【2019年整理】第3章网络GIS基本原理
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GIS的基本工作原理GIS是地理信息系统(Geographic Information System)的简称,它是一种涉及地理空间数据的技术和方法体系,常用于地理学、地理信息科学、测绘学、城市规划、资源环境管理等领域。
GIS的基本工作原理主要包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析和数据可视化等环节。
首先,数据采集是GIS的基础环节。
数据采集可以通过多种手段实现,包括地理勘测、现场调查、遥感技术、全球定位系统(GPS)等。
在采集数据时,需要记录地理要素的空间位置、属性信息和属性值,并将这些数据转化为计算机可以处理的数字化形式。
其次,数据存储是GIS的核心环节。
GIS通过建立空间关系数据库或文件系统来存储地理空间数据。
数据库可以采用关系型数据库或面向对象数据库,将地理要素的空间位置和属性信息进行存储、管理和维护。
同时,地图投影和空间索引技术也常用于数据存储,以实现对大量地理数据的高效查询和分析。
数据分析是GIS的关键环节,通过数据分析可以揭示地理现象的内在规律和空间关系。
数据分析技术包括空间统计分析、缓冲区分析、网络分析、多属性协同分析等,通过对地理要素的位置、属性和关系进行分析,从而获取有关空间分布、空间关联和空间交互的信息。
数据分析可以用于解决诸如环境监测、资源优化、风险评估等问题,为决策提供科学依据。
最后,数据可视化是GIS的呈现环节,通过地图、图表、可视化模型等方式将数据可视化展示出来。
数据可视化可以直观地表现地理空间数据的特征和分布规律,帮助用户理解和解释地理现象。
通过数据可视化,用户可以对地理现象进行探索、分析和决策,为决策者提供直观的参考和可视化的模拟效果。
综上所述,GIS的基本工作原理包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析和数据可视化等环节。
通过这些环节,GIS能够对地理空间数据进行有效管理和分析,从而提供准确、可靠、高效的地理空间信息服务。
GIS的基本工作原理GIS(地理信息系统)是一种用于收集、存储、管理、分析和展示地理数据的技术。
它可以帮助我们理解地理空间的关系,提供有关地理事物和现象的详细信息。
GIS的基本工作原理涉及数据采集、数据存储、数据处理和数据展示四个方面。
其次,GIS的数据存储是指将获取到的地理数据保存在数据库中,以便后续的分析和查询。
数据存储一般采用矢量数据和栅格数据两种形式。
矢量数据是将地理空间的点、线和面的信息以几何要素的形式存储,例如点坐标、线的起止点坐标和面的边界坐标。
栅格数据采用像素网格,每个像素都包含一个特定空间位置的属性值。
数据存储还可以使用自上而下的层次结构,其中每个层次都表示不同的地理要素。
第三,GIS的数据处理是指对存储的地理数据进行分析、处理和模型构建的过程。
数据处理被用于解决问题和获取有关地理事务的信息。
地理数据的分析包括查询、空间分析、编码和组织等。
查询是用于从数据库中检索信息的过程,例如查找特定地点的属性值。
空间分析是通过计算和分析不同地理要素之间的空间关系,来获取关于地理现象的新信息。
编码是将地理数据转化为数字格式,以便进行计算和分析。
组织是将地理数据按照不同的属性进行分类和组织,以便更好地理解数据。
最后,GIS的数据展示是指通过图形和地图来展示和可视化地理数据的过程。
数据展示可以采用2D和3D的形式。
2D展示通常是以平面地图的形式呈现,可以显示不同地理要素和属性,提供地图查询和导航功能。
3D展示可以以立体形式展示地理数据,使用户可以更直观地理解地理空间关系。
地理数据的展示还可以通过符号、颜色和图例来表达不同属性值的差异,以及地理现象的空间分布。
综上所述,GIS的基本工作原理包括数据采集、数据存储、数据处理和数据展示四个方面。
这个过程涉及了从地理数据的获取到数据的分析和展示的多个环节,可以帮助我们更好地理解和利用地理信息。
gis技术的基本原理
GIS技术的基本原理是通过空间数据的采集、存储、管理、处
理和可视化,实现对地理信息进行分析、展示和决策支持的一种技术体系。
1. 空间数据采集:GIS技术通过使用测量仪器、遥感影像、卫
星图像以及地理位置传感器等设备,采集地球表面上的空间数据。
这些数据包括地图、点、线、面等等。
2. 空间数据存储:采集到的空间数据需要被储存在计算机系统中,通常使用数据库来存储地理数据。
GIS技术能够将地理数
据按照其几何特征和属性信息进行组织和储存,以便后续的分析和处理。
3. 空间数据管理:地理信息系统中的管理涉及数据的更新、维护、查询和编辑等操作。
通过管理,GIS技术能够提供有效的
数据共享和协作,每个用户都可以共享、编辑和更新地理数据。
4. 空间数据处理:GIS技术通过各种地理分析算法和模型,对
空间数据进行处理和分析,以提取出有价值的信息。
常见的空间数据处理算法包括缓冲区分析、栅格分析、空间插值等。
5. 空间数据可视化:地理信息系统能够将处理后的数据以图表、地图、图像等形式进行可视化展示。
通过可视化,用户可以更直观地理解和分析地理数据,为决策提供支持。
综上所述,GIS技术的基本原理包括空间数据采集、存储、管
理、处理和可视化等环节。
通过这些环节的组合与应用,能够实现对地理信息的高效利用和分析。
GIS的基本原理及其应用1. GIS的定义GIS(Geographic Information System)是地理信息系统的英文缩写,是一种用于采集、存储、管理、分析和展示地理数据的技术体系。
它是基于电子计算机和网络通信技术的,能够对地理信息进行整合、处理和分析,用于支持决策制定、规划设计和资源管理等。
2. GIS的基本原理GIS的基本原理包括数据采集、数据存储、数据管理、数据分析和数据展示等几个方面。
2.1 数据采集在GIS中,数据采集是最基础的环节之一。
数据采集的方式多样,可以通过现场测量、航拍、遥感、GPS定位等手段获取地理数据。
采集的数据包括地理位置、属性信息和拓扑关系等。
这些数据可以是点、线、面等地理实体的数据,也可以是栅格数据、网络数据等。
2.2 数据存储数据存储是GIS中的核心环节,用于存储采集的地理数据。
数据的存储方式通常有文件存储和数据库存储两种方式。
文件存储适用于小型数据集,可以使用常见的文件格式如Shapefile、GeoJSON等。
数据库存储适用于大规模数据集,可以使用关系数据库如Oracle、PostgreSQL等进行存储。
2.3 数据管理数据管理是GIS中的重要环节,用于对地理数据进行组织、分类、编辑和更新等操作。
数据管理包括数据的输入、输出、查询、修改、删除等功能。
通过数据管理,可以对地理数据进行有效的管理和利用,提高数据的质量和效率。
2.4 数据分析数据分析是GIS中的核心功能之一,主要用于对地理数据进行统计、空间分析和模型建立等操作。
数据分析可以帮助用户发现地理数据中的规律和关联性,提供决策支持和预测分析等功能。
常见的数据分析操作包括空间查询、空间叠加分析、网络分析、地理插值等。
2.5 数据展示数据展示是GIS中的重要环节,用于将分析结果以可视化的方式展示出来。
数据展示可以采用地图、图表、报表等形式,便于用户理解和应用地理数据。
通过数据展示,可以直观地呈现地理数据的特征和变化趋势,提供决策支持和信息传递的功能。
gis基本原理地理信息系统(GIS)是一种基于电脑和数字化技术的系统,用于收集、存储、处理、分析和展示地理数据。
它基于地理空间位置和特征,将各种数据整合在一起,从而使用户能够更好地理解地理现象和解决地理问题。
GIS的基本原理包括以下几个方面:1. 地理数据:GIS系统以地理数据为基础。
地理数据可以是从卫星遥感、地形图、航空摄影等传感器获取的数字数据,也可以是人工收集的地理属性数据,如人口统计数据、土地使用数据等。
这些数据被组织成不同的图层,每个图层都包含相应的属性信息。
2. 数据捕捉:GIS系统通过多种方式获取地理数据。
其中包括数字化手段,将纸质地图转化为数字格式;遥感技术,使用卫星或飞机传感器获取地表特征的图像;全球定位系统(GPS),通过卫星信号精确测量物体的位置等。
3. 数据存储和管理:GIS系统使用数据库管理系统(DBMS)来存储和管理地理数据。
DBMS能够高效地组织和检索数据,同时提供数据完整性和安全性。
地理数据以矢量和栅格两种格式存储,矢量数据适用于点、线、面等几何要素的表示,而栅格数据适用于影像、地形等连续型数据的表示。
4. 空间分析:GIS系统利用空间分析技术对地理数据进行处理和分析。
空间分析包括空间查询、空间统计、缓冲区分析、叠置分析等操作,以提取地理现象和关系的有效信息。
通过空间分析,我们可以分析地理现象的分布模式、评估地理现象的影响范围,研究地理过程和解决地理问题。
5. 数据可视化:GIS系统可以将地理数据通过地图、图表、图形等方式进行可视化展示,帮助用户更直观地理解地理现象和解决地理问题。
可视化可以通过调整符号、颜色、渐变等方式表达不同地理属性和关系。
综上所述,GIS基于地理数据,通过数据捕捉、存储和管理、空间分析以及数据可视化实现地理现象的探索与解决。
它在各个领域,如城市规划、环境保护、资源管理、农业决策等都发挥着重要的作用。
GIS及其基本原理GIS,即地理信息系统(Geographic Information System),是一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理数据的技术系统。
它将地理数据与地图相结合,使用户能够根据位置和空间关系更好地理解和应用这些数据。
GIS的基本原理涉及数据采集、数据存储、数据管理、数据分析和数据可视化等方面。
首先,GIS的数据采集涉及到地理数据的获取和录入。
地理数据可以通过遥感技术、全球定位系统(GPS)和地理调查等方式获取。
遥感技术可以通过卫星图像、航空摄影、激光雷达等手段获取地理数据,GPS可以获取地理位置数据,地理调查可以通过问卷调查、实地勘察等方式获取地理属性数据。
获取的地理数据需要经过处理和整理,然后录入到GIS系统中。
其次,GIS的数据存储是指将采集到的地理数据存储在计算机系统中。
常用的数据储存格式有矢量数据和栅格数据。
矢量数据是基于点、线、面等几何要素的数学表示,它可以准确地储存地物的形状、属性等信息。
栅格数据是根据像元(像素)的网格表示整个地物,它对于连续分布的现象如高程、气候等场景的描述更为合适。
存储地理数据的格式通常是地理信息系统软件可以理解和处理的文件格式。
然后,GIS的数据管理是指对地理数据进行组织、分类和索引等操作,以方便数据的检索和分析。
在GIS系统中,地理数据通常会与属性数据相结合。
属性数据是描述地理对象的非空间属性,比如人口统计数据、土地所有者信息等。
合理的数据管理可以提高数据的存储效率和操作速度。
接下来,GIS的数据分析是通过应用统计、空间分析、网络分析等方法,从地理数据中提取有用的信息和知识。
统计分析可以通过计算和分析地理数据的统计特征来得出结论。
空间分析则是通过分析地理数据的空间分布和关系,识别地理模式和关联等。
网络分析则涉及到计算最短路径、网络服务区域等操作。
数据分析可以帮助用户理解地理现象、发现规律和做出决策。
最后,GIS的数据可视化是将地理数据以图形、图表和报告等形式展示给用户。
《GIS 的基本工作原理》讲义一、什么是 GISGIS,全称为Geographic Information System,也就是地理信息系统。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
那它到底能做什么呢?简单来说,GIS 能把地理空间数据和相关的属性数据整合在一起,然后通过各种分析和处理,为我们提供有用的信息和决策支持。
比如说,我们想要规划一个新的城市公园,GIS 就能帮助我们分析哪里的土地适合,周边的人口分布如何,交通是否便利等等。
又或者,当我们要应对自然灾害,比如洪水,GIS 可以预测洪水可能淹没的区域,帮助制定疏散计划。
二、GIS 的组成部分要理解 GIS 的工作原理,先得知道它由哪些部分组成。
一般来说,GIS 主要包括五个部分:硬件、软件、数据、人员和方法。
硬件就像是 GIS 的身体,包括计算机、服务器、存储设备、输入输出设备等等。
这些硬件为 GIS 的运行提供了基础的物理支持。
软件则是 GIS 的大脑,像 ArcGIS、SuperMap 这些都是常见的 GIS软件。
它们负责处理数据、进行分析、生成地图等各种操作。
数据是 GIS 的血液,没有数据,GIS 就无法工作。
这些数据包括地理空间数据,比如地形、地貌、河流、道路等,还有属性数据,比如土地的用途、建筑物的高度等。
人员是 GIS 中最关键的因素,因为是由人来决定如何收集数据、分析数据、使用结果。
方法则是指如何运用 GIS 来解决实际问题的流程和技术。
三、GIS 的数据获取GIS 工作的第一步就是获取数据。
数据的来源多种多样,有通过测绘得到的,比如用全站仪、GPS 等设备进行实地测量;有从遥感图像中提取的,像卫星影像、航空照片等;还有从现有的地图数字化得到的。
获取到数据后,还需要对数据进行预处理。
这包括对数据的检查、修正错误、统一格式等。
比如说,不同来源的数据可能有不同的坐标系,需要统一转换到一个标准的坐标系下,这样才能进行后续的分析和处理。
《GIS 的基本工作原理》讲义一、什么是 GIS在深入探讨 GIS 的工作原理之前,我们先来了解一下 GIS 到底是什么。
GIS 是 Geographic Information System 的缩写,中文名称为地理信息系统。
它是一种专门用于采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
简单来说,GIS 可以帮助我们将现实世界中的地理信息,比如地图、地形、土地利用、交通网络等,转化为数字形式,然后进行各种处理和分析,以获取有用的信息和知识。
二、GIS 的组成部分GIS 并非一个单一的工具,而是由多个相互关联的部分组成,这些部分协同工作,共同实现 GIS 的功能。
1、硬件GIS 运行所需的硬件包括计算机、服务器、存储设备、输入设备(如数字化仪、扫描仪)和输出设备(如打印机、绘图仪)等。
2、软件软件是 GIS 的核心,包括操作系统、数据库管理系统、GIS 应用软件等。
GIS 应用软件提供了各种功能,如数据输入与编辑、空间分析、地图制作等。
数据是 GIS 的基础,包括地理空间数据(如地形数据、土地利用数据、道路数据等)和属性数据(如地名、人口数量、土地面积等)。
4、人员人员是 GIS 系统的使用者和管理者,包括数据采集人员、数据分析人员、系统维护人员等。
5、方法方法指的是 GIS 系统的操作流程和分析方法,如数据采集方法、数据处理方法、空间分析方法等。
三、GIS 的数据采集要让 GIS 发挥作用,首先需要采集相关的数据。
数据采集的方式多种多样。
1、数字化这是将纸质地图或其他图形资料转换为数字形式的过程。
可以通过手扶跟踪数字化仪,手动沿着地图上的线条和符号进行描绘,将其转化为坐标数据。
2、测量使用 GPS 设备、全站仪等测量仪器直接在实地获取地理坐标和相关属性信息。
通过卫星、飞机等遥感平台获取大面积的地理信息,如地形、植被覆盖等。
4、数据转换从其他已有的数据格式(如 CAD 格式、Shapefile 格式等)转换为GIS 支持的数据格式。
GIS的基本工作原理GIS全称地理信息系统,是一种用于收集、存储、处理、分析和展示地理空间数据的技术。
其基本工作原理是将地理空间数据和非空间数据以一种有组织的方式进行整合,使用户可以通过地图展示和空间分析来获取有关地理位置的信息。
1.数据采集:GIS需要收集各种地理数据,包括地形、地理要素、人口分布、水文地质信息等。
数据的采集可以通过现场调查、遥感、GPS等方式进行。
这些数据将被转换成数字格式,并与地理位置相关联。
2. 数据存储:采集到的地理信息数据需要进行存储,通常采用数据库来管理这些数据。
GIS数据库需要支持空间数据类型,以便能够准确地表示地理位置及地理特征。
常用的GIS数据库包括Oracle Spatial、PostGIS等。
3.数据管理:对于大量的地理数据,GIS需要进行有效的管理。
这包括数据的组织、索引、备份、恢复等操作。
此外,为了提高数据的查询速度和效率,GIS还需要进行空间索引的设计和建立。
4.数据分析:GIS最重要的功能之一是进行空间分析。
通过空间分析,用户可以深入了解地理现象之间的关联性和空间分布规律。
GIS提供了各种分析工具和函数,如缓冲区分析、覆盖分析、空间插值等,帮助用户从数据中获取有价值的信息。
5.数据可视化:GIS通过地图展示和空间可视化来呈现数据分析的结果。
用户可以通过地图来直观地理解地理现象的分布情况,比如热力图、等值线图等。
GIS还可以生成各种图表和统计报告,帮助用户更好地理解地理数据。
总的来说,GIS的基本工作原理是将地理空间数据和非空间数据整合起来,通过数据采集、存储、管理、分析和可视化等过程,提供给用户有关地理位置的信息。
GIS技术在各种领域有着广泛的应用,如城市规划、环境保护、农业农林、应急响应等。
GIS的发展不仅提高了地理信息数据的管理和利用效率,也为各种行业的决策提供了重要支持。
gis的工作原理GIS(地理信息系统)是一种用于收集、存储、分析和展示地理数据的技术。
它的工作原理基于地理空间数据的整合和处理,以及地图的可视化呈现。
GIS的工作原理可以简单概括为数据获取、数据存储、数据分析和数据展示。
数据获取是GIS的基础工作。
GIS使用多种方式来获取地理空间数据,包括卫星遥感、GPS定位、地理勘测等。
这些数据可以是地图、影像、矢量数据等不同形式的地理信息。
通过数据获取,GIS能够获得丰富的地理数据资源。
数据存储是GIS的核心环节。
GIS使用数据库管理系统来存储和组织地理数据。
地理数据被转化为数字化的格式,并按照特定的数据结构进行存储,以便于后续的数据分析和处理。
常见的地理数据格式有shapefile、GeoTIFF等。
然后,数据分析是GIS的重要功能之一。
GIS通过空间分析、属性分析、网络分析等方法,对地理数据进行加工和分析,以获取有关地理现象和空间关系的信息。
例如,通过空间分析可以确定两个地点之间的距离或路径,通过属性分析可以统计不同区域的人口密度或土地利用情况。
数据展示是GIS的目标之一。
GIS通过地图制作、可视化呈现等方式,将处理后的地理数据以图形化形式展示出来。
这样,用户可以直观地了解地理现象和空间关系,从而更好地进行决策和规划。
地图制作是GIS中最常见的应用之一,它可以利用地理数据生成各种类型的地图,如道路地图、气候分布图等。
除了以上工作原理,GIS还涉及到数据更新、数据质量控制、空间数据挖掘等方面的工作。
数据更新是指GIS中地理数据的定期更新和维护,以确保数据的准确性和完整性。
数据质量控制是指对地理数据进行质量评估和纠正,以提高数据的可靠性和可用性。
空间数据挖掘是指利用GIS中的地理数据进行数据挖掘和分析,以发现隐藏在地理数据背后的模式和规律。
GIS的工作原理包括数据获取、数据存储、数据分析和数据展示等环节。
通过这些环节的协同工作,GIS能够提供强大的地理信息处理和分析能力,为各行各业的决策和规划提供支持。
GIS网络分析的原理及应用1. 简介地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是指以计算机技术为基础,对地理空间数据进行组织、存储、管理、分析和可视化的系统。
GIS网络分析是GIS的一个重要应用领域,它通过对网络中的设施、路径和区域进行分析与优化,帮助决策者在空间上进行有效的决策和规划。
2. 原理GIS网络分析主要基于图论和网络分析理论。
2.1 图论图论是研究图形模型的一门数学分支,主要研究图的结构和性质。
在GIS网络分析中,地理空间可以看作是由节点和边组成的图。
节点表示地理空间上的位置或地点,边表示连接两个节点的路径。
通过图论的方法,GIS网络分析可以有效地描述和分析地理空间中的连接关系。
2.2 网络分析理论网络分析理论主要研究网络中的优化和最优路径问题。
在GIS网络分析中,网络分析理论被用来寻找最短路径、最优路径以及进行网络容量分析等。
网络分析理论通过数学模型和算法,帮助决策者在GIS系统中进行路径规划、设施选址、资源调度等问题的分析和决策。
3. 应用GIS网络分析在许多领域都有广泛的应用,下面列举几个常见的应用领域。
3.1 公共交通规划GIS网络分析可以帮助公共交通规划者确定最优的公交线路、站点设置和换乘策略。
通过分析地理空间中的道路网络、交通需求和人口分布等数据,GIS网络分析可以得出最优的公交方案,提高公共交通系统的效率和服务水平。
3.2 物流配送物流配送是各个行业都必不可少的一环,通过GIS网络分析,可以优化物流配送的路径和策略。
通过分析地理空间中的仓库位置、运输网络和配送需求等数据,GIS网络分析可以帮助物流企业降低成本、提高效率,实现快速、准确的配送服务。
3.3 道路规划道路规划是城市交通规划的核心内容之一。
通过GIS网络分析,可以进行道路网络的优化和规划。
通过分析地理空间中的道路网络、交通流量和交通需求等数据,GIS网络分析可以得出最佳的道路规划方案,提高交通系统的效率和交通运输的安全性。