地理信息系统基本概念共264页
GIS--地理信息系统课件
地理信息系统与一般信息系统的区别：
一般信息系统：只能存储、管理数据，不 能将数据在空间上的分布表现出来。
地理信息系统：除了一般信息系统的功能 外，还能显示数据的空间分布，并且有强大的 空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能。
资料
地理信息系统(GIS)与一般信息系统的主 要差别是：GIS所采集的信息是按地理空间 分布特征来反映地理实体结构及其动态变化 规律的。如目前我国已应用GIS对各地区各 时段的“非典型肺炎”临床诊断病例、疑似 病例等指标分类汇总．在地图上进行“地 点”“状况”的位置标定。每日发布各地疫 情通报。供有关部门查询分析．制定相应的 防治策略。
假如暑假你去北京参加奥运会， 北京这么大，你怎么才能够找到你要 去看比赛的场馆呢？
除了以上我 们同学们所想到 的以外，还可以 怎么办呢？
假设你乘火车到达北京西站，我们下 面利用某网站的提供的地图功能，来试一 下如何查询到从北京西站到鸟巢?
3.地理信息系统的组成
包括从事GIS 开发的专业人员， 业包括使用GIS 的用户 人 员 GIS数 据分为基 础数据和 数 专题数据 据 GIS
计算机协助预防犯罪 在过去几年里，美国盐湖城的青少年持枪犯罪率 一直很高，政府为保护市民安全，降低犯罪率，采取 了很多措施，其中一项就是建立地理信息系统。通过 地理信息系统，标定过去几年的犯罪地点，分析犯罪 频率和犯罪模式，重新分配警力资源，使警力资源得 到合理的使用，从而减少了青少年的持枪犯罪行为。
3、趋势．即在某个地方发生的某个事 件及其随时间的变化过程。 4、模式．即在某个地方的空间实体的分 布模式。模式分析揭示了地理实体之间 的空间关系。 5、模拟．即某个地方如果具备某种条件 会发生什么。通过模拟的，分析现实的。
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》课件
20世纪70年代，GIS开始广泛应用于资源调查和环境 监测等领域。
成熟阶段
20世纪80年代至今，GIS技术不断成熟，应用领域不 断扩大，成为多学科交叉的重要领域。
02
GIS的组成与功能
GIS的硬件设备
计算机主机
用于处理GIS数据和执行GIS应用程序。
输入设备
如鼠标、键盘、触摸屏等，用于输入数据和 指令。
显示器
显示GIS地图和相关信息给用户。
输出设备
如打印机、绘图仪等，用于输出地图和报告 。
GIS的软件系统
GIS软件
用于创建、编辑、分析和显示地理信息。
数据库软件
用于存储、管理和查询地理数据。
办公软件
用于编辑和展示GIS相关的文档和报告。
编程软件
用于开发GIS应用程序和插件。
GIS的数据
地图数据
包括地形图、交通图、水系图等基础 地图数据。
原型化
快速构建GIS的原型，通过迭代方式完善系 统功能。
模块化
将GIS划分为多个模块，独立进行设计和开 发。
敏捷开发
采用敏捷开发方法，快速响应需求变化，提 高开发效率。
GIS的开发流程与工具
1 2
开发流程
需求分析、设计、编码、测试、部署、维护
需求分析
深入了解用户需求，明确系统的功能和性能要求 。
3
可扩展性
确保系统能够适应未来需求的变化和发展。
GIS的设计原则与方法
易用性
提供直观的用户界面和操作 方式，降低用户的学习成本 。
数据安全性
采取有效的数据加密和备份 措施，确保数据的安全与完 整性。
设计方法
面向对象、原型化、模块化 、敏捷开发
地理信息系统
信息输入
数据处理 数据库管理
可视化表达 （地图、三维视 图、多媒体等）
空间分析 （查询）
实例： 左图为一幅具有林木、河流和住房的景观地图， 右图是根据左图而建立的空间数据模型。
s
具有林木、河流和住房的景观地图
4．地图与地理信息系统对地物的表示相同的是：
13．A右．图图储中中存有的信关r息地表的物示形的：式叙相述B 同正确的是： B
【问题】地理信息系统比地图优越的功能有( D )
①不仅有平面信息，还有三维立体的信息 ②有很便捷的检索功能和大容量的信息库 ③可以随时进行信息的切换、缩放、补充测算等，获得更新
的信息 ④不仅有空间数据信息，还有景观照片和动态的影像信息 A.①② B.②③ C.②③④ D.①②③④
【问题】地理信息系统是( D )
二、地理信息系统与城市管理
资源调查 环境评估
灾害预测
国土管理
商业金融
GIS的应用领域
城市规划
水利
公安
交通运输
邮电通信
城市规划和管理
城市基础设施管理 城市道路交通管理
GIS在城市建设和管理中的典型应用：
应用领域
应用
城市规划 城市规划的设计、工程选址，也可进行城 与管理 市管理和辅助决策
基础设施 完成工程设计、应急抢修、日常维修管理
14时28分04.0秒在四川省汶 川发生大地震，给人类社会 造成的灾害是极其严重的。 应急指挥与管理 、疾病监测、 重点基础设施保护、公众信 息、交通等极其复杂 ，如何 最大限度地减轻地震灾害造 成的经济损失。GIS(地理信 息系统)技术在汶川大地震 中发挥了重要作用。
思考:什么是(GIS)地理信息系统技术?
A主要记录地理事物的计算机系统 B具有空间分析能力，没有动态预测能力 C是地图绘制系统 D是专门处理地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统
简述地理信息系统的概念
简述地理信息系统的概念地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一个涉及地理空间数据的信息系统。
它结合了地理学、地理信息技术和计算机科学，用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理空间数据。
GIS系统将地理空间数据与属性数据相结合，从而提供了一种有效的方式来理解和解释地理空间关系。
GIS系统的创建需要多个组成部分。
首先需要收集地理空间数据，这可以通过地面勘测、卫星遥感、GPS测量等方式获取。
然后，这些数据需要被组织和存储在数据库中，以便能够被有效地管理和检索。
接下来，需要进行数据分析，以便从数据中提取出有用的信息和洞察。
最后，这些结果可以通过地图、图表、报告等方式进行展示，以便帮助决策者和利益相关者更好地理解和利用地理空间数据。
GIS系统在许多领域有着广泛的应用。
在城市规划中，GIS可以用于评估土地使用情况、交通网络规划和资源管理。
在环境保护方面，GIS可以用于监测和管理自然资源、生态系统和物种分布。
在应急管理中，GIS可以用于灾害风险评估、紧急救援和资源调配。
在商业和市场研究中，GIS可以用于目标市场定位、销售分析和客户服务。
随着技术的发展和数据的不断增加，GIS系统的应用也在不断扩展。
例如，通过结合传感器技术和实时数据收集，可以实现实时的交通监控和导航系统。
通过使用卫星图像和遥感技术，可以进行全球尺度的地表覆盖和变化监测。
通过结合人工智能和机器学习算法，可以实现更高效的数据分析和决策支持。
总之，地理信息系统是一个强大的工具，可以帮助我们更好地理解和利用地理空间数据。
它在各个领域都有着重要的应用价值，并且随着技术的不断发展，其应用领域还将继续扩展。
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。
地理信息系统概论
DOCS SMART CREATE
地理信息系统概论
DOCS
01
地理信息系统的基本概念
与定义
地理信息系统的发展历程与背景
20世纪60年代初期
• 地理信息系统（GIS）的概念诞生
• USGS（美国地质调查局）和加拿大地理信息系统（CGIS）的研
究和应用
20世纪70年代
• GIS技术迅速发展，广泛应用于城市规划、资源管理等领域
• 数据显示：将地理空间数据可视化
地理信息系统（GIS）是一种
• 软硬件结合的系统
• 用于采集、存储、管理、分析和显示地理空间数据的工具
地理空间数据
• 描述地理现象的空间位置和属性的数据
• 包括矢量数据、栅格数据、点云数据等
地理信息系统的主要应用领域
01
土地资源管理
• 土地资源调查、评价、规划、利用和保
• 用于输入地理空间数据பைடு நூலகம்
• 用于输出地理空间数据
• 用于存储地理空间数据
行GIS软件和数据处理
的设备
的设备
的设备
• 包括台式机、工作站、
• 如键盘、鼠标、数字化
• 如打印机、投影仪、显
• 如硬盘、光盘、U盘等
服务器等
仪、GPS接收器等
示器等
地理信息系统的主要软件技术
数据处理软件
⌛️
• 用于地理空间数据的处
• 制定环境保护措施和政策
• 制定污染源治理措施和政策
地理信息系统的交通与物流应用
交通规划
• 分析交通需求和交通网络
• 制定交通规划和建设方案
物流管理
• 分析物流需求和物流网络
地理信息系统简介
地图投影：GIS中地图投影
• GIS以地图方式显示地理信息，而地图是平面，地理信 息则在地球椭球上，因此地图投影在GIS中不可缺少。
• GIS数据库中地理数据以地理坐标存储时，则以地图为 数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标； 而输出或显示时，则要将地理坐标表示的空间数据通过 投影变换变换成指定投影的平面坐标。
• 地球椭球体为不可展曲面
• 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、 面积等量算和各种空间分析
地图投影：投影实质
建立地球椭球面上经纬线网和平面上相应经纬线网的 数学基础，也就是建立地球椭球面上的点的地理坐标
（λ，φ）与平面上对应点的平面坐标（x，y）之间的
函数关系： x f1(,) y f2 (,)
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
数据结构
❖矢量数据(Vector)
▪ 通过记录坐标的方式尽可 能精确地表示点、线、多 边形等地理实体
❖栅格数据(Raster)
▪ 是指将地球表面划分为 大小均匀紧密相邻的网 格阵列，每个网格作为 一个像元或像素
拓扑(Topology)
5
C
3
6
FG
8
H
三角形 A B C D E F G H
7
节点 1,2,3 2,4,3 4,8,3 1,3,5 1,5,6 3,7,5 3,8,7 5,7,6
邻近多边形 -,B,D -,C,A -,G,B A,F,E D,H,G,H,D C,-,F F,-,E
பைடு நூலகம்
GIS的地学基础
地球模型 坐标参考系统 地图投影 地图比例尺
地理信息系统的基本概念
地理信息系统的基本概念（一）数据与信息数据是一种未经加工的原始资料，是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号。
数字、文字、符号、图像都是数据。
信息（Information）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，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。
信息来源于数据（Data）。
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。
例如，从实地或社会调查数据中可获取到各种专门信息；从测量数据中可以抽取出地面目标或物体的形状、大小和位置等信息；从遥感图像数据中可以提取出各种地物的图形大小和专题信息。
（二）地理信息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、联系和规律的数字、文字、图象和图形的总和。
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。
而地理数据则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。
空间位置数据描述地物所在位置。
这种位置既可以根据大地参照系定义，如大地经纬度坐标，也可以定义为地物间的相对位置关系，如空间上的相邻、包含等；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。
时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻/时段。
时间数据对环境模拟分析非常重要，正受到地理信息系统学界越来越多的重视。
空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素。
地理信息除了具有信息的一般特性，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。
（2）数据量大。
地理信息既有空间特征，又有属性特征，另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。
地理信息系统讲义
第一章地理信息系统基本概念第一节几个基本概念1.数据（Data）数据是记录信息的符号，是信息的重要载体，是未加工的原始资料。
内涵：①数据的表达方式有数字、文字、符号、声音、图形、图像、光、电、磁信号等。
②数据一般不等同于信息，人或机器只有理解数据方可获取信息。
③数据只有经过观察、测量、整理与加工可获取2.数据源：能提供某种所需数据的原始媒体称为数据源，目前常用的有：①观测数据：从现场获取的实测数据（野外勘测、台站记录、遥测量算）②分析测定数据：利用物理、化学分析方法测定的数据③图形数据：各种地形图、专题地图等④统计调查数据：各种统计报表、社会调查表⑤遥感数据：由地面航空或航天遥感获得的数据3.信息（Information）有狭义与广义定义：●狭义信息：信息论中将信息定为“两次不定性程度之差”，即用熵增加值度量事物的认知程度。
●广义信息：是宏观世界中主体与外部客体之间相互联系的一种方式，是主客体之间一切有用的消息或知识，是事物运动状态的一种普通反映形式。
内涵：①信息要求有载体支撑②信息需靠介质传递③信息量是可度量的④信息量多少与人的知识经验有关⑤信息是可相互转换的4.数据处理由人或机器对数据进行编码、排序、分类、运算、压缩、增涨、变换等过程通称为数据处理。
5.系统具有特定功能的相互关联的诸多要素构成的整体称为系统。
内涵：①系统的基本特征：结构性、关联性。
②系统的要素可以是子系统、子集合。
③凡涉及到数据处理功能的系统，一般都离不开计算机系统的支持。
系统举例：●社会经济系统●军事系统●地球系统及十三个子系统●资源环境信息系统●生物系统●生命循环系统6.信息系统是指具有数据信息管理、检索、分析、运算、咨询决策功能的计算机系统。
内涵：①组成：硬件、软件、数据、操作员②自动化、可视化、智能化是基本特征7.地理信息①地理数据：各种地理要素特征与现象间关系的符号化表示：A.空间位置；B.属性特征（简称属性）；C.时域特征具体定义：A.描述地物所在的大地经纬度或相对位置关系（相邻、相包）；B.属性特征又称非空间数据，描述地物特征的定性或定量指标；C.时域特征指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。
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》 讲义
《地理信息系统》讲义一、地理信息系统的定义与发展地理信息系统（Geographic Information System，简称 GIS）是一种采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它将地理空间位置与相关的属性数据相结合，通过计算机软件和硬件的支持，为用户提供各种空间分析和决策支持服务。
GIS 的发展可以追溯到上世纪 60 年代，随着计算机技术的不断进步，GIS 也逐渐从简单的地图数字化发展到如今功能强大、应用广泛的系统。
早期的 GIS 主要用于土地利用规划和资源管理等领域，如今已经广泛应用于城市规划、交通运输、环境保护、农业、林业、水利、地质矿产等众多领域。
二、地理信息系统的组成GIS 主要由以下几个部分组成：1、硬件包括计算机、服务器、存储设备、输入输出设备（如扫描仪、绘图仪等）。
这些硬件设备为 GIS 的运行提供了基础的计算和数据处理能力。
2、软件包括操作系统、GIS 专业软件（如 ArcGIS、SuperMap 等）、数据库管理软件等。
GIS 软件是实现地理数据处理、分析和可视化的核心工具。
3、数据数据是 GIS 的核心组成部分，包括空间数据（如点、线、面等几何图形）和属性数据（如名称、面积、人口等）。
数据的质量和准确性直接影响到 GIS 分析结果的可靠性。
4、人员包括系统开发人员、管理人员、操作人员等。
人员是 GIS 系统能够有效运行和发挥作用的关键因素。
5、方法包括 GIS 数据采集、处理、分析和应用的方法和流程。
合理的方法和流程能够提高工作效率和分析结果的准确性。
三、地理信息系统的数据采集数据采集是 GIS 应用的基础，常见的数据采集方法包括：1、数字化将纸质地图通过数字化仪或扫描仪转化为数字形式。
2、测量通过全球定位系统（GPS）、全站仪等测量设备获取地理空间数据。
3、遥感利用卫星、航空遥感等技术获取大面积的地理信息。
4、社会经济数据收集通过调查、统计等方式获取与地理相关的社会经济数据。
地理信息系统基本概念
一步处理的形式； ②把数据加工成对正确管理和决策有用的数
据； ③把数据编辑后储存起来，供以后不断使用。
1-1
图
数 据 和 信 息
1.1.4 地理数据与地理信息
❖ 1）地理数据 ❖ 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、属性特征及时态 特征三部分。
4）人工智能和专家系统 （Artificial Intelligence and Expert System ,ES）是能 模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息 系统。
信息系统的三个管理层次
战略层（上层）
决定方向的 战略决策者
战术层（中间层）
高中层的 管理人员
操作层（底层）
操作员
1.3 地理信息系统及其类型
❖ 2）管理信息系统（Management Information System ，MIS）需要包含组织 中的事务处理系统，并提供了内部综合形式 的数据，以及外部组织的一般范围和大范围 的数据。
1.2.3 信息系统的类型
3）决策支持系统（Decision Support System ，DSS）能从管理信息系统中获得 信息，帮助管理者制定好的决策。
第一章绪论
学习目标：
·理解GIS的相关概念 ·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和相关学科的关系 ·了解GIS的发展概况
重点：GIS的基本概念、组成及功用
1 地理信息系统的产生
❖ 1.1 地图和空间信息 ❖ 1.2 计算机地图制图 ❖ 1.3 地理信息系统
1 地理信息系统基本概念
1.1.4 地理数据与地理信息
❖ 2）地理信息 ❖ 地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要
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
地理信息系统概述
二、地理信息
❖ 地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起 的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。
❖ 地理信息还具有多维结构，即在二维空间的基础上实现多专 题的第三维结构。
❖ 地理信息的时序特征十分明显，因此可以按照时间尺度将地 理信息划分为超短期的（如台风、地震）、短期的（如江河 洪水、秋季低温）、中期的（如土地利用、作物估产）、长 期的（如城市化、水土流失）、超长期的（如地壳变动、气 候变化）等。
第三节、地理信息系统研究内容
❖ 地理学为GIS提供了有关空间分析的基本观点与方法，是地理信 息系统的基础理论依托。而GIS的发展也为地理问题的解决提供 了全新的技术手段，并使地理学研究的数学传统得到充分发挥。
❖ 测量学为GIS提供了精确定位的信息，尤其是全球定位系统（ GPS）可快速、廉价地获取地表特征的数字位置信息。航空像片 及其精确测量方法的应用使得摄影测量成为GIS主要的地形数据 来源
光影分析：在规划方案中，各个建筑都会产生不同的阴影，同时可 以模拟各个地区、各个时间段不同建筑实时阴影的模拟，可以很清 晰的观察各个建筑之间阴影的关系，并快速的调整建筑高低，避免 建筑建成后各建筑间阴影遮挡。为整体规划提供了一个不可缺少的 工具。
三、灾害监测
GIS方法和多时相的遥感 数据，可以有效地用于森 林火灾的预测预报、洪水 灾情监测和淹没损失估算， 确定泄洪区内人员撤退、 财产转移和救灾物资供应 的最佳路线，为救灾抢险 和防洪决策提供及时准确 的信息。
网络GIS (WebGIS)
❖ WebGIS是指基于Internet平台进行信息发布、数据 共享、交流协作，客户端应用软件采用WWW相关 协议和标准协议，实现GIS信息在线查询和业务处 理等功能。
地理信息系统(基本概念讲述)
矢量图的表示方式
点：（x，y） 以x,y,H坐标表示点 状地物 线： (x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn) 以有序的x,y,H坐标串表示线状 地物
面：(x1,y1),(x2,y2),…xn,yn) , (x1,y1) 以有序的x,y,H坐标串表示线状地物
• 地理空间信息类型
• 地名信息
• 地理空间信息类型
• 兵要信息（数字化兵要信息建设初探论文）
兵要信息一般包含文字、图表、图像、地图、照片、动画、视频等多媒
体信息，对某一军事要素、物件或现象提供较为全面的资料，具有信息类型 多样化，表现形式多元化的特点。 可以将他们分成：空间类信息、时间类信息、关联类信息、多媒体信息 等多种信息且信息之间关联关系复杂。
层。
3、兴趣点
兴趣点（英语：point of interest，通常缩写成POI）乃是电子地图上的某个地标、景点，用以标示出 该地所代表的政府部门、各行各业之商业机构（加油站、百货公司、超市、餐厅、酒店、便利商店、医 院等）、旅游景点（公园、公共厕所等）、古迹名胜、交通设施（各式车站、停车场、超速照相机、速 限标示）等处所。
按比例尺划分
大比例尺地图：≥1：50000的地图 中比例尺地图：< 1：50000、 > 1：1000000的地图 小比例尺地图： ≤ 1：1000000的地图（国家公开数据）
地图的密级划分
公开地图指公开出版和发行的地图（旅游图、交通图等）； 保密地图指具有国家保密内容的地图（具备测绘标准的地形图、军用地 图等）； 内部地图指不够列入保密等级，但又不宜公开出版的地图（一般用户专 题地图）。
标注文字位于被标注点附近，并且标注之间不发生重叠，标注与地理特征符号之间也不发生
地理信息系统
地理信息的特征:空间特征属性特征时序特征地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来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。
地理信息系统的基本概念：地理信息系统首先是一种计算机系统：由若干个相互关联的子系统组成如地理数据采集系统、地理数据管理子系统、地理数据处理和分析子系统、地理数据可视化表达与输出子系统等。
地理信息系统的操作对象：地理数据或空间数据地理信息系统的技术优势：在于他的空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的空间查询功能、强大的图形生成和可视化表达手段，以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
地理信息系统的相关学科：测绘学是研究对地球上各种物体的地理空间分布信息进行采集、处理、管理、更新、和利用的科学和技术。
测绘学不但为地理信息系统提供各种不同比例尺和精度的定位数据，而且其理论和方法可直接用于空间数据的变化和处理。
地理学为地理信息系统提供了有关空间分析的基本观点与方法，成为地理信息系统的基础理论依托之一。
地理信息系统的特点与分类体系：地理信息系统是隶属于信息系统中的一类，属于空间信息系统。
与非空间信息系统的主要区别在于它能够处理空间定位数据，与CAD\CAM的区别在于有空间分析的能力。
地理信息系统的基本构成包括：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。
GIS功能软件分为GIS基础软件平台和GIS应用软件两大类型。
GIS基础软件平台代表产品有ArcGIS等。
GIS基础软件平台的功能：空间数据输入和编辑、空间数据管理、空间数据处理和分析、空间数据输出、图形用户界面、系统二次开发功能。
地理空间只上至大气电离层，下至地壳与地幔交接的莫霍面之间的空间区域。
七件事自然地理过程和生命及人类活动最活跃的场所。
地理空间实体包括：点、线、面、曲面、体GIS空间数据的分类：按数据来源分类分为：地图数据、影像数据、文本数据按数据结构分类：矢量数据、栅格数据按数据特征分类：空间定位数据、非空间属性数据按数据几何特征分类：点、线、面、曲面、体按数据发布形式分为：数字线画图（DLG）数据（矢量）、数字栅格图（DRG）数据（栅格）、数字高程模型（DEM）数据、数字正射影像（DOM）数据。