地理信息系统
什么是地理信息系统
什么是地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System）简称GIS，它是一种利用计算机、数据处理、地理学、统计学和遥感技术等现代科技手段，对地理空间信息进行采集、存储、处理、分析和表达的一种集成化工具。
GIS是一种将地理空间信息和属性数据有机结合在一起进行管理、分析和决策支持的技术和工具。
GIS的基本原理是利用计算机将地理空间信息的各种数据（如地图、遥感影像、地理编码数据库、实时GPS定位数据等）集成到一个统一的系统中，然后通过数据共享与处理，以实现对地理空间数据的一系列操作。
GIS能够进行的操作包括数据的输入与输出、数据的查询与分析、地图的生成与维护，以及对地理分析结果进行可视化操作等。
GIS系统已广泛应用于土地、环境、交通、电力、能源、水利、农业、测绘、市政、公安等领域，同时还被用来辅助科学研究和公共服务。
GIS的数据模型主要有二维、三维和多维三种类型。
其中二维模型包括平面坐标和地理坐标两种类型，三维模型则可以用来处理高程等第三维信息，而多维模型则涵盖了时间、经济、社会等多个维度信息。
GIS的最大特点是能够将地理信息空间化，在数据分析和决策支持方面起到非常好的作用。
GIS系统的发展是IT技术与地理学、测绘学、土地资源管理学、环境科学等学科交叉融合的结果，是IT技术与装备应用切合实际的产物，更是人们对复杂地理信息处理与分析要求的必然选择。
总之，GIS系统是一种利用计算机技术处理地理空间信息的工具，它可以对地理信息进行多维度的数据采集、存储、处理、分析和表达，以实现对地理信息的更好管理和维护，为决策者和研究者提供更加准确、全面和科学的数据支持，辅助国家和地方政府的规划、管理和服务工作。
地理信息系统
空间信息系统
01 历史发展
03 实现方法 05 GIS
目录
02 产品分类 04 建模系统 06 开源软件
07 开发工具
09 普适品牌 011 社会应用
目录
08 发展空间 010 语义学 012 专业设置
地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地 学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地 球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
GIS之父：罗杰·汤姆林森60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图” 的应用。
1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研 发。罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统（CGIS ），用于存储，分析和利用加拿大 土地统计局（ CLI，使用的1:50,000比例尺，利用关于土壤、农业、休闲，野生动物、水禽、林业和土地利用的 地理信息，以确定加拿大农村的土地能力。）收集的数据，并增设了等级分类因素来进行分析。
20世纪初期将图片分成层的“照片石印术”得以发展。它允许地图被分成各图层，例如一个层表示植被和另 一层表示水。这技术特别用于印刷轮廓-绘制，这是一个劳力集中的任务，但他们有一个单独的图层意味着他们可 以不被其他图层上的工作混淆。这项工作最初是玻璃板上绘制，后来，塑料薄膜被引入，具有更轻，使用较少的 存储空间，柔韧等等的优势。当所有的图层完成，再由一个巨型处理摄像机结合成一个图像。彩色印刷引进后， 层的概念也被用于创建每种颜色单独的印版。尽管后来层的使用成为当代地理信息系统的主要典型特征之一，刚 才所描述的摄影过程本身并不被认为是一个地理信息系统 -因为这个地图只有图像而没有附加的属性数据库。
地理信息系统专业
地理信息系统专业地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一门应用地理学、地图学、遥感、计算机科学等知识，以空间地理信息为研究对象，进行空间数据获取、存储、管理、处理、分析、展示和应用的技术和方法。
地理信息系统专业是培养具备地理信息系统理论与应用能力的专业人才。
地理信息系统专业的学科基础主要包括地理学、地图学、测绘学、遥感科学、计算机科学、数据库技术等。
学生需要掌握地理学基本理论和地图学基本知识，具备测量、制图、遥感、空间数据处理等专业技能，熟悉计算机软硬件知识，掌握数据库管理和空间数据分析的方法。
此外，地理信息系统专业还注重培养学生的团队协作能力、工程实践能力以及创新能力。
地理信息系统专业的学科方向主要包括地理信息系统与技术、地球空间信息科学、遥感与地理信息工程等。
学生在学习过程中，可以选择自己的专业兴趣方向进行深入学习和研究。
地理信息系统与技术方向注重地理信息系统软硬件技术的研究和开发，培养学生在地理信息系统设计与开发、GIS数据库管理、空间分析与模型构建等方面的技能。
地球空间信息科学方向注重地球空间信息科学的原理和应用，培养学生在地球空间数据采集、处理、管理和分析等方面的能力。
遥感与地理信息工程方向注重遥感和地理信息工程的应用，培养学生在遥感图像解译、地理信息系统应用、空间数据库管理等方面的技术能力。
地理信息系统专业的就业前景广阔。
随着信息技术的不断发展和地理信息的广泛应用，地理信息系统专业的需求日益增加。
毕业生可以在政府部门、测绘、地理信息管理、遥感应用、GIS软件开发、环境保护等领域找到工作。
他们可以参与地理信息数据的采集、处理、分析和管理，参与地理信息系统的设计与开发，参与遥感数据解译和应用等工作。
此外，地理信息系统专业对于城市规划、土地资源管理、环境保护和公共安全等领域的需求也越来越大。
在日常工作中，地理信息系统专业人才能够将地理信息与其他领域的数据进行整合和分析，为决策提供科学依据。
地理信息系统
1、什么是地理信息系统地理信息系统（GIS , Geographic Information System）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、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，它作为集计算机科学、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为一体的新兴边缘学科而迅速地兴起和发展起来。
GIS重视对拓扑结构的管理，重视拓扑关系的自动生成，强调与空间相关的查询统计，强调空间分析，强调三维模型分析。
地理信息系统中“地理”的概念并非指地理学，而是广义地指地理坐标参照系统中的坐标数据、属性数据以及以此为基础而演义出来的知识。
地理信息系统具有以下三个方面的特征：（1）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；（2）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、多要素分析和动态预测的能力；并能产生高层的地理信息；（3）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。
地理信息系统是一门多技术交叉的空间信息科学，它依赖于地理学、测绘学、统计学等基础性学科，又取决于计算机硬件与软件技术、航天技术、遥感技术和人工智能与专家系统技术的进步与成就。
地理信息系统按其内容可以分为三大类：（1）专题地理信息系统：是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。
（2）区域地理信息系统：主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。
（3）地理信息系统工具：它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。
如：ARC/INFO、Mapinfo、CityStar、Geostar、MAPGIS等。
2、3s技术包含哪些内容，分别介绍一下3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography informationsystems，GIS)和全球定位系统(Global positioning systems，GPS)的统称1）RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。
什么是地理信息系统
什么是地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种通过计算机技术来捕捉、储存、管理、分析和展示地理数据的系统。
它将地理空间信息与其他属性数据相结合，帮助人们更好地理解地球和人类活动。
GIS的基本构成部分包括硬件、软件、数据和人员。
硬件是指用于收集地理数据和进行数据处理的计算机、传感器、全球定位系统等设备。
软件是用于运行GIS的应用程序，可以实现数据的处理、分析和可视化。
数据是GIS的核心，包括地理空间数据和属性数据。
地理空间数据是地球表面的几何形状和位置信息，如地图、遥感影像、地理标记等。
属性数据是与地理空间数据相关的非空间属性信息，如人口统计数据、气候数据等。
人员是使用GIS技术进行数据管理和分析的专业人员，他们具备地理信息系统的专业知识和技能。
地理信息系统可以广泛应用于各个领域。
在城市规划中，GIS可以帮助规划师分析土地利用、道路布局和基础设施建设等问题，提高规划的精度和效率。
在环境保护方面，GIS可以用来分析地表水污染、植被分布和土地退化等问题，为环境管理提供科学依据。
在农业领域，GIS可以用来评估土地适宜性、选择农作物种植和优化农田布局，提高农业生产的效益。
在交通运输方面，GIS可以用来分析道路交通流量、选择最佳路径和优化交通信号系统，提高交通运输的效率。
通过地理信息系统，人们可以更深入地了解地球表面的空间模式和地理现象。
利用GIS技术，可以进行地理数据的可视化，将复杂的地理空间关系呈现为直观的地图，帮助人们更好地理解和解读地理信息。
同时，GIS可以对大量的地理数据进行高效的处理和分析，通过空间统计和空间建模等方法，揭示地理现象的规律和变化趋势。
这为决策者提供了科学依据，帮助他们制定更合理和有效的决策。
然而，GIS也面临一些挑战和问题。
首先，地理数据的质量和准确性对GIS的应用至关重要，但现实中地理数据的收集和管理往往存在一定的困难。
地理信息系统名词解释
1、地理信息系统地理信息系统是一种采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统。
2. 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、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
4.地理数据:是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
17.空间数据编码空间数据编码是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
编码的目的空间数据编码是用来提供空间数据的地理分类和特征描述，同时为了便于地理要素的输入、存储、管理，以及系统之间数据交换和共享的需要。
2、空间数据结构空间数据结构是指空间数据在计算机内的组织和编码形式。
它是一种适合于计算机存贮、管理和处理空间数据的逻辑结构，是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。
它是对数据的一种理解和解释。
8. 四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n，且n≥1），直到子象限的数值单调为止。
凡数值（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。
这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。
3、3S 技术：（GIS、RS、GPS）技术的综合或一体化形成的集成系统。
在这种集成系统中，GPS主要用于实时、快速地提供目标、各类传感器和运载平台的空间位置；RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面的各种变化，及时地对GIS的空间数据进行更新；GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存储、集成管理、分析加工，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。
4、DTM/DEMDTM为数字地形模型，是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。
数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（Digital Elevation Model），简称DEM。
地理信息系统
一、名词解释信息: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。
具有客观性、传输性、适用性、共享性。
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。
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的图、文、声、像等的总称。
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。
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。
分事务处理系统、管理信息系统；决策支持系统：；人工智能、专家系统。
地理信息系统：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。
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。
地理实体：指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具有概括性，复杂性，相对性的概念。
空间数据：指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，可以用来描述来自现实世界的目标，具有定位、定性、时间和空间关系等特征。
空间数据结构：适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
空间数据模型：描述了数据的基本结构及其相互之间的关系和在数据上的各种操作，是数据库系统关于数据内容和数据间联系的逻辑形式的表示。
数据字典用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。
是一个数据的标准规范，它可使数据库的开发者依此来实施数据库的建立、维护和更新。
地图数字化：指把传统的纸质或其他材料上的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数据信号）的过程，以便进一步在计算机中进行存储、分析和输出。
名词解释地理信息系统
名词解释地理信息系统地理信息系统又称为地理信息系统工程，它是把具有空间位置、属性特征及其变化规律的地球表面自然要素和人文要素，作为研究对象，从系统的角度出发，运用地理学、测绘学、图形学、统计学、计算机科学和数据库技术等多学科知识和技术，进行科学化、定量化、系统化的加工、存储、传输、管理和分析，以便更好地解决各类问题。
地理信息系统（ GIS）是在计算机硬件、软件和数据库的支持下，对地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示、制图和描述的技术系统。
它能提供多方面的应用，包括对空间数据的采集、储存、管理、查询和分析。
(1)自然环境。
包括地貌、地质、地震、气候、水文、植被等方面的内容。
(2)社会经济环境。
包括经济、人口、城市、交通、社会发展状况等内容。
(3)技术因素。
主要指现代科学技术手段的应用情况。
(4)人文因素。
包括人文社会和政治法律制度的内容。
当前的地理信息系统( GIS)，可以认为是一个空间信息系统，但又不同于以往任何一个时期的GIS。
如今的GIS，已经广泛渗透到各种社会生活和人们的日常生产与生活中去，不仅为GIS应用于区域规划、环境监测和资源调查提供了必备的手段和条件，而且正在向着为国民经济建设和社会可持续发展服务的方向发展。
GIS的功能也由最初单纯的数据采集、存贮、管理、分析扩展到包括为决策者服务的各种分析功能。
地理信息系统通过对相关的空间位置、属性数据和专题数据进行采集、存储、处理、分析、显示等过程，可实现对地理实体的数字化描述。
这里所说的“空间位置”、“属性数据”和“专题数据”，都是GIS的基本要素。
地理信息系统的核心内容就是空间数据的采集、存储、管理、分析和再利用，并且，空间数据又是地理信息系统得以存在和运行的基础。
对空间数据的采集和编辑，是使用GIS的第一步。
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5．一般认为，空间数据具有三个基本特征：空间特征、（）、时间特征。
A．位置特征B．属性特征C．拓扑特征D．符号特征
6．目前，数据库领域采用的数据模型主要有层次模型、网状模型和（）。
A．关系模型B．混合结构模型C．扩展结构模型D．统一数据模型
10．GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：（）
A．空间分析B．计量分析C．属性分析D．统计分析
三、简答题（共45分，每小题15分）
1．简述地图比例尺与图像空间分辨率的概念及其之间的关系是什么？
2．简述地理空间数据概念模型的类型及其含义？
3．简述空间数据的误差源及误差的传递过程？
四、论述题（共60分，每小题30分）
2．完整的GIS主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、（）和系统管理操作人员。
A．网络B．用户C．开发人员D．地理空间数据
3．矢量数据具有（）的特点
A．属性明显，位置隐含B．属性隐含，位置明显
C．属性明显，位置明显D．属性隐含，位置隐含
4．下面哪个是在测量和制图中采用的地球表个阶段：系统分析、（）、系统实施、系统评价及维护。
A．系统测试B．系统定义C．系统设计D．系统变更
8．要保证GIS中数据的现势性，必须实时进行（）
A．数据编辑B．数据变换C．数据更新D．数据匹配
9．下面哪个不是平面坐标系：（）
A．北京54坐标系B．西安80坐标系
C．Pulkovo 1942坐标系D．地理坐标系
1．试论述矢量数据结构和栅格数据结构各自的特征及其优缺点？
2．地理信息系统软件ArcGIS与遥感图像处理软件ENVI已经联手提供从数据采集、处理、入库到分析一体化的解决方案。试论述GIS与遥感之间的关系，以及GIS与遥感综合应用的潜力？
攻读硕士研究生入学考试题
考试科目代码：722
考试科目名称：地理信息系统
说明：考生答题时一律写在答题纸上，否则漏批责任自负。
一、名词解释（共25分，每小题5分）
1．地理信息系统
2．地图投影
3．拓扑关系
4．缓冲区分析
5．空间索引
二、单选题（共20分，每小题2分）
1．下列属于GIS输入设备的是：（）
A．主机B．绘图仪C．扫描仪D．显示器