地理信息系统(GIS)概述
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(名词解释)
1、地理信息系统（geographic information system ， 即gis ）——一门集计算机科学、 信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科， 它是在计算机软件和硬件支持下， 运用系 统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划 、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。
2．栅格——栅格结构是最简单最直接的空间数据结构， 是指将地球表面划分为大小均匀 紧密相邻的网格阵列， 每个网格作为一个象元或象素由行、列定义， 并包含一个代码表示 该象素的属性类型或量值， 或仅仅包括指向其属性记录的指针。
因此， 栅格结构是以规则 的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。
特点：属性明显， 定位隐含， 即数据直接记录属性本身， 而所在的位置则根据行列号转换为相应的坐标，即定位是根据数据在数据集中的位置得到的，在栅格结构中，点用一个栅格单元表示；线状地物用沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最 多只有两个相邻单元在线上；面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个 栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。
3.矢量——它假定地理空间是连续， 通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、 多边形等地理实体， 坐标空间设为连续， 允许任意位置、长度和面积的精确定义。
对于点实体， 矢量结构中只记录其在特定坐标系下的坐标和属性代码；对于线实体， 用一系列坐标对的连线表示；多边形是指边界完全闭合的空间区域，用一系列坐标对的连线表示。
4. “拓扑”（topology）一词来源于希腊文，它的原意是 “形状的研究”。
拓扑学是 几何学的一个分支，它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性——拓扑属性（拓扑属 性：一个点在一个弧段的端点， 一个点在一个区域的边界上；非拓扑属性：两点之间的距离， 弧段的长度， 区域的周长、面积） 。
地理信息系统知识点
地理信息系统知识点1.引言1.1 概述地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成多种地理数据、进行空间分析和地理问题解决的技术系统。
它利用计算机科学、地理学和地图学等学科知识，通过数据采集、数据存储、数据管理、数据处理和数据展示等功能，实现对地理现象的描述、分析和解释。
地理信息系统在各个领域中得到了广泛的应用，例如城市规划、资源管理、环境保护、农业决策等。
概括而言，地理信息系统是一种以地理位置为核心的信息处理系统，它能够将地理数据与属性数据相结合，实现对地理现象的综合分析和空间关系的可视化呈现。
通过地理信息系统，我们可以有效获取、管理和分析大量的地理数据，为决策提供科学的支持和参考。
本篇文章的主要目的是介绍地理信息系统的基本原理、组成和功能，以及它在不同领域的应用前景和发展趋势。
在接下来的内容中，我们将深入探讨地理信息系统在实际应用中的作用和意义，以及它为我们带来的各种便利和发展机遇。
通过对地理信息系统的全面了解，我们能够更好地认识和运用这一技术，推动地理信息技术的发展，并为实现可持续发展和智慧城市建设做出贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容将介绍本文的整体架构和章节安排。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先概述了地理信息系统的重要性和应用场景，并介绍了本文的目的。
接下来，文章结构部分将详细阐述本文的章节安排。
正文部分将分为两个主要章节：地理信息系统的定义和基本原理以及地理信息系统的组成和功能。
在第一个章节中，将介绍地理信息系统的定义和基本原理，包括地理信息系统的概念、特点以及其在地理学、测绘学和遥感等领域的应用。
在第二个章节中，将详细探讨地理信息系统的组成和功能，包括地理数据、地理信息系统的硬件和软件组成等内容。
此外，还会介绍地理信息系统在农业、城市规划、环境保护等领域的具体应用案例。
最后，结论部分将展望地理信息系统的应用前景和发展趋势。
地理信息系统基础相关复习
可视化表达与
地图制作
根据应用需求，制作各种类型的 地图，如专题图、统计图、规划
图等。
可视化表达
利用图形、图像、动画等技术， 将地理信息以直观、生动的方式
呈现出来。
输出与发布
将可视化的地理信息输出为各种 格式的文件，如图片、PDF、 HTML等，便于分享和发布。
04
GIS的数据模型与数据结构
矢量数据模型
GIS的发展历程
起源
20世纪60年代，美国率先开展 GIS的研究和应用。
成熟期
20世纪80年代，随着计算机技 术的快速发展，GIS逐渐成熟并 广泛应用于各个领域。
互联网GIS
20世纪90年代，随着互联网的普及， GIS开始与互联网技术结合，实现 地理信息的在线查询和共享。
移动GIS
21世纪初，随着移动设备的普及，移 动GIS逐渐成为新的发展趋势，实现 了地理信息的移动查询和分析。
02
GIS的构成要素
硬件
01
02
03
04
计算机
GIS软件运行的平台，包括台 式机、笔记本、服务器等。
输入设备
如数字化仪、扫描仪、GPS接 收器等，用于将空间数据输入
计算机。
输出设备
如打印机、绘图仪等，用于将 GIS分析结果输出。
网络设备
如路由器、交换机等，用于实 现GIS数据的共享和传输。
软件
城市管理
GIS技术可以用于城市管理中，例如， 通过地理编码实现地址的快速定位和 信息查询，提高城市管理的效率和响 应速度。
土地资源管理
土地调查
GIS技术可以用于土地资源的调查和评估，通过地理空间数据的采集和分析，了解土地资源的分布、质量和利用 情况。
地理信息系统概述
地理信息系统概述地理信息系统（GIS）是一种用来收集、管理、处理和分析地理数据的技术工具。
它将地理信息与地理位置相结合，为用户提供空间分析和决策支持。
GIS往往由硬件、软件、数据和人员组成，可以在各种领域中应用，包括城市规划、环境管理、农业、社会科学和自然资源管理等。
GIS的基本原理是将地理信息与地理位置相结合，通过数据挖掘和分析技术来揭示地理现象的模式和趋势。
地理信息涵盖了地理数据的所有类型，包括地形、地貌、人口、气候、土壤和地质等。
通过GIS，这些地理数据可以被表示、存储、查询、分析和可视化。
GIS的应用十分广泛，可以在众多领域中提供决策支持。
在城市规划和土地利用方面，GIS可以帮助规划人员确定最佳的土地利用策略，预测人口增长和交通流量，以及评估城市基础设施的需求。
在环境管理方面，GIS可以帮助监测和评估环境质量，优化环境资源的利用，并提供空气、水和土壤的污染模型。
在农业领域，GIS可以帮助农民确定最佳的种植位置和肥料使用量，优化耕作管理，并提高农田的产量和效益。
在社会科学领域，GIS可以帮助研究人员发现社会经济现象的空间分布和关联，例如犯罪率、教育水平和收入分布等。
在自然资源管理方面，GIS可以帮助管理人员监测和评估森林、水资源和野生动物的状态，优化自然资源的利用，并提供可持续发展的策略。
虽然GIS在许多领域中应用广泛，但在实施和使用过程中也存在一些挑战。
首先，地理数据的获取和整合是一个复杂的过程，需要大量的时间、人力和资金投入。
其次，GIS分析是一项高度技术性的工作，需要专门的培训和技能才能正确地应用到实际问题中。
此外，GIS技术的发展也十分迅速，需要不断学习和跟进最新的技术和工具。
最后，GIS实施需要合适的政策和管理支持，以确保有效地利用地理数据和GIS工具来支持决策和规划。
总之，地理信息系统是一种用来收集、管理、处理和分析地理数据的技术工具。
它可以在许多领域中帮助我们理解地理现象、优化资源利用和支持决策和规划。
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。
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。
GIS的应用及组成
环境监测： 用于大气 污染监测、 水质监测、 土壤污染 监测等
灾害预警： 用于地震 预警、洪 涝灾害预 警、地质 灾害预警 等
商业分析： 用于市场 分析、客 户分析、 竞争对手 分析等
教育科研： 用于地理 教育、地 理研究、 地理信息 科学等
PRT TWO
计算机：用于处理和存储地理信息数据 显示器：用于显示地理信息数据和地图 打印机：用于打印地理信息数据和地图
城市规划：利用GIS进行城市空间布局、交通规划、土地利用规划等 城市设计：利用GIS进行城市景观设计、建筑设计、城市风貌设计等
城市管理：利用GIS进行城市基础设施管理、城市环境管理、城市安全管理等
城市发展：利用GIS进行城市经济发展、城市社会发展、城市文化发展等
GIS在灾害监测中的应用实时监测和预警 GIS在应急响应中的重要性快速响应和决策支持 GIS在灾害评估和恢复中的作用评估灾害损失和制定恢复计划 GIS与其他应急响应系统的集成提高响应效率和协同工作能力
MpInfo等
编程语言： Python、Jv、
C++等
开发工具： Visul
Studio、 Eclipse、 PyChrm等
网络环境：局 域网、互联网
等
空间数据的定 义：描述地理 空间位置、形 状、大小、属 性等信息的数
据
空间数据的类 型：矢量数据、 栅格数据、影
像数据等
空间数据的来 源：遥感数据、 地图数据、实 地测量数据等
土地资源管理： 利用GIS进行土 地利用规划、土 地权属管理、土 地调查等
水资源管理：利 用GIS进行水资 源监测、水资源 规划、水资源调 度等
森林资源管理： 利用GIS进行森 林资源调查、森 林资源规划、森 林资源保护等
《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
GIS地理信息系统概述
GIS地理信息系统概述GIS（Geographic Information System，地理信息系统）是一种用于获取、存储、分析、管理和展示地理数据的技术系统。
它以地理空间数据为基础，利用计算机技术和地理学原理，实现对地理现象的收集、管理、分析和应用，为决策者和用户提供科学的地理信息支持。
GIS在很多领域如城市规划、自然资源管理、环境保护、交通运输等都得到广泛应用。
GIS的主要组成部分包括硬件、软件、数据和人员。
硬件通常包括计算机、服务器、输入设备和输出设备等。
软件是实现GIS功能的核心，包括数据采集、数据管理、地理分析和可视化等模块。
数据是GIS的核心，包括地图数据、影像数据、地理数据库等，数据的质量和完整性直接影响到GIS的准确性和可靠性。
人员是GIS的关键，包括GIS技术人员和领域专家，他们需要具备地理学、计算机科学和数据分析等方面的知识。
GIS的主要功能包括数据采集与存储、空间分析与建模、查询与显示以及应用开发等。
数据采集与存储是GIS的基础，可以通过现场调查、遥感技术、卫星遥感和地理数据库等方式进行数据收集和整理，然后存储到地理数据库中。
空间分析与建模是GIS的核心功能，通过对地理数据进行分析和建模，可以揭示地理现象和规律，为决策者提供科学的决策依据。
查询与显示是GIS的常见功能，可以对地理数据进行查询和显示，以便用户快速查找和分析需要的信息。
应用开发是GIS的重要应用领域，可以根据具体需求开发各种定制化的GIS应用，如地图导航、位置服务等。
GIS的应用领域广泛，包括城市规划、自然资源管理、环境保护、交通运输、农业、地质勘察、社会经济等。
在城市规划方面，GIS可以用于地形分析、土地利用规划、交通规划等，为城市规划部门提供科学的决策支持。
在自然资源管理方面，GIS可以用于森林资源管理、水资源管理、土地利用管理等，为自然资源相关部门提供可视化分析工具。
在环境保护方面，GIS可以用于环境监测、灾害预警等，为环境保护部门提供科学的预警和应急决策。
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。
GIS概述
自上而下：先检测全区域，其值不相同时就四叉分割，直到最小栅格或数值都相同为止。
自下而上：按MD码标记的栅格顺序扫描栅格单元，先检测0、1、2、3单元，若4个单元值相同，则合并；反之，作为4个叶节点记录。然后4、5、6、7单元，依次逐层向上，直到最后生成根节点。自下向上扫描栅格单元的顺序代码称为莫顿码。
实体型数据结构的优点：结构简单、直观，编码容易
实体型数据结构的缺点：①数据冗余，相邻多边形的公共边易产生分歧；②实体互相独立，缺乏联系；③岛弧处理比较困难。
ESRI公司的Shapefile文件是描述数据的几何和属性特征的非拓扑实体矢量数据结构的一种格式。一个Shapefile文件包括一个主文件（.shp），一个索引文件（.shx）和一个（.dbf）dBASE表文件。
弧段：构成多边形的线又称为链段或弧段。
结点：两条以上的弧段相交的点称为结点。
岛：由一条弧段组成的多边形称为岛或洞。
简单多边形：多边形图中不含岛的多边形。
复合多边形：图中含岛的多边形，多边形为外边界，岛为内边界。
4、栅格数据模型。
栅格数据结构指将空间分割成有规则的网格，称为栅格单元，在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织方式。
空间元数据：指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理信息共享的核心标准之一。
数据标准：欧洲标准化委员会CEN/TC211，美国联邦地理数据委员会FGDC、地球信息技术委员会ISO/TC211
空间元数据的作用：帮助空间数据使用者查询所需的空间信息，进行空间数据的共享，并进一步处理空间数据。
属性数据查询：非空间的信息查询、简单查询、条件查询。
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
GIS概述
GIS概述地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集合了地理数据的组织、存储、处理、分析和展示功能与一体的计算机系统。
它通过将地理空间数据与属性数据结合在一起，可以对地理现象进行描述、分析、模拟和预测。
GIS系统广泛应用于土地利用规划、城市规划、环境保护、资源管理、气象预报、农业、交通、能源、医疗等领域。
GIS系统的核心是地理信息，它包括空间数据和属性数据两个方面。
空间数据是指用空间坐标来描述地理现象的数据，通常以点、线、面的形式存储。
属性数据是指与地理现象相关的非空间信息，如地理名称、人口统计数据、土地利用类型等。
地理信息是基于位置的信息，通过整合空间数据和属性数据，可以更好地理解和描述地理现象，提供有关地理现象的综合、准确和可视化的信息。
GIS系统的主要功能包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析和数据展示等。
数据采集是指从现实世界中获取地理数据的过程，可以通过GPS测量、卫星遥感等手段获取空间数据和属性数据。
数据存储是指将采集到的地理数据存储在计算机系统中，通常以数据库的形式存储。
数据管理是指对地理数据进行组织、分类和管理，以支持GIS系统的有效运行。
数据分析是指利用GIS系统进行空间分析、地理统计分析、网络分析等，以提取有关地理现象的有意义的信息。
数据展示是指将分析结果以地图、图表、三维模型等形式展示出来，以帮助用户更好地理解和决策。
GIS系统的基本原理包括地理参考系统、数据模型和地理分析方法。
地理参考系统是指用于定义地理位置的一种标准系统，包括地理坐标系统和地理投影系统。
数据模型是指用于描述地理现象的抽象模型，包括点、线、面等要素类型，以及拓扑结构和属性字段等。
地理分析方法是指用于处理地理数据和提取有关地理现象的方法，如缓冲区分析、空间插值、路径分析等。
GIS系统的应用非常广泛。
在土地利用规划中，GIS可以提供土地利用类型、土地利用变化和土地开发的信息，从而帮助决策者进行土地规划和管理。
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。
什么是GIS（地理信息系统）
什么是GIS（地理信息系统）GIS概述：1 什么是GIS？2 一个GIS的组成3 GIS如何工作4 GIS的任务5 GIS相关技术6 GIS可以做什么7 GPS数据8 生活中的GIS1 什么是GIS？地理信息系统 (GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。
GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。
这种能力使GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。
2 一个GIS的组成GIS 由五个主要的元素所构成：硬件、软件、数据、人员和方法。
硬件硬件是GIS所操作的计算机。
今天，GIS软件可以在很多类型的硬件上运行。
从中央计算机服务器到桌面计算机，从单机到网络环境。
软件GIS软件提供所需的存储、分析和显示地理信息的功能和工具。
主要的软件部件有：* 输入和处理地理信息的工具* 数据库管理系统(DBMS)* 支持地理查询、分析和视觉化的工具* 容易使用这些工具的图形化界面(GUI)数据一个GIS系统中最重要的部件就是数据了。
地理数据和相关的表格数据可以自己采集或者从商业数据提供者处购买。
GIS将把空间数据和其他数据源的数据集成在一起，而且可以使用那些被大多数公司用来组织和保存数据的数据库管理系统，来管理空间数据。
人员GIS技术如果没有人来管理系统和制定计划应用于实际问题，将没有什么价值。
GIS的用户范围包括从设计和维护系统的技术专家，到那些使用该系统并完成他们每天工作的人员。
方法成功的GIS系统，具有好的设计计划和自己的事务规律，这些是规范而且对每一个公司来说具体的操作实践又是独特的。
3 GIS如何工作GIS就是用来存储有关世界的信息，这些信息是可以通过地理关系连接在一起的所有主题层集合。
gis 的基本概念、定义、研究内容
gis 的基本概念、定义、研究内容
GIS（地理信息系统）是指一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术和工具。
它集成了地理学、地理信息科学、地图学、遥感技术、地理信息处理等多个学科的理论和方法。
GIS的定义包括：
1. 地理信息系统（GIS）是一种用于获取、管理、分析、呈现地理数据的信息系统。
2. GIS是一种将空间位置与属性数据相结合的计算机化工具，用于捕捉、存储、检索、组织、分析和展示地理空间数据。
GIS研究内容主要包括以下几个方面：
1. 空间数据获取和数据质量管理：研究如何获取各种类型的地理数据（如地图、卫星影像、遥感数据等），并保证数据的质量和准确性。
2. 空间数据模型和数据库设计：研究如何建立和管理空间数据模型，设计和开发适合存储和查询地理数据的数据库。
3. 空间分析和处理：研究如何对空间数据进行统计分析、模型建立和预测等空间分析技术，并进行空间数据的处理和处理方法研究。
4. 地图制图和可视化：研究如何使用地理信息系统制作和展示地图，以及如何进行空间数据的可视化呈现。
5. 空间决策支持系统：研究如何将GIS技术应用于各种领域的决策支持，包括城市规划、环境管理、交通规划、资源管理等。
综上所述，GIS是一种集成地理学、地理信息科学、地图学、遥感技术等多个学科的技术和工具，用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理空间数据。
其研究内容包括空间数据获取和质量管理、空间数据模型和数据库设计、空间分析和处理、地图制图和可视化、空间决策支持系统等。
GIS地理信息系统的原理和应用
GIS地理信息系统的原理和应用一、GIS地理信息系统的概述GIS（Geographic Information System，地理信息系统）是一种基于计算机系统，以地理空间信息为核心，辅以多种数据形式，运用多学科知识和技术，实现收集、存储、管理、处理、分析和表达地理信息的综合技术体系。
地图是GIS空间数据的表现形式，而数据则是GIS最基本的元素，其准确性和完整性决定了GIS应用的价值和质量。
二、GIS地理信息系统的原理1. 空间数据模型的建立空间数据模型是GIS系统的基础，通常包括简单要素模型和对象模型两种模型，通过模型的建立，可以实现对空间数据的描述、存储与管理。
2. 空间数据采集空间数据采集是GIS系统的数据源，通常包括现场采集和数据导入两种方式，前者通过GPS、激光雷达等技术采集原始数据，而后者则是导入外部采集的数据。
3. 空间数据存储空间数据存储是GIS系统的重要组成部分，主要采用数据库和文件系统存储，常用的还有对象存储等。
通过空间索引技术，能够实现快速检索和查询。
4. 空间数据分析空间数据分析是GIS系统的核心功能之一，主要包括数据统计、空间关系分析、空间交互分析等技术手段，这些分析手段可以帮助用户深入了解地理信息的含义，从而实现更准确的决策。
5. 地图表现地图表现是GIS系统最终呈现结果的方式，主要通过地图生成、打印、发布等方式呈现，支撑着GIS系统的应用并促进地理信息的传播。
三、GIS地理信息系统的应用GIS系统可以应用于多个领域，如城市规划、决策支持、环境保护、资源管理等方面。
1. 城市规划利用GIS系统，可以实现城市基础空间要素的感知、分析和规划。
例如，对于城市交通规划，可以利用GIS系统建立道路网络，分析旅行时间和路线，深入理解交通流量和拥堵症状等。
2. 决策支持GIS系统可以帮助政府部门和企业做出更科学、更合理的决策。
例如，利用GIS系统对水源地进行评估，可以最大程度上减少水源污染的影响，推进水资源的优化分配。
地理信息系统(gis)的基本概念、原理、相关应用及发展趋势的理解。
地理信息系统(gis)的基本概念、原理、相关应用及发展趋势的理解。
地理信息系统(GIS)是一种以空间数据为基础的应用软件系统，通过对地理信息进行收集、存储、处理、展示以及分析，为用户提供准确的、完整的、有效的、及时的地理信息服务。
GIS可以帮助用户实现基于地理环境的智能决策。
GIS的基本概念包括：1、数据：用于视觉或者逻辑运算的GIS主要包含向量数据、栅格数据、模型数据等。
2、空间：GIS一般使用球面坐标系统来代表地球的空间位置。
3、仿真：GIS的功能几何化和空间分析基于物理过程的仿真。
4、建模：GIS模型包括传统的数学模型、智能数据模型和物理模型，结合不同的模型可以解决复杂的问题。
5、数据库：GIS是一种数据库系统，连接地球上的所有信息，能够将多种数据链接起来，统一管理。
GIS的原理基于三个概念：1、地理位置-将地理信息抽象成坐标信息，并通过坐标信息确定位置。
2、空间关系-地理信息的属性有其特定的空间关系，如：相邻关系，拓扑关系。
3、随机性-大多数地理信息具有很强的随机性，即：具有局部性，空间上变化多样。
GIS及相关应用主要有：1、地图制作- 即将GIS空间数据转换为图形信息，用于地图绘制。
2、空间分析- 即对不同数据间的空间关系进行分析，如：距离、范围、交集、邻近等。
3、空间管理- 即通过GIS技术，对地球表面的资源进行整理与管理，如：房地产、环境保护、资源分配等。
GIS的发展趋势：1、增加数据采集精度-通过各种传感器，提高数据采集的精度，使GIS数据具有更高的精度。
2、增强计算处理能力- GIS可以在实践中实现对大数据的快速处理，简化计算复杂性。
3、增强GIS数据共享能力- 为用户提供统一的数据共享接口，使各种GIS服务可以跨平台共享。
4、加强人机交互能力- 不断改善GIS软件的用户界面，使得GIS功能更容易使用。
地理信息系统(报告)PPT
2
通过机器学习技术，可以自动优化GIS的分析模 型，提高GIS的精度和可靠性。
3
人工智能和机器学习技术还可以实现自动化的地 理信息提取和分类，提高GIS的生产效率和应用 范围。
移动GIS的发展
01
随着移动互联网的普及，移动GIS的应用越来越广泛，可以实现 随时随地的地理信息查询和服务。
02
移动GIS可以提高地理信息的可见性和可用性，为公众提供更加
便捷的地理信息服务。
移动GIS还可以实现实时的地理信息采集和处理，提高地理信息
03
的时效性和准确性。
全球定位系统与GIS的结合
全球定位系统可以提供高精度 的位置信息，与GIS结合可以 实现更加精准的地理信息分析
和应用。
通过全球定位系统，可以实 时监测地理信息的变化情况， 提高地理信息的时效性和准
确性。
技术更新与人才培养
技术研发
持续关注地理信息系统技术的最新发展动态，积极开展技术研发和 创新。
培训与交流
定期组织培训和交流活动，提高GIS从业人员的技能和素质。
学科建设
加强地理信息系统相关学科建设，培养更多具备专业知识和技能的 GIS人才。
06 GIS案例研究
城市规划案例：智慧城市的建设
01
02
农业灾害监测与预警
GIS可以实时监测农业灾害情况，为 农业灾害预警提供支持。
农业产量预测
GIS可以根据历史数据和气象数据预 测农业产量，为农业生产决策提供支 持。
04 GIS的未来发展趋势
云计算与大数据的融合
01
云计算为GIS提供了强大的计 算能力和存储空间，可以处理 大规模的地理数据，提高GIS 的性能和效率。
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1992年城市化范围
2.区域生态环境治理
GIS可以将RS（遥感）与GPS（全球定位系统） 获取的数据从定量、动态和机制等方面进行综 合集成，建立具有实时、空间表达详尽等特点 的区域生态环境时空变化模型。通过对遥感图 像的分析，了解过去若干年内该区域生态环境 的变化过程，并将其与驱动因子联系起来，建 立解释生态环境当前和未来变化的经验性诊断 模型，为区域生态环境治理提供科学的依据。
第1章 GIS概述
• 一.GIS（Geographical Information System，简称GIS） 基本概念
是一种采集、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 理地理数据的通用技术。
第一章 GIS概述
• 二.GIS组成
地理信息系统的五个主要组成部分：系统 硬件，系统软件，空间数据，应用人员和 应用模型。
• 五.GIS的主要应用领域
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
1.资源管理
运用GIS有关软件可以输出不同土地利用 类型的分布和面积，按照不同高程带划分 的土地利用类型，不同坡度的土地利用现 状，以及不同时期的土地利用变化等，这 为资源的合理利用、开发和科学管理提供 依据。
2.灾害监测
3.环境保护
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
• 四.GIS基本功能
第一章 GIS概述
GIS数据采集功能:包括图形数据采集与编辑和属性 数据编辑与分析
第一章 GIS概述
数据获取
数据入库
数据编辑与处理
第一章 GIS概述
• 数据存储、组织与管理
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
• 硬件是指操作GIS所需的一切计算机资源。目前的 GIS软件可以在很多类型的硬件上运行，从中央计 算机服务器到桌面计算机，从单机到网络环境。 一个典型的GIS硬件系统除计算机外，还包括数字 化仪、扫描仪、绘图仪、磁带机等外部设备。
第一章 GIS概述
• 软件是指GIS运行所必须的各种程序。通常包括以 下GIS系统支撑软件、GIS系统平台软件和GIS系 统应用软件三类。其中GIS支撑软件是指GIS系统 运行所必需的各种软件环境，如操作系统、数据 库管理系统、图形处理系统等；GIS系统平台软件 包括GIS系统功能所必需的各种处理软件，一般包 括空间数据输入与转换、空间数据编辑、空间数 据管理、空间查询与空间分析、制图与输出等五 部分，称之为GIS五大子系统 ; GIS应用软件一般 是在GIS平台软件基础上，通过二次开发所形成的 具体的应用软件，一般是面向（做给）应用部门 的。
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
• 人是GIS中的重要构成因素。地理信息系统 从其设计、建立、运行到维护的整个生命 周期，处处都离不开人的作用。仅有系统 软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、系统扩充完善、应用程序开发， 并灵活采用地理分析模型提取多种信息， 为研究和决策服务。
三维GIS——3D GIS
发
展
趋
势
时态GIS——TGIS
虚拟GIS——VGIS
无线通讯与GIS
地理信息系统与其他学科的关系
• 许多不同的学科，包括地理学、地图制图 学、测量学、数学、统计学、计算机科学 以及一切与处理和分析空间数据有关的学 科与技术。
地理信息系统的发展趋势
网络GIS——Web GIS
多媒体GIS——MGIS
开放式GIS——Open GIS 组件式GIS——Com GIS
GIS
第一章 GIS概述
• 四.GIS在区域生态环境研究中的应用
1.生态环境监测与生态环境演变的动态模拟
GIS 技术通过对多源、多时相遥感图像 的分析，能对过去历史过程进行近似的 再现与模拟，并对未来的生态环境演变 进行模拟和演示，对预警生态环境灾难 的发生具有非常现实的意义。
不同时相土地利用变化
1972年城市化范围
• 随堂练习必须认真，进行抽查，算入平时 成绩；
• 平时的测验态度要认真，算入平时成绩； • 课程结束时以考查的方式进行上机操作，
算入最后的成绩。 • 最终成绩=出勤+平时+最终考查（按照一定
的比例） • 注意：有问题及时和老师沟通。
课程的重要性
• 短期目标：完成本学期课程要求 • 中期目标：进行和专业相关的毕业设计 • 长期目标：就业能力，使自己真正的成为
生态景观制图
MapInfo/MapGIS 制图应用技术
课程要求
• 人，心，笔记。 • 上课时关掉所有通讯工具，或将手机调成
震动。 • 上课时不得讲话，不得低声耳语。 • 上课时不得迟到早退。 • 上课时严格考勤。 • 关键注意:没有教材，根据自己的掌握情况
记录，做笔记，或者和老师要参考教案
考核要求
课程简介
• 课程目标
–掌握最基本的GIS知识和相关的地理知识 –熟练掌握GIS软件的使用方法
• 课程重点
–GIS软件的使用技巧——包括MAPINFO、 MAPGIS（以后还要学习ARCGIS等）
• 课程难度
–体现在英语上 –涉及知识面太广
• 加油 • 努力
第一章 GIS概述
• GIS概念 • GIS主要应用领域 • GIS发展趋势
第一章 GIS概述
• 三.常用GIS软件
国外：ArcView, ARC/INFO, ArcGIS ； GENAMAP；
国内：MAPGIS，Geostar，CITYSTAR
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
Intergraph产品
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
第一章 GIS概述
制定出该区域的生态环境规划策略。
区域生态环境元素背景图
5.生物多样性研究
✓植被类型调查 ✓野生珍稀动物的调查研究 ✓生物多样性分析与评价
6.水土保持
✓水土流失普查 ✓水土流失数据更新 ✓水土流失动态分析 ✓水土流失预测预报
• 总结
GIS地理信息系统经过近三十多年的发展， 在诸多行业当中已经到达了一个相当重要 的地位，特别是在生态环境研究方面的应 用，更是大大提高了在生态环境监测、保 护与治理研究、生态环境分析评价、环境 规划决策以及环境管理等方面的效率，为 生态环境研究提供了功能强大的辅助工具 和操作平台，开拓出更加广阔的发展空间。
环境信息管理专业的人才，立足社会。
课程简介
➢本课为“环境信息管理专业”的主干专业 课。
➢课时分配：108学时；理论+实践
➢模块化设计：整个专业能力是按照模块来 设计的。这门课属于“环境地理信息系统 能力模块”。课内部也分成若干模块，各 个模块都对应独立的能力单元，每个能力 都可以胜任一个GIS工作岗位。这是在研究 了企业生产线的运行情况设计的。
课程简介
➢ 教、学、做一体化设计
–Step1:老师讲基础理论、示范基本操作
–Step2:同学模仿基本操作——验证性实践
–Step3:项目式课程设计，课程一开始就要求同 学们选一个项目，按照软件工业的标准来做 课程设计。
–Step4:毕业设计：强烈建议同学的毕业设计选 择GIS方面的题目，把课程设计完善为商业软 件级的毕业设计。本课帮同学们建立设计GIS 应用软件的基础。
地下水脆弱性评价
3.生态环境评价
生态环境的评价、管理是建立在生态环境监测数 据的基础上的。在生态环境数据采样时，首先获取 需采样的生态环境指标的定性信息，然后制定出合 理的采样方案和重点采样区。采样完成后将预处理 的信息输入到GIS中，得到有关生态环境因子的分 布图，然后利用GIS进行全区域生态环境的综合评 价，再将评价指标输入到生态环境管理规划模型中，
第一章 GIS概述
• 地理空间数据是指以地球表面空间位置为 参照的自然、社会和人文景观数据，可以 是图形、图像、文字、表格和数字等，由 系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键 盘、磁带机或其他通讯系统输入GIS，是系 统程序作用的对第象一章，G是ISG概I述S所表达的现实世 界经过模型抽象的实质性内容。不同用途 的GIS其地理空间数据的种类、精度都是不 同的
第一章 GIS概述
第一章 GIቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ概述
• 这里的方法主要是指空间信息的综合分析 方法，即常说的应用模型。它是在对专业 领域的具体对象与过程进行大量研究的基 础上总结出的规律的表示。GIS应用就是利 用这些模型对大量空间数据进行分析综合 来解决实际问题的。如基于GIS的矿产资源 评价模型、灾害评价模型等。