地理信息系统(GIS)重点整理

一、地理信息系统简介

♒1、信息

♒（1）定义（2）特征

♒2、数据

♒（1）定义（2）意义

♒3、地理信息系统(GIS)

♒（1）GIS定义（2）GIS特征

♒（3）GIS类型（4）GIS与CAD

♒（5）GIS的发展（6）GIS的组成

1、信息

（1）定义：是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，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）特征：客观性、实用性、传属性、共享性

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。

♒是通过数字化或直接记录下的可以被鉴别的符号，是一种未经加工的原始资料。

♒数据是对客观现象的表示，数据本身并没有意义。

3、地理信息系统(GIS)

（1）定义：

是地理信息系统是在计算机软硬件支持下，对地理空间数据进行采集、存储、显示、管理和分析的技术系统。

（2）GIS特征

♒公共的地理定位基础；

♒具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；

♒系统分析模型驱动，有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息；

♒以提供地理信息服务为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统

（3）地理信息系统的类型

A、按内容分类:a专题地理信息系统(Thematic GIS)

b区域地理信息系统(Regional GIS)

c地理信息系统工具(GIS Tools)

B、按用途分类:a城市信息系统

b自然资源查询信息系统

c规划与评估信息系统

d土地管理信息系统等

（4）GIS与CAD

A、GIS与CID共同点：a有空间坐标系统

b能将目标和参考系联系起来

c都能描述图形数据的拓扑关系

d都能处理属性和空间数据

（5）GIS的发展

A:国际GIS的发展状况：

60年代——探索时期；70年代——巩固时期

80年代——实破阶段：90年代——全面应用

B:我国GIS发展：起步较晚，但发展较快

70年代——准备阶段：80年代——试验起步阶段

90年代——发展阶段：96年以来——产业化阶段

（6）GIS的组成

♒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

♒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

二、空间数据结构

♒1、地理空间数据及其特征

♒（1）地理空间（2）地理数据

♒2、地理数据的基本特征

♒（1）空间特征（2）属性特征（3）时间特征

♒3、地理空间数据的类型

♒4、数据的测量尺度

♒5、地理空间数据的拓扑关系

♒（1）拓扑的概念（2）空间数据的拓扑关系

♒（3）拓扑关系的重要意义

♒6、空间数据结构的概念和类型

♒（1）空间数据结构（2）栅格数据结构

♒（3）矢量结构与栅格结构的比较

1、地理空间数据及其特征

♒（1）地理空间：指物质、能量、信息的形式形态、结构过程、功能关系上的分布方

式和格局及其在时间上的延续，地球表层构成了地理空间

♒（2）地理数据：地理空间内事物的数量、质量、分布、内在联系和变化规律的图形、图像、符号、文字和数据等统称为地理（空间）数据

2、地理数据的基本特征

（1）空间特征：又称定位特征或几何特征。是指这些数据反映现象的空间位置及空间位置关系。通常以坐标数据形式来表示空间位置，以拓扑关系来表示空间位置关系。

（2）属性特征：是指描述实体的特征，如实体的名称、类别等。属于非空间数据，但它是空间数据中的重要数据成分

（3）时间特征：

a空间特征和属性特征随时间而化

b可同时随时间变化，可分别独立随时间变化

c实体随时间的变化具有周期性

d空间特征是地理信息区别于其他信息的最重要特征之一

3、地理空间数据的类型

♒（1）类型数据：居民点、交通线、土地类型分布等。

♒（2）面域数据：多边形中心点、行政区域界限。

♒（3）网络数据：道路交叉点、街道和街区等。

♒（4）样本数据：气象站、野外样方的分布区等。

♒（5）曲面数据：高程点、等高线和等值区域。

♒（6）文本数据：如地名、河流名和区域名称。

♒（7）符号数据：点状符号、线状符号和面状符号等

4、数据的测量尺度

1、定名量：定性而非定量地对众多地理事物进行区分和标识

2、顺序量：通过排序来区分和标识地理现象的量称为顺序量

3、间隔量：用标准单位作为间隔量来表示不同的量—较精确

4、比率量：是间隔量的精确化。它提供的定量值是具有真零值而且测量单位的间隔是相等的数据

5、地理空间数据的拓扑关系

（1）拓扑的概念

♒拓扑学是研究图形在连续变形下（拓扑变换）的那些不变的几何属性。

♒组成一个图形各元素（结点、弧段、面域）间都存在着二元关系，即邻接关系和关联关系。

♒在计算机中这种关系需用拓扑关系加以定义

♒是明确定义空间结构关系的一种数学方法

（2）空间数据的拓扑关系

♒拓扑邻接：同类元素之间的拓扑关系。

♒拓扑关联：不同类元素之间的拓扑关系。

♒拓扑包含：同类不同级元素之间的拓扑关系

（3）拓扑关系的重要意义

♒根据拓扑关系可以确定地理实体间的相对空间位置，而无需利用坐标和距离；