第一章绪论：
1. 基本概念
地理数据：各种地理特征和现象间关系的数字化表示。（地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的梳子、文字、图像和图形的总称。）
地理信息：有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释（特征：空间、时间、属性）
地理信息系统：在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）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. GIS的定义：即地理信息系统（Geographic Information System或 Geo—Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、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。
3. GIS由哪几部分组成?
①硬件系统：输入设备、处理设备、存储设备和输出设备
②软件系统：GIS支撑软件、GIS平台软件、GIS应用软件
③网络：局域网、广域网、无线网络、Internet/Intranet/Extranet；主要作用信息传输
④空间数据：是指地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据⑤人员
4. GIS的主要功能有哪些
①空间数据的采集和输入②空间数据的编辑与管理③空间数据的处理与转换
④空间查询与空间分析⑤空间数据的显示与输出
应用功能：包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策
第二章
1.地理空间数据的描述有哪些坐标系？相互的关系是什么？
2.我国常用地图投影，各种投影的适用性
1.高斯-克里格投影：横轴切圆柱等角投影（1:50万以上）
2.横轴墨卡托投影（UTM，横轴割圆柱等角投影）
3.兰勃特等角投影（正轴等角割圆锥投影）（1:100万以下）
我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图，均采用高斯投影。1:2.5至1:50万比例尺地形图采用经差6?分带，1:1万比例尺地形图采用经差3?分带。
3.GIS数据库建立是为何要选择地图投影？如果要制作1：10万的土地利用图，该选何种类型的地图投影？
GIS以地图方式显示地理信息。地图是平面而地理信息则是在地球椭球上，因此地图投影在GIS中不可缺少。GIS数据库中地理数据以地理坐标存储时，则以地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标；而输出或显示时，则要将地理坐标表示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。GIS中，地理数据的显示可根据用户的需要而指定投影方式，但当所显示的地图与国家基本地图系列的比例尺一致时，一般采用国家基本系列地图所用的投影。1：10万的土地利用图，选高斯-克里格地图投影
4.空间坐标变换的方法
1.空间直角坐标的转换
2.投影解析转换
3.数值拟合转换（多项式拟合变换)
5.国家基本比例尺地形图标准及其分幅编号。
我国基本比例尺地形图分幅与编号，以1：100万地形图为基础，按规定的经差和纬差划分图幅。
1：1000000地图编号采用国际1：1000000地图编号标准。从赤道起算，每纬差4°为一行，至88°，南北半球各分为22横列，依次编号A、B、... V；由精度180°西向东每6°一列，全球60列，以1-60表示，如海南所在1：100万图在第5行，第49列，其编号为E49 ；北京为J50
图幅编号——“横行字母－纵列数字”
第三章空间数据模型
1.空间实体一般具有哪些主要的特征？
空间特征：表示实体的空间位置或现在所处的地理位置。空间特征又称定位特征或几何特征，一般用坐标数据表示。
属性特征：表示实体的特征。如名称、分类、质量特征和数量特征等。
时间特征：描述实体随时间的变化，其变化的周期有超短周期的、短期的、中期的和长期的。空间关系特征：描述地理实体间的关系，空间关系包括拓扑关系、顺序关系和度量关系等图2.19 地
2.何为空间关系？空间关系在描述空间实体特征中的意义何在？
空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系
（1）拓扑空间关系：用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系；
（2）顺序空间关系：用于描述实体在地理空间上的排列顺序，如实体之间前后、上下、左右和东、南、西、北等方位关系；
（3）度量空间关系：用于描述空间实体之间的距离远近等关系。
3.空间数据的概念模型有哪些类型？试分析他们的应用特点？
对象模型：也称作要素模型。一般适合于对具有明确边界的地理现象进行抽象建模，如道路、地块的征税和使用权等方面的建模。
场模型：也称作域（field）模型，用于具有连续空间变化趋势的现象，如海拔、温度、土壤变化，以及现状不定的现象，例如火灾、洪水和危险物泄漏，应采用边界不固定的场模型进行建模。
网络模型：描述不连续的地理现象，需要考虑通过路径相互连接多个地理现象之间的连通情况。如公路、铁路、通讯线路、管道、自然界中的物质流、物量流和信息流等，都可以表示成相应的点之间的连线，由此构成现实世界中多种多样的地理网络。
4.试分析GIS的几种主要的逻辑数据模型各自的特点。
矢量数据模型：适合于用对象模型抽象的地理空间对象。在矢量数据模型中，可以明确地描述图形要素间的拓扑关系。多边形边界被分割成一系列的弧段和结点。相邻多边形间的公共边界仅需表达一次，减少了描述的数据量，且避免了双重边界不能精确重合的问题。栅格数据模型：适宜于用场模型抽象的的空间对象，采用面域或空域的枚举来直接描述空间实体。栅格可以用数字矩阵来表示，地理空间坐标隐含在矩阵的行列上。在栅格数据模型中，点实体是一个栅格单元（cell）或像元，线实体由一串彼此相连的像元构成，面实体则由一系列相邻的像元构成，像元的大小是一致的。每个像元对应于一个表示该实体属性的值。优点：不同类型的空间数据层可以进行叠加操作，不需要经过复杂的几何计算。
缺点：对于一些变换、运算，如比例尺变换、投影变换等则操作不太方便。
矢量－栅格一体化数据模型：一方面保留了矢量数据模型的全部特性，空间实体具有明确的位置信息，并能建立和描述拓扑关系；另一方面又建立了栅格与实体的联系，即明确了栅格与实体的对应关系。
镶嵌数据模型：采用规则或不规则的小面块集合来逼近自然界不规则的地理单元，适合于用场模型抽象的地理现象。
面向对象数据模型：
5.空间数据类型有哪些？简述其特征。
几何图形数据：各种类型的地图和实测几何数据。不仅反映空间实体的地理位置，还要反映实体间的空间关系。
影像数据：卫星遥感、航空遥感和摄影测量等
属性数据：来源于实测数据，文字报告，图例，以及从遥感影像数据通过解释得到的信息等。地形数据：来源于地形等高线图中的数字化，数字化高程模型，或其他形式表示的地形表面（如TIN）等
元数据：对空间数据进行推理、分析和总结得到的关于数据的数据，如数据来源、数据权属、数据产生的时间、数据精度、数据分辨率、元数据比例尺、地理空间参考基准、数据转换方法等。
6.Voronoi图、Delaunay三角网的构网方法及相互关系
Voronoi多边形构造方法：
组成多边形的边总是与两相邻样点的连线垂直，并且多边形内的任何位置总是离该多边形内样点的距离最近，离相邻多边形内样点的距离远，且每个多边形内包含且仅包含一个样点。以Voronoi多边形内的样点属性作为整个多边形区域的属性。
Delaunary三角网构造方法：
可以按照最大空圆准则，根据离散点直接构造。任一三角形的外接圆内不包含其它样点。Delaunay三角网的特性：1) 三角网的网形是唯一的；2) 每一个三角形的内角为可能的最大角度，符合“三角剖分最小内角为最大”的最优化条件。
相互关系：
在实际应用中，往往先构造Voronoi多边形或Delaunay 三角网，再构造另一种模型。
1) 将相邻Voronoi多边形内包含的样点连接起来，即形成Delaunary三角网；
2) 对Delaunary三角网的每个三角形计算其外心（各边垂直平分线的交点），将相邻三角形的几何中心两两相连，即可得到Voronoi多边形的边。
第4章空间数据结构
1.总结矢量数据和栅格数据在结构表达方面的特色。
矢量数据结构特点：位置明显、属性隐含。栅格数据结构特点：属性明显、位置隐含；
2.简述栅格数据压缩编码的几种方式和各自优缺点。
A.游程长度编码结构：只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数。优点：适宜于类型面积较大的专题要素、遥感图像的分类结构。变化部分游程数越多，压缩效率越高；栅格加密时数据量无明显增加，易于检索、叠加、合并等。缺点：不适于类型连续变化或类型分散的分类图。
B.四叉树编码结构：是根据栅格数据二维空间分布的特点，将空间区域按照4个象限进行递归分割（2n×2 n，且n>1），直到子象限的数值单调为止，最后得到一棵四分叉的倒向树。对不足的部分以0补足。缺点：指针不仅增加了数据贮存量，而且增加了操作的复杂性
C.链码结构：由起点位置和一系列在基本方向的单位矢量给出每个后续点相对其前继点的可能的8个基本方向之一表示。优点：有效压缩栅格数据，对计算面积、长度、转折方向和凹凸度运算方便。缺点：对边界做合并和插入等修改编辑困难，对区域空间分析运算比较困难。
D.二维行程编码特点：二维行程编码采用了线性四叉树的地址码（Morton码），并按照码的顺序完成编码，但却是没有结构规律的四叉树。
二维行程编码比规则的四叉树更节省存贮空间，而且有利于以后的插入、删除和修改等操作。它与线性四叉树之间的相互转换也非常容易和快速，因此可将它们视为相同的结构概念。
4.简述矢量数据编码的几种方式和各自优缺点。
①实体式---优点：编码容易，数字化操作简单，数据排版直观；缺点：相邻多边形的公共边界被数字化两次和存储两次，造成数据冗余和不一致；缺少多边形的邻域信息和图形的拓扑关系；岛只作为一个单个图形，没有建立与外界多边形的联系。
②拓扑数据模型---优点：拓扑分析容易；缺点：结构复杂、存取速度较慢。⑥非拓扑数据模型---优点：结构简单，存取速度快；缺点：拓扑分析困难。
③索引式---优点：采用树状索引以减少数据冗余并间接增加邻域信息；缺点：比较繁琐，给邻域函数运算、消除无用边、处理岛状信息及检查拓扑关系带来一定困难，工作量大且容易出错。
④双重独立式---优点：是对图上网状或面状要素的任何一条线段，用顺序的两点以及相邻多边形来予以定义,最适合于城市信息系统。缺点：
⑤链状双重独立编码---将若干直线段合为一个弧段，每个弧段可以有许多中间点。
第5章空间数据组织与管理
1、什么是空间数据库，具有什么特点？
空间数据库：又称地理数据库，是描述与特定空间位置有关的真实世界对象的数据集合。特点:数据量特别大;属性数据和空间数据联合管理;数据应用范围广泛
2、矢量数据的管理方式有哪些，各有什么优缺点？
A. 文件--关系数据库的混合管理
缺点：①属性数据和图形数据通过ID联系起来，使查询运算，模型操作运算速度慢；②数据分布和共享困难；③属性数据和图形数据分开存储，数据的安全性、一致性、完整性、并发控制以及数据损坏后的恢复方面缺少基本的功能；④缺乏表示空间对象及其关系的能力。
B. 全关系数据库管理
优点：空间数据和属性数据不必进行烦琐的连接，数据存取较快
缺点：属于间接存取，效率比DBMS的直接存取慢，特别是涉及空间查询、对象嵌套等复杂的空间操作
C. 对象-关系数据库管理
优点：对现有的关系数据库进行扩展，增加空间数据类型;解决了空间数据的变长记录的管理，由数据库软件商进行扩展，效率要比前面所述的二进制块的管理高得多。缺点：用户不能根据GIS要求进行空间对象的再定义，因而不能将设计的拓扑结构进行存储；
3. 栅格数据的管理方式有哪些，各有什么优缺点？
A. 文件管理缺点：无法保证数据的安全性、并发控制和数据共享。
B. 文件—数据库管理方式优点：影像数据索引的存在使影像数据的检索率得到提高。
C. 关系数据库管理
关系数据库系统提供了存储复杂数据类型的能力。
将影像数据存储在二进制变长字段中，通过数据访问接口来访问数据库中的影像数据。
影像数据的元数据信息也存放在关系数据库的表中，二者可以进行无缝管理
4.数据库中空间数据是如何进行分幅分层组织的？
纵向分层：根据地图的某些特征,把空间数据分为若干个专题层,将不同类不同级的图元要素进行分层存放,每一层存放一种专题或一类信息。
横向分幅：分块组织是将某一区域的空间信息按照某种分块方式，分割成多个数据块；将一幅地图划分为多个图幅，以文件或表的形式存放在不同的目录或数据库中。
5、空间数据的索引方式有哪些，比较各种方法的优缺点。
对象范围索引；
格网索引；
四叉树索引；
R树和R+树索引：建立虚拟的矩形；包含尽可能多的空间实体；矩形间的重叠率尽可能少；允许在每个矩形内再划分小矩形。对这些虚拟的矩形建立空间索引，它含有指向所包围的空间实体的指针。在进行空间数据检索时，首先判断哪些虚拟矩形落入查询窗口内，再进一步判别哪些实体是被检索的内容，从而提高数据检索的速度。
第六章空间数据采集与处理
1.GIS的数据源有哪些？简述其特征并叙述通过何种途径来获取这些数据源。
2.对于扫描仪输出的结果一般需要做哪些处理？
3.从地图上能得到GIS需要的所有数据吗？请举例说明。
gis的数据包括空间数据和属性数据，空间数据一般可以得到，但是很多属性数据是不能从地图上直接得到的。例如：宗地的权属，必须经过实际调查才可以。还有高程
4.数据格式转换的途径有哪些？
1）外部数据交换方式（2）标准空间数据交换标准方式。（3）空间数据的互操作方式
5.地图数字化生产空间数据过程中的质量控制应注意那些问题？
（1）数据源的选择
（2）数字化过程的数据质量控制
①数据预处理
②数字化设备的选用
③数字化对点精度(准确性) ④数字化限差
⑤数据的精度检查
6.元数据的定义及作用。
Metadata，关于数据的数据。在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，是实现地理空间信息共享的核心标准之一作用：（1）帮助用户了解和分析数据（2）空间数据质量控制（3）在数据集成中的应用（4）数据存贮和功能实现
第7章空间数据查询与空间度量
1.简述空间数据查询的类型与查询内容
属
性
查
图形图形查
属性
SQL
图形查询
拓扑查询
几何查询
对象属性
空间位置
空间分布
空间关系
几何特征
高亮度显示
属性列表
统计图表
方式内容结果
3.说明空间数据查询的一般过程及查询结果的显示方式
一般过程：①直接复原数据库中的数据及所含信息，来回答人
们提出的一些比较“简单”的问题；②通过一些逻辑运算完成
一定约束条件下的查询；③根据数据库中现有的数据模型，进
行有机的组合构造出复合模型，模拟现实世界的一些系统和现
象的结构、功能，来回答一些“复杂”的问题，预测一些事务
的发生、发展的动态趋势。
查询的结果可以通过多种方式显示给用户，如高亮度显示，属
性列表和统计图标等
2.熟悉selesction by location和selec的方法和内容
4.举例（根据有关内容实习内容）说明查询分析的应用和分析过程。
查询距河流1000米以内，高程为Lowland的区域对River03exp（WaterProject.mdb)做1000米的缓冲区。ArcToolbox/analysis>Tools/Proximity/Buffer>River04buf 与Lowland叠置（overlay/intersect)
第8章 GIS 基本空间分析
1.叠置分析的概念
提取空间隐含信息的方法之一，
将各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，其结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性；
不仅生成了新的空间关系，而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生新的属性关系。
2.叠置分析的操作有哪些？了解各种操作的含义。
根据操作要素的不同，叠置分析可以分成点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加；根据操作形式的不同，叠置分析可以分为图层擦除、识别叠加、交集操作、均匀差值、图层合并和修正更新，
一 图层擦除（Erase ） :是指输入层根据擦除图层的范围大小，将擦除参照图层所覆盖的输入图层内的要素去除，最后得到剩余的输入图层的结果。
二 识别叠加（Identity ） :输入图层和另外一个图层进行识别叠加，在图形交迭的区域，识别图层的属
三 交集操作（Intersect ） :得到两个图层的交集部分，并且原图层的所有属性将同时在得到的新的图层上显示出来。性将赋给 输入图层在该区域内的地图要素，同时也有部分的图形的变化在其中，
四 均匀差值（Symmetrical difference ） 在矢量的叠置分析中也有为了获得两个图层去掉它们之间的公共部分，而只需要剩下的部分， 同时对原有图层的空间上的分布也进行一定区域 内的调整，新生成的图层的属性也是综合两者的属性而产生的。
五 图层合并（Union ） 通过把两个图层的区域范围联合起来而保持来自输入地图和叠加地图的所有地图 要素。
六 修正更新（Update ） 首先对输入的图层和修正图层进行几何相交的计算，然后输入的图层被修正图层覆盖的那一部分的属性将被修正图层而代替。而且如果两个图层均是多边形要素的话，那么两者将进行合并，并且重叠部分将被修正图层所代替，而输入图层的那一部分将被擦去。
3.栅格数据叠置分析的概念，简述叠置操作的输出可能的结果。
概念：在栅格数据内部，叠加运算是通过像元之间的各种运算来实现的。设x1，x2，……xn 分别表示第1层至第n 层上同一坐标属性值：12(,,,)n E f x x x
f 函数表示各层上属性与用户需求之间的关系，E 为叠置后属性输出层的属性值。
叠加操作的输出结果可能是：
① 各层属性数据的算术运算结果； ② 各层属性数据的极值； ③ 逻辑条件组合；
④ 其他模型运算结果
4.栅格数据与矢量数据在多层面叠置方法与结果上有什么差异？
同矢量数据多边形叠置分析相比，栅格数据的更易处理，简单而有效，不存在破碎多边形的问题等，使得栅格数据的叠置分析在各类领域应用极为广泛
5.举例说明叠置分析和缓冲区分析在地学分析中的应用（可结合实习内容归纳）。
6.比较缓冲区查询与缓冲区分析的概念。
缓冲区查询是不破坏原有空间目标的关系，只检索缓冲区范围内涉及到的空间目标。
缓冲区分析是研究根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区
多边形实体，从而实现空间数据在水平方向得以扩展的信息分析方法。
7.比较多层数据叠加与叠置分析的概念。
第11章地理信息可视化
1.简述空间信息可视化的概念与形式。
定义:是将科学计算中产生的大量非直观的、抽象的或者不可见的数据，借助计算机图形学
和图像处理等技术，以图形图像信息的形式，直观、形象地表达出来，并进行交互处理。
空间信息可视化从表现内容上来分: 有地图（图形）、多媒体、虚拟现实等；
从空间维数上来分: 有二维可视化、三维可视化、多维动态可视化等
2.GIS输出产品有哪些，各自有什么优缺点。
地图：地图是空间实体的符号化模型，是地理信息系统产品的主要表现形式
图像：图像也是空间实体的一种模型，它不采用符号化的方法，而是采用人的直观视觉变量
（如灰度、颜色、模式)表示各空间位置实体的质量特征。它一般将空间范围划分为规则的
单元，然后再根据几何规则确定的图像平面的相应位置，用直观视觉变量表示该单元的特征
统计图表：非空间信息可采用统计图表表示。统计图将实体的特征和实体间与空间无关的相
互关系采用图形表示，它将与空间无关的信息传递给使用者，使得使用者对这些信息有全面、
直观的了解。统计图常用的形式有柱状图、扇形图、直方图、折线图和散点图等。统计表格
将数据直接表示在表格中，使读者可直接看到具体数据值。
3.简述地图图面配置的内容与要求。
图面内容包括图廓、图名、图例、比例尺、指北针、制图时间、坐标系统、主图、副图、符
号、注记、颜色、背景等内容。
要求：主题突出、图面平衡、图形-背景、视觉层次
4.专题地图的概念及特点
是在地理底图上，按照地图主题的要求，突出而完善地表示与主题相关的一种或几种要素，使地图内容专题化、形式各异、用途专门化的地图。
特点：
（1）专题地图只将一种或几种与主题相关联的要素特别完备而详细地显示，而其他要素的显示则较为概略，甚至不予显示。
（2）专题地图的内容广泛，主题多样，在自然界与人类社会中，除了那些在地表上能见到的和能进行测量的自然现象或人文现象外，还有那些往往不能见到的或不能直接测量的自然现象或人文现象均可以作为专题地图的内容。
（3）专题地图不仅可以表示现象的现状及其分布，而且能表示现象的动态变化和发展规律。
第一章：地理信息系统概说 数据与信息 数据（data）：是未经过加工的原始材料，是客观对象的表示。 信息（information）：是对数据的解释、运用与解算，是数据内涵的意义。 数据处理：对数据进行收集、筛选、排序、归并转换、存储、检索、计算、分析、模拟和预测等操作。 信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。 地理信息：是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。 地理信息的特征体现在区域性、多层次性和动态变化上： 空间位置：通过公共地理参考来描述地物所在位置，如大地参照系、地物间的相对位置。多维结构：在二维空间的基础上，实现多专题的第三维的信息结构。 时序特征：指地理数据采集或地理现象发生的时刻/时段。 地理信息系统：由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计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。 物理外壳：计算机化的技术系统 操作（处理）对象：空间数据。 技术优势：在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段、以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。 对GIS的三种认识： 地图观点：强调GIS作为信息载体与传播媒介的地图功能。 数据库观点：强调数据库系统在GIS中的重要作用。 分析工具的观点：强调GIS的空间分析与模型分析功能，认为GIS是一门空间信息科学，这是其有别与其它系统的唯一特征。 GIS概念框架和构成 ---数据库建立和数据库输入 用户界面----系统和数据库管理---空间数据处理和分析 ---产品生成和输出 地理信息系统的分类
第一章绪论： 1. 基本概念 地理数据：各种地理特征和现象间关系的数字化表示。（地理数据是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的梳子、文字、图像和图形的总称。） 地理信息：有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释（特征：空间、时间、属性） 地理信息系统：在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）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. GIS的定义：即地理信息系统（Geographic Information System或Geo—Information system， GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、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。 3. GIS由哪几部分组成? ①硬件系统：输入设备、处理设备、存储设备和输出设备 ②软件系统：GIS支撑软件、GIS平台软件、GIS应用软件 ③网络：局域网、广域网、无线网络、Internet/Intranet/Extranet；主要作用信息传输 ④空间数据：是指地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据⑤人员 4. GIS的主要功能有哪些 ①空间数据的采集和输入②空间数据的编辑与管理③空间数据的处理与转换 ④空间查询与空间分析⑤空间数据的显示与输出 应用功能：包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策 第二章
环境地理信息系统的发展思路 摘要:简要介绍环境地理信息系统的概念和它的基本功能,列举环境地理信息系统在环境管理中的应用,对国内外环境地理信息系统的研究热点和方向进行阐述并提出发展环境地理信息系统的策略和建议。 关键词:GIS ;环境地理信息系统;空间数据库 一、环境地理信息系统的概念 环境地理信息系统( Geographic Information System for Environment ,简称EGIS) 是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和环境信息的计算机软硬件系统。它是GIS 技术在环境领域的延伸,是GIS 技术与环境监测技术、环境管理技术等各种环境信息分析和处理技术的集成。环境地理信息系统的主要功能有: 1. 基本功能包括对空间和属性数据的输入、存储、编辑,以及制图和空间分析等功能。编辑功能允许用户添加、修改、删除点、线、面或修改其属性信息;制图功能可以灵活多样地制作和显示及输出各种专题地图,如污染分布图、水功能区划图、环境规划图等等,地理要素可放大缩小以显示不同的细节内容,并能够测量地图上线段的长度或指定区域的面积。 2. 空间统计分析(Spatial Statistics Analysis) 是指对空间数据库中的专题数据进行统计分析。代写毕业论文包括各种属性数据的集中特征数、离散特征数及其分类分级统计等。 3. 叠加分析(Overlay Analysis) 功能允许两个或多个图层在空间上比较各空间要素和属性,分为合成叠加和统计叠加。合成叠加得到一个新图层,它将显示原图层的全部特征,交叉的特征区域仅显示共同特征;统计叠加可以统计一种空间要素在另一种空间要素中的分布特征。对不同的图层进行叠加分析,从而获得各种感兴趣信息,如利用类型叠置分析获取新的类型。如土壤图与植被图叠置,以分析土壤与植被的关系,可以计算某一区域内的植被类型的数量及面积,即通过对同一地区、相同属性、不同时间的栅格数据的叠置,可以分析由时间引起的变化,通过与所需提取的范围的叠加运算,快速地进行范围内信息的提取等。 4. 缓冲区分析(Buffer Analysis) 是GIS 的基本空间操作功能之一。例如,某地区有危险品仓库,要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围,这就需要进行点缓冲区分析,结合与居民地图层的叠加分析,可以获取需要疏散的人口数等等。 综上所述,空间分析是地理信息系统软件的核心,空间统计分析、叠加分析、缓
绪论 简述GIS的理解（需具体说明） 地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息解决方案 GIS的概念 GIS是由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，该系统用来支持空间数据采集、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是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、管理和地理相关问题，例如城市规划、商业选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化。 地理信息的定义 理解1：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； 理解2：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、图像和图形等的总称； 理解3：一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它起源于地图，地图是地理信息的载体，具有存储、分析与显示地理信息的功能。 地理信息的特点 空间分布性：地理信息的定位特征多维性：单点多重属性信息动态性（时间性）：随时间动态变化数据量大：具有空间特征、属性特征、时间特征 地理信息含义 “有地理参照的信息”(Geographically Referenced Information)或者，“与地理位置有关的信息”GIS的定义、特点 地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示和输出地理数据功能的计算机软硬件系统。地理信息系统是一种以地理坐标为骨干的信息系统。 GIS的组成 ①系统硬件 GIS主机：大型、中型、小型机，工作站/服务器、微型计算机 GIS外部设备：输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等；输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等；数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动硬盘、U盘、MP3等 GIS网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 硬件的三种应用模式 单机模式： 由基本外设、处理设备和输出设备构成 适用于小型GIS建设 数据传输与资源共享不方便 局域网模式： 部门或单位内部GIS建设 专线连接 资源共享较方便 广域网模式： 用户分布地域广泛，不适合专线连接 公共通讯连接 资源共享方便 局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接 ②系统软件 系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的驱动软件，目前流行的有DOS、Windows98/Nnt/2000/XP、UNIX 等。系统软件关系到GIS软件和开发语言使用的有效性，是GIS软硬件环境的重要组成部分。 基础软件 数据库软件 流行数据库软件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。 Oracle、Informix、Ingress等关系数据库管理软件都相继增加了空间数据类型。而ESRI公司的SDE（Spatial Database Engine）也是基于关系数据库的空间数据管理平台。 图形平台 某些GIS软件中图形处理平台。如AutoDesk公司开发的基于AutoCAD的AutoMap GIS软件、Intergraph公司的基于MicroStation的MGE GIS软件 ③空间数据是GIS的血液 GIS的操作对象为空间数据 空间数据特征：空间参考、属性、时间数据； 空间数据组织：矢量结构、栅格结构。 ④管理人员 GIS的开发是以人为本的系统工程。 业务素质与专业知识是GIS工程及应用成功的关键。 不但对GIS的技术和功能有足够的了解，而且要具备组织管理管理的能力。 技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档管理、数据共享建设等。 GIS 功能：采集、处理、分析、查询、管理、显示、输出空间查询：位置查询、属性查询、拓扑查询 空间查询是最基本的分析功能，包括从空间位置检索空间物体和从属性条件检索空间物体 空间分析：地形分析、网络分析、缓冲区分析、几何量测、地图分析、叠置分析、统计分析、决策分析 缓冲区分析：解决近邻度问题 缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形图，然后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。 网络分析：解决路径分析和资源优化配置的问题 GIS中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的，是对城市网络的抽象。 叠加分析：解决设施的选址问题 把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算，产生新的空间图形和属性的过程。 GIS的产生和发展（选择或判断） 1963年加拿大测量学家Tom linson创造了GIS系统 ①60年代起步阶段②70年代巩固阶段③80年代突破阶段④90年代产业化阶段⑤21世纪网络化阶段 简述GIS的建模过程：了解目的（实际问题）；准备所需数据，建立所需空间数据库；建模；查询和分析；生成报表。 举例说明GIS可应用的行业 所谓地理信息系统的应用就是人们应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间结构、空间联系和空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济发展服务。 气象部门、环境评估、宏观决策、规划决策、A VHRR、城市土地利用信息系统、电信资源管理、铁路地理信息系统、公安警用地理信息系统、医疗机构信息查询 GIS的地学基础 GIS中为什么要考虑地图投影 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算与分析。 地球椭球体为不可展曲面 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析 地球椭球体是不可展曲面，而地图是一个平面，当球面展开为平面时必然产生破裂或褶皱。“地图投影”就是要解决球面不可展的矛盾。 地图投影 由于球面上一点的位置是用地理坐标(经度、纬度)表示，而平面上是用直角坐标(纵坐标、横坐标)或者极坐标(极径、极角)表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。地图投影是保证地图精确度的重要的数学基础之一。 地图投影变形：面积变形、角度变形、长度变形 地图投影分类 投影面及球面的位置：圆锥投影、圆柱投影、方位投影
概论 一、基本概念 数据：是指对某一目标定性、定量描述的原始数据。包括数值，字符，图像，图形，视频等，在计算机中数据按符号进行存储和处理。 信息：狭义的信息指两次不定性之差，即人们在获取信息前后对事物认识的差别；广义的信息是指主体与客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的信息或知识，是表征事物性质、特征和状态的一种普遍形式。 信息和数据不可分离。信息是数据的内涵，而数据是信息的一种表达方式，数据是客观对象的表示，数据在得到解释后才能成为信息。 系统：相互联系的若干要素构成的具有特定功能的整体。系统不仅指计算机信息系统，而且还包括其他系统，比如一个学校就是一个系统。 信息系统：是指具有处理、管理和分析数据能力，能够为决策提供有用信息的系统，信息系统不一定是计算机信息系统。 GIS以地理空间数据库为基础在计算机软、硬件支持下，对空间相关数据进行采集、管理、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策而建立起来的计算机技术系统。 地理信息系统的类型：工具型(GIS开发平台，供其它系统调用或二次开发)、应用型(专题GIS和区域GIS)、大众型GIS. GIS的设计方法原型化（优：需求表示清楚，用户满意度较高；降低开始风险和开发成本；缺：不适合开发大型的信息系统；系统难于维护；带有一定盲目性）、面向对象（优：加强了对问题域和系统责任的理解；改进了与分析有关的各类人员的交流；对需求的变化具有较强的适应性；贯穿软件生命周期全过程的一致性、实用性；有利于用户参与。缺：需要一定的软件支持环境；不太适应大型的mis开发）、结构化程序设计（优：组成清晰，层次分明，便于调试和修改，是系统研制较为理想的工具；缺：结构化分析不适合需求经常改变的系统，因此结构化分析的前提是：面临静态需求） GIS二次开发模式自、委、联，开发方式：独、宿、集。 GIS设计内容系统总体设计、数据模型设计、数据库设计、系统功能设计、应用模型设计、输入/输出设计 GIS设计过程系统分析｛需求分析（需求调查[用户情况、数据源、数据评价，方式：面谈、电话访谈、现场参加、调查问卷、索取资料、GIS专题报告等]、需求分析、需求文档编写[包括表和清单]）、可行性分析（经济因素[效益分析、经费问题]、技术因素[技术水平]、社会因素[有关部门和用户的支持程度]）、进度预测｝、系统设计、系统实施、运行维护第二章 GIS系统分析 需求分析的过程实际上是一个继承与发展的过程。 系统分析工具数据流程图、数据字典 数据字典的内容：数据元素、数据结构、数据流、数据存储、处理过程、外部实体。 功能：①给管理者和用户提供关于可利用数据的线索；②为系统分析人员提供数据是否存在的信息；③为编程工作提供数据格式及数据位置。 第三章应用型GIS总体设计 系统设计过程中确定目标的原则：针对性；实用性；预见性；先进性。 系统总体设计的原则:完备性、标准化、系统性、兼容性、通用性、可靠性、实用性、可扩充性。 系统组网方案：B/S模式(浏览器/服务器)、C/S（客户/服务器）模式、混合模式。C/S：系统维护要求高、操作复杂；对网络要求高。B/S：胖服务器、瘦客户端。（表示层、应用层、数据层）。目前一般都采用以B/S为主，C/S为辅的网络结构模式。 地理编码：在地理数据分类基础上，以易于计算机和人识别的代码来唯一地标识地理实
地理信息系统在环境保护中的应用 摘录：计算机信息技术和GIS的发展完善，使大气，水和土壤污染控制与GIS技术相结合成为可能。本文分别从大气，水，土壤三个方面结合了一些污染控制规划的案例概述了GIS在环境保护中污染调查、控制、规划方面的运用。 关键词：地理信息系统大气污染可视化处理水污染控制规划土壤侵蚀
简介 进入本世纪60年代，随着计算机科学的发展，一门新的技术一地理信息系统(Geographic Formation System，简称GIS)开始出现。80年代国内开始兴起GIS应用研究，90年代得到了很大发展并逐渐普及。GIS是在计算机软硬件的支持下运用系统工程和信息科学的理论方法，科学地管理和分析具有空问内涵的地理信息，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的技术系统。在对空问对象的可视化处理时，GIS更具有其得天独厚的优势。 一、地理信息系统在大气污染中的应用 GIS具有强大的空间分析功能可视化效果，大气污染的分析也正需要这样的软件来更好的支持。故而可以使污染源，大气环境质量评价借助GIS平台来进行。在具体的某一项目区进行大气污染扩散研究时，利用数字技术，在电脑平台上对具有空问内涵的对象作可视化处理，能够很直观地在屏幕上反应污染源分布及大气污染扩散结果。在可视化时，首先要求统一坐标系，这样才能直观地反映真实，也便于进行空问分析，获取所需的地理信息，如距离、面积等。 1.1污染源可视化 大气污染源包括点源、线源和面源。污染源的可视化就是根据各污染源的具体坐标位置，利用电脑数字一图形技术，把点源位置、线源具体方位走向和面源的分布范围直观地以图形方式在显示屏幕上表示出来，当然也可打印成图。根据在屏幕上看到的图形结果可以很容易地检验污染源的位置数据是否正确。
简述GIS 的理解（需具体说明） 地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息 解决方案 GIS 的概念 GIS 是由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，该系统用来支持空间数据 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 是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、 管理和地理相关问题，例如城市规划、商业 选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化。 地理信息的定义 理解1：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； 理解2: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 像和图形等的总称； 理解3： 一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它起源于地图，地图是地理信息的载体， 具有存储、分析与显示地理信息的功能。 地理信息的特点 空间分布性：地理信息的定位特征 多维性：单点多重属性信息 动态性（时间性）：随时间动 态变化 数据量大：具有空间特征、属性特征、时间特征 地理信息含义 “有地理参照的信息" （Geographically Referenced Information ） 或者，“与地理位置有关的信息" GIS 的定义、特点 地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示 和输 出地理数据功能的计算机软硬件系统。 地理信息系统是一 种以地理坐标为骨干的信息系统。 GIS 的组成 ① 系统硬件 GIS 主机：大型、中型、小型机，工作站 /服务器、微型计 算机 GIS 外部设备：输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数 字摄影测量设备、全站仪等；输出设备：绘图仪、打印机、图 形显示终端等；数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动 硬盘、U 盘、MP3等 GIS 网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 硬件的三种应用模式 单机模式： 由基本外设、处理 设备和输出设备构成 适用于小型GIS 建设 数据传输与资源共享不方便 局域网模式： 部门或单位内部 GIS 建设 专线连接 资源共享较方便 广域网模式： 用户分布地域广泛，不适合专线连接 公共通讯连接 资源共享方便 局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接 ② 系统软件 系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的 驱动软件，目前流行的有 DOS 、Windows98/Nnt/2000/XP 、UNIX 等。系统软件关系到 GIS 软件和开发语言使用的有效性，是 GIS 中为什么要考虑地图投影 地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参 数的量算与分析。 地球椭球体为不可展曲面 地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、 面 积等量算和各种空间分析 地球椭球体是不可展曲面，而地图是一个平面，当球面 展 开为平面时必然产生破裂或褶皱。 地图投影”就是要解决球面 不可展的矛盾。 地图投影 由于球面上一点的位置是用地理坐标 （经度、纬度）表示， 而平面上是用直角坐标（纵坐标、横坐标）或者极坐标（极径、极 角）表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上， 必须采用 一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之 投影变形性质：等角投影、等积投影、任意投影 常见变形性质的确定 ① 同纬度带内梯形面积不等的投影肯定不是等积投影 ② 经纬网不是处处正交的投影肯定不是等角投影 ③ 投影为直线的经线（中央经线）上纬距不等的投影肯定不是等距投影 地理空间实体 的三要素是什么？它们之间的关系是怎样的？ 点：由单个栅格表达。 线：由沿线走向有相同属性取值的一串相邻栅格表达。 面：聚集在一起的具有相同属性取值的一片栅格表达。 空间数据的基本特征有哪些 属性特征：描述空间对象的特性，即是什么，如对象的类别、等级、名称、数量等。 空 间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前 者用经纬度、坐标表示，后者如交通学院与电力学院相邻等。 时间特征：描述空间对象随时间的变化 地理坐标：采用经纬度（0，入）来确定地球表面上任意一点的 平面直角坐标系：首先定义一个原点（0,0）及x ，y 轴方向， 然后通过（x,y ）值确定某个地理实体的位置。 常用地图投影 中国图 全国图：正轴圆锥投影 海图：墨卡托投影 地 形图：高斯一克吕格投影（分带） 大洲图：亚洲图：斜轴方位投影 欧洲图：彭纳投影 半球图：南北半球（或两极）图：正轴方位投影 东西半 绪论 GIS 软硬件环境的重要组成部分。 基础软件 数据库软件 流行数据库软件主要有 Oracle 、Sybase Informix 、DB2、SQL Server 、Ingress 等。 Oracle 、Informix 、Ingress 等关系数据库管理软件都相继增加 了空间 数据类型。而 ESRI 公司的 SDE （ Spatial Database Engine ） 也是基于关系数据库的空间数据管理平台。 图形平台 某些GIS 软件中图形处理平台。如 AutoDesk 公司开发的基 于 AutoCAD 的 AutoMap GIS 软件、In tergraph 公司的基于 MicroStation 的 MGE GIS 软件 ③ 空间数据是GIS 的血液 GIS 的操作对象为空间数据 空间数据特征：空间参考、属性、时间数据； 空间数据组织：矢量结构、栅格结构。 ④ 管理人员 GIS 的开发是以人为本的系统工程。 业务素质与专业知识是 GIS 工程及应用成功的关键。 不但对GIS 的技术和功能有足够的了解， 而且要具备组织 管理管理的能力。 技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档 管理、数据共享建设等。 GIS 功能：采集、处理、分析、查询、管理、显示、输出 空间查询：位 置查询、属性查询、拓扑查询 空间查询是最基本的分析功能，包括从空间位置检索空间物体和从属性条件检索 空间物体 空间分析：地形分析、网络分析、缓冲区分析、几何量测、地图分析、叠置分析、 统计分析、决策分析 缓冲区分析：解决近邻度问题 缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件， 建立缓冲区多边形图，然 后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。 网络分析：解决路径分析和资源优化配置的问题 GIS 中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的，是对城市网络的抽象。 叠加分析：解决设施的选址问题 把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算， 产生 新的空间图形和属性的过程。 GIS 的产生和发展（选择或判断） 1963年加拿大测量学家 Tom linson 创造了 GIS 系统 ①60年代起步阶段②70年代巩固阶段③80年代突破阶段④90年 代产业化阶 段⑤21世纪网络化阶段 简述GIS 的建模过程：了解目的（实际问题）；准备所需数据，建立所需空间数据库；建模；查询和 分析；生成报表。 举例说明GIS 可应用的行业 所谓地理信息系统的应用就是人们应用 GIS 对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息 进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、 空间结构、空间联系和 空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据， 从而为区域经济发展 服务。 气象部门、环境评估、宏观决策、规划决策、 AVHRR 、城市土地利用信息系统、电信资源管理、 GIS 的地学基础 间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的 数学方法，称为地图投影。地图投影是保证地图精确度的重要 的数学基础之一。 地图投影变形：面积变形、角度变形、长度变形 地图投影分类 投影面及球面的位置：圆锥投影、圆柱投影、方位投影
武测地理信息系统笔记（制作：武汉大学教学队伍） 武测地理信息系统笔记 制作：武汉大学教学队伍： 胡鹏程雄李建松吴艳兰郭庆胜杜清运游涟 第一章绪论 §1-1 GIS概念 一、信息与数据 1、信息 1）定义： 信息是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。 2）信息的特性： A、客观性：任何信息都是与客观事实相联系的，这是信息的正确性和精确度的保证。 B、适用性：问题不同，影响因素不同，需要的信息种类是不同的。信息系统将地理空间的巨大数据流收集，组织和管理起来，经过处理、转换和分析变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息，这是由建立信息系统的明确目的性所决定的。 如股市信息，对于不会炒股的人来说，毫无用处，而股民们会根据它进行股票的购进或抛出，以达到股票增值的目的。 C、传输性：信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络，被形象地称为“信息高速公路”。 D、共享性：信息与实物不同，信息可传输给多个用户，为用户共享，而其本身并无损失，这为信息的并发应用提供可能性。 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。 数据是对客观现象的表示，数据本身并没有意义。数据的格式往往和具体的计算机系统有关，随载荷它的物理设备的形式而改变。 3、两者关系（有人认为，输入的都叫数据，输出的都叫信息，其实不然）。 数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵，是形与质的关系。
只有数据对实体行为产生影响才成为信息，数据只有经过解释才有意义，成为信息。 例如“1、”“0”独立的1、0均无意义。 当它表示某实体在某个地域内存在与否，它就提供了“有”“无”信息，当用它来标识某种实体的类别时，它就提供了特征码信息。 二、地理信息与地学信息 1、地理信息 1）定义：指与研究对象的空间地理分布有关的信息。它表示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图、文、声、像等的总称。 2）特点： A、地域性：（是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志）。 地理信息属于空间信息，位置的识别与数据相联系，它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。 B、多维结构： 指在同一位置上可有多种专题的信息结构。如某一位置上的地理信息包括（例图） C、时序特征： 时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。因此，一实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息，使得地理信息具有现势性。以免过时的信息造成决策的失误或因为缺少可靠的动态数据，不能对变化中的地理事件或现象作出合理的预测预报和科学论证。例如98年龙王庙特大洪水险情正是武汉勘测设计院利用先进的摇感、GPS技术测得实时数据为抗洪决策提供可靠依据。显然，如果用过时数据，这将造成多大的损失，这就是地理信息的时序特征。 2、地学信息 与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。 3、两者信息源不同 地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等； 地学信息所表示的信息范围更广泛，不仅来自地表，还包括地下、大气层甚至宇宙空间。它是人们深入认识地球系统、适度开发资源、保护环境的前提和保证。 四、信息系统和地理信息系统 1、信息系统( Information System ,IS )
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9d2828433.html, 地理信息系统在环境应急管理中的应用 作者：凡传明 来源：《中国科技纵横》2014年第05期 【摘要】中国现在已进入高速发展的经济时代，环境污染事故也处于高发期当中，进行环境污突发事故的有效防控，是全国上上下下非常关注的问题，其形势也十分严峻。本文笔者首先浅析了环境应急管理系统的特征与系统需求等，并进一步探讨了地理信息系统技术在环境事故应急管理应用中时所能发挥的功能与优势。 【关键词】环境应急管理地理信息系统应用 1 引言 中国社会经济不断在迅猛发展中，现在国内的环境污染事故非常严重，空间分析功能与数据管理功能有所欠缺。由于环境污染事故存在危害性与多发性，应急管理方面的重要性越来越受到重视。特别在经济活动频繁、相对集中人口的地方，导致污染事故非常多而且影响面也大，如何做好环境污染事故的应急管理则变得十分的重要。 在出现环境污染事故的的情况中，其具有空间性与时间性，表现形式存在多种多样，所以管理环境污染事故是一个系统管理的工程，同时需各个方面和谐配合，为环境事故应急的处理中赢得宝贵时间，使事故应急处理决策水准得到提高。应急管理好环境污染事故，既要对事故类型快速了解，又要迅速对事故的发生地、可能的扩散面积、污染范围的大小等有关信息有所了解。这就需要引入GIS（地理信息系统）的管理功能。 2 GIS（地理信息系统）的简介 GIS（地理信息系统）它是21世纪一门新兴技术，有时也可称作地学信息系统或者环境与资源信息系统。它主要是随着地理科学、电脑技术、遥感技术与信息科学的迅速发展与交叉进而形成，并且是一个可以进行对空间数据采集、管理、分析与可视化输出的电脑信息系统。 GIS系统的组成主要有由数据库管理系统与计算机辅助设计这两个部分作为基础，并增加了进行管理空间数据与分析的特有功能。其功能主要是指GIS在处理地理数据工程中所发挥的效用，包含地理数据的输入及存储、处理图像图形、操作、显示与分析地理数据。 3 环境污染事故应急管理的特征和系统需求 3.1 环境污染事故的类型和特征 环境污染根据污染性质可以分为固体污染、水污染、大气污染和放射性污染等；根据空间分布特征又可分点源污染、线源污染及面源污染三种。当出现环境污染事故后，通常会发生空
GIS知识点总结
GIS知识点总结 地理信息的定义：地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、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，而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的数字化表示。 地理信息的特征：具有空间上的分布性、数据量上的海量性、载体的多样性和位置与属性的对应性等特征 GIS概念：地理信息系统（Geographical Information System，Geo-Information System，简称GIS），是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进 行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 GIS特征：（1）数据的空间定位特征（2）空间关系处理的复杂性（3）海量数据管理能力 GIS基本功能：1、数据采集功能 2、数据编辑与处理 3、数据存储、组织与管理功能 4、空间查
空间数据模型：包括概念模型（最高层、常用E-R 模型）、逻辑数据模型（通常所称的空间数据模型其实是空间数据的逻辑模型）、物理数据模型（最低） 概念模型（对象、场、网络），场模型有6种表示方法。各自的使用情况 空间数据的类型：1、几何图形数据 2、影像数据 3、属性数据 4、地形数据 5、元数据 空间数据的表示：不同类型的空间数据都可抽象表示为点、线、面三种基本的图形要素 空间关系：1、拓扑（包括邻接、关联、包含、 连通） 2、顺序 3、度量 实体之间的拓扑关系：对于点、线、面三种类型的空间实体，它们两两之间存在着分离、相邻、重合、包含或覆盖、相交5 种可能的关系 拓扑关系的意义：1、拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何坐标关系有
地理信息系统重点总结
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第一章地理信息系统概论 导读:本章介绍了地理信息系统的最基本的概念。 1.信息:向人们或机器提供关于现实世界新的事 实的知识,是数据、消息中所包含的意义， 它不随载体的物理设备形式的改变而改变。 2.信息的特点：客观性，实用性,传输性,共享性。 3.数据：通过数字化或直接记录下来的可以被鉴 别的符号。数据是信息的载体，不是信息。4.地理数据：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、联系和规律的 数字、文字、图像和图形的总称。 5.地理信息: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，它是对地理 数据的解释。 6.地理信息的特性：区域性、多维结构特性、动 态变化的特性。 7.地理数据（或空间数据）的特征：属性特征、 几何特征、时态特征。 8.信息系统的类型：事务处理系统、管理信息系 统、决策支持系统、人工智能和专家系统。9.地理信息系统：以采集、储存、管理、分析和 描述整个或部分地球表面空间和地理分布有 关的空间信息系统。 10.地理信息系统特征:１>.具有采集、管理、分析 和输出多种信息的能力,具有空间性和动态性。 2>.由计算机系统支持进行空间地理数据管理 并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分 析方法。3>.地理信息系统的重要特征是计算 机系统的支持。 11.地理信息系统分类:１）按范围：全球，区域， 国家,城市GIS;２)按维度：二维,三维,四维,时 态GIＳ;３）按内容：综合,专题。 12.地理信息系统构成：计算机硬件系统，计算机 软件系统,地理数据,系统管理操作人员。 13.地理信息系统核心问题：位置、条件、变化趋 势、模式、模型。 14.地理信息系统功能:数据采集、监测与编辑;数 据处理；数据存储与组织；空间查询与分析; 图形与交互显示。 15.我国地理信息系统方面的工作自8０年代初开 始,以1９80年中国科学院遥感应用研究所成 立的全国第一个地理信息系统研究室为标志。
《地理信息系统概论》笔记 黄杏元自己看吧 第一章导论 第一节地理信息系统基本概念 1 学科特点 GIS是一门典型的交叉性学科 因此，学生要学好GIS，首先必须要做好“GIS” Gentlemanlike, Intelligence, Smile。 GIS是一门实践性很强的学科 因此，要重视技能训练，重点掌握ArcInfo等基础GIS软件的操作和使用。 GIS是一门迅速发展中的学科 因此，要经常阅读有关的文献资料，掌握GIS学科的发展趋势，努力更新自己的知识，不断提高自己的能力。 2 数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示，随载荷它的物理设备的形式而改变。信息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。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；数据是信息的表达，信息则是数据的内容。 3 地理信息是指表示地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 4 地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，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，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。 第二节GIS的基本构成及功能 1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。 2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。 3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。
《环境地理信息系统》复习题 一、名词解释 1、信息：借助数据表示实体内容、数量和特征，展示实体，为生产、管理决策提供依据 2、邻近度：描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，其确定是空间分析的一个重要手段。 3、地理空间数据：是指以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文经济景观的数据。 4、信息系统：具有采集、处理、管理和分析数据能力的系统，它能为单一的或有组织的决策过程提供各种有用信息。 5、空间查询：是按一定的要求对空间实体及其空间信息进行访问，从众多的空间实体中挑选出满足用户要求的空间实体及其相应的属性。 6、地图投影：就是按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转化到平面上，使地理点的地理坐标（φ，λ）与地图上相对应的平面坐标（x，y）或者极坐标（δ，ρ）间，建立一一对应的函数关系。 7、地理信息：指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图形和图像等的总称 8、栅格数据结构：是以规则的像元阵列来表示空间地物或现象的分布的数据结构。其阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征 9、空间数据结构：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构。 10、拓扑邻接：指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。 11、地理信息系统：以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统 12、地理实体：指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂性，相对意义的概念。 13、空间数据库：是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合。 14、WebGIS：是指支持在Internet上发布地理信息和服务，而用户可以随时随地获得分布的空间数据和服务的一种技术，它是Web技术和GIS技术相结合的产物。 15、虚拟现实：是包括可视化显示、立体眼镜、跟踪系统、输入设备、声音系统、触觉设备、图形与计算硬件及软件工具和参与人员共同组成的人机环境系统。 16、拓扑包含：指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。包含关系分简单包含、多层包含和等价包含三种形式。 17、空间数据：描述地球表面及近地空间实体的位置、形状、属性和时序特征的数据。 18、栅格数据：将制图区域的平面表象一定的分解力作行和列的规划分布，就形成了一个栅格阵列，
地理信息系统名词解释大全 地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种，是在计算机硬、软件的支持下，以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。简单地说，GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息，它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体，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。地理信息系统属于空间型信息系统。 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；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 地理信息科学与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。 地理数据是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。 地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界（GIS），最后到应用领域。 数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。 信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。 四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n，且n ≥1），直到子象限的数值单调为止。凡数值（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。 不规则三角网模型简称TIN，它根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到（在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程）。 拓扑关系拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系，主要表现为拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的位置关系，拓扑数据也有利于空间要素的查询。 拓扑结构为在点、线和多边形之间建立关联，以及彻底解决邻域和岛状信息处理问题而必须建立的数据结构。这种结构应包括以下内容：唯一标识，多边形标识，外包多边形指针，邻接多边形指针，边界链接，范围（最大和最小x、y坐标值）。 游程编码是逐行将相邻同值的网格合并，并记录合并后网格的值及合并网
地理信息系统 1.数据和信息的定义：数据是人类认识过程的直接记录或原始素材，而信息是对数据的解释，是对数据加工后的有认识意义的结果。 2.信息的特性：客观性、实用性、传输性、共享性 3.地理空间数据和信息的三个基本特征：①空间位置特征②属性特征③时态特征 4.地理信息系统区别于一般信息系统的几个主要特点（不能只写五个标题）： ①地理空间数据和信息的特殊复杂性 地理信息系统的属性数据或信息，是除空间位置及关系以外，所有描述地物自然或人文属性的定义或定量的数据或信息，正相当于一般信息系统所处理的数据和信息。 ②必须具备科学可视化功能 可视化功能是地理信息系统的必要条件，而一般信息系统可以没有可视化功能，这是地理信息系统区别于一般信息系统的另一个主要特点。可视化，或科学可视化，已成为现代科学中的热门话题，指通过图形图像等可以看见并认证的手段，来形象表现科学数据的构架和内涵。大量研究表明，可视化能极大地提高信息、知识的理解和传播效率。 ③区域性和多层次 地理信息系统以地理空间数据和信息为处理对象；而地理空间数据和信息又通常以区域为单位来组织，因此，区域性是地理信息系统的天然特征。地理信息系统还具有鲜明的层次性，层次性包含两个含义，一个是不同比例尺的区域层次，地球上的区域层次是很多的。另一个是描述地理要素的专题层次，或图层。 ④数据量较大 地理信息系统的数据量大，第一来自于它的区域性、多层次特点；第二也是因为地理信息系统包括可视化表达所必须的图形图像数据，而图形图像数据所涉及的数据量经常是很大的。 ⑤注重空间分析 地理信息系统和所有信息系统一样，必须具备分析功能，以提取有用之信息。但是，地理信息系统有自己独特的空间分析功能。空间分析是地理信息系统中最核心、最重要概念之一。空间分析指一切涉及空间位置要素的分析或区域性分析，用以提取地理空间信息乃至关于地物时空分布、组合、联系和发展的知识。 5.地理信息系统与一般计算机制图系统的区别： ①有无空间分析功能 ②地理信息系统的图形处理偏重于地理空间中的自然形态及其关系；而一般制图系统更擅长规则 的、有数学表达的形体的图形处理，因而非常适合于工程设计及工程图绘制。 6.地理信息系统的基本功能： ①数据采集和输入