地理信息系统原理重点整理

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地理信息系统原理与应用复习总结

地理信息系统原理与应用复习总结

地理信息系统原理与应用复习总结地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种通过采集、存储、管理、处理、分析和展示地理数据的技术系统。

它将地理数据与地图相结合,提供了创建、查询和分析地理信息的能力。

地理信息系统的原理与应用十分广泛,下面将对其进行复习总结。

1.地理信息系统的原理地理信息系统的原理包括数据模型、空间分析和数据处理等。

其中,数据模型是地理信息系统的核心,它定义了地理数据的组织方式和表达方式。

数据模型可以分为矢量数据模型和栅格数据模型两种形式。

矢量数据模型使用点、线和面等几何图形来描述地理现象,适用于点、线和面等离散数据的表示;而栅格数据模型将地理现象划分为等大小的网格单元进行表示,适用于连续数据的表示。

另外,地理信息系统中的空间分析是通过对地理数据的操作和分析来揭示地理现象之间的内在关系。

空间分析包括空间查询、空间关系分析、空间模式分析和空间插值等。

空间查询是通过地理位置进行数据查询,如查询其中一区域的地理现象;空间关系分析是研究地理现象之间的空间关系,如判断两个地理现象是否相邻;空间模式分析是研究地理现象的空间分布规律,如寻找一定空间尺度下的聚集现象;空间插值是通过已知数据点插值出未知数据点的值,如根据气象站数据推算整个区域的气温分布。

此外,地理信息系统的数据处理包括数据采集、数据存储、数据管理和数据展示等过程。

数据采集是指通过各种技术手段获取地理数据,如通过卫星遥感、GPS定位和传感器等设备。

数据存储是将采集到的地理数据存储到数据库中,以便于后续的数据处理和分析。

数据管理是对地理数据进行组织和管理,以确保数据的完整性和一致性。

数据展示是通过地图等形式将地理数据可视化展示出来,以便于人们理解和分析。

2.地理信息系统的应用在城市规划方面,地理信息系统可以用于分析城市的土地利用、交通流量和人口分布等,为城市规划提供科学依据。

在环境保护方面,地理信息系统可以用于监测和评估环境污染状况,提供环境保护和治理的建议措施。

地理信息系统知识点总结

地理信息系统知识点总结
数据存储、管理、处理、分析、显示与分发
GIS=GI+S
2、地理信息系统区别于其他信息系统的主要特点
(1)地理空间数据和信息的特殊Байду номын сангаас杂性
( 2)具备可视化功能
(4)数据量大 ( 5)注重空间分析
第二节 地理信息系统的分类
( 3)区域性和层次性
信息系统( IS )
非空间信息系统
空间信息系统 (SIS)
图书检索系统等 MIS
GIS 软件
基础软件
GIS
系统软件
空间数据
GIS 的操作对象为空间数据 空间数据特征:几何、属性、时间数据; 空间数据组织:矢量结构、栅格结构; 空间数据管理:
几何数据:文件
属性数据:关系数据库 ,,,, 应用人员
地图生产者、地图出版者、地图使用者、地理学专家、数据采集者、数据库设计者、数据库 管理者、系统开发人员
GIS 应用人员:包括系统开发人员和 GIS 技术的最终用户,他们的业务素质和专业知识是 GIS 工程及其应用成败的关键。 GIS 应用人员的职责: 人是 GIS 中重要的构成因素, 仅有系统软件、 硬件和数据还构不成完 整的地理信息系统,需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新、应用程序开发、信息提 取、为地理决策提供服务。
据往往缺乏拓扑关系;
析,提供辅助决策信

他与数据库的联系通常是一些简单的查
询。
第三节 地理信息系统的组成
硬件系统
地理数据
输入设备 存储设备 输出设备
数据输入 数据存储
信息输出 应用模型
系统操作


系统支持



地理分析
用户
软件系统 计算机系统软件

博士地理信息系统知识点归纳总结

博士地理信息系统知识点归纳总结

博士地理信息系统知识点归纳总结地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种用于存储、管理、分析和可视化地理空间数据的软件系统。

它将地理空间数据与属性数据相结合,为用户提供了融合空间和属性信息的功能强大的工具。

GIS在各个领域都有广泛的应用,包括城市规划、环境保护、资源管理、灾害预防等。

本文将对博士地理信息系统的知识点进行归纳总结,以帮助读者更好地理解和应用GIS技术。

一、地理信息系统的基础理论1. 空间数据类型:地理信息系统处理的基本数据类型包括点、线、面、栅格和拓扑数据,不同的数据类型适用于不同的空间分析和建模需求。

2. 地图投影和坐标系统:地球是三维的,而地图是二维的,为了能够在地图上进行空间分析,需要进行地图投影。

同时,地图上的坐标系统是用来表示地理位置的重要标准,常见的坐标系统包括经纬度坐标、UTM坐标等。

3. 空间分析和空间统计:地理信息系统提供了丰富的空间分析和空间统计工具,可以进行空间查询、缓冲区分析、叠加分析、网络分析等功能,以帮助用户更好地理解和解决地理问题。

二、地理信息系统的数据获取与处理1. 数据源和数据获取:地理信息系统的数据来源包括卫星遥感数据、航空影像数据、地面测量数据等多种形式的数据,还可以通过网络获取开放数据集等。

2. 数据处理与清洗:地理信息系统中的数据处理包括数据清洗、数据转换、数据匹配等过程,以确保数据的准确性和完整性。

3. 数据库管理和数据更新:地理信息系统中的数据通常存储在数据库中,需要建立合适的数据模型和索引以提高数据查询和管理的效率。

同时,为了保证数据的时效性,需要定期更新数据。

三、地理信息系统的空间分析与建模1. 空间插值和地图代数:地理信息系统中的空间插值可以根据已有的空间数据推测缺失点的属性值,地图代数则可以对不同的地图层进行逻辑运算,生成新的地图结果。

2. 空间建模和地理模拟:地理信息系统在城市规划、环境评估等领域可以进行空间建模和地理模拟,帮助决策者理解空间关系和模拟场景。

地理信息系统考试整理重点2

地理信息系统考试整理重点2

第一章GIS绪论1、地理信息系统:是地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对地理数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,采用空间模型分析方法提供空间和动态的环境信息,为决策服务而建立起来的计算机技术系统。

2、GIS的组成:硬件环境、软件系统、空间数据、应用人员、应用模型。

3、GIS的软件构成:GIS 软件、系统软件、数据库软件。

4、GIS的功能:数据采集与输入、数据编辑与处理、数据存储和管理、空间查询与分析、数据的显示与输出。

5、论述GIS与自己专业的关系?第二章GIS的地学基础1、地球的三级逼近?一级逼近:大地体-物理表面;二级逼近:旋转椭球体-数字表面;三级逼近:参考椭球体-大地测量面。

2、地理坐标系(大地坐标系):是以经度和纬度表示地面点位置的球面坐标系统。

3、中国的大地坐标系统:①1954年北京坐标系;②1980年国家大地坐标系(1980西安坐标系)。

4、地图投影:在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法,称为地图投影。

5、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格必然产生变形,这种变形称为地图投影变形。

包括长度变形、面积变形和角度变形。

6、按地图投影变形性质分类:等角投影(正形投影):投影后任意点上任意两条微分线段构成的角度不产生变形。

等积投影:投影前后面积大小不变的投影,即面积变形为零。

任意投影:投影后长度、面积和角度都有变形,它既不等角又不等积。

等距投影是在特定方向上没有长度变形的任意投影的一种。

7、高斯-克吕格投影:是一种横轴等角切椭圆柱投影,它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上,并与某一子午线相切,然后用等角条件将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影圆柱面上,并将此柱面展为平面,即获得高斯克吕格投影。

8、高斯克吕格投影特点:①中央经线和赤道被投影为互相垂直的直线,且为投影的对称轴;②投影后无角度变形,即等角投影;③中央经线投影后没有长度变形。

(完整)地理信息系统原理期末考试重点

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第一章绪论1.信息: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。

2.信息的特征:客观性、适用性、可传输性和共享性。

3.数据:一种未经加工的原始资料,数字、文字、符号、图像都是数据。

4.地理信息:是有关地理实体空间分布、性质、特征和运动状态的信息,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.从另一个角度来说,一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。

5.地理数据:各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置数据、属性(特征)数据和时域特征数据。

6.地理信息特征:(1)空间分布性(2)海量数据(3)信息载体的多样性7.地理信息的特点:(1)空间分布性(2)具有多维结构的特征(3)时序特征十分明显(4)具有丰富的信息8.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。

9.信息系统的组成:硬件、软件、数据、用户10.信息系统的四大基本功能:数据采集、管理、分析和表达11.信息系统的类型:事务处理系统、决策支持系统12.Gis与其他系统的区别: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。

13.什么是gis?地理信息系统(GIS , Geographic Information System)是在计算机硬、软件系统支持下,对现实世界(资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,它作为集计算机科学、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为一体的新兴边缘学科而迅速地兴起和发展起来.14.地理信息系统按其内容分为三类:专题地理信息系统(是具有有限目标和专业特点的地理信息系统);区域地理信息系统(主要以区域综合研究和全面信息服务为目标);地理信息系统工具(是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包)。

地理信息系统原理重点整理

地理信息系统原理重点整理

地理信息系统原理第一章绪论地理信息系统是对地理空间实体和地理现象的特征要素进行获取处理表达管理分析显示和应用的计算机空间或时间系统地理空间实体是指具有地理空间参考位置的地理实体特征要素,具有相对固定的空间位置和空间相关关系相对不变的属性变化离散属性取值或连续属性取值的特性地理现象是指发生在地理空间中的地理事件特征要素,具有空间位置空间关系和属性随时间变化的特性地理信息系统具有以下五个基本特点:1地理信息系统是以计算机系统作为支撑的2地理信息系统操作的对象是地理空间数据3地理信息系统具有对地理空间数据进行空间分析评价可视化和模拟的综合利用优势4地理信息系统具有分布特性5地理信息系统的成功应用更强调组织体系和人的因素的作用,这是由地理信息系统的复杂性和多学科交叉性所要求的地理信息系统的组成:硬件分为基本设备和拓展设备两大部分,基本设备包括计算机主机(含鼠标键盘硬盘图形显示器等),存储设备(光盘刻录机磁带机光盘塔磁盘阵列等),数据输入设备(数字化仪扫描仪手写笔等),以及数据输出部分(打印机绘图仪等);拓展部分包括数字测图系统图像处理系统多媒体系统虚拟现实与仿真系统各类测绘仪器等软件按层次结构组成和运行的软件体系低水平………………………………→高水平操作系统网络管理软件,工具软件;标准软件(图像图形处理数据库系统系统库程序设计等);GIS基本功能软件(商业化的GIS工具或平台)GIS应用软件(二次开发)GIS与用户的接口、通讯软件(用户界面、通讯软件)4D产品:数字线划数据(digital line graph,DLG)数字栅格数据(digital raster graph,DRC)数字高程模型(digital elevation model,DEM)数字正射影像(digital ortho map,DOM)基于“3s"技术的对地观测系统P26 图1.25地理信息系统的技术基础:地理信息系统是一项多种技术集成的技术系统。

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。

地理信息系统重点整理

地理信息系统重点整理

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------地理信息系统重点整理地理信息系统1.数据和信息的定义:数据是人类认识过程的直接记录或原始素材,而信息是对数据的解释,是对数据加工后的有认识意义的结果。

2.信息的特性:客观性、实用性、传输性、共享性3.地理空间数据和信息的三个基本特征:①空间位置特征②属性特征③时态特征4.地理信息系统区别于一般信息系统的几个主要特点(不能只写五个标题):①地理空间数据和信息的特殊复杂性地理信息系统的属性数据或信息,是除空间位置及关系以外,所有描述地物自然或人文属性的定义或定量的数据或信息,正相当于一般信息系统所处理的数据和信息。

②必须具备科学可视化功能可视化功能是地理信息系统的必要条件,而一般信息系统可以没有可视化功能,这是地理信息系统区别于一般信息系统的另一个主要特点。

可视化,或科学可视化,已成为现代科学中的热门话题,指通过图形图像等可以看见并认证的手段,来形象表现科学数据的构架和内涵。

大量研究表明,可视化能极大地提高信息、知识的理解和传播效率。

③区域性和多层次地理信息系统以地理空间数据和信息为处理对象;而地理空间数据和信息又通常以区域为单位来组织,因此,1/ 13区域性是地理信息系统的天然特征。

地理信息系统还具有鲜明的层次性,层次性包含两个含义,一个是不同比例尺的区域层次,地球上的区域层次是很多的。

另一个是描述地理要素的专题层次,或图层。

④数据量较大地理信息系统的数据量大,第一来自于它的区域性、多层次特点;第二也是因为地理信息系统包括可视化表达所必须的图形图像数据,而图形图像数据所涉及的数据量经常是很大的。

⑤注重空间分析地理信息系统和所有信息系统一样,必须具备分析功能,以提取有用之信息。

地理信息系统知识点总结资料

地理信息系统知识点总结资料

地理信息系统知识点总结资料地理信息系统(Geographic Information System, GIS)是一种以计算机为平台,集数据库管理系统、图形处理系统、统计分析系统于一体的地理信息处理系统,用于获取、存储、管理、分析、展示和共享地理空间信息。

1.地理信息的获取:通过地理定位设备(如全球定位系统)、遥感技术(如卫星图像、航空和航天遥感数据)等手段获取地理信息数据。

2.数据的存储与管理:将获取的地理信息数据进行结构化处理,并存储在数据库中,包括地理数据(如地图数据、空间数据)和属性数据(如人口数据、经济数据)。

3.数据的处理与分析:通过地理分析功能对地理数据和属性数据进行处理和分析,如空间查询、缓冲区分析、空间插值、空间统计等。

4.数据的展示与表达:通过地图制作、图表展示、可视化等方式将地理信息数据进行可视化表达,方便用户观察和理解数据。

5.数据的共享与交互:通过网络技术和互联网平台实现地理信息数据的共享和交互,提供实时数据查询和在线分析功能。

1.土地利用规划:通过地理信息系统对土地利用类型、土地资源信息进行分析和规划,高效管理土地资源,实现土地利用的合理化和可持续发展。

2.城市规划与管理:利用地理信息系统分析城市空间结构、人口分布、交通网络等,为城市规划和管理提供科学依据,优化城市布局和发展。

3.自然资源管理:通过地理信息系统对水资源、森林资源、矿产资源等进行监测、评估和管理,实现对自然资源的合理利用和保护。

4.环境保护与监测:利用地理信息系统对环境污染、生态系统变化等进行监测和评估,提供环境保护政策和措施的决策支持。

5.灾害风险评估与管理:通过地理信息系统对地震、洪水、飓风等自然灾害进行风险评估和预警,提供灾害管理和应急响应的依据。

1.多源数据融合:将多种数据源的地理信息数据进行整合和融合,提高数据的精度和可靠性。

2.云平台和大数据:将地理信息系统部署在云平台上,利用大数据分析技术进行地理信息处理和分析,提高系统的性能和效率。

地理信息系统原理复习整理

地理信息系统原理复习整理

地理信息系统是一种特定的、十分重要的空间型信息系统,是在计算机硬件、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、处理、存储、管理、分析(计算)、显示和描述的技术系统。

(李建松, 2006)地理信息系统处理的对象是多种类型的地理空间实体数据及其关系地理信息系统的四个特征:1)GIS的外壳是计算机化的技术系统,它由若干相互关联的子系统构成;(2)地理信息系统操作的对象是空间数据;(3)地理信息系统的技术优势在于它的数据综合、模拟和空间分析评价能力;4)地理信息系统的成功应用强调组织体系和人的因素的作用。

地理信息系统主要由五个部分组成:1)硬件系统;2)软件系统;3)地理空间数据库;4)空间分析模型;5)人员(系统管理人员、系统开发人员和数据处理及分析人员)。

理信息系统五大功能:1、位置问题:解决在特定的位置有什么或是什么的问题。

2、条件问题:解决符合某些条件的地理实体在哪里的问题。

3、变化趋势问题:利用综合数据分析,识别已发生或正在发生的地理事件或现象,或某个地方发生的某个事件随时间变化的过程。

4、模式问题:分析已发生或正在发生事件的相关原因。

5、模拟问题:某个地区如果具备某种条件,会发生什么的问题。

元数据:关于数据的数据,提供关于空间数据、空间数据库等的内容、格式、质量指标、说明信息等引导使用的信息。

元数据的主要作用:帮助数据生产者有效管理和维护空间数据,建立数据文档;提供数据生产者对数据产品的说明信息,便于用户查询利用空间数据;提供通过计算机网络查询数据的方法和途径,便于数据交换和传输;帮助用户了解数据的质量信息,对数据的使用作出正确判断;提供空间数据互操作的基础。

元数据的内容:对数据库的描述;对数据质量的描述;对数据处理信息的说明;对数据转换方法的说明;对数据库的更新、集成方法等的说明。

工作区:在GIS的数据组织中,通常将若干幅地图形成的区域当成一个工作单元,称之为工作区(workspace)。

地理信息系统原理

地理信息系统原理

地理信息系统原理地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种利用电子设备和软件工具来收集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。

它可以帮助人们更好地理解和利用地理信息,解决与地理空间相关的各种问题。

1.数据收集与建模:地理信息系统主要通过数据的收集,包括空间数据和属性数据,来描述和代表地理现象。

空间数据可以包括点、线、面等几何要素,而属性数据则是与这些要素相关的属性信息。

通过采集与现实世界相对应的地理要素数据,然后进行空间建模与属性数据的关联,地理信息系统能够为地理现象提供准确的描述与表达。

2.数据存储与管理:地理信息系统采用数据库技术来存储和管理地理空间数据和属性数据。

数据可以按照特定的数据模型进行组织,例如矢量数据、栅格数据、拓扑数据等。

矢量数据可以描述地理要素的几何形状与位置关系,而栅格数据则将地理现象划分为均匀尺度的网格,通常用于处理连续分布的现象。

地理信息系统还可以利用索引、查询和更新等功能对数据进行高效的管理。

3.空间分析与处理:地理信息系统具有强大的空间分析和处理能力,可以进行空间查询、空间统计、空间模拟等功能。

例如,通过空间查询可以根据一定的空间关系来检索与特定地理要素相关的数据;通过空间统计可以对地理现象进行数量和空间分布的分析;通过空间模拟可以预测和模拟未来的地理现象变化。

地理信息系统还可以进行网络分析、三维分析、地图代数等高级空间分析。

4.数据可视化与表达:地理信息系统可以将地理空间数据和属性数据进行可视化和表达,以辅助用户更好地理解地理现象。

通过地图显示、图表生成等方式,可以将地理空间数据以形象直观的方式呈现给用户。

地理信息系统还可以进行图像生成、图形输出和多媒体展示等功能,以满足不同用户的需求。

地理信息系统的原理不仅包括上述内容,还包括数据的获取与更新、数据的精度与准确性、数据的共享与安全等方面。

随着信息技术的快速发展,地理信息系统在城市规划、资源管理、环境评估、应急响应等领域发挥着重要作用,为人们提供了更为便捷和高效的地理信息服务。

地理信息系统原理和方法

地理信息系统原理和方法

地理信息系统原理和方法地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种涉及地理空间数据管理、空间数据处理和地图制作的技术系统。

它基于计算机硬件和软件,用于收集、存储、分析和管理地理空间数据,并将数据可视化为地图或图表。

本文将介绍地理信息系统的原理和方法。

一、地理信息系统的原理地理信息系统的原理涉及以下几个方面:1. 空间数据的获取与存储:地理空间数据的获取可以通过GPS定位、空间遥感技术等手段进行,然后将数据以合适的格式存储在计算机系统中,如数据库或文件系统。

此外,还需要考虑数据的质量和准确度,以确保系统的可靠性。

2. 空间数据的处理与分析:地理信息系统提供了丰富的空间数据处理和分析功能,可以进行空间查询、空间分析、空间统计等操作。

通过这些功能,我们可以从大量的地理数据中提取有用的信息,帮助决策者进行决策。

3. 地理数据的可视化与表达:地理信息系统可以将地理数据以图形、图表等形式进行可视化,使数据更直观、易于理解。

这不仅有助于数据的传达和共享,还可以帮助用户更好地理解地理现象和模式。

二、地理信息系统的方法地理信息系统的方法包括以下几个方面:1. 数据采集:数据采集是地理信息系统的基础工作,可以通过现场调查、遥感影像解译、GPS测量等方式获取地理空间数据。

在采集数据时,需要注意数据的准确性和完整性,避免错误或遗漏。

2. 数据处理和管理:在数据采集之后,需要对数据进行处理和管理。

包括数据的转换、拓扑校正、数据完整性检查等步骤,以确保数据的质量和准确性。

同时,还需要建立数据字典和元数据来描述数据的属性和特征。

3. 空间分析与建模:地理信息系统提供了多种空间分析方法和模型,可以对地理空间数据进行空间关系分析、空间插值分析、空间模拟等操作。

这些分析结果可以帮助我们揭示地理现象和规律,为决策提供支持。

4. 地图制作和可视化:地理信息系统可以将地理数据制作成地图,并通过图形、图表等方式进行可视化呈现。

地理信息系统原理知识点整理

地理信息系统原理知识点整理

第一章绪论1、GIS定义:地理信息系统是对地球及表面有关地理分布数据进行采集、存储、管理、处理、分析、描述和三维可视化的技术系统。

2、GIS构成:硬件、软件、空间数据、人员。

3、GIS功能:数据采集、数据编辑与处理、数据存储、组织和管理、空间查询和空间分析、数据输出。

4、GIS与相关学科的关系:1)GIS与CAD:同:坐标参考系统;处理图形、非图形数据;对空间对象的空间相关关系建立和处理。

异:CAD不能建立地理坐标系统和完成地理坐标变换;CAD处理多为规则图形,而GIS 为非几何图形;CAD图形功能强而属性处理能力弱,而GIS图形与属性的操作比较频繁,且专业化特征比较强;GIS数据量比CAD大得多,数据结构、数据类型复杂,数据之间联系紧密;CAD不具备地理意义上的查询和分析能力。

2)GIS与MIS:同:对属性数据进行管理和处理;对图形数据进行存储。

异:GIS对图形和属性数据共同管理、分析和应用,MIS一般只处理属性数据,对图形数据以文件形式进行管理,图形要素不能分解查询,图形与数据之间没有联系;管理地图和地理信息的MIS 不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。

3)GIS与RS:a.遥感数据是GIS的重要信息源。

经过遥感信息系统处理的遥感信息,或进入GIS系统作为制图的背景图像,或是与经过分类的信息协同GIS与遥感的集成分析。

b.遥感图像信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件,主要强调对遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取,具有较强的制图功能,可设计丰富的符号和注记,虽有空间叠置分析功能,但由于缺少实体关系的描述,难以进行实体空间关系的描述,难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等。

5、GIS的发展趋势:地球观测与信息技术;网络地理信息系统;嵌入式地理信息系统;4D 地理信息系统和基于Web的空间信息服务。

第二章第三章地理空间与空间数据1、2、地球模型的建立:第一次逼近——大地水准面——大地体;第二次逼近——地球椭球体(旋转椭球体);第三次逼近——参考椭球体(总椭球体)。

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。

地理信息系统基本原理

地理信息系统基本原理

地理信息系统基本原理地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS)是一种将地理空间数据与属性数据进行管理、分析和可视化的工具。

GIS的基本原理包括地理数据收集、地理数据存储、地理数据分析和地理数据可视化四个方面。

首先,地理数据的收集是GIS的第一步。

地理数据可以通过遥感技术获取,如卫星图像、航空摄影图像等;也可以通过现场调查和测量获得,如地形测量、水文测量等。

收集到的地理数据需要具备一定的准确性和完整性,以保证后续的分析和应用的可信度。

其次,地理数据的存储是GIS的关键环节。

地理数据存储可以通过数据库管理系统来实现,利用空间数据库管理空间数据,利用属性数据库存储属性数据。

地理数据应该按照一定的数据模型和数据结构进行组织和管理,以便于后续的查询、分析和可视化。

然后,地理数据的分析是GIS的核心功能之一。

地理数据分析可以通过空间分析、属性分析和网络分析等方法来实现。

空间分析可以用来探索地理数据之间的空间关系,如邻近、重叠、连接等;属性分析可以用来挖掘地理数据的属性特征,如统计、分类、建模等;网络分析可以用来研究地理空间网络的路径、距离和流量等。

最后,地理数据的可视化是GIS的重要输出方式。

地理数据可视化可以通过制作地图、图表和动画等形式来展示地理数据的分布和变化。

地理数据的可视化可以帮助人们更直观地理解地理现象和掌握地理规律,对于决策和规划具有重要的参考价值。

综上所述,地理信息系统基于地理数据的收集、存储、分析和可视化原理,实现对地理空间信息的有效管理和应用。

通过GIS,人们可以更好地了解地球表面的各种地理现象和规律,为决策和规划提供科学依据。

地理信息系统原理考试重点

地理信息系统原理考试重点

名词解释:地理信息系统: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。

空间拓扑关系:拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系,主要表现为下列三种关系:拓扑邻接关系、拓扑关联关系、拓扑包含关系。

空间插值:空间插值——空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,以便与其它空间现象的分布模式进行比较。

元数据:对空间数据进行推理、分析和总结得到的关于数据的数据。

空间索引:根据空间对象位置和形状或空间对象的某种空间关系,按一定顺序排列的数据结构,包含空间对象的概要信息,以提高空间操作的效率.空间自相关:空间自相关是空间场中的数值聚集程度的一种量度。

距离近的事物之间的联系性强于距离远的事物之间的联系性。

空间数据引擎:是一种空间数据库管理系统的实现方法,即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎,以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力.碎屑多边形:碎屑多边形又称条带多边形,因为前后两次录入同一条的位置不可能完全一致,就会产生碎屑多边形。

地图投影:就是将椭球面各元素(包括坐标、方向和长度)按一定的数学法则投影到平面上。

研究这个问题的专门学科叫地图投影学。

虚拟现实:计算机产生的集视觉、听觉、触觉等为一体的三维虚拟环境,用户借助特定装备(如数据手套、头盔等)以自然方式与虚拟环境交互作用、相互影响,从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经历的体验。

叠置分析:将代表不同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面,叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。

同时叠置分析不仅生成了新得空间关系,而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生新的属性关系。

场模型:也称作域模型,是把地理空间中的现象作为连续的变量或体看待。

不确定性:是指对真值的认知或肯定程度,是广泛意义上的误差。

地理信息系统(GIS)重点整理

地理信息系统(GIS)重点整理

一、地理信息系统简介♒1、信息♒(1)定义(2)特征♒2、数据♒(1)定义(2)意义♒3、地理信息系统(GIS)♒(1)GIS定义(2)GIS特征♒(3)GIS类型(4)GIS与CAD♒(5)GIS的发展(6)GIS的组成1、信息(1)定义: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改变而改变(2)特征:客观性、实用性、传属性、共享性2、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。

♒是通过数字化或直接记录下的可以被鉴别的符号,是一种未经加工的原始资料。

♒数据是对客观现象的表示,数据本身并没有意义。

3、地理信息系统(GIS)(1)定义:是地理信息系统是在计算机软硬件支持下,对地理空间数据进行采集、存储、显示、管理和分析的技术系统。

(2)GIS特征♒公共的地理定位基础;♒具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;♒系统分析模型驱动,有极强的空间综合分析和动态预测能力,并能产生高层次的地理信息;♒以提供地理信息服务为目的,是一个人机交互式的空间决策支持系统(3)地理信息系统的类型A、按内容分类:a专题地理信息系统(Thematic GIS)b区域地理信息系统(Regional GIS)c地理信息系统工具(GIS Tools)B、按用途分类:a城市信息系统b自然资源查询信息系统c规划与评估信息系统d土地管理信息系统等(4)GIS与CADA、GIS与CID共同点:a有空间坐标系统b能将目标和参考系联系起来c都能描述图形数据的拓扑关系d都能处理属性和空间数据(5)GIS的发展A:国际GIS的发展状况:60年代——探索时期;70年代——巩固时期80年代——实破阶段:90年代——全面应用B:我国GIS发展:起步较晚,但发展较快70年代——准备阶段:80年代——试验起步阶段90年代——发展阶段:96年以来——产业化阶段(6)GIS的组成♒从计算机的角度看,gis是由软件、硬件、数据和用户组成♒用户:GIS服务的对象♒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♒硬件:各种设备-物质基础♒数据:系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础二、空间数据结构♒1、地理空间数据及其特征♒(1)地理空间(2)地理数据♒2、地理数据的基本特征♒(1)空间特征(2)属性特征(3)时间特征♒3、地理空间数据的类型♒4、数据的测量尺度♒5、地理空间数据的拓扑关系♒(1)拓扑的概念(2)空间数据的拓扑关系♒(3)拓扑关系的重要意义♒6、空间数据结构的概念和类型♒(1)空间数据结构(2)栅格数据结构♒(3)矢量结构与栅格结构的比较1、地理空间数据及其特征♒(1)地理空间:指物质、能量、信息的形式形态、结构过程、功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续,地球表层构成了地理空间♒(2)地理数据:地理空间内事物的数量、质量、分布、内在联系和变化规律的图形、图像、符号、文字和数据等统称为地理(空间)数据2、地理数据的基本特征(1)空间特征:又称定位特征或几何特征。

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地理信息系统原理第一章绪论地理信息系统是对地理空间实体和地理现象的特征要素进行获取处理表达管理分析显示和应用的计算机空间或时间系统地理空间实体是指具有地理空间参考位置的地理实体特征要素,具有相对固定的空间位置和空间相关关系相对不变的属性变化离散属性取值或连续属性取值的特性地理现象是指发生在地理空间中的地理事件特征要素,具有空间位置空间关系和属性随时间变化的特性地理信息系统具有以下五个基本特点:1地理信息系统是以计算机系统作为支撑的2地理信息系统操作的对象是地理空间数据3地理信息系统具有对地理空间数据进行空间分析评价可视化和模拟的综合利用优势4地理信息系统具有分布特性5地理信息系统的成功应用更强调组织体系和人的因素的作用,这是由地理信息系统的复杂性和多学科交叉性所要求的地理信息系统的组成:硬件分为基本设备和拓展设备两大部分,基本设备包括计算机主机(含鼠标键盘硬盘图形显示器等),存储设备(光盘刻录机磁带机光盘塔磁盘阵列等),数据输入设备(数字化仪扫描仪手写笔等),以及数据输出部分(打印机绘图仪等);拓展部分包括数字测图系统图像处理系统多媒体系统虚拟现实与仿真系统各类测绘仪器等软件按层次结构组成和运行的软件体系低水平………………………………→高水平操作系统网络管理软件,工具软件;标准软件(图像图形处理数据库系统系统库程序设计等);GIS基本功能软件(商业化的GIS工具或平台)GIS应用软件(二次开发)GIS与用户的接口、通讯软件(用户界面、通讯软件)4D产品:数字线划数据(digital line graph,DLG)数字栅格数据(digital raster graph,DRC)数字高程模型(digital elevation model,DEM)数字正射影像(digital ortho map,DOM)基于“3s”技术的对地观测系统P26 图1.25地理信息系统的技术基础:地理信息系统是一项多种技术集成的技术系统。

数据采集技术(包括遥感技术,全球定位系统,三维激光扫描技术,数字测图技术等)、现代通信技术、计算机网络技术、软件工程技术、虚拟现实与仿真技术、信息安全技术、网络空间信息传输技术等构成了GIS技术体系的主要技术。

第二章地理信息系统基础理论地理学是研究地球表面地理环境的结构分部、发展变化的规律性以及人地关系的学科,已经经历了近代地理学和现代地理学两个发展阶段。

地理学是研究地理环境的科学。

地理环境可以划分为自然环境、经济环境和社会文化环境地理学的三个发展阶段,第一阶段一地理学定量分析为特点;第二阶段以图形学为特点,注重数量的空间关系,进一步由大地测量、遥感、摄影测量、GPS的融入,发展到geomatics;第三阶段开始引入GIS,借助GIS来研究地理问题。

地理信息系统与地理学的关系:1 地理学是我们理解世界的基础科学,GIS使得地理科学活生生的应用到现实世界中,包括科学中的基础部分2 地理学与GIS密不可分,两者完美结合。

地理学的进一步研究,需要gis的支持。

GIS的开发需要对地理问题深入认识。

两者结合,互相促进了二者的发展。

地理信息科学的理论体系、研究方法、学科地位的建立和完善,有利于地理学家对瞬时信息进行定性分析、空间信息的定位分析、时间信息的趋势分析、环境信息的综合分析3 地理信息的虚拟分析与严爵得以发展4 数值模拟和定量化研究不断加强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,他是对表达地理特征要素和地理现象之间关系的地理数据的解释地理数据是各种地理特征和现象之间关系的符号化表示,包括位置特征、属性特征和时态特征三个基本特征部分第三章地理空间数据表达基础方里网是由平行于投影坐标轴的两组评选线索构成的方格网,因为是每隔整公里绘出坐标纵线和坐标横线,所以称为方里网,又称直角方里网经纬网地理坐标网地图对地理信息实体要素的描述方法分为线划地图和影像地图两种,地图图层是对地理信息的专题表达1 线划地图是按照一定的比例、一定的投影规则,有选择地将复杂的三维地理实体的某些内容投影绘制在二维平面媒体上,并用符号将这些内容要素表现出来,在地图学上把地理空间分为点线面三种要素点状要素是指那些占据面积较小,不能按比例尺表示,又要定位的实体线状要素是指那些在地面上呈线状或带状的地理实体,如河流道路等面状要素指在空间占有一定面积的地理实体,一般用面状填充符号表达2 遥感影像地图有正射影像图(DOM)和真正射影像图(TDOM),前者由数字高程模型纠正获得(DEM),后者由数字地形表面模型纠正获得3 在GIS中,地理实体要素是以数字化的数据形式存在的GIS数据表达的基本要求和原则1 定义表达空间数据的表达类型2 对不同的数据表达类型进行空间建模的原则3 同一空间参考系原则4 数据分层组织和无缝图层原则5 数据分类编码原则6 数据库存储和管理原则7 数据集组织原则8 空间索引要求9 建立空间拓扑关系原则10 建立空间元数据库要求;为了对空间数据库进行维护更新和共享服务,需要对空间数据的定义内容格式参考系统质量标准状态日期等信息进行描述,这类信息称为元数据11 为了到达上述的数据表达要求,需要对空间数据进行输入整合和编辑,这一系列的工作称为空间数据库的建库在GIS中,地理空间对象的基本表达类型有5种:矢量数据栅格数据连续数据属性数据元数据;矢量数据用于描述和表达离散地理空间实体要素;地图描述信息的属性是通过地图符号颜色和地图注记;栅格由一系列的栅格坐标或像元所处栅格矩阵的行列号(I,J)定义其位置,每个像元独立编码,并载有属性;栅格单元的大小代表空间分辨率,表示表达的精度;连续表面数据书描述地球表面上的每一个位置都具有一个值的一类数据,替代方法:1 等值线方法 2 等值域方法 3 栅格数据集方法 4 不规则三角网表达方法元数据就是“关于描述数据信息的数据”,主要作用:1 帮助数据生产者有效管理和维护空间数据,建立数据文档2 提供数据生产者对数据产品的说明信息,便于用户查询利用空间数据3 提供通过计算机网络查询数据的方法和途径,便于数据交换和传输4 帮助用户了解数据的质量信息,对数据的使用做出正确判断5 提供空间数据互操作的基础元数据的内容主要是包括对数据库的描述,对数据库中的各数据项数据来源数据所有者和数据生产历史等的说明;对数据质量的描述,如精度数据的逻辑一致性数据的完整性分辨率数据的比例尺等;对数据处理信息的说明,如纲量的转换等;对数据转换方法的说明;对数据库的更新集成方法风的说明空间关系是指地理空间特征或对象之间存在的与空间特征有关的关系拓扑空间关系是GIS中重点描述的地理特征或对象之间的一种空间逻辑关系,根据拓扑关系绘制的图称为拓扑图;在拓扑关系在GIS中,是以数据表数据文件的形式进行存储的,主要用于描述点和多边形图形元素之间的逻辑关系,有关联关系、邻接关系、连通关系和包含关系;计算机就是通过在弧段序列中找到弧段之间的共同节点来判断与弧段之间是否存在连接性第四章地理空间数据模型建模数据模型是对数据特征的抽象描述,它不是描述个别数据特性,而是描述数据的共性,一个地理空间数据模型应能描述地理空间数据以下特征:1 静态特性。

包括实体和实体应有的特性、实体间的联系等,通过构造基本数据结构类型来实现2 动态特性。

即现实世界中的实体及实体间的不断发展变化,通过对数据文件的索、插入、删除和修改等操作来实现3 数据间的相互制约与依存关系。

通过一组完整性约束规则来实现地理空间数据模型可分为矢量数据模型、栅格数据模型、连续表面数据模型和属性数据模型(图 4.2 P111)空间数据模型是以逻辑方式对客观世界进行抽象,是一组由相关关系联系在一起的空间对象定义和空间关系表达的规则集,是几何数据模型和语义数据模型的混合体,也称为地理空间数据的逻辑模型地理空间数据结构是基于地理空间数据模型构建的物理数据文件格式,与数据在计算机中的编码、存储和表达方式有关。

地理空间数据结构提供了为地理空间数据模型而定义的操作,并将操作映射到数据结构特定的代码上模型和对象的区别,矢量数据模型往往被拆成几个简单元素表示,但他们共享一个属性描述,特征元素表示的意义和实际的情况有很大区别,特征一般不具有独立实体意义;一个对象对应现实世界中的一个具有完整意义的地理是提要素,并对其一系列固有属性和可能的操作方式进行了封装,一般具有很强的独立性对象的特性1 抽象性2 封装性3 多态性4 继承性面对对象数据建模的四种核心数据技术是:分类、概括、聚集和联合地理数据模型的进展1 CAD数据模型2 coverage数据模型是arcgis 8软件以前版本使用的地理空间数据模型,也称为地理关系数据模型,是面向特征建模的数据模型,coverage数据模型存储和管理数据的基本单元是数据层3 geodatabase数据模型是面向对象的数据模型矢量数据是以点、线和多边形为基本表达特征元素,并用以表达具有形状和边界的离散对象;矢量数据模型是以特征数据集合特征类存储特征元素的线段、链和环视特征形状的组合几何元素Arcgis的几何对象模型(图 4.21 P127)Coverage数据模型是空间数据、属性数据和与特征有联系的拓扑关系的结合体Coverage的主要特征类型有点、弧段、多边形和节点Shapefile 主要由包含空间和属性数据的3个主要文件构成,也可能包括任选具有索引信息的其他文件,这些文件有点线面特征组成的一个特征类,可以是点、点集、折线或多边形组成的同类特征的集合Coverage模型与shapefile模型的主要区别是,前者具有拓扑关系,后者没有拓扑关系;前者有过个类,后者只有一个类栅格数据来源栅格数据表达影响或连续数据。

栅格数据最常用的数据源是卫星影像、航空影像、某个特征的照片、扫描的地图文件、矢量转化成的栅格数据等栅格数据的基本类型栅格数据有两个基本类型,专题数据和影像数据。

专题数据可能用于土地利用的专题分析,影像数据可能用于其他地理数据的地图和导出专题数据连续表面数据模型连续表面用于表达有限点数的具有Z值的连续场,常用模型有两种,栅格数据模型和不规则三角网模型,最常见的应用是对地形变化这类连续值的建模表达第五章地理空间数据库GIS与SDBMS(空间数据库管理系统)的关系gis提供了便于分析地理数据和将地理数据可视化的机制,提供了丰富的分析功能,可对地理数据进行相应的变换,利用gis可对某些对象和图层进行多种操作;利用SDBMS可对更多的对象集合图层集进行更为简单的操作,回答集合查询比GIS更为优越GIS 图形界面空间和统计分析工具数据转换、导入和导出几何和拓扑关系支持SDBMS 数据自主独立完全集成的空间数据事物处理,并发、备份、恢复统一的查询语言空间数据库定义为具有内部联系的空间数据的集合,可以管理和维护海量数据,并为不同的GIS应用所共享,应满足一下要求1 空间数据库是数据库系统2 空间数据库系统在它的数据模型中,提供空间数据类型及其空间查询语言3 数据库应当具备两个最核心的特征,一个是持久性,一个是事务空间数据索引数据库的索引可以用来快速访问一条快速查询所请求的数据,而无需遍历整个数据库。

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