武大地理信息系统笔记(制作:武汉大学教学队伍)
地理信息系统(上课笔记草稿)

地理信息系统一.信息与数据1.信息:是对现实世界的一种映射,是现实世界在人们头脑中的反应,它以文字、数据、符号、声音等形式记录下来。
2信息的特征①客观性:任何信息都是与客观事实相联系的②适用性:问题不同,影响因素不同,需要的信息种类不同③传输性:信息可在用户之间进行传输④共享性:信息与实物不同,信息可传输给多个用户,为用户共享,而其本身并无损失3.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达,数据本身并没有意义。
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。
二.地理信息及其特征1 .地理信息: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等。
2. 地理信息的特征:①地域性:地理信息属于空间信息,位置的识别与数据相联系②多维结构:指在同一位置上可有多种专题的信息结构③时序特征:时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化,因此,实时的GIS系统要求及时更新地理信息,使得地理信息具有现势性三.信息系统和地理信息系统1 .信息系统:能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现,并能回答用于一系列问题的系统,具有采集、管理、分析和表达数据的能力2 .对GIS的理解:GIS是计算机系统,具有系统的基本功能,数据采集、管理、分析和表达3.GIS与其它IS的区别:共同点:GIS离不开数据库技术,数据库中的一些基本技术。
如数据模型,数据存储,数据检索等都是GIS广泛使用的核心技术。
差异:GIS对空间数据和属性数据共同管理,分析和应用;而一般MIS侧重于非图形数据。
4 .GIS构成:软件、硬件、数据和用户5.地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的,具有支持空间数据的获取、管理、分析、建模和显示功能,并可解决复杂的规划和管理问题的信息系统。
二、一.数据结构1、空间实体(空间对象,地理实体)定义:指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元,它是一个具体概括性、复杂性、相对意义的概念。
武大遥感院GIS考研复习资料

第一章地理信息系统概述地理信息系统(Geographical Information System 简称GIS)是用于回答地理学问题的艺术、科学、工程和技术的统称,是一种用计算机创建和描述地表的数字表达方法。
这是对GIS的一个广义的定义。
其发展共经历的几个阶段:1、1950~60年代为GIS的开拓期,注重于空间数据的地学处理。
资源普查、人口统计、地理管理、土地规划等的应用。
2、1970年代为GIS的巩固发展时期,注重空间地理信息的管理。
三个主要原因:(1)资源开发利用和环境保护问题,是这个时期政府的首要解决难题,需要一种分析处理地理信息的技术、方法和系统;(2)计算机技术发展,软件、硬件技术发展;(3)专业人才增加。
3、1980年代为GIS大发展时期,注重于空间决策支持分析。
涉及的学科和应用领域迅速扩大。
土地利用、土地规划,与遥感的结合,GIS开始解决全球性问题,如沙漠化、可居住区域评价、气候变化、核扩散、环境检测等。
4、1990年代为GIS的用户时代。
一方面,GIS已成为许多机构必备的工作系统,一些部门一定程度上受GIS的影响,改变了现行的运行方式、机构设置和工作计划。
另一方面,社会对GIS的认识普遍提高,需求大幅增加,从而导致GIS 应用的扩大和深化。
5、21世纪初期为GIS的空间信息网格(Spatial Information Grid,SIG)时代。
随着GIS技术更加广泛和深入的应用,网络环境下的地理空间信息分布式存取、共享与交换、互操作、系统集成等成为新的发展亮点。
地理信息系统在技术发展导引和应用驱动两大动力因素作用下,得到了快速的发展。
这主要归因于三个因素,1、是计算机技术的发展,2、是空间技术(特别是遥感技术)的发展,牵引着GIS的发展,3、是对海量空间数据处理、管理和综合空间决策分析应用的推动,驱使着GIS向前发展。
地理信息系统的定义一是地理学尺度的地理实体和地理现象;地理实体是指相对永久存在的地表物体。
武大地理信息系统笔记(制作:武汉大学教学队伍)

武测地理信息系统笔记(制作:武汉大学教学队伍)武测地理信息系统笔记制作:武汉大学教学队伍:胡鹏程雄李建松吴艳兰郭庆胜杜清运游涟第一章绪论§1-1 GIS概念一、信息与数据1、信息1)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、图象等形式记录下来,进行传递和处理,为人们的生产,建设,管理等提供依据。
2)信息的特性:A、客观性:任何信息都是与客观事实相联系的,这是信息的正确性和精确度的保证。
B、适用性:问题不同,影响因素不同,需要的信息种类是不同的。
信息系统将地理空间的巨大数据流收集,组织和管理起来,经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息,这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。
如股市信息,对于不会炒股的人来说,毫无用处,而股民们会根据它进行股票的购进或抛出,以达到股票增值的目的。
C、传输性:信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络,被形象地称为“信息高速公路”。
D、共享性:信息与实物不同,信息可传输给多个用户,为用户共享,而其本身并无损失,这为信息的并发应用提供可能性。
2、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、图象等符号。
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。
3、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。
例如“1、”“0”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。
二、地理信息与地学信息1、地理信息1)定义: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。
武大地信

李建松《GIS原理》复习题2009 第一部分第一部分第一部分第一部分地理信息系统的科学和技术基础地理信息系统的科学和技术基础地理信息系统的科学和技术基础地理信息系统的科学和技术基础第一章地理信息系统的科学基础名词:地球系统科学、地球信息科学、地理信息科学、地球空间信息科学第三章地理信息系统概述简答:地理信息系统的定义、特征、构成、发展简史第四章地理信息系统的技术基础填空和判断:数据采集输出、GIS软件的发展第二部分第二部分第二部分第二部分地理空间数据组织与管理地理空间数据组织与管理地理空间数据组织与管理地理空间数据组织与管理第五章地理空间信息基础简答:矢量数据、栅格数据、TIN的结构和特点名词:元数据第六章地理空间数据模型简答:空间索引的类型和用途填空和判断:空间数据的基本特征和描述内容第七章地理空间数据结构计算:无拓扑矢量数据结构、拓扑数据结构、栅格数据Morton码、TIN数据结构第八章地理空间数据库填空简答:间数据库管理系统的管理模式1、空间数据的基本特征是、、2、矢量数据最基本的拓扑关系是关联和邻接,解释关联和邻接的含义3、在网络分析方面矢量数据比栅格数据(方便、不方便)4、在叠置分析方面矢量数据比栅格数据(方便、不方便)5、缓冲区分析用什么数据结构比较方便?6、投影变换时,矢量数据比栅格数据(简单、复杂)7、GIS中有几何数据、属性数据和拓扑数据,哪些适合用数据库表示?哪些适合用数据文件表示?第三部分第三部分第三部分第三部分地理空间数据的获取与处理地理空间数据的获取与处理地理空间数据的获取与处理地理空间数据的获取与处理第九章地理空间数据获取填空和判断:数据源的种类、数据采集的方法第十章空间数据的编辑填空简答:图形数据的编辑、图形数据的几何纠正第十一章空间数据的处理方法填空简答:空间数据的拓扑关系自动生成、空间数据的压缩编码方法、矢量数据和栅格数据的转换计算:栅格数据压缩编码方法第十二章地理空间数据的质量填空简答:GIS数据质量的内容、空间数据的不确定性数字测绘和GIS的数据采集有什么区别?1、用SuperMap对栅格数据矢量化时,什么情况下选用非地球坐标系?2、空间数据的不确定性包含了哪些方面?分别举例说明几何数据和属性数据的不确定性3、如何发现进入GIS中的数据错误4、判断点和多边形的关系有和两种方法 A 垂线法 B 面积法 C 内插法D弧长法E转角法5、仿射变换和相似变换公式的差别,各需要几个已知点?6、X=A0+A1x-B1y Y=B0+B1x+A1y 是变换X=A0+A1x+A2y Y=B0+B1x+B2y 是变换A 拓扑B投影 C 仿射D 相似7、如何求解以上二式中的A0、A1、A2、B0、B1、B2 第四部分第四部分第四部分第四部分空间分析基本原理和方法空间分析基本原理和方法空间分析基本原理和方法空间分析基本原理和方法第十五章空间分析方法填空简答:矢量和栅格数据的叠置分析、缓冲区分析1、举例说明几何图形到属性、属性到图形的双向查询2、空间关系查询包含哪些内容?3、解释:属性数据的离散特征数和集中特征数4、DEM分析有哪几种主要用途?5、空间对象的关系有、、、、五种6、点、线、面之间各有什么关系?如何判断点和线之间的关系?第五部分第五部分第五部分第五部分地理信息系统产品输出及可视化地理信息系统产品输出及可视化地理信息系统产品输出及可视化地理信息系统产品输出及可视化第十六章地理信息系统产品输出填空和判断:地理信息系统产品的输出系统的硬件、地理信息系统产品的类型第十七章空间信息可视化技术方法简答:可视化的技术方法、GIS制作专题地图的类型和方法1、举例说明如何将空间查询、统计和分析的结果可视化表示2、VR有哪几种主要类型和功能?3、简述电子地图和GIS的关系和差别第六部分第六部分第六部分第六部分地理信息系统工地理信息系统工地理信息系统工地理信息系统工程设计与标准化程设计与标准化程设计与标准化程设计与标准化第十八章地理信息系统工程设计简答:GIS工程的系统分析、系统设计、实施、运行和维护的内容第十九章地理信息系统的标准化1、GIS开发的四个阶段为、、、2、快速原型法和结构化生命周期法的主要区别是什么?3、GIS的发展瓶颈是什么?改进途径有哪些?4、在众多的GIS的应用领域中,列举出六个领域。
地理信息系统(GIS)重点总结

第一章1、信息:是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,从而向人们(或系统0提供关于现实世界新的事实和知识,作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
2、数据:通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号,是用以载荷信息的物理符号,在计算机化的地理信息系统中,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。
3、GIS:地理信息系统(GIS , Geographic Information Systems)是在计算机硬、软件系统支持下,对现实世界(资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
特点:❶具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;❷以地理研究和地理决策为目的,以地理模型方法为手段,具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力;并能产生高层次的地理信息。
❸具有公共的地理定位基础,所有的地理要素,要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位,才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解,将隐含其中的信息变为显示表达,形成空间和时间上连续分布的综合信息基础,支持空间问题的处理与决策。
❹由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务。
❺地理信息系统从外部来看,它表现为计算机软硬件系统;而其内涵确是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型,是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。
信息的流动及信息流动的结果,完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真。
4、1963年,加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息这一术语,并于1971年建立了世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统(CGIS),用于自然资源的管理和规划。
5、地理信息系统的五大功能:输入、查询、编辑、分析、输出。
《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。
地理信息系统概论笔记
地理信息系统概论(修订版)第一章导论第一章导论§1 地理信息系统基本概念1.1数据与信息数据(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。
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。
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。
信息的特点:客观性、适用性、传输性、共享性。
1.2地理信息与地理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、图象和图形的总称。
地理信息属于空间信息,其位置的识别是与数据联系在一起的,这是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著的标志。
地理信息系统(Geographical Information System)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。
(美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC)关于GIS的定义)§2 GIS的基本组成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。
2.1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)。
武汉大学地理信息系统课件第九部分
GIS的发展
章节安排
7.1 7.2 7.3 7.4 数字城市 数字流域 分布式GIS 三S集成
7.1 数字城市
定义:综合运用GIS、GPS、RS、宽带多 媒体网络及虚拟仿真技术,对城市基础设 施功能机制进行动态监测管理以及辅助决 策的技术体系。 主要功能:
数字化 优化决策支持 可视化表现
集中式的特点
优点
1、由高水平的专业技术人员 对数据的一致性、准确性、 精度等进行维护 2、不需要培训领域技术人员 3、数据的所有权和维护责任 清楚 4、从外部机构获取数据,数 据的坐标系统的使用是清楚 的。
缺点
1、分析和输出由远离领域应 用部门的中心系统完成 2、领域部门的分析与数据处 理的任务需预先向中心系统 预约
人机界面
分布式数 据管理
② B/S计算模式
WEB 服务器 浏览器 两层结构 数据库服务器 WEB 服务器 浏览器 三层结构 数据库服务器 应用服务器 WEB 服务器 数据库服务器 应用服务器 WEB 服务器
浏览器
四层结构
浏览器
混合结构
C/S客户机
③ 混合计算模式
网 络 服务器 WEB 服务器1 防火 墙1 通信 服务器 调制 解调器 外部 Internet用户
应 用 系 统 层
综合决策会商 三维 虚拟 环境 防汛 减灾 水量 调度 水土 保持 工程 管理 水资源 保护
模型输出接口系统
并行计算环境
模型驱动系统
模 型 服 务 层
模 型 管 理 系 统
空间信息 基础模型
防汛减灾模型 水量调度模型
水资源保护模型 水土保持模型 数据输入接口系统
工程建设与管理模型 公用模型
基础数据库
最新地理信息系统概论重点笔记
第一章:1.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。
2.地理信息系统的基本功能:数据采集与输入;数据编辑与更新;数据存储与管理;空间查询与分析;数据显示与输出。
3.地理信息特征:(1)属于空间信息 (2)具有多维结构的特征(3)时序特征十分明显(4)载体多样性(5)数据量大(相关性、多样性、区域性、层次性)4.地理信息系统的特征:(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5.地理空间分析的三大要素:空间位置、属性、时间6.GIS基本组成:硬件系统、软件系统、地理数据、用户7.三种相互联系的数据类型:几何数据、关系数据、属性数据8.GIS应用领域:测绘、地图制图,资源管理,灾害监测,环境保护,精细农业,电子商务,电子政务,城乡规划与管理,交通运输,人口管理,宏观决策,国防、军事,公安、急救,医疗、卫生第二章1.举例说明何为地理格网?指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的格网。
地图分幅的代名词;“国土控制格网” ;地球特定区域某种属性的统计单位,而常称之为“地理定位格网”。
2.比例尺越小,制图综合程度越大,图形详细程度越小,图形精度越小。
3.如何理解无级比例尺?没有一个具体表现形式,可按比例任意缩小或放大数据。
4.简述80西安坐标和54坐标转换思路:(一是地理坐标基准的变换;二是坐标值的变换。
)1、(B,L)54转换为(X,Y,Z)54,即空间大地坐标到空间直角坐标的转换;2、(X,Y,Z)54转换为(X,Y,Z)80,坐标基准的转换,即参考椭球转换。
七参数或简化三参数法实现3、(X,Y,Z)80转换为(B,L)80,空间直角坐标到空间大地坐标的转换;4、(B,L)80转换为(x,y)80,通过高斯-克吕格投影公式计算出高斯平面坐标值。
武汉大学《地理信息系统教程》考研重点 笔记
用户界面----系统和数据库管理 ---空间数据处理和分析 ---产品生成和输出
地理信息系系统
地籍信息系统
城市规划与管理信息系统
城市管网信息系统
区域资源与环境信息系统
GIS 的基本构人成口:信硬息件系;统软件;数据;人员综;合方省 法情信息系统 硬 件:计算机是 GIS 硬件的核心,GIS 软件可以在从中央服务器到桌面计算机,从单机到 网络环境上运行。
数据 GIS 系统中最重要的部件就是数据,它也是 GIS 的操作对象。地理数据和相关的表格数据可 以自己采集或者购买商业数据。GIS 将把空间数据和其他数据源的数据集成在一起,而且可 以使用那些被大多数公司用来组织和保存数据的数据库管理系统,来管理空间数据。 数据的可用性和精确性将最终影响到分析或查询的结果。
GIS 组织数据的方法 GIS 以专题分层的方式存贮信息,各层可以按地理特征联系起来。 各层具有相同的地理范围; 每层具有相似的属性。
1.3 GIS 的基本功能 数据采集(Capture data) GIS 提供多种地理数据和属性数据的输入方法,可用的数据方法越多,则 GIS 的通用性越广。 地理数据库是昂贵和生存期最长的 GIS 要素。 数据存储(Store data) GIS 能够用矢量和栅格两种格式存储地理数据。 数据查询(Query data) GIS 必须提供根据位置或属性值确定某些特定要素的工具。 数据分析(Analyze data) GIS 能够回答有关各种数据集之间空间关系的问题。 最常见的两种:邻近分析(Proximity analysis)叠加分析(Overlay analysis) 数据显示(Display data) GIS 提供以各种颜色符号可视化显示地理要素的工具。 数据输出(Output data) 显示的结果将能够以各种格式,如地图、报表、图表的形式输出。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
武测地理信息系统笔记(制作:武汉大学教学队伍)武测地理信息系统笔记制作:武汉大学教学队伍:胡鹏程雄李建松吴艳兰郭庆胜杜清运游涟第一章绪论§1-1 GIS概念一、信息与数据1、信息1)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、图象等形式记录下来,进行传递和处理,为人们的生产,建设,管理等提供依据。
2)信息的特性:A、客观性:任何信息都是与客观事实相联系的,这是信息的正确性和精确度的保证。
B、适用性:问题不同,影响因素不同,需要的信息种类是不同的。
信息系统将地理空间的巨大数据流收集,组织和管理起来,经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息,这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。
如股市信息,对于不会炒股的人来说,毫无用处,而股民们会根据它进行股票的购进或抛出,以达到股票增值的目的。
C、传输性:信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络,被形象地称为“信息高速公路”。
D、共享性:信息与实物不同,信息可传输给多个用户,为用户共享,而其本身并无损失,这为信息的并发应用提供可能性。
2、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、图象等符号。
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。
3、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。
例如“1、”“0”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。
二、地理信息与地学信息1、地理信息1)定义: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。
2)特点:A、地域性:(是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志)。
地理信息属于空间信息,位置的识别与数据相联系,它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。
B、多维结构:指在同一位置上可有多种专题的信息结构。
如某一位置上的地理信息包括(例图)C、时序特征:时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。
因此,一实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息,使得地理信息具有现势性。
以免过时的信息造成决策的失误或因为缺少可靠的动态数据,不能对变化中的地理事件或现象作出合理的预测预报和科学论证。
例如98年龙王庙特大洪水险情正是武汉勘测设计院利用先进的摇感、GPS技术测得实时数据为抗洪决策提供可靠依据。
显然,如果用过时数据,这将造成多大的损失,这就是地理信息的时序特征。
2、地学信息与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。
3、两者信息源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,还包括地下、大气层甚至宇宙空间。
它是人们深入认识地球系统、适度开发资源、保护环境的前提和保证。
四、信息系统和地理信息系统1、信息系统( Information System ,IS )1)系统:由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成,能完成特定功能的有机整体。
2)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。
3)类型:从适用于不同管理层次角度出发、信息系统分为下列不同类型。
事务处理系统、管理信息系统:主要支持操作层人员的日常事务处理,图书管理,借还书。
决策支持系统:从MIS中获取信息,进行推测,以辅助决策。
人工智能、专家系统:用计算机模仿人类思维过程进行推理,在医学上应用较成功。
为有效地对信息流进行控制,组织、管理、充分利用,就需要建立某种信息系统,那么对地理信息进行管理、利用就需要建立地理信息系统。
2、地理信息系统( Geographic Information System ,GIS)1)定义: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A、GIS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。
B、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。
---美国国家地理信息与分析中心C、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。
D、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算机系统。
--英国教育部2)理解a GIS是一计算机系统,既然是系统,就要具有系统的基本功能,数据采集、管理、分析和表达,所以每个GIS系统都是由若干具有一定功能的模块组成。
b GIS的处理对象是有关的地理分布数据,也就是空间数据,为了能对这些空间数据进行定位,定性和定量的描述,决定了GIS要对空间数据按统一地理坐标进行编码,这是GIS与其他信息系统不同的根本所在。
3、GIS与其它IS之间的关系和区别1)GIS与其它IS之间的关系(信息系统分类)2)GIS与其它IS的区别A、GIS与一般MIS:GIS离不开数据库技术。
数据库中的一些基本技术,如数据模型、数据存储、数据检索等都是GIS广泛使用的核心技术。
GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用,而一般MIS(数据库系统)侧重于非图形数据(属性数据)的优化存储与查询,即使存储了图形,也是以文件的形式存储,不能对空间数据进行查询、检索、分析,没有拓扑关系,其图形显示功能也很有限。
如电话查号台是一个一般MIS,只能回答用户询问的电话号码,而通信信息系统除了可查询电话号码外,还提供用户的地理分布、空间密度、最近的邮局等空间关系信息。
B、GIS与CAD/CAMGIS与CAD共同点GIS与CAD 不同点都有空间坐标系统;都能将目标和参考系联系起来;都能描述图形数据的拓扑关系;都能处理属性和空间数据CAD研究对象为人造对象—规则几何图形及组合;图形功能特别是三维图形功能强,属性库功能相对较弱;CAD中的拓扑关系较为简单;一般采用几何坐标系。
GIS处理的数据大多来自于现实世界,较之人造对象更复杂,数据量更大;数据采集的方式多样化;GIS的属性库结构复杂,功能强大;强调对空间数据的分析,图形属性交互使用频繁;GIS采用地理坐标系。
GIS与CAMGIS与CAM共同点GIS与CAM 不同点都有地图输出、空间查询、分析和检索功能CAM侧重于数据查询、分类及自动符号化,具有地图辅助设计和产生高质量矢量地图的输出机制;它强调数据显示而不是数据分析,地理数据往往缺乏拓扑关系;它与数据库的联系通常是一些简单的查询。
CAM是GIS的重要组成部分;综合图形和属性数据进行深层次的空间分析,提供辅助决策信息。
§1-2 GIS发展GIS起源于人口普查,土地调查和自动制图,1960年,加拿大测量学家R.F.Tomlinson 提出了把地图变成数字形式的地图,1963年,又提出GIS这一本术语,并建立了第一个GIS_加拿大GIS,随后GIS以燎原之势在全世界迅速发展起来。
一、国际GIS的发展状况1、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,巩固时期,(这时由于计算机技术及其在自然资源和环境数据处理的应用,促进 GIS迅速发展)。
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,实破阶段,也是GIS普遍发展和推广应用阶段,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。
4、90年代,全面应用,产业化阶段,对GIS进一步研究,研究的内容集中在:空间信息分析的新模式和新方法,空间关系和数据模型,人工智能引入等。
二、我国GIS发展我国GIS起步较晚,但发展较快,分为以下几个阶段:1、70年代,准备阶段:一些知名人士GIS先驱看到GIS的广阔前景和GIS的重要性,进行极积呼吁,为GIS在我国的发展奠定了与论准备基础并做了一些可行性实验。
2、80年代,试验起步阶段:这期间,我国在GIS理论探索,规范探讨,软件开发,系统建立等方面取得了突破和进展,进行了一些典型,试验专题试验软件开发工作。
3、90年代,我国GIS发展阶段:我国改革开放以来,沿海,治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。
4、96年以来,是我国GIS产业化阶段。
近几年来,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,一批专业遥感基地已建立,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,一批高等院校开设了与GIS相关的新专业,培养了一大批从事GIS研究与开发的高层次人才,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,等等这些都标志我国GIS产业已进入新的发展阶段。
§1-3 GIS 构成一、GIS组成从计算机的角度看,GIS是由软件、硬件、数据和用户组成。
用户(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)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)硬件(各种设备-物质基础)数据(系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础)由于计算机的飞速发展和地理信息的时序特征,硬件寿命3-5年,软件(5-15年),数据(1-2年,5-70年不等)GIS需要不断维护、更新,所以用户要不断进行知识更新。
二、硬件配置前面说过,GIS作为技术系统必须具备数据的采集、管理、分析、表达和显示功能,一定功能必须由一定的软件、硬件实现,所以GIS的硬件配置为:输入数字化、解析测图仪、扫描仪遥感处理设备等存贮处理计算机硬盘光盘等存储设备输出打印机绘图仪显示终端等网络服务器、网络适配器、传输介质、调制解调器等网络设备。
随着网络普及,信息共享成为时代要求,GIS要有网络功能三、软件配置1、GIS软件层次有了计算机硬件之后,首先需要OS,DOS,WINDOWS,UNIIX等。
裸机,没装任何OS的机子,是不能工作的。
GIS应用软件在GIS软件层次的外层,外层以内层软件为基础,共同完成用户指定的任务。