第一章 导论(地理信息系统概论)
地理信息系统导论-第一章 绪论
2012年1月９日， 我国在太原卫星发 射中心成功将“资源 三号”卫星送入轨道 。
“资源三号”卫星高 度约５００公里、 倾角约９７．５度 的太阳同步轨道。
资源三号卫星配置4台相机：
优于2.5米的高分辨率正视全色TDI CCD相 机
两台优于4.0米分辨率的前视、后视全色 TDI CCD相机
神威太湖之光，Sunway MPP，SW26010， 国家超级计算中心，中国无锡，1060万个核心， 93.01pf（每秒千万亿次运算）。世界第一 天河二号， 国防科技大学，TH-IVB-FEP Cluster，国家超级计算机中心，中国广州， 312万个核心，33.86pf。世界第二
方法 2. 会使用一种以上的软件绘制地图、分析
和查询数据
3. 对应用和开发的途径有初步的了解 4. 环境遥感技术初步
第一章 绪论
日本2011年3月11日地震引发海啸，应急期间，地理 信息系统在协助应急管理人员进行救援行动、定位严重 受损区域和基础设施、确定医疗救助优先级，以及安置 临时避难所等方面发挥了重要作用
地理信息系统导论
—构建基于地理信息系统（GIS）的环境科学应用
有一类信息，总是与位置有关，描述何地有何物、何事 称地理空间信息——包括空间位置、属性（除位置外的全部）
当局限于 地球表面 的目标时， 存在一种 信息，总 是与坐标 信息关联
空间数据 地理关联 数据
我们再来看现代的地图（卫星影像）
2015年10月，资源三号卫星应用系统全 面建成，标志着我国卫星测绘应用技术研 究取得新的突破，填补了我国自主民用卫 星测绘技术空白
过去，我国90%以上的卫星遥感数据依 赖国外卫星数据进口。资源三号卫星测绘 遥感卫星体系有助于改变此局面 2017年1月，资源三号卫星影像云服务平 台英国节点正式开通
地理信息系统概论
第一章地理信息系统概论数据与信息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、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息的特点：客观性（信息与客观事实紧密相关）、实用性(经过信息系统处理可以变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息)、传输性（可以在发送者和接收者之间传播）、共享性（可为多个用户共享而本身无损失）。
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、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
数据的特点：格式依赖计算机系统，可以转换形式，是用以载荷信息的物理符号，本身并无意义。
数据与信息的关系：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
信息系统: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信息。
信息系统的类型：事务处理系统（支持操作层人员的日常活动，处理日常事务）；管理信息系统（为战术层管理者提供信息，包含事务处理系统）；决策支持系统（交互式信息系统，能支持管理者制定决策）;人工智能和专家系统（能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统）。
地理信息系统地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成，一方面，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交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，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的计算机技术系统。
地理信息系统概论课后习题答案黄杏元马劲松编著`
地理信息系统概论课后习题答案第一章导论1、什么是地理信息系统（GIS）？它与一般计算机应用系统有哪些异同点？答：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。
GIS脱胎于地图学，是计算机科学、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等众多学科交叉融合而成的新兴学科。
但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别：（1）GIS与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。
地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。
一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。
（2）GIS与DBMS(数据库管理系统) GIS除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。
因此，GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，在功能上也比后者要多地多。
（3）GIS与CAD系统二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。
（4）GIS与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件。
它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。
这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。
2、地理信息系统有哪几个主要部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点？主要有五个组成部分：（1）系统硬件：包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础；（2）系统软件：支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；（3）空间数据：系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；（4）应用人员：GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户；（5）应用模型：解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键所在。
《地理信息系统概论》课程笔记
《地理信息系统概论》课程笔记第一章地理信息系统基本概念1.1 数据与信息数据是原始的、未经处理的素材，它是信息的表现形式。
信息是从数据中提取的有意义的内容，它能够帮助人们做出决策。
在地理信息系统中，数据主要指的是空间数据，而信息则是通过对空间数据进行分析和处理得到的结果。
例如，一个地区的土地利用数据是原始数据，而通过分析这些数据得出的土地利用分布情况就是信息。
1.2 地理信息与地理信息系统地理信息指的是与地球表面位置相关的信息，包括自然地理信息（如地形、气候等）和人文地理信息（如人口、交通等）。
地理信息系统（GIS）是一种专门用于获取、存储、管理、分析和展示地理信息的计算机系统。
GIS能够将空间数据与属性数据结合起来，为用户提供强大的空间分析和决策支持功能。
例如，GIS可以用来分析城市交通拥堵情况，帮助规划交通路线。
1.3 地理信息系统的基本构成GIS由硬件、软件、空间数据、应用人员和应用模型五个基本部分组成。
硬件包括计算机、输入输出设备（如扫描仪、打印机等）；软件包括操作系统、数据库管理系统、GIS软件等；空间数据是GIS的核心，包括地图数据、遥感数据等；应用人员是使用GIS进行空间分析和决策的主体；应用模型则是根据实际问题构建的模型，用于解决具体问题。
例如，一个GIS系统可能包括一台计算机、GIS软件、地图数据和应用模型，用于分析土地利用变化。
1.4 地理信息系统的功能简介GIS的基本功能包括数据采集、数据管理、空间分析、可视化表达和输出等。
数据采集主要是获取空间数据和属性数据，可以通过遥感、野外调查等方式获取；数据管理主要是对数据进行存储、查询、更新和维护，确保数据的准确性和完整性；空间分析主要包括空间查询、空间叠合、空间邻近度分析等，用于解决实际问题；可视化表达主要是将空间数据以图形或图像的形式展示给用户，增强数据的可读性和可理解性；输出则是将分析结果以报表、地图等形式输出，为决策提供支持。
地理信息系统-第一章-导论
10/16/2020
前言
☆学习目的与要求 ☆ 学时分配 ☆ 考核方式 ☆ 课程安排 ☆ 参考教材
10/16/2020
学习目的与要求
相关课程背景知识： 测绘学、地图学、数据库、数据结构、图形学……
掌握GIS的概念，了解GIS的组成和基本功能； 掌握GIS的数据处理流程
采集、编辑、组织、管理、分析和输出； 熟悉GIS空间分析基本技术和方法，具有用GIS解决相关问题
定性或定量地描述事物的特征和状况。
未经加工的数字、文字、符号、声音、图象等原始资料。数据是对客观现象的表示， 数据本身并没有意义。数据的格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它的物理设 备的形式而改变。
信息（information):狭义的说就是“两次不定性之差”,广义的说是指主体与 外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或 知识，是表征事物特征的一种普遍形式。
地理信息系统
Geographical Information System
10/16/2020
问题的提出
1. 与安徽省相邻且人口比安徽省人口多的省份？ 2. 合肥市政务新区在什么位置？ 3. 安徽农业大学到政务新区的最短路径、公交换乘？ 4. 购房选择：住房面积>100 m2 &朝南&房价<1万元/m2 5. 长江西路两侧1000米范围内的中学有多少所？ 6. 某老板想在国购广场开餐饮连锁店，如何选址？
的能力； 了解GIS的发展趋势
通过该门课程的学习，能掌握GIS的基本原理、基 本方法与常用GIS软件的操作，为GIS的开发、应用打 下理论基础。
10/16/2020
学时分配
讲课 25学时 实验 10学时 总学时 35学时
地理信息系统概论
地理信息系统概论复习要点第一章、导论1、数据：数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
2、信息：信息使用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量或特征，以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。
3、数据与信息的关系：数据是信息的表达方式，是信息的载体；而信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容。
数据只有通过解释才有意义，才能成为信息。
4、数据处理：所谓数据处理，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。
数据处理的目的：（1）把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式；（2）把数据加工成对正确管理和决策有用的数据（3）把数据编辑后存储起来，以供后续使用。
5、地理信息和地理数据：地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、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。
6、地理信息的特征（1）空间特征：空间特征是指地理现象的空间位置及其相互关系，其数据成为空间数据；（2）属性特征：属性特征表示地理现象的名称、类型和数量等，其数据成为属性数据；（3）时序特征：时间特征指地理现象随时间而发生的变化，其数据称为时态数据；地理空间数据的三要素缺一不可。
7、地理信息系统：地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和现实，以便解决复杂的规划和管理问题。
8、地理信息系统的分类体系(P6图)9、地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。
一、系统硬件：1、数据处理设备：例如大型机、图形工作站、服务器和个人计算机，主流采用C/S（客户机/服务器）模式；2、数据输入设备：图形手扶跟踪数字化仪、图形扫描仪、数字测量设备；3、数据输出设备：绘图仪、打印机、计算机显示器和大屏幕投影仪等；二、系统软件：1、GIS功能软件：GIS功能软件可分两大类型：①GIS基础软件平台：国外的有ESRI公司的ArcGIS（包括ArcInfo和ArcView GIS等）、Intergraph公司的GeoMedia、MapInfo公司的MapInfo；国内的有超图公司的SuperMap、中地公司的MapGIS和吉奥公司的GeoStar等； GIS基础软件平台功能：（1）空间数据输入和编辑（2）空间数据管理（3）空间数据处理和分析（4）空间数据输出（5）图形用户界面（6）系统二次开发功能；2、基础支撑软件：主要包括系统库软件和数据库软件（P16）3、操作系统软件：如windows、UNIX、Linux等。
地理信息系统概论知识点总结
地理信息系统概论第一章导论数据与信息的关系：数据：是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号、图象也是数据，数据本身没有意义；信息：是对数据的解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息。
数据（）是信息()的表达，而信息是数据的内容。
数据是未经加工的原始材料，地理信息系统的设计和建立，首先是收集数据和处理数据。
就本质而言数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
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，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。
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。
信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。
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、图象和图形的总称。
地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息系统（）：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。
其技术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。
的基本构成：一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软1 / 11件、空间数据、应用人员和应用模型。
1、系统硬件：（1）主机：包括大型、中型、小型机，工作站∕服务器和微型计算机，其中各种类型的工作站∕服务器成为的主流。
（2）外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪、图形显示终端和打印机）。
（3）网络设备：包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。
《地理信息系统概论》电子教案
《地理信息系统概论》电子教案第一章：地理信息系统概述1.1 课程介绍1.2 地理信息系统的定义1.3 地理信息系统的组成1.4 地理信息系统的发展历程1.5 地理信息系统在各领域的应用第二章：地理信息系统的技术基础2.1 遥感技术2.2 地图学基础2.3 计算机科学2.4 数据库管理系统2.5 网络技术第三章：地理信息系统的数据3.1 数据类型与分类3.2 数据获取方法3.3 数据处理与存储3.4 数据质量评价3.5 数据安全管理第四章：地理信息系统的软件与应用4.1 常见GIS软件介绍4.2 GIS软件的操作与应用4.3 地理信息系统在实际项目中的应用案例4.4 地理信息系统与相关软件的集成4.5 地理信息系统的未来发展趋势第五章：地理信息系统的编程与开发5.1 编程语言的选择5.2 常见GIS开发框架5.3 地理信息系统的二次开发5.4 基于Web的地理信息系统开发5.5 移动端地理信息系统开发第六章：空间数据的采集与处理6.1 空间数据采集的方法与工具6.2 空间数据的处理流程6.3 坐标系统与地图投影6.4 空间数据的标准化与质量控制6.5 空间数据的更新与维护第七章：地理数据库与管理7.1 地理数据库的类型与结构7.2 地理数据库的设计与管理7.3 空间数据库引擎（如ArcGIS Server, PostGIS）7.4 地理数据库的访问与共享7.5 地理数据库的安全性与隐私保护第八章：空间分析方法与应用8.1 空间分析的基本概念8.2 空间查询与空间统计8.3 空间分析算法与模型8.4 空间分析在实际项目中的应用案例8.5 空间分析的未来发展趋势第九章：地理信息系统可视化9.1 可视化的基本原则与技术9.2 地理信息系统中的可视化方法9.3 地图设计与制作9.4 三维可视化与虚拟现实9.5 可视化分析与决策支持第十章：地理信息系统的应用领域10.1 城市规划与管理10.2 环境监测与灾害管理10.3 土地管理与资源评估10.4 交通规划与导航系统10.5 农业与地理信息系统应用第十一章：地理信息系统的集成与interoperability 11.1 系统集成的重要性11.2 数据互操作性标准与协议11.3 系统集成技术及其挑战11.4 集成不同来源和格式的数据11.5 未来集成趋势与技术发展第十二章：Web GIS 与云计算12.1 Web GIS 的基本概念12.2 基于Web 的GIS 应用开发12.3 云计算在GIS 中的应用12.4 GIS 服务的部署与分发12.5 移动GIS 与跨平台应用第十三章：地理信息系统的项目管理13.1 项目管理的基本原则13.2 GIS 项目的生命周期13.3 项目规划与管理工具13.4 团队协作与沟通技巧13.5 GIS 项目风险管理与质量保证第十四章：地理信息系统的法律、伦理与社会问题14.1 地理信息的法律框架14.2 数据版权、隐私与合规性14.3 地理信息伦理问题14.4 社会影响与公众参与14.5 地理信息公平获取与社会正义第十五章：地理信息系统的未来发展15.1 技术进步与创新15.2 大数据与在GIS 中的应用15.3 实时GIS 与物联网15.4 地理信息系统的教育与培训15.5 地球观测与空间数据的未来重点和难点解析本文档为《地理信息系统概论》电子教案，涵盖了地理信息系统的基本概念、技术基础、数据处理、软件与应用、编程开发、空间数据采集与处理、数据库与管理、空间分析方法与应用、可视化、集成与互操作性、Web GIS 与云计算、项目管理、法律伦理与社会问题，以及未来发展趋势等知识点。
地理信息系统概论——知识点总结
地理信息系统概论第一章导论数据与信息的关系：数据：是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号、图象也是数据，数据本身没有意义；信息：是对数据的解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息。
数据（data）是信息(information)的表达，而信息是数据的内容。
数据是未经加工的原始材料，地理信息系统的设计和建立，首先是收集数据和处理数据。
就本质而言数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
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，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。
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。
信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。
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、图象和图形的总称。
地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息系统（Geographical Information System）：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。
其技术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。
GIS的基本构成：GIS一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
1、系统硬件：（1）GIS主机：包括大型、中型、小型机，工作站∕服务器和微型计算机，其中各种类型的工作站∕服务器成为GIS的主流。
（2）GIS外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪、图形显示终端和打印机）。
地理信息系统概论讲义
地理信息系统概论讲义第一章绪论第一节 GIS基本概念一、地理信息系统基本概念一、信息和数据（一）信息1、定义：信息是用数字、文字、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，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实，作为生产、建设、管理、分析和决策的依据。
2、特点：（1）信息的客观性：与客观事实紧密相关（2）信息的适用性：信息对决策十分重要（3）信息的可传输性：信息可以在信息发送者和接受者之间传输，既包括系统把有用信息送至终端设备（包括远程终端）和以一定的形式或格式提供给有关用户，也包括信息在系统内各个子系统之间的流转和交换。
（4）信息的共享性：信息与实物不同，可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。
信息的这些特点，使信息成为当代社会发展的一项重要资源。
（二）数据（Data）定义：数据是通过数字化记录下来可以被鉴别的符号，是用以载荷信息的物理符号。
1、在计算机的化的地理信息系统中，数据的格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它的物理设备的形式而改变。
2、数据的特点：数据只有对实体行为产生影响时才成为信息。
3、获得信息量的多少与人的知识水平和经验有关。
4、信息与数据是不可分离的，信息是数据的内涵，数据是信息的表达，即数据是信息的载体；。
信息=数据+说明二、地理信息1、定义：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。
或定义为：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。
从另一角度来说，一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。
2、特点：（1）空间分布性：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他类型信息的一个最显著的标志。
地理信息是先定位后定义。
（2）多维结构的特征：在二维空间的基础上，实现多专题的第三维的信息结构，而各个专题或实体型之间的联系是通过属性码进行的，为地理系统各圈层的综合性研究提供了可能性。
《地理信息系统概论》电子教案
《地理信息系统概论》电子教案第一章：地理信息系统概述1.1 地理信息系统的定义1.2 地理信息系统的组成1.3 地理信息系统的发展历程1.4 地理信息系统在各领域的应用第二章：地理信息系统的关键技术2.1 遥感技术2.2 全球定位系统（GPS）2.3 数字地形模型2.4 空间数据库技术第三章：地理信息系统软件与硬件3.1 常见的GIS软件介绍3.2 GIS软件的操作界面及基本功能3.3 GIS硬件设备介绍3.4 GIS软件与硬件的选型及配置第四章：地理信息系统的数据处理与分析4.1 空间数据采集与处理4.2 属性数据采集与处理4.3 空间数据分析方法4.4 属性数据分析方法第五章：地理信息系统的应用案例5.1 城市规划与管理5.2 环境保护与监测5.3 农业资源调查与规划5.4 交通运输规划与管理第六章：地理信息系统的应用领域6.1 土地管理与规划6.2 资源与环境管理6.3 城市规划与建设6.4 交通运输与物流管理6.5 公共安全与紧急救援第七章：空间建模与分析7.1 空间建模方法7.2 空间分析算法7.3 空间数据分析案例7.4 空间建模与分析在实际应用中的应用第八章：遥感与GIS的结合应用8.1 遥感技术概述8.2 遥感数据处理与分析8.3 遥感与GIS的集成应用8.4 遥感与GIS在实际案例中的应用第九章：地理信息系统的发展趋势9.1 云计算与GIS9.2 大数据与GIS9.3 物联网与GIS9.4 与GIS9.5 GIS的未来发展趋势第十章：地理信息系统的实践操作10.1 GIS软件的操作流程10.2 空间数据的采集与处理实践10.3 空间数据分析与可视化实践10.4 地理信息系统应用案例的实践操作重点和难点解析重点环节1：地理信息系统的定义与组成解析：理解GIS的基本概念和组成部分是学习GIS的基础。
学生需要掌握GIS 的定义、功能、主要组成部分（如硬件、软件、数据和人员）以及它们之间的关系。
《地理信息系统概论》电子教案
《地理信息系统概论》电子教案第一章：地理信息系统概述教学目标：1. 理解地理信息系统的定义和基本概念。
2. 掌握地理信息系统的主要功能和应用领域。
3. 了解地理信息系统的发展历程和趋势。
教学内容：1. 地理信息系统的定义和基本概念。
2. 地理信息系统的主要功能：数据采集、数据管理、数据处理、空间分析和决策支持。
3. 地理信息系统的应用领域：城市规划、环境保护、资源管理、交通运输等。
4. 地理信息系统的发展历程和趋势。
教学活动：1. 引入讨论：什么是地理信息系统？2. 讲解：地理信息系统的定义和基本概念。
3. 案例分析：地理信息系统的应用领域。
4. 小组讨论：地理信息系统的发展历程和趋势。
作业与评估：1. 课后作业：编写一篇关于地理信息系统的定义和基本概念的短文。
2. 小组项目：选择一个应用领域，制作一个地理信息系统的案例分析报告。
第二章：地理信息系统的组成与工作原理教学目标：1. 理解地理信息系统的基本组成和各部分的作用。
2. 掌握地理信息系统的工作原理和数据流程。
3. 了解地理信息系统的主要数据类型和数据来源。
教学内容：1. 地理信息系统的基本组成：硬件、软件、数据和用户。
2. 地理信息系统的工作原理：数据采集、数据管理、数据处理、空间分析和决策支持。
3. 地理信息系统的主要数据类型：空间数据、属性数据和元数据。
4. 地理信息系统的主要数据来源：卫星遥感、地面测量、统计数据等。
教学活动：1. 讲解：地理信息系统的基本组成和各部分的作用。
2. 案例分析：地理信息系统的工作原理和数据流程。
3. 小组讨论：地理信息系统的主要数据类型和数据来源。
作业与评估：1. 课后作业：绘制地理信息系统的基本组成和数据流程图。
2. 小组项目：选择一个数据来源，制作一个地理信息系统数据的采集和处理报告。
第三章：地理信息系统的数据管理教学目标：1. 理解地理信息系统数据管理的重要性。
2. 掌握地理信息系统数据管理的常用方法和技巧。
《地理信息系统概论》电子教案
《地理信息系统概论》电子教案第一章：地理信息系统概述教学目标：1. 理解地理信息系统的定义、功能和应用领域。
2. 掌握地理信息系统的组成部分及其基本原理。
教学内容：1. 地理信息系统的定义和发展历程。
2. 地理信息系统的功能和应用领域。
3. 地理信息系统的组成部分：硬件、软件、数据和人员。
4. 地理信息系统的基本原理：遥感、地图制图和空间分析。
教学活动：1. 引入讨论：什么是地理信息系统？2. 老师讲解：地理信息系统的定义和发展历程。
3. 案例分析：地理信息系统的应用领域。
4. 小组讨论：地理信息系统的组成部分及其作用。
5. 老师讲解：地理信息系统的基本原理。
作业与练习：1. 课后阅读材料：了解地理信息系统的应用案例。
2. 练习题：掌握地理信息系统的组成部分和基本原理。
第二章：地理信息系统的硬件和软件教学目标：1. 熟悉地理信息系统硬件和软件的种类及功能。
2. 掌握地理信息系统硬件和软件的选择和应用。
教学内容：1. 地理信息系统硬件的种类和功能：计算机、GPS、摄影测量仪等。
2. 地理信息系统软件的种类和功能：桌面软件、Web软件、移动软件等。
3. 地理信息系统硬件和软件的选择和应用。
教学活动：1. 引入讨论：地理信息系统硬件和软件的重要性。
2. 老师讲解：地理信息系统硬件的种类和功能。
3. 案例分析：地理信息系统软件的种类和功能。
4. 小组讨论：地理信息系统硬件和软件的选择和应用。
作业与练习：1. 课后阅读材料：了解地理信息系统硬件和软件的最新发展。
2. 练习题：掌握地理信息系统硬件和软件的种类及功能。
第三章：地理信息系统的数据教学目标：1. 理解地理信息系统数据的类型和来源。
2. 掌握地理信息系统数据的处理和管理方法。
教学内容：1. 地理信息系统数据的类型：空间数据、属性数据、元数据等。
2. 地理信息系统数据的来源：遥感、地面测量、公共数据等。
3. 地理信息系统数据的处理和管理方法：数据清洗、数据整合、数据存储等。
地理信息系统概论 第一章 绪论 ppt课件
➢对数据的解释、运用与解算，是数据内涵的意义，只 有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
（三）信息的特点：
1、客观性：是正确性和精确度的保证；
2、适用性：是建立系统的目的性所决定；
3、传输性：网络技术；
4、共享性：发展的必然。
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二、 地理信息与地理信息系统
（一）地理信息（geographical information)：是地理数 据所蕴涵和表达的地理意义。地理数据是表征地理圈或 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、图像和图形的总称。
➢是未经加工的原始材料，是对信息的表达，是客观 对象的表示。
信息（information):狭义的说就是“两次不定性之差”
广义的说是指主体与外部客体之间相互联系的一种形
式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是
表征事物特征的一种普遍形式。
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（二）数据处理与解释：
➢数据要通过处理和解释才能得到信息，处理是为了便 于去解释数据，而解释则需要人的智慧、学识和经验。
➢迅速发展：70年代，计算机的发展带动了GIS的 迅速发展；
➢普遍发展和推广应用阶段：80年代，数据库管理 系统的成熟，计算机的普及；
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§3 GIS的功能简介
一、 基本功能
1、数据采集与编辑：通常分层采集。
2、数据存储与管理：必须有属性和空间数据的互查；
3、数据处理和变换：数据的统一和规范；
4、空间分析和统计：帮助确定地理要素之间新的空间
关系，以便灵活解决各类专门问题；
5、产品制作与显示：
6、二次开发和编程：走向用户。
地理信息系统概论复习资料
地理信息系统概论【第一章】导论1 、数据：数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特性和状况。
2 、信息：信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体与客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。
3 、信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性4 、地理数据：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、图像和图形的总称，是各种地理特征和现象间关系的符号化表示。
5 、地理信息的特征：（1）空间特征：分布性，使信息具有空间维。
（2）属性特征：专题性，具有专题属性（属性维）。
（3）时序特征：动态性，使信息随时间动态变化（时间维）。
6 、地理信息系统：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。
7 、地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。
（1）系统硬件：数据输入设备：卫星遥感影像接收机、GPS、扫描仪、数字化仪数据处理设备：大型机、图形工作站、服务器、个人计算机（PC）数据输出设备：绘图仪、打印机、大屏幕（2）系统软件：是整个系统的核心。
GIS 功能软件：分为GIS基础软件平台和GIS应用软件基础支撑软件：包括系统库软件和数据库软件操作系统软件（3）空间数据：地理数据是GIS的操作对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。
①空间特征：是指地理现象的空间位置及其相互关系，其数据称为空间数据，分为矢量数据（点、线、面）和栅格数据（平面、曲面），包括方位关系、拓扑关系、相邻关系、相似关系。
②属性特征：表示地理现象的名称、类型和数量等，其数据称为属性数据。
③时间特征：指地理现象随时间而发生的变化，其数据称为时态数据。
8 、地理信息系统的功能：基本功能：数据采集与编辑，数据的存储与管理，数据的处理和变换（数据变换、数据重构、数据抽取），空间分析和统计（叠合分析、缓冲区分析、数字地形分析），产品制作与演示，二次开发和编程应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策9 、 Roger Tomlinson从1963年开始创建世界上第一个地理信息系统即加拿大信息系统（CGIS），Tomlinson被誉为地理信息系统之父。
第一章地理信息系统概论-讲义
空间和地理空间
Space
– 从数学、物理学、哲学、认知心理学可以有 不同的定义
Geographical Space
– Geographic space is large-scale space, i.e., space that is beyond the human body and that may represented by many different geometries at many different scales.
信息系统分类
分析模型
决策支持系统
专家系统
附加事实 规则
外部信息
内部信息
管理信息系统
事务处理系统
信息系统分类(Cont.)
事务处理系统(Transaction Process System, TPS)主 要用以支持操作层人员的日常活动。它主要负责 处理日常事务。 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。 决策支持系统(Decision Support System, DSS)是一 组处理数据和进行推测的分析程序，用以支持管 理者制定决策。 人工智能和专家系统 专家系统(Expert System, ES) 能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系 统。
事实的知识，是数据、消息中所包含的意义， 它不随载体物理设备形式的改变而改变。 – 以一定规则组织在一起的事实的集合。
信息和数据的关系
信息=数据+说明 数据是信息的载体。
信息系统
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。 一个基于计算机的信息系统包括 计算机硬件、软件、数据和用户 四大要素。
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信息的特点
客观性：
任何信息都是与客观事物紧密相关的
适用性：
传输性：
地理信息系统的建立的明确的目的性
信息可以在发送者和接收者之间传输
共享性： 信息可以传输给多个用户、为多个用户共享
数据与信息的关系
两者在词义上的差别：数据是信息的 表达，信息则是数据的内容； 数据是客观对象的表示，只有当数据 对实体行为产生影响时才成为信息；
地理信息系统的任务是采集、存储、管理、 分析和显示地球空间信息。
GIS与其它IS之间的关系（信息系统分类）
信息系统（IS)
非空间信息系统 如厂矿企业管理、 财务等MIS
空间信息系统（SIS） 非地理信息系统 CAD/CAM
地理信息系统（GIS）
专题GIS 综合信息系统
地籍信息系统
城市管线信息系统
信息是当代社会发展的一项重要任务。
二、地理数据与地理信息
地理数据（geo-data）: 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、图像和图形等的总称。
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。
§7.3 地理信息的标准化
§7.4 地理信息系统的评价
第8章 地理信息系统产品的输出设计(2学时)
§8.1 地理信息系统产品的输出形式 §8.2 地理信息系统图形输出系统设计 §8.3 地理信息系统的可视化与虚拟现实
各章节联系
第一章：GIS概 念,与相关学科 关系,GIS组 成,GIS的功能 与应用等
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第一章 绪论
本章主要内容
GIS基本概念 GIS的形成和发展 GIS的基本组成和功能 GIS的应用领域
教学要求
掌握GIS基本概念: 了解GIS的形成和发
展
掌握GIS的基本组成和功能 了解GIS的应用领域
第一节 GIS基本概念
一、数据与信息
1. 数据（ Data ） - 通过数字化或直接记录
什么是 GIS？
GIS能作 什么？
如何实现？
第二至八章：GIS 数据结构、数据 输入、数据处理、 数据管理和空间 分析等
实验教学
以MapGIS为主要平台 • 分组进行 • 全班每人一组，定机定人定任务 • 成果 成果各人自存，按时提交； 成果包括每次的实习内容、实习报告及 实验操作测评
MapGIS实验 教学项目
资源环境工程学院
教学安排
第1章 导论
§1.1 地理信息系统的基本概念 §1.2 地理信息系统的基本构成 §1.3 地理信息系统的功能简介 §1.4 地理信息系统的发展透视
(2学时)
第2章 地理信息系统的数据结构
§2.1 地理空间及其表达 §2.2 地理空间数据及其特征
(8学时)
§2.3 空间数据结构的类型
下来的可以被识别的符号（如文字、数字、 符号、语言、图像等） , 是一种未加工的原 始材料。
• 2.信息(Information)—是用文字、
数字、符号、语言、图像等介质来表达 事件、事物、现象等的内容、数量或特 征。具有客观性、适用性、可传输性和 共享性。来源于数据,是数据的内涵，是 用数据来表达的。
(8学时)
§4.2-4 空间数据库概念，逻辑，物理模型设计 §4.5-8空间数据查询，索引，元数据，空间数据引擎 §4.9 GIS空间时态数据库
第5章 空间分析的原理与方法
§5.1 数字地面模型分析 §5.2 空间叠合分析
(6学时)
§5.3 空间临近度分析
§5.4 空间网络分析 补充：缓冲区分析，空间统计分析
参考书目
邬伦等. 地理信息系统-原理、方法和应用.北京：
科学出版社，2001 Kang-tsung Chang.地理信息系统导论.北京：科 学出版社，2003 宋小冬等.地理信息系统实习教程.北京：科学出版 社，2004 汤国安等. ArcGIS地理信息系统空间分析实验教 程.北京：科学出版社，2006 党安荣等. ArcGIS 8 Desktop地理信息系统应用 指南.北京：清华大学出版社，2003
3、时序特征：
地理信息具有时序特征，通常可以按照时间尺度来区 分地理信息
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、信息系统与地理信息系统
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
一个基于计算机的信息系统包括 计算机硬件、软件、数据和用户 四大要素。
地理信息系统 • 地理信息系统（GIS）－是指在计
算机软硬件系统支持下，对整个或部分 地球表层空间中的有关地理分布数据继 续采集、储存、管理、运算、分析、显 示和描述的技术系统。或：是有关空间 数据管理和空间信息分析的计算机系统。 是传统科学与现代技术结合的产物。
本实验按实验项目进 行，根据情况适当增 加实验项目
1、MAPGIS软件安装和运行环
境配置 2、 MAPGIS文件和工程管理 3、空间数据扫描矢量化采集输 入 4、图形编辑 5、图形剪裁 6、图形输出 7、MapGIS库管理 8、缓冲区分析 9、数字高程模型建立与应用 10、电子沙盘制作 9、补充：投影变换
第6章 地理信息系统的应用模型
§6.1 GIS应用模型概述 §6.2 适宜性分析模型 §6.3 发展预测模型 §6.4 位址选择模型
(8学时)
§6.5 交通规划模型
§6.6 地学模拟模型 §6.7 专家系统概述
第7章 地理信息系统的设计与评价 (2学时)
§7.1 GIS设计概述 §7.2 地理信息系统的设计
地理信息 (GI)－ 是指表示地球表层 事物或现象所固有的数量、质量、分 布特征、相互关系和变化规律的具有 空间内涵的信息（地理数据）的总称。
地理信息特征
1、空间特征：
地理信息具有空间特征，属于空间信息，其数据是与 确定的空间位置联系在一起的。
2、属性特征：
地理信息具有属性特征，通常在二维空间的定位基础 上，按专题来表达多维即多层次的属性信息。
§2.4 空间数据结构的建立
第3章 空间数据的处理
§3.1 空间数据的坐标变换 §3.2 空间数据结构的转换 §3.3 多源空间数据的融合
(8学时)
§3.4 空间数据的压缩与综合
§3.5 空间数据的内插方法 §3.6 图幅数据边沿匹配处理
第4章 地理信息系统空间数据库
§4.1 空间数据库概述