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DIS地理信息系统常用软件一、前言地理信息系统(GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。
GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。
这种能力使GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值二、GIS地理信息系统应用领域1、资源管理(Resource Management)主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场) 分布、分级、统计、制图等问题。
主要回答“定位”和“模式”两类问题。
2、资源配置(Resource Configuration)在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。
GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
3、城市规划和管理(Urban Planning and Management)空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。
例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
4、土地信息系统和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
5、生态、环境管理与模拟(Environmental Management and Modeling)区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
GIS理论与实践学习报告一、GIS理论1.GIS根本概念GIS全称Geographic Information System，中文名地理信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或局部地球表层〔包括大气层〕空间中的有关地理分布数据进展采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
它是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、空间科学、环境科学、信息科学和管理科学等为一体的边缘学科，其核心是计算机科学，根本技术是地理空间数据库、地图可视化和空间分析。
2.GIS的开展（1）GIS的开拓期〔60年代〕：1963年，加拿大测量学家首先提出了GIS这一术语，并建立了世界上第一个实用的GIS——加拿理信息系统，用于自然资源的管理和规划。
这一时期，GIS开展的另一显著标志，是许多有关的组织和机构纷纷建立，例如1966年美国成立城市和区域信息系统协会，1969年又建立州信息系统全国协会，国际地理联合会于1968年设立了地理数据收集和处理委员会。
这些组织和机构的建立，对于传播GIS的知识和开展GIS的技术，起了重要的指导作用。
（2）GIS的稳固开展期〔70年代〕：由于计算机技术及其在自然资源和环境环境数据处理中的应用，促使GIS迅速开展并得以稳固。
（3）GIS技术大开展时期〔80年代〕：由于大规模和超大规模集成电路的问世，推出了第四代计算机，特别是微型计算机和远程通讯传输设备的出现为计算机的普及应用创造了条件，加上计算机网络的建立，使地理信息的传输时效得到极大的提高。
GIS的应用领域迅速扩大，从资源管理、环境规划到应急反响，从商业效劳区域划分到政治选举分区等，涉及到了许多的学科与领域。
（4）GIS的应用普及时代〔90年代〕：国家级乃至全球性的GIS已成为公众关注的问题，例如GIS已列入美国政府制定的"信息高速公路〞方案，美国副总统戈尔提出的"数字地球〞战略也包括GIS。
毫无疑问，GIS将开展成为现代社会最根本的效劳系统。
070503地图学与地理信息系统081603地图制图学与地理信息工程1、研究方向地理信息系统是一门采集、存储、管理、处理、检索、分析、显示地理空间数据的科学与技术，是集地理学、测绘科学与技术、计算机科学与技术等于一体的新兴边缘学科。
随着经济全球化、全球信息化的发展，具有时空特征的地理信息已成为国家经济和社会发展的重要基础性战略性资源；作为整合其它各类社会经济和人文统计信息的基础平台，地理信息系统越来越广泛地应用于国民经济、社会发展、国家安全和公众生活的各个方面，在国民经济可持续发展中发挥着越来越重要的作用。
地图学与地理信息系统、地图制图学与地理信息工程学科紧密结合我校学科优势和社会各行业部门的需要，以创新为主线，围绕地理信息科学理论、地理信息工程、资源环境遥感、客家人文地理进行了系统、深入的研究，形成了特色和优势。
主要研究方向包括：(1) 空间数据库理论与空间数据挖掘(2) 数字地图理论与方法(3) GIS应用工程(4) 虚拟地理环境与数字矿山(5) 地理信息共享与服务体系(6) 多维动态地理信息系统(7) 资源环境遥感(8) 客家人文地理2、培养目标及主要课程地图学与地理信息系统、地图制图学与地理信息工程是研究地理空间数据采集、存储管理、分析应用和可视化表达的有关理论、技术方法和应用的学科。
本学科培养具有良好的道德品质和学术作风、系统地掌握地理信息科学的基本理论、技术原理和GIS应用开发的高层次专门人才和工程技术骨干，了解地图学、计算机科学、地理信息系统、遥感及相关领域的进展和学术动态，具有良好的科学素养和科学研究能力，有较好的创新意识，熟练地掌握一门外国语，能阅读专业的外文文献；能从事地理信息系统基础研究、应用系统设计与开发、数字工程建设、空间分析与应用、辅助决策管理与空间数据处理等方面工作。
毕业后能胜任教学、科学研究、技术开发以及管理等工作，或继续攻读博士学位。
地图学与地理信息系统、地图制图学与地理信息工程专业开设的主要课程有：现代GIS理论与方法、高级GIS应用开发、空间数据库理论与技术、遥感图像解译原理与方法、空间分析原理与方法、地理信息共享技术、GML技术及应用、高等经济地理学、地理信息科学进展、虚拟地理环境概论等。
1、空间参照系统是指确定空间目标平面位置和高程的平面坐标和高程系。
2、地理信息系统：是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示的计算机综合应用系统，可描述整个或部分地球表面或其实体的空间地理分布，用以解决复杂的规划和管理问题的特定的空间信息系统。
地理信息系统日是（GIS Day）：9月15。
工作原理:1)空间模型：将现实世界抽象为相互连接不同的特征的层面组合，这一实用的概念提供解决纷繁复杂的世界问题的途径。
2）地理参考系：空间数据包括绝对位置信息（经纬度）和相对位置信息（地址、编码、统计调查值等），它们可有效地解决地球表面任意空间定位。
3)矢量和栅格数据结构：以点、线、面方式编码并以（X,Y）坐标存储管理的矢量数据是表现离散空间特征的最佳方式，栅格数据通过一系列网格单元表达连续的地理特征。
功能：基本功能：1）数据采集与编辑；2）数据存储与管理；3）数据处理与变换；4）控件分析与统计；5）产品制作与演示；6）二次开发与编程；应用功能：1）资源管理；2）区域规划；3）国土监测；4）辅助决策；基础理论：地理学、地图学、测量学、数学、计算机科学等。
组成:空间数据、应用模型、系统软件、系统硬件、应用人员。
第一个地理信息系统：加拿大地理信息系统CGIS，Tomlinson。
3、大地水准面与具有微小扁率的旋转椭球面非常接近，可用来代表地球形状，故又名地球椭球面。
地球椭球体的大小，通常用长半径a，短半径b和扁率α三个几何参数来确定。
a=63771404、地理参照系：1、经纬度坐标系（地理坐标）2、笛卡尔平面坐标（投影坐标），3、高程系统5、我国GIS常用的平面坐标系：北京54，西安80，中国2000，WGS-84。
高程坐标系：56黄海，85国家（黄海）。
6、空间变换：为什么要进行？——数据坐标系统不一致，投影不一致。
如何处理：——建立两个平面上点之间的一一对应关系；内容：——包括几何纠正和投影变换。
第一部分概述东北大学·潘腾第一节地理信息系统概念及其产生的原因地理信息系统（Geographic Information System 简称GIS）目前没有一个统一的，被普遍接受的定义。
GIS内涵是采用计算机软硬件技术，利用信息化管理手段，对与空间位置有关的数据进行采集、存储、查询、处理、分析、输出等多种操作的系统。
GIS明显的特征是处理的数据与空间位置有关，其核心功能是空间数据查询与分析。
地理信息系统产生的主要原因有两方面，一方面是社会经济进步的要求，这是促使地理信息系统产生的动力；另一方面是科学技术进步，这是地理信息系统产生技术基础。
随着社会经济进步，人类意识到对与自然资源不能一味的掠夺，而应该进行科学的管理与利用，最自然资源进行定量的描述、分析、预测，并为资源的开发使用提供决策。
当时的制图系统难以满足上述要求，因此需要研发新的方式方法来为资源的管理、利用、决策提供服务。
同时，计算机技术的发展，尤其是计算机制图技术和数据管理技术的发展为GIS的产生奠定了坚实的技术基础。
同时受信息革命的影响，要求地理学要顺应时代的要求，跟上时代的步伐，地理信息系统的产生便应运而生。
第二节地理信息系统发展历史国外发展历史2.1 起源第一个地理信息系统是由加拿大测量学家R.F.Tomlinson提出并建立的，称为加拿大地理信息系统（CGIS），主要应用于自然资源的管理和规划。
稍后由美国哈佛大学研究部主任Howard T.Fnisher 设计和建立SYMAP系统软件。
由于当时受计算机发展水平限制，使得GIS带有跟多计算机辅助制图的色彩。
2.2 发展历史在60年代，很多GIS研究组织纷纷成立。
如城市和区域信息系统协会UISA、IGU设立了地理数据收集委员会。
70年代由于计算机硬软件技术的发展，尤其是大容量的存储设备的使用促进了GIS朝着更加实用的方向发展。
不同规模、不同专题、不同类型的各具特色的地理信息系统纷纷被研制。
1地理信息系统的基本功能和特征基本功能（数据采集与编辑、数据存储和管理、数据处理和变换、空间分析和统计、产品制 作与演示、二次开发和编程）。
地理信息系统的特点或特征① 地理信息系统是隶属于信息系统中的一类，属于空间信息系统；② 与非空间信息系统（如管理信息系统）区别在于它能够处理空间定位数据；③ 与计算机辅助设计或制造系统相比具有地理信息系统中的空间分析能力。
2、空间拓扑关系的概念、意义、空间数据解码拓扑关系：图形在保持连续变形下的那些不变的几何关系，包括：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。
空间拓扑关系的意义：① 根据拓扑关系，不需要利用坐标或者计算距离，就可以确定一种地理实体相对于另一种地 理实体的空间位置关系；② 利用拓扑数据有利于空间要素的查询；③ 可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。
空间数据的编码：是指将数据分类结构用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的 过程。
国家基础地理信息数据的分类代码由六位数字组成，有大类码（一位）、小类码（位）、一级代码（二位）、二级代码（一位）、识别码（一位）。
3、GIS 数据融合的概念和几种方法基于转换器的数据融合：数据转换一般通过交换格式进行，是目前 的主要方法。
特点：数据转换过程复杂，系统内部的数据格式需要公开。
基于数据标准的数据融合：是采用一种空间数据的转换标准来实现多元合。
特点：能处理多个数据集，转换次数少，系统内部的数据格式不需要公开，只要公开转 换采用的技术即可。
基于公共接口的数据融合： 又称数据互操作模式， 接口是一种规程大家都需要遵守并达 成统一的标准。
特点：独特立于具体平台，转换技术高度抽象，数据格式不需要公开，代表 着数据共享的发展方向。
基于直接访问的数据融合：是指一个 GIS 软件中实现对其他软件数据格式的直接访问。
特点：避免了数据转换，不需要拥有数据格式的宿主软件，也不必运行软件。
空间数据处理的几种方式和内涵：1、数据变换：指数据从一种数学状态到另 种数学状态的变换，包括几何纠正和地图投影转换等，以实现空间数据的几何配准。
