地理信息系统原理复习资料

地理信息系统原理

第一章绪论

1.数据：①狭义：为人们获得信息前后对事物认识的差别

②广义：指主体（人、生物和机器）与外部客体（环境、其

他人、生物和机器）之间相互联系的一种形式。是

主体与客体之间一切有用的消息和知识，是表征事

物特征的一种普遍形式。

2.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。

3.信息的特征：客观性、适用性、可传输性和共享性。

4.信息和数据的关系：信息来源于数据，数据是未加工的原始资料，

数据对实体行为产生影响时才成为信息。数据是信息的内容和解释，信息是数据的载体和表达。

5.地理信息：是指与所研究对象的空间地理分布有关的信息，它表示

地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。

6.地理信息的特征：其属于空间信息、区域性、多维结构（多层次性）、

时序特征（动态变化特征）。

7.信息系统：能对数据和信息进行采集、储存、加工和再现，并能回

答用户一系列问题的系统称为信息系统。

8.信息系统的四大功能：数据的采集、管理、分析和表达。

9.地理信息系统：是一种特定而又十分重要的空间信息系统，它是以

采集、贮存、管理、分析和描述（五大功能）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系统。10.地理信息的分类：①按研究对象的分布范围分：全球和区域；②按

GIS功能分：工具型和应用型；③按研究对象的性质和内容分：综合和专题；④按GIS的数据结构分：矢量、栅格和混合；⑤按研究对象的空间分布特征分：2D、2.5D、3D、4D。

11.地理信息系统国内外发展对比：

12.地理信息系统和其他学科的区别：

地

区

第二章地理信息系统的构成

1.组成：由计算机硬件、软件、数据和用户四部分组成。

1)硬件配置：地理信息系统的硬件配置根据经费条件、应用目的、

规模以及地域分布可以有单机模式、局域网模式和广域网模式。

共同部分是（输入/出部分、储存部分、计算机部分<即图像处理

部分>、用户）

2)软件配置：GIS由数据输入子系统、图形及属性编辑子系统、空

间数据库管理系统、空间查询与空间分析子系统、制图与输出子

系统五个子系统组成。

2.地理空间数据：以地球表面空间位置为参照描述自然、社会和人文

经济景观的数据。包含三个相互联系的方面：

1)空间位置（地理坐标、大地直角坐标等）

2)空间关系（拓扑关系）

3)属性数据（包括定性、定量两方面）

3.功能：数据输入、数据编辑、数据管理、数据查询与分析、数据输

出。

1)数据采集与编辑功能：数据编辑、数据管理、数据查询与分析、

数据输出。

2)地理数据的管理功能：图形数据采集及编辑、属性数据编辑及分

析。

3)空间查询与空间分析功能:

a)空间查询：可以用来完成6种不同的查询：①点——点②点

——线③点——面④线——线⑤线——面⑥面——面

b)空间分析：利用空间特征之间的空间关系通过空间运算得到

新的信息或知识。1.缓冲区分析：对一组或一类地物按缓冲

区的距离条件，建立缓冲区多边形图，然后将这个图层与需

要进行缓冲区分析的图层进行叠置分析，得到所需结果。2.

空间叠置：同一地区，同一比例尺的两个或两个以上的图层

进行叠置（其中至少有一个图层是多边形图层亦称基本图层，

其他图层可以是点、线、面图层），生成具有多层属性的新

的图层和属性。3.泰森多边形分析：首先由离散点建立泰森

多边形，然后由多边形内唯一一个离散点的值代表多边形的

值。

4)制图功能

5)地形分析功能

a)数字高程模型的建立：数字高程模型有三种主要的形式：网

格DEM，不规则三角网TIN，以及由两者混合成的数字高程

模型。

b)地形分析：①等高线分析②透视图分析③坡度、坡向分析④

断面图分析⑤计算地形表面积和填挖方体积

第三章空间数据的获取

1.空间数据用数字表达可分为：数字线划数据、影像数据、数字高程

模型和地物的属性数据。

1)数字线划数据：将空间地物直接抽象为点、线、面的实体，用坐

标描述它的位置和形状。

2)影像数据：包括遥感影像和航空影像，它可以是彩色图像也可以

是灰度影像。

3)数字高程模型：地表物体的高程信息。

4)属性数据：记录地物的种类，和详细信息。

2.空间数据的基本特征包括：空间特征、专题特征和时间特征。

1)空间特征：是地理信息系统或者说空间信息系统所独有的。空间

特征是指空间地物的位置、形状和大小等几何特征。

2)专题特征：亦指空间现象或空间目标的属性特征，它是指除了时

间和空间特征以外的空间现象的其他特征，如地形的坡度、坡向、

某地的年降雨量、土地酸碱度、土地覆盖类型、人口密度、交通

流量、空气污染程度等。

3)时间特征：空间数据总是在某以特定时间或时间内采集到或计算

得到的。目前还处于研究阶段。

3.空间数据的获取：数据源可以分为原始数据（第一手数据）或经过

处理加工后的数据（第二手数据），又可将数据源分为非电子数据和电子数据两类。

4.空间数据测量的尺度和精度：空间目标的描述包括了定性和定量描

述。

1)定性描述：是指对空间目标的鉴别、分类和命名。定性描述主要

表现在属性方面，对地物的分类通常是一种定性描述。定性描述

的尺度和精度因GIS应用的领域或地区、不同的系统而不尽相

同。

2)定量描述：包括图像和属性数据。图形主要指它的空间坐标；属