GIS原理与应用
地理信息系统原理-GIS工程与应用
用UML表达的线几何体类以及和其它类的关系（OpenGIS Consortium）
四、开发过程模型
软件开发模型是软件开发全部过程、活动和任务 的结构框架。软件开发模型能够清晰、直观的表 达软件开发过程，明确规定要完成的主要活动和 任务，可以作为软件项目工作的基础。
2） 需求规约
在需求获取阶段，得到了用自然语言描述的用户需 求，但是其中存在着不一致性和二义性，这些问题 要通过需求规约解决。目前有许多方法用于支持需 求规约，如功能分解方法，数据流方法，信息模型 方法（实体关系模型），面向对象方法。每种方法 都有相应的概念体系、符号表现和工具支持。
七、数据管理设计
2） 系统设计
需求分析阶段的主要任务是确定系统“做什么”，而 设计阶段则要解决“怎么做”的问题。设计阶段又划 分为总体设计和详细设计，总体设计确定系统的总体 结构框架；而详细设计要具体地描述如何具体地实现 系统，通常可以依据详细设计的结果进行编码。
3）实现阶段
将设计的结果变换成程序设计语言编写的程序。 需要确定程序设计语言； 考虑程序的质量：正确性、可读性、可移植性、程序效率 等
❖ 数据管理设计：目的是确定在数据管理系统中存储 和检索数据的基本结构。
❖ 数据管理方法： 1）普通文件管理 2）关系型数据库管理系统 3）面向对象的数据库管理系统
❖ GIS软件中，需要管理的数据主要包括：空间几何体数据、时间数 据，结构化的非空间属性数据以及非结构化的描述数据。 如地籍管理系统中的地块: ❖ 1）空间几何体数据：地块界点的坐标； ❖ 2）时间数据：地块存在的时段； ❖ 3）非空间属性数据：地块的权属，地价等等； ❖ 4）非结构化的描述数据：描述地块所需要的图像、声音数据等。
地理信息系统的原理和应用
地理信息系统的原理和应用1. 地理信息系统简介地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间信息与属性信息相结合的系统，能够对地理信息进行采集、管理、分析和展示的技术综合体。
它是利用计算机科学、测量学、地理学等学科的理论和方法，通过信息技术手段对地理信息进行处理和分析的一种应用系统。
2. 地理信息系统的原理地理信息系统的运行原理主要包括数据采集、数据管理、数据分析和数据可视化四个方面。
2.1 数据采集地理信息系统的数据采集是指对地理空间数据的获取过程。
常用的数据采集方式包括遥感技术、GPS定位技术和地面调查等方法。
通过遥感技术可以获取卫星、航空影像等遥感数据，GPS定位技术可以获取点、线、面等地理位置信息，地面调查则是通过实地勘测和数据采集设备收集数据。
2.2 数据管理地理信息系统的数据管理包括数据组织、数据存储和数据更新等过程。
数据组织是将采集到的地理信息进行分类、整理和归档，建立地理数据库。
数据存储是将数据存储在硬盘、数据库中，以便后续的查询和分析。
数据更新是指对已有数据进行添加、修正和删除等操作，保持数据的及时更新。
2.3 数据分析地理信息系统的数据分析是指对地理信息进行统计、空间分析、模拟和预测等处理过程。
通过数据分析可以进行空间关系分析、空间模式分析、空间插值和空间模拟等操作，进而获取地理信息的相关规律和趋势。
2.4 数据可视化地理信息系统的数据可视化是将地理信息通过图表、图形和地图等形式展示出来，使信息更具有直观性和可读性。
通过数据可视化可以将数据以地图、统计图表等形式呈现，帮助用户更好地理解和利用地理信息。
3. 地理信息系统的应用地理信息系统在许多领域都有着广泛的应用。
下面列举了几个常见的应用领域。
3.1 地理空间分析地理信息系统可以进行地理空间分析，包括距离分析、路径分析、空间关系分析等。
通过空间分析可以了解地理空间的相互联系和影响，为城市规划、交通规划等提供支持。
地理信息系统的原理与方法
地理信息系统的原理与方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、整理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它结合了遥感、地图学、数据库、计算机科学等多个学科，可广泛应用于城市规划、环境保护、资源管理、农业等领域。
本文将介绍地理信息系统的原理与方法，并讨论其在实际应用中的意义。
一、地理信息系统的原理地理信息系统的原理包括数据输入、数据存储、数据处理和数据输出。
1. 数据输入地理信息系统的数据输入主要通过遥感技术和全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）获取地理空间数据。
遥感技术可利用卫星、飞机等平台获取地表特征、植被分布、地形等数据，而GPS可提供准确的地理位置信息。
这些数据经过获取和处理后，被输入到地理信息系统中。
2. 数据存储地理信息系统采用数据库管理系统存储地理空间数据。
数据库管理系统能够有效地组织和管理大量数据，并保证数据的完整性和一致性。
地理信息系统中的数据通常以矢量数据和栅格数据两种形式存储。
矢量数据以点、线、面等几何对象表示，适用于描述具体地理要素的位置和形状；栅格数据以像元（像素）形式表示，适用于描述连续变化的地理现象。
3. 数据处理地理信息系统的数据处理涉及数据编辑、数据分析、数据模型等多个方面。
数据编辑用于修正和更新地理空间数据，确保其准确性和时效性；数据分析通过空间统计、网络分析、空间插值等方法，从地理数据中提取有用的信息；数据模型则用于模拟地理现象的空间关系和动态变化。
4. 数据输出地理信息系统的数据输出通过地图制作、空间查询、专题分析等方式实现。
地图制作可将地理数据可视化展示，帮助人们更好地理解地理现象；空间查询则用于在地理数据库中检索和提取特定的地理要素；专题分析则基于地理数据进行特定的分析和研究，如土地利用评价、洪涝灾害风险评估等。
二、地理信息系统的方法地理信息系统的方法包括数据收集、数据处理、数据分析和数据可视化。
gis原理及应用干嘛的
GIS原理及应用干嘛的1. 引言地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理信息的系统。
它融合了地理学、信息科学和计算机科学的知识与技术，为我们理解地理现象、分析地理空间关系以及解决空间问题提供了强大的工具。
本文将介绍GIS的原理及应用，以帮助读者了解GIS的基本概念和功能。
2. GIS的原理GIS的原理主要包括地理数据模型、数据采集、数据存储和管理、数据分析以及数据可视化等方面。
下面将对这些内容进行简要介绍。
2.1 地理数据模型地理数据模型是描述现实世界中地理实体及其属性的一种抽象表示。
常见的地理数据模型有矢量模型和栅格模型。
矢量模型使用点、线、面等基本几何元素来描述地理实体，适用于精确表示各种地理现象；而栅格模型将地理空间划分为规则的像元格网，适用于处理连续分布的地理现象。
2.2 数据采集数据采集是将现实世界中的地理信息通过测量、遥感、GPS等方法获取并转化为数字化数据的过程。
地理信息的采集可以通过不同的手段进行，如航空摄影、卫星遥感、地面测量等。
采集到的数据可以包括地形地貌、交通网络、土地利用等各种地理要素。
2.3 数据存储和管理GIS的数据存储和管理主要包括数据库设计、数据组织和数据更新等方面。
数据存储可以采用关系数据库、文件数据库或空间数据库等形式，以满足存储和检索地理数据的需要。
数据管理则包括数据质量控制、数据格式转换、数据备份等操作，确保地理数据的完整性和可靠性。
2.4 数据分析GIS的数据分析是指通过一系列的空间分析、属性分析和网络分析等方法，揭示地理现象之间的关系和规律。
常见的数据分析方法包括空间查询、空间统计、缓冲区分析、最短路径分析等，这些方法可以帮助用户从大量的地理数据中提取有用的信息，并支持决策和规划过程。
2.5 数据可视化数据可视化是将地理数据通过图表、地图、动画等方式直观地展示出来的过程。
地理信息系统(GIS)在位置分析中的应用
位置分析的基本原理与方法
位置分析的基本原理
• 空间分布分析：分析地理现象在空间上的分布特征，如热点分析、冷点分析等 • 空间关系分析：分析地理现象之间的空间关系，如相邻分析、路径分析等 • 空间变化分析：分析地理现象在空间上的变化趋势，如动态分析、趋势分析等
位置分析的方法
• 空间统计方法：运用统计学原理分析地理空间数据，如空间自相关分析、空间回归分析等 • 空间分析方法：运用GIS技术对地理空间数据进行分析，如缓冲区分析、网络分析等 • 空间模型方法：运用数学模型描述和预测地理现象的空间分布和变化，如空间扩散模型、 空间优化模型等
位置分析的案例分析
• 城市规划与建设：通过位置分析，辅助城市规划，优化城市空间布局，提高城市运行效率 • 交通与物流：通过位置分析，优化交通网络，提高物流效率，降低运输成本 • 环境监测与保护：通过位置分析，揭示环境问题，为环境保护政策制定提供依据 • 自然资源管理：通过位置分析，合理开发利用自然资源，保护生态环境 • 公共安全：通过位置分析，提高公共安全水平，降低事故发生风险
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地理信息系统(GIS)在交通与物流 领域的应用
交通规划与管理
• 交通流量分析：分析交通流量，优化交 通网络布局 • 道路拥堵分析：分析道路拥堵状况，为 交通管理提供依据
物流管理
• 物流中心布局优化：分析物流中心布局， 提高物流效率 • 配送路径优化：分析配送路径，降低运 输成本
地理信息系统(GIS)在环境监测与保护中的应用
02
位置分析的基本概念与原理
位置分析的定义与重要性
位置分析的重要性
• 提高决策效率：位置分析为决策提供直观的空间信息，帮助用户快速做出决策 • 优化资源配置：位置分析有助于合理配置资源，提高资源利用效率 • 促进区域发展：位置分析为区域发展规划提供科学依据，促进区域协调发展
地理信息系统原理与应用
地理信息系统原理与应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它将地理位置信息与属性数据相结合，可以帮助人们更好地理解和管理地理现象和问题。
本文将介绍地理信息系统的基本原理和应用。
一、地理信息系统的原理1. 数据采集：地理信息系统需要收集地理空间数据，包括地理位置数据和属性数据。
地理位置数据可以通过全球定位系统（GPS）、卫星遥感、测量仪器等手段获取，而属性数据则可以通过调查问卷、统计数据等途径获取。
数据采集是地理信息系统的基础，数据的质量和准确性对系统的应用至关重要。
2. 数据存储：地理信息系统将采集到的地理空间数据存储在数据库中，采用空间数据库管理系统（Spatial Database Management System，简称SDMS）来管理和存储数据。
空间数据库采用矢量数据模型或栅格数据模型来表示地理对象，通过建立拓扑关系和索引，实现对地理数据的高效存储和查询。
3. 数据管理：地理信息系统需要对数据进行管理，包括数据的组织、维护、更新和共享。
数据管理涉及数据的分类、命名、版本控制、权限管理等方面，保证数据的完整性和一致性。
此外，数据管理还需要考虑数据的安全性和保密性，防止未经授权的访问和使用。
4. 数据分析：地理信息系统可以对地理空间数据进行分析和处理，提取有用的信息和知识。
数据分析包括空间分析和属性分析两个方面。
空间分析可以通过空间关系、缓冲区分析、路径分析等方法，揭示地理现象的空间分布和相互关系；属性分析可以通过统计分析、空间插值、多元分析等方法，探索地理现象的规律和因果关系。
5. 数据展示：地理信息系统可以将数据以地图、图表、报告等形式进行展示，帮助人们更直观地理解和交流地理信息。
数据展示可以通过地图制作软件、数据可视化工具等实现，使地理信息更具有可视化和交互性，方便用户进行探索和决策。
地理信息系统原理方法和应用
地理信息系统原理方法和应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种结合地理数据、地理信息展示和空间分析的技术系统。
通过采集、存储、管理和分析地理空间数据，GIS能够提供基础地理信息，支持决策制定和资源管理，促进各行业的发展。
一、GIS的原理GIS的原理基于地理空间数据的获取、存储、处理和分析。
它包括以下核心要素：1. 地理空间数据：GIS以地理对象和属性数据为基础，通过地理空间数据的采集和整理建立地理数据库。
这些数据可以是点、线、面等，描述了地理要素在空间中的位置、属性和拓扑关系。
2. 地理数据建模：通过对地理空间数据进行建模，将实际地理要素与其数字表达相对应。
这些模型包括点、线、面等地理对象，以及拓扑、关系和属性数据。
3. GIS分析：GIS具备空间和属性分析能力，可以进行空间拓扑分析、空间查询、空间统计等，帮助用户获取更多的地理信息和洞察。
4. 地图制图：GIS能够将地理数据可视化展现在地图上，通过各种符号、颜色和渐变等方式直观地传达地理信息。
二、GIS的方法GIS的应用离不开一系列的方法。
以下是几种常见的方法：1. 数据采集：通过GPS、遥感、测绘等手段获取地理空间数据，包括地形、地貌、土地利用、气象等信息。
2. 数据管理：建立地理数据库，包括数据的存储和更新，以及数据的索引和分类。
3. 空间分析：运用空间统计、缓冲区分析、网络分析等方法，探索地理要素之间的空间关系和空间分布规律。
4. 决策支持：利用GIS技术进行空间模拟、场景分析等，为决策制定提供科学依据。
5. 地图制图：通过地图制图技术，将地理数据可视化展示在纸质或电子地图上，方便用户获取地理信息。
三、GIS的应用领域GIS在各个领域都得到了广泛的应用。
以下是几个主要的应用领域：1. 城市规划：GIS可以用于城市的土地利用规划、交通路网规划、交通拥堵分析等，帮助城市合理发展。
2. 自然资源管理：GIS可以对森林、水资源、土地等进行监测和管理，帮助实现可持续利用。
gis的基本原理及其应用
GIS的基本原理及其应用1. GIS的定义GIS（Geographic Information System）是地理信息系统的英文缩写，是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理数据的技术体系。
它是基于电子计算机和网络通信技术的，能够对地理信息进行整合、处理和分析，用于支持决策制定、规划设计和资源管理等。
2. GIS的基本原理GIS的基本原理包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析和数据展示等几个方面。
2.1 数据采集在GIS中，数据采集是最基础的环节之一。
数据采集的方式多样，可以通过现场测量、航拍、遥感、GPS定位等手段获取地理数据。
采集的数据包括地理位置、属性信息和拓扑关系等。
这些数据可以是点、线、面等地理实体的数据，也可以是栅格数据、网络数据等。
2.2 数据存储数据存储是GIS中的核心环节，用于存储采集的地理数据。
数据的存储方式通常有文件存储和数据库存储两种方式。
文件存储适用于小型数据集，可以使用常见的文件格式如Shapefile、GeoJSON等。
数据库存储适用于大规模数据集，可以使用关系数据库如Oracle、PostgreSQL等进行存储。
2.3 数据管理数据管理是GIS中的重要环节，用于对地理数据进行组织、分类、编辑和更新等操作。
数据管理包括数据的输入、输出、查询、修改、删除等功能。
通过数据管理，可以对地理数据进行有效的管理和利用，提高数据的质量和效率。
2.4 数据分析数据分析是GIS中的核心功能之一，主要用于对地理数据进行统计、空间分析和模型建立等操作。
数据分析可以帮助用户发现地理数据中的规律和关联性，提供决策支持和预测分析等功能。
常见的数据分析操作包括空间查询、空间叠加分析、网络分析、地理插值等。
2.5 数据展示数据展示是GIS中的重要环节，用于将分析结果以可视化的方式展示出来。
数据展示可以采用地图、图表、报表等形式，便于用户理解和应用地理数据。
通过数据展示，可以直观地呈现地理数据的特征和变化趋势，提供决策支持和信息传递的功能。
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19
§1.1 基本概念
3 信息系统与地理信息系统
– 信息系统的定义：
信息系统是对数据和信息进行采集、存储、加工和 再现，并能回答用户一系列问题的系统，具有处理、 管理和分析数据的功能。它能为企业、部门或组织 的决策过程提供有用的信息
公共管理 公共信息查询
社会学 环境科学 产业/商业
森林学 土壤科学
地貌学
设施维护
矿产开发
资产管理
市场 旅游业
地质学 生态学 水文学
气象学
计算机科学
制图学 测量
符号学 可视化
遥感
数据库 数学
统计学
人工 计算机
地理统计学
照相测量法
智能 图形学
认知科学
44
小结
GIS的特点 GIS的基本概念：数据与信息、地理信息与地图等 GIS的构成：硬件、软件、空间数据库、应用人员和
硬件系统
软件系统
应用模型
25
§1.2 GIS构成
1 硬件系统
输入设备
数字化仪
扫描仪
键
盘
数字像机
处理设备
计 算 机 主 机
输出设备
显示器 绘图机 打印机 校片纪录仪 存储设备
软
盘
硬
盘
磁带机
光盘读写器
26
§1.2 GIS构成
2 软件系统
GIS专业软件 数据输入和校验 数据存储和管理 数据处理与分析 数据显示和输出 用户界面 系统二次开发能力
21
§1.1 基本概念
信息系统与地理信息系统
– GIS的定义：
空间数据
Name
属性数据
Address Town St. Zip
G
GIS
I
22
§1.1 基本概念
信息系统与地理信息系统
– GIS的定义：
简言之为能处理与使用地表面数据的计算机系统 GIS是用以采集、存储、管理、分析和描述整个或部
显然，应用模型是GIS与相关专业连接的纽带。
31
§1.3 GIS的功据采集和输入
现实世界
文字报 告、遥 感图象 等
数字化仪
扫描仪
解析测图仪
键盘 等
空间数据库
编辑、接边、分层、图形与 属性连接、加注记等
32
§1.3 GIS的功能和应用
1 GIS 的基本功能
（2）数据存储与管理:数据库 （3）数据处理和变换 ①数据变换：一种数学状态转变为另一种数学状态； ②数据重构：一种几何形态转变为另一种几何形态； ③数据抽取：从全集到子集的条件提取。 （4）空间分析：拓扑叠合、数字地形分析
33
§1.3 GIS的功能和应用
GIS 的基本功能 缓冲区分析
空间检索
空间数据库
街道中心线
道路的噪音影响范 围
34
§1.3 GIS的功能和应用
GIS 的基本功能
– 空间查询
空间查询
空间数据库
哈尔滨在哪里 属性查询
78路公交 经过哪些
站
35
§1.3 GIS的功能和应用
GIS 的基本功能
（5）数据显示和输出
12
第一章 导论
13
第一章 导论
要求：
– 理解GIS的相关概念，清楚GIS和相关学 科的关系
– 掌握GIS的类型与组成 – 掌握GIS的基本功能、研究内容及用途 – 了解GIS的发展概况
14
第一章 导论
GIS的基本概念 GIS的构成 GIS的功能和应用 GIS的产生和发展 相关学科
15
§1.1 基本概念
数据库软件 管理软件 数据库软件
系统管理软件 操作系统 汇编程序 编译程序 服务程序
27
§1.2 GIS构成
GIS的软件层次 GIS用户界面 GIS数据库 操作系统 GIS硬件
GIS专业软件 GIS应用软件
28
§1.2 GIS构成
3 空间数据
空间特征 属性特征 时间特征
29
§1.2 GIS构成
社
– …… 4
教材与其它资源
网络资源：
/ – 地理信息系统论坛
– GIS空间站
/bbs/ – 地理信息系统帝国论坛
……
5
教材与其它资源
期刊
–测绘学报 –地理学报 –遥感学报 –武汉大学学报（信息版） –测绘通报 –中国图形图像学报 – ……
– 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情 况
18
§1.1 基本概念
地理信息与地图
– 地理信息的特点：
空间分布性 具有多维结构的特征 时序特征十分明显
– 地理信息与地图的关系：
其技术发展、内容更新之快，非其他学科可比，特 别是在90年代以来，随着计算机技术的快速发展， 地理信息系统表现得异常活跃
9
课程特点及要求
课程特点
– GIS是一门典型的交叉性学科，多学科集成、 渗透性较强
GIS是多学科、多技术交叉的空间信息系统，在 理论上依托于地理学、测绘学、数学等基础性学 科；在技术上取决于计算机软硬件技术、航空航 天技术、遥感与雷达技术等的进步；在应用上则 依赖于具体应用学科如交通、城市规划、资源管 理、水资源等理论和技术的发展
应用模型
GIS的功能和应用：数据输入、存储与管理、处理
与变换、空间分析、显示与输出、二次开发
GIS的产生和发展
GIS原理与应用
1
课程简介
《GIS原理及应用》课程是GIS专业本科生 的专业基础课程，以及相关专业的专业必 修课或专业选修课。本课程旨在掌握GIS的 基本原理、技术方法和实际应用，了解其 主要应用领域和发展方向，并为应用型GIS 的开发奠定基础。
2
课程安排
学时分配：
–课堂讲授：30学时 –上机实践：10学时
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§1.4 GIS的产生和发展
发展
– 国际GIS发展
60年代，探索时期。人们关注什么是GIS，GIS能干 什么
70年代，巩固时期。发展研究的重点是空间数据处 理的算法，数据结构和数据库管理这三个方面
80年代，突破阶段。人们把GIS与RS用于解决全球 性问题，如全球沙漠化，全球可居住地评价，核扩 散问题等
10
课程特点及要求
课程特点
– 空间抽象性
GIS中的数据，无论是可见的还是不可见的， 都是自然环境的一种表现模式，是数字化的现 实世界，这是建立在对自然环境的抽象和描述 基础上。由于计算机的数字化特征，空间对象 须离散化的表达，即把空间对象抽象表达为点、 线、面、体等具有位置和属性特征的地理实体
16
§1.1 基本概念
数据和信息
– 信息的特征： 信息的客观性：任何信息都是与客观事实紧密
相关的；
信息的适用性：信息对决策是十分重要的； 信息的传输性：可在发送者和接受者之间传输； 信息的共享性：可传输给多个用户，为多个用
户共享。
17
§1.1 基本概念
2. 地理信息与地图
– 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
11
课程特点及要求
要求
– 掌握GIS概念，包括空间数据的语义学基础、GIS的 科学定义、空间关系和空间对象的表达、空间数据结 构和类型、空间分析原理、MAPGIS软件的基本操作 等
– 了解GIS组成和基本功能、设计与评价、 发展与趋势 – 掌握GIS的数据处理流程：采集、编辑、组织、管理、
分析和输出等 – 培养自己使用GIS解决本专业相关问题的能力
90年代，产业化阶段。对GIS进一步研究，研究的 内容集中在：空间信息分析的新模式和新方法，空 间关系和数据模型，人工智能引入等
41
§1.4 GIS的产生和发展
发展
– 我国GIS的发展
70年代，准备阶段。GIS先驱进行极积呼吁、舆论准 备和一些可行性实验
80年代，试验起步阶段。我国在GIS理论探索，规范 探讨，软件开发，系统建立等方面取得了突破和进展 90年代初，GIS发展阶段。改革开放以来，沿海，沿 江经济开发区发展土地的有偿使用和外资的引进，急 需GIS为之服务，这也推动GIS在我国的全面发展
– 信息系统的组成：
信息系统由计算机硬件、软件、数据和用户四大要 素组成
20
§1.1 基本概念
信息系统与地理信息系统
– GIS的定义：
Geographical Information System （Geographic Information System）
Geographical Information Science Geographical Information Service
96年以来，GIS产业化阶段。空间信息基础设施已纳 入国家计划；国家和地方级的GIS相继建立并投入运 行；各高校开设了与GIS相关的新专业；具有我国自 主版权的GIS基础软件的研制逐步进入了产业化轨道
42
§1.5 GIS相关学科
43
社会－经济 测量
地形测量
环境测量
考古学 人文地理学
流行病学 健康护理规划
1.数据和信息
– 数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符 号，是客观事物的属性、数量、位置及其相互 关系等的抽象表示
– 信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事 实的知识，是数据中所包含的意义。
– 数据处理：是指对数据进行收集、筛选、排序、 归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、 模拟和预测等操作。