地理信息系统期末复习
第一章 导论
第一节 地理信息系统的基本概念
一、数据与信息 数据（data）
为便于交流、解释或处理，对信息的可再解释的形式化表示。
理解：泛指表示一个指定的值或条件的数字、符号（或字母）等。数据是表示信息的，但这种表示要适合传输、分析和处理。在数字通信中，常把数据当作信息的同义词。
信息（information）
关于客体（如事实、事件、事物、过程或思想，包括概念）的知识，在一定场合中具有特定的意义。
二、地理信息与地理信息系统 地理数据 （geographic data）
直接或间接关联着相对于地球的某个地点的数据。
地理信息 （geographic information）
关于那些直接或间接涉及相对于地球的某个地点的现象的信息。 GIS的操作对象是 地理数据或空间数据 。 P5-----Who
GIS空间数据（地理信息）的基本特征： 空间 特征、 属性 特征、 时序或时间 特征。（1、2题的关系）P3------操作对象的特点
地理信息系统（GIS，）
在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。
课后习题1、什么是地理信息系统（GIS）它与一般计算机应用系统有哪些异同点(P4)
答：在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。
GIS脱胎于地图学，是计算机科学、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等众多学科交叉融合而成的新兴学科。但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别：
（1）GIS与机助制图系统。机助制图是地理信息系统的主要技术基础，它涉及GIS中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。
（2）GIS与DBMS(数据库管理系统)。 GIS除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。因此，GIS在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，在功能上也比后者要多得多。
（3）GIS与CAD系统。二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。
（4）GIS与遥感图像处理的系统。遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件。它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。
需简化，提取关键句。
3S 3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography information systems，GIS)和全球定位系统(Global positioning systems，GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。
第二节 地理信息系统的基本构成
GIS其基本构成一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据 、应用人员和 应用模型 。P6-----系统结构问题
一、系统硬件 二、系统软件
GIS功能软件常分为 基础软件平台 和 应用软件 两大类型。前者如ArcView GIS、MapInfo、MapGIS，后者如环境信息系统。P13---实习基础
课后习题2、地理信息系统有哪几个主要部分组成它的基本功能有哪些试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点 (P6)
答：主要有五个组成部分：（1）系统硬件：包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础；（2）系统软件：支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；（3）空间数据：系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；（4）应用人员：GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户；（5）应用模型：解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键所在。
其基本功能有：① 数据采集与编辑；② 数据存储与管理；③ 数据处理和变换；④ 空间分析和统计；⑤ 产品制作与显示；⑥ 二次开发和编程。
三、空间数据
空间数据（spatial data，）
用来表示空间实体的位置、形状、大小和分布特征诸方面信息的数据，适用于描述所有呈二维、三维和多维分布的关于区域的现象。
属性数据（attribute data，）
描述地理实体质量和数量特征的数据。
四、应用人员 五、应用模型
第三节 地理信息系统的功能简介
一、基本功能
（1）数据采集与编辑 4D数据
（2）数据存储与管理
（3）数据处理与变换
数据处理与变换方法：数据变换/数据重构/数据抽取
GIS数据处理的任务和操作内容主要有数据变换、数据重构、数据提取。Mapgis的文件转换、工程裁剪为 数据重构 ；Mapgis的整图变换、MapInfo图像配准、投影变换为 数据变换；Arcview GIS的kriging interpolation、重分类为 数据提取。
（4）空间分析与统计
空间分析（spital analysis，）
基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。 以地学原理为依托，通过分析算法，对地理对象的位置、分布、形态、形成、演变等空间信息进行分析的技术。
空间分析方法：叠合分析/缓冲区分析/数字地形分析 （5）产品制作与演示 （6）二次开发和编程
叠置分析 over1ay analysis 将不同层的地物要素相重叠，使得一些要素或属性相叠加，从而获取新信息的方法。包括合成叠置分析和统计叠置分析。
二、应用功能
GIS的研究核心是 地理空间分析 。
课后习题3、试说明地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联系是什么
答：地理信息系统分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出的结构，这些规律和参数就可以构成一个应用模型，比如降雨量计算模型和风力强度计算模型等。但应用模型很多是专业领域的模型，其表现可以是参数表格也可以是图标或计算公式，不利于地理信息这种要与地理坐标相联系，并且需要特殊的可视化效果的信息分析与表达。因此，要构建适合于地理信息分析和表达的应用模型就要把如气象农业等行业应用模型转变或者结合 地理信息做成与空间信息相连接的模型应用于分析。
第四节 地理信息系统的发展概况
一、发展概况（略）
二、基础理论（略）
第二章 地理信息系统的数据结构
第一节 地理空间及其表达
一、地理空间的概念
1、地理空间定位框架 （1）平面控制网
地图投影（map projection，）
按一定的数学法则，把参考椭球面上的点、线投影到平面上的方法。
（2）高程控制网
地理空间定位框架由 平面控制网 和 高程控制网 组成，为建立地理空间数据的坐标位置提供了一个通用坐标系。目前，我国采用的大地坐标系为 1980年中国国家大地坐标系 。
课后习题4、请简述平面控制网和高程控制网在 GIS 中的应用(P38-P39)
答：平面控制网用以确定在地球上的平面位置通常是地理经纬度坐标；高程控制网利用空间某点高于或低于基准面的垂直距离来提供地形信息。
二、空间实体表达
1、矢量表示
矢量数据（vector data，）
X,Y坐标或坐标串表示的空间点、线、面等图形数据及其属性数据的总称。 2、栅格表示
栅格数据（raster data，）
被表示成有规则的空间阵列的数据。
第二节 地理空间数据及其特征
地理信息系统期末复习(1-3)
