1-2 地理信息系统的基本构成

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。

1.地理信息系统：由系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型基本构成，具有数据采集和编辑、数据储存与管理、数据处理和变换、空间分析和统计、产品制作与演示、二次开发和编程六个基本功能。

2.地理信息信息系统最常用的软件：Arc GIS3.不同的地理空间实体空间关系查询共有9类：点点、线点、面点、点线、线线、面线、点面、线面、面面查询。

4.上海城市坐标是直角坐标，原点在南京路国际饭店。

5.GIS空间数据的来源有三种类型：地理数据、影像数据和文本数据。

6.空间数据索引的3种类型：范围索引、格网空间索引和四叉树空间索引。

7.生态安全格局设计用到的是MCR累积最小模型8.虚拟现实的5个特征：立体感的视觉效果，存在感，多感知性，闭环交互方式，动态显示。

9.空间数据库的管理有几个阶段，每个阶段主要数据管理模式是什么？初级式的管理模式、混合式的管理模式、扩展式的管理模式、集成式的管理模式二.名词解释（4'*5）1.地理空间的概念：一般指上至大气电离层，下至地壳与地幔交接的莫霍面之间的空间区域。

其间是自然地理过程和生命及人类活动最活跃的场所。

GIS中也常用地理空间来表达空间的概念。

2.空间数据的拓扑关系：拓扑关系是明确定义空间结构关系的一种数学方法，在GIS中，不但用于空间数据的编辑和组织，而且在空间分析和应用中都有非常重要的意义。

拓扑关系包括3种类型：拓扑邻接（相同类型元素之间）、拓扑关联（不同类型元素之间）、拓扑保函（相同类型但不同等级的元素之间）。

3.空间数据的编码：又称为特征码，是指将数据分类结果用一种易于备计算机和认别的符号系统表示出来的过程。

4.平面控制网：用以确定物体在地球上的平面位置，通常时地理经纬度坐标。

5.关系数据模型：一种数字化模型，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。

6.空间数据查询的语言：指从空间数据库种查找出所以满足空间约束条件和属性约束条件的地理实体的算法语言。

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。

本科学生作业姓名学号学院旅游与地理科学学院专业＿＿地理信息系统班级08级地理信息系统＿课程名称地理信息系统概论指导教师及职称开课学期2010 ＿至＿2011＿学年＿上学期云南师范大学旅游与地理科学学院编印一．地理信息系统的基本构成和功能？答：（一）、地理信息系统的基本构成：1、系统硬件：它的基本作用是用以存储、处理、传输和显示地理或空间数据，它主要包括数据输入设备（卫星遥感影像接收机、GPS、扫描仪、数字化仪等）、数据处理设备（PC或工作站、服务器或大型机）、数据输出设备（绘图仪、打印机、大屏幕）。

2、系统软件：它是整个系统的核心，用于执行地理信息系统功能的各种操作，它包括数据输入、处理、数据库管理、空间分析和数据输出等，一个完整的地理信息系统有很多的软件协同作用，这些软件按照功能可分为;地理信息系统功能软件（GIS功能软件）、基础支持软件、操作系统软件（Microsoft windows系列、UNIX/Linux系列和Apple Mac OS系列等）。

3、空间数据：地理信息系统的操作对象是地理数据，它描述地理现象的空间特征、属性特征，地理数据包含:<1>、空间数据，它是指描述空间位置及其相互关系的数据，它分为矢量数据（点、先、面等）、栅格数据（平面、曲面）；<2>、属性数据，它是对地理现象的名称、类型和数量的数据描述；<3>、时态数据，它是描述对象的时空变化的状态、特点和过程。

4、应用人员：地理信息系统应用人员包括系统开发人员和地理信息系统的最终用户，他们的业务素质和专业知识是地理信息系统工程及其应用成败的关键。

5、应用模型：地理信息系统是为某一特定的实际工作而建立的运用地理信息系统的解决方案，其构建和选择也是系统应用成败至关重要的因素。

例如：选址模型、洪水预测模型、人口扩散模型、森林增长模型、水土流失模型、最优化模型和影响模型。

（二）、地理信息系统的功能：1、基本功能：（1）、数据采集与编辑：地理信息系统的数据通常归纳为不同性质的专题和层，数据的采集与编辑就是把各层地理要素转化为空间坐标及属性对应代码输入到计算机中：（2）、数据存储与管理:数据库是数据存储与管理的主要技术，地理信息系统数据库（或称为空间数据库）是地理要素特征以一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合；（3）、数据处理和变换：由于地理信息系统涉及的数据类型多种多样，同一种类型的数据的质量也可以有很大的差异，所以数据的处理和变换极为重要，常见的数据处理的操作有：数据的变换、数据重构、数据抽取。

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。

地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记一、1.1 复习笔记一、地理信息系统基本概念、1数据与信息（1）数据与信息的基本概念①数据数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。

不仅包括数字，也包括文字、符号、图像和声音等。

数据本身并没有意义，其格式随存储它的物理设备的形式而改变。

②信息a．狭义信息论是指“两次不定性之差”，即人们获得信息前后对事物认识的差别；b．广义信息论认为，信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。

地理信息系统中的信息即是广义的信息概念，它不随数据形式的改变而改变。

③数据与信息的关系a．数据是信息的表达形式，是信息的载体；b．信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容；c．数据只有通过解释才成为信息。

（2）数据处理与解释①数据处理的定义数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。

②数据处理的目的a．把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式；b．把数据加工成对正确管理和决策有用的数据；c．把数据编辑后存储起来，以供后续使用。

③数据解释需要人类的智慧，包括学识和经验。

（3）信息的特点①信息的客观性任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息的正确性和精确度的保证。

②信息的适用性信息对决策十分重要，地理信息系统将地理数据收集、组织和管理起来，经过处理和分析变为对决策具有重要意义的有用信息，这是由建立地理信息系统的明确目的性所决定的。

③信息的传输性信息可以在发送者和接收者之间传输，既包括系统把信息传送至终端设备，也包括信息在系统内各个部分之间的流转和交换。

④信息的共享性信息可以传输给多个用户，而信息本身并无损失，这为信息的并发应用提供了可能性。

2地理信息与地理信息系统（1）地理信息①地理信息与地理数据的概念a．地理信息地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。

福建师范大学22春“地理科学”《地理信息系统导论》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.地理信息系统的基本构成有()A.计算机硬件系统B.计算机软件系统C.空间数据D.系统管理操作人员参考答案：ABCD2.常规地图可分为全要素地图、各类专题图、遥感影像地图以及统计图表、数据报表等。

()T、对F、错参考答案：T3.Open GIS提出的背景包括()。

A、多语义性B、多时空性和多尺度性C、获取手段和存储格式的多源性D、以上选项均是参考答案：D4.矢量数据结构的类型包括()。

A、简单数据结构B、拓扑数据结构C、矢量数据结构D、曲面数据结构参考答案：ABD空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。

()T、对F、错参考答案：T6.地图投影是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系。

()T、对F、错参考答案：T7.空间关系可分为三大类：拓扑空间关系、顺序空间关系和矢量空间关系。

()T、对F、错参考答案：F8.地理信息系统中数据类型主要包括地图数据、影像数据、地形数据、属性数据和元数据等五大类。

() T.对F.错参考答案：T9.对于估算长度、转折方向的凹凸度方便的编码方法是()。

A、游程编码B、块码C、四叉树编码D、链码参考答案：D质心量测可用于()A.缓冲区分析B.人口变迁分析(空间自相关)C.人口预测D.人口分布参考答案：D11.矢量数据结构中，线用空间坐标来表示。

()T、对F、错参考答案：F12.数据库的模式之间进行联系和转换是通过()A.用户B.系统程序员C.数据库管理员D.映射关系参考答案：D13.数据提取指对数据进行某种有条件的提取，包括()，以解决不同用户对数据的特定需求A.类型提取B.窗口提取C.空间内插D.距离量算参考答案：ABC14.空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。

()参考答案：T15.数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。

第1章导论1.1复习笔记一、地理信息系统基本概念、1数据与信息（1）数据与信息的基本概念①数据数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。

不仅包括数字，也包括文字、符号、图像和声音等。

数据本身并没有意义，其格式随存储它的物理设备的形式而改变。

②信息a.狭义信息论是指“两次不定性之差”，即人们获得信息前后对事物认识的差别；b.广义信息论认为，信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式，是主体和客体之间的一切有用的消息或知识，是表征事物特征的一种普遍形式。

地理信息系统中的信息即是广义的信息概念，它不随数据形式的改变而改变。

③数据与信息的关系a.数据是信息的表达形式，是信息的载体；b.信息则是数据中蕴含的事物的含义，是数据的内容；c．数据只有通过解释才成为信息。

（2）数据处理与解释①数据处理的定义数据处理是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。

②数据处理的目的a．把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式；b．把数据加工成对正确管理和决策有用的数据；c．把数据编辑后存储起来，以供后续使用。

③数据解释需要人类的智慧，包括学识和经验。

（3）信息的特点①信息的客观性任何信息都是与客观事实紧密相关的，这是信息的正确性和精确度的保证。

②信息的适用性信息对决策十分重要，地理信息系统将地理数据收集、组织和管理起来，经过处理和分析变为对决策具有重要意义的有用信息，这是由建立地理信息系统的明确目的性所决定的。

③信息的传输性信息可以在发送者和接收者之间传输，既包括系统把信息传送至终端设备，也包括信息在系统内各个部分之间的流转和交换。

④信息的共享性信息可以传输给多个用户，而信息本身并无损失，这为信息的并发应用提供了可能性。

2地理信息与地理信息系统（1）地理信息①地理信息与地理数据的概念a.地理信息地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。

第一章1.地理信息系统的构成主要包括（）5 个部分。

答案:硬件、软件、数据、人员、基础设施2.下列有关GIS的叙述错误的是（）。

答案:GIS从用户的角度可分为实用型的与应用型。

3.信息是通过数据形式来表示的，是加载在数据之上的。

答案:对4.GIS是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的地理分布数据及与之相关的属性，并回答用户问题等为主要任务的技术系统。

答案:对5.GIS与CAD系统两者都有空间坐标，都能把目标和参考系统联系起来，都能描述图形拓扑关系，也能处理属性数据，因而无本质差别。

答案:错6.GIS技术起源于计算机地图制图技术，因此，地理信息系统与计算机地图制图系统在本质上是同一种系统。

答案:错7.常用的GIS软件有MapGIS、CAD、MapInfo、ArcGIS等。

答案:错8.在GIS数据中，把非空间数据称为统计数据。

答案:错9.GIS与机助制图的差异在于具有强大的空间分析能力。

答案:对10.UNIX属于GIS专业软件。

答案:错第二章1.在GIS中，明确定义空间结构关系的数学方法称为：（）。

答案:拓扑关系2.现需要得到一张地图的栅格数据，最捷径的输入方法是：（）。

答案:扫描数字化输入3.下面不属于GIS数据来源的是：（）。

答案:4D产品4.描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为（）。

答案:几何数据5.地理数据一般具有的三个基本特征是（）。

答案:空间特征、属性特征和时间特征6.矢量结构的特点是（）。

答案:定位明显、属性隐含7.存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系是（）。

答案:拓扑邻接8.对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量（）。

答案:大9.在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是（）。

答案:缩小栅格单元面积10.栅格数据表示地物的精度取决于（）。

答案:栅格尺寸的大小11.对同一幅地图而言，矢量结构与栅格结构相比（）。