地理信息系统
什么是地理信息系统
什么是地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System）简称GIS，它是一种利用计算机、数据处理、地理学、统计学和遥感技术等现代科技手段，对地理空间信息进行采集、存储、处理、分析和表达的一种集成化工具。
GIS是一种将地理空间信息和属性数据有机结合在一起进行管理、分析和决策支持的技术和工具。
GIS的基本原理是利用计算机将地理空间信息的各种数据（如地图、遥感影像、地理编码数据库、实时GPS定位数据等）集成到一个统一的系统中，然后通过数据共享与处理，以实现对地理空间数据的一系列操作。
GIS能够进行的操作包括数据的输入与输出、数据的查询与分析、地图的生成与维护，以及对地理分析结果进行可视化操作等。
GIS系统已广泛应用于土地、环境、交通、电力、能源、水利、农业、测绘、市政、公安等领域，同时还被用来辅助科学研究和公共服务。
GIS的数据模型主要有二维、三维和多维三种类型。
其中二维模型包括平面坐标和地理坐标两种类型，三维模型则可以用来处理高程等第三维信息，而多维模型则涵盖了时间、经济、社会等多个维度信息。
GIS的最大特点是能够将地理信息空间化，在数据分析和决策支持方面起到非常好的作用。
GIS系统的发展是IT技术与地理学、测绘学、土地资源管理学、环境科学等学科交叉融合的结果，是IT技术与装备应用切合实际的产物，更是人们对复杂地理信息处理与分析要求的必然选择。
总之，GIS系统是一种利用计算机技术处理地理空间信息的工具，它可以对地理信息进行多维度的数据采集、存储、处理、分析和表达，以实现对地理信息的更好管理和维护，为决策者和研究者提供更加准确、全面和科学的数据支持，辅助国家和地方政府的规划、管理和服务工作。
地理信息系统
空间信息系统
01 历史发展
03 实现方法 05 GIS
目录
02 产品分类 04 建模系统 06 开源软件
07 开发工具
09 普适品牌 011 社会应用
目录
08 发展空间 010 语义学 012 专业设置
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。
GIS之父：罗杰·汤姆林森60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图” 的应用。
1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研 发。罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统（CGIS ），用于存储，分析和利用加拿大 土地统计局（ CLI，使用的1:50,000比例尺，利用关于土壤、农业、休闲，野生动物、水禽、林业和土地利用的 地理信息，以确定加拿大农村的土地能力。）收集的数据，并增设了等级分类因素来进行分析。
20世纪初期将图片分成层的“照片石印术”得以发展。它允许地图被分成各图层，例如一个层表示植被和另 一层表示水。这技术特别用于印刷轮廓-绘制，这是一个劳力集中的任务，但他们有一个单独的图层意味着他们可 以不被其他图层上的工作混淆。这项工作最初是玻璃板上绘制，后来，塑料薄膜被引入，具有更轻，使用较少的 存储空间，柔韧等等的优势。当所有的图层完成，再由一个巨型处理摄像机结合成一个图像。彩色印刷引进后， 层的概念也被用于创建每种颜色单独的印版。尽管后来层的使用成为当代地理信息系统的主要典型特征之一，刚 才所描述的摄影过程本身并不被认为是一个地理信息系统 -因为这个地图只有图像而没有附加的属性数据库。
地理信息系统
1、什么是地理信息系统地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，它作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科而迅速地兴起和发展起来。
GIS重视对拓扑结构的管理，重视拓扑关系的自动生成，强调与空间相关的查询统计，强调空间分析，强调三维模型分析。
地理信息系统中“地理”的概念并非指地理学，而是广义地指地理坐标参照系统中的坐标数据、属性数据以及以此为基础而演义出来的知识。
地理信息系统具有以下三个方面的特征：（1）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；（2）以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素分析和动态预测的能力；并能产生高层的地理信息；（3）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。
地理信息系统是一门多技术交叉的空间信息科学，它依赖于地理学、测绘学、统计学等基础性学科，又取决于计算机硬件与软件技术、航天技术、遥感技术和人工智能与专家系统技术的进步与成就。
地理信息系统按其内容可以分为三大类：（1）专题地理信息系统：是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。
（2）区域地理信息系统：主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。
（3）地理信息系统工具：它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。
如：ARC/INFO、Mapinfo、CityStar、Geostar、MAPGIS等。
2、3s技术包含哪些内容，分别介绍一下3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography informationsystems，GIS)和全球定位系统(Global positioning systems，GPS)的统称1）RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。
什么是地理信息系统
什么是地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种通过计算机技术来捕捉、储存、管理、分析和展示地理数据的系统。
它将地理空间信息与其他属性数据相结合，帮助人们更好地理解地球和人类活动。
GIS的基本构成部分包括硬件、软件、数据和人员。
硬件是指用于收集地理数据和进行数据处理的计算机、传感器、全球定位系统等设备。
软件是用于运行GIS的应用程序，可以实现数据的处理、分析和可视化。
数据是GIS的核心，包括地理空间数据和属性数据。
地理空间数据是地球表面的几何形状和位置信息，如地图、遥感影像、地理标记等。
属性数据是与地理空间数据相关的非空间属性信息，如人口统计数据、气候数据等。
人员是使用GIS技术进行数据管理和分析的专业人员，他们具备地理信息系统的专业知识和技能。
地理信息系统可以广泛应用于各个领域。
在城市规划中，GIS可以帮助规划师分析土地利用、道路布局和基础设施建设等问题，提高规划的精度和效率。
在环境保护方面，GIS可以用来分析地表水污染、植被分布和土地退化等问题，为环境管理提供科学依据。
在农业领域，GIS可以用来评估土地适宜性、选择农作物种植和优化农田布局，提高农业生产的效益。
在交通运输方面，GIS可以用来分析道路交通流量、选择最佳路径和优化交通信号系统，提高交通运输的效率。
通过地理信息系统，人们可以更深入地了解地球表面的空间模式和地理现象。
利用GIS技术，可以进行地理数据的可视化，将复杂的地理空间关系呈现为直观的地图，帮助人们更好地理解和解读地理信息。
同时，GIS可以对大量的地理数据进行高效的处理和分析，通过空间统计和空间建模等方法，揭示地理现象的规律和变化趋势。
这为决策者提供了科学依据，帮助他们制定更合理和有效的决策。
然而，GIS也面临一些挑战和问题。
首先，地理数据的质量和准确性对GIS的应用至关重要，但现实中地理数据的收集和管理往往存在一定的困难。
地理信息系统名词解释大全(整理版本)
地理信息系统名词解释大全地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种, 是在计算机硬、软件的支持下, 以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础, 以具有空间内涵的地理数据为处理对象, 运用系统工程和信息科学的理论, 采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统, 为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
简单地说, GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息, 它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体, 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。
地理信息系统属于空间型信息系统。
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、图像和图形等的总称；它属于空间信息, 具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息科学与地理信息系统相比, 它更加侧重于将地理信息视作为一门科学, 而不仅仅是一个技术实现, 主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时, 还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
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。
地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界, 再到数字世界（GIS）, 最后到应用领域。
数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号, 是客观对象的表示, 是信息的表达, 只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统, 它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n, 且n ≥1）, 直到子象限的数值单调为止。
名词解释地理信息系统
名词解释地理信息系统地理信息系统又称为地理信息系统工程，它是把具有空间位置、属性特征及其变化规律的地球表面自然要素和人文要素，作为研究对象，从系统的角度出发，运用地理学、测绘学、图形学、统计学、计算机科学和数据库技术等多学科知识和技术，进行科学化、定量化、系统化的加工、存储、传输、管理和分析，以便更好地解决各类问题。
地理信息系统（ GIS）是在计算机硬件、软件和数据库的支持下，对地球表层（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、制图和描述的技术系统。
它能提供多方面的应用，包括对空间数据的采集、储存、管理、查询和分析。
(1)自然环境。
包括地貌、地质、地震、气候、水文、植被等方面的内容。
(2)社会经济环境。
包括经济、人口、城市、交通、社会发展状况等内容。
(3)技术因素。
主要指现代科学技术手段的应用情况。
(4)人文因素。
包括人文社会和政治法律制度的内容。
当前的地理信息系统( GIS)，可以认为是一个空间信息系统，但又不同于以往任何一个时期的GIS。
如今的GIS，已经广泛渗透到各种社会生活和人们的日常生产与生活中去，不仅为GIS应用于区域规划、环境监测和资源调查提供了必备的手段和条件，而且正在向着为国民经济建设和社会可持续发展服务的方向发展。
GIS的功能也由最初单纯的数据采集、存贮、管理、分析扩展到包括为决策者服务的各种分析功能。
地理信息系统通过对相关的空间位置、属性数据和专题数据进行采集、存储、处理、分析、显示等过程，可实现对地理实体的数字化描述。
这里所说的“空间位置”、“属性数据”和“专题数据”，都是GIS的基本要素。
地理信息系统的核心内容就是空间数据的采集、存储、管理、分析和再利用，并且，空间数据又是地理信息系统得以存在和运行的基础。
对空间数据的采集和编辑，是使用GIS的第一步。
地理信息系统的概念及构成
——加拿大Reger Tomlinson
• “GIS是由计算机硬件、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问题。”
——美国联邦数字地图协调委员会
GIS的定义理解
1、GIS是一计算机系统，既然是系统，就要具有系统的基本 功能，数据采集、管理、分析和表达，所以每个GIS系统都是 由若干具有一定功能的模块组成。
1、计算机硬件系统
GPS
全站仪
解析和数字 摄影测量仪器
全数字摄影 测量工作站
遥感与遥感 图象处理系统
磁带机 光盘机 活动硬盘 硬盘阵列
专用设备
2.存储设备
3.输入设备 1.处理设备 4.输出设备
数字化仪 扫描仪
常规设备
服务器 工作站
键盘、鼠标
5.网络设备
绘图仪 打印机
终端
2、计算机软件系统
用户界面
• Resources and Enviromental Information System ——中国 全称虽有出入，但简称都叫做“GIS”。
二、地理信息系统的定义
• “GIS是一种存储、分析和显示空间与非空间数据的信息技
术。”
——美国Parker
• “GIS是全方位分析和操作地理数据的数字系统。”
4、系统开发、管理和使用人员
管理 信息管理
咨询
数据整理
地理信息系统原理及应用
13
地理信息系统原理及应用
1
地理信息系统的概念及构成
一、地理信息系统的全称： • Geographical Information System——英国 • Geographical-Information-System ——德国 • Land Information System——加拿大、澳大
什么是地理信息系统
什么是地理信息系统地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是指通过数字化技术，对地球表面的各种地理要素进行收集、存储、管理、分析和展示的一种综合性技术系统。
GIS的起源可以追溯到20世纪60年代，随着计算机技术和遥感技术的发展，GIS得以迅速发展壮大。
地理信息系统是由硬件设备、软件系统、数据和人员组成的。
硬件设备包括计算机、显示设备、打印设备等，软件系统主要是GIS软件，数据则是地理数据和属性数据，人员则是负责使用GIS进行分析和决策的专业人员。
GIS的核心功能是数据的采集、存储、分析和展示。
数据采集可以通过现场测量、遥感技术、全球定位系统（GPS）等方式获取地理数据，这些数据包括地形地貌、行政区划、交通网络、气候、土地利用等信息。
数据存储是将采集到的各种地理数据存储到数据库中，以便后续的查询和分析。
数据分析是GIS的重点和难点，通过对地理数据进行统计分析、空间分析等，可以帮助用户发现规律、预测趋势、支持决策。
数据展示则是将分析结果以图形的形式进行展示，可以通过地图、图表、报告等形式呈现。
GIS的应用非常广泛，涉及到自然资源管理、城市规划、环境保护、交通运输、农业、地质勘查等多个领域。
例如，在自然资源管理方面，可以通过GIS对土地的利用情况进行分析，帮助对土地资源进行合理规划和保护；在城市规划中，可以利用GIS分析城市的交通拥堵情况，优化道路规划，提高交通效率；在环境保护方面，可以利用GIS监测和分析污染源的分布情况，为制定环境保护策略提供科学依据。
总之，地理信息系统是一种重要的信息技术工具，它的出现和发展为我们更好地认识和利用地理空间信息提供了有效的手段。
通过GIS 的分析与应用，我们可以更好地理解地球上的各种地理现象、规律及其相互关系，为人类社会的发展和决策提供支持和指导。
随着科技的进步与应用的不断深入，GIS在各个领域的应用前景将会更加广阔，为我们创造更美好的未来。
GIS名词解释
GIS名词解释地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于捕捉、存储、检索、分析和展示地理空间数据的计算机系统。
GIS系统能够将多种类型的地理数据整合在一起，并通过地图、图表、图形和其他相应的可视化展示方式呈现出来。
GIS广泛应用于地质勘察、环境保护、土地管理、城市规划、交通运输、农业等领域。
一、地理信息系统的定义及发展历史GIS是由计算机技术与地理学科相结合而产生的一种新型信息技术。
它将地理空间数据、属性数据与现实世界相联系，并对这些数据进行处理、分析和展示。
地理信息系统主要由数据、软件、硬件和人员组成，通过将地理空间数据进行存储、查询、分析和展示，帮助人们更好地理解和解决与地理空间相关的问题。
地理信息系统的发展可以追溯到20世纪60年代初期。
当时，由于地理学科与计算机技术的融合，出现了一些早期的GIS系统。
随着计算机技术的迅速发展，GIS系统得以进一步发展壮大，并于20世纪80年代得到广泛应用。
当前，随着卫星遥感、全球定位系统（GPS）等技术的不断进步，地理信息系统的应用范围和功能不断扩大和完善。
二、地理信息系统的基本概念与组成1. 地理空间数据：地理空间数据是GIS的基础，它包括地理位置的坐标信息以及该位置上与之相关的属性数据。
地理空间数据可以包括点、线、面等地理要素，以及相应的属性数据，如地名、人口数据、土地利用数据等。
2. GIS数据模型：GIS数据模型是描述地理空间数据组织与关系的理论模型。
常见的GIS数据模型包括矢量模型和栅格模型。
矢量模型以点、线、面等几何要素来描述地理空间现象，适用于较为精细和精确的地理数据表达。
而栅格模型则以像素为单位，将地理空间数据转化为一个个栅格单元进行表达。
3. GIS软件：GIS软件是GIS系统中的重要组成部分，用于实现地理数据的存储、查询、分析和可视化展示等功能。
常见的GIS软件包括ArcGIS、QGIS、MapInfo等，它们提供了丰富的地图制作、数据管理和空间分析工具。
地理信息系统课件
结合GIS数据和交通流量信息，进行城市交通网络 的规划，提高道路通行能力和公共交通效率。
公共设施规划
基于GIS的居民点分布和需求预测，合理规划学校 、医院、公园等公共设施的位置和规模。
环境保护
生态保护
通过GIS分析生态敏感区和生态廊 道，制定针对性的保护措施，防 止生态破坏和环境污染。
污染源监测
人员伤亡和经济损失。
交通管理
交通流量管理
利用GIS技术对交通流量进行实时监测和分析，优化交通流分配， 缓解交通拥堵。
交通安全监管
基于GIS的交通安全监管系统，提高道路交通安全水平，减少交通化公共交通线路和班次，提高公共交通服务水平，方便 市民出行。
CHAPTER 04
提供数据质量评估和校验的方法，以确保数据的准确性和可靠性。
GIS地图制作与发布
地图符号化
介绍不同类型的地图符号及其应用场景，如点、线、面等符号。
地图编辑与制作
提供地图编辑和制作的技巧和方法，如添加图层、调整样式、添 加标注等。
地图发布与共享
说明如何将制作好的地图发布到GIS平台或与其他用户共享。
CHAPTER 06
推动地理科学研究
GIS为地理科学研究提供 了强大的工具，有助于深 入探索地理现象和规律。
GIS的历史与发展
起源
20世纪60年代，GIS的雏形开始出现 ，主要用于地图制作和土地资源调查 。
发展
未来趋势
随着大数据、云计算等技术的融合， GIS将朝着智能化、网络化、集成化 方向发展，为人类生产生活提供更加 全面和高效的服务。
03
空间数据库技术采用关系数据库管理系统，通过扩展其功能来支持空 间数据的存储和查询。
04
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。
知识点什么是地理信息系统(GIS)
知识点什么是地理信息系统（GIS）地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成地理空间数据获取、管理、分析和展示等功能于一体的计算机技术系统。
它是在计算机技术的支持下，以地理空间数据为基础，实现对地球表面特征进行描述、分析和表达的一种工具。
一、GIS的定义和概述地理信息系统是一种基于地理空间数据的信息技术，它将地球表面的各种地理现象抽象为地理实体，并使用数字化的方式进行存储和处理。
通过GIS，我们可以对地理现象进行空间分析、空间模拟和空间预测等操作，从而帮助我们更好地理解和利用地球表面的各种特征。
二、GIS的应用领域GIS广泛应用于不同领域，包括城市规划、环境保护、农业管理、交通运输、地质勘探、灾害防治等。
在城市规划方面，GIS能够帮助规划人员根据地理数据进行城市发展布局和土地利用规划，使城市的建设更加科学合理。
在环境保护方面，GIS可以用于监测和评估环境污染状况，为环境管理提供科学依据。
在农业管理方面，GIS可以通过对土壤、气候等因素进行空间分析，提供合理的农业生产指导。
在交通运输方面，GIS可以用于交通网络的规划和优化，提高交通效率。
在地质勘探方面，GIS可以帮助勘探人员进行地质资源的分析和评估，提高勘探效率。
在灾害防治方面，GIS可以用于灾害风险评估和灾害应急响应的规划，减少灾害带来的损失。
三、GIS的组成要素GIS主要由硬件、软件、数据和人员组成。
硬件部分包括计算机、显示设备、输入设备等，用于实现地理数据的获取、存储和输出。
软件部分包括地理信息系统的各种应用软件，包括地图制作软件、地理数据处理软件、空间分析软件等。
数据是GIS的核心要素，包括地理要素数据和属性数据，可以通过测量、遥感等方式获取。
人员部分包括GIS的操作和管理人员，他们负责对GIS系统进行操作和维护。
四、GIS的优势和挑战GIS具有以下几个优势：首先，GIS能够提供全面、准确和及时的地理信息，帮助决策者做出科学决策；其次，GIS能够进行空间分析和模拟，帮助我们更好地理解和解决地理问题；再次，GIS能够将大量的地理数据进行存储和管理，提高数据利用效率；最后，GIS能够将地理信息以图形化的方式展示出来，使人们更容易理解和接受。
地理信息系统
一、名词解释1.地理信息系统：地理信息系统简称为GIS， Geographical 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，为资源环境研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
2.WebGIS：WebGIS就是利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。
WebGIS（网络地理信息系统）指基于Internet平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet上的地理信息系统。
一般由多主机，多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet 上而组成，包括以下四个部分：WEB-GIS浏览器，WEB-GIS服务器，WEB-GIS编辑器,WEB-GIS信息代理。
3、拓扑关系：用来描述实体间的相邻、联通、包含和相交等关系。
4、地理实体：指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂性相对意义的概念。
5、数字高程模型（DEM）：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程6、空间索引：依据空间对象的位置和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。
7、游程编码结构：是在栅格数据矩阵中逐行将相邻同值栅格合并记录合并后栅格的值及合并栅格的数量的一种数据组织形式。
8、空间数据库：空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和一般以一系列特定结构的文件形式存储在硬盘、光盘等介质上的。
9、空间数据内插：通过已知点或多边形分区的数据推求任意点或多边形分区数据的方法称为空间数据的内插。
10、DTM：是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字表述。
11、空间数据编码：指将空间数据分类结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
地理信息系统
地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于存储、管理、分析和展示地理数据的计算机系统。
它将地理数据与属性数据相结合，以地理空间为基础，通过数字化的方式对现实世界进行描述和分析。
GIS在各个领域具有广泛的应用，如城市规划、土地利用、环境保护、灾害管理等。
一、GIS的概念和作用GIS是一种用于收集、管理、分析和展示地理数据的技术和工具。
它能够将不同来源的数据整合到一个统一的空间数据库中，并通过空间分析和可视化的方式，为用户提供全面、准确的地理信息。
GIS在城市规划中可以帮助决策者评估不同方案的可行性，优化土地利用结构，提高城市运转效率；在环境保护领域，GIS可以帮助监测和评估自然资源的状况，制定科学合理的环境保护政策；在灾害管理中，GIS可以实时监测并响应自然灾害的发生，帮助救援人员做出迅速准确的决策。
二、GIS的技术框架GIS的核心技术包括空间数据模型、数据获取和管理、空间分析和可视化表达。
空间数据模型是GIS的基础，它将地理对象和属性数据进行关联，描述了地理对象之间的空间关系。
数据获取和管理主要包括地理数据的采集、处理和存储。
常见的地理数据来源包括卫星遥感、GPS定位、地面调查等。
空间分析是GIS的关键功能，它可以帮助用户进行空间查询、缓冲区分析、路径分析等，从而揭示地理数据之间的内在关系。
可视化表达是为了更好地展示地理信息，常见的方式包括二维地图、三维模型、数据图表等。
三、GIS的应用领域GIS在各个领域都有广泛的应用。
在城市规划中，GIS可以帮助规划师分析城市人口密度、用地结构等数据，制定合理的城市规划方案。
在土地利用评估方面，GIS可以综合考虑自然资源利用状况、社会经济发展需求等因素，实现土地资源的优化利用。
在环境保护方面，GIS可以监测和评估水资源、大气环境、植被覆盖等情况，为环保决策提供科学依据。
在灾害管理中，GIS可以帮助预测和响应自然灾害，提前做好应对措施，减少灾害损失。
什么是GIS（地理信息系统）
什么是GIS（地理信息系统）GIS概述：1 什么是GIS？2 一个GIS的组成3 GIS如何工作4 GIS的任务5 GIS相关技术6 GIS可以做什么7 GPS数据8 生活中的GIS1 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。
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。
2 一个GIS的组成GIS 由五个主要的元素所构成：硬件、软件、数据、人员和方法。
硬件硬件是GIS所操作的计算机。
今天，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GIS软件提供所需的存储、分析和显示地理信息的功能和工具。
主要的软件部件有：* 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)数据一个GIS系统中最重要的部件就是数据了。
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，而且可以使用那些被大多数公司用来组织和保存数据的数据库管理系统，来管理空间数据。
人员GIS技术如果没有人来管理系统和制定计划应用于实际问题，将没有什么价值。
GIS的用户范围包括从设计和维护系统的技术专家，到那些使用该系统并完成他们每天工作的人员。
方法成功的GIS系统，具有好的设计计划和自己的事务规律，这些是规范而且对每一个公司来说具体的操作实践又是独特的。
3 GIS如何工作GIS就是用来存储有关世界的信息，这些信息是可以通过地理关系连接在一起的所有主题层集合。
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。
地理信息系统名词解释
地理信息系统名词解释地理信息系统（GIS）是一种用于管理、收集、储存、分析和可视化地理空间数据的计算机系统。
它可以建立一个可以在地理信息系统中显示的数据层次结构。
它有助于改善人们管理地理信息的方式，并且可以提供全面而全面的地理空间分析和解决方案。
GIS可以将地理信息相关的记录，如道路，建筑物，植物，土壤，水源或社会活动的记录，与其相关的其他数据（如人口数据或统计数据）进行连接。
它可以显示多种信息的空间层次结构，有助于更好地理解地理空间之间的关系。
此外，GIS还可以收集，储存和分析在不断变化的地理空间和环境条件下的历史和现行数据。
GIS在许多领域，如农业，环境管理，土地管理，城市管理，社会学，运输和社会经济发展中都有重要意义。
它可以帮助决策者获得一个立体而全面的视角，从而使他们能够作出更明智的决策。
地理信息系统的基本组成部分包括：1.据结构：GIS使用“数据结构”来组织，存储和显示地理信息。
有两种常用的数据结构：矢量数据结构和栅格数据结构。
矢量数据结构表示地理空间元素的几何性质，而栅格数据结构表示地理空间元素的属性。
2. 代码集：代码集是一组代码，用于表示数据中存储的地理特征。
它也可以用于指定行政区划，地块边界，社会，自然和人造特征。
3.处理：GIS还提供数据定位和更新服务。
这包括地理空间参考系统，地理空间投影，地图比例尺，空间分析，空间查询和其他数据处理。
4.视化：GIS还允许用户创建出具有吸引力的地图，以帮助他们展示各种类型的地理空间数据。
可视化工具可以帮助理解复杂的数据模式和模式。
GIS在社会，经济，环境和规划等领域独具价值。
它可以帮助地理空间研究者们深入分析研究课题，以便更有效地决策，以实现可持续的发展。
通过开发新的GIS应用程序，地理信息系统也可以用于改善公共安全，社会组织和健康管理等方面的工作。
地理信息系统是一个多功能的计算机系统，可以收集，表示，分析和可视化地理空间信息。
它可以帮助决策者更好地了解地理空间关系，并有助于更好地管理和利用地理信息，以便可持续发展。
地理信息系统GIS
一、地理信息系统GIS地理信息系统在国际上称为GIS，即 Geograhpic Information system的缩写。
在我国又称为资源与环境信息系统。
地理信息系统是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具，是一种在计算机软、硬件支持下，把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出，以满足应用需要的人-机交互信息系统。
它通过对多要素数据的操作和综合分析，方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出，满足各应用领域或研究工作的需要。
地理信息系统在国民经济建设中得到了广泛运用，特别是在地域开发、环境保护、资源利用、城市管理、灾情预测、人口控制、交通运输等方面发挥着积极的作用。
二、全球定位系统GPS精确位署以求得地面点位置。
它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信GPS是全球定位系统英文名词Global Positioning System的缩写。
该系统是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。
它是在地球上空布设24颗 GPS专用卫星，卫星轨道即每时刻的精确位置由地面监控站测定，并通过卫星用无线电波向地面发播；地面上用GPS接收机同时接收4颗以上卫星信号，根据卫星的息。
三、遥感（RS）遥感，顾名思义，就是从遥远处感知，泛指各种非接触的、远距离的探测技术。
遥感是一门新兴的科学技术，主要指从远距离、高空或外层空间的平台上，利平可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、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。
四、3S技术集成3S技术形象代表了测绘学科与其他相关学科的融合与交叉，其本身也在走向集成。
在3S技术集成中，GPS主要是实时、快速的提供目标的空间位置，RS用于实时、快速的提供大面积地表物体及其环境的几何与地理信息及各种变化，GIS则是多种来源时空数据的综合处理和应用分析的平台。
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二、地理数据的基本特征 1、空间特征 空间特征又称定位特征或几何特征。数据的空间 性是指这些数据反映现象的空间位置及空间位置关系。 通常以坐标数据形式来表示空间位置，以拓扑关系来 表示空间位置关系。
2、属性特征
数据的属性是指描述实体的特征，如实体的名称、 类别、质量特征和数量特征等。属性数据本身属于非 空间数据，但它是空间数据中的重要数据成分。
在地理信息系统中，常用的空间数据结构有两种，即栅格数据结构和矢量 数据结构。 在矢量表示中，曲线是由一系列带有 x，y坐标的特征点所组成的一条近 似折线来表示。 而在栅格形式中则借助于把该线通过的按行和列(矩阵形式)作为规则划分 的栅格中的每个小格(像元)标以数字或代码来表示。 这两种不同形式的数据被称为计算机的两种兼容数据。这是因为计算机 不仅能存贮、识别和处理它们，而且可以对它们进行互相转换。
N5
е3
е4
N3
P4
е7
N1 N2 N3 • • •
е1 е3 е6 е1 е2 е5 е2 е3 е4
•
P0
•
•
2、弧段与结点的拓扑关系 弧段 结 始结点 点 终结点
е1 е2 е3
• • •
N3
N1 • • •
N2
N3
• • • N2
N1 N2
P0
е1 P1 е5 P2 е2
N1
N4
е6
P3
N5
二、地理数据的基本特征 3、时间特征 空间数据的时间性是指空间数据的空间特征和属性
特征随时间而变化。它们可以同时随时间变化，也可
以分别独立随时间变化。 实体随时间的变化具有周期性，其变化的周期有超
短周期的、短期的、中期的和长期的。
空间特征是地理信息区别于其他信息的最重要的 特征之一，地理信息的定位特征与时间过程相结合， 大大提高了地理信息的应用价值。
体，同时也是地理信息系统最重要的信息源。
2. 遥感数据
各种遥感数据及其制成的图像资料（航片、卫片）
包含着及其丰富的地理内容，尤其是先进的卫星遥感技
术的广泛应用，能为地理信息系统提供源源不断的、现 势性很强的数据。所以遥感数据是地理信息系统另一个
重要的信息源。
3. 统计数据、实测数据及各种文字报告 各种地理要素的统计数据、实验和各种观测数据、研 究报告等，是地理信息系统不可缺少的重要或补充数据 源。
P1
P2
P3 • • •
е1 е5 е6 е2 е4 е5 е3 е4 е6 е
•
P1 е5 P2 е2
N4
е6
P3
N5
е3
е4
N3
P4
P0
е7
7
•
•
第三节
空间数据结构
空间数据结构
一、空间数据结构的概念和类型
也称为图形数据格式，是指适用于计算机系统存贮、管理 和处理的地理图形数据的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关 系的抽象描述。
常用的空间。
2. 拓扑关系的重要意义
在地理信息系统中，空间数据的拓扑关系，对地理信息系统的数据处
理和空间分析具有重要的意义，主要表现在如下三个方面：
（1）根据拓扑关系可以确定地理实体间的相对空间位置， 而无需利用坐 标和距离 （2）利用拓扑关系有利于空间要素的查询。 （3）可以利用拓扑数据重建地理事体。 如建立封闭多边形，实现道路的
е1 P1 е5
N1
е6
N4
P3
N5
е3 е7
N2
P2
е2
е4
N3
P4
2.地理空间数据拓扑关系应用价值
（1）确定地理实体间的相对空间位置，无需坐标 和距离 （2）利于空间要素查询 （3）重建地理实体
三、拓扑结构的表达
е1
N2
N1
1、结点与弧段的拓扑关系 结点 弧 段
P1 е5
P2 е2
N4
е6
P3
第二节
1. 拓扑的概念
地理空间数据的拓扑关系
一、拓扑的概念和意义
拓扑学是几何学的一个分支，它研究图形在连续变形下（拓扑 变换）的那些不变的几何属性。组成一个图形的各元素（结点、弧
段、面域）之间都存在着二元关系，即邻接关系和关联关系。在地
图上这种关系可以借助图形来识别，而在计算机中这种关系需用拓 扑关系加以定义。拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方
е3
е7
е4
N3
P4
3、弧段与多边形的拓扑关系 弧段 多 边 左多边形 形 右多边形
е1 е2 е3
• • •
P0 P0 P0 • • •
P1 P2 P3 • • • N2
P0
е1 P1 е5 P2 е2
N1
N4
е6
P3
N5
е3
е7
е4
N3
P4
4、多边形与弧段的拓扑关系 多边形 弧 段
е1
N2
N1
选取，进行最佳路径的计算等。
二、空间数据的拓扑关系
1、拓扑邻接：同 2、拓扑关联： 3、拓扑包含： 不 同
类 元素之间的拓扑关系。 元素之间的拓扑关系。 类 元素之间的拓扑关系。
同类不同级
拓扑邻接：N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 ;P2/P3 拓扑关联：N1/е1、е3 、е6 ；P1/е1、е5 、е6 拓扑包含：P3与P4
第一节
1、地理空间
地理空间数据及其特征
一、GIS的空间数据
地理空间 是指物质、能量、信息的形式与形态、结构过程、功能
关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续，地球表层构成了地理 空间。
地理数据 表征地理空间内事物的数量、质量、分布、内在联系和
变化规律的图形、图像、符号、文字和数据等统称为地理（空间）数 据。
地理数据是GIS的核心，也有人称它是GIS的血液，因为GIS操作
对象是地理数据，因此，设计和使用GIS的第一步工作就是根据系统 的功能，获取所需要的地理数据，并创建地理空间数据库 。
2、GIS中的数据类型
1. 地图数据
各种类型的地图（包括电子的与非电子的地图）都
是对空间事物和现象的一种相似或抽象模拟，它有严密 的数学基础，并经过制图综合，利用符号系统所表示出 来的丰富地理内容，明晰的再现了客观实体的空间关系 和要素之间的内在联系，所以地图是地理信息的主要载
第二章 空间数据结构与编码
学习目标
· 掌握地理空间数据的特征，了解GIS的数据源 · 理解GIS数据的测量尺度 · 理解拓扑的概念和意义 · 掌握地理空间数据的拓扑关系与表示 · 掌握栅格数据结构特点及其编码方法 · 掌握矢量数据结构特点及其编码方法 · 了解栅格与矢量数据之间得转化方法
重点：地理空间数据的拓扑关系、两种空间数据结构 的特点及其编码方法。 难 点：拓扑结构、栅格数据编码