地理信息系统详细教案
【篇一：地理信息系统教案】
第三章第一节地理信息系统（gis ）及其应用（一）
广东省佛山市顺德区龙江中学刘小彬
【教案背景】
本内容是在新课标的基础上出现的内容，就是为适应新时期信息技术在地理的应用而出现。内容必须结合信息技术和网络来呈现，而且重在能应用地理信息系统解决问题。所以设计本节结合网络教学，学生对这内容还是很有兴趣，也达到了预期的教学效果。
【课标要求及分析】
课标要求“运用有关资料，了解地理信息系统（gis ）在城市管理中的功能”。要求是了解功能，所以重在应用其功能，当然了解地理信息系统是前提。
【学情分析】我们这里属于经济发达地区，学生虽然对地理信息系统很陌生，但对网络还是很熟悉，电子地图也步陌生，所以利用熟悉的感兴趣的网络进行教学是可行的。
【教材分析】
本节是由理论、案例及应用等内容组成，其中以一个传统地图实践应用的案例引入正文，这样编写点出地图独特的功能，引出被喻为电子地图的信息系统在类似实践应用中将有更为灵活强大的功能。本节内容在了解地理信息系统内容的同时，更应该关注它的实践应用，所以这节课的重点在同学生一起利用网络进行实践应用。
gis 的概念、应用，尤其是与城市管理
【教学难点】
gis 的工作原理及过程
【教学方法】
查询资料、自学讨论、讲练结合
【教学时数】1 课时
【教学过程】
一地理信息系统
1、地理信息系统的概念（学生看书理解）
网络搜索：
（学生活动）看书自学完成下边填空2、3 点
2、地理信息系统的发展
20 世纪60 年代至今，gis 经历了四个发展阶段：
60 年代70 年代80 年代90 年代
期期期时代3 、地理信息系统的组成五部分硬件设备gis 人员
4 、地理信息系统的工作过程用幻灯片解释“分层存储技术”
（学生活动）分组讨论
（1）、地理信息系统与一般的信息系统的区别？
（2）、普通地图与电子地图的主要区别有哪些？教师解析
（1）、地理信息系统与一般的信息系统的区别利用互联网演示两个系统功能的区别。
一、登入火车票查询/lvyou?tn=huoche ，输入“北京”“哈尔滨”等信息，查询得如下车次。
二．点开“d27详情”显示如下详细信息/lvyou?tn=huoche 学生归纳两种系统在查询服务上得区别。
一般的信息系统：只有文字信息地理信息系统：用地图显示路线，还有文字说明，图文结合更直观适用
（2）、普通地图与电子地图的主要区别
5 、地理信息系统的应用范围地理信息系统可以解决四类问题（连线）（1）与分布、
位置有关的问题（2）趋势分析
（3）模式分析
（4）模拟问题a、北京20 年来的人口分布变化b 、查找龙江中学
c、海面上升10 米哪些地区将会淹没d 、什么地区适合苹果种植
二、地理信息系统与城市管理（案例分析）（下节课分析）知识归纳总结：
一、地理信息系统
1、地理信息系统的概念
2、地理信息系统的发展
3、地理信息系统的组成
4、地理信息系统的工作过程
5、地理信息系统的应用范围
【教学反思】
本节课的教学设计是在新课标的基础上出现的内容，内容本身就是为适应新时期信息技术在地理的应用而出现。内容必须结合信息技术和网络来呈现，而且重在能应用地理信息系统解决问题。所以设计本节内容，学生对这内容还是很有兴趣，也达到了预期的教学效果。不足
之处，需要找几个同学提前准备，上课时只能演示给学生看，学生不能动手操作。另外只能挑比较典型直观的东西让学生了解，还有很多高级的应用如模拟、趋势分析等没法演示。
【篇二：091 地理信息系统应用教案】
资环学院
《地理信息系统原理》吴琳娜编写
适用专业：地理信息系统
贵州大学二〇一一年
前言
本实验是在《地理信息系统原理》的课堂教学中进行的，旨在通过30 个学时的实验课程，使学生进一步加深对课堂所学理论知识的理解与认识，增强实际动手能力，培养其理论与实践相结合的能力，锻炼学生利用gis 分析相关问题的思维方式，掌握空间数据处理与分析的操作规程和步骤，基本了解地理信息系统的基础软件。该实验都属于基础实验，通过上机操作，锻炼学生利用gis 进行实际问题分析的能力，让学生充分明白地理信息系统强大的应用分析功能。
本实验指导书是针对我院地理信息系统专业本科教学特点而编写的，步骤清晰、明了，原理深入浅出，易于学生学习和操作。主要介绍arcgis 地理信息系统软件平台，详细阐述了数据采集与编辑、数据处理与变换及数据的空间分析和简单的统计分析功能。通过对该指导书的学习，学生可以尽快掌握这三种软件基本功能的实现过程与步骤，也可作为非地理信息系统专业本科生地理信息系统课程实验参考教材。
一、概述实验一arcgis 软件认识复习地理信息与地理信息系统概念、加深对拓扑关系、空间对象、要素类、要素数据集概念的理解，掌握基于arcgis9.2 软件的空间数据采集编辑、处理变换及空间分析的原理和方法。
(1) 党安荣等. arcgis 8 desktop 地理信息系统应用指南，北京：清华大学出版社，2003 (2) 樊红等. arc/info 应用与开发技术(修订版)，武汉：武汉大学出版社，2002 (3) 关泽群等. arcinfo 基础教程，北京：测绘出版社，2002
(4)《mapgis 地理信息系统用户教程》，中国地质大学(武汉)信息工程学院武汉华地图形数据公司，1998.12
(5)《mapgis 地理信息系统实用教程》，中国地质大学(武汉)信息工
程学院武汉中信息工程有限公司
(6)党安荣等. erdas imagine 遥感图像处理方法，北京：清华大学出版社，2003 (7) 汤国安等. arcgis 地理信息系统空间分析实验教程，北京：科学出版社，2006
三、实验内容
实验一arcgis 软件认识第一部分数据采集与编辑一、基本概念
1、地理信息系统：由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用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、地理信息系统构成：系统硬件、系统软件、空间数据库、空间模型、应用人员
3、地理空间数据：是以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图象、文字、表格和数字等。它是由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘或其他系统通讯设备输入gis ，是系统程序作用的对象。
4、数据采集与输入：即将系统外部原始数据传输到gis 系统内部的过程，并将这些数据从外部格式转换到系统便于处理的内部格式。
地理信息采集(包括地图的输入)可以用数字化仪、图形扫描仪、电子平板测图仪、摄像输入或者从其它系统的磁盘数据文件有选择的输入，计算机通过接口与外部设备连接，获得数据。在利用数字化仪、电子平板测图仪进行地理数据采集时，用户可以随时对输入的地图数据进行修改与编辑，系统能够在任何比例下，在任何地图投影上获得数据，然后将这些数据转换成统一的地图比例尺和相同地图投影的空间数据，存储在数据库中。为了防止地图数字化过程中被移动，系统提供完善的地图位置检测与变换程序，以便保证数据采集的正确性。采用扫描仪采集地图数据时，系统能够通过窗口对地图的任何局部以黑白或者彩色方式扫描，并能把扫描后获得的图象任意裁剪、粘贴与复制，以多种通用的数据存储。在后处理过程中，能够在较小的人工辅助干预下实现线段跟踪与符号的识别，完成图象格式数据向图形格式数据的转换。5、arcgis 支持文件和数据库中的gis 数据：
基于文件的空间数据类型包括对多种gis 数据格式的支持，如coverage ，shapefile ，grid ，image 和tin 。geodatabase 数据模型也可以在数据库中管理同样的空间数据类型，这样，可以利用关系数据库已有的优点。
6、什么是geodatabase ：geodatabase 是一种采用标准关系数据库技术来表现地理信息的数据模型；是按照层次型的数据对象来组织地
理数据，这些数据对象包括对象类( object classes )、要素类 ( feature classes )和要素数据集( feature dataset )等。
7、geodatabase 类型：个人geodatabase ，对于arcgis 用户是免费的，它将gis 数据存储在小型数据库中。个人geodatabase 更像基于文件的工作空间，数据库存储量最大为2gb 。个人geodatabase 使用微软的access 数据库来存储属性表。对于小型的gis 项目和工作组来说，个人geodatabase 是非常理想的工具。通常，gis 用户采用多用户geodatabase 来存储和并发访问数据。
多用户geodatabase 通过arcsde 支持多种数据库平台，包括ibm
db2 ，oracle( 有或没有oracle spatial 都可以)和sql server 。多用户geodatabase 使用范围很广，主要用于工作组、部门和企业。
8、对象类：一种特殊的类，它没有空间特征，其实例为可关联某种特定行为的表记录( row in table )。如：某块地的主人。在“地块” 和“主人”之间，可以定义某种关系。
9、要素：就是带有位置属性的对象。通常，要素由点、线、多边形或者注记来表示。
10、要素类：同类空间要素的集合即为要素类。如：河流、道路、植被、用地、电缆等。要素类之间可以独立存在，也可具有某种关系。
11、要素数据集：要素数据集由一组具有相同空间参考（spatial reference ）的要素类组成。
12、一般而言，在以下三种情况下，我们考虑将不同的要素类组织到一个要素数据集中：
专题归类表示——当不同的要素类属于同一范畴。如：全国范围内某种比例尺的水系数据，其点、线、面类型的要素类可组织为同一个要素数据集。
创建几何网络——在同一几何网络中充当连接点和边的各种要素类，须组织到同一要素数据集中。如：配电网络中，有各种开关、变压器、电缆等，它们分别对应点或线类型的要素类，在配电网络建模时，我们要将其全部考虑到配电网络对应的几何网络模型中去。此时，这些要素类就必须放在同一要素数据集下。考虑平面拓扑（planar topologies ）——共享公共几何特征的要素类，如：用地、水系、行政区界等。当移动其中的一个要素时，其公共的部分也要求一起移动，并保持这种公共边关系不变。此种情况下，我们得将这些要素类放到同一个要素数据集下。
13、coverage 文件优点：空间数据与属性数据关联。空间数据放在
建立了索引的二进制文件中，属性
【篇三：地理信息技术教案】
专题28 地理信息技术第二课时教案全球定位系统（gps ）与地理信息系统（gis ）【教学目标】
1知识与技能
（1）能够理解gps 、gis 技术的基本工作原理
（2）能够列举gps 、gis 技术的实际应用案例
2过程与方法
（1）能够运用gps 、gis 技术的基本工作原理示意图，简单说出gps 、gis 的工作原理
（2）通过使用gps 定位仪或者运用gis 软件操作，体验和感悟3s 技术的实用价值和重要
意义
3情感态度与价值观
通过对现代地理信息技术功能介绍，突现地理科学技术对生产、生活实践的巨大作用，感悟信息技术和现代地理科学的巨大魅力，培养对地理科学的兴趣
【教学重点】gps 、gis 的实际应用案例
【教学难点】
gps 、gis 技术的基本原理
【教具准备】多媒体课件【教学过程】新课导入师：同学们，马航飞机失事的新闻大家都应该知道了，3 月8 日0 点41 分，mh370 从马来师：同学们，澳大利亚运用到的是我们上节课讲到的哪种地理信息技术来得到这一卫星图像
的呢？学生回答：遥感技术师：是的，澳大利亚通过运用遥感技术发现了疑似与马航失联客机有关的物体的卫星图像，为了确定这些物体是否与失联客机有关，我们首先需要确定这些物体的位置，然后到达所在区域，打捞样本来验证是否与失联客机有关。那怎样才能准确的定位与到达该区域，这所用到的地理信息技术就是我们这节课所讲的gps 技术与gis 技术
新课教授师：同学们现在都用智能手机，智能手机都有定位功能，只要我把手机的定位功能打开，在
个应用我们就可以知道，gps 的特点就是可以实时跟踪、准确的定位。
其实gps 这个系统的组成部分并不只有我们平时看到的导航仪、定位
仪等，它是由三个部分组成的，包括空间部分、地面控制部分和用户设备部分，空间部分就是指gps 卫星星座，地面控制部分是指地面监控系统，用户设备部分就是gps 信号接收机，地面监控系统负责监测、控制gps 卫星星座，然后gps 卫星星座再将导航、定位信息发送给地面的gps 信号接收机，这就完成了gps 传送信息的一个过程。师：我们知道了gps 通过接收卫星信号来接受、传递信息，那gps 工作的原理又是什么呢？师：我们知道gps 利用的是卫星技术，运行在天空的卫星记录着自己和其它gps 卫星的位置。地面gps 装置接收到这些信息后，根据无线电波传播的速度推算出卫星的相对位置，而卫星只能完成对被测地点的距离测算，那如果要测定某一地点的具体位置，需要多少个卫星共同完成呢？（学生可能回答不出来，老师讲解）师：我们知道两个球面相交会形成一个圆环，三个球面相交会形成两个交点，而四个球面相
交则会形成唯一交点，那gps 的原理简单来说就是测距交会，就是利用三颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接收机）的位置，静态的物体至少需要3 颗卫星，动态的物体则至少需要4 颗卫星可确定物体位置，卫星越多，定位越准确，一般来说gps 接收器可同时接收到4-8 颗卫星的位置信息.
师：我们知道gps 最基本的功能就是快速、准确地确定位置，那同学们可以说出我们生活
中有哪些运用到了gps 技术吗？学生回答：车载gps ，手机定位师：gps 在可以定位的基础上，也可以应用于交通、军事、野外作业、大地测量等各个方
面（通过图片展示gps 的应用）（介绍珠穆朗玛峰高程测量新数据取得所依赖的技术，1975 年，中国国家测绘局对珠峰进行了第三次测量。此次测量利用的是三角高程的方法，量出了珠峰高度——8848.13 米。2005 年，时隔30 年，我国复测珠峰高度。除采用1975 年时的传统测量方法外,还采取gps 测量系统，精确测定珠峰高度。此次测定的珠峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43 米。由于测量结果可以达到厘米级精度，加之操作简便、仪器体积小便于携带、可全天候操作等优点，gps 正在成为高程测量中非常重要的工具）。
师：我们刚刚介绍了gps 技术，现在我们来讨论一个问题，假如你现在准备去某个地方，
但是又不知道该怎么去，你会怎么办？以老师自己为例，我现在是在南洋模范中学，而我的学校是在上海师范大学，首先我先
在谷歌地图上找到了这两个地方的卫星图，然后我想找到最适合我的
第一章：导论 1、地理信息系统 地理信息系统的定义 在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、计算、分析、显示和描述的技术系统。其目的是为土地利用、自然资源管理、环境、交通、城市市政设施以及其它管理内容的规划和管理等领域提供决策支持。 地理信息系统（Geographic Information System GIS）的定义 （1）工具角度(Tools)：GIS是在计算机硬件、软件及网络技术支持下，对有关空间数据进行输入、处理、存贮、查询、检索、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。 （2）学科角度(Science) ： GIS是集计算机科学、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。 （3）服务角度 (Service ) ： GIS是服务于GIS可用于土地管理、房地产经营、污染治理、环境保护、交通规划、上下管线管理、市政工程服务和城市规划、自然资源调查、环境研究、土地详查与利用、森林管理、农作物估产、各种灾害预测与防治、国民经济．调查和宏观决策分析等。 地理信息系统具有以下4个的特征： 1、地理信息系统的外壳是计算机化的技术系统，它又有若干相互关联的子系统构成，如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图象处理子系统、数据产品输出子系统等。这些子系统功能的强弱，直接影响在实际应用中对地理信息系统软件和开发方法的选型。 2、地理信息系统操作的对象是地理空间数据，即由点、线、面这三类基本要素组成的地理实体。地理空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码（地理编码），实现对其定位、定性和定量描述。只有在地理信息系统中，才实现了空间数据的空间位置、空间属性和时态三种基本要素的统一。 3、地理信息系统的技术优势在于它的数据综合、模拟和空间分析评价能力，可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程的演化和预测。 4、地理信息系统的成功应用更强调组织体系和人的因素的作用。这是由地理信息系统的复杂性和多学科交叉性所要求的。 分类 1、地理信息系统按照范围大小可分为全球的、区域的和局部的三种，分别适用于所研究对象的特征、内容以及所要解决的问题的性质。 2、按照表达空间数据维数，可分为2维、2.5维和布满整个三维空间的真三维地理信息系统，以及考虑时间维的时态地理信息系统，或4维地理信息系统。 3、按照地理空间数据模型或数据结构，可分为地理相关模型、地理关系模型、面向对象的模型的地理信息系统。 4、按照内容来分，可以分为专题地理信息系统、综合地理信息系统和地理信息系统工具。 1.1信息和数据 信息（Information）是用文字、数字、符号、语言、图形、图象等介质或载体，表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。 信息的特点：客观性适用性可传输性共享性 数据（Data）是指对某一事件、事务、现象进行定性、定量描述的原始资料，包括文字、数字、符号、语言、图形、图象以及它们能转换成的形式。 1.2地理信息和地理数据 1.地理信息
地理信息系统原理 第一章绪论 1.数据：①狭义：为人们获得信息前后对事物认识的差别 ②广义：指主体（人、生物和机器）与外部客体（环境、其 他人、生物和机器）之间相互联系的一种形式。是 主体与客体之间一切有用的消息和知识，是表征事 物特征的一种普遍形式。 2.信息：是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现 象等的内容、数量或特征。 3.信息的特征：客观性、适用性、可传输性和共享性。 4.信息和数据的关系：信息来源于数据，数据是未加工的原始资料， 数据对实体行为产生影响时才成为信息。数据是信息的内容和解释，信息是数据的载体和表达。 5.地理信息：是指与所研究对象的空间地理分布有关的信息，它表示 地表物体及环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律。 6.地理信息的特征：其属于空间信息、区域性、多维结构（多层次性）、 时序特征（动态变化特征）。 7.信息系统：能对数据和信息进行采集、储存、加工和再现，并能回 答用户一系列问题的系统称为信息系统。 8.信息系统的四大功能：数据的采集、管理、分析和表达。 9.地理信息系统：是一种特定而又十分重要的空间信息系统，它是以 采集、贮存、管理、分析和描述（五大功能）整个或部分地球表面
（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的空间系统。10.地理信息的分类：①按研究对象的分布范围分：全球和区域；②按 GIS功能分：工具型和应用型；③按研究对象的性质和内容分：综合和专题；④按GIS的数据结构分：矢量、栅格和混合；⑤按研究对象的空间分布特征分：2D、2.5D、3D、4D。 11.地理信息系统国内外发展对比： 12.地理信息系统和其他学科的区别： 地 区
地理信息系统原理期末考试试卷A 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统 2、空间分析 3、空间数据元数据 4、Web地理信息系统 5、数字地形模型 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、比较地理信息系统和一般信息系统的区别 2、地理信息系统的功能 3、简述栅格数据游程长度编码的基本思路；写出右图所示栅格数据的游程长度编码 （第二大题第3小题图） 4、简述地图投影的分类；说出右图所示地图投影的名称 （第二大题第4小题图） 5、空间数据质量问题的来源 三、论述题（共50分） 1、结合下图谈谈空间分析在地理信息系统中的地位（本小题15分）
2、请就根据所掌握的地理信息系统软件功能和空间分析方法，针对以下两个问题设计解决技术流程（可以采用文字描述和流程图相结合的方法答题）：（本小题15分） 1）城市A计划将道路R由原来的10米拓宽为30米，请列出所有需要拆迁居民的信息 2）B县计划对辖区内大于15度的耕地实施退耕还林，在地图中标识出所有需要实施退耕还林的区域 3、针对你在日常学习生活中所了解的问题（生活服务、科学研究、信息管理、政府办公等均可以），设计一个应用3S集成技术解决问题的方案，请尽可能将你所学到的知识应用到这个解决方案的细节中（如采用需要使用融合技术对遥感影像进行信息增强，使用空间叠置分析对多要素进行综合评价等）（本小题20分） 可以作为参考的案例：在对湿地环境的研究工作中，用GPS测量湿地的精确范围，通过遥感影像对湿地水环境及周边环境信息进行解译提取，采用GIS技术对湿地环境进行评价…
地理信息系统原理期末考试试卷B 一、名词解释（每小题5分，共25分） 1、空间数据模型 2、元数据 3、空间插值算法 4、地图投影 5、地理信息系统 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、地理信息系统的研究内容 2、矢量数据与栅格数据的比较 3、画图表示右图所示矢量数据的多边形-边树状索引
《地理信息系统及其应用》教案 教学目的： 1、了解gis的基本构成。 2、了解gis的基本功能，理解gis在城市管理中的作用。 3、会使用常见的gis产品，能使用电子地图查询所需信息。 重点与难点： gis基本原理；了解gis在城市管理中的应用 教学过程： 导入：探索活动：问题：gis是如何做到预防犯罪的？（学生答）其操作过程是什么？（犯罪地点）数据采集——数据处理、分析（空间分析）——分析犯罪频率与犯罪模式（哪些地方易发生哪些案件）——据分析信息，分配警力
问题：gis具有哪些功能？空间分析（犯罪的空间分布），模式分析（犯罪案件与其它因素的相关性），趋势分析（分析哪些地方可能发生案件），决策应用（分配警力） 一、gis 1、概念：依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统。 2、功能： 制作电子地图数据采集 空间查询数据分析 空间分析决策应用 模拟空间规律和发展趋势 3、工作流程：如p96图 4、构成：硬件软件数据人员（其中软件是核心）
gis与其它系统的区别 gis有别于dbms(数据库管理系统)。gis具有以某种方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这gis是能对空间数据进行分析的dbms,gis必须包含dbms。gis有别于mis(管理信息系统)。gis要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用。mis则只有属性数据库的管理。 gis：突出空间数据，反映的信息为地理信息。 二、gis应用：（可以解决的四类基本问题） 1、与分布、位置有关的基本问题 显示了gis对信息空间表达的功能，它实际是回答了以下两个问题： （1）对象（地物）在哪里？ （2）哪些地方符合特定的条件？
地理信息系统概论 第一章 1、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情的特征和状况。 2、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。 2（1）信息与数据的关系：数据是信息的表达式，是信息的载体。 2（2）信息的特点：a. 信息的客观性;b. 信息的适用性;c. 信息的传输性; d. 信息的共享性. 3、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，以及分析和预测等操作。 4、地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。 5、地理信息的特征：空间特征、属性特征、时序特征。 6、地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，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。 7、地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。 8、地理信息系统的基本功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与演示、二次开发和编程。（最基本功能：数据采集、管理处理、分析和输出） 9、地理信息系统的应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。 10、GIS 发展状况： 1、地理信息系统已成为一门综合性技术 2、地理信息系统产业化的发展势头强劲 3、地理信息系统网格化已构成当今社会的热点 4、信息系统科学的产生和发展 第二章 1、空间数据的分类：（1）按数据来源：地图数据，影像数据，文本数据。 （2）按数据结构：矢量数据，栅格数据。 （3）按数据特征：空间数据，非空间属性数据。 （4）按几何特征: 点，线，面、曲面，体 2、按数据发布形式：数字线画图（DLG ,数字栅格图（DRG,数字高程模型（DEM,数字正射影像图（DOM）。 3、空间数据的基本特征: ①空间特征：指地理现象和过程所在的位置、形状和大小等几何特征,以及与相地理现象和过程的空间关系。 ②属性特征：指地理现象和过程所具有的专属性质。 ③时间特征：指一定区域内的地理现象和过程随着时间的变化情况。 4、空间数据的基本信息：（P44） （1）三条呈不同分布状态的交通线：一条近乎直线（C1 和C2 组成）,一条呈S 形 （C3）, 另一条为环状（C4）。表示它们在地球表面上呈不同分布状态,称为定位信息。 （2）三条分别具有不同等级的交通线：近乎直线的C1和C2为主干道，呈S形的C3为次干道，成环状C4的为支路，称为属性信息。 （3）三条互相具有关联关系的交通线：主干道和次干道在节点N2处相连接，主干道的 节点N1和N2相邻接，节点N2分别与三条弧段C1、C2和C3相关联等，称拓扑信息。
地理信息系统原理复习资料 第一章地理信息系统概论 ●地理信息系统的定义 地理信息系统的定义是由两个部分组成的。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的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库（Geospatial Database）为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 ●地理信息系统的核心问题 ?位置：即在某个特定的位置有什么。 ?条件：即什么地方有满足某些条件的东西。 ?变化趋势：需要综合现有数据，以识别已经发生了或正在发生变化的地理现象。 ?模式：是分析与已经发生或正在发生事件有关的因素。 ?模型：该类问题的解决需要建立新的数据关系以产生解决方案。 ●地理信息系统的功能 ?数据采集、监测与编辑 ?数据处理 ?数据存储与组织 ?空间查询与分析 ?图形与交互显示 ●地理信息系统的构成 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。 第二章空间数据模型 ●空间实体具有的基本特征 ?空间特征：包括空间位置特征、空间关系特征。 ?属性特征：属性特征也称为非空间特征或专题特征。 ?时间特征：时间特征是指空间实体随着时间变化而变化的特性。 ●要素模型的基本概念 基于要素的空间模型强调了个体现象，该现象以独立的方式或者以与其它现象之间的关系的方式来研究。基于要素的空间信息模型把信息空间分解为对象（Object）或实体（Entity）。一个实体必须符合三个条件： ?可被识别； ?重要（与问题相关）；
《地理信息系统原理与应用》模拟试卷（B）卷 考试时间：100 分钟考试方式：闭卷 （注：除填空题以外的各题请在答题纸上解答） 一、填空题（每题1分，共10分） 1．GIS软件开发是整个GIS工程中最重要的环节，目前主要的开发路线有结构化开发方法（SP）方法、___________、___________、集成式开发策略。 2．地理空间认知模型大体上分为、、三类。 3．面向对象方法的数据抽象技术包括分类、概括、、等。 4．三维空间数据模型研究主要有两个趋势：一是采用基元及其组合来表示三维空间目标，并且这些基元本身能够用较简单的数学解析函数描述，二是采用模型来表示三维空间特征及其属性的非均衡变化。 5．专题地图的制图表示方法比较多，有定点符号法、等值线法、、等。 二、名词解释（每题2分，共20分） 1．DIME 2．OpenGIS 3．GIS互操作 4．地理数据和地理信息 5．空间索引 6．规则格网模型7．DTM空间拟合8．叠置分析（Overlay Analysis）9．空间数据质量10．3S集成 三、选择题（每题2分，共10分） 1．空间集合分析主要完成： A 地形分析B缓冲区分析C逻辑运算D叠置分析 2 以下哪种方法是判断点是否在多边形内常用： A空间内插B空间拟合C射线法D维数变化 3. 我国地理信息系统的发展自20世纪（）起步。 A.60年代初； B.70年代初； C.80年代初； D.90年代初 4. 以下分析方法中不属于空间统计分类分析的是（）。 A.地形分析； B.主成分分析； C.系统聚类分析； D.判别分析 5 以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的MORTON（M D）码值为：（）（行列下标从0开始） A 57 B 50 C54 D36 四、判断题（每题2分，共10分）
GIS原理与应用课程教学大纲 课程名称：GIS原理与应用课程编号：H01707 英文名称：Geographic Information System 课程属性：必修课 学时：56 学分：3.5 先修课程：数据结构、数据库原理 适用专业：地理信息系统 一、课程简介 地理信息系统课程内容主要包括：地理信息系统的基本概念、原理；地理空间数据概念；如何实施一项地理信息工程；如何获取空间地理数据；如何保障空间数据的可用性；如何获得属性数据；如何管理空间和相应的属性数据，建立空间数据库；如何进行与地学等学科专业有关的空间分析；如何评价空间分析结果等内容。通过本课程的学习，学生能够了解地理信息系统的基本概念，主要应用领域和发展方向，掌握地理信息系统的基本理论和技术方法，为从事地理信息系统的应用、开展和研究奠定理论与技术基础。教学运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合。 二、课程内容及学时分配 教学环节课时安排 讲课习题课讨论课实验课上机其它合计 40 16 56 第一单元：GIS绪论(建议学时数：4学时） 【学习目的和要求】 1.知识掌握:GIS概念、构成、功能与应用、GIS发展动态。 2.能力培养:通过学习，提高学生思维方法、创新意识、分析解决实际问题、动手能力等。 3.教学方法:运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合。 【重点】 GIS本质概念和特点、GIS基本功能和应用功能 【难点】 空间数据和GIS应用模型 第二单元：GIS空间数据结构和数据模型(建议学时数：6 学时） 【学习目的和要求】 1.知识掌握:GIS空间数据结构和数据模型。 2.能力培养:掌握空间数据结构建立的定义，通过学习，提高学生思维方法、创新意识、分析解决实际问题、动手能力等。 3.教学方法: 运用多媒体课件，以课堂讲授为主，结合课堂演示，加强理论与实践相结合。 【重点】 地理实体的特征和描述地理实体数据的类型、矢栅数据结构的不同，相互转换方法，用矢栅一体化的概念组织数据的思想。
地理信息系统概论 第一章导论 数据与信息的关系： 数据：是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号、图象也是数据，数据本身没有意义； 信息：是对数据的解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息。 数据（data）是信息(information)的表达，而信息是数据的内容。数据是未经加工的原始材料，地理信息系统的设计和建立，首先是收集数据和处理数据。就本质而言数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。 信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。 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。 信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。 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、图象和图形的总称。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。地理信息系统（Geographical Information System）：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计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。 GIS的基本构成： GIS一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。1、系统硬件： （1）GIS主机：包括大型、中型、小型机，工作站∕服务器和微型计算机，其中各种类型的工作站∕服务器成为GIS的主流。 （2）GIS外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪、图形显示终端和打印机）。 （3）GIS网络设备：包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。 2、系统软件：按功能分为GIS专业软件、数据库软件和系统管理软件。 3、空间数据：在地理信息系统中，空间数据是以结构化的形式存储在计算机中的，称为数据库。 4、应用人员：包括系统开发人员和GIS技术的最终用户。 5、应用模型 GIS的功能： 基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出。 1、基本功能：包括数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编程 2、应用功能：包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策、定位服务 数据库：在地理信息系统中，空间数据是以结构化的形式存储在计算机 精品文档
绪论第一章 0、地理信息系统基本概念 0.1、地理（空间）数据： 地理空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等，由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其他通讯系统输入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。 0.2、地理（空间）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。 0.3地理信息系统： 是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计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。 说明： 1.是计算机系统 2.操作对象：空间数据 3.基本功能：采集、管理、处理、分析、建模、显示 4.其技术优势在于其数据综合、模拟和分析评价能力，实现地理空间过程演化的模拟和预测 5.与地理学和测绘学关系密切 GIS的定义框架GIS在信息系统中的地位和分类 0.4GIS的基本构成 ?GIS主机：大型、中型、小型机，工作站/服务器、微型计算机 ?GIS外部设备： 1．输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等 2．输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等 3．数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动硬盘、U盘、MP3等 ?GIS网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等 0.5GIS组成—软件—空间数据—人员 0.6GIS的功能 1．数据采集: 数据是GIS的血液，贯穿于GIS的各个过程 2．数据编辑与处理:原始数据不可避免的存在误差，需要对其编辑和格式转换等处理，因此GIS应提供强大的、交互式的编辑功能，包括图形编辑、数据变换、数据重构、拓扑建立、数据压缩、图形数据和属性数据的关联。 3．数据存储、组织和管理: GIS的数据结构：矢量数据结构、栅格数据结构 GIS数据的组织和管理：文件-关系数据库混合管理、全关系型数据管理、面向对象数据管理4．空间查询和空间分析
南京信息工程大学地理信息系统原理试卷（二） 一、填空题(每空1分，共30分) 1、一个实用的GIS 要支持对空间数据的________________、_________________、_________________、___________________、___________________等功能；其基本构成一般包括以下 5 个部分_________________、___________________、 ________________________、_________________________、______________________。 2、空间数据结构建立的基本过程包括： 、_________________________________、_________________________、____________ ___ 、 ________________________ 。 3、空间数据的拓扑关系包括：__________________________________________________，其对地理信息系统的数据处理和空间分析，具有重要的意义： 1）_______________________________________________________________________; 2）_______________________________________________________________________; 3）_______________________________________________________________________。 4、空间数据的坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系，包括___________和_____________。前者，可利用仿射变换进行，根据图形变换原理，得出含有6个参数的坐标变换公式，需要知道不在同一直线上的3对控制点的___________________及其____________，才能求得上述参数。但在实际应用中。通常利用4个以上的点来进行。 5、基于多边形数据的栅格化方法，又称为______________________________。 6、基于图像的矢量化方法中，可利用剥皮法进行“细化”，剥皮过程的前提条件是_______________________________________。 7、从DEM 中可以提取出各地表单元的坡向，其计算公式如下： 式中，A 表示__________方向的倾斜，B 表示___________方向的倾斜。 8、地形剖面图的绘制，常常可以以线代面，通过求算出剖面线和________________的交点的____________和__________________________________来自动绘出所需要的地形剖面图。 二、 单选题(每小题 2 分，共20分) 1、．以下不属于GIS 输出设备的为（ ） A. 绘图仪 B. 数字化仪 C. 打印机 D. 高分辨率显示装置 2、以下不属于拓扑数据结构的特点为（ ） A. 点是相互独立的，点连成线，线构成面； B ．弧段是数据组织的基本对象； B y A x z z z z y z z z z x x y j i j i j i j i j i j i j i j i n n j i j i **arctan ) ()(arctan arctan ,1,,11,1,,11,11,,,??=--+?--+?==++++++++ θ
教学大纲 课程名称：地理信息系统概论系别：土木建筑系 教师姓名：孙微 职称：助教 授课班级：地信2011 铜陵学院
《地理信息系统概论》教学大纲 课程类别：专业基础课（必修）课程代码：1110203 总学时：34 学分：2 适用专业：地理信息系统考核方式：考试课 先修课程：地图学 一、课程的地位、性质与任务 地理信息系统（GIS）是集计算机科学、地理科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。它从20世纪60年代问世，至今已经跨越了40多个春秋，却始终发展迅猛。地理信息系统不但与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）相结合，构成三S集成系统，而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实等多种技术相结合，构成了综合的信息技术。《地理信息系统概论》作为全国高等学校地理类专业公共核心课程，主要介绍了地理信息系统的基础理论、技术体系及其应用方法。通过本课程的学习，可以让地理类专业的学生掌握地理信息系统的基础理论和知识。本课程的教学，应当使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和方法。同时，《地理信息系统概论》又是一门实践性较强的课程，通过实践教学，使学生更直观地掌握地理信息系统的构成、地理信息系统产品的制作；了解地理信息系统软件和常用的信息检索方法，使学生的实践能力和创新能力得到一定的培养。 二、课程教学的基本要求 通过对本课程的学习，使学生牢固掌握地理信息系统得基本概念：如数据和信息、地理信息系统、地理信息系统空间数据库等。使学生掌握地理信息系统的基础理论和方法，如数据结构、空间分析的原理与方法、常用的应用模型等。使学生了解地理信息系统的相关知识，如空间数据的处理、产品的制作与显示。总之，通过学习本课程,使学生掌握地理信息系统的基本概念、基础理论和应用方法，为今后其他专业课程和软件的学习打下坚实的基础。
地理信息系统原理考 试重点
名词解释: 地理信息系统：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。 空间拓扑关系:拓扑关系是指网结构元素结点、弧段、面域之间的空间关系，主要表现为下列三种关系：拓扑邻接关系、拓扑关联关系、拓扑包含关系。 空间插值：空间插值——空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其它空间现象的分布模式进行比较。 元数据：对空间数据进行推理、分析和总结得到的关于数据的数据。 空间索引:根据空间对象位置和形状或空间对象的某种空间关系，按一定顺序排列的数据结构，包含空间对象的概要信息，以提高空间操作的效率. 空间自相关:空间自相关是空间场中的数值聚集程度的一种量度。距离近的事物之间的联系性强于距离远的事物之间的联系性。 空间数据引擎：是一种空间数据库管理系统的实现方法，即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力. 碎屑多边形：碎屑多边形又称条带多边形，因为前后两次录入同一条的位置不可能完全一致，就会产生碎屑多边形。 地图投影：就是将椭球面各元素（包括坐标、方向和长度）按一定的数学法则投影到平面上。研究这个问题的专门学科叫地图投影学。 虚拟现实：计算机产生的集视觉、听觉、触觉等为一体的三维虚拟环境，用户借助特定装备（如数据手套、头盔等）以自然方式与虚拟环境交互作用、相互影响，从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经历的体验。 叠置分析:将代表不同主题的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。同时叠置分析不仅生成了新得空间关系，而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生新的属性关系。 场模型:也称作域模型，是把地理空间中的现象作为连续的变量或体看待。 不确定性:是指对真值的认知或肯定程度，是广泛意义上的误差。 雷普利K函数 对称差异 知识点: 1.常见GIS软件有哪些?哪些国产哪些国外品牌常用GIS文件格式的扩展名RrcGIS（国外）、MapGIS（国内）、MapInfo（国外）、SuperMap（国内）bmp、dat、dbf、dem、hdr、shp、tab。 2.GIS输入、输出设备组成 GIS数据来源第一手数据第二手数据分别有哪些 3S指什么？ GIS输入设备:解析和数字摄影测量仪器、全站仪、GPS、遥感与图像处理系统、数字化仪、扫描仪、键盘鼠标； 输出设备：绘图仪、打印机、终端等。
《地理信息系统》教学大纲 一、基本信息 二、教学目标及任务 地理信息系统是面向农业资源与环境、环境科学、生物科学、生物技术等专业本科生的科类方向选修课。通过本课程的学习，使学生系统学习与掌握地理信息系统的概念、组成、类型、功能和数据采集、存储、处理、更新、查询检索、综合分析和应用、成果输出等基本知识、基本理论和基本方法，培养学生具备利用地理信息系统技术对资源、环境、生态等信息进行综合处理与分析的基本技能。 三、学时分配 四、教学内容及教学要求 第1章绪论 第一节GIS基本概念 1．信息与数据 2.地理信息与地学信息 3.信息系统与地理信息系统 习题要点：掌握GIS的定义及其涉及到的基本概念。 第二节GIS相关学科 1．GIS与地理学 2．GIS与地图学 3．GIS与计算机科学 4．GIS与遥感 5．GIS学科“树” 习题要点：理解GIS与相关学科的关系。
第三节GIS功能与应用领域 1．GIS基本功能 2．GIS主要应用领域 3．无处不在的GIS 习题要点：掌握GIS的基本功能，了解其应用功能及在本专业的应用情况。 第四节GIS构成 1．硬件 2．GIS软件配置 3．数据 4．GIS人员 习题要点：掌握GIS的基本构成及其相互间的关系。 第五节GIS发展历史与趋势 1．国际GIS的发展状况 2．我国GIS发展 3．GIS发展趋势 习题要点：了解GIS发展趋势 本章重点、难点： 重点：信息、数据、地理数据、地理信息、信息系统的概念，地理信息系统的主要功能，地理信息系统研究的主要内容。 难点：地理信息系统的概念，地理信息系统功能的理解。 本章教学要求：掌握地理信息系统的基本概念、GIS的组成与GIS的功能，理解GIS与相关学科的关系，了解GIS 的发展与趋势。 第2章地理信息系统的数据及其表示 第一节地理空间及其表达 1．地理空间的概念 2．地理信息系统中的地理空间 3．地理空间实体 习题要点：理解地理空间的定义、在计算机中地理空间实体的表达。 第二节数据结构 1．数据结构 2．矢量数据结构 3．栅格数据结构 4．矢量、栅格数据结构比较与选择 5．属性数据存储 习题要点：掌握矢量数据结构的定义及其类型、栅格数据结构的定义及其类型，掌握矢量与栅格数据结构的比较。 第三节地理数据的编码方法 1．编码的概念和意义 2．栅格结构编码方法 3．矢量结构编码方法 4．属性数据编码方法 习题要点：理解栅格数据结构的编码方法（栅格矩阵结构、游程编码结构、四叉树结构）、矢量数据结构编码方法（简单数据结构、拓扑数据结构）。 本章重点、难点： 重点：地理空间及其表达，空间数据结构，栅格数据结构及编码方法，矢量数据结构及编码方法。 难点：栅格数据结构及编码方法，矢量数据结构及编码方法。 本章教学要求：理解地理空间及其表达，掌握地理空间数据及其特征、空间数据结构的类型。理解空间数据结构编码的方法。 第3章地理信息系统的数据输入 第一节数据预处理和分类编码 1．数据预处理
一、名词解释（每题5分，共20分） 1. 地理信息系统 2. TIN模型 3. 元数据 4. 信息 二、简答题（每题10分，共40分） 1. 地理信息系统的组成。 2. 简述栅格数据及其主要编码方式。 3. 格网DEM分析的主要应用。 4. 根据下面示意图，给出其的矢量数据结构编码。 三、分析题（每题20分，共40分） 1. 论述点、线、多边形数据之间的叠加分析的内容和方法。 2. 结合自己的实际工作，论述一个地理信息系统的应用实例 一、名词解释
1. 地理信息系统的定义是由两个部分组成的。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的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 2. TIN即不规则三角网（Triangulated Irregular Network），是一种表示数字高程模型的方法。TIN模型根据区域有限个点集将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果点不在顶点上，该点的高程值通常通过线性插值的方法得到。 3. 元数据是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能多地反映数据集自身的特征规律，以便于用户对数据集的准确、高效与充分的开发与利用。元数据的内容包括对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。 4. 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。 二、简答题 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。
地理信息系统导论考试重点 1、地理信息系统 地理信息系统是由计算机硬件、原件和不同的方法组成的系统，该系统设计用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、拓扑关系 描述两个对象之间在拓扑变化（及发生缩放、旋转、拉伸等变形）下保持不变的几何属性（即图形关系保持不变），用来表示要素间的连通性或邻接性的关系。 3、空间索引 依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概略信息，如标识码、最小外接矩形以及存储地址。 4、元数据与空间元数据 元数据就是“关于数据的数据”，它反映了某项数据自身的一些特征。 空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方法、空间参考和管理方式等特征的数据，是实现地理空间信息共享的核心标准之一。 5、叠合分析 在统一的空间参照系统下，将同一地区的两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。 6、泰森多边形（V oronoi） 将已知的离散分布的数据点连接成三角形，做三角形各边的垂直平分线，每个数据点周围的若干垂直平分线便围成一个多边形，该多边形即为泰森多边形。 7、矢量数据结构 基于矢量模型的数据结构称为矢量数据结构。矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。 8、栅格数据结构 栅格数据结构实际上就是像元阵列，像元的行列号确定位置，用像元值表示
空间对象的类型、等级等特征，每个栅格单元只能存在一个值（行、列、像元值）9、矢量数据的输入与编辑 跟踪数字化 扫描矢量化 数字测图仪 数据结构转换 10、栅格数据的输入与编辑 图像扫描 遥感解译 数据结构转换 11、矢量数据的优缺点 优点： 便于面向实体的数据表达； 数据结构紧凑，冗余度底； 拓扑关系有利于网络分析、空间查询等。 缺点： 数据结构复杂； 软件实现的技术要求比较高； 多边形等叠合分析相对困难。 12、栅格数据的优缺点 优点： 数据结构相对简单； 空间分析较容易实现； 有利于遥感数据的匹配应用和分析。 缺点： 数据量大，冗余度高，需要压缩处理； 定位精度比矢量低； 拓扑关系难以表达。 13、图像数据矢量化方法
南京信息工程大学地理信息系统原理试卷（三） 一、填空（20×0.5′） 1．GIS 的应用功能有：（1）、（2）、（3）、（4） 2．拓扑数据结构与spaghetti 结构相比，拓扑数据结构优点是： （1）一个多边形和另一个多边形之间没有空间坐标重复，这样就消除了。 （2）和分开存储，有利于诸如包含相连等查询操作。 3．空间数据压缩处理中，对矢量复杂曲线压缩常用的方法有：（1）、（2）、（3） 4．面向对象数据模型的基本概念有：（1）、（2）、（3） 5．变量筛选分析方法有：（1）、（2）、 （3） 6． GIS 应用模型根据表达的对象的不同，将模型分为：（1）、（2）、（3） 7．系统分析基本思想是从观点出发，通过对事物进行分析和综合，找出各种可行方案，为 系统设计提供依据。 二、判断，对的，在后面括号里打“∨”, 错的，在后面括号里打“×”（4×1′） １．矢量数据结构优点之一是数据结构简单。 （ ） ２．栅格数据结构优点之一是图形显示质量好，精度高。 （ ） ３．点内插精确的方法之一是有限差分法。 （ ） ４．关系数据模型优点之一是易于理解、更新和扩充。 （ ） 三、名词解释 （4×5′） 1. GIS 2. DTM 3. 空间数据编码 4. 地学可视化 四、分别写出下图层次模型、网络模型、关系模型。（10′） 地图M 及其空间要素I 、II 说明： 1．I 为张三所有，面积125.2，为林地 II 为李四所有，面积43.5，为麦地 2． 边a 、b 、c 、d 、e 、f 边长分别为30、22、16、25、16、14、17 3．结点1、2、3、4、5的坐标分别为：（26.7，23.5）、（28.4，46.5）、（46.1，42.5）、（31.3，45.5）、（68.4，38.7） 五、求端点V1到V7的最短路径。（8′） a 3 e b 1 2 4 5 c d f I II
第八章地理信息系统的开发与评价 学习要求：掌握理信息系统的开发方法、开发过程，了解GIS系统的评价方法和指标。 §8.1 地理信息系统的开发方法 地理信息系统开发概述：地理信息系统具有很强的功能，具有很多方面的应用，它的开发是一个大型的系统工程，它的实践也是不断地应用实践——提高——再实践——再提高的螺旋式迂迥上升过程。一般讲来，它的开发过程分4个大的阶段，各阶段中间又有各种小的过程。 1、结构化生命周期法： 2、由底而上法： 3、快速原型方法： 4、面向对象的软件开发方法： 5、“演示和讨论”方法: 小结： 目前建议采用方法是： 1．树立以系统结构化开发的总观念 2．尽量采用最接近用户要求的现有自主产权GIS系统作为原型系统，可视性好、功能强的各种类型的电子地图集系统也可作为一个普通的可选的原型;或者采用选择其它的原型，采用组件技术进行扩充; 3．当没有原型系统时，采用结构化生命周期结构制原型; 4．采用快速原型方法进行实际工作，运用“演示和讨论”的可视化工作方式，尽量采用组件技术进行扩充。
以上方法总括而言就是：树立结构化分析思想，充分运用“演示和讨论”方式，尽量采用组件技术进行扩充，按照快速原型方法工作。 §8.2 地理信息系统的开发过程 一、系统的调查分析 1、需求调查与分析： 2、可行性分析： 3、系统分析： 二、系统的设计 系统的总体设计和系统的详细设计。 三、系统的实施 系统实施框图
四、系统的运行和维护 §8.3 地理信息系统的评价 一、GIS评价的目的 （一）、开发的GIS系统是否达到了预期目标 （二）、系统中各项资源的利用效率如何 （三）、根据分析和评价结果，找出系统存在的问题，并提出改进的方法 二、系统评价指标 三个指标：(一)、一般系统的性能指标；(二)、专业性能指标；(三)、经济效益指标 三、系统评价报告 内容： 1、新系统的设计目标、结构、功能和主要性能指标； 2、系统研制的文档资料； 3、系统性能评价和证明材料、鉴定资料； 4、系统经济效益评价和测算依据； 5、系统综合评价和用户意见； 6、结论。
地理信息系统名词解释 数据数据是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，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。 数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。对空间数据则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。 数据模型：是表达现实世界的规格化说明，在数据库中用形式化的方法描述数据的逻辑结构和操作。 空间数据模型：就是对空间实体及其联系进行描述和表达的数学手段，使之能反映实体的某些结构特性和行为功能。一般而言，GIS空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。 关系数据模型用表格数据表示实体和实体之间关系的数据模型，表为二维表，满足一定的条件。 数据处理即对数据进行运算、排序、转换、分类、增强等，其目的就是为了得到数据中包含的信息。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、图像和表格等形式。 地理信息(2005) 地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理意义，是指表征与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形的总称。地理信息具有空间、属性、时态三种特征。 地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界，再到数字世界（GIS），最后到应用领域。 地球信息科学(2004) 与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。（邬伦，《地理信息系统原理、方法和应用》） 地理信息系统(2004,2018，2018) GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据采集、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。——美国联邦数字地图协调委员会（FICCDC） 专题地理信息系统（Subject GIS）是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。为特定的专门的目的服务，如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统、环境管理信息系统等。 区域地理信息系统（Regional GIS）主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。如国家级、地区级、市级或县级等。 信息系统：是具有数据采集、管理、分析和表达能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用信息。