地理信息系统黄杏元第三版

地理信息系统黄杏元第三版

雪雨无痕整理

第一章导论

1、数据：是通过数字化并被记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量的描述事物的特征和状况。不仅数字是数据，而且文字、符号、图像和声音等也可以是数据。

2、信息：是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量和特征，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、传输和进一步处理的形式；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。

4、信息的特点：

（1）信息的客观性。任何信息都是与客观事物紧密相连系的；

（2）信息的适用性。信息对决策是十分重要的，建立地理信息系统的目的就是为生产、管理和决策服务的，因而信息具有适用性；

（3）信息的传输性。信息可以在发送者与接收者之间传输，既包括系统把有用信息传送至终端设备，和以一定形式提供给有关用户，也包括信息在系统内各子系统之间的传输和交换（4）信息的共享性。信息与实物不同，它可以传输给多个用户，为多个用户共享，而其本身并无损失。信息的这些特点，使信息成为当代社会发展的一项重要资源。

5、地理信息：

表征地理圈和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。

6、地理信息的特征：

（1）空间特征：地理信息具有空间特征，属于空间信息，其数据是与确定的空间位置联系在一起的，这是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著的标志；

（2）属性特征：地理信息具有属性特征，通常在二维空间的定位基础上，按专题来表达多维即多层次的属性信息，这对地理环境中的岩石圈、大气圈、水圈、生物圈机器内部的复杂交互作用进行综合性的研究提供了可能性，为地理环境多层次属性数据的分析提供了方便。（3）时序特征；地理信息具有时序特征，通常可以按照时间的尺度来区分地理信息。要研究地理信息，首先必须把握地理信息的这种区域性的、多层次的和动态变化的特征，然后才能选择正确的手段，实现地理环境的综合分析、管理、规划和决策。

7、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。

8、对GIS定义的理解；

（1）GIS的物理外壳是计算机化的技术系统；

（2）GIS的操作对象是空间数据；

（3）GIS的技术优势在它他的空间分析能力；

（4）GIS与地理学、测绘学联系紧密。

9、地理信息系统的基本构成

（1）系统硬件

数据处理设备：大型机、图形工作站、个人计算机、服务器

数据输入设备：图形手扶跟踪数字化仪，大幅面图形扫描仪，数据测量设备

数据输出设备：绘图仪、计算机显示器

（2）系统软件

GIS功能软件：GIS基础软件平台，GIS应用软件

基础支撑软件：系统库软件、数据库软件

操作系统（OS）：是计算机系统中支撑应用程序运行环境以及操作环境的系统软件

（3）空间数据

地理信息系统的操作对象是地理数据，它具体描述地理现象的空间特征、属性特征和时间特征

（4）应用人员

地理信息系统应用人员包括系统开发人员和地理信息系统的最终用户，他们的业务素质和专业知识是地理信息系统工程及应用成败的关键

（5）应用模型

GIS应用模型是为某一特征实际工作而建立的运用GIS解决方案，其构建和选择也是系统应用成败的因素。

10、地理信息系统的基本功能

（1）数据采集与编辑：数据采集与编辑功能就是把各层地理要素转化为空间坐标及属性对应的代码输入到计算机中，各类数据的转化和输入方法

（2）数据存储与管理：数据库是数据存储与管理的主要技术，地理信息系统数据库是地理要素特征以一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合。

（3）数据处理和变换：保证数据在入库时在内容上的完整性，逻辑上的一致性。

（4）空间分析和统计：主要特点是帮助确定地理要素之间新的空间关系，不仅成为区别于其他地理信息系统的一个重要标志，而且为用户提供了解决各类专门问题的有效工具。（5）产品制作与演示：其功能主要包括：设置地图范围、投影、比例尺、组织地图要素显示顺序，定义文字字形字号，设置地图的符号的大小和颜色，标注图名和图例，以及图形编辑等

（6）二次开发和编程：用户可以方便地编制自己的地理信息系统应用系统程序，声称可视化的用户界面，完成地理信息系统的各项应用功能的开发。

11、地理信息系统的应用功能

（1）资源管理

资源的清查、管理和分析是地理信息系统应用最广泛的领域，也是目前趋于成熟的主要应用领域，包括森林和矿产资源的管理、野生动植物的保护、土地资源利用评价，以及水资源的时空分布特征研究等；

（2）区域规划

城市与区域规划具有高度的综合性，涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化、金融等因素，但是要把这些信息进行筛选并转换成可用的形式并不容易，规划人员需要切实可行的、实时的信息，而地理信息系统能为规划人员提供功能强大的工具；

（3）国土监测

利用地理信息系统功能结合多时相懂得遥感数据，可以有效用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和淹没损失估算、土地利用动态变化分析和环境质量的评估研究等；

（4）辅助决策

地理信息系统利用拥有的数据和因特网传输技术，可以深化电子商务的应用，满足企业决策多维性的需求。

12、数字地球：是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络为纽带，御用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并利用它作