地理信息系统

什么是地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System）简称GIS，它是一种利用计算机、数据处理、地理学、统计学和遥感技术等现代科技手段，对地理空间信息进行采集、存储、处理、分析和表达的一种集成化工具。

GIS是一种将地理空间信息和属性数据有机结合在一起进行管理、分析和决策支持的技术和工具。

GIS的基本原理是利用计算机将地理空间信息的各种数据（如地图、遥感影像、地理编码数据库、实时GPS定位数据等）集成到一个统一的系统中，然后通过数据共享与处理，以实现对地理空间数据的一系列操作。

GIS能够进行的操作包括数据的输入与输出、数据的查询与分析、地图的生成与维护，以及对地理分析结果进行可视化操作等。

GIS系统已广泛应用于土地、环境、交通、电力、能源、水利、农业、测绘、市政、公安等领域，同时还被用来辅助科学研究和公共服务。

GIS的数据模型主要有二维、三维和多维三种类型。

其中二维模型包括平面坐标和地理坐标两种类型，三维模型则可以用来处理高程等第三维信息，而多维模型则涵盖了时间、经济、社会等多个维度信息。

GIS的最大特点是能够将地理信息空间化，在数据分析和决策支持方面起到非常好的作用。

GIS系统的发展是IT技术与地理学、测绘学、土地资源管理学、环境科学等学科交叉融合的结果，是IT技术与装备应用切合实际的产物，更是人们对复杂地理信息处理与分析要求的必然选择。

总之，GIS系统是一种利用计算机技术处理地理空间信息的工具，它可以对地理信息进行多维度的数据采集、存储、处理、分析和表达，以实现对地理信息的更好管理和维护，为决策者和研究者提供更加准确、全面和科学的数据支持，辅助国家和地方政府的规划、管理和服务工作。

地理信息系统专业地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一门应用地理学、地图学、遥感、计算机科学等知识，以空间地理信息为研究对象，进行空间数据获取、存储、管理、处理、分析、展示和应用的技术和方法。

地理信息系统专业是培养具备地理信息系统理论与应用能力的专业人才。

地理信息系统专业的学科基础主要包括地理学、地图学、测绘学、遥感科学、计算机科学、数据库技术等。

学生需要掌握地理学基本理论和地图学基本知识，具备测量、制图、遥感、空间数据处理等专业技能，熟悉计算机软硬件知识，掌握数据库管理和空间数据分析的方法。

此外，地理信息系统专业还注重培养学生的团队协作能力、工程实践能力以及创新能力。

地理信息系统专业的学科方向主要包括地理信息系统与技术、地球空间信息科学、遥感与地理信息工程等。

学生在学习过程中，可以选择自己的专业兴趣方向进行深入学习和研究。

地理信息系统与技术方向注重地理信息系统软硬件技术的研究和开发，培养学生在地理信息系统设计与开发、GIS数据库管理、空间分析与模型构建等方面的技能。

地球空间信息科学方向注重地球空间信息科学的原理和应用，培养学生在地球空间数据采集、处理、管理和分析等方面的能力。

遥感与地理信息工程方向注重遥感和地理信息工程的应用，培养学生在遥感图像解译、地理信息系统应用、空间数据库管理等方面的技术能力。

地理信息系统专业的就业前景广阔。

随着信息技术的不断发展和地理信息的广泛应用，地理信息系统专业的需求日益增加。

毕业生可以在政府部门、测绘、地理信息管理、遥感应用、GIS软件开发、环境保护等领域找到工作。

他们可以参与地理信息数据的采集、处理、分析和管理，参与地理信息系统的设计与开发，参与遥感数据解译和应用等工作。

此外，地理信息系统专业对于城市规划、土地资源管理、环境保护和公共安全等领域的需求也越来越大。

在日常工作中，地理信息系统专业人才能够将地理信息与其他领域的数据进行整合和分析，为决策提供科学依据。

1、什么是地理信息系统地理信息系统（GIS , Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，它作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科而迅速地兴起和发展起来。

GIS重视对拓扑结构的管理，重视拓扑关系的自动生成，强调与空间相关的查询统计，强调空间分析，强调三维模型分析。

地理信息系统中“地理”的概念并非指地理学，而是广义地指地理坐标参照系统中的坐标数据、属性数据以及以此为基础而演义出来的知识。

地理信息系统具有以下三个方面的特征：（1）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；（2）以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素分析和动态预测的能力；并能产生高层的地理信息；（3）由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。

地理信息系统是一门多技术交叉的空间信息科学，它依赖于地理学、测绘学、统计学等基础性学科，又取决于计算机硬件与软件技术、航天技术、遥感技术和人工智能与专家系统技术的进步与成就。

地理信息系统按其内容可以分为三大类：（1）专题地理信息系统：是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。

（2）区域地理信息系统：主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。

（3）地理信息系统工具：它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。

如：ARC/INFO、Mapinfo、CityStar、Geostar、MAPGIS等。

2、3s技术包含哪些内容，分别介绍一下3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography informationsystems，GIS)和全球定位系统(Global positioning systems，GPS)的统称1）RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。

什么是地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种通过计算机技术来捕捉、储存、管理、分析和展示地理数据的系统。

它将地理空间信息与其他属性数据相结合，帮助人们更好地理解地球和人类活动。

GIS的基本构成部分包括硬件、软件、数据和人员。

硬件是指用于收集地理数据和进行数据处理的计算机、传感器、全球定位系统等设备。

软件是用于运行GIS的应用程序，可以实现数据的处理、分析和可视化。

数据是GIS的核心，包括地理空间数据和属性数据。

地理空间数据是地球表面的几何形状和位置信息，如地图、遥感影像、地理标记等。

属性数据是与地理空间数据相关的非空间属性信息，如人口统计数据、气候数据等。

人员是使用GIS技术进行数据管理和分析的专业人员，他们具备地理信息系统的专业知识和技能。

地理信息系统可以广泛应用于各个领域。

在城市规划中，GIS可以帮助规划师分析土地利用、道路布局和基础设施建设等问题，提高规划的精度和效率。

在环境保护方面，GIS可以用来分析地表水污染、植被分布和土地退化等问题，为环境管理提供科学依据。

在农业领域，GIS可以用来评估土地适宜性、选择农作物种植和优化农田布局，提高农业生产的效益。

在交通运输方面，GIS可以用来分析道路交通流量、选择最佳路径和优化交通信号系统，提高交通运输的效率。

通过地理信息系统，人们可以更深入地了解地球表面的空间模式和地理现象。

利用GIS技术，可以进行地理数据的可视化，将复杂的地理空间关系呈现为直观的地图，帮助人们更好地理解和解读地理信息。

同时，GIS可以对大量的地理数据进行高效的处理和分析，通过空间统计和空间建模等方法，揭示地理现象的规律和变化趋势。

这为决策者提供了科学依据，帮助他们制定更合理和有效的决策。

然而，GIS也面临一些挑战和问题。

首先，地理数据的质量和准确性对GIS的应用至关重要，但现实中地理数据的收集和管理往往存在一定的困难。

1、地理信息系统地理信息系统是一种采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统。

2. 地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称；它属于空间信息，具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。

4.地理数据:是以地球表面空间位置为参照，描述自然、社会和人文景观的数据，主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。

17.空间数据编码空间数据编码是指将数据分类的结果，用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。

编码的目的空间数据编码是用来提供空间数据的地理分类和特征描述，同时为了便于地理要素的输入、存储、管理，以及系统之间数据交换和共享的需要。

2、空间数据结构空间数据结构是指空间数据在计算机内的组织和编码形式。

它是一种适合于计算机存贮、管理和处理空间数据的逻辑结构，是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。

它是对数据的一种理解和解释。

8. 四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割（2n×2n，且n≥1），直到子象限的数值单调为止。

凡数值（特征码或类型值）呈单调的单元，不论单元大小，均作为最后的存储单元。

这样，对同一种空间要素，其区域网格的大小，随该要素分布特征而不同。

3、3S 技术：（GIS、RS、GPS）技术的综合或一体化形成的集成系统。

在这种集成系统中，GPS主要用于实时、快速地提供目标、各类传感器和运载平台的空间位置；RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面的各种变化，及时地对GIS的空间数据进行更新；GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存储、集成管理、分析加工，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。

4、DTM/DEMDTM为数字地形模型，是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（Digital Elevation Model），简称DEM。

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。

名词解释地理信息系统地理信息系统又称为地理信息系统工程，它是把具有空间位置、属性特征及其变化规律的地球表面自然要素和人文要素，作为研究对象，从系统的角度出发，运用地理学、测绘学、图形学、统计学、计算机科学和数据库技术等多学科知识和技术，进行科学化、定量化、系统化的加工、存储、传输、管理和分析，以便更好地解决各类问题。

地理信息系统（ GIS）是在计算机硬件、软件和数据库的支持下，对地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示、制图和描述的技术系统。

它能提供多方面的应用，包括对空间数据的采集、储存、管理、查询和分析。

(1)自然环境。

包括地貌、地质、地震、气候、水文、植被等方面的内容。

(2)社会经济环境。

包括经济、人口、城市、交通、社会发展状况等内容。

(3)技术因素。

主要指现代科学技术手段的应用情况。

(4)人文因素。

包括人文社会和政治法律制度的内容。

当前的地理信息系统( GIS)，可以认为是一个空间信息系统，但又不同于以往任何一个时期的GIS。

如今的GIS，已经广泛渗透到各种社会生活和人们的日常生产与生活中去，不仅为GIS应用于区域规划、环境监测和资源调查提供了必备的手段和条件，而且正在向着为国民经济建设和社会可持续发展服务的方向发展。

GIS的功能也由最初单纯的数据采集、存贮、管理、分析扩展到包括为决策者服务的各种分析功能。

地理信息系统通过对相关的空间位置、属性数据和专题数据进行采集、存储、处理、分析、显示等过程，可实现对地理实体的数字化描述。

这里所说的“空间位置”、“属性数据”和“专题数据”，都是GIS的基本要素。

地理信息系统的核心内容就是空间数据的采集、存储、管理、分析和再利用，并且，空间数据又是地理信息系统得以存在和运行的基础。

对空间数据的采集和编辑，是使用GIS的第一步。

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。

什么是地理信息系统地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是指通过数字化技术，对地球表面的各种地理要素进行收集、存储、管理、分析和展示的一种综合性技术系统。

GIS的起源可以追溯到20世纪60年代，随着计算机技术和遥感技术的发展，GIS得以迅速发展壮大。

地理信息系统是由硬件设备、软件系统、数据和人员组成的。

硬件设备包括计算机、显示设备、打印设备等，软件系统主要是GIS软件，数据则是地理数据和属性数据，人员则是负责使用GIS进行分析和决策的专业人员。

GIS的核心功能是数据的采集、存储、分析和展示。

数据采集可以通过现场测量、遥感技术、全球定位系统（GPS）等方式获取地理数据，这些数据包括地形地貌、行政区划、交通网络、气候、土地利用等信息。

数据存储是将采集到的各种地理数据存储到数据库中，以便后续的查询和分析。

数据分析是GIS的重点和难点，通过对地理数据进行统计分析、空间分析等，可以帮助用户发现规律、预测趋势、支持决策。

数据展示则是将分析结果以图形的形式进行展示，可以通过地图、图表、报告等形式呈现。

GIS的应用非常广泛，涉及到自然资源管理、城市规划、环境保护、交通运输、农业、地质勘查等多个领域。

例如，在自然资源管理方面，可以通过GIS对土地的利用情况进行分析，帮助对土地资源进行合理规划和保护；在城市规划中，可以利用GIS分析城市的交通拥堵情况，优化道路规划，提高交通效率；在环境保护方面，可以利用GIS监测和分析污染源的分布情况，为制定环境保护策略提供科学依据。

总之，地理信息系统是一种重要的信息技术工具，它的出现和发展为我们更好地认识和利用地理空间信息提供了有效的手段。

通过GIS 的分析与应用，我们可以更好地理解地球上的各种地理现象、规律及其相互关系，为人类社会的发展和决策提供支持和指导。

随着科技的进步与应用的不断深入，GIS在各个领域的应用前景将会更加广阔，为我们创造更美好的未来。