新编地图学教程 电子教案
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结 点 nn = ( xi , yi ), i = 1,2, …n ; nn = n1 多边形 F = ( n1 , n2 , … nn ) 点状要素 pt = ( xt , yt ),
判断 pt 是否在多边形 F 内部
4.网络分析 网络是一系列相互连接且具有方
向性的弧段，形成物质、信息流通的 通道。
3.2 GIS三维分析
包括：数字地形模型的生成、坡度分析、坡向分析、地形剖面分析、其他。
3.3 GIS四维分析
编辑修改
建立空间信息的 图形描述（符号）
输出 地图
(3) PC_ARC/INFO制图模式的优点
① 易于派生新图和更新地图 ② 便于快速、多样地确定地图的表现形式
① (4) PC_ARC/INFO在制图中存在的 问题① 没有交互式图面配置设计功能
② 编辑状态与制图状态的分离
(5) 强大的空间分析功能
2. Intergraph (Intergraph Inc.产品)
3.数据输出
打印机
数据输出 绘图仪
显示器
报表
各种地图、专题图
图像
彩色喷墨绘图仪 彩色激光打印机
2.2 专业型GIS软件
1.ARC/INFO (美国环境系统研究所公司 ESRI Inc. 产品)
(1) PC_ARC/INFO系统的软件结构
(2) PC_ARC/INFO制图的特点
几何数据与 属性数据输入
其稳定而精确的地图打印与出版 功能优于国外软件，可满足对输出的 高质量要求。
方正智绘(Founder Mirage Map Information System)是北大方正集 团开发的集地图制作、出版、地理数据采集、管理、查询于一身的专业化 信息处理软件。
§3 GIS的空间分析
空间分析:是基于地理对象的位置和形态特征的一种空间 数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息，并且这种 技术也提供了提取和传输信息的能力。
空间分析是地理信息系统的核心。它包括：几何形态分 析、包含分析、网络分析、地形分析。
3.1 GIS二维分析
二维分析， 是指在二维空间中几何特征的分析，如空间 度量，以及基于空间度量分析的缓冲区分析、包含分析、空 间距离结合空间连通性的网络分析等。
1.空间量度
二维地图中，地理基本要素(点、线、面)本身具有的 空间特征：点的大小、线的长度、多边形的周长、多边形 的面积。
网络基本要素组成： (1) 节点 (2) 连通路线或链 (3) 中心 (4) 障碍
三个重要概念： 开销：指在网络中为完成从一个结点到达另一个结点所需 要付出的花费。 资源需求：指网络中与连通路线或链、中心等相联系的资 源数量。 资源容量：指网络中的各连通路线或弧段为满足各中心的 需求，能够容纳或允许通过的资源量。
空间量度在二维地图中地理基本要素之间的关系： 点到点的距离 点到线的最短距离 点到多边形边的最短距离 线与线的最短距离
2.缓冲区分析
缓冲区分析：根据地理要素中的点、线、多边形等实体， 在实体周围或内部建立一定宽度范围的缓冲多边形，这是GIS 空间分析的基本功能之一。
3.包含分析
包含分析主要是指点、线、多边形之间的关系分析。
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第 9 章 地理信息系统与地图
2.地理信息系统的组成
(1)硬件 (2)软件 (3)数据 (4)操作者
计算机主机 数据输入设备 数据存储设备 数据输出设备
空间特征 属性特征 时间特征
① 数据输入子系统 ② 数据的预处理子系统出子系统
具有较强的功能，较好的一致性、开放性和易操作性。
2.3 大众化桌面GIS软件
1.ARCVIEW（美国环境系统研究所公司ESRI Inc.产品）
(1)软件结构 (2)基本功能
图形显示和信息查询功能 投影变换功能 地图概括功能 热连接 数据建立、增删、修改、派生、电子表格形显示、 字段选择，支持假名等功能。 直观、动态的统计图表示功能。
系统开发人员 GIS 最 终 用 户
1.2 地理信息系统类型
1. 综合性地理信息系统 2. 区域性地理信息系统 3. 专题性地理信息系统
1.3 数字地图制图与GIS的关系
数字地图制图与地理信息系统从它们的形成开始 一直到发展至今，都是紧密联系在一起的，它们的主 要区别在于最终的目的不同：数字地图制图的目的是 快速、精确地编制高质量的地图。地理信息系统的目 的是为地理研究和地理决策提供服务。
2.MAPGIS
武汉中地信息工程有限公司
是集图形、图像、地质、地理、遥感、人工智能、计算机科
学等于一体的全汉字GIS软件系统。MAPGIS由三部分组成：(1)
MAPGIS微机彩色地图编辑出版系统，(2) MAP库管理系统，(3)
空间分析系统。
3.Geostar吉奥之星 （武汉吉奥信息工程技术有限公司）
§2 地理信息系统功能与软件产品
2.1 地理信息系统的基本功能
1.数据的采集与输入
野和外属键 盘测性电 数 记量数子 据 录数现数数扫据字有据据描化地输仪仪图像入摄 像 机片遥 数磁光软感 字带驱驱图信机像息 数据库
2.数据管理、分析和处理
GIS软件系统的主要功能： (1) 空间数据管理 (2) 自动生成拓扑关系 (3) 地图概括与地图信息提取 (4) 图幅管理及空间数据处理 (5) 缓冲区生成，图像与图形的叠合与分离 (6) 数字地形分析 (7) 格网分析与量测计算 (8) 自动制图
MGE(Modular GIS Environment)模块化GIS环境， 是Intergraph典型的GIS一体化应用产品。
(1)MGE软件的基本结构 (2)MGE的扩展结构
3. GENAMAP
Australia Genasys Inc. 产品
GENAMAP 是基于UNIX、WINDOWS的GIS软件产品。它
吉奥之星 GIS 软件系统采用基于矢量栅格一体化的数 据结构和面向对象技术，以网络化和集成化为手段，将矢 量数据、属性数据、影像数据、DEM数据高度集成为一 体。使四种数据既可单独建库，又可进行分布式管理。
图形数据与属性数据结合紧密，GIS与遥感图像处理系统 一体化，体现了整体空间信息系统的特征。
4.方正智绘 （北大方正技术研究所）
判断 pt 是否在多边形 F 内部
4.网络分析 网络是一系列相互连接且具有方
向性的弧段，形成物质、信息流通的 通道。
3.2 GIS三维分析
包括：数字地形模型的生成、坡度分析、坡向分析、地形剖面分析、其他。
3.3 GIS四维分析
编辑修改
建立空间信息的 图形描述（符号）
输出 地图
(3) PC_ARC/INFO制图模式的优点
① 易于派生新图和更新地图 ② 便于快速、多样地确定地图的表现形式
① (4) PC_ARC/INFO在制图中存在的 问题① 没有交互式图面配置设计功能
② 编辑状态与制图状态的分离
(5) 强大的空间分析功能
2. Intergraph (Intergraph Inc.产品)
3.数据输出
打印机
数据输出 绘图仪
显示器
报表
各种地图、专题图
图像
彩色喷墨绘图仪 彩色激光打印机
2.2 专业型GIS软件
1.ARC/INFO (美国环境系统研究所公司 ESRI Inc. 产品)
(1) PC_ARC/INFO系统的软件结构
(2) PC_ARC/INFO制图的特点
几何数据与 属性数据输入
其稳定而精确的地图打印与出版 功能优于国外软件，可满足对输出的 高质量要求。
方正智绘(Founder Mirage Map Information System)是北大方正集 团开发的集地图制作、出版、地理数据采集、管理、查询于一身的专业化 信息处理软件。
§3 GIS的空间分析
空间分析:是基于地理对象的位置和形态特征的一种空间 数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息，并且这种 技术也提供了提取和传输信息的能力。
空间分析是地理信息系统的核心。它包括：几何形态分 析、包含分析、网络分析、地形分析。
3.1 GIS二维分析
二维分析， 是指在二维空间中几何特征的分析，如空间 度量，以及基于空间度量分析的缓冲区分析、包含分析、空 间距离结合空间连通性的网络分析等。
1.空间量度
二维地图中，地理基本要素(点、线、面)本身具有的 空间特征：点的大小、线的长度、多边形的周长、多边形 的面积。
网络基本要素组成： (1) 节点 (2) 连通路线或链 (3) 中心 (4) 障碍
三个重要概念： 开销：指在网络中为完成从一个结点到达另一个结点所需 要付出的花费。 资源需求：指网络中与连通路线或链、中心等相联系的资 源数量。 资源容量：指网络中的各连通路线或弧段为满足各中心的 需求，能够容纳或允许通过的资源量。
空间量度在二维地图中地理基本要素之间的关系： 点到点的距离 点到线的最短距离 点到多边形边的最短距离 线与线的最短距离
2.缓冲区分析
缓冲区分析：根据地理要素中的点、线、多边形等实体， 在实体周围或内部建立一定宽度范围的缓冲多边形，这是GIS 空间分析的基本功能之一。
3.包含分析
包含分析主要是指点、线、多边形之间的关系分析。
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第 9 章 地理信息系统与地图
2.地理信息系统的组成
(1)硬件 (2)软件 (3)数据 (4)操作者
计算机主机 数据输入设备 数据存储设备 数据输出设备
空间特征 属性特征 时间特征
① 数据输入子系统 ② 数据的预处理子系统出子系统
具有较强的功能，较好的一致性、开放性和易操作性。
2.3 大众化桌面GIS软件
1.ARCVIEW（美国环境系统研究所公司ESRI Inc.产品）
(1)软件结构 (2)基本功能
图形显示和信息查询功能 投影变换功能 地图概括功能 热连接 数据建立、增删、修改、派生、电子表格形显示、 字段选择，支持假名等功能。 直观、动态的统计图表示功能。
系统开发人员 GIS 最 终 用 户
1.2 地理信息系统类型
1. 综合性地理信息系统 2. 区域性地理信息系统 3. 专题性地理信息系统
1.3 数字地图制图与GIS的关系
数字地图制图与地理信息系统从它们的形成开始 一直到发展至今，都是紧密联系在一起的，它们的主 要区别在于最终的目的不同：数字地图制图的目的是 快速、精确地编制高质量的地图。地理信息系统的目 的是为地理研究和地理决策提供服务。
2.MAPGIS
武汉中地信息工程有限公司
是集图形、图像、地质、地理、遥感、人工智能、计算机科
学等于一体的全汉字GIS软件系统。MAPGIS由三部分组成：(1)
MAPGIS微机彩色地图编辑出版系统，(2) MAP库管理系统，(3)
空间分析系统。
3.Geostar吉奥之星 （武汉吉奥信息工程技术有限公司）
§2 地理信息系统功能与软件产品
2.1 地理信息系统的基本功能
1.数据的采集与输入
野和外属键 盘测性电 数 记量数子 据 录数现数数扫据字有据据描化地输仪仪图像入摄 像 机片遥 数磁光软感 字带驱驱图信机像息 数据库
2.数据管理、分析和处理
GIS软件系统的主要功能： (1) 空间数据管理 (2) 自动生成拓扑关系 (3) 地图概括与地图信息提取 (4) 图幅管理及空间数据处理 (5) 缓冲区生成，图像与图形的叠合与分离 (6) 数字地形分析 (7) 格网分析与量测计算 (8) 自动制图
MGE(Modular GIS Environment)模块化GIS环境， 是Intergraph典型的GIS一体化应用产品。
(1)MGE软件的基本结构 (2)MGE的扩展结构
3. GENAMAP
Australia Genasys Inc. 产品
GENAMAP 是基于UNIX、WINDOWS的GIS软件产品。它
吉奥之星 GIS 软件系统采用基于矢量栅格一体化的数 据结构和面向对象技术，以网络化和集成化为手段，将矢 量数据、属性数据、影像数据、DEM数据高度集成为一 体。使四种数据既可单独建库，又可进行分布式管理。
图形数据与属性数据结合紧密，GIS与遥感图像处理系统 一体化，体现了整体空间信息系统的特征。
4.方正智绘 （北大方正技术研究所）