地理信息系统知识点总结

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地理信息系统知识点总结

地理信息系统知识点总结

1地理空间分析的三大要素空间位置属性时间2地理信息的独特特性空间分布性数据量大信息载体的多样性3地理信息系统的概念在计算机硬、软件系统的支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算.分析、显示和描述的技术系统。

4 GIS的根本标志GIS的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体.空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性核定量的描述。

5完整的GIS组成计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员6GIS的硬件配置计算机主机数据输入设备数据存储设备数据输出设备7大地水准面的概念假设当海水处于完全静止的平衡状态时,从海平面延伸到所有大陆下部,而与地球重力方向处正交的一个连续、闭合的水准面.8遥感影像对空间信息的描述通过不同的颜色和灰度来表示9描述空间实体的两种基本方式栅格矢量结构10空间数据的三个基本特征空间特征属性特征时间特征11空间数据的拓扑关系邻接关系关联关系包含关系12元数据的性质及几种常用形式元数据是关于数据的描述性数据信息,它应尽可能多的反映数据集自身的特征规律,以便用户对数据集的准确、高效的充分的利用与开发13空间元数据概念及获取方法概念:对于空间数据的描述或者说明获取:键盘输入、关联表、测量法、计算法、推理法14栅格结构、栅格比例尺的定义栅格:以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织方式,阵列中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征栅格比例尺:栅格大小与地表相应单元大小之比15栅格结构数据的获取途径1目读法 2数字化仪手扶或自动跟踪数字化地图,得到矢量数据结构后,再转换为栅格结构 3扫描数字法 4分类影像输入16确定栅格单元含有多个属性代码的方法中心点法面积占优法重要性法百分比法17栅格数据结构的编码方法分类链式编码游程长度编码块状编码四叉树编码18矢量数据结构的编码方法分类实体式索引式双重独立式链状双重独立式19栅格数据、矢量数据的显著特点是什么栅格:属性明显,定位隐含矢量:位置明显,属性隐含20基于图像数据的矢量化转换的步骤二值化:线划图形扫描后产生栅格数据细化:消除线划横断面栅格数的差异,使得欧线指标刘每一条线只保留代表其轴线或周围轮廓线位置的每个栅格宽度跟踪:将写入数据文件的细化处理后的栅格数据,整理为从节点出发的的线段或闭合的线条,并以矢量形式存储与特征栅格点中心的坐标.21图像数据矢量化时,剥皮法须遵循的基本原则从曲线的边缘开始,每次剥掉等于一个栅格宽的一层,直到最后留下彼此联通的由单个栅格点组成的图形不允许剥去会导致曲线不连通的栅格.22龚建亚提出的矢、栅一体化数据结构的理论基础包括什么多级格网方法三个基本约定线性四叉树编码23计算机对数据管理的三个阶段程序管理阶段文件管理阶段数据库管理阶段24数据库的主要特征,其中关键性要求是什么数据集中控制特征、数据冗余度小特征、数据独立性特征、复杂的数据模型、数据保护特征25数据库中定义数据的最小单位?处理和存储信息的基本单位?数据项也称为元素、基本项或字段记录是处理和存储的基本单位26数据间的逻辑关系主要是指什么之间的联系?记录与记录之间的联系、一对一联系、一对多联系、多对一联系27数据库中应用最广泛的数据模型关系模型28ARCGIS属于哪种空间数据库的数据模型混合结构模型29面向对象方法的最基本元素?表示对象的三元组包括什么?基本元素:对象三元组:ID对象标识M方法集S内部状态30对象间相互联系和通信的唯一途径是通过什么实现的?消息31面向对象方法中联合与聚集的区别?联合:通过其成员产生数据结构,一个集合的操作是由该集合的每个成员的操作组成的聚集:将几个不同特征的对象组合成一个更高水平的对象,聚集的每一个操作是由每一个部分产生的不同操作所组成的。

地理信息系统应用知识点总结

地理信息系统应用知识点总结

地理信息系统应用知识点总结地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种集计算机科学、地理学、测绘学等学科知识于一体的技术体系,用于管理、分析和展示地理数据以及相关信息的一种工具。

下面将对地理信息系统应用中的关键知识点进行总结,以便更好地理解和应用该技术。

一、地理信息系统基础概念1. 地理信息系统定义:地理信息系统是一种集成了数据处理、图形处理、数据库管理、问题分析和输出等功能的专门处理地理信息的系统。

2. 地理数据:指与地理位置信息相关的各种数据,包括地图、卫星影像、海拔高程、气候数据等。

3. 地理信息:基于地理数据经过处理、整理和分析等得出的信息。

二、地理信息系统数据模型1. 矢量数据模型:用点、线、面等几何要素和属性信息来描述地理现象。

2. 栅格数据模型:将地理表象的数据分割为规则的像元格,使用像元值或像元的统计信息来描述地理现象。

三、地理信息系统的功能1. 空间数据采集和输入:通过各种传感器获取、导入地理数据,并进行数据预处理。

2. 空间数据存储和管理:对采集的地理数据进行组织、管理和存储,构建空间数据库。

3. 空间数据查询和分析:通过各种查询和分析操作来获取地理信息。

4. 空间数据可视化和输出:将地理信息以图形形式展示出来,并输出为地图、报表等形式。

四、地理信息系统应用领域1. 地质勘查:用GIS技术对矿产资源进行勘查评价、矿床分布预测等。

2. 土地利用规划:通过对土地类型、土壤条件、地形地貌等因素的综合分析,进行土地利用规划和评估。

3. 城市规划:利用GIS技术进行城市规划、环境评估、交通规划等。

4. 环境保护:通过GIS技术对环境资源进行监测、评估和管理,提高环境保护水平。

5. 交通导航:利用GIS技术进行交通网络建模、路径规划等,提高交通运输效率。

五、地理信息系统应用案例1. 谷歌地图:谷歌地图是一款基于地理信息系统的在线地图服务,能够提供全球范围内的地图、卫星影像、街景等信息。

地理中的地理信息系统应用知识点

地理中的地理信息系统应用知识点

地理中的地理信息系统应用知识点地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种重要的地理学工具,通过整合和分析地理数据,提供了地理信息的可视化和空间分析功能。

地理信息系统在地理学研究中扮演着重要的角色,为地理学家和决策者提供了洞察地球表面现象的能力。

本文将介绍地理信息系统应用的几个关键知识点。

一、地理数据的获取地理数据是地理信息系统的基础。

地理数据可以通过各种方式获取,包括遥感和测量。

遥感是通过卫星图像、航空摄影和无人机等技术手段获取地球表面的图像和数据。

测量则是通过传统的地面测量技术获取地理数据。

地理信息系统需要准确、可靠的地理数据来支持空间分析和可视化。

二、地球坐标系统地理信息系统需要使用地球坐标系统(Geographic Coordinate System)来对地理数据进行定位。

地球坐标系统使用经度和纬度来表示地球表面上的位置。

经度是东西方向上的度量,位于0到180°之间;纬度是南北方向上的度量,位于0到90°之间。

地理信息系统使用地球坐标系统来准确地表示地球上的地理要素,并进行空间分析和可视化。

三、地图投影地图投影是将地球的三维表面投影到二维地图上的过程。

由于地球的表面是一个三维球体,将其完整地展示在二维地图上是不可能的。

因此,地理信息系统使用地图投影来将地球表面投影到平面上。

常见的地图投影包括墨卡托投影、兰勃托投影和等距圆柱投影等。

地图投影的选择要根据实际需求和地理数据的特点来确定。

四、空间分析空间分析是地理信息系统的核心功能之一。

通过空间分析,地理学家和决策者可以对地理数据进行统计、模型建立和预测等操作。

空间分析可以帮助我们发现地理现象的规律和趋势,支持决策和规划工作。

常见的空间分析操作包括缓冲区分析、叠加分析和网络分析等。

五、可视化地理信息系统通过可视化地理数据来帮助人们理解地球表面的现象和关系。

通过地图、图表、三维模型等方式,地理信息系统可以将地理数据以直观的方式展示出来。

地理信息系统知识点

地理信息系统知识点

理解:1.地理信息系统的组成一个完整的GIS主要由四个部分构成,即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据(或空间数据)和系统管理操作人员。

其核心部分是计算机系统(软件和硬件),空间数据反映GIS的地理内容,而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。

(1)计算机硬件系统:是计算机系统中的实际物理装置的总称,是GIS的物理外壳。

包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等,向提供信息、保存数据、返回信息给用户。

(2)计算机软件系统:计算机软件系统是指必需的各种程序。

对于GIS应用而言,通常包括:计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。

(3)系统开发、管理和使用人员:完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。

地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。

(4)空间数据:它是由系统的建立者输入GIS,是系统程序作用的对象,是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。

主要包括空间位置、空间关系、属性等。

2.地理信息系统与其他系统的不同gis有别于dbms、Mis、地图数据库和cad系统。

Gis有管理、分析功能。

Dbms和mis只有管理功能,地图数据库和cad只有分析功能。

3.数字化手段、栅格数据的获取方法P26栅格数据获取的方法:1,来自于遥感数据2,来自对图片的扫描3,由矢量数据转换而来4,由手工方法获取4.空间对象(实体)的类型5.矢栅互转给定矢量坐标P(x,y),若像元栅格大小为A,则栅格化后P点的行列为x/A取整后加1,y/A取整后加1。

P110矢量格式和栅格格式的相互转换:矢量格式向栅格格式的转换①内部点扩散法②复数积分算法③射线算法④扫描算法⑤边界代数算法;栅格格式向矢量格式的转换:多边形边界提取;边界线追踪;拓扑关系生成;去除多余点及曲线圆滑栅格向矢量的转换:矢量化的过程要保证以下两点:拓扑转换,即保持栅格表示出的连通性和邻接性。

地理信息系统知识点大全

地理信息系统知识点大全

简述GIS 的理解(需具体说明) 地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息 解决方案 GIS 的概念GIS 是由计算机硬件' 软件' 用户、空间数据和不同方法组成的系统,该系统用来支持空间数据 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 是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划'管理和地理相关问题,例如城市规划、商业选址' 环境评估' 资源管理、灾害监测、全球变化。

地理信息的定义理解1: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; 理解2:表征地理系统诸要素的数屋' 质呈、分布特征、相互联系和变化规律的数字' 文字、图 像和图形尊的总称;理解3: —切与空间位逐有关的信息都叫做地理信息。

它起源于地图,地图是地理信息的裁体, 具有存储、分析与显示地理信息的功能。

地理信息的特点空间分布性:地理信息的定位特征多维性:单点多重属性信息动态性(时间性〉:随时间动态变化数据呈大:具有空间扌寺征' 属性特征、时间特征 地理信息含义“有地理参照的信息"(Geographically Referenced Information )或者,“与地理位逐有关的信息"GIS 的定义、特点地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示和输 出地理数据功能的计算机软硬件系统。

地理信息系统是一 种以地理坐标为骨干的信息系统。

GIS 的组成 ① 系统硬件GIS 主机:大型、中型、小型机,工作站/服务器、微型计 算机GIS 外部设备:输入设备:数字化仪、扫描仪、解析和数字 摄影测量设备、全站仪等;输出设备:绘图仪、打印机、图形显示 终端等;数据存贮与传送设备:磁带机、光盘机、活动硬盘、U 盘、MP3等GIS 网络设备:布线系统、网桥、路由器、交换机等硬件的三种应用模式单机模式:由基本外设、处理设备和输出设备构成适用于小型GIS 建设数据传输与资源共享不方便局域网模式: 部门或单位内部GIS 建设专线连接资源共享较方便广域网模式:用户分布地域广泛,不适合专线连接公共通讯连接资源共享方便 局部范围为局域网,通过若干通道与广域网连接② 系统软件"萦统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的 驱动软件,目前流行的有 DOS 、Windows98/Nnt/2000/XP 、UNIX 等。

地理信息技术在地理学中的应用知识点总结

地理信息技术在地理学中的应用知识点总结

地理信息技术在地理学中的应用知识点总结地理信息技术是获取、管理、分析和应用地理空间信息的现代技术的总称,它主要包括遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)等。

这些技术的应用为地理学的研究和实践带来了革命性的变化,极大地推动了地理学的发展。

一、遥感(RS)遥感是指非接触的、远距离的探测技术。

一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测,并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。

在地理学中的应用十分广泛。

首先,遥感可以用于资源调查。

通过对不同波段电磁波的接收和分析,能够快速、大面积地获取土地、森林、矿产等各类资源的分布和数量信息。

例如,利用遥感影像可以清晰地分辨出不同类型的植被覆盖,从而准确估算森林资源的面积和蓄积量。

其次,遥感在环境监测方面发挥着重要作用。

它能够对大气污染、水污染、土壤污染等进行动态监测。

比如,通过监测特定污染物在电磁波谱上的特征,可以及时发现污染源的位置和污染范围的变化。

再者,在灾害监测与评估中,遥感技术也不可或缺。

无论是地震、洪水、泥石流等自然灾害,还是火灾等人为灾害,遥感都能够迅速获取受灾区域的影像,为灾害的预警、评估和救援提供重要依据。

例如,在洪水灾害发生时,可以通过遥感影像了解洪水的淹没范围和水深,为抢险救灾提供决策支持。

此外,遥感还能用于城市规划和土地利用监测。

通过对城市发展的动态监测,可以及时发现违规建设和土地利用的不合理现象,为城市的可持续发展提供科学依据。

二、全球定位系统(GPS)全球定位系统是一种以空中卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统,它在全球范围内为用户提供准确的位置、速度和时间信息。

在地理学研究中,GPS 有着重要的应用。

一是进行野外考察和数据采集。

地理学者在进行实地考察时,携带GPS 设备可以精确记录考察路线和观测点的位置坐标,确保数据的准确性和可靠性。

二是用于地形测量和地图绘制。

与传统的测量方法相比,GPS 能够更高效、更精确地获取地形数据,为绘制高精度的地形图提供基础。

地理信息系统知识点总结

地理信息系统知识点总结

地理信息系统知识点总结第⼀章绪论第⼀节地理信息系统的基本概念⼀、数据与信息1 概念:数据就是通过数字化并直接记录下的可以被鉴别的符号,就是⼀种未经加⼯的原始资料,⽤以定性或定量地描述事物的特征与状况。

信息就是向⼈们或机器提供的关于现实世界各种事物的知识,就是数据、消息中所包含的意义。

它不随载体的物理形式的改变⽽改变。

2、信息的特点(1)信息的客观性(2)信息的适⽤性(3)信息的传输性(4)信息的共享性3、数据与信息的关系信息与数据就是不可分离的,数据就是信息的表达,信息就是数据的内涵。

数据本⾝并没有意义,数据只有对实体⾏为产⽣影响时才成为信息。

⼆、地理信息与地图1、基本概念地理数据:就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与变化规律的数字、⽂字、图像与图形等的总称。

地理信息:地理数据所蕴含与表达的地理含义2、地理信息的特征(1)属于空间信息(2)属性特征(多维结构特征) (3)时态特征⼗分明显3、地理数据区别于⼀般计算机数据的本质特征(1)空间位置特征(2)空间特征数据与属性数据之间的⼀⼀对应的关系或链接关系地图地图就是⼀种思维模型,它的建⽴依赖于制图者与读者对地图符号的“约定”,地图就是空间信息的图形载体。

地图就是地理信息的传统数据源,GIS查询与分析结果的表⽰⼿段也主要就是地图。

三、信息系统与地理信息系统1、信息系统基本概念信息系统就是具有采集、管理、分析与表达数据能⼒的系统。

由硬件、软件、数据与⽤户四个主要部分组成。

从管理上把信息系统分有4个层次:事务处理系统(TPS)、管理信息系统(MIS)、决策⽀持系统(DSS)、⼈⼯智能(AI)与专家系统(ES)从类型上分有⾮空间信息系统与空间信息系统之分地理信息系统就是由计算机硬件、软件与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、建模与显⽰,以便解决复杂的规划与管理问题。

2、地理信息系统基本概念地理信息系统就是由计算机硬件、软件与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、建模与显⽰,以便解决复杂的规划与管理问题。

地理信息系统原理知识点

地理信息系统原理知识点

地理信息系统原理知识点地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种结合地理空间数据、信息技术和分析方法的计算机系统,用于收集、存储、处理、分析和展示地理空间数据和相关信息的一套工具和技术。

地理信息系统原理主要包括数据模型、数据采集与处理、数据分析与查询、地理空间数据可视化以及应用等方面。

一、数据模型1.向量数据模型:向量数据模型是以点、线、面等基本几何实体作为地理空间对象的表达方式。

点可以表示特定的地理位置,线可以表示道路等线状要素,面可以表示地貌、土地利用等面状要素。

向量数据模型适用于表达复杂的地理现象和几何关系,能够表达精确的地理位置和形状。

2.栅格数据模型:栅格数据模型是以网格单元为基本单位的存储和表达方式。

地理空间对象被分割成一系列相同大小的网格单元,每个网格单元标记了对应位置的属性值。

栅格数据模型适用于表达连续分布的地理现象,如高程模型、气候模型等。

二、数据采集与处理1.数据采集:数据采集是收集地理空间数据的过程。

常用的数据采集方法包括航空摄影、卫星遥感、全球定位系统(GPS)等。

采集到的数据可以是图像数据、点线面数据等。

2.数据预处理:数据预处理是对采集到的原始数据进行清洗和整理,消除数据中的错误和冗余。

包括数据格式转换、数据质量检查、数据配准等操作,保证数据的准确性和完整性。

三、数据分析与查询1.空间分析:空间分析是通过对地理空间数据进行统计、分析和模型建立,揭示地理现象的空间规律和关联性。

包括空间插值、缓冲区分析、网络分析等。

2.属性查询:属性查询是通过对地理空间数据的属性值进行条件和过滤,筛选出符合特定条件的地理空间对象。

常用的查询语言有结构化查询语言(SQL)。

3.空间查询:空间查询是基于地理位置进行的查询操作,可以通过点选、矩形框选等方式进行。

常用的空间查询方法有距离查询、邻接查询、叠加查询等。

四、地理空间数据可视化地理空间数据可视化是将地理空间数据通过图形图像等方式展示出来,使人们能够直观地理解和理解地理现象和空间关系。

地理信息系统知识点

地理信息系统知识点

1.数据:是一种未加工的原始资料,它是表示和记录信息的数字、文字、符号、图像和声音等的总称。

2.信息:是经过加工的数据,是事物特征及诸事物之间相互联系的一种抽象反映。

3.地理信息:属于一种空间信息,是与空间地理分布有关的信息。

4地理信息系统:是一种特定空间信息系统,以空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下对空间数据进行采集、管理、分析、模拟和显示,为资源环境和区域等研究和决策而建立起来的计算机信息系统。

5地理坐标系:以经度和纬度表示地面点位置的球面坐标系统。

6地图投影:地球椭球面是一个不可展的曲面,将地球椭球面上的点投影到平面上的方法。

7地图投影变形:在地图投影时,把球面上的经纬线网转换到投影平面上,转换后地图上经纬线网络必然产生变形(包括长度,面积,角度变形)8地理实体:地球表面的地理圈层中可相互区分的事物和现象,即地理空间中的事物和现象。

9点状实体:具有特定的位置,没有长度的实体。

10线状实体:具有长度的实体,如线段、边界。

11面状实体:有明确的闭合边界,而且其针对某个属性专题其内部特征是均一的,在空间数据模型中由一封闭曲线加内点来表示,是对湖泊、岛屿、地状等一类现象的描述12立体状实体:用于描述三维空间的现象与物体,具有长度、宽度、高度等属性13空间关系:指地理空间实体之间相互作用的关系。

14拓补关系:是一种对空间结构关系进行明确定义的数学方法,是指图形在保持连续状态下变形,但图形关系不变的性质。

15拓补邻接:空间图形中相同拓补元素之间的关系。

16拓补关联:空间图形种不同类元素之间的关系17拓补包含:空间图形种不同类或同类但不同级元素之间的拓补关系18空间数据结构:指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑关系。

19矢量数据结构:通过记录空间对象的坐标及空间关系,尽可能精确的表示点、线、面、多边形的地理实体的数据结构。

20栅格数据结构:以规则的网格单元来表示空间地物或现象分布的数据结构,其阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征。

地理信息系统期末学习知识点

地理信息系统期末学习知识点

1、地理信息的特色:空间定位特色、多维构造特色、动向文化特色2、地理信息系统:是由计算机硬件、软件和不一样的方法构成的系统,该系统设计来支持空间数据的收集、管理、办理、剖析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。

3、 GIS 的功能:基本功能:(1)( 2 数据格式化、变换、概化(3)查问、检索、统计、计算功能(4)数数据收集、查验与编写据的储存与组织( 5)模型剖析(6)显示空间剖析功能: (1)空间检索(2)空间拓扑叠合剖析( 3)空间模拟剖析4、 GIS 的基本构成:系统硬件、系统软件、空间数据、应用模型、应用人员5、 GIS 的发展趋向:(1)地理信息系统已经成为一门综合性技术(2)地理信息系统家产化的发展势头强烈(3)地理信息系统网络化已构成此刻社会的热门(4)地理信息科学的产生和发展6、地理空间:一般指上至大气电离层、下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的空间地区7、矢量表示法:采纳一个没有大小的点(坐标)来表达基本点元素8、拓扑关系的种类及意义种类:拓扑毗邻(指存在于空间图形的同样种类元素之间的拓扑关系)拓扑关系(指存在于不一样种类空间元素之间的拓扑关系)拓扑包含(指存在于空间图形的同样种类但不一样样级的元素之间的拓扑关系)意义:( 1)依据拓扑关系,不需要利用坐标或许计算距离,就能够确立一种地理实体相关于另一种地理实体的空间地点关系(2)利用拓扑数占有益于空间因素的查问(3)能够利用拓扑数据作为工具,重修地理实体9、栅格数据构造的特色:属性显然、定位隐含10、矢量数据构造的长处:( 1)数据构造紧凑(2)便于网络剖析(3)图形显示质量好,精度高( 4)便于面向实体的数据表达弊端:( 1)数据构造复杂(2)不利于叠加剖析(3)不易与RS 联合(4)软硬件技术要求高栅格数据构造的长处:( 1)数据构造简单(2)便于叠加剖析(3)易于RS联合(4)输出快,成本低弊端:( 1)数据量大(2)投影变换复杂(3)图形质量差(4)现象辨别成效差11、数据变换:数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换12、仿射变换的特色:直线变换后仍为直线、平行线变换后仍为平行线、不一样方向上的长度比发生变化13、空间数据压缩:从空间坐标数据会合中抽取一个子集,使这个子集在规定的精度范围内最好的迫近原会合而又获得尽可能大的压缩比。

高考地理地理信息系统复习要点理解地理信息系统的原理和应用

高考地理地理信息系统复习要点理解地理信息系统的原理和应用

高考地理地理信息系统复习要点理解地理信息系统的原理和应用高考地理地理信息系统复习要点地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS),是一种基于计算机科学与技术、地理学和数学等多学科知识交叉的综合技术系统。

它利用计算机处理、存储、分析和显示地理数据,实现对地理信息的有效管理和灵活应用。

在高考地理中,地理信息系统是一个重要的考点,下面将介绍地理信息系统的原理和应用。

1. 地理信息系统的原理地理信息系统的原理主要包括数据采集与处理、空间数据模型、空间数据查询与分析三个方面。

数据采集与处理是地理信息系统的第一步。

主要包括获得地理数据的采集、整理和预处理等过程。

获得地理数据的方法包括遥感技术、地面调查与测量等。

采集到的地理数据需要经过整理和预处理,以达到统一的格式和标准,便于后续的空间数据模型和应用。

空间数据模型是地理信息系统的核心。

它是对地理信息进行抽象和表示的方式。

常见的空间数据模型包括矢量模型和栅格模型。

矢量模型以点、线、面等几何元素为基本单元,采用拓扑关系表示地理现象;栅格模型以像元为基本单元,将地理现象划分为网格单元进行表示。

不同的空间数据模型适用于不同的地理信息需要和分析目的。

空间数据查询与分析是地理信息系统的功能之一。

通过查询和分析地理数据,可以获取地理信息的空间关系、统计特征、动态变化等。

常用的分析方法包括缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。

这些功能可以有效地帮助人们了解地理模式和地理过程,并提供决策支持。

2. 地理信息系统的应用地理信息系统在各行各业都有广泛的应用。

以下是几个常见的领域:城市规划和土地利用:通过地理信息系统,可以对城市的土地资源、交通网络、环境质量等进行综合分析和规划。

地理信息系统可以帮助决策者制定合理的城市规划和土地利用政策,提高城市的可持续发展水平。

环境保护和资源管理:地理信息系统可以监测和评估环境的状况和变化,帮助制定环保政策和资源管理策略。

地理信息系统知识点

地理信息系统知识点

地理信息系统01章信息: 信息是现实世界在人们头脑中的反映.信息的特性:客观性,、适用性、传输性,、共享性。

数据:指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、\符号、声音、图象等符号。

地理信息定义:指与研究对象的空间地理分布有关的信息。

它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征,相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。

特点:A、地域性B、多维结构C、时序特征地学信息:与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。

地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等;信息系统:能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。

具有采集、管理、分析和表达数据的能力。

类型:事务处理系统、管理信息系统,决策支持系统,人工智能、专家系统地理信息系统定义:不同领域、不同专业对GIS的理解不同,目前没有完全统一的被普遍接受的。

GIS 是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统。

组成:计算机硬件系统,计算机软件系统,空间数据及非空间数据,系统开发、管理和使用人员,02章大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。

变形规律:等积投影,等角投影,任意投影地理坐标系统基本构成:地理网格,原点,方向,最大值。

03章目前,我国采用的大地坐标系为1980 年中国国家大地坐标系,现在规定的高程起算基准面为1985国家高程基准。

地理实体(空间实体)---GIS处理对象定义: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。

对现实世界的各类空间对象的表达有两种方法,分别称为矢量表示法(矢量数据模型)和栅格表示法(栅格数据模型)。

在地理系统中描述地理要素和地理现象的空间数据,主要包括空间位置、拓扑关系和属性三个方面的内容。

空间数据的基本性质:空间相关尺度动态性空间数据的基本特征:空间特征(定位数据)属性特征(非定位数据)时间特征类型:空间特征数据时间特征数据 专题特征数据04章栅格数据:用一个规则格网来描述与每一格网单元位置相对应的空间现象特征的位置和取值的数据模型。

地理信息系统知识点

地理信息系统知识点

第一章1、数据与信息关系:数据是信息的载体,信息是数据的内容。

2、地理信息系统特征:(1)空间特征:数据是与确定的空间位置联系在一起的,这是地理信息区别于其它类型信息的一个最显著的标志。

(2)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。

(3)时序特征:可以按照时间的尺度来区分地理信息。

3、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。

4、地理信息系统的操作对象:地理数据或称空间数据5、地理信息系统的技术优势:地理信息系统的优势在于它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。

6、地理信息系统的基本构成:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。

7、空间数据: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。

属性数据: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。

时态数据: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、根据地理现象在空间上的几何图形表示形式,可将地理现象抽象为点、线、面三种类型,把它们表达成地理数据通常在逻辑上可采用矢量和栅格两种数据组织形式,分别称为矢量数据结构和栅格数据结构。

9、地理信息系统基本功能:数据的采集、管理、处理、分析和输出。

10、空间分析和统计功能特点:帮助确定地理要素之间新的空间关系。

它不仅成为区别于其他信息系统的一个重要标志,而且为用户提供了解决各类问题的有效工具。

常用的空间分析有:(1)叠合分析(2)缓冲区分析(3)数字地形分析第二章1、要在地理空间中准确测定位置需要采用一种空间定位框架来实现。

地理空间定位框架就是大地测量控制系统,用以建立地球的几何模型来精确测量地球上任意一点的坐标,包括平面位置和高度值。

地理信息系统知识点总结

地理信息系统知识点总结

地理信息系统知识点总结地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种将地理信息与数据进行整合、存储、管理、分析和展示的技术系统。

它涉及地理空间数据的获取、处理、分析和可视化等过程,被广泛应用于地理学、城市规划、土地管理、环境保护、应急管理等领域。

本文将对地理信息系统的概念、数据模型、空间分析和应用等知识点进行总结。

一、地理信息系统概念地理信息系统是一种将地理空间数据和属性数据进行整合的技术系统。

它可以对地理现象进行存储、查询、分析和展示,以实现对地理空间现象的理解和决策支持。

地理信息系统由硬件、软件、数据和人员组成,通过数字化手段对地理数据进行采集、输入、编辑、查询、分析和输出。

二、地理信息系统数据模型地理信息系统数据模型是描述地理现象在计算机中的存储和组织方式。

常见的地理信息系统数据模型包括矢量数据模型和栅格数据模型。

1. 矢量数据模型矢量数据模型将地理现象抽象为点、线、面等几何实体,通过坐标值和属性值来表示。

常用的矢量数据格式有点数据、线数据和面数据。

矢量数据模型适用于表示具体的地理对象,如道路、河流、建筑物等。

2. 栅格数据模型栅格数据模型将地理现象划分为规则的网格或像元,通过像元的属性值来表示地理现象。

栅格数据模型适用于表示连续的地理现象,如地形、气候等。

常见的栅格数据格式有DEM(数字高程模型)和遥感影像。

三、地理信息系统空间分析地理信息系统的空间分析是指利用地理空间数据进行地理现象的量化分析和模拟推理的过程。

常见的空间分析操作有空间查询、缓冲区分析、叠置分析、网络分析等。

1. 空间查询空间查询用于根据位置关系对地理空间数据进行查询,常见的查询操作有点在面内查询、相交查询、邻近查询等。

2. 缓冲区分析缓冲区分析是以某个对象为中心,确定其周围一定距离范围内的地理空间数据。

它可用于分析地理现象的扩散范围、热区分析等。

3. 叠置分析叠置分析是指将多个地理空间数据进行叠置计算,以获取不同因素之间的关系。

地理信息系统知识点

地理信息系统知识点

地理信息系统知识点在现代社会中,地理信息系统(GIS)扮演着越来越重要的角色。

GIS是一种应用于地理空间数据管理、分析和可视化的技术,它利用计算机软件和硬件来收集、存储、处理、分析和显示各种地理信息数据。

本文将探讨GIS的一些重要知识点,帮助读者更好地了解这一领域。

1. 地理信息系统的定义地理信息系统是一种集成了地理信息和信息处理技术的工具,它能够对地理空间数据进行各种操作和分析,从而帮助人们更好地理解地球表面的现象和过程。

GIS主要包括硬件、软件、数据和人员等组成部分,通过这些部分的协作,可以实现地理信息的有效管理和利用。

2. 地理信息系统的应用领域GIS在各个领域都有着广泛的应用,包括城市规划、资源管理、环境监测、灾害预警、军事情报等。

城市规划师可以利用GIS来设计城市的道路网和基础设施布局;资源管理者可以通过GIS来监测土地利用和森林资源的变化;环境科学家可以利用GIS来研究气候变化和生态系统的演变;军事情报部门可以利用GIS来分析地形和地理环境,从而制定更有效的战略。

3. 地理信息系统的数据类型GIS涉及的数据类型非常多样化,包括矢量数据、栅格数据、遥感影像等。

矢量数据以点、线、面等几何要素来描述地理对象,如建筑物、水域、交通网络等;栅格数据则以像素矩阵来表示地表特征,适用于遥感图像和数字地形模型等数据;遥感影像则是通过遥感器获取的地表信息图像,可以用于土地利用分类、资源调查等。

4. 地理信息系统的分析功能GIS具有强大的空间分析功能,可以进行地理空间模型的构建和分析,如缓冲区分析、叠加分析、路径分析等。

缓冲区分析可以确定某一位置周围的范围,用于规划环境保护区域或分析地震影响范围;叠加分析可以将不同要素的空间关系叠加在一起,找出它们的交集或差异;路径分析则可以寻找最短路径或最佳路径,用于规划交通线路或应急救援路线。

5. 地理信息系统的未来发展趋势随着科技的不断进步,地理信息系统也在不断发展和完善。

地理信息系统知识点大全

地理信息系统知识点大全

地理信息系统知识点大全绪论GIS是地理信息系统的缩写,它由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统,主要用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。

GIS的软硬件环境是其重要组成部分,包括地理信息科学、地理信息服务、地理信息基础软件和解决方案数据库软件等。

GIS的概念GIS是一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、管理和地理相关问题,例如城市规划、商业选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化等。

它主要由空间数据和关系数据库管理软件组成,流行的数据库软件主要有XXX、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。

XXX的SDE (Spatial Database Engine)是基于关系数据库的空间数据管理平台。

地理信息的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。

它可以通过数字、文字、图像和图形等多种方式进行表征,某些GIS软件中图形处理平台如XXX开发的AutoMapGIS软件、XXX的MGE GIS软件等都具有图形平台的功能。

空间数据是GIS的血液,GIS的操作对象就是空间数据。

空间数据具有存储、分析与显示地理信息的功能,其特点包括空间参考、属性、时间数据、空间分布性、多维性、动态性(时间性)和数据量大等。

空间数据的组织形式主要有矢量结构和栅格结构。

地理信息含义地理信息的含义是“有地理参照的信息”或者“与地理位置有关的信息”。

GIS的开发是以人为本的系统工程,管理人员需要具备业务素质和专业知识,才能够组织地理信息系统并具备采集、存储、查询、分析、显示和管理的能力。

了解GIS的定义和特点对于GIS的技术和功能有足够的了解,也有助于应用GIS解决实际问题。

空间变化规律,为决策提供科学依据。

GIS可以应用于许多行业,例如城市规划、土地利用、环境保护、农业、水利、交通、能源、地质勘探、公共安全等。

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如何把有关的空间数据组织到计算机系统中? 客观的地理系统包括自然环境系统和社会经济环境系统 1)确定专题领域实际模型; 2)建立表达实际模型的概念模型; 3)建立为实现概念模型的数据结构; 4)确定数据文件在数据库中的组织方式。
空间实际模型:指在研究区(项目所相关的空间区域)内与某领域有关的实际存在的物质世 界,它包含所有能够被人们直接和不能直接观察到的各种有关信息。 空间数据模型:对有关真实世界的一种抽象表达,可称为概念模型。 空间数据结构:把概念模型转变为计算机系统所能接受的数据结构和逻辑关系。
2、易于实现空间属性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分解与分类,易于实现空间分析中叠加等操作
缺点:数据存储量大 (二)费尔曼链码 (边界编码) 曲线或边界中有一点(i,j)其相邻栅格在 8 个邻域方向上。
优缺点: 数据压缩率强,便于计算长度,面积,便于表示图形凹凸部分,易于储存。但难 于实现叠置运算,不便于合并插入操作。适于对曲线和边界进行编码。 (三)游程(行程)编码 适于对块状地物的栅格数据进行压缩编码。 游程:以行为单位,将栅格数据矩阵中属性相同的连续栅格视为一游程。 分为游程终止编码和游程长度编码 编码方式:(gk,lk) gk—栅格属性值 lk —游程终止列号或长度 K=1,2,3,4…..m(m<n) 游程编码优点:数据压缩率高,易于实现叠置,检索运算。 缺点:只考虑水平分解元素之间相关性而未考虑垂直分解元素之间相关性,又称一维游程 编码。 (四)块状编码 以正方形区域为单元对块状地物的栅格数据进行编码,实质是把栅格阵列中同一属性方形 区域各元素映射成一个元素系列。 编码方式:(行号,列号,半径,代码) 块码特点:1、面状地物所能包含的正方形越大,多边形边界越简单,块码编码效率超高; 2、图形比较碎,多边形边界复杂的图形,数据压缩率低;3、利于计算面积、合并插入等 操作。 (五)四叉树编码(Quadtree Code) 1、常规四叉树基本思想
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 层次:相同拓扑元素之间的层次关系 欧拉公式:欧拉公式在 GIS 中有着重要的意义,主要用来检查空间拓扑关系的正确性,能 发现点、线、面不匹配的情况和多余、遗漏的图形元素; Npl=NA+1-ND 拓扑关系的关联表达是指采用什么样的拓扑关联表来表达空间位置数据之间的关系。
1)全显式表达 2)半隐式表达
1)全显式表达既明确表示空间数据多边形、弧段、结点之间的拓朴关系,同时还明确表达 结点、弧段、多边形之间的拓扑关系。4 个表格; 2)半隐式只有一个表格即可,其他的可由此表推出。 确定空间数据模型的基本原则: 1、把所基本空间信息储存于计算机介质中 2、便于对数据库信息的复原、查询、分析和处理等的高效与可能性 一、.规则格网式空间数据模型(栅格数据模型):空间单元人为划定成大小相等的正方形 网格,有着统一的定位参照系。每个空间单元只记录其属性值,而不记录它的坐标值。 (一)栅格数据模型特点: 1.用离散的量化栅格值表示空间实体 2.描述区域位置明确,属性明显 3.数据结构简单,易与遥感结合 4.难以建立地物间拓扑关系 5.图形质量低,数据量大 每个栅格元素只能取一个值,实际上一个栅格可能对应于实体中几种不同属性值,存在栅 格数据取值问题,解决方法: 1、面积占优法:栅格中占最大面积的属性值为栅格的属性值 2、长度占优法:将网格中心画一横线,用横线所占最长部分属性值作为栅格属性值。 3、中心点法:将栅格中心点的属性值作为栅格属性值。 4、重要性法:某些主要属性,只要在栅格中出现就把该属性作为栅格属性值。 (三)栅格数据的获取 1、目读法:适用于所选区域范围小,栅格单元尺寸大的情况。 2、从扫描仪获取:高精度,快速度,数据格式标准化。 3、从摄像机获取:栅格元素数固定 512×512 1024×1024 4、从遥感中获取:周期性,动态性,可自动提取专题信息。 5、从矢量数据转换成栅格数据 二、面向实体的空间数据模型(矢量数据模型) 把连续的空间按实体集中,每个实体分割成空间单元,记录描述它们位置的坐标数据。必 须有一个参照坐标系和划分地理实体的分类系统,坐标系决定矢量数据模型的精度。 (一)矢量数据模型的特点 1、用离散的点或线描述地理现象及特征 2、用拓扑关系描述矢量数据之间关系 3、面向目标的操作 4、数据结构复杂且难以同遥感数据结合
理解拓扑变换和拓扑属性时,我们可以设想一块高质量的橡皮,它的表面是欧几里德平 面,可被任意拉伸压缩,但不能扭转折叠。表面上有由结点、弧、环和区域组成的图形。 若对该橡皮进行任意拉伸、压缩,但不扭转和折叠,则在橡皮形状的这些变换中,图形的 一些属性将得到保留,有些属性将消失。
拓扑属性:一个点在一个弧段的端点;一个弧段是一个简单的弧段;一个点在一个区域的 边界上;一个点在一个区域的内部;一个点在一个区域的外部;一个面是一个简单的面 (无岛);一个面的连通性。 非拓扑属性:两点之间的距离;一个点指向另一个点的方向;弧段的长度;一个区域的周 长;一个区域的面积。 3、空间对象的拓扑空间关系 拓扑元素 点:孤立点、线的端点、面的首尾点、链的连接点 线:两结点之间的有序弧段,包括链、弧段和线段 面:若干弧段组成的多边形 基本拓扑关系:
空间信息特点:1.空间性空间位置:坐标数据 不同坐标之间可以转换空间位置关系:拓 扑关系 2.属性:属非空间数据 3.时间性:空间特征、属性特征独立地随时间变化 空间实体的属性信息分类: 二元型:有、无;是、否。 等级型:地位级、火险等级。 数量型:面积、长度、重量等。 非数量型:坡向、坡位、植被类型等。 空间实体的度量信息:定位信息:点、线、面等用坐标对、坐标串、闭合坐标串描述。 1、拓扑关系概念: 拓扑关系是明确定义空间关系的一种数学方法。在 GIS 中,用来描述并确定空间的点线面 之间的关系及属性,并可实现相关的查询和检索。 2、拓扑关系特点: 1)独立于坐标系统的几何关系;2)不随几何实体平移 旋转 缩放而变化 拓扑关系反映了空间实体间的逻辑关系,不需要坐标、距离信息,不受比例尺限制,也不 随投影关系变化。
5、难于处理位置关系 (二)矢量数据的获取 外业测量获取(如 GPS);用跟踪数字化方法获取数据;从栅格数据转换成矢量数据
空间数据结构: 空间数据结构:把概念模型转变为计算机系统所能接受的数据结构和逻辑关系。 (一)二维矩阵数据结构 l 在数据无压缩的情况下,栅格数据按直接编码顺序进行存储。 所谓直接编码,是将栅格数据看成一个数字矩阵,数据存储按矩阵编码方式存储,即把规 则格网平面作为一个二维矩阵进行数学表达,每个栅格是具有行、列位置的矩阵元素,该 空间实体属性编码值赋予矩阵元素。 基本要素包括:行,列,属性值(N,M,Xij) 其中行、列值隐性,属性值显性。 优点:1、易于实现用循环语句编程,实现快速运算
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