第 9 章 地理信息系统与地图
地理信息系统与地图
种内容进行地图综合还不太成熟。计算 机图形学是利用计算机处理图形信息以 及借助图形信息进行人——机通讯处理 的技术，是GIS算法设计的基础，GIS是 随着计算机图形学技术的发展而不断发 展完善的。
地图学与地理信息系统的共同点
构成地图学与地理信息系统的数学法则
比例尺和地图投影
地图学和地理信息系统的符号
§1 地理信息系统概述
1、地理信息系统的定义与组成 2、地理信息系统类型 3、数字地图制图与地理信息系统的关系 4、地图学与地理信息系统的关系 5、地理信息系统的发展简史
1.1 地理信息系统的定义与组成
1、定义：地理信息系统是综合处理和分 析空间数据的一种技术系统。它是以地 理空间数据库为基础，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、分析、模拟和显示，并采 用地理模型分析方法，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。
地图是地理信息系统的主要支撑。
空间数据表现与地图制图
空间数据的表现功能贯穿于GIS空间数据处理 的始终，功能的许多方面，包括符号、专题信 息表达、图幅配置、制图综合等，都来源于地 图制图，这也表明了地理信息系统和制图学的 渊源关系。从某种角度上来讲，地理信息系统 可以称为“动态的地图”，它提供了比普通地 图更为丰富和灵活的空间数据表现方式，如动 态信息表达、虚拟现实等等。但是，从另外的 角度来看，制图学又是一门艺术，单纯依靠计 算机系统是难以制作完美的地图的，它需要人 工的交互干预，如制图综合，目前还没有任何 GIS软件能够很好地解决这些问题。
1.2 地理信息系统类型
1、综合性地理信息系统 2、区域性地理信息系统 3、专题性地理信息系统
1、综合性地理信息系统
《地理信息》课件
地理信息的来源： 遥感、地理信息系 统、地图、统计数 据等
地理信息的应用：城 市规划、交通规划、 资源管理、环境保护、 灾害预警等
地理信息的分类
空间数据：描述地理实体的位置、形状、大 小等特征的数据
地理信息系统（GIS）：用于管理、分析和应 用地理信息的计算机系统
属性数据：描述地理实体的属性特征的数据， 如人口、经济、环境等
环境监测：用于大气污染 监测、水质监测、噪声监 测等
灾害预警：用于地震预警、 洪水预警、滑坡预警等
旅游规划：用于旅游规划、 旅游线路规划、旅游设施 规划等
商业分析：用于市场分析、 客户分析、竞争对手分析 等
地理信息数据采集
地图数字化
地图数字化是将纸 质地图转换为数字 地图的过程
数字化地图可以方 便地进行查询、分 析和处理
地图数字化的方法 包括扫描、矢量化 、遥感等
地图数字化可以提 高地图的准确性和 效率，方便地图的 共享和传播
遥感技术
遥感设备包括卫星、飞机、 无人机等
遥感技术可以获取地球表面的 地形、地貌、植被、水体等信
息
遥感技术是一种通过遥感设 备获取地球表面信息的技术
遥感技术在灾害监测、资源调 查、环境监测等领域有广泛应
地理信息服务（GIS Service）：提供地理信 息查询、分析、展示等服务的平台
遥感数据：通过遥感技术获取的地理信息数 据，如卫星影像、航空影像等
地理信息标准：用于规范地理信息采集、处 理、交换、应用等的标准和规范
地理信息的应用领域
城市规划：用于城市规划、 交通规划、土地利用规划 等
自然资源管理：用于土地 资源管理、水资源管理、 森林资源管理等
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地理信息PPT课件
新编地图学教程 电子教案
GENAMAP 是基于UNIX、WINDOWS的GIS软件产品。它
具有较强的功能，较好的一致性、开放性和易操作性。
2.3 大众化桌面GIS软件
1.ARCVIEW（美国环境系统研究所公司ESRI Inc.产品）
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(1)软件结构 (2)基本功能
图形显示和信息查询功能 投影变换功能 地图概括功能 热连接 数据建立、增删、修改、派生、电子表格形显示、 字段选择，支持假名等功能。 直观、动态的统计图表示功能。
§1 地理信息系统概述
1.1 地理信息系统的定义与组成 1.地理信息系统的定义
地理信息系统是综合处理和分析空间数据的一种技术系
统。它是以地理空间数据库为基础，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、分析、模拟和
显示，并采用地理模型分析方法，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
空间分析是地理信息系统的核心。它包括：几何形态分析、 包含分析、网络分析、地形分析。 3.1 GIS二维分析
二维分析， 是指在二维空间中几何特征的分析，如空间 度量，以及基于空间度量分析的缓冲区分析、包含分析、空间 距离结合空间连通性的网络分析等。
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1.空间量度
二维地图中，地理基本要素(点、线、面)本身具有的 空间特征：点的大小、线的长度、多边形的周长、多边形 的面积。
(1) 短暂显示输出
(2) 永久保存输出
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3.地图非空间数据输出
对于非空间数据特别是属性数据，可用统计图 形式将这些信息很好地传递给用户。其主要形式有 柱状图、扇形图、直方图、折线图、散点图以及统 计表格。
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第九章 结束编辑ppt Nhomakorabea编辑ppt
地图学与地理信息系统地图制图学与地理信息工程
070503地图学与地理信息系统081603地图制图学与地理信息工程1、研究方向地理信息系统是一门采集、存储、管理、处理、检索、分析、显示地理空间数据的科学与技术，是集地理学、测绘科学与技术、计算机科学与技术等于一体的新兴边缘学科。
随着经济全球化、全球信息化的发展，具有时空特征的地理信息已成为国家经济和社会发展的重要基础性战略性资源；作为整合其它各类社会经济和人文统计信息的基础平台，地理信息系统越来越广泛地应用于国民经济、社会发展、国家安全和公众生活的各个方面，在国民经济可持续发展中发挥着越来越重要的作用。
地图学与地理信息系统、地图制图学与地理信息工程学科紧密结合我校学科优势和社会各行业部门的需要，以创新为主线，围绕地理信息科学理论、地理信息工程、资源环境遥感、客家人文地理进行了系统、深入的研究，形成了特色和优势。
主要研究方向包括：(1) 空间数据库理论与空间数据挖掘(2) 数字地图理论与方法(3) GIS应用工程(4) 虚拟地理环境与数字矿山(5) 地理信息共享与服务体系(6) 多维动态地理信息系统(7) 资源环境遥感(8) 客家人文地理2、培养目标及主要课程地图学与地理信息系统、地图制图学与地理信息工程是研究地理空间数据采集、存储管理、分析应用和可视化表达的有关理论、技术方法和应用的学科。
本学科培养具有良好的道德品质和学术作风、系统地掌握地理信息科学的基本理论、技术原理和GIS应用开发的高层次专门人才和工程技术骨干，了解地图学、计算机科学、地理信息系统、遥感及相关领域的进展和学术动态，具有良好的科学素养和科学研究能力，有较好的创新意识，熟练地掌握一门外国语，能阅读专业的外文文献；能从事地理信息系统基础研究、应用系统设计与开发、数字工程建设、空间分析与应用、辅助决策管理与空间数据处理等方面工作。
毕业后能胜任教学、科学研究、技术开发以及管理等工作，或继续攻读博士学位。
地图学与地理信息系统、地图制图学与地理信息工程专业开设的主要课程有：现代GIS理论与方法、高级GIS应用开发、空间数据库理论与技术、遥感图像解译原理与方法、空间分析原理与方法、地理信息共享技术、GML技术及应用、高等经济地理学、地理信息科学进展、虚拟地理环境概论等。
地理信息系统
第一章：1、地理信息（Geographic Information）是指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数据、质量、分布特征，联系和规律的数字、文字、图形、图像等总称。
2、地理信息系统（GIS-Geographic Information System）是以地理空间数据库为基础，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、分析、模拟和显示，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。
3、数据（Data）是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是一种未经加工的原始资料。
不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据。
数据只有对实体行为产生影响时才成为信息。
4、信息（Information）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，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实知识，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。
第二章：1、编码是人为地建立一种数字或符号的组合，沟通人与计算机的联系，用来表达某种特定的事物，编码由多位数字或字符组成，表达一个或多个相关的事件或事物（地物）。
2、编码中每个字符或数字的位置称为码位。
3、若干个码位组合成一个独立的意思，称为码段。
4、拓扑结构是明确定义空间结构关系的一种数学方法；在GIS中，用于空间数据的组织、分析和应用在GIS中。
5、拓扑邻接表示图形中同类元素之间的拓扑关系。
6、拓扑关联表示空间图形中不同类元素之间的拓扑关系。
7、拓扑包含是表示空间图形中，面状实体所包含的其他面状实体或线状、点状实体的关系。
第三章：1、所谓数据压缩，指从所取得的某个数据集合S中抽出一个子集A，这个子集作为一个新的信息源，在规定的精度范围内最好地逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。
2、空间数据的内插可以作如下简单的描述：设已知一组空间数据，它们可以是离散点的形式，也可以是分区数据的形式，现在要从这些数据中找到一个函数关系式，使该关系式最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据该函数关系式推求出区域范围内其他任意点或任意分区的值。
地理信息系统完整版
地理信息系统完整版第1章1、GIS定义P4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的问题。
2、GIS中“S”含义的演变P620世纪90年代以前，“S”的含义多以系统来解释。
当时多从技术和⽅法的⾓度来论述地理信息系统，强调的是⾯向资源、环境、区域等领域对空间数据进⾏采集、处理、管理、分析的计算机技术系统。
20世纪90年代，通过对地理信息系统理论的研究，认为地理信息系统并不仅仅是技术，还有许多理论需要不断的探索与研究，运⽤“科学”（Science）来解释GIS显得更为贴切。
21世纪，随着信息化、⽹络化、数字化向纵深发展，互联⽹与空间地理信息系统相互交织，数字地球、智慧地球逐步从理念转为应⽤，地理信息服务逐渐融⼊到百姓的⽇常⽣活中，“S”的含义演变为“Service”3、GIS的基本构成P8⼀个实⽤的GIS需要⼀定的环境⽀持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显⽰等功能，其运⾏环境主要由5个部分组成，即系统硬件、系统软件、地理空间数据、系统应⽤⼈员及应⽤模型，其核⼼是软、硬件系统。
系统软件包括GIS专业软件（GIS基础软件：ArcGIS、MapInfo，MapGIS、SuperMap、GeoStar等）、数据库软件（Oracle、SQL Server）、系统管理软件(主要指计算机操作系统)、系统开发⼯具软件（Visual C ++、Visual Basic、Delphi、Java）地图组件（ESRI的ArcObjects、MapObjects、ArcEngine,MapInfo的MapX）4、GIS的基本功能P141、数据采集与输⼊2、数据处理与更新3、数据存储与管理4、空间查询与分析5、产品制作与输出6、⼆次开发与编程同：两者都有坐标系统，都能描述和处理图形数据及其空间关系，也能管理⾮空间数据。
异：CAD表达图形关系偏弱，CAD 属性功能偏弱，CAD数据量不是很⼤；GIS通常管理⼀个区域，且数据类型为多尺度、多源数据。
地理信息系统原理第9章 3S集成技术及应用
西藏全区多时像TM/ETM数据的搜集
分别搜集了西藏全区90年代、2000年左右、最近 的TM/ETM数据200余景。数据为UTM投影 (Universal Transverse Mercator，通用横轴墨卡托投 影)。
西藏全区70年代MSS数据
湖泊信息提取 ① 路线 ② 方法 ③ 提取
水文、气象资料
3S集成…….
2. 3S集成
3S技术的集成方式：
GPS与GIS集成：
环境动态监测、自动驾驶、环境管理… 作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与地理信息 系统进行集成，以实现不同的具体应用目标：
1）定位 、导航 2）测量 3）授时。
GPS 接收机
地理信息系统
数据接口
数据处理
显示 数据记录
定位 测量 监控导航
遥感素的提取 2）DEM数据的生成 3）土地利用变化以及地图更新
3.3S集成应用实例
3S集成车辆监控、调度、应急指挥 3S集成在生态环境 管理中的应用 3S集成用于精准农业 3S在数字城市中的应用
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
3.3S集成应用实例
一、3S集成车辆监控、调度、应急指挥
功能丰富
车辆定位 紧急报警 超速报警 远程监听 历史回放 车辆在线查询 车辆事件统计 车辆超速统计 车辆巡线统计
车辆监控 区域报警 远程控制 远程调度 地图功能 车辆里程统计 区域查询车辆 车辆巡点统计 车辆轨迹播放
全球定位系统
地面监控部分：有分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星 监测站、主控站和信息注入站
地理信息系统(GIS)：地理数据分析与地图制作
地理信息系统（GIS）：地理数据分析与地图制作地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成地理数据获取、管理、分析、展示为一体的信息系统。
它通过对各类地理数据的收集、整理、处理和表达，实现对地球表面各种现象的综合研究与分析。
本文将探讨GIS在地理数据分析与地图制作方面的重要性以及应用。
一、GIS在地理数据分析中的作用GIS能够处理和分析各种地理数据，包括地形地貌、土地利用、水资源、气候、交通等多种地理要素，从而实现对自然和人文地理现象的深入了解和分析。
通过GIS，我们可以进行数据的查询、统计、分析和模拟，揭示地理现象背后的内在规律，为决策和规划提供科学依据。
1. 空间数据分析GIS以地理坐标为基础，对各类空间数据进行精确测量和准确分析。
通过空间关系分析、距离分析、交互分析等手段，我们可以深入研究地理现象的分布规律和特点。
例如，可以通过GIS分析城市交通拥堵情况，找到优化交通路线的方案；可以通过GIS分析自然资源分布，为资源开发提供决策支持。
2. 属性数据分析除了处理空间数据，GIS还能处理属性数据。
通过对地理实体的分类、组织和管理，我们可以利用GIS进行批量数据处理、数据挖掘和模式识别。
例如，可以通过GIS分析土地利用类型的变化趋势，预测未来的土地利用状况，为城市规划和土地管理提供参考。
二、GIS在地图制作中的应用GIS不仅仅是一种数据分析工具，还是一种地图制作工具。
通过GIS，我们可以将经过数据处理和分析后的结果以地图的形式展示出来，便于人们的观看和理解。
1. 空间数据可视化GIS可以将各类空间数据以地图的形式进行可视化展示。
通过地图，人们可以直观地观察地理现象的分布和变化，从而加深对地理空间的认识。
例如，通过制作主题地图，我们可以直观地展示不同地区的人口密度、经济发展水平等信息，为政府决策和社会发展提供参考。
2. 地图符号化GIS能够根据数据的特点和需求，自动选择最佳的地图符号化方式。
(NEW)汤国安《地理信息系统》(第2版)配套题库【名校考研真题+章节题库+模拟试题】
目 录第一部分 名校考研真题第1章 绪 论第2章 空间信息基础第3章 空间数据结构第4章 空间数据库第5章 空间数据采集与处理第6章 地理信息系统空间分析原理与方法第7章 地理信息可视化及地理信息系统产品输出第8章 地理信息系统设计与标准化第9章 地理信息系统的发展第二部分 章节题库第1章 绪 论第2章 空间信息基础第3章 空间数据结构第4章 空间数据库第5章 空间数据采集与处理第6章 地理信息系统空间分析原理与方法第7章 地理信息可视化及地理信息系统产品输出第8章 地理信息系统设计与标准化第9章 地理信息系统的发展第三部分 模拟试题汤国安《地理信息系统》（第2版）配套模拟试题及详解（一）汤国安《地理信息系统》（第2版）配套模拟试题及详解（二）第一部分 名校考研真题第1章 绪 论一、名词解释1地理信息[江西师范大学2014年研]答：地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义，是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、性质、分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
地理信息区别于常规定义的空间信息。
2地理数据[西北大学2012年研]答：地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
地理数据可分为空间数据、属性数据、时态数据。
3空间决策支持[江西师范大学2012年研]答：空间决策支持是应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，以提取出隐含于空间数据中的某些事实与关系，并以图形和文字的形式直接地加以表达，为现实世界中的各种应用提供科学、合理的决策支持。
由于空间分析的手段直接融合了数据的空间定位能力，并能充分利用数据的现势性特点。
因此，其提供的决策支持将更加符合客观现实，因而更具有合理性。
4组件式GIS软件[华东师范大学2006年研]答：组件式GIS软件是采用了面向对象技术和组件式软件的GIS 系统（包括基础平台和应用系统）。
其基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个组件，每个组件完成不同的功能。
如何进行地理信息系统的地图制图与地图更新
如何进行地理信息系统的地图制图与地图更新地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将空间数据和属性数据综合处理、分析和管理的技术系统，其地图制图和地图更新是其重要功能之一。
本文将介绍如何进行地理信息系统的地图制图与地图更新，并探讨其在实际应用中的意义和挑战。
一、地理信息系统的地图制图地理信息系统的地图制图是将多种地理数据通过空间分析和图形绘制的方式表达出来，以便更好地理解和分析地理现象。
在地图制图过程中，以下几个步骤需要被考虑。
1. 数据收集与处理地图制图的第一步是数据的收集与处理。
要制作地图，需要收集各种地理数据，包括地形、地貌、水域、道路、建筑物等信息。
这些数据可以通过地理勘察、卫星遥感、测绘和实地调查等方法获取。
收集到的数据需要进行整理、清洗和处理，以确保数据的准确性和一致性。
2. 地理数据的分类与分层在地图制图中，地理数据需要按照一定的分类和分层方式进行组织和管理。
例如，可以将道路数据按照道路等级划分为高速公路、城市道路等不同的分类层级。
这样做可以使得地图信息更加清晰、易于理解，并方便后续的地理分析。
3. 制图样式的选择与设计地图制图样式的选择与设计是地图制作的重要环节。
地图的样式需要根据目标受众、制图目的和地理数据的特点来确定。
例如，对于一幅地形图，需要选择合适的山水色调，突出地形特点；而对于一幅人口分布图，则需要合理设计不同人口密度的颜色渐变。
4. 绘制与编辑地图在地理信息系统中，可以通过地图绘制软件进行地图的绘制与编辑。
绘制地图时，可以选择合适的地图投影方式、缩放级别和符号，以及标注地名、提供数据图例等元素。
同时，需要注意地图的美观性和易读性，以提高地图信息的传达效果。
二、地理信息系统的地图更新地图是一种动态的地理信息展示工具，随着时间和环境的变化，地图需要不断更新以保持准确性和实用性。
地理信息系统的地图更新涉及以下几个方面。
1. 数据更新与纠错随着时间的推移，地理数据会发生变化，例如道路的修建、拆除或改道，建筑物的新建或拆除等。
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。
地理学原理与地理信息系统
地理学原理与地理信息系统
地理学是研究地球表面上的自然环境和人类活动的学科，是一个综合
性的学科，涉及自然地理学、人文地理学和社会地理学等各个方面。
地理
信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种通过计算机系
统来收集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的工具。
地理学原理和
地理信息系统是地理学研究和应用中的重要组成部分，两者结合起来可以
更好地理解地球表面的特征和变化，为各种研究和决策提供支持。
地理信息系统是一种综合了地理学原理、地图学、计算机科学、数据
库管理等知识的新型技术工具，它将地理空间数据与非空间数据结合起来，通过地图、表格、统计图等形式展现在计算机屏幕上。
GIS可以用来收集、存储、管理、分析和展示地理数据，帮助人们更好地理解地球表面的特征
和变化。
GIS可以应用在许多领域，如环境保护、城市规划、资源管理、
农业生产等。
它为决策者提供了一个直观、全面的视角，帮助他们做出基
于客观数据和科学分析的决策。
总之，地理学原理与地理信息系统的结合，为我们提供了一个更强大
的工具去理解和改变地球。
通过不断的研究和应用，我们可以更好地保护
地球环境，利用地球资源，实现可持续发展。
希望地理学原理和地理信息
系统在未来的发展中能够取得更大的成就，为人类的未来带来更多的机遇
和希望。
地图学与地理信息系统
地图学与地理信息系统地图学是研究地图制图、地图内容、地图使用以及与地图相关的各种理论和方法的学科。
地理信息系统（Geographic Information System, GIS）则是一种将地理空间数据与属性数据相结合、进行存储、管理、查询、分析和可视化的技术工具和系统。
地图学作为一门学科的起源可以追溯到人类文明的早期。
在古代，人们用各种手工制作的图表和图册，记录和传递地理信息。
如今，随着科技的发展，地图学与GIS技术结合，不仅更方便人们获取地理信息，而且为各行各业的发展提供了宝贵的分析工具。
地理信息系统是由一系列硬件、软件和地理数据组成的综合系统。
其中硬件主要包括计算机、显示器、打印机等设备；软件则是指用于地理数据处理和分析的专门工具和程序；地理数据则是地理信息系统的灵魂，包括地理数据的采集、处理和维护等环节。
地理信息系统的数据类型主要分为矢量数据和栅格数据两种。
矢量数据以点、线、面的形式表示，适合表示地理现象的几何形态；而栅格数据则是通过像素矩阵的形式表示，适合处理连续空间变量。
地理信息系统可以对这些数据进行存储、查询、编辑、分析和可视化等操作，能够帮助我们实现对地理现象和事件的全面认识、理解和掌握。
地理信息系统在日常生活中有着广泛的应用。
比如，在城市规划中，可以利用GIS技术对城市的道路网、设施分布、环境状况等进行分析，为城市规划和发展提供科学依据；在农业领域，GIS技术可以对农田地理信息进行分析，帮助合理利用土地资源、提高农作物生产效益；在应急救援中，GIS技术可以提供实时的地理信息，辅助决策者做出及时准确的决策，提高应急救援效率。
此外，地理信息系统还广泛应用于环境保护、气候变化研究、交通管理、地理教育等领域。
它的应用不仅可以提高工作效率，丰富科研手段，还能够为政府决策提供科学依据，为社会的可持续发展做出贡献。
总的来说，地图学和地理信息系统的发展与应用，为我们提供了获取、存储和分析地理信息的工具和方法。
测绘学概论课后习题详解
测绘学概论课后习题详解(总20页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章总论1什么是测绘学它是研究什么的？测绘学的概念是以地球为研究对象，对他进行测定和描绘的科学测绘学是研究测定和推算地面及其外层空间点的几何位置，确定地球形状和地球重力场，获取地球表面自然形态和人工设施的几何分布以及与其属性有关的信息，编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图，为国民经济发展和国防建设以及地学研究服务的科学与技术。
2测绘学包含几个子学科每个子学科的基本概念是什么？大地测量学：研究地球表面及其外层空间点位的精密测定、地球的形状，大小和重力场，地球整体与局部运动，以及它们的变化的理论和技术的学科【几何法（三角测量-水平控制网；水准测量-高程控制网）物理法（大地水准面差距、扁率等）】摄影测量学：利用摄影或遥感的手段获取目标的影像数据，研究影像的成像规律，对所获取影像进行量测、处理、判读，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、图像和数字形式表达测绘成果的学科【航空摄影、航空摄影测量（地形图）、地面摄影测量（近景摄影测量）】地图制图学：研究地图制作的基本理论，地图设计、地图编制和制印的技术方法及其应用的学科【地图设计、地图投影、地图编制（制图资料的分析与处理、地图原图的编绘及图例、表示方法、色彩、图型和制印方案等编图过程的设计）、地图制印、地图应用】工程测量学：研究在工程建设和自然资源开发各个阶段进行测量工作的理论和技术的学科。
是测绘学在国民经济、社会发展和国防建设中的直接应用，因此包括【规划设计阶段的测量、施工建设阶段的测量、运行管理阶段的测量高精度工程测量（毫米级）】海洋测绘学：研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论和方法的学科。
3测绘学中发展了哪些新技术这些新技术对测绘学科发展有何影响？由于传统测绘学的相关理论与测量手段的相对落后，使得传统测绘学具有很多的局限性。
地理信息系统与地图学教育
地理信息系统与地图学教育徐京华(西南交通大学测量工程系,四川成都610031)[摘要]本文在简明扼要地叙述地理信息系统(GIS)及地理信息系统教育的发展特点,系统全面地分析GIS与地图学、地图可视化与GIS可视化的密切关系的基础上,就新时期的地图学教育,在师资人员培养、课程设置、教学内容选择、教学实验方法等方面进行了探讨。
[关键词]GIS;地图学;可视化;教育[中图分类号]P208[文献标识码]B[文章编号]1001-8379(2000)04-0178-04 GEOGRAP HIC INFORMA TION S YS TEM ANDTHE ED UCA TION OF C ARTOGRAPHYX U Jing2hua收稿日期:2000-07-01(Southwest Jiaotong University,Chengdu610031,China)Abstra ct:Based o n the brief narration of the develop ment of GIS and GIS educatio n,analysing sy s2 temicaly and co mpletely the ralationship of G IS with cartolosy,map visualizatio n w ith GIS visualiza2 tio n,this paper discussed the teacher training,the establishing of co urses,the selectio n of teaching content and the teaching and experiment method abou t cartolosy educatio n in the new era.Key wor ds:GIS;cartolo gy;visualization;education一、地理信息系统与地理信息系统教育的发展地理信息系统(GIS)是采集、存储、管理、分析和描述地理信息的空间信息系统。
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第 9 章地理信息系统与地图
[教学目的和要求]：
1.掌握地理信息系统的基本概念。
2.掌握GIS的空间分析及GIS应用与地图分析。
3.了解地理信息系统的软件。
[本章重点]：GIS的空间分析及GIS应用与地图分析。
[本章难点]：GIS的空间分析
[教学时数]：4学时
地理信息系统（Geographic Information System,简称GIS），是一种专业的信息系统，它的对象是那些具有空间属性特征的地理信息。
地理信息系统与地图学有密切联系：地理信息系统脱胎于地图，并在机助制图基础上发展起来；图形处理是地理信息系统的重要内容；地图是地理信息系统中主要的空间数据来源，也是它最终输出的一种主要形式。
地图是地理信息系统的主要支撑。
§1 地理信息系统概述
1.1 地理信息系统的定义与组成
1.地理信息系统的定义
地理信息系统是综合处理和分析空间数据的一种技术系统。
它是以地理空间数据库为基础，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、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，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。
2.地理信息系统的组成
(1)硬件
(2)软件
(3)数据
(4)操作者
1.2 地理信息系统类型
1.综合性地理信息系统
2.区域性地理信息系统
3.专题性地理信息系统
1.3数字地图制图与GIS的关系
数字地图制图与地理信息系统从它们的形成开始一直到发展至今，都是紧密联系在一起的，它们的主要区别在于最终的目的不同：数字地图制图的目的是快速、精确地编制高质量的地图。
地理信息系统的目的是为地理研究和地理决策提供服务。
§2 地理信息系统功能与软件产品
2.1 地理信息系统的基本功能
1.数据的采集与输入
数据管理、分析和处理
GIS软件系统的主要功能：
(1)空间数据管理
(2)自动生成拓扑关系
(3)地图概括与地图信息提取
(4)图幅管理及空间数据处理
(5)缓冲区生成，图像与图形的叠合与分离
(6)数字地形分析
(7)格网分析与量测计算
(8)自动制图
数据输出
2.2 专业型GIS软件
1.ARC/INFO(美国环境系统研究所公司 ESRI Inc. 产品)
(1) PC_ARC/INFO系统的软件结构
(2) PC_ARC/INFO制图的特点
(3) PC_ARC/INFO制图模式的优点
①易于派生新图和更新地图
②便于快速、多样地确定地图的表现形式
(4) PC_ARC/INFO在制图中存在的问题
①没有交互式图面配置设计功能
②编辑状态与制图状态的分离
(5) 强大的空间分析功能
2. Intergraph
MGE(Modular GIS Environment)模块化GIS环境，是Intergraph典型的GIS 一体化应用产品。
(1)MGE软件的基本结构
(2)MGE的扩展结构
3. GENAMAP
GENAMAP 是基于UNIX、WINDOWS的GIS软件产品。
它具有较强的功能，较好的一致性、开放性和易操作性。
2.3 大众化桌面GIS软件
1.ARCVIEW（美国环境系统研究所公司ESRI Inc.产品）
(1)软件结构
(2)基本功能
图形显示和信息查询功能
投影变换功能
地图概括功能
热连接
数据建立、增删、修改、派生、电子表格形显示、字段选择，支持假名等功能。
直观、动态的统计图表示功能。
2.MAPGIS
是集图形、图像、地质、地理、遥感、人工智能、计算机科学等于一体的全汉字GIS软件系统。
MAPGIS由三部分组成：(1) MAPGIS微机彩色地图编辑出版系统，(2) MAP库管理系统，(3) 空间分析系统。
3.Geostar吉奥之星（武汉吉奥信息工程技术有限公司）
吉奥之星 GIS 软件系统采用基于矢量栅格一体化的数据结构和面向对象技术，以网络化和集成化为手段，将矢量数据、属性数据、影像数据、DEM数据高度集成为一体。
使四种数据既可单独建库，又可进行分布式管理。
图形数据与属性数据结合紧密，GIS与遥感图像处理系统一体化，体现了整体空间信息系统的特征。
4.方正智绘（北大方正技术研究所）
其稳定而精确的地图打印与出版功能优于国外软件，可满足对输出的高质
量要求。
方正智绘(Founder Mirage Map Information System)是北大方正集团开发的集地图制作、出版、地理数据采集、管理、查询于一身的专业化信息处理软件。
§3 GIS的空间分析
空间分析:是基于地理对象的位置和形态特征的一种空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息，并且这种技术也提供了提取和传输信息的能力。
空间分析是地理信息系统的核心。
它包括：几何形态分析、包含分析、网络分析、地形分析。
3.1 GIS二维分析
二维分析：是指在二维空间中几何特征的分析，如空间度量，以及基于空间度量分析的缓冲区分析、包含分析、空间距离结合空间连通性的网络分析等。
1.空间量度
二维地图中，地理基本要素(点、线、面)本身具有的空间特征：点的大小、线的长度、多边形的周长、多边形的面积。
空间量度在二维地图中地理基本要素之间的关系：
点到点的距离
点到线的最短距离
点到多边形边的最短距离
线与线的最短距离
2.缓冲区分析
缓冲区分析：根据地理要素中的点、线、多边形等实体，在实体周围或内
部建立一定宽度范围的缓冲多边形，这是GIS空间分析的基本功能之一。
3.包含分析
包含分析主要是指点、线、多边形之间的关系分析。
4.网络分析
网络是一系列相互连接且具有方向性的弧段，形成物质、信息流通的通道。
网络基本要素组成：
(1) 节点
(2) 连通路线或链
(3) 中心
(4) 障碍
三个重要概念：
开销：指在网络中为完成从一个结点到达另一个结点所需要付出的花费。
资源需求：指网络中与连通路线或链、中心等相联系的资源数量。
资源容量：指网络中的各连通路线或弧段为满足各中心的需求，能够容纳或允许通过的资源量。
3.2 GIS三维分析
包括：数字地形模型的生成、坡度分析、坡向分析、地形剖面分析、其他。
3.3 GIS四维分析
地理现象的时间序列变量可分为三种类型：长期趋势、周期波动、随机波动。
在 GIS 分析中以前两种为主，体现在四维分析中即是趋势分析：
1.自动补偿的稳定过程分析
2.城市规模发展趋势分析
§4 GIS应用与地图分析
4.1 GIS应用对地图的作用
地理信息系统技术的应用，使地图学正面临着从概念设计、工艺程序到实际应用的根本性变革，表现在以下几个方面：
(1) 解决了地图数据的存贮和可视化的矛盾
(2) 解决了大容量数据与高速查询之间的矛盾
(3) 大大提高了地图分析的灵活性，缩短了地图更新的周期
(4) 扩大了地图的应用范围及研究领域
4.2 GIS数学模型与地图表示
GIS地学模型是在对系统所描述的具体对象与过程进行大量研究的基础上，总结出描述地学要素间相互关系和客观规律信息的、语言的或数学及其他的表达方式。
地图表示和地图概括相关的模型中几种分析方法：
1. 主成分分析与地图表示
2. 聚类分析与地图表示
3. 判别分析与地图表示
4.3 GIS中的产品输出系统
1.地图符号系统的设计
地图符号库的设计，需遵循下列原则：
(1)尽可能地符合国家规定的各种专题地图图式。
(2)遵循图案化、精确性、逻辑性、对比性、统一性、色彩象征性、制图和印刷可能性等一般原则。
(3)符号库的可扩充性。
2.地图空间数据输出
在GIS系统分析处理后，地图空间数据一般有以下几种输出形式：
(1) 短暂显示输出 (2) 永久保存输出
3.地图非空间数据输出
对于非空间数据特别是属性数据，可用统计图形式将这些信息很好地传递给用户。
其主要形式有柱状图、扇形图、直方图、折线图、散点图以及统计表格。