地理信息系统导论
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
《地理信息系统导论》教学大纲
地理信息系统导论一、课程说明课程编号：010514Z10课程名称：地理信息系统导论/Introduction to Geographical Information Systems课程类别：专业核心课程学时/学分：48/3先修课程：自然地理学、地图学概论、数据结构与算法、计算机基础适用专业：地理信息科学教材、教学参考书：1.地理信息系统教程，汤国安等，高等教育出版社，2007.42.地理信息系统原理、方法和应用，邬伦等，高等教育出版社，20003.地理信息系统导论（第五版），Kang-tsung Chang著，陈健飞等译，科学出版社，2010.74.地理信息系统与科学，Paul A. Longley, Michael F.Goodchild等著，张晶、刘瑜等译，机械工业出版社，2007.7二、课程设置的目的意义地理信息系统（GIS）导论是地理信息科学专业的必修核心课程。
通过本课程的学习，使学生掌握地理信息系统的基本概念，了解地理信息系统的基本原理和方法，初步掌握GIS软件操作的基本技能和应用，特别是构建基于GIS的地学思维与地学语言表达新模式。
初步搭建起地理信息系统专业的知识结构体系和框架，为后续的专业学习奠定坚实的基础。
三、课程的基本要求知识：掌握地理信息系统的基本概念、基本原理和基本方法；掌握空间数据模型、空间数据结构、空间数据采集与处理、空间数据库、空间分析原理与方法、数字高程模型、地理信息可视化等知识；了解学科发展前沿及应用前景，熟练掌握1-2种地理信息系统平台的使用；能力：熟悉行业内主要GIS软件的特征与功能，具备应用地理信息系统平台软件解决行业问题的能力；具有运用GIS软件解决一般的GIS工作中涉及的一般性数据编辑、处理的能力；具有初步的利用GIS平台软件进行GIS空间分析与应用的能力；利用帮助文档及网上资料进行自学GIS软件的能力；素质：既能独立工作，又具有团队合作精神，适应竞争学会合作；具有良好的心理承受能力及科学的工作心态；四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求本课程安排有16学时的实验，要求学生通过实验加深对课堂讲授知识的理解和基本方法的掌握。
地理信息系统导论
地理信息系统导论
地理信息在各个门类信息中居于重要地位，因为任何信息都需要 地理位置信息的支撑，在时空框架中有其一定的位置，地理信息回 答事物、事件、现象的存在与发生的的时间与地点。
当代是大数据（big data）的时代。所谓“大数据”是在“云计 算”（cloud computing）技术支持下，全方位、全程表达各种事 物、事件、现象的过程、特征、以及相关的信息，大数据具有以下 “4V”的特点：
——弧段与面的拓扑关系，即弧段的左与右分别是哪两个面，此 关系的信息用于面的邻域分析、图形编辑等。
——面与弧段的拓扑关系，即给出面由哪些弧段组成，此关系的 信息用于由某一指定面的信息数据组建面，由此进行有关此面的各 种空间分析。
拓扑关系数据在不同 GIS 软件数据库中有不同的表达方式，表 现为不同的数据结构，也有软件不直接给出这些拓扑关系，在需要 使用拓扑关系信息数据时，进行临时分析计算。数据结构不同，决 定系统的算法，影响到系统的功能，特别是空间分析的功能。对于 诸多系统，不能简单地断定哪种数据结构的优劣，因为往往优点中 隐含着某些缺点，而缺点中又隐含着某些优点。
——弧段、多边形的包络矩形（Range）
Xmin=MIN(x1,x2,……xn)； Ymin=MIN(y1,y2,……yn) Xmax=MAX(x1,x2,……xn)； Ymax=MAX(y1,y2,……yn) ( x1, y1)、( x2, y2)……( xn, yn)是弧段、多边形边界 上各点坐标。
包络矩形表示出一个弧段、一个多边形（面、图斑）、或某一区 域大致的位置，这对于点位判别，即根据指定任一点坐标判别该点 在哪一多边形内或距离哪一线弧段最近，加速检索速度十分方便。
2．矢量格式数据组织
地理信息系统导论 陈述彭 科学出版社
地理信息系统导论陈述彭科学出版社第一章绪论第一节地理信息系统地理信息系统：一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术二、地理信息的特征地理信息：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三大要素：空间位置、属性特征、时域特征特征：信息的一般特性+区域分布性、数据量大、信息载体的多样性三、信息系统的主要类型信息系统：具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统基本组成：计算机硬件、软件、数据和用户类型：事务处理系统、决策支持系统第二节地理信息系统组成及其功能一、地理信息系统的组成数据输入子系统、数据存储与检索子系统、数据输入与分析子系统、输出子系统二、地理信息系统的功能1.地理信息系统的基本功能：数据采集、检验与编辑（获取数据，保证库中数据内容上与空间上的完整性、数据值逻辑一致无错等）；数据格式化、转换、概化（数据操作）；数据的存储与组织（数据集成的过程）；查询、检索、统计、计算功能；空间分析（核心）和显示2.空间分析与模型分析功能三个层次：空间检索（“空间索引”是关键）、空间拓扑叠加分析、空间模拟分析（GIS系统外部的空间模型分析、内部的空间模型分析、混合型）第二章地理空间与空间数据基础第一节地理空间二、地理空间的数学建构4类几何模型：自然面、相对抽象-大地水准面、椭球体模型（以大地水准面为基准）、数学模型三、地理空间坐标系的建立：二维欧几里得空间（笛卡尔平面直角坐标系）四、地理空间的距离度量2种度量方法：沿真实的地球表面进行；沿地球旋转椭球体的距离量算（欧几里得、曼哈顿、时间）；五、地理空间的表达1、矢量：0-3维矢量2、栅格3、三角形不规则网（TIN）---地理连续面六、地理空间的拓扑三个重要的拓扑概念：连接性（弧段在结点处的相互联接关系）、多边形区域定义（多个弧段首尾相连构成了多边形的内部域）、邻接性（通过定义弧段的左右边及其方向性来判断弧段左右多边形的邻接性）2、空间关系：拓扑（相邻、包含、相交等）、顺序（前后左右等）、度量（实体之间距离等）第二节空间数据模型与结构一、概述数据建模：选择数据模型对现实世界数据进行组织》》》选择数据结构进行表达该数据模型》》》选择适合记录该数据结构的文件格式二、空间数据模型3、空间数据模型：矢量、栅格、三角网三、空间数据结构栅格（完全栅格结构、游程编码、Morton顺序和Morton坐标、区域四叉树）矢量（Spaghetti结构、Roessel拓扑数据结构、表面格网数据结构）四、空间数据组织与编码第三节空间数据质量一、概念数据质量相关：误差（数据与真值）、准确度（计算或估算值与真值）、精密度、不确定性三、质量问题的来源自身存在的不稳定性、表达、处理中的误差、使用中的误差第四节空间数据的元数据三、空间数据元数据的获取与管理第一阶段：根据要建的数据库内容而设计的元数据（普通+专指性）第二阶段：元数据随数据的形成同步产生第三阶段：上述数据收集到以后根据需要产生的四、应用（帮助用户获取数据、数据质量控制、数据集成中的应用、数据存贮和功能的实现）原因：完整性、可扩展性、特殊化、安全性、差错功能、浏览功能、程序生成第一节空间数据输入四、空间坐标的转换1、矢量转换：表格坐标-投影坐标-地理坐标-工作投影坐标2、栅格转换：重采样三种方法：最邻近方法、线性内插、三次卷积五、空间数据类型转换：2、栅格向矢量转换：多边形边界提取》》》边界线追踪》》》去除多余点及曲线圆滑》》》拓扑关系生成第二节空间数据压缩编码一、影像压缩编码多灰度采用保真度编码，允许极小误差；二值影像和少灰度信息保持编码，不允许误差存在变换编码、熵编码、行程编码、跳白块编码、线性四叉树编码二、自适应二维行程编码基于线性四叉树的二维Morton行程编码、n-Morton行程编码、自适应二维行程编码三、数字高程模型数据和多灰度影像的压缩信息保持压缩、保真度压缩第三节地理空间数据库一、传统的数据库模型1、层次模型与树结构2、网状模型与图结构3、关系模式与二维表结构三、面向对象的数据库系统第四节可视化与空间查询二、影像地图的构成与空间对象关联的图形要素（点、线、不规则多边形、像元点）+地图注记四、空间信息查询1、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（包含空间对象的概要信息）格网型、BSP树、KDB树、R/R+树、CELL树2、查询方式：基于空间特征、基于属性特征、基于空间关系和属性特征第四章空间信息模型分析第一节空间信息模型基本概念空间信息模型：通过针对存在于空间实体之间的信息及其变化机制的模拟和分析来研究人类生存环境的发展规律的模型一、模型和域模型：把一个（源）域的组成部分表现在另一个（目标）域种的一种结构建模的目的：把源域简单化、抽象化模型的有用性判断：模拟源域的效果和在两个域间转换的难易程度二、模型质量准确性（Accuracy）：经模型转换后源域和目标域的匹配精确性（Precision）：目标域中量测的精细程度三、是域还是对象基于域的模型：把空间存在信息作为连续的空间分布信息的集合来处理基于对象的模型：把空间存在信息作为不连续的可被识别的、具有地理参照的实体来处理第二节基于域的空间信息模型一、域的特征：域：一系列等值面组成1、空间结构特征和属性域：属性域包含以下测量值：名称、序数、间隔、比率2、连续的、可微分的、离散的域：3、各项同性域与各项异性域：空间域内部各种性质是否随方向变化方向而变化4、空间自相关及其他空间模式描述参数：空间自相关：空间域中的值聚集程度的一种度量很强的正空间自相关一个空间域中的类似的数值有集聚的倾向空间自相关为零属性值和空间相邻程度没有明显联系负的空间自相关类似的属性值在空间上有相互排斥的倾向第三节基于对象的空间信息模型一个实体必须符合三个条件：可被识别、重要（与问题相关）、可被描述（静态属性、行为特征、结构特征）一、空间对象：对象存在于空间中（“嵌入空间”：欧氏空间、度量空间、拓扑空间、面向集合的空间）二、空间操作：静态的（不会使运算对象发证本质变化）和动态的（改变一个或多个运算对象）第四节数字地面模型一、定义数字地面模型（DTM）：描述地面特性的空间分布的有序数值阵列数字高程模型（DEM）：一种地面特性（由X、Y水平坐标系统来描述）的DTM二、DTM的实现DTM按空间结构分类：规则格点（格网）、散点、等值线、曲面、线路、平面多边形、空间格网的生成方法：反距离权插值（IDW）、双线性插值（不规则采样点、规则采样点）、趋势面插值、样条插值、克吕格插值第五节空间信息分析的基本方法1、空间信息量算：空间信息分析的定量化基础质心量算、几何量算、形状量算2、空间信息分类：主成分分析法：通过数理统计分析，将众多要素的信息压缩表达为若干具有代表性的合成变量，选择信息最丰富的少数因子进行各种聚类分析、层次分析法（AHP）：把相互关联的要素按隶属关系划分为若干层次，请有经验的专家们对各层次各因素的相对重要性给出定量指标，利用数学方法，综合各人给出的权值、系统聚类分析：根据实体间的相似程度，逐步合并为若干类别，其相似程度由距离或相似系数定义判别分析：根据理论与实践预先确定出等级序列的因子标准，再将分析的地理实体安排到序列的合理位置上3、叠加分析：两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层的操作，其结果将原来要素分割生成新的要素分类：多边形叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加4、网络分析：对地理网络（交通网络）、城市基础设施建设（各种网线、电力线、电话线、供排水线）进行地理分析和模型化基本组成部分和属性：链、障碍、拐角点、中心、站点路径分析（静态求最佳路径、动态分段技术、N条求最佳路径分析、最短路径、动态最佳路径分析）、地址匹配、资源分配5、缓冲区分析：针对点线面实体自动建立周围一定宽度范围以内的缓冲区多边形6、空间统计分析：常规统计分析、空间自相关分析（认识空间分布特征，选择适宜的空间尺度来完成空间分析——Moran I指数）、回归分析（两组或多组变量之间的相关关系）、趋势分析（模拟地理特征的空间分布与时间过程）、专家打分模型第六节地学模型分析基于理化原理的理论模型、基于原理和经验的混合模型、基于变量之间统计关系或启发式的经验模型。
地理信息系统导论
2．空间决策支持模型
• 表10-2：决策损益表
• 4）目标函数（决策准则）：记为F。损益函数 只给出了系统的实际收益情决策者、问题、方法都是不同 的，它最终决定了方案的形成。
第14页/共108页
2．空间决策支持模型
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1．空间分析过程及其模型
• 例1 道路拓宽改建过程中拆迁指标计算
• 这里将举例说明如何利用建立缓冲区、拓扑叠 加和特征提取,计算一条道路拓宽改建过程中的 拆迁指标。
• 1）明确分析的目的和标准 • 2）准备进行分析的数据 • 3）进行空间操作 • 4）进行统计分析 • 5）将分析结果以地图和表格的形式打印输出。
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1．空间分析过程及其模型
第10页/共108页
2．空间决策支持模型
• 区域规划、土地利用规划、设施位置选择、环 境管理等都是有关空间行为的决策问题，这些 问题的解决方案是由决策者或领域专家在专业 领域知识和经验的启发下，在分析大量的空间 和非空间信息的基础上得到的。空间决策问题 大大超过了地理信息系统通常的空间分析功能 的要求。
木材毁坏量回归预测模型 第8页/共108页
1．空间分析过程及其模型
• 1．2．3 地图模型实现
• 大多数GIS软件提供了宏命令或脚本描述语言，可以 将上述建立的各种地图模型表示成GIS的操作命令序 列，自动批处理完成整个模型过程。
• 还有一些GIS软件提供了高级的可视化的地图建模辅 助工具，用户只需使用其提供的工具在窗口中绘出 模型的流程图，指定流程图的意义、所用的参数， 矩阵等即可完成地图模型的设计，而无需书写复杂 的命令程序。
• 2）状态集合：任何一个决策问题都面临一定 的外界环境，称之为状态。系统各种可能的状 态，称为状态集合，记为Q。
第一章 导论(地理信息系统概论)
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
第一章 地理信息系统概论
3.2.4
辅助决策
GIS利用拥有的数据和互联网传输技术，通过一系列决策模型的构建和比较分析，可 以为国家或企业的宏观决策提供依据。
土地利用类型
区域规划
国土监测
§4 GIS的发展透视 ——GIS发展概况
§4 GIS的发展透视——GIS发展概况
§4 GIS的发展透视——GIS发展概况
§4 GIS的发展透视——GIS发展概况
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。它不随载体
的 物理设备形式的改变而改变。
数据：是通过数字化或记录下来的可以被鉴别的符号，不仅数字是数
据，文字、符号、图形、图像也是数据。数据本身并没有意义。
数据的形式可以改变；信息不随载体的改变而改变
定位 拓扑关系 属性
§2 地理信息系统及其构成
2.2 地理信息系统的构成
应用人员：包括系统开发人员和GIS技术的最终用户。
§3 GIS的功能简介
观察的现象、 文件与地图
3.1
基本功能.
数据采集 原始数据
数据库
数据存储 与管理
数据预处理
结构化数据
产品制作 与显示
制图
空间查询与分析
图示 GIS功能概述（椭圆） 以及它们的表现（矩形）
掌握地理信息系统的基本技术和方法，具有应用主流 GIS
软件从事空间数据的采集、存储与管理、处理、分析和图 形创造的基本技能；
初步具有应用 GIS 技术开展地学研究的能力，包括地学应
用模型的构建，应用型GIS的设计，主要GIS软件系统的使
用和评价等。
地理信息系统原理
遥感学院 地理信息系统系
地理信息系统导论
2．栅格数据结构及其编码
• 2．2．2面积占优法 • 以占矩形区域面积最大的地物类型或现象特性
决定栅格单元的代码，在图7-5所示的例子中， 显见B类地物所占面积最大，故相应栅格代码 定为B。面积占优法常用于分类较细，地物类 别斑块较小的情况。
2．栅格数据结构及其编码
• 2．2．3重要性法 • 根据栅格内不同地物的重要性，选取最重要
1．空间数据库
图7-3：矢量结构和栅格结构
1．空间数据库
• 1．4．1矢量模型 • 在矢量模型中，现实世界的要素位置和范
围可以采用点、线或面表达，与它们在地 图上表示相似，每一个实体的位置是用它 们在坐标参考系统中的空间位置（坐标） 定义。点、线和多边形用于表达不规则的 地理实体在现实世界的状态。 • 矢量模型中的空间实体与要表达的现实世 界中的空间实体具有一定的对应关系。
1．空间数据库
• 1．4．2栅格模型 • 在栅格模型中，地理实体的位置和状态是用它
们占据的栅格的行、列来定义的。每个栅格的 大小代表了定义的空间分辨率。由于位置是由 栅格行列号定义的，所以特定的位置由距它最 近的栅格记录决定。栅格的值表达了这个位置 上物体的类型或状态。采用栅格方法，空间被 划分成大量规则格网，而且每个栅格取值可能 不一样。空间单元是栅格，每一个栅格对应于 一个特定的空间位置，如地表的一个区域，栅 格的值表达了这个位置的状态。
1．空间数据库
• 1．1．2 两者共同之处 • 两者都是以计算机为核心的信息处理系统，都具
有数据量大和数据之间关系复杂的特点，也都随 着数据库技术的发展在不断的改进和完善。
1．空间数据库
• 1．2 空间数据库 • 1．2．1 数据库的概念 • 数据库就是为一定目的服务，以特定的数据存储
《地理信息系统导论》课件
城市规划：利用GIS进行城市规划， 提高城市规划的科学性和准确性
交通管理：利用GIS进行交通管理， 提高交通管理的效率和准确性
环境监测：利用GIS进行环境监测， 提高环境监测的准确性和实时性
灾害预警：利用GIS进行灾害预警， 提高灾害预警的准确性和实时性
农业管理：利用GIS进行农业管理， 提高农业管理的科学性和准确性
空间数据采集： 通过遥感、
GPS、地形测 量等手段获取
地理信息
数据预处理： 对采集到的数 据进行清洗、 转换、整合等
操作
数据存储与管 理：将处理后 的数据存储在 数据库中，便 于查询和分析
数据分析与可 视化：利用 GIS软件对数
据进行分析， 并生成可视化 图表，便于理
解和决策
空间查询与分析
空间查询：根据空 间位置、属性等条 件进行查询
案例分析：结合具体案例，分析GIS技术在资源调查、开发、利用方面的应用效果和价值
交通管理与物流配送
地理信息系统在交通管理中用于实时监控、路线规划和调度。
GIS支持物流配送优化，提高运输效率并降低成本。
通过GIS定位和数据分析，实现精准配送和智能物流。 GIS在交通管理与物流配送中的应用，提高了行业的运营效率和客户 服务水平。
旅游规划：利用GIS进行旅游规划， 提高旅游规划的科学性和准确性
感谢观看
汇报人：
GIS可以处理和 分析空间数据， 如地图、遥感图 像、地形数据等。
GIS广泛应用于 城市规划、交通 管理、环境监测、 资源管理等领域。
GIS的核心技术 包括空间数据管 理、空间分析、 空间查询和空间 可视化。
地理信息系统的组成
数据源：包括地图、遥感影像、地形图等 数据处理：包括数据采集、数据转换、数据存储等 数据分析：包括空间分析、属性分析、时间分析等 数据展示：包括地图显示、图表显示、报告生成等
地理信息系统导论知识点总结
《地理信息系统导论》复习资料（要点）陈诗吉（编）《地理信息系统导论》复习资料（要点）第一章GIS概述第一节GIS概念一、数据、信息和地理信息1、数据（1）定义：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。
（2）数据项可以按目的组织成数据结构。
但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。
2、信息信息源自数据，信息是经过加工后的数据，它对接受者有用，对决策或行为有现实或潜在的价值。
目前，学术界对信息尚未形成一致的定义。
广义的认为，信息是物质运动状态和状态改变的方式，它通过数字、语音、图像、文本、图形等媒体形式来表现，它蕴含着事物相互间联系、发展趋势、过程规律等。
3、信息的基本属性包括客观性、传输性、共享性、适应性、等级性、可压缩性、扩散性、增殖性、转换性等。
信息最主要的特点：（1）客观性：任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息正确性和精确度的保证。
（2）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。
（3）共享性：信息与实物不同，信息可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。
（4）适用性：可为决策提供支持。
4、信息与数据既有区别又有联系（1）信息是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。
（2）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，也可以由一种数据形式转换为其他数据形式，但其中包含的信息的内容不会改变。
（3）数据是信息的载体，但并不就是信息。
只有理解了数据的含义，对数据做出解释，才能提取数据中所包含的信息。
（4）数据是原始事实，信息是数据处理的结果。
信息必须是有意义或有用的；使用的信息必须是完整、精确、相关和及时的。
（5）人的知识、经验作用到数据上，可以得到信息，而获得信息量的多少，与人原有的知识水平有关。
地理信息系统导论
地理空间技术、纳米技术和生物技术被美国劳工部列为三大新兴产业。
地理信息系统（GIS）是用于采集、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统。
GIS组成：硬件、软件、专业人员、基础设施、模型（方法）。
GIS的作用：空间数据输入、属性数据管理、数据显示、数据探查、数据分析、GIS建模。
CGIS 60-80年代，加拿大地理信息系统。
国外软件：ArcGis,Mapinfo,Autodesk map 国内软件：SuperMap（超图）MapGis,吉奥之星。
地理空间数据是具有地理参照的。
地球表面的空间要素是以地理坐标系统为参照，用经纬度值来表示的。
而这些要素在地图上显示时，他们通常是基于投影坐标系统，用x，y表示。
地理关系数据模型将空间要素的空间数据和属性数据分别储存。
两者通过要素ID连接起来。
近年来，基于对象的数据模型将几何形状和属性存储在唯一系统中。
栅格数据模型使用格网和格网像元来表示如高程、降水等连续要素。
投影是将数据及从地理坐标转成投影坐标。
重新投影是从一种投影坐标转成另一种投影坐标。
经纬网——球面坐标。
投影——平面坐标。
1.PARAMETER[“False-Nothing”0.0] PARMETER[“Scale-Factor”,0.9996]高斯投影PARAMETER[“Latitude-Of-Origin”,0.0] 回点在赤道上即时投影可以根据不同坐标系统显示其数据集。
软件包使用现有投影文件并自动将数据集转换成通用坐标系统。
即时投影不是真的改变数据集的坐标系统。
即时投影存储在数据框里，不能改变、代替原始数据信息。
1.矢量数据模型用点、线、面和体等几何对象来表示简单的空间要素。
2.第一代Auto CAD .DXF非拓扑，文件格式；第二代ArcInfo Coverage COV 拓扑，文件格式，地理关系数据模型；第三代ArcInfo Shapefile .SHP非拓扑，文件和数据库，地理关系数据模型，存储点线面数据；第四代。
2024年地理信息导论总结
2024年地理信息导论总结地理信息导论是一门研究地理信息科学基础和技术应用的课程，通过学习这门课程，我对地理信息领域的发展趋势和应用前景有了更深入的了解和认识。
在2024年的地理信息导论课程中，我们学习了地理信息系统(GIS)、遥感技术、地理定位和导航系统等方面的知识，下面我将对这些内容进行总结。
首先是地理信息系统(GIS)。
GIS将地理空间数据与属性数据相结合，通过空间分析和数据关联的方法，实现对地理现象的描述、分析和管理。
在2024年，GIS技术得到了广泛应用，尤其是在城市规划、环境保护、交通管理等领域发挥了重要作用。
通过GIS技术，可以对城市空间分布进行模拟和优化，提高城市规划的效果和精度；可以实时监测和预测环境污染情况，采取相应的措施进行环境保护；可以为交通管理提供精准的数据支持，优化交通路线和出行方式。
其次是遥感技术。
遥感技术利用卫星或飞机等遥感平台获取地球表面的电磁波信息，通过图像处理和解译，实现对地表特征的识别和分析。
在2024年，遥感技术应用广泛，特别是在资源调查、灾害监测和环境监测等领域。
通过遥感技术，可以实时获取农田的农作物生长情况，实现精准施肥和灌溉；可以监测火山爆发、地震和洪水等灾害，提前预警和采取相应的救援措施；可以监测城市区域的空气质量、水资源利用和土壤污染情况，为环境保护提供数据支持。
再次是地理定位和导航系统。
地理定位和导航系统利用卫星和无线通信技术，结合地理信息技术，实现对位置信息的获取、处理和应用。
在2024年，地理定位和导航系统得到了广泛应用，尤其是在出行导航、物流管理和精准农业等领域发挥了重要作用。
通过地理定位和导航系统，可以为驾驶员提供实时的导航信息，指导行车路线和出行方向；可以实现对物流车辆的实时监控和路线优化，提高物流运输的效率；可以对农田进行精准管理，控制施肥和灌溉的水平和用量。
综上所述，2024年的地理信息导论课程涵盖了地理信息系统、遥感技术和地理定位导航系统等方面的知识，通过学习这些知识，我们对地理信息科学的基础和技术应用有了更深入的了解。
地理信息系统导论
1．地图数字化
• 根据各种不同的应用，目前已经提出了许多线 细化算法，如内接圆法、经典算法、异步算法、 快速并行算法及并行八边算法等，不同的算法 在处理速度和效果上各有其特点。
1．地图数字化
• 下面介绍一个常用的细化算法，其它算法基本是此算 法的改进。首先介绍几个相关的概念和符号。对于二 值栅格图像中每个像素点p，以及该像素直接相邻的8 个像素点（图6-7）。
p
• 图6-7：像素周围的 个直接相邻像素 ：像素周围的8个直接相邻像素
1．地图数字化
• 1）N(p)为p的邻点的数值的和； • 2）图像像素联接数T(p)，如果旋转着看像素周围的点，T(p)就 是p周围8个点从0变成1的次数，它反映了像素邻点的联接的块数 （图6-8）。 • 3）pW，pE，pS，pN分别指像素左侧、右侧、下边、上边邻点的 数值。
•
6-2：企业员工信息表（部分） ：企业员工信息表（部分）
1．地图数字化
• 1．3．2曲线离散化算法 ． ． 曲线离散化算法
• 在数字化过程中，需要对曲线进行采样简化，即在曲线上 取有限个点，将其变为折线，并且能够在一定程度上保持 原有的形状。下面介绍Douglas-Peucker算法（图6-2）。 • 1）在曲线首尾两点A、B之间连接一条直线段AB，该直线 称为曲线的弦； • 2）得到曲线上离该直线段距离最大的点C，并计算其与AB 的距离d； d • 3）比较该距离与预先给定阈值ε的大小，如果小于ε，则 将该直线段作为曲线的近似，该段曲线处理完毕； • 4）如果距离大于阈值，则用C将曲线分为两段AC和BC， 并分别对两段曲线进行1-3步的处理。 • 5）当所有曲线都处理完毕后，依次连接各个分割点形成 的折线，即可以作为曲线的近似。很明显，该算法是一个 递归算法。
地理信息系统导论总结
地理信息科学学科的主干学科是地理信息科学和测绘工程。
专业核心课程是：C语言程序设计，自然地理学，地理信息科学导论，现代测量学，现代地图学，遥感概论，数据库原理与空间数据库，地理信息系统原理，计算机地图制图，面向对象程序设计。
特色课程是GIS基础应用技能，数据库原理与空间数据库，移动GIS开发与应用。
测绘工程利用技术测定地球与其他形体形状，建筑物的三维特征与其它星体的参考系的关系等，为地理信息科学更好的建立获取了最基础的数据。
C语言程序设计，数据库原理与空间数据库，面向对象程序设计，计算机地图制图等课程让我们锻炼了我们的逻辑思维能力与软件开发能力，可以更好的去熟悉开发软件，在合作交流中培养团队意识，为成为GIS应用程序开发师打下基础。
地理信息科学导论，地理信息系统原理，数据库原理与空间数据库，遥感概论，GIS基础应用技能可以让我们更好更熟练的使用相关地图设计与编制软件，增强地图数据采集能力，数据变更分析与更新能力。
为成为GIS应用型人才打下坚实的能力。
地理信息科学是近20年来新兴的研究地理信息采集、分析、存储、显示、管理、传播与应用，研究地理信息流的产生、传输和转化规律的一门科学。
简单地说，地理信息系统就是把地图信息存储到计算机里，制成电子地图，使人们通过计算机迅速查询到目标。
因此地理信息科学的技术特点是：它的操作对象是空间数据，拥有空间分析能力的技术，与地理学测绘学联系紧密。
基本功能是对于数据的采集，与检验编辑；数据的转换与处理。
正是因为他与测量，土木等专业的交集，就造成它的应用范围广，就业前景广阔。
可以应用于GIS开发与GIS数据处理等方面，同时毕业生毕业后可在测绘，资源管理，灾害检测，环境保护，城乡规划与管理，交通运输等领域和相关部门，从事GIS的应用系统开发，GIS空间数据处理，GIS应用技术支持，以及其他与地理信息科学有关的应用研究，技术开发或生产管理等工作。
GIS是一门以时间技能培养为主的综合性的学科，结合不同领域，专门处理地理空间数据的计算机系统。