最新GIS基本概念
gis技术
gis技术GIS技术（地理信息系统技术）是一种地理学、计算机科学和信息技术的综合应用技术。
通过将地理信息与数据库技术、网络技术和软件工程技术等相结合，可以构建出以地球表面上的地理空间信息为基础，以数据挖掘、空间分析、模拟和可视化技术为支撑的信息系统。
GIS不仅可以为人们提供更为准确和丰富的地理空间信息，还能为人类社会的可持续发展提供有力的科技支持。
一、 GIS技术的基本概念GIS技术是一个复杂的技术系统，其中包含众多的术语、工具和方法。
为了更好地理解GIS技术，我们需要了解以下几个基本概念。
1）地理信息地理信息（Geographic Information）是指用来表达地球表面特征的数据，一般包括地形、地貌、气候、生态、社会经济等各种自然和人文方面的信息。
地理信息最基本的单位是地理位置，即三维坐标系中的经度、纬度和高度。
GIS技术就是将这些地理位置信息与其他属性信息相结合，构建出多维度、多角度的地理信息体系。
2）GIS数据GIS数据是指按一定的格式和规则组织、描述、存储和处理的地理信息数据。
GIS数据按照其空间关系可以分为矢量数据和栅格数据两类。
矢量数据以点、线和面等基本图形作为要素，用坐标、属性和拓扑关系等信息来描述地物的空间特征。
矢量数据适用于精细的空间分析和图形表示。
栅格数据则将地图像素化，将地图上的对象分成许多小块（单元格），用数值来表示地物属性。
栅格数据适用于面积计算、图像分析和数字地形模型等领域。
3）GIS功能GIS功能包括数据管理、空间分析、数据查询、数据可视化等多项服务。
GIS数据管理主要包括数据输入、存储、编辑、更新、转换等。
空间分析应用各种统计和数学方法，通过对数据表格进行计算、分析、汇总和预测，探索数据之间空间关系和地理现象发生的原因。
数据查询是指针对用户需要进行数据检索和筛选，用户可以根据自己的需求选择所需的数据信息。
数据可视化则主要是通过图表、地图、场景等展示手段，将地理信息数据以人类可以感知的形式，直观地一、二、三维地进行展示，更好的理解空间和地理现象。
地理信息系统(GIS)基础
《地理信息系统（GIS）基础》一、地理信息系统的定义与发展历程地理信息系统，简称 GIS，是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统。
它将地理空间数据与属性数据相结合，通过强大的空间分析功能，为各种领域的决策提供有力支持。
GIS 的发展历程可以追溯到 20 世纪 60 年代。
当时，计算机技术开始应用于地图制图领域，为 GIS 的诞生奠定了基础。
随着计算机技术的不断进步，GIS 也在不断发展和完善。
如今，GIS 已经广泛应用于城市规划、资源管理、环境保护、交通运输等众多领域。
二、地理信息系统的组成部分1. 硬件设备GIS 的硬件设备包括计算机、服务器、存储设备、输入输出设备等。
其中，计算机是 GIS 的核心设备，负责数据处理和分析；服务器用于存储和管理地理空间数据；存储设备包括硬盘、光盘等，用于存储数据；输入输出设备包括扫描仪、绘图仪等，用于数据的输入和输出。
2. 软件系统GIS 的软件系统包括操作系统、数据库管理系统、GIS 软件等。
其中，操作系统是计算机的基础软件，负责管理计算机的硬件资源和软件资源；数据库管理系统用于管理地理空间数据和属性数据；GIS 软件则是实现 GIS 功能的核心软件，包括数据采集、数据编辑、空间分析、地图制图等功能模块。
3. 地理空间数据地理空间数据是 GIS 的基础，包括地图数据、影像数据、地形数据、属性数据等。
地图数据是 GIS 中最基本的数据，包括点、线、面等几何图形和对应的属性信息；影像数据是通过卫星、航空等手段获取的地理图像数据；地形数据是描述地球表面地形地貌的数据；属性数据是与地理空间数据相关的非空间数据，如人口、经济、环境等数据。
4. 人员GIS 的人员包括系统开发人员、数据采集人员、数据分析人员、系统管理人员等。
他们负责 GIS 的开发、数据采集、数据分析和系统管理等工作。
三、地理信息系统的功能1. 数据采集与输入GIS 可以通过多种方式采集地理空间数据，如野外测量、地图数字化、遥感影像解译等。
GIS简介
(Geographic Information System)
2012.7
主要内容
1.1 GIS的基本概念
1.2 地球信息科学与地理信息系统 1.3 GIS的组成 1.4 GIS功能和应用1.1.1 信息与数据 1.1.2 空间数据与地图 1.1.3 地理信息与地学信息 1.1.4 信息系统和地理信息系统
数据存储和管理
数据输出和显示
数据变换
1.3 GIS的组成
1.3.2 计算机软件系统
3. 数据库软件
数据库软件是GIS软件系统的重要组成部分。作为GIS”血液”的 海量空间数据主要以地图为基础，并借助较为成熟的商业数据库软 件（如Oracle、SQL-Server DB2、Sybase等）进行存储和管理。在数 据处理过程中，既是资料的提供者，也可以是处理结果的归宿处； 在检索和输出过程中，它是形成绘图文件或各类地理数据的数据源。 另外，利用成熟的商业数据库软件可对数据的调度、更新、维护、 并发控制、安全、恢复等提供服务。
1.3 GIS的组成
1.3.3 地理空间数据
空间数据的三个基本特点： 1)数据的空间性
数据的空间性是指这些数据反映现象的空间位置及空间位 置的关系。通常以坐标数据形式来表示空间位置，这些坐标数 据必须具有标准坐标系中的参考位置。 坐标系的选择随具体应用要求而定，但不同的坐标定位系 统之间应能进行转换。通常用空间拓扑信息来表示空间位置的 关系。
1.3.1 计算机硬件系统
1.单机模式
2.局域网模式
GIS广域网模式其系统硬件平台一般采
用UNIX、PC工作站/服务器，采用普通以太
网作为末端类型，通过交换/路由设备与千兆
3.广域网模式
地理信息系统(GIS)在位置分析中的应用
位置分析的基本原理与方法
位置分析的基本原理
• 空间分布分析：分析地理现象在空间上的分布特征，如热点分析、冷点分析等 • 空间关系分析：分析地理现象之间的空间关系，如相邻分析、路径分析等 • 空间变化分析：分析地理现象在空间上的变化趋势，如动态分析、趋势分析等
位置分析的方法
• 空间统计方法：运用统计学原理分析地理空间数据，如空间自相关分析、空间回归分析等 • 空间分析方法：运用GIS技术对地理空间数据进行分析，如缓冲区分析、网络分析等 • 空间模型方法：运用数学模型描述和预测地理现象的空间分布和变化，如空间扩散模型、 空间优化模型等
位置分析的案例分析
• 城市规划与建设：通过位置分析，辅助城市规划，优化城市空间布局，提高城市运行效率 • 交通与物流：通过位置分析，优化交通网络，提高物流效率，降低运输成本 • 环境监测与保护：通过位置分析，揭示环境问题，为环境保护政策制定提供依据 • 自然资源管理：通过位置分析，合理开发利用自然资源，保护生态环境 • 公共安全：通过位置分析，提高公共安全水平，降低事故发生风险
谢谢观看
Docs
地理信息系统(GIS)在交通与物流 领域的应用
交通规划与管理
• 交通流量分析：分析交通流量，优化交 通网络布局 • 道路拥堵分析：分析道路拥堵状况，为 交通管理提供依据
物流管理
• 物流中心布局优化：分析物流中心布局， 提高物流效率 • 配送路径优化：分析配送路径，降低运 输成本
地理信息系统(GIS)在环境监测与保护中的应用
02
位置分析的基本概念与原理
位置分析的定义与重要性
位置分析的重要性
• 提高决策效率：位置分析为决策提供直观的空间信息，帮助用户快速做出决策 • 优化资源配置：位置分析有助于合理配置资源，提高资源利用效率 • 促进区域发展：位置分析为区域发展规划提供科学依据，促进区域协调发展
GIS基本概念
GIS基本概念集锦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。
gis有以下子系统：数据输入子系统，数据存储和检索子系统，数据操作和分析子系统，报告子系统.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(NCGIA)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。
信息系统非空间的空间的管理信息系统非地理学的 giscad/cam 其他gis lis社会经济,人口普查基于非地块,基于地块的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。
GIS基本概念
GIS基本概念一、地理信息系统地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。
地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。
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。
地理信息系统的定义是由两个部分组成的。
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的交叉学科；另一方面，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。
地理信息系统具有以下三个方面的特征：第一，具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性；第二，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；第三，计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而使得地理信息系统能以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。
地理信息系统的外观，表现为计算机软硬件系统；其内涵却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。
当具有一定地学知识的用户使用地理信息系统时，他所面对的数据不再是毫无意义的，而是把客观世界抽象为模型化的空间数据，用户可以按应用的目的观测这个现实世界模型的各个方面的内容，取得自然过程的分析和预测的信息，用于管理和决策，这就是地理信息系统的意义。
一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统，从视觉、计量和逻辑上对地理系统在功能方面进行模拟，信息的流动以及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的变换来仿真。
GIS基本理论
GIS基本理论之一：GIS的概念、构成结构、功能1 地理信息系统的概念地理信息系统(Geographic Information System 简称GIS)是一项以计算机为基础的新兴技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科，它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型等分析方法，实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。
它的定义主要包含三个方面的内容：①GIS使用的工具：计算机软硬件系统；②GIS研究对象：空间物体的地理分布数据及属性；③GIS数据建立过程：采集、存贮、管理、处理、检索、分析和显示。
2 地理信息系统与相关技术(CAD、数字化制图)之间的关系地理信息系统与事务信息系、CAD和数字化制图都有很大的关系，但它们之间又存在着很多的不同点。
与一般的事务信息系统相比，地理信息系统具有以下特征：①地理信息系统在分析处理问题中使用了空间数据与属性数据，并通过数据库管理系统将二者联系在一起共同管理、分析和应用，从而提供了认识地理现象的一种新的思维方法；而事务信息系统只有属性数据库的管理，不能进行有关空间数据的操作；②地理信息系统强调空间分析，通过利用空间解析式模型来分析空间数据；③地理信息系统的成功应用不仅仅取决于技术体系，而且依靠一定的组织体系；④虽然事务信息系统对地理信息系统的发展起着重要的作用。
但实践证明，人的因素在地理信息系统得发展过程中越来越具有重要的影响作用，地理信息系统的应用问题已经超出了技术的范畴。
CAD是指计算机辅助设计，是采用计算机辅助进行各种设计，广泛用于机械、建筑、工程和产品设计方面。
GIS是在CAD基础上发展起来的一门学科，设计制图同时也是GIS的重要功能。
CAD和GIS的关系密切。
二者都具有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据，也能处理属性数据。
新GIS地图基础知识--入门教程
GIS地图基础知识--入门教程MAPGIS地理信息系统是中国地质大学信息工程学院开发的工具型地理信息系统软件。
该软件产品在由国家科技部组织的国产地理信息系统软件测评中连续三年均名列前茅，是国家科技部向全国推荐的唯一国产地理信息系统软件平台。
以该软件为平台，开发出了用于城市规划、通信管网及配线、城镇供水、城镇煤气、综合管网、电力配网、地籍管理、土地详查、GPS导航与监控、作战指挥、公安报警、环保监测、大众地理信息制作等一系列应用系统。
GIS 地图知识1. 地图、地图制图学 .2. 地图基本概念-特性、分类、用途、工艺 (国家基本比例尺地形图)3. 地图数学基础 (椭球、投影、高斯-克吕格直角坐标、地形图分幅)4. 地图符号5. 普通地图的内容要素及表示方法6. 专题地图的内容要素及表示方法7. 传统测绘与“3S”、“数字地球”1. 地图、地图制图学:一.什么是地图地图是按一定的数学法则和综合法则，以形象－符号表达制图物体(现象)的地理分布、组合和相互联系及其在时间中的变化的空间模型，它是地理信息的载体，又是信息传递的通道。
二.地图制图学及其理论基础地图制图学属地球科学中的一门学科。
主要是研究地图的实质(性质、内容及其表示方法)发展、制图理论和技术方法的的一门科学。
它的任务是获取各种类型的、高速优质的地图。
是制作地图的科学。
地图是人类认识客观世界、反映自然的特殊形式。
地图的制作不是单纯的技术问题，而是人类认识客观的能力和水平的反映。
三.地图制图学及其组成部分地图概论：研究地图的发展规律、特点以及地图的性质、分类、用途、内容及表示方法等。
地图投影学：研究地图上点的平面直角坐标(或极坐标)同地球椭球体表面上相应点的地理坐标(经纬度坐标)之间的函数关系，研究投影的理论、性质、变形规律、计算方法投影的判别和选择，以及在编制地图中不同投影的转换问题。
地图编制学：研究制图资料编制地图的理论、技术方法和程序。
地图绘制学：研究绘制出适合于制印要求的出版原图的理论和技术。
- 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)。
2.1 系统硬件
GIS硬件用来：存储、处理、传输和 显示地理信息或空间数据。 计算机是GIS硬件的核心。GIS的外部 设备包括输入设备、输出设备。
2.2 系统软件
GIS软件是系统的核心，用于GIS功能 的各种操作，包括：数据输入、处理、 数据库管理、空间分析和图形用户界 面等。
按其功能GIS分为：GIS专业软件，数 据库软件和系统管理软件。
系统特征 整体性 层次性 目的性 开放性 稳定性
信息系统
信息系统：具有处理、管理和分析数据功 能系统（事务处理系统），能为用户的决策 过程（决策支持系统）提供有用的信息。
信息系统特点：在信息系统中，尤其是现 代社会计算机支持下的信息系统，其信息 是以数据为载体的。
1.2地理信息与地理信息系统
（1）地理：泛指地球表面各种自然现象和人文 现象，以及它们之间的相互关系和区域分异。
用 逐步向实用化、业务化、规模化 90年代 户 和专业化发展
以后
时 GIS进入信息高速公路计划和数 代 字地球构想
4.2 GIS发展的面临的问题
孤立的、各自为政的部门 专有的数据, 程式化的编程语言 昂贵的软硬件平台 工具使用艰难
4.3 GIS发展趋势
向非GIS用户发送空间数据 在更大的信息系统中集成空间信息 维护准确的、无缝连接的实时数据 提供快速的数据接入 GIS走向网络化 GIS、GPS、RS一体化 GIS工程化
GIS基本功能
采集
分析
存储
显示
查询
输出
数据采集
纸质地图
480585.5, 3769234 483194.1, 3768432 485285.8, 3768391 484327.3, 3768565
坐标数据
数字数据
GIS 数据
GPS
数据存储
矢量格式
实体的表示是不连续
X,Y X,Y X,Y
栅格格式
（2）地理信息
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。
地理信息特征 （1）具有定位特征； （2）具有多维结构； （3）时序特征明显。
（3）地理信息系统
由计算机硬件、软件和不同方法组成 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。
资源管理 区域规划 国土监测 辅助决策
§4 GIS的发展透视
4.1发展历史
开 注重空间数据地学处理 60年代 拓
期 美国和加拿大进行了最早的尝试
巩 注重空间地理信息管理 70年代 固
期 诞生了80多个GIS软件（ESRI 1969年成立）
大 注重空间决策分析 发 80年代 展 美国成立NCGIA，中国成立资源 期 与环境信息系统国家重点实验室
针对欲解决的问题，制定各种应用模型
公园选址模型 洪水预测模型 人口扩散模型 森林增长模型 水土流失模型 最优化模型 影响模型等
§3 GIS的功能简介
3.1基本功能 （1）数据采集与编辑； （2）数据存储与管理； （3）数据处理与变换； （4）空间分析和统计； （5）产品制作与显示； （6）二次开发和编程。
GIS分类
GIS按研究范围分为：全球性GIS和区域性GIS GIS按内容可以分为：专题信息系统和综合信息系统
地理信息系统
专题信息系统
地籍信息系统 城市管网信息系统
人口信息系统
综合信息系统 城市规划与管理信息系统 区域资源与环境信息系统
§2 GIS的基本构成
系统软件
系统硬件
空间数据
应用人员
应用模型
第8次 课后作业
1. 区分数据与信息； 2. 解释地理、地理信息及地理信息系统； 3. 图示并简述地理信息系统的组成； 4. 结合专业，讨论GIS应用和发展前景。
结束语
谢谢大家聆听！！！
39
X,Y
使用方格来模拟实体
Rows
X,Y
Columns
பைடு நூலகம்
实体
查询
查找一个指定的要素
基于条件查找要素
人口数大于 300,000
分析
哪些区域在道路的50米缓冲区内
相邻分析
水井类型 建筑拥有者 土壤类型
钻井 史密斯
沙地
叠加分析
网络分析
显示 图表 地图
文本
纸质图
输出
网络图
影像
GIS Data
文档
3.2 GIS的应用功能
GIS 硬件
GIS软件层次
2.3 空间数据
数据是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处 理是GIS应用系统建设中的关键环节，涉及许 多问题：
—应该选择何种（或哪些）比例尺的数据？ —已有数据现势性如何？ —数据精度是否能满足要求？ —数据格式是否能被已有的GIS软件集成？ —应采用何种方法进行处理和集成？ —采用何种方法进行数据的更新和维护……
地理信息系统的内涵
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混合数据结构和有效 的数据集成、独特的空间分析能力、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；
GIS与地理学和测绘学密且相关。
2.4 应用人员
人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和 组织管理能力是决定系统建设成败的重要因 素。系统人员按不同分工有项目经理、项目 开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和 系统测试人员等。各个部分齐心协力、分工 协作是GIS系统成功建设的重要保证。
GIS学科将人作为重要的组成部分。
2.5 应用模型
GIS基本概念
第1章 导论
§1 GIS基本概念 §2 GIS基本构成 §3 GIS功能简介 §4 GIS发展透视
信息的特点
客观性：与客观事实相关 适用性：经处理分析可适用多种目的 传输性：可以借助多种手段传输 共享性：供多用户使用，无损失
系统
系统：是由若干相互联系和相互作用的要素 组成的，具有一定结构和功能的有机整体。