
gis基础知识整理基础知识概括GIS(地理信息系统)是一种基于地理位置数据(如经纬度、海拔、地形等)的计算机系统,可用于捕获、存储、查询、分析和展示地理信息。
GIS的基础知识包括以下内容:1.地理坐标系统:GIS使用地理坐标系统来定位和描述地球上的位置。
常见的地理坐标系统包括经纬度、投影坐标系等。
2.空间数据:GIS数据主要包括矢量数据和栅格数据。
矢量数据表示地理位置为点、线、面等几何对象,而栅格数据则是将地球表面划分为一系列等大小的网格,每个网格表示一个值。
3.数据采集:GIS数据可以通过多种方式采集,如GPS定位、航空摄影、遥感影像等。
4.数据存储:GIS数据可以存储在文件或数据库中。
常见的GIS文件格式包括Shape、KML等,而数据库中常用的GIS数据类型包括点、线、面等几何类型。
5.空间分析:GIS可以进行各种空间分析,如缓冲区分析、空间插值、空间统计等,以帮助用户理解和探索地理现象。
6.地图制图:GIS可以生成各种类型的地图,包括静态地图和动态地图。
地图可以包含各种地理信息,如地形、交通、人口等。
7.空间查询:GIS可以进行各种空间查询,如点查询、线查询、面查询等,以帮助用户查找和分析地理数据。
GIS应用广泛,包括城市规划、资源管理、环境保护、农业决策等领域。
掌握GIS基础知识对于从事相关领域的工程师和科学家非常重要。
地理坐标系统地理坐标系统是一种用于定位和描述地球上位置的系统。
地球是一个球体,因此需要一种特殊的坐标系统来表示地球上的位置。
通常使用的地理坐标系统包括经纬度和投影坐标系。
1.经纬度:经纬度是一种基于球体坐标系的地理坐标系统,用于描述地球表面上的任意位置。
经度是从东到西的度量,以0°到180°的形式表示,以本初子午线(通常是格林威治子午线)为基准线。
纬度是从南到北的度量,以0°到90°的形式表示。
2.投影坐标系:投影坐标系是一种将地球的三维曲面投影到二维平面上的坐标系。
GIS地理信息系统入门指南
GIS地理信息系统入门指南第一章:GIS的概念和历史发展1.1 GIS的定义地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种用于管理、分析和展示地理数据的技术系统。
它通过将地理空间数据与属性数据进行关联,实现对地理空间关系的分析和展示,并支持决策制定和问题解决。
1.2 GIS的历史发展GIS的历史可以追溯到20世纪60年代。
当时,人们开始利用计算机技术处理地理数据并进行地理信息分析。
随着计算机硬件和软件的不断改进,GIS得到了快速发展,应用领域不断扩大。
第二章:GIS的基本元素2.1 空间数据GIS的核心是地理空间数据。
地理空间数据可以分为栅格数据和矢量数据两种形式。
栅格数据将地理空间划分为规则的像元格网,每个像元存储一个属性值;而矢量数据则使用点、线、面等几何图元来表示地理现象,通过拓扑关系来确定空间位置。
2.2 属性数据属性数据记录了地理空间数据的相关属性,如地名、人口、土地利用等。
属性数据常常以表格的形式存在,并与地理空间数据相互关联。
属性数据的准确性和完整性对GIS的应用具有重要影响。
2.3 空间关系GIS最重要的功能之一是对地理空间关系进行分析。
常见的空间关系包括邻近关系、包含关系、重叠关系等。
通过空间关系分析,可以更好地理解地理现象之间的联系和影响。
2.4 地图投影地球是一个球体,而地图是在平面上表示地球表面的二维平面图。
为了将地球表面的真实情况映射到平面上,需要进行地图投影。
地图投影的选择会影响地图的形状、大小和方向等特征。
第三章:GIS的应用领域3.1 自然资源管理GIS在自然资源管理中发挥着重要作用。
通过GIS技术,可以对土地利用、水资源、森林覆盖等进行评估与监测,帮助决策者进行科学决策。
3.2 城市规划与管理GIS在城市规划与管理中的应用也日益广泛。
通过GIS技术,可以进行基础设施规划、交通管理、环境保护等工作,提高城市的管理效能。
MAPGIS操作手册上
第一章 MAPGIS基础知识1.1、MAPGIS基本概念。
顾客坐标系:是顾客处理自己旳图形所采用旳坐标系。
设备坐标系:是图形设备旳坐标系。
数字化仪旳原点一般在中心,笔绘图仪以步距为单位,以中心或某一角为原点。
地图:是按一定旳数学法则和特有旳符号系统及制图综合原则将地球表面旳多种自然和社会经济现象缩小表达在平面上旳图形,它反应制图现象旳空间分布、组合、联络及在时空方面旳变化和发展。
窗口:是顾客坐标系中旳一种矩形区域。
顾客能够变化这个矩形旳大小、或移动位置来选择所要观察旳图形。
窗口就象摄影机旳取景框,当我们瞄准不同旳地方,就选用了不同旳景物。
离景物越远框内涉及旳景物越多而成像就小;当我们接近它,所涉及旳景物越少,成像越大。
利用窗口技术,我们能够有选择旳考察图形旳某一部分,观察图形旳细致部分或全局。
视区:是设备坐标系中旳矩形区域,它是图形在设备上旳显示区。
可视区是在一定高程和一种或多种视点内,经过计算所得到旳一种或多种视点旳可见区域。
图层:是顾客按照一定旳需要或原则把某些有关旳物体组合在一起,我们称之为图层。
如地理图中水系构成一种图层,铁路构成一种图层等。
我们能够把一种图层了解为一张透明薄膜,每一层上旳物体在同一张薄膜上。
一张图就是由若干层薄膜叠置而成旳,图形分层有利于提升检索和显示速度。
靶区:是屏幕上用来捕获被编辑物体(图形)旳矩形区域,它由顾客在屏幕上形成。
控制点:控制点是指已知平面位置和地表高程旳点,它在图形处理中能够控制图形形状,反应图形位置。
点元:点元是点图元旳简称,有时也简称点,所谓点元是指由一种控制点决定其位置旳有拟定形状旳图形单元。
它涉及字、字符串、子图、圆、弧、直线段等几种类型。
它与“线上加点”中旳点概念不同。
弧段:弧段是一系列有规则旳,顺序旳点旳集合,用它们能够构成区域旳轮廓线。
它与曲线是两个不同旳概念,前者属于面元,后者属于线元。
区/区域:区/区域是由同一方向或首尾相连旳弧段构成旳封闭图形。
第一章MAPGIS基础知识
曲线光滑:就是根据给定点列用插值法或曲线拟合法建立某一符合实际要求的连续光滑曲线的函数,使给定点满足这个函数关系,并按该函数关系用计算加密点列来完成光滑连接的过程。
结点:结点是某弧段的端点,或者是数条弧段间的交叉点。
结点平差(顶点匹配):本来是同一个结点,由于数字化误差,几条弧段在交叉处,即结点处没有闭合或吻合,留有空隙,为此将它们在交叉处的端点按照一定的匹配半径捏合起来,成为一个真正结点的过程,称为结点平差。
第一章---MAPGIS基础知识
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第一章MAPGIS基础知识
1.1、MAPGIS基本概念。
用户坐标系:是用户处理自己的图形所采用的坐标系。
设备坐标系:是图形设备的坐标系。数字化仪的原点一般在中心,笔绘图仪以步距为单位,以中心或某一角为原点。
监督分类:根据样本区特征建立反射与分类值的关系,然后再推广到影像的其它位置。它以统计识别函数为理论基础。而非监督分类以集群理论为基础,自动建立规则。
网络(Network):由节点和边组成的有规则的线的集合,如道路网络、管道网络。节点是线的交叉点或线的端点,边是数据库模型中的链(即定义复杂的线或边界的坐标串),节点度是节点处边的数目。网络分析多种多样,如交通规划、航线安排等。
重采样:就是根据一类象元的信息内插另一类象元信息的过程。
遥感:广义上讲,遥感就是不直接接触所测量的地物或现象,远距离取得测量地物或现象的信息的技术方法。狭义而言,主要指从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影和扫描、信息传感、传输和处理,从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。
地理信息相关书籍
地理信息相关书籍地理信息相关书籍地理信息是指人类活动与自然环境相互作用产生的一切空间数据和知识,它是解析和管理地球表面特征和现象的重要工具。
在当今社会发展的背景下,地理信息的应用越来越广泛,涵盖了许多领域,如城市规划、环境保护、交通运输等。
本文将推荐一些与地理信息相关的书籍,希望能为读者提供一些有关地理信息的基础知识和应用案例。
1. 《地理信息系统概论》(Introduction to Geographic Information Systems)作者:凯恩斯这本书是一本经典的地理信息系统(GIS)入门教材,它对GIS的基本概念、技术原理和应用方法进行了详尽的介绍。
适合初学者学习,通过该书的阅读,读者可以了解到GIS如何在地理信息的采集、存储、分析和可视化等方面起到重要作用。
2. 《地理信息科学基础》(Geographic Information Science: Foundations of Geographic Information Systems)作者:朗·B·巴赫(Long B. Bakh)这是一本介绍地理信息科学基础理论的教材,内容包括地理数据的类型、地理坐标系统、地图投影、地理数据库、空间分析方法等。
通过阅读这本书,读者可以深入了解地理信息的基础概念和理论框架,为进一步应用地理信息提供基础。
3. 《地理信息系统原理与方法》(Principles of Geographic Information Systems)作者:彼得·伯卡(Peter A. Burrough)、雷切尔·麦克唐纳(Rachael A. McDonnell)这本书是一本较为综合的地理信息系统教材,介绍了地理信息的数据模型、空间数据的建模和操作、地理信息的数据质量控制等方面的内容。
通过该书的学习,读者可以全面了解地理信息系统的原理和方法,并学会如何进行地理信息的数据处理和分析。
GIS技术入门概念篇
GIS技术入门---概念篇一、什么是GIS?地理信息系统(GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具,它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。
通俗地讲,它是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影。
严格地讲,它是反映人们赖以生存的现实世界(资源或环境)的现势与变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性,在计算机软件和硬件的支持下,以一定的格式输入、存贮、检索、显示和综合分析应用的技术系统。
它是以采集、贮存、管理、处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数据的空间信息系统。
GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起。
这种能力使GIS与其他信息系统相区别,从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。
二、基本概念1、使用GIS系统的环境要求硬件:GIS软件可以在很多类型的硬件上运行。
从中央计算机服务器到桌面计算机,从单机到网络环境。
软件:输入和处理地理信息的工具,数据库管理系统(DBMS) ,支持地理查询、分析和视觉化的工具,容易使用这些工具的图形化界面(GUI) 。
数据:GIS系统中最重要的部件就是数据。
地理数据和相关的表格数据可以自己采集或者从商业数据提供者处购买。
GIS将把空间数据和其他数据源的数据集成在一起,而且可以使用任何通用的数据库管理系统,来管理空间数据。
2、地理参考系统地理信息包含有明确的地理参照系统,例如经度和纬度坐标,或者是国家网格坐标。
也可以包含间接的地理参照系统,例如地址、邮政编码、人口普查区名、森林位置识别、路名等。
现在有一种叫做地理编码的自动处理系统可以将间接的参照系统(如地址描述)转变成明确的地理参照系统(如多重定位)。
目前我国采用的坐标系统主要包含两个:54国家坐标系:采用克拉索夫斯基椭球参数,又称北京坐标系。
测绘技术地理信息系统入门
测绘技术地理信息系统入门地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种将地理空间信息与属性信息相结合,进行存储、查询、分析和展示的技术系统。
作为现代测绘技术的重要组成部分,地理信息系统在各行各业中扮演着至关重要的角色。
本文将介绍测绘技术地理信息系统的基本概念和应用,帮助读者入门了解这一领域。
一、GIS的基本概念地理信息系统,顾名思义,是将地理空间信息进行集成和管理的系统。
它基于空间位置信息,融合了多源数据,包括地图、遥感影像、卫星数据等,通过计算机技术实现存储、查询、分析和展示等功能。
GIS的核心是地理空间数据,它以地图为基础,利用坐标系统和地图投影方式将数字化的地图信息存储在计算机中,并以点、线、面等空间要素的方式进行管理和分析。
二、GIS的应用领域1. 城市规划与管理:通过GIS技术,可以对城市的土地利用、交通网络、环境污染等进行综合分析和规划,为城市的可持续发展提供支持。
2. 环境资源管理:GIS能够有效整合环境资源数据,帮助监测和管理水资源、森林资源、土地利用等,对环境保护和资源利用提供决策支持。
3. 土地测绘与管理:作为测绘技术的一部分,GIS可以用于土地测量、地籍管理和土地利用规划等领域,为土地权属认定和土地整治提供准确的数据支持。
4. 水文与水资源管理:通过GIS技术,可以对水文数据进行综合分析和模拟,预测洪涝灾害、优化水资源配置等,提高水资源利用效率和水文预报准确性。
5. 农业与林业资源管理:GIS能够对农田、林地等资源进行精细化管理,帮助农民和林业管理者进行农作物种植、林地保护等方面的决策。
三、GIS的基本原理和技术1. 空间数据模型:GIS利用空间数据模型来描述地理空间特征,主要有栅格模型和矢量模型两种。
栅格模型将地理空间划分为像素或网格,适用于连续变量的表示和分析;矢量模型则以点、线、面等几何元素来描述地理要素的位置和属性,适用于离散对象的表达。
测绘技术初学者入门指南
测绘技术初学者入门指南引言:在现代社会中,测绘技术扮演着极其重要的角色。
无论是城市规划、土地管理还是环境保护,测绘技术都发挥着不可替代的作用。
对于初学者来说,了解和掌握测绘技术是进入这个领域的第一步。
本文将为初学者提供一个入门指南,帮助他们理解和学习测绘技术。
一、测绘技术概述测绘技术是一门综合性学科,它包含了地理信息系统(GIS)、卫星测量、全球定位系统(GPS)等多个领域。
通过运用这些技术,我们可以准确地测定和描述地球上的各种地理实体,包括地形、土地利用、建筑物等。
二、测量方法测绘技术的基础是测量。
在测绘中,我们通常使用传统的测量方法和现代的电子测量仪器相结合。
比如,在进行地面测量时,我们可以使用经纬仪和水准仪等传统仪器;而在进行卫星测量时,GPS则成为了主要工具。
但无论是传统测量还是现代电子测量,都需要掌握一些基本技能。
比如,我们需要清楚地了解测量仪器的工作原理,熟练地进行仪器操作,以及精确地处理和记录测量数据。
因此,对于初学者来说,多进行实践训练是非常重要的。
三、地理信息系统(GIS)地理信息系统(GIS)是一种用于存储、管理和分析地理数据的技术。
通过使用GIS,我们可以将测绘数据与其他相关信息进行关联,从而更好地理解和解决地理问题。
学习GIS需要掌握地理数据的采集和处理方法。
我们可以使用卫星影像、无人机、激光扫描等先进技术来获取地理数据。
然后,利用GIS软件将这些数据进行处理和分析,生成地图和空间模型。
四、测绘应用领域测绘技术在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域:1. 城市规划:测绘技术可以提供城市规划所需的基础数据,如土地利用情况、交通网络、建筑物高度等。
这些数据有助于城市规划师制定合理的城市规划方案。
2. 土地管理:测绘技术可以帮助政府和农民监测土地利用情况、划定土地界限和进行土地估价。
这对于实现土地资源的合理利用和保护具有重要意义。
3. 环境保护:通过测绘技术,我们可以及时监测和评估环境状况,如水体污染、森林资源变化等。
882地理信息系统基础参考书目
标题:深度解读882地理信息系统基础参考书目导读:地理信息系统(GIS)是一门涉及地理空间数据采集、管理、分析和展示的学科,而学习GIS最基础的知识离不开一些优质的参考书目。
今天,我将深入探讨882地理信息系统基础参考书目,并结合个人观点和理解,带你全面了解这一主题。
一、了解GIS基础知识在开始深入研究882地理信息系统基础参考书目之前,我们先要了解GIS的基础知识。
GIS是一种特殊的计算机软件,它将地理空间数据与属性数据相结合,进行存储、管理、分析和展示。
学习GIS需要掌握地图投影、空间分析、数据管理等基础知识,这些都需要通过优质的参考书目来学习。
二、882地理信息系统基础参考书目介绍1.《地理信息系统原理与应用》这本书是GIS领域的经典教材,详细介绍了GIS的原理和应用。
通过学习这本书,可以系统地了解GIS的基本概念、数据模型、数据采集等内容,对建立GIS的概念有很好的帮助。
2.《地理信息系统分析方法与实践》这本书主要介绍了GIS在实际应用中的分析方法和实践经验,非常适合对GIS应用有一定了解的读者阅读。
对于深入理解GIS在实际工作中的应用有很大帮助。
3.《地理信息系统导论》这本书是一本适合初学者的GIS入门教材,准确介绍了GIS的基本理论知识和发展历程,对于初学者来说是学习GIS基础理论知识的不错选择。
三、总结与回顾通过对882地理信息系统基础参考书目的深入了解,我对GIS的基础知识有了更全面的掌握。
在学习GIS的过程中,选择适合自己水平的参考书目是至关重要的,只有找到适合自己的书目,才能更好地提高自己的GIS知识水平。
个人观点与理解在我个人看来,学习GIS需要从基础知识开始,通过不断的学习和实践来提高自己的能力。
选择合适的参考书目也是非常重要的,希望通过我的共享,能够帮助更多的人找到适合自己的GIS参考书目。
结语通过对882地理信息系统基础参考书目的深入挖掘,我们更加全面地了解了GIS的基础知识,同时也体会到了选择合适的参考书目对于学习的重要性。
GIS基础大全-入门-41、局部插值方法
局部插值方法局部插值方法只使用邻近的数据点来估计未知点的值,包括几个步骤:1)定义一个邻域或搜索范围;2)搜索落在此邻域范围的数据点;3)选择表达这有限个点的空间变化的数学函数;4)为落在规则格网单元上的数据点赋值。
重复这个步骤直到格网上的所有点赋值完毕。
使用局部插值方法需要注意的几个方面是:所使用的插值函数;邻域的大小、形状和方向;数据点的个数;数据点的分布方式是规则的还是不规则的。
1)最近邻点法:泰森多边形方法泰森多边形(Thiessen,又叫Dirichlet 或Voronoi多边形)采用了一种极端的边界内插方法,只用最近的单个点进行区域插值。
泰森多边形按数据点位置将区域分割成子区域,每个子区域包含一个数据点,各子区域到其内数据点的距离小于任何到其它数据点的距离,并用其内数据点进行赋值。
连接所有数据点的连线形成Delaunay三角形,与不规则三角网TIN具有相同的拓扑结构。
GIS和地理分析中经常采用泰森多边形进行快速的赋值,实际上泰森多边形的一个隐含的假设是任何地点的气象数据均使用距它最近的气象站的数据。
而实际上,除非是有足够多的气象站,否则这个假设是不恰当的,因为降水、气压、温度等现象是连续变化的,用泰森多边形插值方法得到的结果图变化只发生在边界上,在边界内都是均质的和无变化的。
2)移动平均插值方法:距离倒数插值距离倒数插值方法综合了泰森多边形的邻近点方法和趋势面分析的渐变方法的长处,它假设未知点x0处属性值是在局部邻域内中所有数据点的距离加权平均值。
距离倒数插值方法是加权移动平均方法的一种。
加权移动平均方法的计算公式如下:式中,权重系数由函数计算,要求当时,一般取倒数或负指数形式。
其中最常见的形式是距离倒数加权函数,形式如下:式中,x j为未知点,x i为已知数据点。
加权移动平均公式最简单的形式称为线性插值,公式如下:距离倒数插值方法是GIS软件根据点数据生成栅格图层的最常见方法。
距离倒数法计算值易受数据点集群的影响,计算结果经常出现一种孤立点数据明显高于周围数据点的“鸭蛋”分布模式,可以在插值过程中通过动态修改搜索准则进行一定程度的改进。
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1 地理信息系统的概念地理信息系统(Geographic Information System 简称GIS)是一项以计算机为基础的新兴技术,围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科,它是以地理空间数据库为基础,在计算机硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型等分析方法,实时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
它的定义主要包含三个方面的内容:①GIS使用的工具:计算机软硬件系统;②GIS研究对象:空间物体的地理分布数据及属性;③GIS数据建立过程:采集、存贮、管理、处理、检索、分析和显示。
2 地理信息系统与相关技术(CAD、数字化制图)之间的关系地理信息系统与事务信息系、CAD和数字化制图都有很大的关系,但它们之间又存在着很多的不同点。
与一般的事务信息系统相比,地理信息系统具有以下特征:①地理信息系统在分析处理问题中使用了空间数据与属性数据,并通过数据库管理系统将二者联系在一起共同管理、分析和应用,从而提供了认识地理现象的一种新的思维方法;而事务信息系统只有属性数据库的管理,不能进行有关空间数据的操作;②地理信息系统强调空间分析,通过利用空间解析式模型来分析空间数据;③地理信息系统的成功应用不仅仅取决于技术体系,而且依靠一定的组织体系;④虽然事务信息系统对地理信息系统的发展起着重要的作用。
但实践证明,人的因素在地理信息系统得发展过程中越来越具有重要的影响作用,地理信息系统的应用问题已经超出了技术的范畴。
CAD是指计算机辅助设计,是采用计算机辅助进行各种设计,广泛用于机械、建筑、工程和产品设计方面。
GIS是在CAD基础上发展起来的一门学科,设计制图同时也是GIS的重要功能。
CAD和GIS的关系密切。
二者都具有坐标参考系统,都能描述和处理图形数据,也能处理属性数据。
根本区别在于使用目的不同,从而导致了功能和数据组织等方式上的区别。
从使用目的来看,CAD 主要偏向于制图和表达,而GIS更强调解决空间问题。
因此,CAD的图形编辑功能较强,具有较强的排版和制图能力,GIS的核心功能是空间分析。
GIS比CAD的图形数据具有更强的语义,表现在:①属性更为丰富;②空间对象之间的拓扑关系更强;③数据更海量。
数字化制图与地理信息系统从它们的形成开始一起到发展至今,都是紧密联系在一起,有时很难区分。
地理信息系统从建立到应用的各个环节,都需要数字化制图方法作为技术保证。
地理信息系统建立前必须对各种数据进行收集与处理,而处理图形和文字等非数字信息时就要采用数字化制图中数字化的方法与原理。
数据库建造中,从编码到建库都必须遵循一定的数据结构,数据与数据之间形成的关系等均需应用有关数字化制图的知识。
建库后的数据管理和更新也必须借助数字化制图原理。
地理信息系统成果的图形输出,更需要运用数字化制图的图形输出方法。
它们之间的不同主要有以下几个方面:①数字化制图的目的是快速、精确地编制高质量的地图,而地理信息系统则是为地理研究和地理决策提供服务;②它们在数据采集、处理、输出过程中的侧重点有所不同;③数字化制图是利用计算机及其输入输出装置,通过数据库技术和图形数字处理方法,来进行地图制图的工作。
数字化制图的整个过程是以处理数字为主要内容。
而这些数字载负了地图或地理信息的具体内容。
有了完整、精确的地图数据库,都能借助于计算机的处理,提供查询、分析的评价制图信息,编成新的地图。
3 地理信息系统的构成结构地理信息系统主要由四部分组成:即计算机硬件系统,计算机软件系统,空间数据及系统的组织和使用维护人员即用户。
其核心内容是计算机硬件和软件,空间数据反应了应用地理信息系统的信息内容,用户决定了系统的工作方式。
计算机硬件系统是计算机系统中实际物理设备的总称,主要包括计算机主机,输入设备,存储设备和输出设备。
计算机软件系统是地理信息系统运行时所必需的各种程序。
包括:①计算机系统软件;②地理信息系统软件及其支撑软件。
包括地理信息系统工具或地理信息系统实用软件程序,以完成空间数据的输入、存储、转换、输出及其用户接口功能等③应用程序。
这是根据专题分析模型编制的特定应用任务的程序,是地理信息系统功能的扩充和延伸。
空间数据是地理信息系统的重要组成部分,是系统分析加工的对象,是地理信息系统表达现实世界的经过抽象的实质性内容。
它一般包括三个方面的内容:即空间位置坐标数据,地理实体之间空间拓扑关系以及相应于空间位置的属性数据。
通常,它们以一定的逻辑结构存放在空间数据库中,空间数据来源比较复杂,随着研究对象不同,范围不同,类型不同,可采用不同的空间数据结构和编码方法,其目的就是为了更好地管理和分析空间数据。
地理信息系统是一个复杂的系统,仅有计算机硬件、软件及数据还不能构成一个完整的系统,必须要有系统的使用管理人员。
其中包括具有地理信息系统知识和专业知识的高级应用人才;具有计算机知识和专业知识的软件应用人才以及具有较强实际操作能力的硬软件维护人才。
4 地理信息系统的功能地理信息系统的核心问题可归纳为五个方面的内容:位置、条件、变化趋势、模式和模型。
⑴位置(Locations)首先,必须定义某个物体或地区信息的具体位置,常用的定义方法有:通过各种交互手段确定位置,或者直接输入一个坐标;其次,指定了目标或区域的位置后,可以获得预期的结果以及其所有或部分特性,例如当前地块所有者、地址、土地利用情况、估价等。
⑵条件(Conditions)即什么地方有满足某些条件的东西首先,可以用下列方式指定一组条件,如从预定义的可选项中选择选取;填写逻辑表达式;在终端上交互式填写表格其次,指定条件后,可以获得满足指定条件的所有对象的列表,如在屏幕上以高亮度显示满足制定条件的所有特征,例如,其所位于的土地类型为居民区、估价低于200,000美元、有四个卧室而且是木制的房屋⑶变化趋势(Trends)该类问题需要综合现有数据,以识别已经发生了或正在发生变化的地理现象。
首先,确定趋势,当然趋势的确定并不能保证每次都正确,一旦掌握了一个特定的数据集,要确定趋势可能要依赖假设条件、个人推测、观测现象或证据报道等。
其次,针对该趋势,可通过对数据的分析,对该趋势加以确认或否定。
地理信息系统可使用户快速获得定量数据以及说明该趋势的附图等。
例如,通过GIS,可以识别该趋势的特性:有多少柑桔地块转作它用?现在作为何用?某一区域中有多少发生了这种变化?这种变化可回溯多少年?哪个时间段能最好反映该趋势?1年、5年还是10年?变化率是增加了还是减少了?⑷模式(Patterns)该类问题是分析与已经发生或正在发生事件有关的因素。
地理信息系统将现有数据组合在一起,能更好地说明正在发生什么,找出发生事件与哪些数据有关。
首先,确定模式,模式的确定通常需要长期的观察、熟悉现有数据、了解数据间的潜在关系。
其次,模式确定后,可获得一份报告,说明该事件发生在何时何地、显示事件发生的系列图件。
例如,机动车辆事故常常符合特定模式,该模式(即事故)发生在何处?发生地点与时间有关吗?是不是在某种特定的交叉处?在这些交叉处又具有什么条件?⑸模型(Models)该类问题的解决需要建立新的数据关系以产生解决方案。
首先,建立模型,如选择标准、检验方法等。
其次,建立了一个或多个模型后,能产生满足特定的所有特征的列表,并着重显示被选择特征的地图,而且提供一个有关所选择的特征详细描述的报表。
例如要兴建一个儿童书店,用来选址的评价指标可能包括10、15、20分钟可到达的空间区域。
附近居住的10岁或10岁以下的儿童的人数、附近家庭的收入情况、周围潜在竞争的情况。
为了完成上述的地理信息系统的核心任务,需要采用不同的功能来实现它们。
尽管目前商用GIS软件包的优缺点是不同的,而且它们在实现这些功能所采用的技术也是不一样的,但是大多数商用GIS软件包都提供了如下功能:数据的获取(Data Acquisition)、数据的初步处理(Preliminary data Processing)、数据的存储及检索(Storage and Retrieval)、数据的查询与分析(Search and Analysis)、图形的显示与交互(Display and Interaction)。
地理信息系统功能包括以下的部分:数据采集、监测与编辑(手扶跟踪数字化);数据处理(矢栅转换、制图综合);数据存储与组织(矢量栅格模型);空间查询与分析(空间检索、空间拓扑叠加分析、空间模型分析);图形交互与显示(各种成果表现方式)。
下面分别来描述:数据采集、监测与编辑主要用于获取数据,保证地理信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性、数值逻辑一致性与正确性等。
一般而论,地理信息系统数据库的建设占整个系统建设投资的70%或更多,并且这种比例在近期内不会有明显的改变。
因此,信息共享与自动化数据输入成为地理信息系统研究的重要内容。
目前可用于地理信息系统数据采集的方法与技术很多,有些仅用于地理信息系统,如手扶跟踪数字化仪;目前,自动化扫描输入与遥感数据集成最为人们所关注。
扫描技术的应用与改进,实现扫描数据的自动化编辑与处理仍是地理信息系统数据获取研究的主要技术关键。
对数据处理而言,初步的数据处理主要包括数据格式化、转换、概括。
数据的格式化是指不同数据结构的数据间变换,是一种耗时、易错、需要大量计算量的工作,应尽可能避免;数据转换包括数据格式转化、数据比例尺的变化等。
在数据格式的转换方式上,矢量到栅格的转换要比其逆运算快速、简单。
数据比例尺的变换涉及到数据比例尺缩放、平移、旋转等方面,其中最为重要的是投影变换;制图综合(Generalization)包括数据平滑、特征集结等。
目前地理信息系统所提供的数据概括功能极弱,与地图综合的要求还有很大差距,需要进一步发展。
数据存储与组织是建立地理信息系统数据库的关键步骤,涉及到空间数据和属性数据的组织。
栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型是常用的空间数据组织方法。
空间数据结构的选择在一定程度上决定了系统所能执行的数据与分析的功能;在地理数据组织与管理中,最为关键的是如何将空间数据与属性数据融合为一体。
目前大多数系统都是将二者分开存储,通过公共项(一般定义为地物标识码)来连接。
这种组织方式的缺点是数据的定义与数据操作相分离,无法有效记录地物在时间域上的变化属性。
空间查询与分析是地理信息系统最核心的功能。
空间查询是地理信息系统以及许多其它自动化地理数据处理系统应具备的最基本的分析功能;而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,模型分析是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,它是地理信息系统应用深化的重要标志。