地理信息系统第一讲
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目录第一讲 MAPGIS地理信息系统的基本功能 (1)第二讲图形输入 (10)第三讲图形编辑 (15)第四讲拓扑处理及实用工具 (28)第五讲系统库编辑 (32)第六讲误差校正 (36)第七讲图型裁剪 (38)第八讲数字高程模型(DTM分析) (41)第九讲图形输出 (44)第十讲数据接口转换 (47)第一讲 MAPGIS地理信息系统的基本功能一、地理信息系统概述(一) 地理信息系统的基本概念地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是在计算机软、硬件支持下,采集、存储、管理、检索、分析和描述地理空间数据,适时提供各种空间的和动态的地理信息,用于管理和决策过程的计算机系统。
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,基本技术是地理空间数据库、地图可视化和空间分析。
(二) GIS的基本功能GIS的基本功能有:①数据采集与输入;②地图编辑;③空间数据管理;④空间分析;⑤地形分析;⑥数据显示与输出。
GIS所管理的数据主要是二维或三维的空间型地理数据,包括地理实体的空间位置、拓扑关系和属性三个内容。
GIS对这些数据的管理是按图层的方式进行的,既可将地理内容按其特征数据组成单独的图层,也可将不同类型的几种特征数据合并起来组成一个图层,这种管理方式对数据的修改和提取十分方便。
(三) GIS与通用数据库的区别虽然数据库系统和图形CAD的一些基本技术都是地理信息系统的核心技术,但地理信息系统和这两者都不同,它是在这两者结合的基础上加上空间管理和空间分析功能构成的。
GIS与通用的数据库技术之间的主要区别有:①侧重点不同数据库技术侧重于对非图形数据(非空间数据)的管理,即使存储图形数据,也不能描述空间实体间的拓扑关系;而GIS的工作过程主要处理的是空间实体的位置及相互间的空间关系,管理的主要是空间数据。
第一讲地理信息系统算法基础本讲内容课程介绍算法设计和分析2课程介绍——任务本门课任务:对GIS基础软件、应用软件以及GIS应用过程中的基本算法以及其应用做一个较为全面的介绍和分析。
3课程介绍——算法算法的起源与发展:起源于9世纪,波斯数学家比阿勒.霍瓦里松的著作《代数对话录》;20世纪,英国数学家图灵提出图灵论;算法概念:指的是完成一个任务所需要的具体步骤和方法。
4课程介绍——算法计算机程序本质上是算法。
输入算法输出油盐酱醋等调料5课程介绍——算法GIS算法特点:①GIS算法用来解决地学领域中的问题,但是算法不是孤立的,GIS的算法借鉴和发展了其他学科的研究成果;②GIS 算法是用来处理海量地理信息数据的,涉及许多复杂的空间运算,不同于简单的数据查询、编辑等操作;③地理信息系统与实际应用、工程开发有着密切的关系,与一般算法的重要区别在于所要处理问题的不确定性,无法被定性、定量成一个纯算法问题。
6课程介绍——与其他学科间的关系GIS与各类学科都有密切的联系GIS算法与地理科学、计算机科学、数学等都有千丝万缕的联系GIS的许多算法都是从计算几何、计算机图形学、离散数学演化而来的7课程介绍——算法在GIS中的地位GIS算法是整个地理信息科学的核心基本的GIS空间数据结构、各种各样的空间拓扑关系必需的GIS空间关系的表达与描述到各种各样的空间拓扑关系从高级的时态多维GIS到GIS空间数据挖掘与知识发现GIS算法都是地理信息系统的基石。
8 2 算法设计与分析2.1 概述2.2 算法设计原则2.3 算法复杂性度量2.4 最优算法 2.5 算法的评价92.1 概述算法是解决问题精确方法的描述。
待解决问题的描述:应该准确、简练、清楚,可以使用形式化的模型来刻画问题。
使用数学模型刻画问题是比较简明、严格的,一旦问题形式化,就可以依据严格的模型对问题求解。
102.1 概述算法设计算法设计的任务是对各类具体问题设计良好的算法以及研究设计算法的规律和方法。
地理信息系统概论讲义第一章绪论第一节gis基本概念一、地理信息系统的基本概念一、信息和数据(一)信息1.定义:信息是指以数字、文字、符号、语言、图像等媒介表达的事件、事物和现象的内容、数量或特征,为人们(或系统)提供真实世界的新事实,作为生产、建设、管理、分析和决策的依据。
2、特点:(1)信息的客观性:与客观事实密切相关(2)信息的适用性:信息对决策非常重要(3)信息的可传输性:信息可以在信息发送者和接受者之间传输,既包括系统把有用信息送至终端设备(包括远程终端)和以某种形式或格式提供给相关用户的信息,以及系统中各子系统之间的信息流动和交换。
(4)信息的共享性:信息与实物不同,可以传输给多个用户,为多个用户共享,而其本身并无丧失信息的这些特点,使信息成为当代社会发展的一项重要资源。
(二)数据(data)定义:数据是可以通过数字记录识别的符号。
它是用于负载信息的物理符号。
1、在计算机的化的地理信息系统中,数据的格式往往和具体的计算机系统有关,随载荷它的物理设备的形式而改变。
2.数据的特征:数据只有在对实体行为产生影响时才会成为信息。
3.获得的信息量与人们的知识水平和经验有关。
4、信息与数据是不可分离的,信息是数据的内涵,数据是信息的表达,即数据是信息的载体;。
信息=数据+说明二、地理信息1、定义:地理信息是有关地理实体的性质特征和运动状态的表征和一切有用的知识,它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。
或定义为:地理信息是指土地征用管理圈或地理环境的内在要素或物质的数量、质量、分布特征和联系系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。
另一方面,所有与空间位置相关的信息称为地理信息。
2.特点:(1)空间分布性:其位置的识别是与数据联系在一起的,这是地理信息区别于其他类型信息的这是最显著的标志之一。
地理信息是在定位之后定义的。
(2)多维结构的特征:在二维空间的基础上,实现多专题的第三维的信息结构,而各个专题或实体类型之间的连接是通过属性代码来实现的,这为地理系统各个循环的综合研究提供了可能。