地理信息系统概论(第四章)
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第一章地理信息系统概论数据与信息信息是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识,是数据、消息中所包含的意义,它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息的特点:客观性(信息与客观事实紧密相关)、实用性(经过信息系统处理可以变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息)、传输性(可以在发送者和接收者之间传播)、共享性(可为多个用户共享而本身无损失)。
数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料,包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
数据的特点:格式依赖计算机系统,可以转换形式,是用以载荷信息的物理符号,本身并无意义。
数据与信息的关系:信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达,数据中所包含的意义就是信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号,具有多种多样的形式,也可以加以转换,但其中包含的信息内容不会改变。
信息可以离开信息系统而独立存在,也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在;而数据的格式往往与计算机系统有关,并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实,而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人,对于同一数据的理解,可得到不同信息。
信息系统:信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用信息。
信息系统的类型:事务处理系统(支持操作层人员的日常活动,处理日常事务);管理信息系统(为战术层管理者提供信息,包含事务处理系统);决策支持系统(交互式信息系统,能支持管理者制定决策);人工智能和专家系统(能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统)。
地理信息系统地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成,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交叉学科;另一方面,地理信息系统是一个技术系统,是以空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,适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的计算机技术系统。
重点一空间数据库模型1.空间数据库空间数据库是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和,一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。
2.空间数据库模型空间数据库模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念,为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了基本的方法。
一般而言,GIS 空间数据模库型由概念数据库模型、逻辑数据库模型和物理数据库模型三个有机联系的层次所组成。
3.数据库概念模型:( conceptual model)概念模型为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一数据库管理系统支持的数据模型。
人们常常首先将现实世界抽象为信息世界,然后将信息世界转换为机器世界。
也就是说,首先把现实世界中的客观对象抽象为某一种信息结构,这种信息结构并不依赖于具体的计算机系统,不是某一个数据库管理系统(DBMS)支持的数据模型,而是概念级的模型,称为概念模型。
4.逻辑模型逻辑模型,是指数据的逻辑结构。
在数据库中,逻辑模型有关系、网状、层次,可以清晰表示个个关系。
在管理信息系统中,逻辑模型:是着重用逻辑的过程或主要的业务来描述对象系统,描述系统要“做什么”,或者说具有哪些功能。
1)关系数据模型是把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表格,每个二维表格称为一个关系。
关系模型以记录组或数据表的形式组织数据,便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和变换,不分层也无指针,是建立空间数据和属性数据之间关系的一种非常有效的数据组织方法。
2)关系数据库:是建立在关系数据库模型基础上的数据库,借助于集合代数等概念和方法来处理数据库中的数据。
目前主流的关系数据库有oracle 、SQL、access 、db2 等。
3)对象—关系管理模式是指在关系型数据库中扩展,通过定义一系列操作空间对象(如点、线、面)的API 函数,来直接存储和管理非结构化的空间数据的空间数据库管理模式。
5.物理模型,在管理信息系统中,物理模型:描述的是对象系统“如何做”、“如何实现”系统的物理过程。
《地理信息系统概论》笔记黄杏元自己看吧第一章导论第一节地理信息系统基本概念1 学科特点GIS是一门典型的交叉性学科因此,学生要学好GIS,首先必须要做好“GIS” Gentlemanlike, Intelligence, Smile。
GIS是一门实践性很强的学科因此,要重视技能训练,重点掌握ArcInfo等基础GIS软件的操作和使用。
GIS是一门迅速发展中的学科因此,要经常阅读有关的文献资料,掌握GIS学科的发展趋势,努力更新自己的知识,不断提高自己的能力。
2 数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示,随载荷它的物理设备的形式而改变。
信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识,是数据、消息中所包含的意义。
它不随载体的物理形式的改变而改变。
数据是客观对象的表示,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息;数据是信息的表达,信息则是数据的内容。
3 地理信息是指表示地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。
地理信息属于空间信息,它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
4 地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,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,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。
简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。
第二节GIS的基本构成及功能1系统硬件由主机、外设和网络组成,用于存储、处理、传输和显示空间数据。
2系统软件由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成,用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。
3空间数据库由数据库实体和数据库管理系统组成,用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。
4应用模型由数学模型、经验模型和混合模型组成,用于解决某项实际应用问题,获取经济效益和社会效益。
基本功能:ω数据采集与编辑;数据存储与管理;ω数据处理和变换;ω空间分析和统计;ω产品制作与显示;ωω二次开发和编程。
地理信息系统概论电子教案第一章:地理信息系统概述1.1 地理信息系统的定义1.2 地理信息系统的组成1.3 地理信息系统的应用领域1.4 地理信息系统的发展历程第二章:地理信息系统技术基础2.1 遥感技术2.2 全球定位系统(GPS)2.3 数字地形模型2.4 空间数据库第三章:地理信息系统数据3.1 数据类型与质量3.2 数据采集与处理3.3 数据存储与管理3.4 数据可视化第四章:地理信息系统软件与应用4.1 常见GIS软件介绍4.2 GIS软件的操作与应用4.3 地理信息系统软件的选择与评价4.4 案例分析:地理信息系统在实际项目中的应用第五章:地理信息系统的前景与发展趋势5.1 云计算与大数据在GIS中的应用5.2 与深度学习技术在GIS领域的发展5.3 物联网技术与GIS的融合5.4 未来地理信息系统的发展方向第六章:空间分析与地理信息系统6.1 空间分析基本概念6.2 空间分析方法6.3 空间数据分析实例6.4 空间分析在实际应用中的价值第七章:地理信息系统设计与开发7.1 系统需求分析7.2 系统设计原则7.3 系统开发流程7.4 系统维护与管理第八章:土地管理中的应用8.1 土地资源调查8.2 土地利用规划8.3 土地管理监测与评估8.4 案例分析:我国土地管理中GIS的应用第九章:城市规划与管理中的应用9.1 城市规划概述9.2 城市规划与管理中的GIS技术9.3 城市基础设施管理9.4 案例分析:GIS在城市规划与管理中的应用实例第十章:环境保护与监测中的应用10.1 环境保护概述10.2 环境监测与评估10.3 环境影响评价10.4 案例分析:GIS在环境保护与监测中的应用实例第十一章:交通规划与管理中的应用11.1 交通规划概述11.2 交通网络分析11.3 公共交通规划与管理11.4 案例分析:GIS在交通规划与管理中的应用实例第十二章:水资源管理中的应用12.1 水资源管理概述12.2 水文分析与模拟12.3 水资源分配与规划12.4 案例分析:GIS在水资源管理中的应用实例第十三章:灾害管理与应急响应13.1 灾害类型与风险评估13.2 灾害管理与应急响应流程13.3 GIS在灾害管理与应急响应中的应用13.4 案例分析:GIS在自然灾害应对中的应用实例第十四章:农业与农村发展中的应用14.1 农业地理信息系统概述14.2 农田管理与农业决策支持14.3 农村发展规划与扶贫14.4 案例分析:GIS在农业与农村发展中的应用实例第十五章:GIS伦理与法律问题15.1 GIS数据与隐私权15.2 地图设计与版权15.3 GIS信息安全与合规性15.4 案例分析:GIS伦理与法律问题实例分析重点和难点解析本文档为您提供了一份关于地理信息系统概论的教学教案,内容涵盖了地理信息系统的定义、技术基础、数据、软件与应用、前景与发展趋势,以及在土地管理、城市规划与管理、环境保护与监测、交通规划与管理、水资源管理、灾害管理与应急响应、农业与农村发展等领域的应用。