地球信息科学导论(廖克等著)思维导图
《地理信息系统导论》教学大纲
地理信息系统导论一、课程说明课程编号：010514Z10课程名称：地理信息系统导论/Introduction to Geographical Information Systems课程类别：专业核心课程学时/学分：48/3先修课程：自然地理学、地图学概论、数据结构与算法、计算机基础适用专业：地理信息科学教材、教学参考书：1.地理信息系统教程，汤国安等，高等教育出版社，2007.42.地理信息系统原理、方法和应用，邬伦等，高等教育出版社，20003.地理信息系统导论（第五版），Kang-tsung Chang著，陈健飞等译，科学出版社，2010.74.地理信息系统与科学，Paul A. Longley, Michael F.Goodchild等著，张晶、刘瑜等译，机械工业出版社，2007.7二、课程设置的目的意义地理信息系统（GIS）导论是地理信息科学专业的必修核心课程。
通过本课程的学习，使学生掌握地理信息系统的基本概念，了解地理信息系统的基本原理和方法，初步掌握GIS软件操作的基本技能和应用，特别是构建基于GIS的地学思维与地学语言表达新模式。
初步搭建起地理信息系统专业的知识结构体系和框架，为后续的专业学习奠定坚实的基础。
三、课程的基本要求知识：掌握地理信息系统的基本概念、基本原理和基本方法；掌握空间数据模型、空间数据结构、空间数据采集与处理、空间数据库、空间分析原理与方法、数字高程模型、地理信息可视化等知识；了解学科发展前沿及应用前景，熟练掌握1-2种地理信息系统平台的使用；能力：熟悉行业内主要GIS软件的特征与功能，具备应用地理信息系统平台软件解决行业问题的能力；具有运用GIS软件解决一般的GIS工作中涉及的一般性数据编辑、处理的能力；具有初步的利用GIS平台软件进行GIS空间分析与应用的能力；利用帮助文档及网上资料进行自学GIS软件的能力；素质：既能独立工作，又具有团队合作精神，适应竞争学会合作；具有良好的心理承受能力及科学的工作心态；四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求本课程安排有16学时的实验，要求学生通过实验加深对课堂讲授知识的理解和基本方法的掌握。
地球信息科学导论教学讲义
目
录
第 O 章 绪论........................................................................................................................................................... 1 0.1 课程简介....................................................................................................................................................1 0.2 本课程的学习要求....................................................................................................................................1 0.3 学习方法....................................................................................................................................................2 0.4 教材与参考书籍........................................................................................................................................2 0.5 课程知识体系........
地球信息科学与技术课件
借助全球定位系统、智能传感器等技术，实现精准播种、施肥、灌溉和病虫害防治等农业生产管理。
精准农业
通过建立农产品质量追溯系统，利用物联网、二维码等技术，实现农产品从生产到销售全过程的质量监控和管理。
农产品质量追溯
04
地球信息科学前沿技术
利用机器学习、深度学习算法处理地球信息数据，实现自动化分析和预测。
通过地球信息科学与技术手段监测环境变化，为环境保护和治理提供决策支持。
灾害监测与减灾
利用遥感、GIS等技术手段进行灾害监测、预警和减灾，降低灾害风险。
城市规划与管理
利用GIS、虚拟现实等技术进行城市规划、设计和管理，提高城市可持续发展水平。
资源调查与评价
利用遥感、GIS等技术手段进行自然资源调查、评价和可持续利用研究。
总结词
GPS技术在智能交通系统中发挥着重要作用，通过实时定位和导航可以优化交通流，提高道路通行效率。
详细描述
GPS技术可以实时监测道路交通情况，包括车流量、道路拥堵等，为交通管理部门提供数据支持。同时，GPS技术还可以用于车辆导航和调度，提高公共交通和出租车等服务的运行效率。
总结词
GPS技术还可以用于智能驾驶和自动驾驶技术的开发和应用。
在使用地理信息数据时，应确保数据的真实性和准确性，不得篡改和伪造数据。
遵守法律法规
03
在使用地理信息数据时，应遵守相关法律法规和政策规定，不得违反法律法规。
06
实践案例分析
总结词：GIS技术在城市规划中发挥了重要作用，通过地理信息系统可以实现城市空间布局、土地利用、交通规划等方面的优化。
总结词：遥感技术是生态环境监测的重要手段，通过卫星遥感数据可以快速获取大范围的环境信息，为环境保护和治理提供科学依据。
《地理信息系统导论》PPT课件
1．空间分析过程及其模型
• 例1 道路拓宽改建过程中拆迁指标计算
• 这里将举例说明如何利用建立缓冲区、拓扑叠加 和特征提取,计算一条道路拓宽改建过程中的拆迁 指标。
1．空间分析过程及其模型பைடு நூலகம்
图10-4：通过流程图表现的GIS模型
2．空间决策支持模型
• 区域规划、土地利用规划、设施位置选择、环境 管理等都是有关空间行为的决策问题，这些问题 的解决方案是由决策者或领域专家在专业领域知 识和经验的启发下，在分析大量的空间和非空间 信息的基础上得到的。空间决策问题大大超过了 地理信息系统通常的空间分析功能的要求。
模型、知识以人机交互方式进行半结构化或非 结构化决策的计算机应用系统。它为决策者提 供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案 的环境，调用各种信息资源和分析工具，帮助 决策者提高决策水平和质量。DSS的基本结构 主要由四个部分组成，即数据部分、模型部分、 推理机部分、人机交互部分，如图10-7所示。
获取 表现 存储
知识
空间决策
推理
图10-5：空间决策过程
分析
信息
收集 表现 存储 检索 处理 显示
2．空间决策支持模型
• 地理信息系统为决策支持提供了强大的数据输入、 存储、检索、显示的工具，但是在分析、模拟和 推理方面的功能比较弱，本质上是一个数据丰富 但理论贫乏的系统，在解决复杂空间决策问题上 缺乏智能推理功能。所以，为解决复杂的空间决 策问题，需要在地理信息系统的基础上开发智能 决策支持系统，用于数据获取、输入、存储、分 析、输出；用于知识表现和推理；用于自动学习， 系统集成，人机交互。
高中地理必修一思维导图
高中地理必修一思维导图第一章行星地球运用资料描述地球所处的宇宙环境，一、不同级别说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。
的天体系统宇在中宙地位的地球宇宙中的位置（自己描述）球置在与其他行星运动特征比较宇太阳系的宙普通行星中与其他行星结构特征比较的地球所处的宇宙环境很安全位太阳系的特殊形星置具有适宜的温度条件具有适合生物生存的大气条液态地球上有水二、阐述太阳对地球的影响：1、太阳辐射对地球的影响：太阳主要成分是_氢___和氦，表面温度为_6000K_，太阳能量的来源是：核聚变；其能量以电磁波的形式释放出来。
太阳辐射能由赤道向两极逐渐减少。
对地球的影响：太阳辐射是地球的主要能量来源，它可以维持地表温度，是促进地球上的水、大气、生物活动和变化的主要动力，可以影响人类的生产和生活，提供煤炭、石油等化石燃料，还可以通过人为转化形成其它形式的能量。
2太阳活动对地球的影响：太阳活动最主要的类型是黑子和耀斑。
它们是太阳活动的重要标志，分别出现在太阳大气层的光球和色球，其活动周期为 11 年，它们同步起落体现了太阳活动的整体性。
太阳活动对地球的影响主要有 1、扰动电离层，影响无线短波通讯、 2、扰乱地球磁场，引起“磁暴”现象、 3、出现极光、 4、引起自然灾害。
三、分析地球运动的地理意义向自西快，规律：近日点（ 1 月初）较东恒公星一个转年慢北逆南月初）较远日点（ 7逆2、地球自转的意义（1）晨昏线：昼夜半球的分界线。
晨昏线的判断方法顺着地球自转方向：由昼入夜叫昏线，由夜入昼叫晨线。
在此线上太阳高度是____0_____度。
如下图中，ab为昏线，bc为晨线（2）时间计算：东加西减。
（加减）地方时：因经度不同而不同的时刻（同一经度上，地方时相等）。
经度每相差15度，地方时相差一小时，经度每相差1度，时间相差 4分钟。
00分20时 11为E80时，则10为E60：例如．划分为一个时区，全球划分为 15个经度时区：为了统一标准，国际上把24个时区。
浙教版八年级科学下册思维导图(全册)
浙教版八年级科学下册思维导图（全册）第1章电和磁思维导图目录电和磁节节节节节节一P1 2 3 4 56 7M H指南针为什么能指方向 电生磁 电磁铁的应用 电动机 磁生电 家庭电路 电的安全使用编十"*0 ■< ■J — * "恤 f勁电动机Cg ］电GR 铁的应用圖1BE休上磁性最强的部位H If理N祀険决淇*同名拠相互抖E斥异名磁极相互啪引衙极间的作用f使没有谨性的物体得到遊性的过程-晦念用蛊箱在钢棒上沿同一方向摩擦十第次「方法磁现象附地暉场地理南极是地磁场的北饭，地理北饭是地磁场的南扱指南针南极指南（地磁场北极）小谨针北极所着的方向为磁场方向百箭头義顽磁场方向；磁感红密磁场强r疏磁场弱夕HE场：从N到S内部逑场：从5到N底屯导件同围存在葩场-冥斯桔实殓醯场电导融中心的同「匕圍「吕通电导録垂亘「向夕曲场逐渐林电生蹿调节R,比较A喙弓I大头针的雰少-赳施大＜1、探究电晞铁r-晡性强弱的影响因索羽右手：如图大拇指方向为电磴方向,0 指环毙方向为磁场方向咏变,血中有无枝芯比较大头針旁少自无扶苗用右手：四指坯绕庁叵为电踰方向「大拇指戶鬥旨万向为电竝铁N战方向fVF变B下面大淘+的雰少-戒圏降电遵扶的磁场廿在卑条形磁铁相似通过目隔的佔无殛制歯钳肖无电珮趙重机电拎：随温度上升接通担制宙源,产生魏生吸引衔铁,电铃咂电徳蹩电器具悴应用来垃自动控制:随着水上升，达到嘗戒水位时接11控制电懑「产生磁性吸引衔铁，红XJ亮电訖夭小至化的叫輯电隹号匣过电主v彖決听-> 生兀同的逑注,丛而校薄全屋版产生石同'吃（転訪來圧愿肖电詛专提哥輕=挖制电番工柞乜毒廩理：挖制电勝幵驻整通衔誹吸下,每灯亮，览制电痒幵爻断幵「匚弹蚩吸引D与与惑ftawcr亮臓:低电庄翦电舷制茗电压强电渝r 并巨可以实验巨商咼制通电导体在磁场中受力运动。
运动方向与电漩方向、磁场方向有芙基本原理运动方向判断（左手定律）如图磁感纯穿过手心，四指方向为电流方电‘大拇拒方向国受力运动的方向电动机画电动机廈理通电注昌在金场牛受巧转动，乙圏中线困受力转动,转到甲厘所示位置* 田于二力平衡「不能继绽转动。
地理必修一每章框架图精细 高中地理必修一思维导图
地理必修一每章框架图精细高中地理必修一思维导图高中地理的学习需要有一个知识点框架图来对整体的思路进行梳理，一个好的思维导图对于地理的学习也是非常帮助的。
1高中地理必修一精细框架图1地理必修一重要知识点总结1.1地球的宇宙环境天体系统：天体之间因万有引力相互吸引和相互绕转形成天体系统。
结构层次(略)可见宇宙：也称为“已知宇宙”，是指人类已经观测到的有限宇宙，半径约为140亿光年。
地球存在生命的条件：外部条件：稳定的太阳光照大、小行星各行其道，使地球处于比较安全的宇宙环境中内部条件：日地距离适中(1.5亿千米)——适宜的温度地球体积质量适中且原始大气经长期演化—适于生物呼吸的大气地球内部水汽逸出形成水圈1.2太阳对地球的影响一、太阳辐射：太阳以电磁波的形式向宇宙空间放射的能量。
1能量来源：太阳中心的核聚变反应(4个氢原子核聚变成氦原子核，并放出大量能量);2特点：太阳辐射是短波辐射，能量主要集中在波长较短的可见光部分;3意义：维持地表温度，地球上大气运动、水循环和生命活动等运动的主要动力，人类生产和生活的主要能源。
太阳常数：表示太阳辐射能到达大气层上界的能量指标，大小为8.24焦/cm2.分。
二：太阳活动对地球的影响1太阳的外部结构：指太阳的大气结构，从里到外分为光球、色球和日冕三层2对地球的影响：(太阳黑子是太阳活动强弱的标志，周期约为11年)三：地球公转的地理意义1昼夜长短的变化：1)某时刻全球的情况：直射点所在半球，昼长于夜，纬度越高，昼越长，极点附近出现极昼现象，另一半球，昼短于夜，纬度越高，昼越短，极点附近出现极夜现象。
2)某地全年的情况：夏至日昼最长，冬至日昼最短。
3)春分日和秋分日：全球昼夜平分;4)赤道上终年昼夜平分。
纬度越高，昼夜长短变化幅度越大。
2正午太阳高度的变化：1)日出、日落时(晨昏线上)时太阳高度=0度，一天中最大的太阳高度为正午太阳高度即地方时12点时的太阳高度。
2)某时刻全球的情况：正午太阳高度由直射点所在纬度向两侧递减，离直射点越远，正午太阳高度越小。
第一讲 GIS概述PPT课件
2）实体间的空间关系 实体间的空间关系通常包括：度量关系，如两个地物之 间的距离远近；延伸关系（或方位关系），定义了两个 地物之间的方位；拓扑关系，定义了地物之间连通、邻 接等关系，是GIS分析中最基本的关系，其中包括了网络 结点与网络线之间的枢纽关系（图1-2-a），边界线与面 实体间的构成关系（图1-2-b），面实体与岛或内部点的 包含关系（图1-2-c）等。
商用GIS软件的功能
观察的的现象、 文件与地图
数据获取
数据的获取（Data
Acquisition）、数据的初
原始数据
步处理（Preliminary data
Processing）、数据的存 储及检索（Storage and 数 据 库
存储与 检索
数据预处理
展示与
制图
交互
Retrieval）、数据的查
图1-2：几种典型的拓扑关系
3）与几何位置无关的属性
即通常所说的非几何属性或简称属性，是与地理实体相 联系的地理变量或地理意义。属性分为定性和定量的两 种，前者包括名称、类型、特性等，后者包括数量和等 级；定性描述的属性如土壤种类、行政区划等，定量的 属性如面积、长度、土地等级、人口数量等。非几何属 性一般是经过抽象的概念，通过分类、命名、量算、统 计得到。任何地理实体至少有一个属性，而地理信息系 统的分析、检索和表示主要是通过属性的操作运算实现 的，因此，属性的分类系统、量算指标对系统的功能有 较大的影响。
2．地理信息系统及其类型
2．1 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。
地理信息系统概论ppt课件
最新课件
12
1.1.3 地理数据与地理信息
➢地理数据：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 的总称。
➢是各种地理特征和现象间关系的符号化表 示，包括空间位置、属性特征及时态特征 三部分。
最新课件
13
1.1.3 地理数据与地理信息
➢空间位置数据（空间数据或几何数据）描述 地物所在位置，相对位置或绝对位置
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，以供不断使用。
最新课件
10
1.1.2 数据
信息和数据的关系：
最新课件
11
1.1.2 数据
信息和数据的关系：
信息与数据是不可分离的。信息= 数据 + 说明（或规则） 信息是与物理介质有关的数据表达。数据是信息的载体。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。
➢属性数据（非空间数据）属于一定地物、描 述其特征的定性或定量指标
➢时态特征数据是指地理数据采集或地理现象 发生的时刻或时段，该数据对环境模拟分析 非常重要。
➢ 空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本 要素。
最新课件
14
1.1.3 地理数据与地理信息
➢地理信息：是有关地理实体的性质、特征和
运动状态的表征和一切有用的知识，是对地理 数据的解释。
地球信息导论
地球信息导论第一章地球科学为什么要学习？学习地球基础知识，提高全民科学素养。
——吴阶平院士使人“胸襟开阔，知识丰富”，“地相的错综，地层的累积，以及古生物进化的痕迹，既可了然如在指掌之上；更能穆然起深远神秘的思想，作人格修养之大助”。
——许寿裳 1923地球科学已成为保障人类生存的科学，发展与普及地球科学关系到全人类的生存和繁荣昌盛。
——郝诒纯院士⏹地球科学是一门博大精深的科学⏹地球科学是一门充满乐趣和诗意的科学⏹地球科学是一门肩负着人类历史使命的科学地球科学是一门博大精深的科学。
她牵涉到物理、化学、生物、大气、海洋等多门学科，不仅关注地球，还牵涉遥远的太空，充满了奥秘和思辨，凝聚了智慧和哲理。
以多学科作为研究背景，以大地作为研究对象，地球科学能使人心胸开阔、高瞻远瞩。
地球科学是一门充满乐趣和诗意的科学。
既要深入到青山绿水中去观察地球，也要透过显微镜去了解世界；既要监测和预测地球的脉动，又要追寻遥远的过去，探索已经消失了的风景……地球科学能使人浮想联翩、诗意盎然。
地球科学是一门肩负着人类历史使命的科学。
资源、环境和人口是二十一世纪世界面临的三大难题，其中前二者都与地球科学有着最密切的联系，既向地球科学提出了更高的要求和挑战，也为地球科学提供了良好的机遇和发展空间。
地球科学肩负着国家、民族和人类的重大使命，大有用武之地。
一、地球科学的研究对象和研究内容⏹地球科学简称地学，是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六大基础自然科学之一。
⏹地球科学以地球为研究对象，包括环绕地球周围的气体（大气圈）、地球表面的水体（水圈）、地球表面形态和固体地球本身。
⏹至于地球表面的生物体（生物圈），由于其研究内容广、分支学科较多、且研究方法具有特殊性，因而已独立成一门专门的基础自然科学——生物学。
但生物的起源与演化、生物体与生存的地球环境之间的关系也属于地球科学的研究范畴。
二、地球科学的研究方法地球科学的研究方法与其研究对象的特点有关，地球作为其研究对象主要有以下特点：（1）空间的广泛性与微观性（2）整体性与分异性（或差异性）（3）时间的漫长性与瞬间性（4）自然过程的复杂性与有序性地球科学的研究方法：(1)野外调查（苦中有乐）(2)仪器观测(3)大地测量(4)航空、航天和遥感技术(5)实验室分析、测试与科学实验(6)历史比较法将今论古—以观察研究现代地质作用过程和结果为基础，再将地史时期地质作用结果与之比较，从而推断昔日的地质作用，如珊瑚、海陆变迁、山脉形成等。