地理信息系统概念
地理信息系统
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空间信息系统
01 历史发展
03 实现方法 05 GIS
目录
02 产品分类 04 建模系统 06 开源软件
07 开发工具
09 普适品牌 011 社会应用
目录
08 发展空间 010 语义学 012 专业设置
地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有时又称为“地 学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、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、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
GIS之父:罗杰·汤姆林森60年代早期,在核武器研究的推动下,计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图” 的应用。
1967年,世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研 发。罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统(CGIS ),用于存储,分析和利用加拿大 土地统计局( CLI,使用的1:50,000比例尺,利用关于土壤、农业、休闲,野生动物、水禽、林业和土地利用的 地理信息,以确定加拿大农村的土地能力。)收集的数据,并增设了等级分类因素来进行分析。
20世纪初期将图片分成层的“照片石印术”得以发展。它允许地图被分成各图层,例如一个层表示植被和另 一层表示水。这技术特别用于印刷轮廓-绘制,这是一个劳力集中的任务,但他们有一个单独的图层意味着他们可 以不被其他图层上的工作混淆。这项工作最初是玻璃板上绘制,后来,塑料薄膜被引入,具有更轻,使用较少的 存储空间,柔韧等等的优势。当所有的图层完成,再由一个巨型处理摄像机结合成一个图像。彩色印刷引进后, 层的概念也被用于创建每种颜色单独的印版。尽管后来层的使用成为当代地理信息系统的主要典型特征之一,刚 才所描述的摄影过程本身并不被认为是一个地理信息系统 -因为这个地图只有图像而没有附加的属性数据库。
地理信息系统(名词解释)
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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) 。
第一讲GIS概论
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GIS的相关学科
地理学
GIS
遥感技术
摄影测量学
数学和统计学
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计算机图形学
计算机辅助设计
数据库技术
地理信息系统名词解释大全(整理版本)
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地理信息系统名词解释大全地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种, 是在计算机硬、软件的支持下, 以地理空间数据库(Geospatial Database)为基础, 以具有空间内涵的地理数据为处理对象, 运用系统工程和信息科学的理论, 采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统, 为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
简单地说, GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息, 它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体, 采用地理模型分析方法, 适时提供多种空间的和动态的地理信息, 为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
地理信息系统属于空间型信息系统。
地理信息是指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、图像和图形等的总称;它属于空间信息, 具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息科学与地理信息系统相比, 它更加侧重于将地理信息视作为一门科学, 而不仅仅是一个技术实现, 主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时, 还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
地理数据是以地球表面空间位置为参照, 描述自然、社会和人文景观的数据, 主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界, 再到数字世界(GIS), 最后到应用领域。
数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号, 是客观对象的表示, 是信息的表达, 只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
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。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割(2n×2n, 且n ≥1), 直到子象限的数值单调为止。
地理信息系统基础
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点之间的连线与某一基准方向的夹角即可,该夹角称为连
线的方位角。基准方向通常有真子午线方向、磁子午线方 向和坐标纵线方向三种。 • 同样计算点状和线状空间实体、点状和面状空间实体时, 只需将线状和面状空间实体视为由它们的中心所形成的点 状实体,然后按点状实体来求解方向关系即可。
3、地理空间信息的度量关系
(一) 数据层次与文件组织
• • • 数据层次(数据项、记录、文件、数据库) 数据间的逻辑联系(一对一、一对多、多对多) 用数据文件(顺序、直接、索引、到排文件)
1、数据的层次单位
物理单位: 位(比特)、字节、字、块(物理记录)、桶和卷 逻辑单位: 数据项、数据项组、记录、文件和数据库 记录 文件 数据项
多边形环路法
树状索引编码法 拓扑结构编码法
形成完整的 拓扑结构
由多边形边界的x,y 坐标队集合及说明 信息组成
对所有边界点数字化,将坐 标对以顺序方式存储,由点 索引与边界线号相联系,以 线索引与各多边形相联系
2、栅格数据结构
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理要 素的非几何属性特征。 特点:属性明显,定位隐含。 获取方法: 2 2 2 1 (1) 手工网格法; 2 2 2 1 3 2 2 1 2 2 2 (2) 扫描数字化法; 1 2 2 1 1 (3) 分类影像输入法; 1 8 8 8 1 1 8 8 8 8 (4) 数据结构转换法。 8 8 8 8 8 8 8 1
1986年,SPOT卫星首次发射;
1987年,地理信息系统的国际杂志出版; 1988年,美国人口调查局第一次公开发布TIGER; 1988年,GIS World 首次发行; 1989年,Ingegraph 发布MGE;
地理信息系统
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地理信息系统地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种以电子设备为基础,集成地理学、计算机科学和信息科学等多个学科的交叉技术。
它通过对地球表层的空间位置和属性信息进行收集、存储、处理、分析和可视化,实现对地理现象和空间关系的描述、管理和应用。
地理信息系统在各个领域都有广泛的应用,尤其是在城市规划、环境保护、资源管理、决策支持等方面发挥着重要作用。
一、地理信息系统的基本概念地理信息系统的基本概念包括地理数据、地理空间和地理信息处理。
地理数据是指地球表层的空间位置和属性信息,包括地形地貌、人文地理、资源分布等。
地理空间是指地球表层各种现象的空间位置和空间关系。
地理信息处理是指对地理数据进行收集、存储、处理、分析和可视化的过程,通过地理信息处理可以得到各类地理信息,为决策提供依据。
二、地理信息系统的组成地理信息系统主要由硬件、软件、数据和人员组成。
硬件包括计算机、显示器、打印机等设备,软件包括操作系统、地理信息系统软件等。
数据是地理信息系统的核心,可以分为地理数据和属性数据两类。
人员是地理信息系统运行和管理的关键,包括系统开发人员、数据采集人员、数据处理人员和决策人员等。
三、地理信息系统的应用领域1. 城市规划:地理信息系统可以对城市的用地、道路、交通等进行综合分析和规划,提高城市规划的科学性和效率。
2. 环境保护:地理信息系统可以对环境污染、生态系统破坏等进行监测和预测,提供环境保护决策的依据。
3. 资源管理:地理信息系统可以对矿产资源、土地资源等进行评估和管理,合理利用资源,保护资源。
4. 气象预测:地理信息系统可以收集、分析和展示气象数据,为气象预测和防灾减灾提供支持。
5. 决策支持:地理信息系统可以对各种数据进行综合分析和可视化展示,为政府和企业的决策提供支持和参考。
四、地理信息系统的发展趋势随着科技的进步和社会的发展,地理信息系统不断发展和完善。
地理信息系统掌握要点集锦
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地理信息系统掌握要点集锦第一章绪论:1. 基本概念● 地理信息:有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知● 识,是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。
● 地理数据:各种地理特征和现象间关系的数字化表示。
● 地理信息系统:在计算机软、硬件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2. GIS的定义● 地理信息系统:在计算机软、硬件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
3. 如何理解GIS?● GIS的物理外壳是计算机化的技术系统● GIS的操作对象是空间数据● GIS的技术优势在于它的空间分析能力● GIS与地理学、测绘学联系紧密4. GIS由哪几部分组成硬件基本配置软件 GIS软件空间数据人员5. GIS的主要功能有哪些?● 空间数据采集● 空间数据处理与编辑● 空间数据存储与管理● 空间查询与分析● 空间信息输出6. GIS与相关学科之间的关系GIS具有多学科交叉的特征,它既要吸取诸多相关学科的精华和营养,并逐步形成独立的边缘学科,又将被多个相关学科所运用,并推动他们的发展。
与之联系最为紧密的是地理学、制图学、计算机、测绘与遥感。
第二章地学基础:1. 基本概念● 地球椭球: 近似表示地球的形状和大小,并且其表面为等位面的旋转椭球。
(百度)● 大地体: 由大地水准面所包围的地球形体,称为大地体。
(百度)● 地图投影:将地球椭球面上的点映射到平面上的方法。
● 高斯—克吕格投影:横轴切椭圆柱等角投影,假想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线,按规定投影条件,将中央子午线两侧一定经差范围内的经纬线交点投影到椭圆柱上,并将此圆柱面展为平面,即得本投影● 横轴墨卡托投影:等角正切圆柱投影,假设地球被围在一中空的圆柱里,其标准纬线与圆柱相切接触,然后再假想地球中心有一盏灯,把球面上的图形投影到圆柱体上,再把圆柱体展开就得到一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图● 兰勃特等角投影:正轴等角割圆锥投影,设想用一个正圆锥割于球面两标准纬线,应用等角条件将地球面投影到圆锥面上,然后沿一母线展开,即为兰勃特投影平面。
地理信息系统概念复习
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1、地理信息系统是地理信息科学的技术系统,是在计算机硬软件支持下,运用系统科学(工程)和信息科学的理论和方法,综合地、动态地获取、存储、传输、管理、分析和应用地理信息的空间信息系统。
2、GIS的构成要素人员数据硬件软件方法GIS的功能数据采集功能数据编辑与处理功能数据存储、组织与管理功能空间查询功能空间分析与空间分析功能显示与制图输出功能3、GIS的分类按功能划分应用功能:工具型GIS、应用型GIS、大众型GIS软件功能:专业GIS、桌面GIS、手持GIS、组件GIS、GIS浏览器按数据结构划分矢量GIS、栅格GIS、矢量+栅格GIS按数据维度划分2DGIS、3DGIS、TGIS按软件开发模式与支撑环境划分GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS、WebGIS4、空间坐标系统地球上的任何一点都有其相应的空间位置,对该位置进行度量,则需要建立坐标系统。
坐标系统是以地球参考椭球为依据建立的,一般采用几种方式:大地坐标(地理坐标)系统用经纬度表示地面点位的球面坐标。
空间直角坐标系统投影坐标系统(平面坐标系统)使用地图投影方法,建立地球表面和平面上点的函数关系,使地球表面上任一点由大地/地理坐标(L,B)确定的点,在平面上必有一个与它对应的点,平面任一点的位置可以采用平面坐标或极坐标表示。
线性参考系统5、地图投影把曲面上地理对象影射到平面的有效方法实质就是按照一定的数学法则,将地球椭球面上的经纬网转换到平面上,建立地面点位的地理坐标(B,L)与地图上相对应的平面直角坐标(X,Y)之间一一对应的函数关系。
6、地图是遵循相应的数学法则,将地球(也包括其他星体)上的地理信息,通过科学的概括,并运用符号系统表示在一定载体上的图形,以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。
7、比例尺按照一定的数学法则,运用符号系统,经过制图概括,经有用信息缩小表示。
数字比例尺数字式即用阿拉伯数字表示文字比例尺文字式用文字注解的方法表示图解比例尺图解式用图形加注记的形式表示图解式包括:直线比例尺斜分比例尺和复式比例尺。
地理信息系统概论(2012)
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地理信息系统概论(2012)地理信息系统(GIS)是一种集成了地理学、计算机科学、遥感技术和统计学等多学科技术的综合性系统。
它主要用于采集、存储、管理、分析和展示与地理空间位置相关的数据。
自20世纪60年代诞生以来,GIS技术不断发展,如今已成为我国国民经济和社会发展的重要支撑。
一、地理信息系统的基本概念1. 地理信息:地理信息是指与地球表面位置相关的自然、人文现象的信息。
它包括地形、地貌、气候、水文、土壤、植被、人口、交通、建筑等各种类型的数据。
2. 空间数据:空间数据是描述地理现象位置、形状、大小及其分布特征的数据。
它包括矢量数据和栅格数据两种类型。
3. 属性数据:属性数据是与空间数据相对应的,用于描述地理现象特征的文字、数字和符号等信息。
4. 空间分析:空间分析是地理信息系统的核心功能,通过对空间数据进行处理和分析,揭示地理现象的分布规律、时空变化和相互关系。
二、地理信息系统的组成1. 空间数据采集与输入:空间数据采集是GIS的基础,主要包括野外调查、地图数字化、遥感影像处理等方法。
2. 数据存储与管理:GIS数据存储与管理采用数据库技术,实现对空间数据和属性数据的统一管理。
3. 数据处理与分析:数据处理与分析是GIS的核心,包括空间查询、叠加分析、缓冲区分析、网络分析等功能。
4. 地图制作与输出:地图制作是GIS的重要应用,通过地图展示地理信息的空间分布特征。
5. 软件与硬件平台:GIS软件是系统的运行环境,硬件平台包括计算机、服务器、网络设备等。
三、地理信息系统的应用领域1. 国土资源管理:GIS在国土资源调查、评价、规划等方面具有广泛应用,有助于提高国土资源利用效率。
2. 城市规划与管理:GIS为城市规划、建设、管理提供空间数据支持,实现城市可持续发展。
3. 环境保护:GIS在环境监测、污染源分析、生态保护等方面发挥重要作用。
4. 交通规划与管理:GIS为交通规划、道路设计、交通管理提供技术支持。
地理信息系统名词解释
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地理信息系统名词解释地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是由硬件、软件、数据和人员所组成的一种集成处理空间地理信息的技术体系。
GIS主要包括以下几个重要的概念:1. 空间地理信息:指代地球表面和地下的各种现象和要素的地理位置和属性信息。
例如,地形、地貌、土壤、水体、道路等。
2. 数据:GIS的核心是对空间地理信息数据的处理和分析。
数据可以分为两类,即矢量数据和栅格数据。
矢量数据是用点、线、面等几何模型来表示地理对象的信息,栅格数据则是将地理信息分割成一个个单元格,每个单元格包含一个特定的属性值。
3. 空间分析:通过GIS可以对空间数据进行分析,例如地理查询、缓冲区分析、叠置分析等,以便获取地理数据的更深层次的信息。
4. 空间数据库管理系统:用于存储和管理大量的地理信息数据的软件系统。
通过这个系统,可以方便地对地理数据进行插入、查询、修改和删除等操作。
5. 地图制图:GIS技术可以将各种地理数据转化为地图形式,以便进行可视化和空间分析。
地图制图是GIS中的一个重要应用领域。
6. 网络分析:通过GIS可以进行网络分析,例如路径分析、躲避障碍物、服务区分析等。
这对于交通规划、物流配送等领域具有重要意义。
7. 空间模型:为了更好地描述和分析地理现象,GIS使用了不同的空间模型,例如栅格模型、矢量模型、层状模型等。
这些模型可以帮助我们更好地理解和解释地理现象。
8. 元数据管理:GIS采集、处理和分析的地理数据可以很庞大,为了更好地管理这些数据,GIS系统需要建立元数据库,对数据的来源、属性、质量等进行描述和记录。
GIS技术在各个领域都有广泛的应用,包括城市规划、土地利用、环境保护、农业、气象、交通、水资源管理等。
通过对地理信息的整合和分析,可以为决策者提供更准确、更有针对性的信息支持,帮助他们做出更好的决策。
地理信息系统

一、名词解释1.地理信息系统:地理信息系统简称为GIS, Geographical Information System。
是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为资源环境研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
2.WebGIS:WebGIS就是利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。
WebGIS(网络地理信息系统)指基于Internet平台,客户端应用软件采用网络协议,运用在Internet上的地理信息系统。
一般由多主机,多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet 上而组成,包括以下四个部分:WEB-GIS浏览器,WEB-GIS服务器,WEB-GIS编辑器,WEB-GIS信息代理。
3、拓扑关系:用来描述实体间的相邻、联通、包含和相交等关系。
4、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,它是一个具体有概括性,复杂性相对意义的概念。
5、数字高程模型(DEM):是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟,高程数据通常采用绝对高程6、空间索引:依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构。
7、游程编码结构:是在栅格数据矩阵中逐行将相邻同值栅格合并记录合并后栅格的值及合并栅格的数量的一种数据组织形式。
8、空间数据库:空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和一般以一系列特定结构的文件形式存储在硬盘、光盘等介质上的。
9、空间数据内插:通过已知点或多边形分区的数据推求任意点或多边形分区数据的方法称为空间数据的内插。
10、DTM:是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字表述。
11、空间数据编码:指将空间数据分类结果,用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
优质课-----地理信息系统及其应用

4.比传统地图高明的是地理信息系统能通过了解某地物
随时间变化的过程,分析该地物的( A )
A.发展趋势
B.地理位置的变化
C.历史意义
D.区位特征
5.寻求两点之间最短、最快或景点最多的路径等可借
助于( A)
A.地理信息系统
B.遥感技术
C.全球定位系统
D.地球卫星系统
6.地理信息系统( D )
A.主要是记录地理事物的计算机系统
第三章 地理信息技术应用
第一节 地理信息系统及其应用
1.了解地理信息系统(GIS)的基本构成。 2.了解GIS的主要功能,理解GIS在城市管理中的应用。 3.学会使用常见的GIS产品,能应用电子地图查询所需信 息。
苏堤春晓
假设你乘高铁到达杭州城站,如何找到从杭州城
站到西湖的路线?
-
杭州城站
西湖
图1
图2
(1)该河流的流向是__自__东__北__向__西__南___。 (2)该处的森林覆盖率为_1__8_%_。 (3)耕地面积为__1_8_0__平方米,其海拔高度为_7_6__米。 (4)从地形看,此住房面临的主要问题是容易受_洪__水__灾害。 (5)为配合区域荒山绿化,该地区准备栽培一批水果,请列举 比较适合的水果品种(至少两个) _苹__果__、__梨__、__红__枣__。
电信
综合管线管理信息系统
城市道路交通管理
控制台 公交动态监测站
3、土地利用与管理
4、城市生态环境管理
【生活链接】 GIS在病人急救过程中可提供哪些服务?
❖ 提示:GIS在病人急救过程中,可提供如下服务:(1)快速 锁定病人的位置;(2)搜寻距离病人最近的医院和救护车; (3)提供救护车最佳行车路线,以赢得抢救时间等。
地理信息系统概念

旅游商贸 电子政务 数字城市
其它
25
GIS的应用
功能应用
统计与量算
规划与管理
预测与监测
26
辅助决策
谢谢观看
系统
6
地理信息系统(GIS)的概念
学科定义
地理信息系统是描述、存储、分析和输出空间信 息的理论和方法的一门新兴交叉学科
7
GIS相关的几对概念1
数据与信息
数据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
信息是向人们或机器提供的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 体的物理形式改变
3
第一部分
地理信息系统概念模型
地理信息系统概念模型
5
地理信息系统(GIS)的概念
技术系统定义
地理信息系统是以地理空间数据为基础 在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、
管理、操作、模拟、分析和显示 采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的
地理信息 为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术
信息系统
非空间信息系统 空间信息系统
10
地理信息系统的特点
公共的空间定位基础
具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力 系统以空间分析模型驱动,具有极强的空间综合分
析和动态预测能力,并能产生高层次的空间信息 以提供空间信息服务为目的,是一个人机交互式的
空间决策支持系统
11
第二部分
地理信息系统软件平台功能
《地理信息系统原理及应用》
地理信息系统概念
地理信息系统的组成
硬件系统 输入设备 存贮设备 输出设备 传输设备
数据输入 数据存贮 信息输出 信息传输
gis 的基本概念、定义、研究内容
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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。
地理信息系统名词解释
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名词解析1.地理系统、地理信息流、地球空间信息学:地理系统: 指某一个特定时间和特定空间的, 由两个以上相互区别又相互联系、相互制约的地理要素或过程所组成, 并具有特定的功能和行为, 与外界环境相互作用, 并能自动调节和具有自组织功能的整体。
地理信息流:它是由于物质和能量在空间分布上存在着不平衡现象所产生的, 它依附于物质流和能量流而存在, 也是物质流和能量流的性质、特性和状态的表征和知识。
它是地理系统的纽带, 有了它地理系统才能运转。
地球空间信息学:采用以3S技术为代表的空间信息技术、计算机技术和现代通信技术为主要手段, 研究地球空间目标与环境参数信息的获取、分析、管理、存储、传输、显示和应用的一门综合和集成的信息科学与技术。
2.地理实体与地理目标;地理实体: 指自然界、自然现象和社会经济事件中不能再分割的单元, 是一个概括性的、复杂的、具有相对意义的概念或术语。
具有空间特征、属性特征和时间特征。
地理目标:实体在地理数据库中的表示。
地理目标的表示方法随比例尺、目的等情况的变化而变化, 例如, 对于城市这个地理实体, 在小比例尺上可作为一个点目标, 而在大比例尺上将作为一个面目标。
地理目标在地图上是以地图符号的形式来表示的。
3.地理信息和地理数据的联系与区别?地理数据: 是各种地理特征和现象之间的关系的符号化表示, 包括空间位置特征、属性特征和时态特征三个基本特征部分。
地理信息:是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识, 是与地球表面空间位置相关联的信息, 是地理数据的解释。
联系与区别:信息与数据是不可分离的, 是形与质的关系。
数据是信息的表达、载体;而信息是数据的内涵。
4.数据源与数据集;数据源: GIS的数据源, 是指建立的地理数据库所需的各种数据的来源, 主要包括地图、遥感图像、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据等。
数据集:一个结构化的相关数据的集合体, 包括数据本身和数据间的联系。
地理信息系统知识点总结
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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。
地理信息系统及应用ppt课件
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采集、存储、管理、分析和描述________有关数
据的空间信息系统 ( )
①地球表面 ②地理分布 ③大气状况 ④宇
宙环境
A.①② B.③④ C.①④
D.②③
50
(2)灭火飞机在飞行过程中,主管人员可以通过地
理信息系统( )
①查询设备的位置 ②选择最佳转移线路 ③
模拟设备状态 ④输入天气信息
A.②③④
()
A.趋势分析
B.叠图分析
C.风险分析
D.模式分式
47
[解析] 该题主要考查地理信息系统在选址工 作流程中的应用。要找到最终选址位置,需要依据 选址条件依次做好各个图层分析,图中箭头说明了 叠图的整个过程。第(1)题,由最终选址的条件:适 宜的地质、低人口密度区、不接近主要道路、非生 态保护区,可以判断应选D;而汽车加油站和大型游 乐园都应接近主要道路,地下水天然下渗补给区应 该有较好的生态环境。第(2)题,由图可知,a为多 个图层信息的重合,即应用的是GIS的叠图分析功能。
件
显示地理数据
开发软件、GIS软件等
的功能
20
组成
用途
基础 地质、地貌、地 GIS 建立在地理数
数据 形数据等
据的基础上,数据
数据
规划、房地产、
专题
交通、环保、公
数据
用事业数据等
组织和处理是GIS 应用系统建设中的 关键环节
21
组成
用途
解决不同的问题,要使用不 解决各种实
应用 同的模型,如人口扩散模型、 际问题的数
(2)在“健康地图”的制作过程中,需要用 _扫__描__法___ 将纸质地图转化为数字地图。
30
(3)2011年5月1日,德国肠出血性大肠杆菌感 染疫情发生后,现在欧洲多个国家出现疫情。某人 利用健康地图查询该病例的分布状况,属于GIS工 作过程中的_操__作__与分析 环节。
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26、矢量多边形叠加——点与多边形和线与多边形叠加使用的主要问题是,线并不总是出现在整个区域内。解决该问题的最强有力的办法是让软件测定每组线的交叉点,这就是所谓的结点。进行矢量多边形的叠加,其任务是基本相同的,除了必须计算重叠交叉点外,还要定义与之相联系的多边形线的属性。
27、布尔叠加——一种以布尔代数为基础的叠加操作。
3、图层:将空间信息按其几何特征及属性划分成的专题。
4、地理数据采集——实地调查、采样;传统的测量方法,如三角测量法、三边测量法;全球定位系统(gps);现代遥感技术;生物遥测学;数字摄影技术;人口普查。
5、信息范例——传统的制图方法,称为信息范例,即假定地图本身是一个最终产品,通过使用符号、分类限制的选择等方式交换空间信息的模式。这个范例是传统的透视图方法,由于原始而受到很多限制,地图用户不能轻易获得预分类数据。也就是说,用户只限于处理最终产品,而无法将数据重组为更有效的形式以适应环境或需求的变化。
21、线密度——用所有区域内的线的总长度除以区域的面积。
22、连通性——连通性是衡量网络复杂性的量度,常用γ指数和α指数计算它。其中,γ指数等于给定空间网络体节点连线数与可能存在的所有连线数之比;α指数用于衡量环路,节点被交替路径连接的程度称为α指数,等于当前存在的环路数与可能存在的最大环路数之比。
9、“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)。这种结构应包括:唯一标识,多边形标识,外包多边形指针,邻接多边形指针,边界链接,范围(最大和最小x、y坐标值)。地理空间研究中三个重要的拓扑概念(1)连接性:弧段在结点处的相互联接关系;(2)多边形区域定义:多个弧段首尾相连构成了多边形的内部区域;(3)邻接性:通过定义弧段的左右边及其方向性来判断弧段左右多边形的邻接性。
10、矢量的实体错误——伪节点:即需要假节点进行识别的节点,发生在线和自身相连接的地方(如岛状伪结点——显示存在一个岛状多边形,这个多边形处于另一个更大的多边形内部),或发生在两条线沿着平行路径而不是交叉路径相交的地方(节点——表示线与线间连接的特殊点)。摇摆结点:有时称为摇摆,来源于3种可能的错误类型:闭合失败的多边形;欠头线,即结点延伸程度不够,未与应当连接的目标相连;过头线,结点的线超出想与之连接的实体。碎多边形:起因于沿共同边界线进行的不良数字化过程,在边界线位置,线一定是不只一次地被数字化。高度不规则的国家边境线,例如中美洲,特别容易出现这样的数字变形。标注错误:丢失标注和重复标注。异常多边形:具有丢失节点的多边形。丢失的弧。
32、元数据——关于数据的数据,对数据库内容的全面描述,其目的是促进数据集的高效利用和充分共享。使用元数据的理由:性能上,完整性、可扩展性、特殊性、安全性;功能上,大量数字处理过程。
34、克立金法——依靠地球自然表面随距离的变化概率而确定高程的一种精确内插方法。
12、欧拉数——最通常的空间完整性,即空洞区域内空洞数量的度量,测量法称为欧拉函数,它只用一个单一的数描述这些函数,称为欧拉数。数量上,欧拉数=(空洞数)-(碎片数-1),这里空洞数是外部多边形自身包含的多边形空洞数量,碎片数是碎片区域内多边形的数量。有时欧拉数是不确定的。
13、函数距离——描述两点间距离的一种函数关系,如时间、摩擦、消耗等,将这些用于距离测量的方法集中起来,称为函数距离。
18、dem——数字高程模型(digital elevation model)。地形模型不仅包含高程属性,还包含其它的地表形态属性,如坡度、坡向等。dem通常用地表规则网格单元构成的高程矩阵表示,广义的dem还包括等高线、三角网等所有表达地面高程的数字表示。在地理信息系统中,dem是建立数字地形模型(digital terrain model)的基础数据,其它的地形要素可由dem直接或间接导出,称为“派生数据”,如坡度、坡向。
应用型地理信息系统:在较成熟的工具型gis软件基础上,根据用户的需求和应用目的而设计的用于解决一类或多类实际问题的地理信息系统,它具有地理空间实体和解决特殊地理空间分布的模型。如lis、cgis、ugis。
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。
17、统计表面——表面是含有z值的形貌,z值又称为高度值,它的位置被一系列x和y坐标对定义且在区域范围内分布。z值也常被认为是高程值,但是不必局限于这一种度量。实际上,在可定义的区域内出现的任意可测量的数值(例如,序数、间隔和比率数据)都可以认为组成了表面。一般使用的术语是统计表面,因为在考虑的范围内z值构成了许多要素的统计学的表述(robinson et al., 1995)。
14、曼哈顿距离——两点在南北方向上的距离加上在东西方向上的距离,即d(i,j)=|xi-xj|+|yi-yj|。对于一个具有正南正北、正东正西方向规则布局的城镇街道,从一点到达另一点的距离正是在南北方向上旅行的距离加上在东西方向上旅行的距离因此曼哈顿距离又称为出租车距离,曼哈顿距离不是距离不变量,当坐标轴变动时,点间的距离就会不同。
28、制图建模——用以指明应用命令组合来回答有关空间现象问题的处理。制图模型是针对原始数据也包括导出数据和中间地图数据进行一系列交互有序的地图操作来模拟空间决策的处理。
29、地理模型的类型——类似统计同类的描述性模型和与推理统计技术相关的规则性模型。
30、常见模型——1、注重样式与处理的问题长时间以来用于解释类似农业活动与运输成本间的关系——独立状态模型。2、最初为预测工业位置点的空间分布的样式而设计的weber模型,进行改进后可使参与者寻找最佳商业和服务位置——位置-分配模型。3、建立在吸引力与到潜在市场的距离呈反比这一基础上的经济地理模型——重力模型。4、通过空间验证思想如今广泛用于生态群落,通过地理空间跟踪动植物运动——改进扩散模型。
23、图形叠加——将一个被选主题的图形所表示的专题信息放在另一个被选主题的图形所表示的专题信息之上。
24、栅格自动叠加——基于网格单元的多边形叠加是一个简单的过程,因为区域是由网格单元组成的不规则的块,它共享相同的一套数值和相关的标注。毫无疑问,网格单元为基础的多边形叠加缺乏空间准确性,因为网格单元很大,但是类似于简单的点与多边形和线与多边形叠加的相同部分,由于它的简单性,因此可以获得较高的灵活程度和处理速度。
2、比较gis与cad、cac间的异同。
cad——计算机辅助设计,规则图形的生成、编辑与显示系统,与外部描述数据无关。
cac——计算机辅助制图,适合地图制图的专用软件,缺乏空间分析能力。
gis——地理信息系统,集规则图形与地图制图于一身,且有较强的空间分析能力。
6、分析范例(整体范例)——存储保存原始数据的属性数据,可根据用户的需求进行数据的显示、重组和分类。整体范例是一种真正的用于制图学和地理学的整体方法。
7、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。
31、专题地图——以表现某单一属性的位置或若干选定属性之间关系为主要目的的地图。专题图形设计的一般程序包括合适的符号和图形对象的选择、生成和放置,以明确突出研究主题的重要属性和空间关系,同时还要考虑参考系统。gis专题地图输出的规则:不但要有精美的图形,最重要的是去读图、分析地图和理解地图。
35、四叉树——一种压缩数据结构,它把地理空间定量划分为可变大小的网格,每个网格具有相同性质的属性。
36、比较工具型地理信息系统和应用型地理信息系统的异同。
工具型地理信息系统:是一种通用型gis,具有一般的功能和特点,向用户提供一个统一的操作平台。一般没有地理空间实体,而是由用户自己定义。具有很好的二次开发功能。如:arcinfo、genamap、mapinfo、mapgis、geostar。
8、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。
11、空间分析方法——1、空间信息的测量:线与多边形的测量、距离测量、形状测量;2、空间信息分类:范围分级分类、邻域功能、漫游窗口、缓冲区;3、叠加分析:多边形叠加、点与多边形、线与多边形;4、网络分析:路径分析、地址匹配、资源匹配; 5、空间统计分析:插值、趋势分析、结构分析;6、表面分析:坡度分析、坡向分析、可见度和相互可见度分析。
15、邻域功能——所谓邻域是指具有统一属性的实体区域或者焦点集中在整个地区的较小部分实体空间。邻域功能就是在特定的实体空间中发现其属性的一致性。它包括直接邻域和扩展邻域。
16、缓冲区分析——是指根据数据库的点、线、面实体基础,自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形实体,从而实现空间数据在水平方向得以扩展的空间分析方法。缓冲区在某种程度上受控于目前存在的摩擦表面、地形、障碍物等,也就是说,尽管缓冲区建立在位置的基础上,但是还有其他实质性的成分。确定缓冲区距离的四种基本方法:随机缓冲区、成因缓冲区、可测量缓冲区、合法授权缓冲区。