地理信息系统(GIS)的基本概念和理论

1、地理信息系统（geographic information system ， 即gis ）——一门集计算机科学、 信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科， 它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。

2．栅格——栅格结构是最简单最直接的空间数据结构， 是指将地球表面划分为大小均匀 紧密相邻的网格阵列， 每个网格作为一个象元或象素由行、列定义， 并包含一个代码表示 该象素的属性类型或量值， 或仅仅包括指向其属性记录的指针。

因此， 栅格结构是以规则 的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。

特点：属性明显， 定位隐含， 即数据直接记录属性本身， 而所在的位置则根据行列号转换为相应的坐标，即定位是根据数据在数据集中的位置得到的，在栅格结构中，点用一个栅格单元表示；线状地物用沿线走向的一组相邻栅格单元表示，每个栅格单元最 多只有两个相邻单元在线上；面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示，每个 栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。

3.矢量——它假定地理空间是连续， 通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、 多边形等地理实体， 坐标空间设为连续， 允许任意位置、长度和面积的精确定义。

对于点实体， 矢量结构中只记录其在特定坐标系下的坐标和属性代码；对于线实体， 用一系列坐标对的连线表示；多边形是指边界完全闭合的空间区域，用一系列坐标对的连线表示。

4. “拓扑”（topology）一词来源于希腊文，它的原意是 “形状的研究”。

拓扑学是 几何学的一个分支，它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性——拓扑属性（拓扑属 性：一个点在一个弧段的端点， 一个点在一个区域的边界上；非拓扑属性：两点之间的距离， 弧段的长度， 区域的周长、面积） 。

地理信息系统知识点1.引言1.1 概述地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成多种地理数据、进行空间分析和地理问题解决的技术系统。

它利用计算机科学、地理学和地图学等学科知识，通过数据采集、数据存储、数据管理、数据处理和数据展示等功能，实现对地理现象的描述、分析和解释。

地理信息系统在各个领域中得到了广泛的应用，例如城市规划、资源管理、环境保护、农业决策等。

概括而言，地理信息系统是一种以地理位置为核心的信息处理系统，它能够将地理数据与属性数据相结合，实现对地理现象的综合分析和空间关系的可视化呈现。

通过地理信息系统，我们可以有效获取、管理和分析大量的地理数据，为决策提供科学的支持和参考。

本篇文章的主要目的是介绍地理信息系统的基本原理、组成和功能，以及它在不同领域的应用前景和发展趋势。

在接下来的内容中，我们将深入探讨地理信息系统在实际应用中的作用和意义，以及它为我们带来的各种便利和发展机遇。

通过对地理信息系统的全面了解，我们能够更好地认识和运用这一技术，推动地理信息技术的发展，并为实现可持续发展和智慧城市建设做出贡献。

1.2 文章结构文章结构部分的内容将介绍本文的整体架构和章节安排。

本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先概述了地理信息系统的重要性和应用场景，并介绍了本文的目的。

接下来，文章结构部分将详细阐述本文的章节安排。

正文部分将分为两个主要章节：地理信息系统的定义和基本原理以及地理信息系统的组成和功能。

在第一个章节中，将介绍地理信息系统的定义和基本原理，包括地理信息系统的概念、特点以及其在地理学、测绘学和遥感等领域的应用。

在第二个章节中，将详细探讨地理信息系统的组成和功能，包括地理数据、地理信息系统的硬件和软件组成等内容。

此外，还会介绍地理信息系统在农业、城市规划、环境保护等领域的具体应用案例。

最后，结论部分将展望地理信息系统的应用前景和发展趋势。

gis的基本概念1. GIS的发展历史GIS（地理信息系统）是一种将地理空间信息与属性数据进行整合、存储、分析和展示的技术系统。

它的发展历史可以追溯到20世纪60年代。

当时，GIS主要用于军事和国防领域，用于进行地图制作和军事情报分析。

随着计算机技术的发展，GIS逐渐应用于各个领域，并取得了显著的进展。

2. GIS的基本概念与组成GIS是由硬件、软件、数据和人员组成的系统。

其中，硬件包括计算机设备、显示器、打印机等；软件包括操作系统、数据库管理系统等；数据包括地理空间数据和属性数据；人员则是使用和管理GIS技术的专业人员。

3. 地理空间数据地理空间数据是GIS的核心内容，它包括点、线、面等要素以及与之相关联的属性信息。

点可以代表一个位置或一个事件，线可以代表道路或河流，面可以代表土地利用类型或行政区划等。

这些要素及其属性信息被存储在数据库中，并通过各种操作进行管理和分析。

4. 属性数据除了地理空间数据外，GIS还需要属性数据来描述要素及其特征。

属性数据可以是数字、字符、日期等类型的数据，用于表达要素的属性特征，如房屋的面积、人口数量等。

属性数据可以与地理空间数据进行关联，从而进行更深入的分析和应用。

5. GIS的应用领域GIS在各个领域都有广泛应用。

在城市规划领域，GIS可以帮助规划师进行土地利用分析、交通规划和市政设施布局等工作；在环境保护领域，GIS可以进行自然资源管理、环境监测和生态保护等工作；在农业领域，GIS可以帮助农民进行土壤肥力评估、作物生长监测和农田管理等工作。

6. GIS的分析功能GIS具有强大的空间分析功能。

通过GIS技术，我们可以进行空间查询、缓冲区分析、路径分析和空间插值等操作。

这些功能使得我们能够更好地理解地理现象，并做出科学决策。

7. GIS与遥感技术遥感技术是一种通过航空器或卫星获取地球表面信息的技术手段。

与遥感技术结合使用，可以获取大范围的高质量地理空间数据，并实现对地表特征的监测和分析。

GIS基本概念一、地理信息系统地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。

地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的，地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。

在地理信息系统中，现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现象，这些地理特征至少由空间位置参考信息和非位置信息两个组成部分。

地理信息系统的定义是由两个部分组成的。

一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库（Geospatial Database）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。

地理信息系统具有以下三个方面的特征：第一，具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性；第二，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，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；第三，计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而使得地理信息系统能以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。

地理信息系统的外观，表现为计算机软硬件系统；其内涵却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。

当具有一定地学知识的用户使用地理信息系统时，他所面对的数据不再是毫无意义的，而是把客观世界抽象为模型化的空间数据，用户可以按应用的目的观测这个现实世界模型的各个方面的内容，取得自然过程的分析和预测的信息，用于管理和决策，这就是地理信息系统的意义。

一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统，从视觉、计量和逻辑上对地理系统在功能方面进行模拟，信息的流动以及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的变换来仿真。

GIS基本理论之一：GIS的概念、构成结构、功能1 地理信息系统的概念地理信息系统(Geographic Information System 简称GIS)是一项以计算机为基础的新兴技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科，它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型等分析方法，实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。

它的定义主要包含三个方面的内容：①GIS使用的工具：计算机软硬件系统；②GIS研究对象：空间物体的地理分布数据及属性；③GIS数据建立过程：采集、存贮、管理、处理、检索、分析和显示。

2 地理信息系统与相关技术(CAD、数字化制图)之间的关系地理信息系统与事务信息系、CAD和数字化制图都有很大的关系，但它们之间又存在着很多的不同点。

与一般的事务信息系统相比，地理信息系统具有以下特征：①地理信息系统在分析处理问题中使用了空间数据与属性数据，并通过数据库管理系统将二者联系在一起共同管理、分析和应用，从而提供了认识地理现象的一种新的思维方法；而事务信息系统只有属性数据库的管理，不能进行有关空间数据的操作；②地理信息系统强调空间分析，通过利用空间解析式模型来分析空间数据；③地理信息系统的成功应用不仅仅取决于技术体系，而且依靠一定的组织体系；④虽然事务信息系统对地理信息系统的发展起着重要的作用。

但实践证明，人的因素在地理信息系统得发展过程中越来越具有重要的影响作用，地理信息系统的应用问题已经超出了技术的范畴。

CAD是指计算机辅助设计，是采用计算机辅助进行各种设计，广泛用于机械、建筑、工程和产品设计方面。

GIS是在CAD基础上发展起来的一门学科，设计制图同时也是GIS的重要功能。

CAD和GIS的关系密切。

二者都具有坐标参考系统，都能描述和处理图形数据，也能处理属性数据。

知识点什么是地理信息系统（GIS）地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集成地理空间数据获取、管理、分析和展示等功能于一体的计算机技术系统。

它是在计算机技术的支持下，以地理空间数据为基础，实现对地球表面特征进行描述、分析和表达的一种工具。

一、GIS的定义和概述地理信息系统是一种基于地理空间数据的信息技术，它将地球表面的各种地理现象抽象为地理实体，并使用数字化的方式进行存储和处理。

通过GIS，我们可以对地理现象进行空间分析、空间模拟和空间预测等操作，从而帮助我们更好地理解和利用地球表面的各种特征。

二、GIS的应用领域GIS广泛应用于不同领域，包括城市规划、环境保护、农业管理、交通运输、地质勘探、灾害防治等。

在城市规划方面，GIS能够帮助规划人员根据地理数据进行城市发展布局和土地利用规划，使城市的建设更加科学合理。

在环境保护方面，GIS可以用于监测和评估环境污染状况，为环境管理提供科学依据。

在农业管理方面，GIS可以通过对土壤、气候等因素进行空间分析，提供合理的农业生产指导。

在交通运输方面，GIS可以用于交通网络的规划和优化，提高交通效率。

在地质勘探方面，GIS可以帮助勘探人员进行地质资源的分析和评估，提高勘探效率。

在灾害防治方面，GIS可以用于灾害风险评估和灾害应急响应的规划，减少灾害带来的损失。

三、GIS的组成要素GIS主要由硬件、软件、数据和人员组成。

硬件部分包括计算机、显示设备、输入设备等，用于实现地理数据的获取、存储和输出。

软件部分包括地理信息系统的各种应用软件，包括地图制作软件、地理数据处理软件、空间分析软件等。

数据是GIS的核心要素，包括地理要素数据和属性数据，可以通过测量、遥感等方式获取。

人员部分包括GIS的操作和管理人员，他们负责对GIS系统进行操作和维护。

四、GIS的优势和挑战GIS具有以下几个优势：首先，GIS能够提供全面、准确和及时的地理信息，帮助决策者做出科学决策；其次，GIS能够进行空间分析和模拟，帮助我们更好地理解和解决地理问题；再次，GIS能够将大量的地理数据进行存储和管理，提高数据利用效率；最后，GIS能够将地理信息以图形化的方式展示出来，使人们更容易理解和接受。

gis 的基本概念、定义、研究内容
GIS（地理信息系统）是指一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术和工具。

它集成了地理学、地理信息科学、地图学、遥感技术、地理信息处理等多个学科的理论和方法。

GIS的定义包括：
1. 地理信息系统（GIS）是一种用于获取、管理、分析、呈现地理数据的信息系统。

2. GIS是一种将空间位置与属性数据相结合的计算机化工具，用于捕捉、存储、检索、组织、分析和展示地理空间数据。

GIS研究内容主要包括以下几个方面：
1. 空间数据获取和数据质量管理：研究如何获取各种类型的地理数据（如地图、卫星影像、遥感数据等），并保证数据的质量和准确性。

2. 空间数据模型和数据库设计：研究如何建立和管理空间数据模型，设计和开发适合存储和查询地理数据的数据库。

3. 空间分析和处理：研究如何对空间数据进行统计分析、模型建立和预测等空间分析技术，并进行空间数据的处理和处理方法研究。

4. 地图制图和可视化：研究如何使用地理信息系统制作和展示地图，以及如何进行空间数据的可视化呈现。

5. 空间决策支持系统：研究如何将GIS技术应用于各种领域的决策支持，包括城市规划、环境管理、交通规划、资源管理等。

综上所述，GIS是一种集成地理学、地理信息科学、地图学、遥感技术等多个学科的技术和工具，用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理空间数据。

其研究内容包括空间数据获取和质量管理、空间数据模型和数据库设计、空间分析和处理、地图制图和可视化、空间决策支持系统等。

gis的基本概念GIS的基本概念及相关内容概念•GIS全称为地理信息系统（Geographic Information System）。

•GIS是一种将地理空间信息与属性数据相结合并进行管理、分析和可视化的技术系统。

•GIS利用计算机科学、地理学和地图学等知识，用于收集、存储、处理、分析和展示地理空间数据。

•GIS可以帮助人们理解地理现象及其之间的相互关系，支持决策制定和问题解决。

基本概念•空间数据：地理现象的位置和形状等信息。

•属性数据：地理现象的描述和属性等信息。

•数据库管理系统：用于存储、管理和查询地理空间数据的技术系统。

•空间分析：利用GIS功能进行地理空间数据的统计、测量、模拟和模型分析等。

•地图制作：将地理空间数据可视化为地图的过程。

•空间参考系统：用于描述和定义地理空间数据在地球表面上的位置关系的系统。

相关内容•空间数据采集：通过位置感知技术获取地理空间数据的过程。

•数据存储和管理：利用数据库管理系统对地理空间数据进行存储和管理。

•空间数据处理：对地理空间数据进行预处理、清洗和转换等操作。

•空间数据分析：利用GIS功能进行地理空间数据的统计、测量、模拟和模型分析等。

•地图制作与可视化：将地理空间数据转化为地图，并进行可视化展示。

•空间查询与查询语言：利用查询语言对地理空间数据进行查询和检索。

•空间数据共享与发布：通过网络等方式进行地理空间数据的共享和发布。

以上是关于GIS的基本概念及相关内容的简述，GIS作为一种强大的地理空间信息处理工具，正广泛应用于地理学、城市规划、环境保护、农业、交通等领域，为我们带来了诸多便利和洞察力。

gis的基本概念
GIS（地理信息系统）是一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理数据的技术。

它将地理空间信息与属性数据相结合，可以在地图上显示和分析不同类型的数据。

基本概念包括：
1. 地理数据：指地球表面或其特定区域的相关信息，包括地形、地貌、水文、地质等各种要素。

2. 空间数据：是指地理数据中的位置和形状信息。

3. 属性数据：是指地理数据中与空间位置无关的特征、属性或属性值。

4. 数据捕捉：是在现实世界中获取地理数据并将其输入到GIS 系统中的过程。

可通过GPS、遥感等方式获取数据。

5. 数据存储：是将地理数据存储在计算机系统中的过程，以便进行后续分析和查询。

6. 数据管理：包括对地理数据进行组织、分类、命名、查询、更新和维护等操作，以确保数据的有效性和完整性。

7. 数据分析：是利用GIS技术进行空间分析、地理统计和模型建立等操作，以获得有关特定地理问题的解决方案。

8. 数据展示：是通过地图、图表、图形等形式将地理数据和分析结果可视化展示，以便用户进行理解和决策。

GIS的基本概念和技术应用广泛，被广泛用于城市规划、环境保护、资源管理、灾害应对、农业决策等领域。

地理信息系统(gis)的基本概念、原理、相关应用及发展趋势的理解。

地理信息系统(GIS)是一种以空间数据为基础的应用软件系统，通过对地理信息进行收集、存储、处理、展示以及分析，为用户提供准确的、完整的、有效的、及时的地理信息服务。

GIS可以帮助用户实现基于地理环境的智能决策。

GIS的基本概念包括：1、数据：用于视觉或者逻辑运算的GIS主要包含向量数据、栅格数据、模型数据等。

2、空间：GIS一般使用球面坐标系统来代表地球的空间位置。

3、仿真：GIS的功能几何化和空间分析基于物理过程的仿真。

4、建模：GIS模型包括传统的数学模型、智能数据模型和物理模型，结合不同的模型可以解决复杂的问题。

5、数据库：GIS是一种数据库系统，连接地球上的所有信息，能够将多种数据链接起来，统一管理。

GIS的原理基于三个概念：1、地理位置-将地理信息抽象成坐标信息，并通过坐标信息确定位置。

2、空间关系-地理信息的属性有其特定的空间关系，如：相邻关系，拓扑关系。

3、随机性-大多数地理信息具有很强的随机性，即：具有局部性，空间上变化多样。

GIS及相关应用主要有：1、地图制作- 即将GIS空间数据转换为图形信息，用于地图绘制。

2、空间分析- 即对不同数据间的空间关系进行分析，如：距离、范围、交集、邻近等。

3、空间管理- 即通过GIS技术，对地球表面的资源进行整理与管理，如：房地产、环境保护、资源分配等。

GIS的发展趋势：1、增加数据采集精度-通过各种传感器，提高数据采集的精度，使GIS数据具有更高的精度。

2、增强计算处理能力- GIS可以在实践中实现对大数据的快速处理，简化计算复杂性。

3、增强GIS数据共享能力- 为用户提供统一的数据共享接口，使各种GIS服务可以跨平台共享。

4、加强人机交互能力- 不断改善GIS软件的用户界面，使得GIS功能更容易使用。

地理信息系统基础知识地理信息系统（Geographic Information System，简称为GIS）是一种以数据为基础、以地理空间信息为核心、以计算机技术为手段、以空间分析为特色、以解决地理问题为目标的综合性技术体系。

GIS应用广泛，包括环境监测、城市规划、土地利用、交通管理、自然资源管理、农业规划、气候研究、地质勘探、公共安全等领域。

一、GIS的基本概念1、地理信息系统（GIS）GIS是利用计算机软硬件进行地理信息获取、处理、存储、分析和表达的一种空间信息系统。

2、地理信息（GI）地理信息是一种关于地球表面及其特征和现象的数字形式。

二、GIS的数据类型1、地理位置数据地理位置数据是指通过对空间位置和空间关系进行描述，来进行数据表达的数据集。

2、属性数据属性数据是指与地理位置数据相关联的信息。

三、GIS的功能1、数据输入GIS的数据输入主要包括手工采集、自动采集、扫描转换、剖析获取、数据交换等。

2、数据处理GIS的数据处理指的是地理信息的总体技术，包括数据存储、数据分析、数据查询和数据输出等方面。

3、数据分析GIS的数据分析功能主要包括距离分析、区域分析、网络分析、地形分析等。

4、数据输出GIS的数据输出主要包括统计图表、地图、制图等。

四、GIS的应用GIS应用范围广泛，包括以下几个方面：1、资源与环境GIS在资源与环境管理中具有重要的应用价值。

例如，GIS可以对水资源、空气质量、土地利用进行监测，并提供各种类型的分析结果。

2、交通运输GIS在交通运输领域的应用主要包括智能交通、交通管理、物流管理等方面。

例如，GIS可以用于路况监控、智能交通控制、城市交通规划等方面。

3、城市规划GIS可以帮助城市规划者实现空间信息的快速获取、计算和分析，进而实现城市规划的科学化、合理化。

4、农业生产GIS可以帮助农业生产者实现对农业基础数据、农业生产数据、土地利用、资源与环境等信息的实时监测和分析。

五、GIS应用的发展趋势1、数据开发随着数据量的增加和技术的发展，GIS数据开发将成为GIS应用的重要方向。

地理信息系统的基本概念地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将空间数据（地理数据）与属性数据相结合，用于存储、管理、分析和展示地理信息的技术系统。

以下是GIS的一些基本概念：1. 地理信息（Geographic Information）：地理信息是指与地球表面有关的各种空间数据，包括地理位置、地形、地质、土地利用、气候等。

这些数据可以用坐标系统来描述，使其能够在地图上准确表示。

2. 空间数据（Spatial Data）：这是GIS的核心数据，描述了地球表面上的位置、形状和特征。

空间数据可以分为矢量数据和栅格数据两种类型。

矢量数据使用点、线、面等几何对象表示地理特征，而栅格数据以像元（像素）的形式表示地理特征。

3. 属性数据（Attribute Data）：除了空间数据外，GIS还涉及与地理实体相关的属性信息。

属性数据描述了地理特征的非空间特性，例如人口、温度、土地所有权等。

这些数据与空间数据结合起来，使得GIS可以进行更为全面的分析。

4. 地图（Map）：地图是GIS输出的一种表达形式，是将地理信息可视化的方式之一。

地图可以显示矢量或栅格数据，以及相关的属性信息。

5. 地理数据库（Geodatabase）：这是GIS用于存储和组织地理信息的数据库系统。

地理数据库支持空间数据和属性数据的存储、查询和管理。

6. 空间分析（Spatial Analysis）：这是GIS的一项核心功能，涉及对地理数据进行统计、查询、模型构建和模拟等操作，以提取有用的信息并做出决策。

7. 坐标系统（Coordinate System）：为了准确表示地球上的位置，GIS使用坐标系统来引用地理数据。

常见的坐标系统包括经纬度坐标系统和投影坐标系统。

8. 地理信息系统软件（GIS Software）：这是用于创建、编辑、分析和可视化地理信息的软件工具，如ArcGIS、QGIS等。