地理信息系统的基本概念
地理信息系统基础
点之间的连线与某一基准方向的夹角即可，该夹角称为连
线的方位角。基准方向通常有真子午线方向、磁子午线方 向和坐标纵线方向三种。 • 同样计算点状和线状空间实体、点状和面状空间实体时， 只需将线状和面状空间实体视为由它们的中心所形成的点 状实体，然后按点状实体来求解方向关系即可。
3、地理空间信息的度量关系
（一） 数据层次与文件组织
• • • 数据层次（数据项、记录、文件、数据库） 数据间的逻辑联系（一对一、一对多、多对多） 用数据文件（顺序、直接、索引、到排文件）
1、数据的层次单位
物理单位: 位(比特)、字节、字、块(物理记录)、桶和卷 逻辑单位: 数据项、数据项组、记录、文件和数据库 记录 文件 数据项
多边形环路法
树状索引编码法 拓扑结构编码法
形成完整的 拓扑结构
由多边形边界的x,y 坐标队集合及说明 信息组成
对所有边界点数字化，将坐 标对以顺序方式存储，由点 索引与边界线号相联系，以 线索引与各多边形相联系
2、栅格数据结构
栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现 象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地理要 素的非几何属性特征。 特点：属性明显，定位隐含。 获取方法： 2 2 2 1 (1) 手工网格法； 2 2 2 1 3 2 2 1 2 2 2 (2) 扫描数字化法； 1 2 2 1 1 (3) 分类影像输入法； 1 8 8 8 1 1 8 8 8 8 (4) 数据结构转换法。 8 8 8 8 8 8 8 1
1986年，SPOT卫星首次发射；
1987年，地理信息系统的国际杂志出版； 1988年，美国人口调查局第一次公开发布TIGER； 1988年，GIS World 首次发行； 1989年，Ingegraph 发布MGE；
地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记
地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、分析和展示的技术系统。
在黄杏元的《地理信息系统概论》中，有一些重要的考点需要我们关注和理解。
以下是我整理的考点笔记，希望能对大家复习和理解地理信息系统有所帮助。
一、地理信息系统的定义与基本概念地理信息系统是一个用于存储、查询、分析、处理和展示地理空间数据的综合系统。
它由硬件系统、软件系统、数据系统和人员系统组成，其中硬件系统包括计算机设备、显示设备等；软件系统包括地理信息系统软件、数据库管理系统等；数据系统包括地理空间数据和属性数据；人员系统包括GIS技术人员和用户。
地理信息系统的基本概念包括地理空间数据、属性数据、地理坐标系统、地理数据模型等。
地理空间数据是指反映地球表面地理实体位置的数据，如点、线、面等；属性数据是描述地理实体特征和属性的数据，如土地利用类型、地形高程等；地理坐标系统是用于确定地理实体位置的系统，常用的有经纬度坐标系统和投影坐标系统；地理数据模型是描述地理实体及其关系的模型，如矢量数据模型和栅格数据模型等。
二、地理数据采集与处理地理数据采集包括遥感数据采集和GPS地理信息采集。
遥感数据采集是通过卫星、航空器等遥感平台获取地球表面信息，可以得到大范围、高分辨率的地理数据；GPS地理信息采集是通过GPS定位系统获取地理实体的坐标信息，可以得到高精度的地理数据。
地理数据的处理包括数据的编辑、清理、转换等，以保证数据的质量和准确性。
三、地理数据存储和管理地理数据的存储和管理包括数据格式与数据模型选择、数据库管理系统的选择、数据组织与索引等。
地理数据格式可以是矢量格式和栅格格式，矢量格式适合表示点、线、面等地理空间数据，栅格格式适合表示连续分布的地理数据。
数据库管理系统可以是关系型数据库管理系统或面向对象数据库管理系统，根据需要选择适合的系统。
地理信息系统
地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种以电子设备为基础，集成地理学、计算机科学和信息科学等多个学科的交叉技术。
它通过对地球表层的空间位置和属性信息进行收集、存储、处理、分析和可视化，实现对地理现象和空间关系的描述、管理和应用。
地理信息系统在各个领域都有广泛的应用，尤其是在城市规划、环境保护、资源管理、决策支持等方面发挥着重要作用。
一、地理信息系统的基本概念地理信息系统的基本概念包括地理数据、地理空间和地理信息处理。
地理数据是指地球表层的空间位置和属性信息，包括地形地貌、人文地理、资源分布等。
地理空间是指地球表层各种现象的空间位置和空间关系。
地理信息处理是指对地理数据进行收集、存储、处理、分析和可视化的过程，通过地理信息处理可以得到各类地理信息，为决策提供依据。
二、地理信息系统的组成地理信息系统主要由硬件、软件、数据和人员组成。
硬件包括计算机、显示器、打印机等设备，软件包括操作系统、地理信息系统软件等。
数据是地理信息系统的核心，可以分为地理数据和属性数据两类。
人员是地理信息系统运行和管理的关键，包括系统开发人员、数据采集人员、数据处理人员和决策人员等。
三、地理信息系统的应用领域1. 城市规划：地理信息系统可以对城市的用地、道路、交通等进行综合分析和规划，提高城市规划的科学性和效率。
2. 环境保护：地理信息系统可以对环境污染、生态系统破坏等进行监测和预测，提供环境保护决策的依据。
3. 资源管理：地理信息系统可以对矿产资源、土地资源等进行评估和管理，合理利用资源，保护资源。
4. 气象预测：地理信息系统可以收集、分析和展示气象数据，为气象预测和防灾减灾提供支持。
5. 决策支持：地理信息系统可以对各种数据进行综合分析和可视化展示，为政府和企业的决策提供支持和参考。
四、地理信息系统的发展趋势随着科技的进步和社会的发展，地理信息系统不断发展和完善。
地理信息系统概论(2012)
地理信息系统概论（2012）地理信息系统（GIS）是一种集成了地理学、计算机科学、遥感技术和统计学等多学科技术的综合性系统。
它主要用于采集、存储、管理、分析和展示与地理空间位置相关的数据。
自20世纪60年代诞生以来，GIS技术不断发展，如今已成为我国国民经济和社会发展的重要支撑。
一、地理信息系统的基本概念1. 地理信息：地理信息是指与地球表面位置相关的自然、人文现象的信息。
它包括地形、地貌、气候、水文、土壤、植被、人口、交通、建筑等各种类型的数据。
2. 空间数据：空间数据是描述地理现象位置、形状、大小及其分布特征的数据。
它包括矢量数据和栅格数据两种类型。
3. 属性数据：属性数据是与空间数据相对应的，用于描述地理现象特征的文字、数字和符号等信息。
4. 空间分析：空间分析是地理信息系统的核心功能，通过对空间数据进行处理和分析，揭示地理现象的分布规律、时空变化和相互关系。
二、地理信息系统的组成1. 空间数据采集与输入：空间数据采集是GIS的基础，主要包括野外调查、地图数字化、遥感影像处理等方法。
2. 数据存储与管理：GIS数据存储与管理采用数据库技术，实现对空间数据和属性数据的统一管理。
3. 数据处理与分析：数据处理与分析是GIS的核心，包括空间查询、叠加分析、缓冲区分析、网络分析等功能。
4. 地图制作与输出：地图制作是GIS的重要应用，通过地图展示地理信息的空间分布特征。
5. 软件与硬件平台：GIS软件是系统的运行环境，硬件平台包括计算机、服务器、网络设备等。
三、地理信息系统的应用领域1. 国土资源管理：GIS在国土资源调查、评价、规划等方面具有广泛应用，有助于提高国土资源利用效率。
2. 城市规划与管理：GIS为城市规划、建设、管理提供空间数据支持，实现城市可持续发展。
3. 环境保护：GIS在环境监测、污染源分析、生态保护等方面发挥重要作用。
4. 交通规划与管理：GIS为交通规划、道路设计、交通管理提供技术支持。
《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。
地理信息系统与空间数据分析
地理信息系统与空间数据分析地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据进行捕捉、存储、查询、分析和显示的技术系统。
地理信息系统与空间数据分析的结合，不仅可以帮助我们深入了解地球的地理特征和空间关系，还能为环境保护、城市规划、资源管理、灾害预防等领域提供有力的决策支持。
一、地理信息系统的定义和基本概念地理信息系统是一种用来管理和分析与地理位置相关的信息的技术系统。
它包括地理数据捕捉（数据采集和输入）、地理数据存储（数据管理和组织）、地理数据查询（数据检索和查询）、地理数据分析（空间分析和属性分析）和地理数据显示（地图输出和可视化）等五个主要组成部分。
通过这些功能的结合，地理信息系统能够整合不同来源的地理数据，帮助用户从地理空间的角度理解和解决复杂问题。
二、地理信息系统的应用领域1. 环境保护和资源管理：地理信息系统可以帮助管理者监测和评估环境变化，如森林砍伐、湖泊水质改变等，从而制定出更有效的环境保护政策和资源管理方案。
2. 城市规划和土地管理：地理信息系统可以提供城市土地利用和规划的决策支持，帮助规划师分析城市的道路网络、建筑分布、人口密度等，为城市的可持续发展提供参考。
3. 交通运输和物流管理：地理信息系统可以优化交通路线和运输网络，降低运输成本，提高物流效率。
通过分析交通流量、道路拥堵等数据，还可以帮助规划交通政策和改善交通系统。
4. 灾害风险评估和应急响应：地理信息系统可以对地震、洪水、火灾等自然灾害进行风险评估，预测潜在灾害风险。
同时，还可以支持应急响应，快速定位救援资源和受灾区域。
5. 农业和自然资源管理：地理信息系统可以帮助农民进行土地评估、农作物监测、灌溉规划等，提高农业生产的效率和质量。
在自然资源管理方面，地理信息系统可以协助管理森林、水源、矿产等资源，确保其合理利用和可持续发展。
三、空间数据分析在地理信息系统中的作用空间数据分析是地理信息系统的核心功能之一，它基于地理空间关系，通过对地理数据的处理和分析，揭示地理现象背后的模式、趋势和关联。
地理信息系统基本概念
1、数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。
信息:是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据中所包含的意义。
关系：是信息的表达形式，是信息的载体；而信息则是数据中蕴含的事物的意义，是数据的内容。
数据包含原始事实，信息是把数据处理完成有意义和有用的形式。
2、地理数据是表征地理圈或者地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征和规律的数字、文字、图形和图像的总称。
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，它是对地理数据的解释。
3、地理信息系统是在计算机软件、硬件（工具）支持下，采集、存储、管理、处理、检索、分析和显示（基本功能）空间物体（对象）的地理分布数据及与之相关的属性，并以回答用户（服务对象）问题为主要任务的技术系统（吴信才），地理信息系统是一种决策支持系统。
4、地理信息系统的基本构成：计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（空间数据）、人员。
5、空间数据：地理信息系统的操作对象是地理数据，地理数据描述的是地理现象的空间特征、属性特征和时间特征，描述空间特征也即是地理现象的空间位置及其相互关系的数据称为空间数据。
6、地理信息系统基本功能：数据采集；数据编辑处理；数据的存储与组织；空间查询与分析；数据输出。
空间数据的分类：空间数据关系：描述空间对象之间的空间相互作用关系拓扑空间关系：描述空间对象的相邻、包含、连通和关联等关系。
顺序空间关系：描述空间对象在空间上的排列次序，如前后、左右、东、西、南、北等。
度量空间关系：描述空间对象之间的距离等。
地图上的拓扑关系的性质是指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转、拉伸等）但图形关系不变的性质。
基本拓扑关系关联：不同拓扑元素之间的关系邻接：相同拓扑元素之间的关系包含：面与其他元素之间的关系连通：空间图形中弧段之间的关系拓扑关系的意义(1)根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系。
地理信息系统知识点总结
地理信息系统知识点总结第⼀章绪论第⼀节地理信息系统的基本概念⼀、数据与信息1 概念:数据就是通过数字化并直接记录下的可以被鉴别的符号,就是⼀种未经加⼯的原始资料,⽤以定性或定量地描述事物的特征与状况。
信息就是向⼈们或机器提供的关于现实世界各种事物的知识,就是数据、消息中所包含的意义。
它不随载体的物理形式的改变⽽改变。
2、信息的特点(1)信息的客观性(2)信息的适⽤性(3)信息的传输性(4)信息的共享性3、数据与信息的关系信息与数据就是不可分离的,数据就是信息的表达,信息就是数据的内涵。
数据本⾝并没有意义,数据只有对实体⾏为产⽣影响时才成为信息。
⼆、地理信息与地图1、基本概念地理数据:就是指表⽰地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系与变化规律的数字、⽂字、图像与图形等的总称。
地理信息:地理数据所蕴含与表达的地理含义2、地理信息的特征(1)属于空间信息(2)属性特征(多维结构特征) (3)时态特征⼗分明显3、地理数据区别于⼀般计算机数据的本质特征(1)空间位置特征(2)空间特征数据与属性数据之间的⼀⼀对应的关系或链接关系地图地图就是⼀种思维模型,它的建⽴依赖于制图者与读者对地图符号的“约定”,地图就是空间信息的图形载体。
地图就是地理信息的传统数据源,GIS查询与分析结果的表⽰⼿段也主要就是地图。
三、信息系统与地理信息系统1、信息系统基本概念信息系统就是具有采集、管理、分析与表达数据能⼒的系统。
由硬件、软件、数据与⽤户四个主要部分组成。
从管理上把信息系统分有4个层次:事务处理系统(TPS)、管理信息系统(MIS)、决策⽀持系统(DSS)、⼈⼯智能(AI)与专家系统(ES)从类型上分有⾮空间信息系统与空间信息系统之分地理信息系统就是由计算机硬件、软件与不同的⽅法组成的系统,该系统设计来⽀持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模与显⽰,以便解决复杂的规划与管理问题。
2、地理信息系统基本概念地理信息系统就是由计算机硬件、软件与不同的⽅法组成的系统,该系统设计来⽀持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模与显⽰,以便解决复杂的规划与管理问题。
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地理信息系统的基本概念
（一）数据与信息
数据是一种未经加工的原始资料，是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号。
数字、文字、符号、图像都是数据。
信息（Information）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）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。
信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。
信息来源于数据（Data）。
数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，是数据的内容和解释。
例如，从实地或社会调查数据中可获取到各种专门信息；从测量数据中可以抽取出地面目标或物体的形状、大小和位置等信息；从遥感图像数据中可以提取出各种地物的图形大小和专题信息。
（二）地理信息
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、联系和规律的数字、文字、图象和图形的总和。
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，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。
而地理数据则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（简称属性）及时域特征三部分。
空间位置数据描述地物所在位置。
这种位置既可以根据大地参照系定义，如大地经纬度坐标，也可以定义为地物间的相对位置关系，如空间上的相邻、包含等；属性数据有时又称非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标。
时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻/时段。
时间数据对环境模拟分析非常重要，正受到地理信息系统学界越来越多的重视。
空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素。
地理信息除了具有信息的一般特性，还具有以下独特特性：
（1）空间分布性。
地理信息具有空间定位的特点，先定位后定性，并在区域上表现出分布式特点，其属性表现为多层次，因此地理数据库的分布或更新也应是分布式。
（2）数据量大。
地理信息既有空间特征，又有属性特征，另外地理信息还随着时间的变化而变化，具有时间特征，因此其数据量很大。
尤其是随着全球对地观测计划不断发展，我们每天都可以获得上万亿兆的关于地球资源、环境特征的数据。
这必然对数据处理与分析带来很大压力。
（3）信息载体的多样性。
地理信息的第一载体是地理实体的物质和能量本身，除此之外，还有描述地理实体的文字、数字、地图和影像等符号信息载体以及纸质、磁带、光盘等物理介质载体。
对于地图来说，它不仅是信息的载体，也是信息的传播媒介。
（三）地理信息系统
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”或“资源与环境信息系统”。
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。
地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
通过上述的分析和定义可提出GIS的如下基本概念：
1、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成，如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等，这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处
理的方式和产品输出的类型。
2、GIS的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。
空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所在。
3、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。
4、GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。
大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数；电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS提供丰富和更为实时的信息源，并促使GIS向更高层次发展。
地理学是GIS的理论依托。
有的学者断言，“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。
如果说GIS 的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙，那么，信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门，必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。
GIS被誉为地学的第三代语言——用数字形式来描述空间实体。
GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的；按研究内容的不同可分为综合性的与专题性的。
同级的各种专业应用系统集中起来，可以构成相应地域同级的区域综合系统。
在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展，以减小重复很费，提高数据共享程度和实用性。