地理信息系统的组成及分类

地理信息系统的基本构成地理息系统（GIS）是一种可以记录、存储、分析、管理和可视化地理息的计算机软件系统。

它可以帮助用户更好地理解地理息，并有助于更好地解决问题。

GIS是一个多学科的交叉学科，它通过将地理息和数据结合在一起，为各种工作提供便利。

地理息系统的基本构成包括：1.数据：地理息系统的基础是数据，它包括空间数据和非空间数据。

空间数据描述了物理现象的空间分布和特征，如地形、水文、土壤、植被等；非空间数据指的是用来描述某一特定地理区域的非空间属性，如人口、经济发展水平等。

2.硬件：GIS系统的硬件包括存储设备、输入设备和输出设备。

存储设备用于存储地理息，输入设备用于输入地理数据，输出设备用于显示GIS的结果。

3.软件：GIS软件是GIS系统的核心，它是实现GIS功能的重要组成部分，有助于用户完成地理息分析和展示。

常见的GIS软件包括地图制作软件、分析软件、可视化软件等。

4.数据库：GIS系统的数据库是GIS系统的核心部分，它用于存储和管理GIS数据。

数据库通常由数据库管理系统构成，它是用来收集、存储、管理和共享息的软件系统。

5.网络：GIS系统的网络是GIS系统的重要组成部分，它可以实现GIS系统间的息交换和共享。

网络系统可以通过广域网、局域网或其他数据通网络实现。

总的来说，地理息系统的基本构成包括数据、硬件、软件、数据库、网络和应用程序，它们构成了GIS系统的基本架构，可以实现各种地理息分析和管理的功能。

GIS技术的出现和发展，使得地理息的管理和分析变得更加便捷高效，对各行各业的发展都产生了积极的影响，如农业、交通、城市规划、环境管理等。

GIS技术的发展，使得人们能够更好地理解地理现象，更好地解决问题，更好地利用地理息，为人类发展做出贡献。

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、处理、分析和显示空间数据的工具。

它将地理空间数据与属性数据相结合，为决策制定者提供了一种新的决策支持工具。

GIS在土地管理、环境保护、城市规划、农业、地质勘探、交通运输等领域都有着广泛的应用。

一、硬件系统GIS系统的硬件系统包括计算机设备和外部设备两部分。

1. 计算机设备主要包括主机、显示器、打印机、输入设备等。

主机一般是配置高性能CPU和大容量存储设备的服务器或个人计算机，用来运行GIS软件和存储数据。

显示器用于显示地图、数据和分析结果，打印机用于输出地图和报表，输入设备用于数据采集和编辑。

2. 外部设备主要包括GPS接收机、扫描仪、摄像头、绘图仪等。

GPS 接收机用于采集地理坐标数据，扫描仪用于数字化地图和影像，摄像头用于采集地面照片，绘图仪用于输出地图和图表。

二、软件系统GIS系统的软件系统包括操作系统、GIS软件和数据库管理系统三部分。

1. 操作系统是GIS系统的基本环境，常用的操作系统包括Windows、UNIX和Linux。

操作系统负责管理硬件资源、运行应用程序和处理用户命令。

2. GIS软件是GIS系统的核心组成部分，常用的GIS软件包括ArcGIS、MapInfo、GeoMedia、ERDAS、ENVI等。

GIS软件提供了数据管理、数据查询、空间分析、地图制图等功能，是用户进行地理信息处理和分析的主要工具。

3. 数据库管理系统用于存储和管理GIS数据，常用的数据库管理系统包括Oracle、SQL Server、PostgreSQL和MySQL。

数据库管理系统负责数据的存储、查询、更新和管理，为GIS提供了数据支持和管理功能。

三、数据源GIS系统的数据源包括地图数据、影像数据、GPS数据、遥感数据和属性数据五种。

1. 地图数据是GIS系统最基本的数据，包括矢量数据和栅格数据两种。

理解：1.地理信息系统的组成一个完整的GIS主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。

其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。

（1）计算机硬件系统：是计算机系统中的实际物理装置的总称，是GIS的物理外壳。

包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等，向提供信息、保存数据、返回信息给用户。

（2）计算机软件系统：计算机软件系统是指必需的各种程序。

对于GIS应用而言，通常包括：计算机系统软件、地理信息系统软件和其他支持软件、应用分析程序。

（3）系统开发、管理和使用人员：完善的地理信息系统项目应包括负责系统设计和执行的项目经理、信息管理的技术人员、系统用户化的应用工程师以及最终运行系统的用户。

地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键。

（4）空间数据：它是由系统的建立者输入GIS，是系统程序作用的对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。

主要包括空间位置、空间关系、属性等。

2.地理信息系统与其他系统的不同gis有别于dbms、Mis、地图数据库和cad系统。

Gis有管理、分析功能。

Dbms和mis只有管理功能，地图数据库和cad只有分析功能。

3.数字化手段、栅格数据的获取方法P26栅格数据获取的方法:1，来自于遥感数据2，来自对图片的扫描3，由矢量数据转换而来4，由手工方法获取4.空间对象（实体）的类型5.矢栅互转给定矢量坐标P（x,y），若像元栅格大小为A，则栅格化后P点的行列为x/A取整后加1,y/A取整后加1。

P110矢量格式和栅格格式的相互转换：矢量格式向栅格格式的转换①内部点扩散法②复数积分算法③射线算法④扫描算法⑤边界代数算法；栅格格式向矢量格式的转换：多边形边界提取；边界线追踪；拓扑关系生成；去除多余点及曲线圆滑栅格向矢量的转换：矢量化的过程要保证以下两点：拓扑转换，即保持栅格表示出的连通性和邻接性。

一、名词解释信息: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。

具有客观性、传输性、适用性、共享性。

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。

地理信息：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。

系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成，能完成特定功能的有机整体。

信息系统：能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统。

具有采集、管理、分析和表达数据的能力。

分事务处理系统、管理信息系统；决策支持系统：；人工智能、专家系统。

地理信息系统：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。

是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统。

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，它是一个具有概括性，复杂性，相对性的概念。

空间数据：指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，可以用来描述来自现实世界的目标，具有定位、定性、时间和空间关系等特征。

空间数据结构：适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。

空间数据模型：描述了数据的基本结构及其相互之间的关系和在数据上的各种操作，是数据库系统关于数据内容和数据间联系的逻辑形式的表示。

数据字典用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。

是一个数据的标准规范，它可使数据库的开发者依此来实施数据库的建立、维护和更新。

地图数字化：指把传统的纸质或其他材料上的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数据信号）的过程，以便进一步在计算机中进行存储、分析和输出。

1 地理信息系统：由计算机硬件软件和不同方法组成的系统，该系统设计来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。

2 WEBGIS：（网络地理信息系统）指基于Internet平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet上的地理信息系统。

一般由多主机，多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet上而组成，包括以下四个部分：WEB-GIS浏览器（browser），WEB-GIS服务器，WEB-GIS编辑器（Editor）,WEB-GIS信息代理(imformation agent)。

3 拓扑关系：地理图形要素之间的各种关联、邻接以及包含等空间关系的总和就是拓扑关系。

图形保持连续状态下变形但是图形关系不变的性质4 矢量数据结构：基于矢量模型的数据结构，采用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合来描述地理空间的实体的一种数据组织方式5 栅格数据结构：基于栅格模型的数据结构，指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示空间实体的一种数据组织形式。

6 数据模型：对客观事物及其联系的逻辑组织描述。

数据模型（Data Model）是数据特征的抽象，是数据库管理的教学形式框架。

数据库系统中用以提供信息表示和操作手段的形式构架。

数据模型包括数据库数据的结构部分、数据库数据的操作部分和数据库数据的约束条件。

7 关系数据模型：一种数学化模型，它把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表中的元素这种表称为关系，关系的集合构成关系模型8 面向对象数据模型9地理实体、空间实体：地理实体是地理数据库中的实体，是指在现实世界中再也不能划分为同类现象的现象。

空间实体是指现实世界中地理实体的最小抽象单位,主要包括点、线和面三种类型10地理编码: 是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码，它将全部实体按照预先拟定的分类系统，选择最适宜的量化方法，按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上。

地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种以电子设备为基础，集成地理学、计算机科学和信息科学等多个学科的交叉技术。

它通过对地球表层的空间位置和属性信息进行收集、存储、处理、分析和可视化，实现对地理现象和空间关系的描述、管理和应用。

地理信息系统在各个领域都有广泛的应用，尤其是在城市规划、环境保护、资源管理、决策支持等方面发挥着重要作用。

一、地理信息系统的基本概念地理信息系统的基本概念包括地理数据、地理空间和地理信息处理。

地理数据是指地球表层的空间位置和属性信息，包括地形地貌、人文地理、资源分布等。

地理空间是指地球表层各种现象的空间位置和空间关系。

地理信息处理是指对地理数据进行收集、存储、处理、分析和可视化的过程，通过地理信息处理可以得到各类地理信息，为决策提供依据。

二、地理信息系统的组成地理信息系统主要由硬件、软件、数据和人员组成。

硬件包括计算机、显示器、打印机等设备，软件包括操作系统、地理信息系统软件等。

数据是地理信息系统的核心，可以分为地理数据和属性数据两类。

人员是地理信息系统运行和管理的关键，包括系统开发人员、数据采集人员、数据处理人员和决策人员等。

三、地理信息系统的应用领域1. 城市规划：地理信息系统可以对城市的用地、道路、交通等进行综合分析和规划，提高城市规划的科学性和效率。

2. 环境保护：地理信息系统可以对环境污染、生态系统破坏等进行监测和预测，提供环境保护决策的依据。

3. 资源管理：地理信息系统可以对矿产资源、土地资源等进行评估和管理，合理利用资源，保护资源。

4. 气象预测：地理信息系统可以收集、分析和展示气象数据，为气象预测和防灾减灾提供支持。

5. 决策支持：地理信息系统可以对各种数据进行综合分析和可视化展示，为政府和企业的决策提供支持和参考。

四、地理信息系统的发展趋势随着科技的进步和社会的发展，地理信息系统不断发展和完善。

1、地理信息系统是地理信息科学的技术系统，是在计算机硬软件支持下，运用系统科学（工程）和信息科学的理论和方法，综合地、动态地获取、存储、传输、管理、分析和应用地理信息的空间信息系统。

2、GIS的构成要素人员数据硬件软件方法GIS的功能数据采集功能数据编辑与处理功能数据存储、组织与管理功能空间查询功能空间分析与空间分析功能显示与制图输出功能3、GIS的分类按功能划分应用功能:工具型GIS、应用型GIS、大众型GIS软件功能:专业GIS、桌面GIS、手持GIS、组件GIS、GIS浏览器按数据结构划分矢量GIS、栅格GIS、矢量+栅格GIS按数据维度划分2DGIS、3DGIS、TGIS按软件开发模式与支撑环境划分GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS、WebGIS4、空间坐标系统地球上的任何一点都有其相应的空间位置,对该位置进行度量,则需要建立坐标系统。

坐标系统是以地球参考椭球为依据建立的,一般采用几种方式:大地坐标(地理坐标)系统用经纬度表示地面点位的球面坐标。

空间直角坐标系统投影坐标系统（平面坐标系统）使用地图投影方法，建立地球表面和平面上点的函数关系，使地球表面上任一点由大地/地理坐标（L,B）确定的点，在平面上必有一个与它对应的点，平面任一点的位置可以采用平面坐标或极坐标表示。

线性参考系统5、地图投影把曲面上地理对象影射到平面的有效方法实质就是按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，建立地面点位的地理坐标（B,L）与地图上相对应的平面直角坐标（X,Y）之间一一对应的函数关系。

6、地图是遵循相应的数学法则，将地球（也包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。

7、比例尺按照一定的数学法则，运用符号系统，经过制图概括，经有用信息缩小表示。

数字比例尺数字式即用阿拉伯数字表示文字比例尺文字式用文字注解的方法表示图解比例尺图解式用图形加注记的形式表示图解式包括：直线比例尺斜分比例尺和复式比例尺。

地理信息系统的组成及其应用地理信息系统，简称GIS，是一种利用计算机技术进行地理空间数据收集、管理、统计、分析、下达对策、展示与传播的一种工具系统。

它在各个领域都有广泛的应用，例如城市规划、土地利用、环境保护、应急管理等。

那么，地理信息系统的组成及其应用是什么样的呢？一、地理信息系统的组成1.硬件GIS硬件主要是指计算机、投影仪、远程感应器等设备。

计算机是GIS最重要的硬件组件之一，它用来存储和分析数据，执行各种操作，制作地图等。

投影仪用于为用户展示地图和其他数据，使用户能够更好地理解和处理数据。

远程感应器用于测量空间数据，例如遥感卫星可以捕捉地球表面的图像。

2.软件GIS软件包括了各种系统：例如，ARC GIS、MAPINFO和OPENLAYER等，这些软件被用于数据收集，存储，管理，处理，分析和制图等任务。

GIS软件还可以链接其他软件，在GIS系统中集成数据，并自动触发一些操作，使得数据的管理和处理成为可能。

3.数据GIS系统可以处理数字地图、卫星图像、测量数据、统计数据、地形地貌数据等各类地理信息。

系统可以通过数据采集和处理来构建数字地图和其他空间数据。

其中，地形图主要包括高程数据，表示地形高低的等线和三角网。

地貌图主要包括地貌要素和地貌区划等。

二、地理信息系统的应用1.城市规划GIS在城市规划中的主要作用是用来收集和分析相关的数据，例如土地利用、建筑密度、交通、绿地等。

它可以通过模拟和预测来帮助城市规划者做出最优化的决策，同时提供数据支持以便以后进行规划的调整和管理。

2.土地利用GIS在土地利用方面的应用主要是用于土地调查、土地分析和土地利用的管理等方面。

基于GIS的土地利用管理系统，具有地图浏览、统计、查询等功能。

利用GIS分析土地利用的变化和模拟制定的规划对土地利用的管理有很大的帮助。

3.环境保护GIS在环境保护领域中主要用于监测污染源、分析污染物浓度、空气流量分析、水污染分析和污染物未来发展趋势分析等方面。

地理信息系统概论（2012）地理信息系统（GIS）是一种集成了地理学、计算机科学、遥感技术和统计学等多学科技术的综合性系统。

它主要用于采集、存储、管理、分析和展示与地理空间位置相关的数据。

自20世纪60年代诞生以来，GIS技术不断发展，如今已成为我国国民经济和社会发展的重要支撑。

一、地理信息系统的基本概念1. 地理信息：地理信息是指与地球表面位置相关的自然、人文现象的信息。

它包括地形、地貌、气候、水文、土壤、植被、人口、交通、建筑等各种类型的数据。

2. 空间数据：空间数据是描述地理现象位置、形状、大小及其分布特征的数据。

它包括矢量数据和栅格数据两种类型。

3. 属性数据：属性数据是与空间数据相对应的，用于描述地理现象特征的文字、数字和符号等信息。

4. 空间分析：空间分析是地理信息系统的核心功能，通过对空间数据进行处理和分析，揭示地理现象的分布规律、时空变化和相互关系。

二、地理信息系统的组成1. 空间数据采集与输入：空间数据采集是GIS的基础，主要包括野外调查、地图数字化、遥感影像处理等方法。

2. 数据存储与管理：GIS数据存储与管理采用数据库技术，实现对空间数据和属性数据的统一管理。

3. 数据处理与分析：数据处理与分析是GIS的核心，包括空间查询、叠加分析、缓冲区分析、网络分析等功能。

4. 地图制作与输出：地图制作是GIS的重要应用，通过地图展示地理信息的空间分布特征。

5. 软件与硬件平台：GIS软件是系统的运行环境，硬件平台包括计算机、服务器、网络设备等。

三、地理信息系统的应用领域1. 国土资源管理：GIS在国土资源调查、评价、规划等方面具有广泛应用，有助于提高国土资源利用效率。

2. 城市规划与管理：GIS为城市规划、建设、管理提供空间数据支持，实现城市可持续发展。

3. 环境保护：GIS在环境监测、污染源分析、生态保护等方面发挥重要作用。

4. 交通规划与管理：GIS为交通规划、道路设计、交通管理提供技术支持。