地理信息系统教程1共55页
《地理信息系统教程》课件
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地理信息系统的应用
城市规划：用于城市规划、交通规划等 自然资源管理：用于土地资源、水资源、森林资源等管理 环境监测：用于大气污染、水污染、土壤污染等监测 灾害预警：用于地震、洪水、台风等灾害预警和应急响应
02
地理信息系统的技 术基础
地理信息技术的发展历程
添加标题
1960年代：地理信息系统的萌芽阶段，主要应用于军事和资源管பைடு நூலகம்领域
04
地理信息系统应用 实例
城市规划中的应用
城市规划：利用GIS进行城 市规划设计，包括土地利用、 交通规划、环境保护等方面
城市交通：利用GIS进行城 市交通规划，包括道路网络、 公共交通、交通流量等方面
城市环境：利用GIS进行城 市环境规划，包括空气质量、 水质量、噪音污染等方面
城市安全：利用GIS进行 城市安全规划，包括消 防、防洪、防震等方面
地理信息系统的功能
数据采集： 收集、整理、 存储地理信 息数据
数据处理： 对地理信息 数据进行处 理、分析和 计算
数据可视化： 将地理信息 数据以图形、 图表等形式 展示
空间分析： 对地理信息 数据进行空 间分析，如 距离、方向、 面积等
地理决策支 持：为地理 决策提供支 持，如城市 规划、资源 管理、灾害 预警等
05
地理信息系统的发 展趋势与展望
地理信息系统的发展趋势
空间数据共享：实现不同部门、不同地 区的空间数据共享，提高数据利用率
智能化：利用人工智能、大数据等技 术，实现地理信息系统的智能化，提 高数据处理和分析能力
移动化：随着移动互联网的发展，地理 信息系统将更加注重移动化，方便用户 随时随地获取地理信息
应用领域： GRASS GIS广 泛应用于地理 科学研究、自 然资源管理、 城市规划等领
地理信息系统教程
地理信息系统教程第一章概论第一节GIS概念（一）地理信息1．数据2．信息3．地理信息4．地理数据5．地理信息特征（1）空间相关性（2）空间区域性（3）空间多样性（4）空间层次性（二）信息系统1．概念2．类型（三）地理信息系统1．定义基本内涵（4）2．基本特征（1）数据的空间定位特征（2）空间关系处理的复杂性（3）海量数据管理能力，来自：1）地理数据2）空间分析（四）外延第二节GIS功能（一）基本功能需求1．位置2.条件3.趋势4.模式5.模拟（二）GIS基本功能1．数据采集功能2．数据编辑处理3．数据存储、组织与管理功能4．空间查询与空间分析功能5．数据输出功能第三节GIS组成（一）硬件系统（二）软件系统（三）网络（四）空间数据1．数据类型：（1）某个已知坐标系中的位置（2）实体间的空间相关性（3）与几何位置无关的属性（五）人员第四节GIS类型1（一）与相关学科关系（二）与其他信息系统区别与联系1．GIS与机助制图系统的区别与联系2．GIS与数据库系统的区别与联系3．GIS与CAD的区别与联系4．GIS与遥感图像处理系统的区别与联系（三）GIS应用范畴1．测绘、地图制图2．资源管理3．灾害监测4．环境保护5．精细农业6．电子商户7．电子政务（四）地理信息系统发展历程1．地理信息系统的开拓期（20世纪五六十年代）2．地理信息系统的巩固发展期（20世纪70年代）3．地理信息系统技术大发展时期（20世纪80年代）4．地理信息系统的应用普及时代（20世纪90年代至今）第二章地理空间数学基础第一节地球空间参考（一）三类地球表面几何模型1．地球的自然表面2．相对抽象的面:大地水准面大地体3．地球椭球面：地球椭球4．数学模型（二）坐标系统1．坐标系统的分类及基本参数2．球面坐标系统建立（1）天文地理坐标系（2）大地地理坐标系（3）空间直角坐标系3．平面坐标系（1）高斯平面直角坐标系（2）地方独立平面直角坐标系（三）高程基准1．概念高程是表示地球上一点至参考基准面的距离，就一点位置而言，它和水平量值一样是不可缺少的。
地理信息系统原理课件
§5-1 基本算法
三、分段圆弧法
Байду номын сангаас
已知平面上有若干采样点(x1,y1),(x2,y2),…(xn,yn),在
任意两个点相邻采样点pi(xi,yi)和pi+1(xi+1,yi+1)之间，
用两条相切圆弧进行拟合，并且要求拟合曲线严格
通过该两点，同时要求它在这两个已知处的一阶导 数也等于定值。 显然，根据上面规则，一般可得出多组满足条件 的圆弧。若再加以一定的条件限制，则可得到唯一
第五章 空间数据处理
§5-1 基本算法
§5-2 图形编辑 §5-3 拓扑关系的自动建立 §5-4 图形的裁剪与合并 §5-5 图幅接边
§5-6 坐标变换
§5-7 地图投影与投影变换 §5-8 矢量栅格数据的相互转换 §5-9 三维空间数据处理
地理信息系统基础 东华理工学院 郭先春
§5-1 基本算法
xi 1 x x xi f x yi yi 1 hi hi
此时张力样条函数退化为分段线性函数。分段线
性函数可以绝对保证线段不相交。
张力样条法的缺点：计算量大。
地理信息系统基础 东华理工学院 郭先春
§5-1 基本算法
从张力样条函数优良的数学特性可以看出，对某一 地质变量分布区域，只要选择合适的张力系数 ，就可以尽量避免合乎要求的光滑曲线相交。
§5-1 基本算法
1 1 2
图：特殊情况下射线法失效
因此：点在多边形内判别的另一种方法是弧长法。 要求：多边形由有向边组成，即规定沿多边形各边 的走向其左侧(或右侧)为多边形的内部。 方法：以被测点为圆心作单位圆，将全部有向边向单位 圆作径向投影，计算该点到多边形上所有顶点的夹角和。
地理信息系统第一章
制图学 测量
符号学 可视化
遥感
照相测量法
计算机科学
数据库 数学
统计学
人工 计算机
地理 统计学
智能 图形学
认知科学
第六节 GIS发展趋势
一、地理信息系统的发展概况
1.起步阶段（60年代），注重空间数据的地学处理。 1963年，加拿大测量学家R. T. Tomlinson首先提出GIS 这一术语，建立加拿大地理信息系统（CGIS）； 1969年，ESRI （环境系统研究所）建立； 1969年， Integraph公司建立。
地理系统与 地理信息系统
信息与数据是不可分离的
，数据是信息的表达，信
息是数据的内涵。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
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
基本概念 地理信息的特征 地图与地理信息的关系
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
基本概念
地
存储设备 数据存储
理 数
系统支持
GIS软件
据
信息输入 库 地理分析
输出设备
应用分析程序
用户
一、GIS 的 硬 件 系统
输入设备
数字化仪 计
扫描仪
算 机
主
键盘
机
数字像机
输出设备
显示器 绘图机 打印机 校片纪录仪
存储设备
软盘
硬盘
磁带机
光盘读写器
二、GIS的软件系统
应用分析软件
GIS软件 数据输入和校验 数据存储和管理 数据变换分析 数据显示和输出 用户接口模块
(2) 空间数据结构与数据管理的研究更加深入； (3) GIS应用模型开发日趋加强； (4) GIS智能化； (5) GIS网络化； (6) 三维GIS的研究不断深入； (7) 宏观与微观应用进一步加强，并形成新的产业。
地理信息系统第一章二
第三节 地理 信息系统的 基本功能
叠加分析
第三节 地理信息系 统的基本功能
缓冲区分析 支持点、线、面的缓冲区分析 提供单面缓冲和双面缓冲生成
统计分析
第三节 地理信息系 统的基本功能
路径分析
第三节 地理信息系 统的基本功能
动态分段
第三节 地理信息系 统的基本功能
第三节 地理信息系统的基本功能
我国地理信息系统应用发展状况
第五节 地理信息系 统的历史与发展
发展趋势： 3D&4DGIS WebGIS VRGIS ComGIS Digital Earth
位置查询 属性查询 拓扑查询
空间检索 空间分析
空间分析
地形分析 网络分析 缓冲区分析 几何量测 地图分析 叠置分析 统计分析 决策分析
检索与分析
第三节 地理信息 系统的基本功能
合并分析
Generate new areas from counties using common attribute values for districts Sum Population from Counties onto District features
第五节 地理信息系统的历史与发展
学术探索阶段 50年代，由于电子技术的发展及其在测量与制图学中的应用，人们开始有可能用电子计 算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据。1956年，奥地 利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后这一技术被各国广泛应用于土 地测绘与地籍管理。1963年，加拿大测量学家最先提出地理信息系统这一术语，并建立 了世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统（CGIS），用于资源与环境的管 理和规划。稍后，北美和西欧成立了许多与GIS有关的组织与机构，如美国城市与区域信 息系统协会（URISA），国际地理联合会（IGU）地理数据收集和处理委员会 （CGDPS），等等，极大地促进了地理信息系统知识与技术的传播和推广应用。
《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
地理信息系统教程
地理信息系统教程第一章绪论1．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。
2．地理信息系统：GIS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3．GIS与IS之间的区别：GIS是空间数据和属性数据的联合体。
4．GIS系统五个基本组成部分：⑴硬件系统，各种设备-物质基础；⑵软件系统，支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；⑶数据，系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础；⑷应用人员，GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户；⑸应用模型，解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键所在5．地理信息系统基本功能：⑴数据采集与编辑；⑵数据存储与管理；⑶数据处理和变换；⑷空间分析和统计；⑸产品制作与显示；⑹二次开发和编程6．地理信息系统应用功能：资源管理；区域规划；国土监测；辅助决策第二章地理信息系统的空间数据结构和数据库1．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。
2．地理实体的特征：⑴属性特征——用以描述事物或现象的特性；⑵空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系；⑶时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化3．地理实体数据的类型：⑴属性数据——描述空间对象的属性特征的数据；⑵几何数据——描述空间对象的空间特征的数据；⑶关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据4．点：有特定位置；线：具有相同属性的点的轨迹，由一系列的有序坐标表示；面：对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。
由封闭曲线加内点来表示；体：用于描述三维空间中的现象与物体，它具有长度、宽度及高度等属性5．空间数据结构：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。
地理信息系统(全套课件506P)
李德仁院士
陈述彭院士
（1939- ）
（1920-2008）
科学院院士 1991
科学院院士 1980
工程院院士 19貌一新，电子显微镜的诞生，把 生物学研究引向了深入。只要将遥感及其应用与地学研究结合起来， 才能使地学研究的面貌焕然一新，才能把地学研究不断引向深入----
▪90年代，我国GIS发展阶段：
沿海，沿江经济开发区的发展土地的有偿使用和外资的引进，急需 GIS为之服务，这也推动GIS在我国的全面发展。
▪96年以来，是我国GIS产业化阶段。
我国经济信息化的基础设施和重大信息工程已纳入国家计划，一批 国家级和地方级的GIS相继建立并投入运行，并进入了产业化运行 ，一批综合运用“3S”技术的重点项目已实施，并在自然灾害监测 和图土资源调查中发挥效益，具有我国自主版权的GIS基础软件的 研制逐步进入了产业化轨道。
▪ 存储设备 (Mass storage) • Hard disks, Tape (4mm, 8mm 8GBs), CD –ROM(640MB)/DVD • Flash disks/cards, USB HD
▪ 输入设备 • Keyboard, Scanner, Digitizer, Camera, Voice recognition • GPS, stereo plotter, remote sensing sensors
▪ 输出设备 • Graphics monitors (graphics cards) • Printers (dot matrix/Laser/Inkjet): dpi ? • Plotter (Drum/Flatbed)
▪ 通讯/网络设备 • WAN/LAN/High-Speed Network/Cable • From the first level(10MB/s), to the second(100MB/s), to the third(1GB/s), and beyond.
地理信息系统教程
地理信息系统教程第一章概论第一节GIS概念（一）地理信息1．数据2．信息3．地理信息4．地理数据5．地理信息特征（1）空间相关性（2）空间区域性（3）空间多样性（4）空间层次性（二）信息系统1．概念2．类型（三）地理信息系统1．定义基本内涵（4）2．基本特征（1）数据的空间定位特征（2）空间关系处理的复杂性（3）海量数据管理能力，来自：1）地理数据2）空间分析（四）外延第二节GIS功能（一）基本功能需求1．位置 2.条件 3.趋势 4.模式 5.模拟（二）GIS基本功能1．数据采集功能2．数据编辑处理3．数据存储、组织与管理功能4．空间查询与空间分析功能5．数据输出功能第三节GIS组成（一）硬件系统（二）软件系统（三）网络（四）空间数据1．数据类型：（1）某个已知坐标系中的位置（2）实体间的空间相关性（3）与几何位置无关的属性（五）人员第四节GIS类型GIS 类型按功能划分应用功能工具型GIS应用型GIS:可再分专题GIS和区域GIS大众型GIS软件功能专业GIS、桌面GIS、手持GIS、④组件GIS、⑤GIS浏览器1按数据结构划分矢量GIS、栅格GIS、矢量-栅格GIS 按数据维数划分2DGIS 、3DGIS、TGIS(时态)按软件开发环境与支持环境划分GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、核心式GIS、组件式GIS和webGIS、互操作GIS数字地球，网络GIS ，虚拟现实GIS ，移动GIS 第五节GIS与其他学科关系（一）与相关学科关系（二）与其他信息系统区别与联系1．GIS与机助制图系统的区别与联系2．GIS与数据库系统的区别与联系3．GIS与CAD的区别与联系4．GIS与遥感图像处理系统的区别与联系（三）GIS应用范畴1．测绘、地图制图2．资源管理3．灾害监测4．环境保护5．精细农业6．电子商户7．电子政务（四）地理信息系统发展历程1．地理信息系统的开拓期（20世纪五六十年代）2．地理信息系统的巩固发展期（20世纪70年代）3．地理信息系统技术大发展时期（20世纪80年代）4．地理信息系统的应用普及时代（20世纪90年代至今）第二章地理空间数学基础第一节地球空间参考（一）三类地球表面几何模型1．地球的自然表面2．相对抽象的面:大地水准面大地体3．地球椭球面：地球椭球4．数学模型（二）坐标系统1．坐标系统的分类及基本参数2．球面坐标系统建立（1）天文地理坐标系（2）大地地理坐标系（3）空间直角坐标系3．平面坐标系（1）高斯平面直角坐标系（2）地方独立平面直角坐标系（三）高程基准1．概念高程是表示地球上一点至参考基准面的距离，就一点位置而言，它和水平量值一样是不可缺少的。
地理信息系统教程课后参考答案
“地理信息系统教程”习题及参考答案第一章绪论1.什么是数据和信息？它们有何联系和区别？定义：数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义。
联系和区别：信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。
信息是对数据解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息；就本质而言，数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。
即不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
2.什么是地理信息系统（GIS）?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么? GIS定义：GIS是一个发展的概念。
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定义。
定义①：是对地理环境有关问题进行分析和研究的一门学科，它将地理环境的各种要素，包括它们的空间位置形状及分布特征和与之有关的社会、经济等专题信息以及这些信息之间的联系等进行获取、组织、存储、检索、分析，并在管理、规划与决策中应用。
定义②：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。
定义③：是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。
定义④：地理信息系统是一种决策支持系统。
地理信息系统教程
地理信息系统教程（一）、矢量化图形（二）、区文件拓扑重建（三）、区属性编辑及图形裁剪 区属性编辑：成果图1 1、mapgis 主菜单——图像处理——图像分析——文件——数据输入——添加文件——转换类型为tif ——转换完成2、打开Mapgis 主菜单——输入编辑——新建工程——V 矢量化——装入光栅文件3、新建点标注——点编辑——输入点图元4、新建线地质界线——线编辑——输入线——折线5、新建线河流、新建线铁路公路步骤同上 （成果见图1） 1、在矢量化图的基础上合并地质界线项目2、依据图幅划出矩形框，将原图断开的地质界线在线编辑—联结线；靠近线命令使其区域闭合3、T 其他—自动剪断线—删除框外线4、清除微短线—清除自交—线拓扑错误检查；进行相应工作使其区域闭合5、线转弧段—保存文件—添加区文件—拓扑重建（成果见图2）图形裁剪：（四）投影变换及误差校正误差校正：1、点编辑—编辑点属性结构—地层代号、字符串、122、注释赋为属性3、其他—label 与区合并4、自动区标注5、（成果见图3）成果图31、新建线文件公里网2、打开mapgis 主菜单—实用服务—图形裁剪 3、文件—装入点、线、区4、编辑裁剪框—造点—另存裁剪框5、裁剪工程—新建—裁剪（成果见图4）投影变换：图框生成：1、mapgis主菜单—实用服务—误差校正2、装入之前裁剪好的文件3、采集四角控制点—选择采集文件（裁剪框文件）—添加控制点—保存控制点4、数据校正（操作过程见图）5、校正成果见图1、mapgis主菜单—实用服务—投影变换2、装入所有文件3、输入单点投影变换—原始投影参数—地理坐标系数—椭球参数（北京）—坐标单位DDDMMSS.SS—投影带（6度带；序号18）—确定结果投影参数—投影平面直角—高斯·克吕格—其他同上4、输入经纬度—投影点打开投影变换系统—系列标准图框—根据图幅号生成图框（其余请看步骤图）。
《地理信息系统设计》教程(共43张PPT)
第二十二页，共四十三页。
数据(shùjù)质量控制体系
鉴定和验收数据质量的依据。 其内容主要包括： ➢ 数据的分类系统 ➢ 数据类型(或项目)的名称和定义
➢ 数据获取方法的评价
➢ 数据获取所使用的仪器设备及其精度的规定
➢ 数据获取时的环境背景和测试条件的规定
GIS数据库
总目录
要素1
…
要素N
…
要素P
第一级子目录
分幅A
…
分幅D
…
图层1
…
图层K
…
图形数据
属性数据
分幅J 图层M
第二级子目录 第三级子目录
第八页，共四十三页。
返回(fǎnhuí)
空间 数据检索设计 (kōngjiān)
➢ 目的：从空间数据库中快速高效地检索出所需要的数据
➢ 实质：按一定条件对空间实体的图形数据和属性数据进行查询检索， 形成一个新的空间数据子集
➢ 数据的计量单位(量纲)和数据精度分级(fēn jí)的规定
➢ 数据的编码或代表符号的规定 ➢ 数据的更新周期的规定
➢ 数据的密级和使用数据的规定
第二十三页，共四十三页。
数据(shùjù)质量标准制定原则
➢ 凡已有的国家质量标准或国际通用(tōngyòng)质量标准应优先采用 ➢ 目前尚无国家质量标准的数据，可采用权威专业部门拟订的质量标
➢ 点-点关系检索。主要是查询并判断点与点之间距离、方 向以及重叠等关系
➢ 线-面关系检索。主要是查询并判断线与面之间距离、方向、相 交及重叠等关系
第十一页，共四十三页。
空间 检索（续） (kōngjiān)
地理信息系统概论 第一章 绪论 ppt课件
➢对数据的解释、运用与解算，是数据内涵的意义，只 有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
（三）信息的特点：
1、客观性：是正确性和精确度的保证；
2、适用性：是建立系统的目的性所决定；
3、传输性：网络技术；
4、共享性：发展的必然。
ppt课件
6
二、 地理信息与地理信息系统
（一）地理信息（geographical information)：是地理数 据所蕴涵和表达的地理意义。地理数据是表征地理圈或 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、图像和图形的总称。
➢是未经加工的原始材料，是对信息的表达，是客观 对象的表示。
信息（information):狭义的说就是“两次不定性之差”
广义的说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。
ppt课件
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（二）数据处理与解释：
➢数据要通过处理和解释才能得到信息，处理是为了便 于去解释数据，而解释则需要人的智慧、学识和经验。
➢迅速发展：70年代，计算机的发展带动了GIS的 迅速发展；
➢普遍发展和推广应用阶段：80年代，数据库管理 系统的成熟，计算机的普及；
பைடு நூலகம்
ppt课件
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§3 GIS的功能简介
一、 基本功能
1、数据采集与编辑：通常分层采集。
2、数据存储与管理：必须有属性和空间数据的互查；
3、数据处理和变换：数据的统一和规范；
4、空间分析和统计：帮助确定地理要素之间新的空间
关系，以便灵活解决各类专门问题；
5、产品制作与显示：
6、二次开发和编程：走向用户。
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第一节 GIS基本概念
4 地理信息与GIS
地理数据 是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特
征及时域特征三部分。
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。
第一节 GIS基本概念
二、 地理信息系统定义
第一节 GIS基本概念
2、数据库观 来自于计算机学派，强调数据库理论和技术方法对GIS设计、操作的重要
性。 3、空间分析观
来自于地理学派，强调空间分析和模拟的重要性。实际上，GIS空间分析 功能是它与CAD、MIS系统的主要区别之一，也是GIS理论和计算机硬软件、地理数据和用户组成，通过对地理数据的
第一章 导论
本章内容
第一节 GIS的基本概念 第二节 GIS的基本构成 第三节 GIS的功能 第四节 GIS研究内容 第五节 GIS与相关学科 第六节 GIS发展透视
本章重点：地理信息系统的定义、构成及功能。
第一节 GIS基本概念
一、 数据与信息
1、信息 信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的
第一节 GIS基本概念
2、数据
数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料。包括数字、文字、 符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
数据的特点： 数据格式依赖计算机系统，可以进行转换，是用以载荷信息的物
理符号，本身并无意义。
第一节 GIS基本概念
3. 信息与数据的联系与区别
(1)信息与数据是不可分离的； (2)信息是内涵，数据是载体。信息由与物理介质有关的数据表达，数据 中所包含的意义就信息； (3)数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可 以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。 (4)信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成 和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它 的物理设备的形式而改变； (5)数据是原始事实，而信息是数据处理的结果； (6)不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。
包括地学应用模型的构建，应用型GIS的设计，主要GIS软件系统的使 用和评价等。
《地理信息系统》课程主要参考书
陆守一，地理信息系统，高等教育出版社，2019 陈健飞译，地理信息系统导论，科学出版社，2019 陈述彭，地理信息系统导论，科学出版社，2019 吴信才，地理信息系统设计与实现，电子工业出版社，2000 龚健雅，地理信息系统基础，科学出版社,2019 张超，地理信息系统，高等教育出版社，2019 邬伦，地理信息系统教程，北京大学出版社，1994
英文名称：Geographic Information System，简称GIS 由于研究和应用领域的不同，人们对地理信息系统的定义仍存在分歧。
一般可分为3种观点： 1、地图观：
来自于制图学派，强调GIS是一个地图处理和显示系统。在系统中，每 个 数 据 集 被 看 成 一 张 地 图 ， 或 者 一 个 图 层 （ Layer ） ， 或 者 一 个 专 题 （Theme），或者覆盖（Coverage），利用GIS的相关功能对数据集进行操 作和运算，就可以得到新的地图。
采集，输入、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理数据， 从而为工程设计、土地利用、资源管理、城市管理、环境监测、管理 决策等应用服务的计算机系统。
第一节 GIS基本概念
GIS概念框架
用户界面 系统和数据库管理
数据输入和 数据库建立
空间数据处 理和分析
GIS概念框架
产品生成 和输出
第一节 GIS基本概念
三、地理信息系统分类
按研究区域分 按研究内容分
按功能分
区域性地理信息系统 全球性地理信息系统
综合地理信息系统 专题地理信息系统 工具型地理信息系统 应用型地理信息系统
第一节 GIS基本概念
四、GIS与一般信息系统的区别
信息系统
非空间信息系统
空间信息系统
管理信息系统
非地理信息系统
地理信息系统
CAD
综合地理信息系统 专题地理信息系统
第一节 GIS基本概念
不同信息系统之间的关系
✓ 管理信息系统：只有属性数据的管理，既使存储了图形，也往往以 文件形式来存储，不能进行有关的空间数据操作，如空间查询、检 索、相邻分析等，更无法进行复杂的空间分析。
《地理信息系统》课程的要求
❖掌握地理信息系统的基本原理： 包括空间数据的语义学基础、GIS的科学定义、空间关系和空间对象的
表达、空间数据结构和类型、空间分析原理和地学模型方法等； ❖掌握地理信息系统的基本技术和方法：
具有应用相关软件从事空间数据的采集、存储与管理、处理、分析和 图形创建的基本技能； ❖初步具有应用GIS技术开展地学研究的能力：
《地理信息系统》课程简介
《地理信息系统》是一门综合性较强的课程，知识点多，具有学科与技术 的统一性、发展与内容更新的快速性、多学科集成（地理学、地图学、测 绘学、遥感科学、计算机科学、数据库、信息科学等）、渗透性较强、空 间抽象性强、研究对象的空间尺度变化大，应用范围广等特点。
课程讲述的主要内容包括空间信息基础、空间数据结构、空间数据库、 空间数据采集与处理、GIS空间分析原理与方法、地理信息系统产品输出、 地理信息系统设计与标准化、GIS新技术等。其中，空间数据结构、空间数 据处理、GIS空间分析原理与方法和地理信息系统产品输出等为课程的中心 内容。
《地理信息系统》课程特点
❖GIS是一门典型的交叉性学科 要掌握相关学科的知识。
❖GIS是一门实践性很强的学科 要重视技能训练，重点掌握ArcInfo等基础GIS软件的操作和使用
❖GIS是一门迅速发展中的学科 要经常阅读有关的文献资料，掌握GIS学科的发展趋势，努力更新自
己的知识，不断提高自己的能力。
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的 知识，作为生产、管理和决策的依据。 信息的特点： 客观性：信息与客观事实紧密相关 实用性：经过信息系统处理可以变为对生产、管理和决策具有重要意义的 有用信息； 传输性：可以在发送者和接收者之间传播； 共享性：可为多个用户共享而本身无损失。