地理信息系统概论

1.数据：是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。

包括数字、文字、符号、图像、声音。数据

本身并没有意义。

2.信息：狭义：两次不定性之差，即指人们获得信息前后对事物认识的差别。

广义：信息是指主体与外部客体之间相

互联系的一种形式，是主体和客体之间

的一切有用的消息或知识，是表征事物

特征的一种普遍形式。

GIS中的信息即是广义的信息概念，它

不随数据形式的改变而改变。

3.数据与信息的关系：数据的信息的表达形式，

是信息的载体；而信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容。数据只有通过解释才有意义，才成为信息。

4.数据处理：是指对数据进行收集、筛选、排

序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。

数据处理的目的在于：1）把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式。

2）把数据加工成对正确管理和决策有用的数据。

3）把数据编辑后存储起来，以供后续使用。

5.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。

6.地理信息：是地理数据所蕴含和表达的地理含义。

7.地理数据：是与地理环境要素有关的物质的

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。

8.地理信息的特征：1）空间特征。2）属性特征。3）时序特征。

9.地理信息系统（GIS）：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。

10.地理信息系统的基本概念：

1）地理信息系统首先是一种计算机系统

2）地理信息系统的操作对象：地理数据或空间数据（spatial data） 3）地理信息系统的技术优势：在于它的空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理

空间分析功能力、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。

4）地理信息系统的相关学科：它与地理学和测绘学有着密切的关系。

11.地理信息系统的特点：地理信息系统是隶属

于信息系统中的一类，属于空间信息系

统。与非空间信息系统（如管理信息系统）

的主要区别在于它能够处理空间定位数

据。

12.地理信息系统的分类：

按研究范围分：全球系统、区域系统、国家系统

按研究内容分：专题系统、综合系统

按其使用的数据模型分：矢量系统、栅格系统、矢栅混合系统

13.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、应用模型。

14.地理信息系统的基本功能：1）数据采集与

编辑。2）数据存储与管理。

3）数据处理和变换。（数据变换、数据重构、数据抽取） 4）空间分析和统计。（叠合分析、缓冲区分析、数字地

形分析）

5）产品制作与演示。6）二次开发和编辑。

应用功能：1）资源管理。2）区域规划。3）国土监测。4）辅助决策。

15.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区域。

16.平面控制网：用以确定物体在地球上的平面

位置，通常是地理经纬度坐标。

17.大地水准面：是假设静止的平均海水面穿过

大陆、岛屿形成包围整个地球的闭合曲面

（一级逼近）

18旋转椭球体：是一个椭圆围绕其短轴旋转形成的形体，其赤道半径a大于极半径b（二

级逼近）

19参考椭球体（三级逼近，对局部地区而言）20.我国不同时期采用的旋转椭球体：

1954年前：南京坐标系 Hayford 1954—1980年：北京54坐标系 Krasovsky 1980—现在：国家80坐标系 IUGG75 现在：GPS 坐标系 WGS84 21.我国现有三种大地坐标系并存：一是1954年北京坐标系（局部平差）；二是1980年国家大地坐标系（整体平差）；三是地心坐标系，即以地球的质心作为坐标原点的坐标系。 22.地图投影：将椭圆面上各点的大地坐标，按照一定的数学法则，变换为平面上相应点的平面直角坐标。 23.高程：指空间某点高于多低于基准面的垂直距离，主要用来提供地形信息。 高程基准面即大地水准面，是一个延伸到全球的静止海水面，也是一个地球重力等位面。 24.地理空间特征实体：指具有形状、属性和时序特征的空间对象或地理实体，包括点、线、面、面和体，他们构成地球圈层间复杂的地理综合体，也是GIS 表示和建立空间数据库的主要对象。 25.地理空间的实体包括：点point 、线line 、面polygon 、曲面surface 、体volume 等多种类型 26.空间实体的表达：矢量表示法：采用一个没有大小的点（坐标）来表示基本点元素 栅格表示法：采用一个有固定大小的点（面元）来表示基本元素 它们分别对应矢量数据模型和栅格数据模型 27.GIS 空间数据的分类： 1）按数据来源分类：地图数据、影像数据、文本数据 2）按数据结构分类：矢量数据、栅格数据 3）按数据特征分类：空间定位数据、非空间属性数据 4）按数据几何特征分类：点、线、面、曲面、体 5）按数据发布形式：数字线画图DLG 数据、数字栅格图DRG 数据、数字正射影像DOM 数据、 数字高程模型DEM 数据 28.空间数据的基本特征：

1）空间特征。空间关系包括：方位关系、拓扑关系、相邻关系、相似关系。空间关系称为拓扑特征或

拓扑数据 2）属性特征。包括名称、数量、质量、性

质等，称为属性数据 3）时间特征。指一定区域内的地理现象和过程随时间的变化情况，称为时态数据 29.拓扑关系的类型： 1）拓扑邻接：指存在于空间图形的相同类型

元素之间的拓扑关系 2）拓扑关联：指存在于不同类型空间元素之间的拓扑关系

3）拓扑包含：指存在于空间图形的相同类型但不同等级的元素之间的拓扑

关系。包含关系分 简单包含、多层包含、等价包含三种形式

30.空间拓扑关系的意义： 1）跟据拓扑关系，不需要利用坐标或计算距离，就可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。这种拓扑数据较之几何数据有更大的稳定性，即它不

随地图变换而变化。 2）利用拓扑数据有利于空间要素的查询。 3）可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实

体 31.空间数据结构的类型：矢量数据结构、栅格

数据结构 32.矢量数据结构：基于矢量模型的数据结构简

称为矢量数据结构。矢量也叫向量 33.矢量数据结构分为以下几种主要类型： 1）实体数据结构：空间数据按照基本的空间

对象（点、线或多边形）为单元进行单独组织，其中不含有拓扑关系的信息，最典型的是所谓面条（Spaghetti ）结构。这

种数据结构的特点： （1）数据按点、线或多边形为单位进行组

织，数据结构直观简单。 （2）每个多边形都以闭合线段存储，多边

形的公共边界被数字化两次和存储两次，容易造成数据冗余和产生不一致性。 （3）点、线和多边形有各自的坐标数据，