地理信息系统的基本概念
地理信息系统(GIS)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。
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。
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 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”。
2. 我国GIS的发展
准备阶段（70年代） ② 试验阶段（80年代） ③ 全面发展阶段（90年代） 国产主流GIS软件
①
GeoStar MapGIS SuperMap CityStar
3. GIS的发展趋势
①
②
③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
GIS与遥感（RS）和全球定位系统 （GPS）进一步结合，构成日趋完 善的技术体系； 空间数据结构与数据管理的研究更 加深入； GIS应用模型开发日趋加强； GIS智能化； GIS网络化； 三维GIS的研究不断深入； 宏观与微观应用进一步加强，并形 成新的产业；
地理信息系统基础
点之间的连线与某一基准方向的夹角即可，该夹角称为连
线的方位角。基准方向通常有真子午线方向、磁子午线方 向和坐标纵线方向三种。 • 同样计算点状和线状空间实体、点状和面状空间实体时， 只需将线状和面状空间实体视为由它们的中心所形成的点 状实体，然后按点状实体来求解方向关系即可。
3、地理空间信息的度量关系
（一） 数据层次与文件组织
• • • 数据层次（数据项、记录、文件、数据库） 数据间的逻辑联系（一对一、一对多、多对多） 用数据文件（顺序、直接、索引、到排文件）
1、数据的层次单位
物理单位: 位(比特)、字节、字、块(物理记录)、桶和卷 逻辑单位: 数据项、数据项组、记录、文件和数据库 记录 文件 数据项
多边形环路法
树状索引编码法 拓扑结构编码法
形成完整的 拓扑结构
由多边形边界的x,y 坐标队集合及说明 信息组成
对所有边界点数字化，将坐 标对以顺序方式存储，由点 索引与边界线号相联系，以 线索引与各多边形相联系
2、栅格数据结构
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理要 素的非几何属性特征。 特点：属性明显，定位隐含。 获取方法： 2 2 2 1 (1) 手工网格法； 2 2 2 1 3 2 2 1 2 2 2 (2) 扫描数字化法； 1 2 2 1 1 (3) 分类影像输入法； 1 8 8 8 1 1 8 8 8 8 (4) 数据结构转换法。 8 8 8 8 8 8 8 1
1986年，SPOT卫星首次发射；
1987年，地理信息系统的国际杂志出版； 1988年，美国人口调查局第一次公开发布TIGER； 1988年，GIS World 首次发行； 1989年，Ingegraph 发布MGE；
地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记
地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、分析和展示的技术系统。
在黄杏元的《地理信息系统概论》中，有一些重要的考点需要我们关注和理解。
以下是我整理的考点笔记，希望能对大家复习和理解地理信息系统有所帮助。
一、地理信息系统的定义与基本概念地理信息系统是一个用于存储、查询、分析、处理和展示地理空间数据的综合系统。
它由硬件系统、软件系统、数据系统和人员系统组成，其中硬件系统包括计算机设备、显示设备等；软件系统包括地理信息系统软件、数据库管理系统等；数据系统包括地理空间数据和属性数据；人员系统包括GIS技术人员和用户。
地理信息系统的基本概念包括地理空间数据、属性数据、地理坐标系统、地理数据模型等。
地理空间数据是指反映地球表面地理实体位置的数据，如点、线、面等；属性数据是描述地理实体特征和属性的数据，如土地利用类型、地形高程等；地理坐标系统是用于确定地理实体位置的系统，常用的有经纬度坐标系统和投影坐标系统；地理数据模型是描述地理实体及其关系的模型，如矢量数据模型和栅格数据模型等。
二、地理数据采集与处理地理数据采集包括遥感数据采集和GPS地理信息采集。
遥感数据采集是通过卫星、航空器等遥感平台获取地球表面信息，可以得到大范围、高分辨率的地理数据；GPS地理信息采集是通过GPS定位系统获取地理实体的坐标信息，可以得到高精度的地理数据。
地理数据的处理包括数据的编辑、清理、转换等，以保证数据的质量和准确性。
三、地理数据存储和管理地理数据的存储和管理包括数据格式与数据模型选择、数据库管理系统的选择、数据组织与索引等。
地理数据格式可以是矢量格式和栅格格式，矢量格式适合表示点、线、面等地理空间数据，栅格格式适合表示连续分布的地理数据。
数据库管理系统可以是关系型数据库管理系统或面向对象数据库管理系统，根据需要选择适合的系统。
地理信息系统
地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种以电子设备为基础，集成地理学、计算机科学和信息科学等多个学科的交叉技术。
它通过对地球表层的空间位置和属性信息进行收集、存储、处理、分析和可视化，实现对地理现象和空间关系的描述、管理和应用。
地理信息系统在各个领域都有广泛的应用，尤其是在城市规划、环境保护、资源管理、决策支持等方面发挥着重要作用。
一、地理信息系统的基本概念地理信息系统的基本概念包括地理数据、地理空间和地理信息处理。
地理数据是指地球表层的空间位置和属性信息，包括地形地貌、人文地理、资源分布等。
地理空间是指地球表层各种现象的空间位置和空间关系。
地理信息处理是指对地理数据进行收集、存储、处理、分析和可视化的过程，通过地理信息处理可以得到各类地理信息，为决策提供依据。
二、地理信息系统的组成地理信息系统主要由硬件、软件、数据和人员组成。
硬件包括计算机、显示器、打印机等设备，软件包括操作系统、地理信息系统软件等。
数据是地理信息系统的核心，可以分为地理数据和属性数据两类。
人员是地理信息系统运行和管理的关键，包括系统开发人员、数据采集人员、数据处理人员和决策人员等。
三、地理信息系统的应用领域1. 城市规划：地理信息系统可以对城市的用地、道路、交通等进行综合分析和规划，提高城市规划的科学性和效率。
2. 环境保护：地理信息系统可以对环境污染、生态系统破坏等进行监测和预测，提供环境保护决策的依据。
3. 资源管理：地理信息系统可以对矿产资源、土地资源等进行评估和管理，合理利用资源，保护资源。
4. 气象预测：地理信息系统可以收集、分析和展示气象数据，为气象预测和防灾减灾提供支持。
5. 决策支持：地理信息系统可以对各种数据进行综合分析和可视化展示，为政府和企业的决策提供支持和参考。
四、地理信息系统的发展趋势随着科技的进步和社会的发展，地理信息系统不断发展和完善。
第一节 地理信息系统基本概念 第二节 GIS的功能简介 第三节 GIS的基本构成
2.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
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3.应用领域
灾害控制和分析 水土保护 农业决策和精细农业 海洋渔业 环境保护 城市GIS 数字地球 军事国防等
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GIS基本功能的实现过程
文件图表
数据获取
原始数据
数据编辑 投影变换
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第二节 GIS的功能简介
1.基本功能 （1）数据采集与编辑 （2）数据存储与管理 （3）数据处理与变换 （4）空间分析与统计 （5）产品制作与显示 （6）二次开发和编程 空间分析是地理信息系统区别于其它信息系统的重 要标志。 包括：1）拓扑叠合；2）缓冲区分析；3）网络分析 ；4）数字地形分析；5）空间集合分析；
第一节 地理信息系统基本概念
提供关于现实世界新的事实和知识，作为生 产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。 信息具有客观性、适用性、可传输性和共享 性等特征。 数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵 的意义，是数据的内容和解释。 信息 = 数据 + 数据处理
1
第一节 地理信息系统基本概念
2.信息的特点 信息的客观性。与客观事物紧密相联系的；
7
第一节 地理信息系统基本概念
——作为一种通用技术，地理信息系统按照一种 新的方式去组织和使用地理信息，以便更有效地 分析和产生新的地理信息；
——同时，地理信息系统应用也改变了地理信息 发布和交换的方式； ——因此，地理信息系统提供了一种认识和理解 地理信息的新方式，使地理信息系统进一步发展 成为一门处理空间数据的学科。
2
第一节 地理信息系统基本概念
二、 地理信息与地理信息系统 1. 地理信息 • 地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号 化表示，包括空间位置、属性特征（简称属性） 及时域特征三部分。 • 地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动 状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地 理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。 • 空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大 基本要素。
《地理信息系统概论》课程笔记
《地理信息系统概论》课程笔记第一章地理信息系统基本概念1.1 数据与信息数据是原始的、未经处理的素材，它是信息的表现形式。
信息是从数据中提取的有意义的内容，它能够帮助人们做出决策。
在地理信息系统中，数据主要指的是空间数据，而信息则是通过对空间数据进行分析和处理得到的结果。
例如，一个地区的土地利用数据是原始数据，而通过分析这些数据得出的土地利用分布情况就是信息。
1.2 地理信息与地理信息系统地理信息指的是与地球表面位置相关的信息，包括自然地理信息（如地形、气候等）和人文地理信息（如人口、交通等）。
地理信息系统（GIS）是一种专门用于获取、存储、管理、分析和展示地理信息的计算机系统。
GIS能够将空间数据与属性数据结合起来，为用户提供强大的空间分析和决策支持功能。
例如，GIS可以用来分析城市交通拥堵情况，帮助规划交通路线。
1.3 地理信息系统的基本构成GIS由硬件、软件、空间数据、应用人员和应用模型五个基本部分组成。
硬件包括计算机、输入输出设备（如扫描仪、打印机等）；软件包括操作系统、数据库管理系统、GIS软件等；空间数据是GIS的核心，包括地图数据、遥感数据等；应用人员是使用GIS进行空间分析和决策的主体；应用模型则是根据实际问题构建的模型，用于解决具体问题。
例如，一个GIS系统可能包括一台计算机、GIS软件、地图数据和应用模型，用于分析土地利用变化。
1.4 地理信息系统的功能简介GIS的基本功能包括数据采集、数据管理、空间分析、可视化表达和输出等。
数据采集主要是获取空间数据和属性数据，可以通过遥感、野外调查等方式获取；数据管理主要是对数据进行存储、查询、更新和维护，确保数据的准确性和完整性；空间分析主要包括空间查询、空间叠合、空间邻近度分析等，用于解决实际问题；可视化表达主要是将空间数据以图形或图像的形式展示给用户，增强数据的可读性和可理解性；输出则是将分析结果以报表、地图等形式输出，为决策提供支持。
地理信息系统基本概念
地理信息系统基本概念地理信息系统基本概念GIS原理概述3.1.1 GIS概念地理信息系统（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。
3.1.2 GIS发展1）起始发展阶段(60年代)1963年由加拿⼤测量学家R.F.Tomlinson提出并建⽴的世界上第⼀个地理信息系统是加拿⼤地理信息系统(CGIS)。
1963年美国哈佛⼤学城市建筑和规划师Howard T.Fisher设计和建⽴了SYMAP系统软件。
1966年美国成⽴了城市和区域信息系统协会(URISA)，1968年国际地理联合会(IGU)设⽴了地理数据收集委员会(CGDSP)。
1969年，⼜建⽴起州信息系统国协会(NASIS)。
2）发展巩固阶段(70年代)70年代，GIS朝实⽤⽅向发展。
各国对GIS的研究均投⼊了⼤量⼈⼒、物⼒、财⼒。
不同规模、不同专题的信息系统得到很⼤发展。
从1970年到1976年美国地质调查局发展了50多个地理信息系统。
GIS受到政府、商业和学校的普遍重视。
3）推⼴应⽤阶段(80年代)80年代，GIS在全世界范围内全⾯推⼴应⽤，应⽤领域不断扩⼤，开始⽤于全球性的问题。
开展GIS⼯作的国家更为⼴泛，国际合作⽇益加强。
GIS软件开发具有突破性的进展，仅1989年市场上有报价的软件达70多个。
代表性的有ARC/INFO（美国）、GENAMAP（澳⼤利亚）、SPANS（拿加⼤）、MAPINFO（美国）、MGE（美国）、System9（瑞⼠/美国）、ERDAS（美国）。
4）蓬勃发展阶段(90年代以后)90年代，随着地理信息产⽣的建⽴和数字化信息产品在全世界的普及，GIS已成为确定性的产业，投⼊使⽤的GIS系统，每2～3年就翻⼀番，GIS市场的年增长率为35%以上，从事GIS的⼚家已超过300家。
G IS已渗透到各⾏各业，涉及千家万户，成为⼈们⽣产、⽣活、学习和⼯作中不可缺少的⼯具和助⼿。
地理信息系统基本概念
1、数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。
信息:是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据中所包含的意义。
关系：是信息的表达形式，是信息的载体；而信息则是数据中蕴含的事物的意义，是数据的内容。
数据包含原始事实，信息是把数据处理完成有意义和有用的形式。
2、地理数据是表征地理圈或者地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征和规律的数字、文字、图形和图像的总称。
地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对地理数据的解释。
3、地理信息系统是在计算机软件、硬件（工具）支持下，采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示（基本功能）空间物体（对象）的地理分布数据及与之相关的属性，并以回答用户（服务对象）问题为主要任务的技术系统（吴信才），地理信息系统是一种决策支持系统。
4、地理信息系统的基本构成：计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（空间数据）、人员。
5、空间数据：地理信息系统的操作对象是地理数据，地理数据描述的是地理现象的空间特征、属性特征和时间特征，描述空间特征也即是地理现象的空间位置及其相互关系的数据称为空间数据。
6、地理信息系统基本功能：数据采集；数据编辑处理；数据的存储与组织；空间查询与分析；数据输出。
空间数据的分类：空间数据关系：描述空间对象之间的空间相互作用关系拓扑空间关系：描述空间对象的相邻、包含、连通和关联等关系。
顺序空间关系：描述空间对象在空间上的排列次序，如前后、左右、东、西、南、北等。
度量空间关系：描述空间对象之间的距离等。
地图上的拓扑关系的性质是指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转、拉伸等）但图形关系不变的性质。
基本拓扑关系关联：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连通：空间图形中弧段之间的关系拓扑关系的意义(1)根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。
汤国安《地理信息系统》(第2版)笔记和典型题(含考研真题)详解
汤国安《地理信息系统》（第2版）笔记和典型题详解第1章绪论一、地理信息系统的基本概念1信息、地理信息（1）信息和数据①信息信息是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，是生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
②数据数据是一种未经加工的原始资料。
数字、文字、符号、图像都是数据。
③信息和数据的关系信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。
数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，是数据的内容和解释。
信息来源于数据。
（2）地理信息①地理信息的定义地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。
②地理数据的定义地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征（简称属性）及时域特征三部分。
③地理空间分析的三大基本要素空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素a．空间位置数据描述地物所在位置。
b．属性数据有时又称非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标。
c．时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。
（3）地理信息的特征地理信息除了具有信息的一般特性外，还具有以下独特特性：①空间分布性地理信息具有空间定位的特点，先定位后定性，并在区域上表现出分布式的特点，其属性表现为多层次，因此地理数据库的分布或更新也应是分布式的。
②数据量大地理信息既有空间特征，又有属性特征，此外地理信息还随着时间的变化而变化，具有时间特征，因此其数据量很大。
③信息载体的多样性地理信息的第一载体是地理实体的物质和能量本身，除此之外，还有描述地理实体的文字、数字、地图和影像等符号信息载体以及纸质、磁带、光盘等物理介质载体。
2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。
（2）信息系统的基本组成在计算机时代，信息系统部分或全部由计算机系统支持，并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成。
地理信息系统基本概念
地理信息系统基本概念GIS原理概述3.1.1 GIS概念地理信息系统（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。
3.1.2 GIS发展1）起始发展阶段(60年代)1963年由加拿大测量学家R.F.Tomlinson提出并建立的世界上第一个地理信息系统是加拿大地理信息系统(CGIS)。
1963年美国哈佛大学城市建筑和规划师Howard T.Fisher设计和建立了SYMAP系统软件。
1966年美国成立了城市和区域信息系统协会(URISA)，1968年国际地理联合会(IGU)设立了地理数据收集委员会(CGDSP)。
1969年，又建立起州信息系统国协会(NASIS)。
2）发展巩固阶段(70年代)70年代，GIS朝实用方向发展。
各国对GIS的研究均投入了大量人力、物力、财力。
不同规模、不同专题的信息系统得到很大发展。
从1970年到1976年美国地质调查局发展了50多个地理信息系统。
GIS受到政府、商业和学校的普遍重视。
3）推广应用阶段(80年代)80年代，GIS在全世界范围内全面推广应用，应用领域不断扩大，开始用于全球性的问题。
开展GIS工作的国家更为广泛，国际合作日益加强。
GIS软件开发具有突破性的进展，仅1989年市场上有报价的软件达70多个。
代表性的有ARC/INFO（美国）、GENAMAP（澳大利亚）、SPANS（拿加大）、MAPINFO（美国）、MGE（美国）、System9（瑞士/美国）、ERDAS（美国）。
4）蓬勃发展阶段(90年代以后)90年代，随着地理信息产生的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS已成为确定性的产业，投入使用的GIS系统，每2～3年就翻一番，GIS市场的年增长率为35%以上，从事GIS的厂家已超过300家。
G IS已渗透到各行各业，涉及千家万户，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。
gis 的基本概念、定义、研究内容
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。
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。
地理信息系统
地理信息系统由两部分组成
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，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；
地理数据与地理信息的概念
地理信息系统基本概念与原理
一：地理信息系统定义
地理信息系统（GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM，GEO-INFORMATION
SYSTEM）简称GIS。 地理信息系统定义：（组成）由计算机软硬件构成，基于地理空间数据库， （过程）对空间数据进行采集，存储，管理和分析从而（目的）提供多种 空间和动态的地理信息以便解决规划和管理问题的系统。
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；
地理信息和地理数据的特征
地理信息的特征： 空间特性，通过经纬网等建立的地理 坐标来实现空间位置的标识； 多维结构，在二维空间的基础上实现 多专题的第三维结构； 时序特征，按时间尺度将地理信息划 分为超短期的（台风）、短期的（江 河洪水）、中期的（作物估产）、长 期的（水土流失）、超长期的（地壳 变动）等。
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、图象和图形等的总 称；
地理数据则是地理信息通 过数字化或记录下来可以 被鉴别的符号，在gis中 是地理信息的载体。
二，地理信息系统的特征
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-ppt
地理空间数据
定位 拓扑关系
属性
系统开发、管理和使用人员
信息管 理
管理
咨询 数据整理
三 . 地理信息系统的功能简介
基本功能 • 数据采集与编辑 • 数据存储与管理 • 数据处理和变换 • 查询与空间分析 • 产品制作与显示 • 二次开发和编程
应用功能
一、基本功能
1、数据采集与编辑
地理信息系统的数据 通常抽象为不同的专题或 层，如图。数据采集与编 辑功能就是保证各层实体 的地物要素按顺序转化为x 、y坐标及对应的代码输入 到计算机中。
身；除此之外，还有描述地理实体的文字 、数字、地图和影像等符号信息载体；以 及纸质、磁带、光盘等物理介质载体。
磁带：信息物理载体
三、信息系统与地理信息系统
1、信息系统
信息系统（Information System）是具有
采集、处理、管理和分析数据能力的系统，它 能为单一的或有组织的决策过程提供各种有用 信息。
国家重点实验室培育 基地——甘肃省干旱 生境作物学重点实验 室：北纬 N36°05′24.09″ 东经 E103°41′56.49″ 海拔
1527.44米
信息的特征： 客观性 适用性 可传输性 共享性
信息借助数据中 心、交换中心、 信息网络传输、 交换与共享
信息与数据的关系：
（1）信息来源于数据，是数据的 内容和解释。
(2)数据重构。指对数据从一种几何形态转换为另 一种几何形态，包括数据拼接、数据截取、数据 压缩、结构转换等；
(3)数据抽取。指对数据从全集合到子集的条件提 取，包括类型选择、窗口提取、布尔提取和空间 内差等。
4、查询与空间分析 主要方法：
拓扑叠合 缓冲区建立 数字地形分析 空间集合分析
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。
3、增强GIS数据共享能力- 为用户提供统一的数据共享接口，使各种GIS服务可以跨平台共享。
4、加强人机交互能力- 不断改善GIS软件的用户界面，使得GIS功能更容易使用。
地理信息系统概论
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。
• 格网分析
GIS可以做什么
• 生成数字地面模型
GIS可以做什么
• 三维地下体分析
地理信息系统相关学科
专业划分
一级学科
二级学科
本 地理学 科
地理学 资源环境与城乡规划管理 地理信息系统
地理学 研 究 生
测绘科学与技术
自然地理学 人文地理学 地图学与地理信息系统
大地测量学与测量工程 摄影测量与遥感 地图制图学与地理信息工程
空间位置、属性特征、时域特征 空间分布性、数据量大、信息载体的多样性 区域性、多维性、动态性 信息系统：具有采集、处理、管理和分析功能的系统 TPS、MIS、DSS、ES
地理信息系统
地理信息系统是以地理空间数据为基础，在计算机软 硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、 模拟、分析和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供 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。
地理信息系统：定义的构成
学科
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。
技术系统
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。
地理信息系统基础知识
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、物流管理等方面。
例如，GIS可以用于路况监控、智能交通控制、城市交通规划等方面。
3、城市规划GIS可以帮助城市规划者实现空间信息的快速获取、计算和分析，进而实现城市规划的科学化、合理化。
4、农业生产GIS可以帮助农业生产者实现对农业基础数据、农业生产数据、土地利用、资源与环境等信息的实时监测和分析。
五、GIS应用的发展趋势1、数据开发随着数据量的增加和技术的发展，GIS数据开发将成为GIS应用的重要方向。
地理信息系统的基本概念
地理信息系统的基本概念地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将空间数据（地理数据）与属性数据相结合，用于存储、管理、分析和展示地理信息的技术系统。
以下是GIS的一些基本概念：1. 地理信息（Geographic Information）：地理信息是指与地球表面有关的各种空间数据，包括地理位置、地形、地质、土地利用、气候等。
这些数据可以用坐标系统来描述，使其能够在地图上准确表示。
2. 空间数据（Spatial Data）：这是GIS的核心数据，描述了地球表面上的位置、形状和特征。
空间数据可以分为矢量数据和栅格数据两种类型。
矢量数据使用点、线、面等几何对象表示地理特征，而栅格数据以像元（像素）的形式表示地理特征。
3. 属性数据（Attribute Data）：除了空间数据外，GIS还涉及与地理实体相关的属性信息。
属性数据描述了地理特征的非空间特性，例如人口、温度、土地所有权等。
这些数据与空间数据结合起来，使得GIS可以进行更为全面的分析。
4. 地图（Map）：地图是GIS输出的一种表达形式，是将地理信息可视化的方式之一。
地图可以显示矢量或栅格数据，以及相关的属性信息。
5. 地理数据库（Geodatabase）：这是GIS用于存储和组织地理信息的数据库系统。
地理数据库支持空间数据和属性数据的存储、查询和管理。
6. 空间分析（Spatial Analysis）：这是GIS的一项核心功能，涉及对地理数据进行统计、查询、模型构建和模拟等操作，以提取有用的信息并做出决策。
7. 坐标系统（Coordinate System）：为了准确表示地球上的位置，GIS使用坐标系统来引用地理数据。
常见的坐标系统包括经纬度坐标系统和投影坐标系统。
8. 地理信息系统软件（GIS Software）：这是用于创建、编辑、分析和可视化地理信息的软件工具，如ArcGIS、QGIS等。
地理信息系统的基本概念与应用教学
地理信息系统的基本概念与应用教学在当今数字化和信息化的时代，地理信息系统（GIS）作为一门融合了地理科学、计算机科学和信息技术的交叉学科，正发挥着日益重要的作用。
它不仅为我们提供了对地理空间数据的有效管理和分析手段，还在众多领域有着广泛的应用。
因此，对于地理信息系统的基本概念与应用的教学显得尤为重要。
地理信息系统的基本概念首先，让我们来了解一下地理信息系统的定义。
地理信息系统是一种特定的十分重要的空间信息系统，它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统中的数据是其核心组成部分。
这些数据包括空间数据和属性数据。
空间数据描述了地理实体的位置、形状和空间关系，比如地图上的点、线、面等要素。
属性数据则是关于这些地理实体的特征信息，例如土地的用途、河流的流速等。
地理信息系统中的坐标系也是一个关键概念。
常见的坐标系有地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系基于地球的经纬度来确定位置，而投影坐标系则是将地球表面投影到平面上，以便于进行测量和计算。
地理信息系统的功能地理信息系统具有多种强大的功能，包括数据采集与输入、数据编辑与处理、数据存储与管理、空间查询与分析以及数据输出与可视化。
数据采集与输入是获取地理数据的过程，可以通过数字化仪、扫描仪、GPS 等设备将纸质地图或实地测量的数据转换为数字形式输入到系统中。
数据编辑与处理功能允许对输入的数据进行修改、纠正和完善，以确保数据的准确性和完整性。
数据存储与管理是地理信息系统的重要任务之一，它需要有效地组织和管理大量的空间数据和属性数据，以便快速检索和调用。
空间查询与分析是地理信息系统的核心功能之一。
通过各种空间分析工具，可以进行缓冲区分析、叠加分析、网络分析等，帮助我们解决诸如选址、规划、资源分配等实际问题。
数据输出与可视化则是将分析结果以地图、图表、报表等形式展示出来，使人们能够直观地理解和解读地理信息。
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它们都是地理信息的载体，具有存贮、分析和显示地理信息的功
能。计算机制图技术的发展对 GIS 的产生起了有力的促进作用； 海量资源信息，客观上需要 GIS 为之服务；由于社会的进步，人
类开始觉悟到对于自然资源的利用，不能是简单的掠夺，而应当
合理的管理利用，并且把开发和保护相结合。对自然资源应采取 科学的管理，进行定量分析和预测，从而为宏观科学决策提供依 据，这些为GIS的产生提供了应用基础。 基于以上社会经济与技术发展的历史背景和原因，地理信息 系统于60年代中期开始形成并逐渐发展起来。
三、空间数据
几何数据 关系数据 属性数据
几何坐标
度量关系 延伸关系 拓扑关系 定性 定量
空间数据分类
四、用
户
系统组织、管理、维护和数据更新、 应用程序开发、信息提取、地理决策
第五节
地理信息系统的研究内容
一、研究内容
基本理论
概念、定义、内涵
GIS
技术系统
构成、特点、功能和任务
理论体系
应用方法
发展历史及发展趋势
图形显示和结果输出
数据更新
四、地理信息系统的应用
1. 统计与量算；
2. 规划与管理；
3. 预测与监测； 4. 辅助决策。
第四节
硬件系统
地理信息系统的组成
空间数据 软件系统
输入设备
数据输入 地 理 数 据 库
系统操作
计算机系统软件
存储设备
数据存储
系统支持
GIS软件
输出设备
信息输入
地理分析
应用分析程序
数据与信息
地理信息与地图 地理系统与 地理信息系统
基本概念
地理信息的特征
地图与地理信息的关系
基本概念
数据与信息
地理信息与地图 地理系统与 地理信息系统
地理信息是指表示地理环境诸要素的数
量、质量、分布特征及其相互联系和变 化规律的数字、文字、图象和图形等的
总称。
地图是将地理环境诸要素按照一定的数 学法则，运用符号系统并经过制图综合
它不随载体的物理形式的改变
而改变。
信息的特点：
数据与信息
地理信息与地图
(1)信息的客观性
(2)信息的适用性 (3)信息的传输性
地理系统与 地理信息系统
(4)信息的共享性
数据与信息的关系
数据与信息
地理信息与地图 地理系统与 地理信息系统
信息与数据是不可分离的
，数据是信息的表达，信
息是数据的内涵。数据本 身并没有意义,数据只有对 实体行为产生影响时才成 为信息
缩绘于平面上的图形，以传递各种自然
和社会现象的数量与质量的空间分布和 联系以及随时间的发展变化。
数据与信息
地理信息与地图
地理信息的特征 (1)属于空间信息 (2)具有多维结构的特征
地理系统与 地理信息系统
(3)时序特征十分明显
数据与信息
地理信息与地图 地理系统与 地理信息系统
地图与地理信息的关系
用户
一、GISቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 硬 件 系统
输入设备
数字化仪 扫 描 仪 键 盘 计 算 机 主 机 校片纪录仪
输出设备
显 绘 打 示 图 印 器 机 机
数字像机
存储设备
软 U 盘 盘 硬 盘
光盘读写器
二、GIS的软件系统
应用分析软件
GIS软件 数据输入和校验
数据存储和管理 数 据 变 换 分 析 数据显示和输出 用 户 接 口 模 块 计算机系统软件 操 作 系 统 汇 编 程 序 编 译 程 序 服 务 程 序
GIS
Geographical Information System
地理信息系统
地理信息系统导论
学习目标：
· 理解GIS的相关概念，说明GIS和相关学科的关系 · 掌握GIS的特点、类型与组成 · 了解GIS的基本功能和用途 · 了解GIS的发展概况
重点：GIS的基本概念、组成及功用
地理信息系统导论
地理系统是地理信息系统的科学依据；地理 信息系统是研究地理系统的科学技术保证。
第三节 地理信息系统的特点和功能
地理信息系统的特点
地理信息系统的分类
地理信息系统的功能
地理信息系统的应用
一、地理信息系统的特点
1. 公共的地理定位基础； 2. 具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力 3. 系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态 预测能力，并能产生高层次的地理信息； 4. 以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空 间决策支持系统。
第一节 地理信息系统的产生
第二节 地理信息系统的基本概念 第三节 地理信息系统的特点和功能
第四节 地理信息系统的组成
第五节 地理信息系统的研究内容 第六节 地理信息系统的发展趋势
第一节 地理信息系统的产生
信息革命的影响，要求地理学要顺应时代的要求，跟上时代
的步伐，地理学要高度现代化。计算机技术、自动化技术等的发 展为 GIS 的形成奠定了坚实的基础；地理信息系统脱胎于地图，
第二节 地理信息系统的基本概念
数据与信息
地理信息与地图 地理系统与 地理信息系统
基本概念
信息的特点 数据与信息的区别
数据是客观事物的属性、数量
数据与信息
地理信息与地图 地理系统与 地理信息系统
、位置及其相互关系等的抽象
表示，随载荷它的物理设备的
形式而改变。 信息是向人们或机器提供关于 现实世界各种事实的知识，是 数据、消息中所包含的意义。
二、地理信息系统的分类
专题地理信息系统(Thematic GIS)
按功能分类
区域地理信息系统(Regional GIS)
地理信息系统工具(GIS Tools) 城市信息系统 自然资源查询信息系统
按内容分类
规划与评估信息系统 土地管理信息系统等。
三、地理信息系统的功能
数据输入、存贮和编辑 操作运算 数据查询和检索 应用分析
1. 地图是地理信息载体 2. 地图是地理信息的传统数据源 3. 地图是GIS的查询与分析 结果的表示方法
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
地理系统是一个多层次的巨系统，它具有 多层次的结构和泛目标的功能，需要多学科的 知识结构和多种形式技术体系的支持。地理系 统是认识地理圈的事物、现象和发生发展过程， 理解物质迁移与能量转换内外循环的规律，认 识地理规律、掌握地理信息，以调控资源与环 境为目的的逻辑思维过程。 地理信息系统是以地理空间数据库为基础， 在计算机软硬件的支持下，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，以提供管理、决策等所需信 息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是 综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。