地理信息系统
地理信息系统的原理与方法
地理信息系统的原理与方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、整理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它结合了遥感、地图学、数据库、计算机科学等多个学科，可广泛应用于城市规划、环境保护、资源管理、农业等领域。
本文将介绍地理信息系统的原理与方法，并讨论其在实际应用中的意义。
一、地理信息系统的原理地理信息系统的原理包括数据输入、数据存储、数据处理和数据输出。
1. 数据输入地理信息系统的数据输入主要通过遥感技术和全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）获取地理空间数据。
遥感技术可利用卫星、飞机等平台获取地表特征、植被分布、地形等数据，而GPS可提供准确的地理位置信息。
这些数据经过获取和处理后，被输入到地理信息系统中。
2. 数据存储地理信息系统采用数据库管理系统存储地理空间数据。
数据库管理系统能够有效地组织和管理大量数据，并保证数据的完整性和一致性。
地理信息系统中的数据通常以矢量数据和栅格数据两种形式存储。
矢量数据以点、线、面等几何对象表示，适用于描述具体地理要素的位置和形状；栅格数据以像元（像素）形式表示，适用于描述连续变化的地理现象。
3. 数据处理地理信息系统的数据处理涉及数据编辑、数据分析、数据模型等多个方面。
数据编辑用于修正和更新地理空间数据，确保其准确性和时效性；数据分析通过空间统计、网络分析、空间插值等方法，从地理数据中提取有用的信息；数据模型则用于模拟地理现象的空间关系和动态变化。
4. 数据输出地理信息系统的数据输出通过地图制作、空间查询、专题分析等方式实现。
地图制作可将地理数据可视化展示，帮助人们更好地理解地理现象；空间查询则用于在地理数据库中检索和提取特定的地理要素；专题分析则基于地理数据进行特定的分析和研究，如土地利用评价、洪涝灾害风险评估等。
二、地理信息系统的方法地理信息系统的方法包括数据收集、数据处理、数据分析和数据可视化。
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。
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。
地理信息系统名词解释
1、地理信息系统地理信息系统是一种采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统。
2. 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。
4.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。
17.空间数据编码空间数据编码是指将数据分类的结果，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。
编码的目的空间数据编码是用来提供空间数据的地理分类和特征描述，同时为了便于地理要素的输入、存储、管理，以及系统之间数据交换和共享的需要。
2、空间数据结构空间数据结构是指空间数据在计算机内的组织和编码形式。
它是一种适合于计算机存贮、管理和处理空间数据的逻辑结构，是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。
它是对数据的一种理解和解释。
8. 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。
凡数值（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。
这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。
3、3S 技术：（GIS、RS、GPS）技术的综合或一体化形成的集成系统。
在这种集成系统中，GPS主要用于实时、快速地提供目标、各类传感器和运载平台的空间位置；RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面的各种变化，及时地对GIS的空间数据进行更新；GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存储、集成管理、分析加工，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。
4、DTM/DEMDTM为数字地形模型，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描述。
数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（Digital Elevation Model），简称DEM。
地理信息系统
一、名词解释信息:信息是现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。
具有客观性、传输性、适用性、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：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。
系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成，能完成特定功能的有机整体。
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。
分事务处理系统、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：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
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。
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，它是一个具有概括性，复杂性，相对性的概念。
空间数据：指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，可以用来描述来自现实世界的目标，具有定位、定性、时间和空间关系等特征。
空间数据结构：适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
空间数据模型：描述了数据的基本结构及其相互之间的关系和在数据上的各种操作，是数据库系统关于数据内容和数据间联系的逻辑形式的表示。
数据字典用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。
是一个数据的标准规范，它可使数据库的开发者依此来实施数据库的建立、维护和更新。
地图数字化：指把传统的纸质或其他材料上的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数据信号）的过程，以便进一步在计算机中进行存储、分析和输出。
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
地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种以电子设备为基础，集成地理学、计算机科学和信息科学等多个学科的交叉技术。
它通过对地球表层的空间位置和属性信息进行收集、存储、处理、分析和可视化，实现对地理现象和空间关系的描述、管理和应用。
地理信息系统在各个领域都有广泛的应用，尤其是在城市规划、环境保护、资源管理、决策支持等方面发挥着重要作用。
一、地理信息系统的基本概念地理信息系统的基本概念包括地理数据、地理空间和地理信息处理。
地理数据是指地球表层的空间位置和属性信息，包括地形地貌、人文地理、资源分布等。
地理空间是指地球表层各种现象的空间位置和空间关系。
地理信息处理是指对地理数据进行收集、存储、处理、分析和可视化的过程，通过地理信息处理可以得到各类地理信息，为决策提供依据。
二、地理信息系统的组成地理信息系统主要由硬件、软件、数据和人员组成。
硬件包括计算机、显示器、打印机等设备，软件包括操作系统、地理信息系统软件等。
数据是地理信息系统的核心，可以分为地理数据和属性数据两类。
人员是地理信息系统运行和管理的关键，包括系统开发人员、数据采集人员、数据处理人员和决策人员等。
三、地理信息系统的应用领域1. 城市规划：地理信息系统可以对城市的用地、道路、交通等进行综合分析和规划，提高城市规划的科学性和效率。
2. 环境保护：地理信息系统可以对环境污染、生态系统破坏等进行监测和预测，提供环境保护决策的依据。
3. 资源管理：地理信息系统可以对矿产资源、土地资源等进行评估和管理，合理利用资源，保护资源。
4. 气象预测：地理信息系统可以收集、分析和展示气象数据，为气象预测和防灾减灾提供支持。
5. 决策支持：地理信息系统可以对各种数据进行综合分析和可视化展示，为政府和企业的决策提供支持和参考。
四、地理信息系统的发展趋势随着科技的进步和社会的发展，地理信息系统不断发展和完善。
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。
《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(GIS)
地理信息系统（GIS）地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的工具和技术。
它结合了地理学、地图学、电脑科学以及统计学等多个学科，并利用计算机技术来处理地理空间数据，帮助我们更好地理解和利用地理信息。
一、GIS的定义与背景GIS是一种将地理信息和数据与地图相结合的系统，它通过将地理空间数据与属性信息相结合，提供了对地理现象的可视化和分析。
GIS的发展源于计算机技术和遥感技术的进步，它的应用范围涵盖了土地利用规划、城市规划、交通管理、环境保护、自然资源管理等领域。
二、GIS的组成与基本功能1. 数据采集与处理：GIS通过采集空间数据和属性数据，进行数据的录入、编辑、转换和清理，以建立完整的地理数据库。
2. 空间分析与模型建立：GIS能够对地理空间数据进行分析和模型建立，如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等，帮助解决实际问题。
3. 地图制作与可视化：GIS可以制作各种类型的地图，并通过地图的可视化展示地理信息，帮助用户更直观地理解地理现象。
4. 空间查询与数据查询：GIS可以进行空间查询和属性查询，帮助用户查找特定区域或特定属性的数据。
5. 决策支持与规划分析：GIS能够进行决策支持和规划分析，通过模拟实验、评价分析等方式，为决策者提供参考和支持。
三、GIS的应用领域1. 土地利用规划：GIS能够分析土地利用现状、预测土地利用变化趋势，帮助规划部门合理利用土地资源。
2. 城市规划：GIS能够模拟城市建设与发展情况，辅助城市规划部门进行城市布局和规划。
3. 环境保护：GIS能够分析环境问题的空间分布和时空变化，提供环境保护部门制定环境管理措施的依据。
4. 交通管理：GIS能够分析交通流量、优化道路网络，提供交通管理部门的决策支持。
5. 自然资源管理：GIS能够对森林、水资源、土地资源等进行管理和监测，帮助实现可持续利用。
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
地理信息系统名词
地理信息系统名词
1. 空间数据：指包含地球表面各种对象位置、大小、形态、属性等信息的数据。
2. 地图投影：将三维球形地球表面映射到二维平面地图上的方法。
3. GIS （Geographic Information System）：地理信息系统，是一种管理、分析和显示地理数据的计算机系统。
4. GPS （Global Positioning System）：全球卫星定位系统，通过收发卫星信号确定自身位置。
5. RS （Remote Sensing）：遥感，通过遥感技术获取地球表面物体的信息。
6. 数据库：按照一定规则组织起来的数据集合，可被计算机程序查询和处理。
7. 空间分析：对空间数据进行量化、分类、比较、统计等操作，得出空间特征和规律。
8. 地理编码：将地理位置信息转换为数字编码，用于处理和分析空间数据。
9. CAD （Computer-Aided Design）：计算机辅助设计，用计算机辅助实现地图制作、地物提取等操作。
10. 可视化：将空间数据通过图表、图像、动画等形式表现出来，以便于交流和理解。
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。
地理信息系统
地理信息系统发展
GIS的发展历史及现状
（1）六十年代形成发展阶段 （2）七十年代巩固阶段 （3）八十年代发展突破阶段 （4）九十年代普及推广阶段（用户阶段）
地理信息系统基本构成
GIS的基本构成
硬件
软件
数据
分析方 法
人员
地理信息系统的基本功能
数据采集、检验与输入 数据编辑与更新（包括格式化、转换、概化） 数据存储、组织与管理 空间数据查询与分析 数据输出与显示
GIS的物理外壳是计算机技术系统，由若干子系统构成：数据采集子 系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、 数据产品输出子系统等。
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。
GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力。
GIS与测绘学和地理学有着密切关系。
物流管理信息系统
GIS（Geograph7ica.l2In.f1orma地tion理Sy信stem息）系，地统理信概息述系统，是多学可交
叉的产物，它以地理空间数据为基础，采用地理，模型分析方法，适时 地提供多种空间的和动态的地理信息，是一种地理研究和地理决策的计 算机技术系统。
用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息 系统。
GIS在物流系统中的应用
车辆路线模型 设施定位模型 网络物流模型 分配集合模型
地理信息系统的组成
图形/图像输入系统
外部数据入口
空间数据库系统
图形/图像操作
属性数据库
数字地面模型
GIS工具系统
应用软件系统
信息输出系统
地理信息系统的物流信息系统中的应用
物流信息管理系统 工作结构
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
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。
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。
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分析说明城市道路拓宽中拆迁指标计算的操作步骤
①明确分析的目的和标准
计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑面积和房产价值
道路从原有的20米拓宽到60米
道路拓宽改建的标准拓宽道路应尽量保持直线
部分位于拆迁区内的10层以上的建筑不拆除
②准备进行分析的数据
现状道路图
区域内建筑物分布图
③空间操作
选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区。
将缓冲区图与建筑物分布图进行拓扑叠加，此图包括所有部分或全部位于拓宽区内的建筑物信息。
④统计分析
选择落入拆迁区内的楼层高为10层以上的建筑物，将其排除掉，并对道路的拓宽边界进行局部调整。
对所需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算，包括建筑物面积、房产价值。
⑤将分析结果以地图和表格的形式打印输出。
A、GIS与一般MIS：
GIS离不开数据库技术。
数据库中的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等都是GIS广泛使用的核心技术。
GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用，而一般MIS（数据库系统）侧重于非图形数据（属性数据）的优化存储与查询，即使存储了图形，也是以文件的形式存储，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能也很有限。
如电话查号台是一个一般MIS，只能回答用户询问的电话号码，而通信信息系统除了可查询电话号码外，还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信息。
B、GIS与CAD/CAM
GIS与CAD共同点 GIS与CAD 不同点
都有空间坐标系统；都能将目标和参考系联系起来；都能描述图形数据的拓扑关系；都能处理属性和空间数据ＣＡＤ研究对象为人造对象—规则几何图形及组合；图形功能特别是三维图形功能强，属性库功能相对较弱；ＣＡＤ中的拓扑关系较为简单；一般采用几何坐标系。
ＧＩＳ处理的数据大多来自于现实世界，较之人造对象更复杂，数据量更大；数据采集的方式多样化；GIS的属性库结构复杂，功能强大；强调对空间数据的分析，图形属性交互使用频繁；GIS采用地理坐标系。
GIS与CAM
GIS与CAM共同点 GIS与CAM 不同点
都有地图输出、空间查询、分析和检索功能ＣＡＭ侧重于数据查询、分类及自动符号化，具有地图辅助设计和产生高质量矢量地图的输出机制；它强调数据显示而不是数据分析，地理数据往往缺乏拓扑关系；它与数据库的联系通常是一些简单的查询。
CAM是GIS的重要组成部分；综合图形和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策信息。
5．你对GIS社会化的发展趋势是怎么理解的？
GIS的社会化有一些的同义语，如“全球化”、“大众化”等等，他们实际上描述了GIS社会化的不同侧面。
“大众化”是社会化的主要方面，它是指GIS 技术已经融入到人们的日常生活中，迁移默化的改变着生活的方式：将地图存储在计算机中，使以往利用地图提供的定位、定向、导航功能可以通过GIS实现，而3S集成技术，可以使定位导航功能更加自动化和准确。
利用GIS 可以将信息按照其空间坐标组织起来，进行查询检索，进而可以分析其空间分布特点，进行决策支持。
汽车导航、野外探险和旅游、银行信用卡管理、商家经营分析、保险赔偿分析等等，人们生活的各个方面，GIS 都可以在其发挥作用。
“数字地球“是GIS 应用的极致，也是GIS社会化的顶点。
公众在日常生活中使用着地理信息系统，可是他不需要了解任何GIS 的知识。
GIS 应用和其他应用紧密结合在一起，已经成为人们日常生产和生活中不可分离的一部分，正如一些学者所预测的“GIS 发展的将来就是没有GIS。
”
从应用角度来看，GIS 的社会化意味着每一个人都可以方便的使用GIS功能，而从应用开发角度来看，GIS 社会化的标志是GIS产业的形成与分化，形成专门的数据生产厂商，GIS
平台/构件开发商，GIS集成商，GIS 服务提供商以及GIS 工程监理等等；相关GIS 技术标准的确立，对于GIS产业的发展提供了基础。
6. 给出"Geomatics"一词的定义。
如何理解"Geo"和"matics"的含义?"Geomatics"的出现有什么意义?
1990年Gagnon将"Geomatics"定义为“利用各种手段，通过一切途径来获取和管理有关空间基础信息的空间数据部分的科学技术领域。
”"Geo" 是地理的意思，“Matics”是数据的意思，他们只是从地理学科来考虑地理信息系统，从"Geomatics"一词出现的过程可以看出，"Geomatics" 反映了现在测绘科学、遥感和地理信息系统御现代计算机科学和信息科学相结合的多学科集成，以满足对空间信息要求的发展趋势。
信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理形式的各种改变而改变。
信息具有如下的特点：①信息的客观性。
任何信息都是与客观事物紧密相联系的；②信息的适用性。
信息对决策是十分重要的，建立地理信息系统的目的就是为生产、管理和决策服务的，因而信息具有适用性；③信息的传输性。
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），和以一定形式提供给有关用户，也包括信息在系统内各子系统之间的传输和交换。
④信息的共享性。
信息与实物不同，它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。
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，不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据。
地理信息是指表征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数字、文字、图像和图形等的总称。