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地理信息系统的原理和应用1. 地理信息系统简介地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间信息与属性信息相结合的系统，能够对地理信息进行采集、管理、分析和展示的技术综合体。
它是利用计算机科学、测量学、地理学等学科的理论和方法，通过信息技术手段对地理信息进行处理和分析的一种应用系统。
2. 地理信息系统的原理地理信息系统的运行原理主要包括数据采集、数据管理、数据分析和数据可视化四个方面。
2.1 数据采集地理信息系统的数据采集是指对地理空间数据的获取过程。
常用的数据采集方式包括遥感技术、GPS定位技术和地面调查等方法。
通过遥感技术可以获取卫星、航空影像等遥感数据，GPS定位技术可以获取点、线、面等地理位置信息，地面调查则是通过实地勘测和数据采集设备收集数据。
2.2 数据管理地理信息系统的数据管理包括数据组织、数据存储和数据更新等过程。
数据组织是将采集到的地理信息进行分类、整理和归档，建立地理数据库。
数据存储是将数据存储在硬盘、数据库中，以便后续的查询和分析。
数据更新是指对已有数据进行添加、修正和删除等操作，保持数据的及时更新。
2.3 数据分析地理信息系统的数据分析是指对地理信息进行统计、空间分析、模拟和预测等处理过程。
通过数据分析可以进行空间关系分析、空间模式分析、空间插值和空间模拟等操作，进而获取地理信息的相关规律和趋势。
2.4 数据可视化地理信息系统的数据可视化是将地理信息通过图表、图形和地图等形式展示出来，使信息更具有直观性和可读性。
通过数据可视化可以将数据以地图、统计图表等形式呈现，帮助用户更好地理解和利用地理信息。
3. 地理信息系统的应用地理信息系统在许多领域都有着广泛的应用。
下面列举了几个常见的应用领域。
3.1 地理空间分析地理信息系统可以进行地理空间分析，包括距离分析、路径分析、空间关系分析等。
通过空间分析可以了解地理空间的相互联系和影响，为城市规划、交通规划等提供支持。
地图的定义：地图是按照一定的数学法则将地球上表面上的空间信息，经概括分析，以可视化、数字或接触的符号形式，缩小表达在一定载体上的图形模型，用以传输、模拟和认知客观世界的时空信息。
地图的基本特征：1、特殊的数学法则2、特定的符号系统3特异的地图概括4、独特的传输信息的通道地图的分类按地图的内容可分为普通体图和专题地图按地图比例尺可分为：大比例从地图——比例尺大于等于1:10万的地图：中比例尺地图——比例尺大于1:100万，小于1:10万的地图；小比例尺地图——比例尺等于小于1：100的地图；按制图区分类：制图区可按多种标志分类：按自然区可分为全球图、半球图、大洲图；按行政区划可分为国家图、省图、县图、乡图；按宇宙空间可分为地球图、月球图，火星图等。
按用途分类；按承载介质分类；按其他标志分类。
地图的构成要素1数学要输：地图投影、坐标网、比例尺、控制点等。
2地理要素；3图边要素地图的功能1、获取人之信息功能2、模拟客观世界的功能3、传输信息功能4再付信息功能5、感受信息功能地图的用途1地图在国家经济建设、国防建设科学研究、文化教育领域，都得到极其广泛和普遍的应用。
地图学的概念地图学的研究对象时地图，任务是研究地图理论、地图制作和地图使用。
地图学是以空间信息图形表达、存储和传输为目的，综合研究地图实质、制作技术及其使用方法的一门技术性、区域性学科。
地图学的研究内容与分支科学研究内容：地图理论、地图制作与地图的技术和方法。
地图学由理论地图学、技术制图学和应用地图学三大分支学科构成。
地图学与相邻学科的关系：相互联系相互促进与发展的密切关系。
测量学是地图制图的基础，地理学是制图者认识和表达地表环境的基础，色彩学，美学是决定地图艺术性的关键，遥感技术应用于地图制图，大大提高了地理信息获取的数量和质量，加快了成图周期，并使小比例尺地图直接测制成为现实。
地图制作方法简介大比例尺普通地图制作常采用实测成图法；中小比例尺普通地图制作常采用编绘成图法。
第一章：导论§1－1.地图的基本概念1-1地图的基本特征和定义：特征：1.遵循一定的数学法则；即具有可量测性。
量测性：由于采用特殊的数学法则而产生的可量测性。
地球表面是不可展开的曲面。
将球体面投射到平面上，是用地图投影（图1-7）——特殊的数学法则解决的。
它是构成地图的数学基础（经纬线、直角坐标网）。
使地图具有足够的精度。
2.具有完整的符号系统；即具有直观性。
直观性：由于采用了专门符号（图2-20）表示事物的特殊方法，使地图具有直观性。
地图不是地面物体形象的简单缩小，是用符号实现的，这是地图符号。
主要优点：1、大大的简化了物体的图形2、能根据需要显示那些小而重要的物体3、能显示出相互重叠的物体和现象4、能显示事物的质量特征5、能显示出不能直接看到的自然和社会现象3.经过科学概括；即具有系统性、总结性，也称一览性。
3）一览性由于制作过程中采用了制图综合（图6-19）手段，使地图具有一览性。
地图要经过选择，舍去次要的突出主要的，概括出景观的基本特征。
4.是地理信息的载体：即可记载性。
可记载性：由于地图种类的增多，数量上的扩大，使地图可以记载事物的发展变化。
同一幅地图上，可以显示出河流从幼年到老年期的变化、各种历史事件的变迁过程等，使地图成为科学研究的工具。
定义：过去对地图的定义地图是根据一定的数字法则，使用专门符号，通过制图综合将地球表面缩绘到平面上的表象。
它反映各种自然和社会现象的空间分布、组合、联系及其在时间中的变化和发展。
地图的一系列变化：1、地图不再把用地图符号表示事物作为唯一的方法。
可用影像地图甚至数字的形式来存储和表示地图。
例如，用于巡航导弹的数字地图贮存在磁带中，使用时不需显示图形。
2、地图正在由“纸质”地图向“无纸”地图转变。
地图不仅可以印制在纸张上，也能进行屏幕显示。
3、地图不再单纯描绘地球表面。
由于航天技术的发展，地图描绘的对象从地球扩展到其它星球。
4、更加强调制图对象的空间联系和随时间的变化。
地理信息技术专业地理信息科学深入了解地理信息技术专业地理信息科学的理论和方法地理信息技术专业地理信息科学的理论和方法地理信息技术是应用地理学、计算机科学和信息技术相结合的一门学科，旨在获取、存储、管理、分析和可视化地理信息。
地理信息科学是地理学与信息科学的交叉学科，研究地理信息的获取、处理、应用和传播的原理和方法。
在地理信息技术专业中，掌握地理信息科学的理论和方法对于开展地理信息相关工作至关重要。
一、地理信息科学的基本概念和原理地理信息科学是一门涵盖地理学、数学、计算机科学、地图学等多学科知识的交叉学科。
它以地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）为核心工具，通过采集、整理、存储和分析地理数据，并将其可视化为地图，以便于研究人员和决策者进行地理问题的分析和决策。
地理信息科学的基本原理包括数据采集、空间数据模型、数据库管理、空间分析和地图制作等。
1. 数据采集：地理信息科学通过各种技术手段获取地理数据，如遥感、卫星影像、GPS定位等。
这些数据能够提供地理信息的基础，是地理信息科学研究的重要数据来源。
2. 空间数据模型：地理信息科学使用空间数据模型来描述和组织地理现象的位置和属性。
常见的空间数据模型包括点、线、面等，用来表示不同尺度的地理要素。
3. 数据库管理：地理信息科学需要将获取的地理数据存储在数据库中，以便于查询和管理。
地理信息系统能够对大量的地理数据进行集成和管理，提高数据的可访问性和利用价值。
4. 空间分析：地理信息科学利用空间分析技术对地理数据进行统计、分析和建模，以揭示地理现象之间的关系。
例如，通过空间插值方法可以构建地理现象的分布模型，通过缓冲区分析可以研究地理现象的空间接触关系等。
5. 地图制作：地理信息科学利用地图制作技术将地理数据可视化为地图，以便于人们理解和使用地理信息。
地图制作需要考虑地图的符号化、色彩搭配、比例尺选择等方面的技术要求。
