汤国安《地理信息系统》（第2版）笔记和典型题详解
第1章 绪 论
一、地理信息系统的基本概念 1信息、地理信息 （1）信息和数据 ①信息
信息是用文字、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，是生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。 ②数据
数据是一种未经加工的原始资料。数字、文字、符号、图像都是数据。 ③信息和数据的关系
信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。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。信息来源于数据。 （2）地理信息 ①地理信息的定义
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。 ②地理数据的定义
地理数据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。
③地理空间分析的三大基本要素
空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素 a．空间位置数据描述地物所在位置。
b．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。 c．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。 （3）地理信息的特征
地理信息除了具有信息的一般特性外，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的特点，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的。 ②数据量大
地理信息既有空间特征，又有属性特征，此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。 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。 2信息系统
（1）信息系统的定义
信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。 （2）信息系统的基本组成
在计算机时代，信息系统部分或全部由计算机系统支持，并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成。另外，智能化的信息系统还包括知识。 （3）信息系统的类型
根据系统所执行的任务，信息系统可分为事务处理系统和决策支持系统。 ①事务处理系统
事务处理系统强调的是数据的记录和操作，民航订票系统是其典型示例之一。 ②决策支持系统
决策支持系统是用以获得辅助决策方案的交互式计算机系统，一般由语言系统、知识系统和问题处理系统共同构成。 3地理信息系统
（1）地理信息系统的定义
地理信息系统有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”，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。 （2）地理信息系统的管理对象及用途
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，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。 （3）地理信息系统的相关概念 ①GIS的物理外壳
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。 ②GIS的操作对象
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区别于其他类型信息系统的根本标志，也是其技术难点所在。 ③GIS的技术优势
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。 ④GIS与测绘学和地理学的关系
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（RS）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据；电子速测仪、全球定位系统（GPS）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。 （3）地理信息系统的分类
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。
二、地理信息系统的发展概况 1国际发展状况
综观GIS发展，可将地理信息系统发展分为以下四个阶段。 （1）地理信息系统的开拓期（20世纪60年代） （2）地理信息系统的巩固发展期（20世纪70年代） （3）地理信息系统技术大发展时期（20世纪80年代） （4）地理信息系统的应用普及时代（20世纪90年代至今）
2国内发展状况
我国地理信息系统方面的工作起步稍晚于国际水平，但发展迅速，形势喜人。主要经历了如下几个阶段： （1）起步阶段
20世纪70年代初期，我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥感领域中的应用。 （2）发展阶段
20世纪80年代起，我国地理信息系统方面的工作开始展开。 （3）快速发展阶段
自20世纪90年代起，地理信息系统步入快速发展阶段。总之，中国地理信息系统事业经过近30年的发展，取得了重大的进展。地理信息系统的研究和应用已走向了产业化。 三、地理信息系统的构成
完整的GIS主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员，其核心部分是计算机软、硬系统，空间数据库反映了GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。 1计算机硬件系统
GIS由于其任务的复杂性和特殊性，必须由计算机设备支持，系统的规模、精度、速度、功能、形式、使用方法甚至软件受硬件指标的支持或制约。GIS硬件配置一般包括四个部分: （1）计算机主机； （2）数据输入设备； （3）数据存储设备； （4）数据输出设备。
汤国安《地理信息系统》(第2版)笔记和典型题(含考研真题)详解
