地理信息系统概论-第一章
地理信息系统概论
第一章地理信息系统概论数据与信息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，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
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）。
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：格式依赖计算机系统，可以转换形式，是用以载荷信息的物理符号，本身并无意义。
数据与信息的关系：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。
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。
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。
信息系统: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信息。
信息系统的类型：事务处理系统（支持操作层人员的日常活动，处理日常事务）；管理信息系统（为战术层管理者提供信息，包含事务处理系统）；决策支持系统（交互式信息系统，能支持管理者制定决策）;人工智能和专家系统（能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统）。
地理信息系统地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成，一方面，地理信息系统是一门学科，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；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，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的计算机技术系统。
地理信息系统概论课后习题答案黄杏元马劲松编著`
地理信息系统概论课后习题答案第一章导论1、什么是地理信息系统（GIS）？它与一般计算机应用系统有哪些异同点？答：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。
GIS脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。
但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别：（1）GIS与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。
地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。
一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。
（2）GIS与DBMS(数据库管理系统) GIS除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。
因此，GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，在功能上也比后者要多地多。
（3）GIS与CAD系统二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。
（4）GIS与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件。
它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。
这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。
2、地理信息系统有哪几个主要部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点？主要有五个组成部分：（1）系统硬件：包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础；（2）系统软件：支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；（3）空间数据：系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；（4）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；（5）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。
第一章 地理信息系统概论
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XML概述
XML
SGML是一种通用的标记元语言，它允许人们创建自己的 标签，以便描述自己的数据。必要的，但太复杂 1998年9月，由Jon Bosak领导的一个特殊的W3C(World Wide Web Consortium, World Wide Web协会）小组开 始设计SGML的一个简化版本，此版本具有SGML的大多数 功能，同时避免了SGML的复杂性，成果就是XML XML-eXtensible Markup Language,可扩展标记语言 拥有SGML80%的功能，但复杂度只有SGML的20%
地理信息系统概论笔记黄杏元
《地理信息系统概论》笔记黄杏元自己看吧第一章导论第一节地理信息系统基本概念1 学科特点GIS是一门典型的交叉性学科因此，学生要学好GIS，首先必须要做好“GIS” Gentlemanlike, Intelligence, Smile。
GIS是一门实践性很强的学科因此，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因此，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。
2 数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示，随载荷它的物理设备的形式而改变。
信息是向人们或机器提供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的改变而改变。
数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息；数据是信息的表达，信息则是数据的内容。
3 地理信息是指表示地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。
地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
4 地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，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，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。
简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。
第二节GIS的基本构成及功能1系统硬件由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。
2系统软件由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成，用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。
3空间数据库由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。
4应用模型由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取经济效益和社会效益。
基本功能：ω数据采集与编辑；数据存储与管理；ω数据处理和变换；ω空间分析和统计；ω产品制作与显示；ωω二次开发和编程。
地理信息系统概论电子教案
地理信息系统概论电子教案第一章：地理信息系统概述1.1 地理信息系统的定义1.2 地理信息系统的组成1.3 地理信息系统的应用领域1.4 地理信息系统的发展历程第二章：地理信息系统技术基础2.1 遥感技术2.2 全球定位系统（GPS）2.3 数字地形模型2.4 空间数据库第三章：地理信息系统数据3.1 数据类型与质量3.2 数据采集与处理3.3 数据存储与管理3.4 数据可视化第四章：地理信息系统软件与应用4.1 常见GIS软件介绍4.2 GIS软件的操作与应用4.3 地理信息系统软件的选择与评价4.4 案例分析：地理信息系统在实际项目中的应用第五章：地理信息系统的前景与发展趋势5.1 云计算与大数据在GIS中的应用5.2 与深度学习技术在GIS领域的发展5.3 物联网技术与GIS的融合5.4 未来地理信息系统的发展方向第六章：空间分析与地理信息系统6.1 空间分析基本概念6.2 空间分析方法6.3 空间数据分析实例6.4 空间分析在实际应用中的价值第七章：地理信息系统设计与开发7.1 系统需求分析7.2 系统设计原则7.3 系统开发流程7.4 系统维护与管理第八章：土地管理中的应用8.1 土地资源调查8.2 土地利用规划8.3 土地管理监测与评估8.4 案例分析：我国土地管理中GIS的应用第九章：城市规划与管理中的应用9.1 城市规划概述9.2 城市规划与管理中的GIS技术9.3 城市基础设施管理9.4 案例分析：GIS在城市规划与管理中的应用实例第十章：环境保护与监测中的应用10.1 环境保护概述10.2 环境监测与评估10.3 环境影响评价10.4 案例分析：GIS在环境保护与监测中的应用实例第十一章：交通规划与管理中的应用11.1 交通规划概述11.2 交通网络分析11.3 公共交通规划与管理11.4 案例分析：GIS在交通规划与管理中的应用实例第十二章：水资源管理中的应用12.1 水资源管理概述12.2 水文分析与模拟12.3 水资源分配与规划12.4 案例分析：GIS在水资源管理中的应用实例第十三章：灾害管理与应急响应13.1 灾害类型与风险评估13.2 灾害管理与应急响应流程13.3 GIS在灾害管理与应急响应中的应用13.4 案例分析：GIS在自然灾害应对中的应用实例第十四章：农业与农村发展中的应用14.1 农业地理信息系统概述14.2 农田管理与农业决策支持14.3 农村发展规划与扶贫14.4 案例分析：GIS在农业与农村发展中的应用实例第十五章：GIS伦理与法律问题15.1 GIS数据与隐私权15.2 地图设计与版权15.3 GIS信息安全与合规性15.4 案例分析：GIS伦理与法律问题实例分析重点和难点解析本文档为您提供了一份关于地理信息系统概论的教学教案，内容涵盖了地理信息系统的定义、技术基础、数据、软件与应用、前景与发展趋势，以及在土地管理、城市规划与管理、环境保护与监测、交通规划与管理、水资源管理、灾害管理与应急响应、农业与农村发展等领域的应用。
《地理信息系统概论》课程笔记
《地理信息系统概论》课程笔记第一章地理信息系统基本概念1.1 数据与信息数据是原始的、未经处理的素材，它是信息的表现形式。
信息是从数据中提取的有意义的内容，它能够帮助人们做出决策。
在地理信息系统中，数据主要指的是空间数据，而信息则是通过对空间数据进行分析和处理得到的结果。
例如，一个地区的土地利用数据是原始数据，而通过分析这些数据得出的土地利用分布情况就是信息。
1.2 地理信息与地理信息系统地理信息指的是与地球表面位置相关的信息，包括自然地理信息（如地形、气候等）和人文地理信息（如人口、交通等）。
地理信息系统（GIS）是一种专门用于获取、存储、管理、分析和展示地理信息的计算机系统。
GIS能够将空间数据与属性数据结合起来，为用户提供强大的空间分析和决策支持功能。
例如，GIS可以用来分析城市交通拥堵情况，帮助规划交通路线。
1.3 地理信息系统的基本构成GIS由硬件、软件、空间数据、应用人员和应用模型五个基本部分组成。
硬件包括计算机、输入输出设备（如扫描仪、打印机等）；软件包括操作系统、数据库管理系统、GIS软件等；空间数据是GIS的核心，包括地图数据、遥感数据等；应用人员是使用GIS进行空间分析和决策的主体；应用模型则是根据实际问题构建的模型，用于解决具体问题。
例如，一个GIS系统可能包括一台计算机、GIS软件、地图数据和应用模型，用于分析土地利用变化。
1.4 地理信息系统的功能简介GIS的基本功能包括数据采集、数据管理、空间分析、可视化表达和输出等。
数据采集主要是获取空间数据和属性数据，可以通过遥感、野外调查等方式获取；数据管理主要是对数据进行存储、查询、更新和维护，确保数据的准确性和完整性；空间分析主要包括空间查询、空间叠合、空间邻近度分析等，用于解决实际问题；可视化表达主要是将空间数据以图形或图像的形式展示给用户，增强数据的可读性和可理解性；输出则是将分析结果以报表、地图等形式输出，为决策提供支持。
地理信息系统概论
地理信息系统概论复习要点第一章、导论1、数据：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。
2、信息：信息使用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量或特征，以便向人们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。
3、数据与信息的关系：数据是信息的表达方式，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，才能成为信息。
4、数据处理：所谓数据处理，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：（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、地理信息和地理数据：地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
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。
6、地理信息的特征（1）空间特征：空间特征是指地理现象的空间位置及其相互关系，其数据成为空间数据；（2）属性特征：属性特征表示地理现象的名称、类型和数量等，其数据成为属性数据；（3）时序特征：时间特征指地理现象随时间而发生的变化，其数据称为时态数据；地理空间数据的三要素缺一不可。
7、地理信息系统：地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和现实，以便解决复杂的规划和管理问题。
8、地理信息系统的分类体系(P6图)9、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。
一、系统硬件：1、数据处理设备：例如大型机、图形工作站、服务器和个人计算机，主流采用C/S（客户机/服务器）模式；2、数据输入设备：图形手扶跟踪数字化仪、图形扫描仪、数字测量设备；3、数据输出设备：绘图仪、打印机、计算机显示器和大屏幕投影仪等；二、系统软件：1、GIS功能软件：GIS功能软件可分两大类型：①GIS基础软件平台：国外的有ESRI公司的ArcGIS（包括ArcInfo和ArcView GIS等）、Intergraph公司的GeoMedia、MapInfo公司的MapInfo；国内的有超图公司的SuperMap、中地公司的MapGIS和吉奥公司的GeoStar等； GIS基础软件平台功能：（1）空间数据输入和编辑（2）空间数据管理（3）空间数据处理和分析（4）空间数据输出（5）图形用户界面（6）系统二次开发功能；2、基础支撑软件：主要包括系统库软件和数据库软件（P16）3、操作系统软件：如windows、UNIX、Linux等。
第一章 地理信息系统概论
qshzhao@
讲授内容提要
第六章空间数据管理，重点介绍空间数据的矢量结构、栅格 结构及其编码方法，介绍空间数据库、空间索引技术等
第七章空间分析：包括度量分析、叠置分析、三维分析、缓 冲区分析及网络分析等基本基础空间分析以及统计分析和空 间分析模型； 第八章数字地形模型及地形分析，介绍DEM的概念及建立， 讲述DEM的应用及地形分析
相关会议
COSIT（Conference on Spatial Information Theory）（空间信息理 论会议） 计算机科学、认知科学、心理学、机器人科学领域的学者会聚讨 论空间信息理论，每两年一次分别在欧洲、北美举行；是公认的 GI理论研究的最高权威会议 ACM-GIS（计算机协会ACM关于GIS的学术讨论会） SDH(Spatial Database Handel)（空间数据处理会议） SSD/SSTD（大型时空数据库学术会议） ISPRS （国际摄影测量与遥感）
qshzhao@
相关学术期刊
International Journal of Geographical Information Science (国际地理信息系统杂志) International Journal of Remote Sensing Computers and Geosciences Transactions in GIS GeoInformatica 测绘学报 武汉大学学报（信息科学版） 测绘通报
本章介绍了地理信息系统的一些最基本的、但又 是非常重要的概念，包括信息、数据、信息系统、 空间数据、空间信息和地理信息系统。有些概念， 如空间信息和空间数据，还将得到进一步的阐述， 实际上，空间数据也是本书中描述GIS功能的核 心。 GIS既是一项技术，也是一门学科，本章也介绍 了它的主要研究内容以及与其它学科，如地理学、 地图学、遥感等的关系。 本章同时介绍了GIS的组成、分类、功能、发展 历史和展望，这些将在后面的章节中更为详尽地 被描述。
地理信息系统概论——知识点总结
地理信息系统概论第一章导论数据与信息的关系：数据：是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号、图象也是数据，数据本身没有意义；信息：是对数据的解释、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。
数据（data）是信息(information)的表达，而信息是数据的内容。
数据是未经加工的原始材料，地理信息系统的设计和建立，首先是收集数据和处理数据。
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。
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。
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。
信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。
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、图象和图形的总称。
地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息系统（Geographical Information System）：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。
其技术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。
GIS的基本构成：GIS一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
1、系统硬件：（1）GIS主机：包括大型、中型、小型机，工作站∕服务器和微型计算机，其中各种类型的工作站∕服务器成为GIS的主流。
（2）GIS外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪、图形显示终端和打印机）。
《地理信息系统概论》电子教案
《地理信息系统概论》电子教案第一章：地理信息系统概述教学目标：1. 理解地理信息系统的定义和基本概念。
2. 掌握地理信息系统的主要功能和应用领域。
3. 了解地理信息系统的发展历程和趋势。
教学内容：1. 地理信息系统的定义和基本概念。
2. 地理信息系统的主要功能：数据采集、数据管理、数据处理、空间分析和决策支持。
3. 地理信息系统的应用领域：城市规划、环境保护、资源管理、交通运输等。
4. 地理信息系统的发展历程和趋势。
教学活动：1. 引入讨论：什么是地理信息系统？2. 讲解：地理信息系统的定义和基本概念。
3. 案例分析：地理信息系统的应用领域。
4. 小组讨论：地理信息系统的发展历程和趋势。
作业与评估：1. 课后作业：编写一篇关于地理信息系统的定义和基本概念的短文。
2. 小组项目：选择一个应用领域，制作一个地理信息系统的案例分析报告。
第二章：地理信息系统的组成与工作原理教学目标：1. 理解地理信息系统的基本组成和各部分的作用。
2. 掌握地理信息系统的工作原理和数据流程。
3. 了解地理信息系统的主要数据类型和数据来源。
教学内容：1. 地理信息系统的基本组成：硬件、软件、数据和用户。
2. 地理信息系统的工作原理：数据采集、数据管理、数据处理、空间分析和决策支持。
3. 地理信息系统的主要数据类型：空间数据、属性数据和元数据。
4. 地理信息系统的主要数据来源：卫星遥感、地面测量、统计数据等。
教学活动：1. 讲解：地理信息系统的基本组成和各部分的作用。
2. 案例分析：地理信息系统的工作原理和数据流程。
3. 小组讨论：地理信息系统的主要数据类型和数据来源。
作业与评估：1. 课后作业：绘制地理信息系统的基本组成和数据流程图。
2. 小组项目：选择一个数据来源，制作一个地理信息系统数据的采集和处理报告。
第三章：地理信息系统的数据管理教学目标：1. 理解地理信息系统数据管理的重要性。
2. 掌握地理信息系统数据管理的常用方法和技巧。
兰州大学地信概论复习内容
地理信息系统概论复习内容第一章：地理信息系统概论数字地球：1998年美国副总统戈尔提出“数字地球”概念，即一种可以嵌入海量数据、多分辨率和三维的地球。
数字地球是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识，其核心思想是用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。
虚拟现实GIS：一种最有效的模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术，主要通过虚拟建模语言（virtual reality model language, VRML）把GIS数据转换到VR中，为人们提供一个逼真的模拟环境。
地理信息科学：关于围绕地理信息系统技术的应用, 防碍其成功实施, 或在其潜在能力的理解中出现的一般性问题的研究。
1、说明GIS在几个不同发展阶段的标志性技术是什么，它们的出现如何促进GIS 的发展？答：（1）60年代GIS处于起步阶段： 1963年，R.F.Tomlinson首次提出GIS 这一术语,并建立了世界上第一个地埋信息系统——CGIS，用于处理大量土地调查资料；稍后，哈佛大学计算机图形学与空间分析实验室研制出SYMAP系统，这是一个通用的地图制图软件包，但竭力发展空间分析模型及开发相应的软件；1968年国际地理联合会(IGU)成立了地理数据收集和处理委员会，对促进地理信息系统的发展起了很大作用。
60年代，探索时期（GIS思想和技术方法的探索）人们关注什么是GIS，GIS能干什么。
（2）70年代GIS处于巩固发展阶段：由于计算机技术及其在自然资源和环境数据处理的应用，不同规模、不同专题和不同类型的地理信息系统在发达国家纷纷研制成功，如美国森林调查局--美国林业资源信息显示系统。
1976年，美国喷气推动实验室--影像信息系统IBIS。
1978年，ERDAS成立。
GIS的功能并没有得到很大发展，数据库的规模还比较小。
这期间，发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构和数据库管理这三个方面。
（3）80年代GIS普及和推广：在发达国家，如加拿大、日本、英国开始将地理信息系统用于国土规划，支持资源和环境管理决策，人们把GIS与RS解决全球性问题，如全球沙漠化，全球可居住地评价，核扩散问题等。
地理信息系统概论
在地理信息系统中，现实世界被表达成一系列的地理 要素和地理现象，这些地理特征至少由空间位置参考信息 和非位置信息两个组成部分。
• 格网分析
GIS可以做什么
• 生成数字地面模型
GIS可以做什么
• 三维地下体分析
地理信息系统相关学科
专业划分
一级学科
二级学科
本 地理学 科
地理学 资源环境与城乡规划管理 地理信息系统
地理学 研 究 生
测绘科学与技术
自然地理学 人文地理学 地图学与地理信息系统
大地测量学与测量工程 摄影测量与遥感 地图制图学与地理信息工程
空间位置、属性特征、时域特征 空间分布性、数据量大、信息载体的多样性 区域性、多维性、动态性 信息系统：具有采集、处理、管理和分析功能的系统 TPS、MIS、DSS、ES
地理信息系统
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，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，为地理研究和地理决策服务 而建立起来的计算机技术系统。
地理信息系统：定义的构成
学科
地理信息系统是一门学科，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的交叉学科。
技术系统
地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库 （GeoSpatial Database）为基础，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。
地理信息系统概论复习资料
地理信息系统概论【第一章】导论1 、数据：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性和状况。
2 、信息：信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体与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。
3 、信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性4 、地理数据：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、联系和规律的数字、文字、图像和图形的总称，是各种地理特征和现象间关系的符号化表示。
5 、地理信息的特征：（1）空间特征：分布性，使信息具有空间维。
（2）属性特征：专题性，具有专题属性（属性维）。
（3）时序特征：动态性，使信息随时间动态变化（时间维）。
6 、地理信息系统：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。
7 、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。
（1）系统硬件：数据输入设备：卫星遥感影像接收机、GPS、扫描仪、数字化仪数据处理设备：大型机、图形工作站、服务器、个人计算机（PC）数据输出设备：绘图仪、打印机、大屏幕（2）系统软件：是整个系统的核心。
GIS 功能软件：分为GIS基础软件平台和GIS应用软件基础支撑软件：包括系统库软件和数据库软件操作系统软件（3）空间数据：地理数据是GIS的操作对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。
①空间特征：是指地理现象的空间位置及其相互关系，其数据称为空间数据，分为矢量数据（点、线、面）和栅格数据（平面、曲面），包括方位关系、拓扑关系、相邻关系、相似关系。
②属性特征：表示地理现象的名称、类型和数量等，其数据称为属性数据。
③时间特征：指地理现象随时间而发生的变化，其数据称为时态数据。
8 、地理信息系统的功能：基本功能：数据采集与编辑，数据的存储与管理，数据的处理和变换（数据变换、数据重构、数据抽取），空间分析和统计（叠合分析、缓冲区分析、数字地形分析），产品制作与演示，二次开发和编程应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策9 、 Roger Tomlinson从1963年开始创建世界上第一个地理信息系统即加拿大信息系统（CGIS），Tomlinson被誉为地理信息系统之父。
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3.2 对GIS的理解 对地理信息系统的理解
System 强调系统的内部结构
Science 强调原理和理论
Geographical Information
Study
强调数据和数据挖掘
Service 强调对社会经济服务
GIS定义：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。
地理信息系统概论
课程简介
课程定位
课程及考试要求
课堂讲授+课程作业+期末考试 课堂：48学时，以课本为主线、多内容和来源 期末考试：课本
课程特点
1 GIS是一门典型的交叉性学科
要掌握相关学科的知识。
2 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 3 GIS是一门不断发展的学科
外设：数字化仪、扫描仪、绘图 硬件配置 仪、打印机、磁带机 主机：要求高档微机或工作站 要求高，价格昂贵 如： 软件 ARC/INFO、微机版约3.0万,工作 站版约5-10万 处理内容（采 用于系统分析、检索、资源开发 用目的或分析 利用或区域规划，地区综合治理， 内容） 环境监测，灾害预测预报 工作方式 人机对话，交互作用程度高
两者均以计算机为核心，数据量大而复杂（共同点）
GIS与一般信息系统的区分
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
地理信息系统（GIS）
GIS与CAD的异同
GIS与CAM的异同
第一章 导
第一节 第二节 第三节
论
（5）俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各 种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工
具集合”。
（6）美国国家地理信息与分析中心给出的定义： “GIS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”。 （7）英国教育部认为：“GIS是一种获取、存
储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计
(二 )
地理信息系统
1、地理信息系统的定义
（1）美国学者Parker认为“GIS是一种存贮、分 析和显示空间与非空间数据的信息技术”。 （2）加拿大的Roger Tomlinson认为“GIS是全 方位分析和操作地理数据的数字系统”。 （3）Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管 理、分析和显示有关地理现象信息的综合系统”。 （4）Burrough认为“GIS是属于从现实世界中 采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组 有力的工具”。
论
地理信息系统基本概念 地理信息系统的基本构成 地理信息系统的功能简介
第四节
地理信息系统的发展透视
第一节 地理信息系统基本概念
一、数据与信息
(一) 数据
指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、
文字、符号、声音、图像等符号。数据是对客 观现象的表示，数据本身并没有意义。数据的 格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它 的物理设备的形式而改变。
比较项目 数据类型 数据源 输出结果 GIS 有空间分布特性,由点、线、面及 相互关系构成 图形图像及地理特征属性 图形图像产品、统计报表、文字 报告、表格 MIS 主要为属性数据和统计分析数据 表格、统计数据、报表 表格、报表、报告 打印机、键盘、一般微机 要求低、便宜，标准规格统一， 如ORACAL、FOXBASE 等 查询、检索、系统分析、办公管 理。 人为干预少
子系统、可视化表达与输出子系统等。这些子系统的
构成直接影响着GIS的硬件平台、系统功能和效率、
数据处理的方式和产品输出的类型。
(2)GIS的对象是地理实体
地理实体数据的最根本特点是每一个数据都按统
一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性、定量和
拓扑关系的描述。GIS以地理实体数据作为处理和操作
的主要对象，这是它区别于其他类型信息系统的根本标
武汉吉奥
武汉中地
MapGIS
Maptial Data Engine
3、空间数据
地理信息系统的操作对象是地理数据，它具体描述地理实体的空间 特征、属性特征和时间特征。 空间特征：是指地理实体的空间位置及相互关系；
(三)GIS与其它系统的区别和联系
从操作、管理的信息种类的不同，信息系统又可分
为企业、事业管理信息系统、财务管理信息系统等
非空间信息系统和空间信息系统。空间信息系统采
集、管理和分析的对象是空间信息，而地理信息系 统就是一种十分重要的空间信息系统。
地理信息系统（GIS）与管理信息系统（MIS）
地理信息系统基本概念 地理信息系统的基本构成 地理信息系统的功能简介
第四节
地理信息系统的发展透视
1.2 地理信息系统的组成
GIS五要素：
系统硬件 系 统 统 硬 软 件 件
系
系统软件
空间数据 应用人员 应用模型
空间 数据
硬件系统
GPS GPS 全站仪 全站仪
解析和数字 解析和数字 摄影测量仪器 摄影测量仪器
例如独立的“1”、“0”均无意义。当它表示某实
体在某个地域内存在与否，它就提供了 “有”“无”信息；当用它来标识某种实体的 类别时，它就提供了特征码信息。
三、地理信息与地学信息
(一) 地理信息
定义：地理信息是指与研究对象的空间地理
分布有关的信息，它表示地理系统诸要素的 数量、质量、分布特征，相互联系和变化规 律的图、文、声、像等的总称。
(4)GIS的相关学科
地理信息系统虽然是信息技术发展的成果，但 它与地理学和测绘学有着密切的关系。地理学研究人 地相互关系，它为GIS提供了有关空间分析的基本方 法，是GIS的基础理论依托之一；测绘学是研究对地 球上各种物体的地理空间分布信息进行采集、处理、 管理、更新和利用的科学，它为GIS提供各种不同比 例尺和精度的数据。
用户
用户
软件系统
用户界面 GIS应用软件 GIS基本功能软件
GIS软件
标准软件
（图形、数据库等）
基础软件
GIS
系统库
（编程语言、数学库等）
系统软件
操作系统
（系统调用、设备运行、网络等）
操 作 系 统
主要指计算机操作系统，包括 Windows、Unix和Linux系列；
系 统 软 件
数 据 库 软 件
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。
课程要求
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；
(二) 信息
定义：信息是现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图像等形式记 录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设， 管理等提供依据。
特性：
客观性
适用性 传输性 共享性
(三) 两者关系
有人认为，输入的都叫数据，输出的都叫信息，
其实不然。数据是信息的表达、载体，信息是 数据的内涵，是形与质的关系。只有数据对实 体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解 释才有意义，成为信息。
空间数据库管理软件； 属性数据库 管理软件：Oracle，Sybase，SQL Sever；
GIS专业软件
数据输入和编辑、空间数据管理、 数据处理和分析、数据输出、用户 界面、系统二次开发能力、系统管 理软件以及分析软件。
常用的GIS软件
公司名称 桌面产品 ArcView, ArcEditor, ArcInfo MapInfo Professional GeoMedia Professional SuperMap Deskpro, Editor, Survey GeoStar 组件产品 ArcObject, MapObject, MapInfo MapBasic, MapInfo MapX 网络GIS 数据库 ESRI ArcIMS MapInfo MapXtrem e GeoMedia WebMap SuperMap IS GeoSurf ArcSDE
特性：
空间特征
属性特征
时序特征
(二) 地学信息
指与人类居住的地球有关的信息都是地学信息，
具有无限性、多样性、灵活性等特点。地学信
息是人们深入认识地球系统、合理开发资源、
净化能源、保护环境的前提和保证。
地理信息与地学信息的区别主要在于信息源的
范围不同，地理信息的信息源是地球表面的岩 石圈、水圈、大气圈和人类活动等；地学信息 所表示的信息范围更广泛，不仅来自地表，还
磁带机 磁带机
光盘机 光盘机
活动硬盘 活动硬盘 硬盘阵列 硬盘阵列
专用设备 专用设备
存储设备 存储设备 处理设备 处理设备 输出设备 输出设备
全数字摄影 全数字摄影 测量工作站 测量工作站
遥感与遥感 遥感与遥感 图象处理系统 图象处理系统
绘图仪 绘图仪 打印机 打印机 终端 终端
输入设备 输入设备
数字化仪 数字化仪 扫描仪 扫描仪
志，也是其技术难点之所在。
(3)GIS的技术优势
GIS的优势在于它的混合数据结构和有效的数 据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位 搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表 达手段，以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功 能等。 其中，通过地理空间分析可以产生常规方法难 以获得的重要信息，实现在系统支持下的地理过程动 态模拟和决策支持，这既是GIS的研究核心，也是 GIS的重要贡献。