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地理信息系统 吉林大学地球探测与科学技术学院 张旭晴 导论 地理信息系统基本概念 GIS 的基本构成 GIS功能介绍 GIS发展透视 地理信息系统的基本概念 数据与信息 两者在词义上的差别：数据是信息的表达，信息则是数据的内容； 数据是客观对象的表示，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息； 信息用数字、图表、符号的等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量、特征，向人们提供关于现实世界新的事实的知识、作为生产、管理和决策的依据。 数据的处理 对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预处理等操作 目的： 便于观察、分析、传输或进一步处理 加工成对正确管理和决策有用的数据 编辑后存储，不断使用 信息特点 客观性：与事实紧密相关 适用性：目的性决定 传输性：网络技术 共享性：可以传输给多个用户，而无损失 地理信息与地理信息系统 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、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称； 地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和时序特征。 地理信息系统 地理信息系统(简称GIS) GIS是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科，它研究关于地理空间信息处理和分析过程中提出一系列基本问题，如空间对象表达与建模、空间关系及推理机制、空间信息的控制基准、空间信息的认知与分析、GIS系统设计与评价GIS应用模型与可视化、空间信息的政策与标准等； GIS的操作对象是空间数据,空间数据的主要特点是按统一的地理坐标编码，并实现对其定位、定性、定量和拓扑关系的描述,由此而形成GIS的技术优势是有效的地理实体表达、独特的时空分析能力、强大的图形创造手段和可靠的科学预测与辅助决策功能等； 地理信息系统 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、快速的空间有哪些信誉好的足球投注网站定位和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段 GIS与地理学、测绘学关系密切。地理学则为GIS提供了重要的基础理论依托；测绘学提供数据。 GIS的科学定义： 地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以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。 GIS构成 系统硬件 由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。 系统软件 由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成，用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。 空间数据库 由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。 应用模型 由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取经济效益和社会效益。 用户界面 由菜单式、命令式或表格式的图形用户界面所组成，是用以实现人机对话的工具。 GIS构成 硬件 主机：服务器、工作站 GIS外部设备：打印机、绘图仪等 GIS网络设备：路由、交换机等 软件 GIS专业软件：ArcGIS、MapGIS、SuperMap等 数据库软件：SQL SerVer 系统管理软件：Unix 等 空间数据 空间数据以结构化形式存储于计算机中——数据库。包括：数据库实体和数据库管理系统。 如何实现属性数据与空间数据的结合？ 混合式： 扩展式： 开放式： 人员 系统开发人员 用户 应用模型 对于某一类的专门应用目的解决，必须通过构建专门的应用模型。 水土流失模型、公园选址模型、洪水预测模型 模型的构建和选择是系统应用成败至关重要的因素 GIS功能 基本功能 数据采集与编辑； 数据存储与管理； 数据处理和变换； 空间分析和统计； 产品制作与显示； 二次开发和编程。 数据采集与编辑 保证各层实体的地物要素按照顺序转化成xy坐标及对应的代码输入到计算机中 方法：键盘、摄像机、磁带机、跟踪数字化仪和扫描仪、电子数据记录器 数据存储和管理 GIS数据库具有数据量大、空间数据与属性数据具有不可分割的联系，以及空间数据之间具有显著的拓扑结构等特点 基于此,除了基本的DBMS功能外，还需要其他功能：数据库的定义、数据访问和提取、从空间位置检索空间物体及其属性 从属性条件检索空间物体及其位置、数据更新和维护等 数据处理和变换 为了保证系统数据的规范和统一，建立满足用户需求的数据文件，数据处理是GIS的基本功能之一。 数据变换：从一种数学状态转换诶另一种数学状态，投影变换、辐射纠正、比例尺缩放、误差改正和处理 数据重构：从一种几何形态转换为另一种几何形态，数据拼接、数据截取、数据压缩