地理信息系统基础知识

地理信息系统基础知识大全

1 ．信息和数据

信息：信息是用数字、文字、符号、语言、图形、图像、声音等介质来 向人们或机器提供关于现实世界各种知识 。 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。数据是一种未经加工的原始资料，格式依赖计算机系统。数据是指能被计算机进行 处理的一切对象，包括数字、文字、符号、图形、图像等。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。信息与数据是不可分离的 ，信息来源于数据。即信息是数据的内涵，是数据的内容和解释。也就是说数据是信息的载体，只有理解了数据的含义，才能得到数据中所包含的信息。

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。

2. 地理信息

地理信息是指表征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

数字、文字、图像和图形的总称。 地理信息是指直接或间接与地理空间位置分布、时间 发 展相关的信息总和。地理信息属于空间信息，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

及时域特征三部分。空间位置数据是通过经纬网或公里网建立的地理坐标来实现空间位 置 的识别的；属性数据是描述地物特征的定性或定量指标；时域特征是指地理数据采集或 地 理现象发生的时刻或时段。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 信息属于空间信息，具有多维结构特征，即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结 构 。 3 地理信息系统

地理信息系统简称GIS 。GIS在不同的应用领域、不同的专业，对它的理解是不一样的，想用 简单的几句话是不能解释地理信息系统概念的，目前国内外对 GIS 有许多定义。 通常对 GIS 定义有：

a. 地理信息系统是 用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计 算机系统。

b. 地理信息系统是 由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储 、 检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息 。

c. 地理信息系统 是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学 管 理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的 空 间信息系统。

d. 地理信息系统是以地理空间数据库为基础，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 。

地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵是由计算机程序 和 地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。 上述定义均比较科学地阐明了 GIS 的对象、功能和特点。总之，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，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。

4 ． 地理信息系统的特点

1 1 1 空间可视化 空间可视化 空间可视化

1 ） 空间地物轮廓特征的可视化

信息系统是对现实世界的计算机模拟，而地理信息系统则突出了它对现实世界空间关系的模拟。使我们对于在空间中各事物的状态有一个非常直观的感受。无论是在屏幕上展示一幅可以无级缩放和信息查询的地图，还是展现一幅三维的地形模型，都使我们对现实世界空间关系的认识更为直观、具体。或许我们可以用计算机科学中常用的 “ 所见即所得 ”一词来解释这一点。

2 ） 具有空间参照特点的地物专题属性信息的可视化

地理信息系统的空间可视化功能还包括对空间分布地物的属性信息的图形可视化， 这

一点是由地理信息系统的一个重要特征来保证的，即 GIS 实现了空间信息和属性信息的 集成管理，并能够完善地建立二者之间的联系。例如，利用一张中国的行政区划图，我们 可 以从地理信息系统数据库中提取各省、直辖市、自治区 1994 年的人口统计数据，计算人 口密度，并按人口密度的分级指标指定不同的色彩和填充方式显示行政区所对应的图斑 ( 这实现上是一个从属性到空间的关联过程 ) ，这样空间地物的专题属性特征就可以通过地理 信息系统工具实现具有空间参照信息的可视化 。

2 2 2 空间导向 空间导向 空间导向

利用地理信息系统，我们不仅可以纵览研究区域的全域，还可以利用缩放和漫游等 G IS 所提供的基本功能深入到我们更感兴趣的区域去研究。

一个完善的地理信息系统提供了空间数据库功能，使用我们可以以小比例尺查看全局，以中比例尺查看局部，以大比例尺查看细部。在比例尺不断增大的同时，展现给用户的空间信息内容会不断更新。例如在浏览一个行政省全局时，只需要显示大的河流、省级公路铁路以及市县级行政分区图斑等全局信息，而随着比例尺的不断增大，就需要显示宗地、建筑物、公园等具体的空间地物。这些与地图学中强调的制图综合的概念是相似的。

地理信息系统的空间导向功能还可以从空间查询功能中得到体现。利用一张省级土地利用图，我们可以通过空间查询找到 “ 城市中的公园 ” ，并即时将地图的显示范围缩放到所 有 “ 公园 ” 空间分布的范围内，这样同样是空间导向作用的体现。

3 3 3 空间思维 空间思维 空间思维

地理信息系统的空间数据库在 存储 各地物空间描述信息的同时，还 存储 了地物之间 的 空间关系，这一特点为进行空间分析提供了基础。

地理信息系统的空间思维，就是要利用 GIS 数据库中已经存储的信息，通过GIS的工具 (例如缓冲区分析、叠置分析 ) ，生成 GIS 空间数据库中并求存储的信息。专业的3S 站3s8. 地理信息系统将许多空间分析工具集成起来，并提供二次开发工具。在进行空间分析时，用户将各种分析工具按所研究领域的专业模型组织成一个程序 ( 即计算机可以识别和操作的思路 ) ，交由地理信息系统完成，最后提供空间可视化的分析结果。

地理信息系统的空间思维功能使我们能够揭示空间关系、空间分布模式和空间发展趋势等其它类型信息系统所无法完成的任务。

5 ．地理信息系统的功能

1 1 1 数据采集与输入

数据采集与输入，即在数据处理系统中将系统外部的原始数据传输给系统内部，并 将

这些数据从外部格式转换为系统便于处理的内部格式的过程。对多种形式、多种来源的 信 息，可实现多种方式的数据输入。主要有图形数据输入、栅格数据输入、 GPS 数据输入、

属性数据输入。

2 2 2 数据编辑与更新 数据编辑与更新 数据编辑与更新

数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成，图形主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、图形变换、投影变换、误差校正等功能。数据更新即以新的数据项或记录来替换数据文件或数据库中相对应的数 据项或记录，它通过删除、修改、插入等一系列操作来实现的。由于空间实体都处于发展的时间序列中，人们获取的数据只反映某一瞬时或一定时间范围内的特征。随着时间的推进 ，数据会随之改变。数据更新可以满足动态分析的需要，对自然现象的发生 …… 此处隐藏：23622字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……