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地理信息系统的基本特征地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种集计算机软、硬件、数据、人员及管理体系为一体的综合信息系统。
它通过采集、存储、处理、分析和展示地理空间数据，帮助人们理解和解决与地理位置有关的问题。
地理信息系统具有以下基本特征。
一、数据的地理参考性地理信息系统的核心是地理信息数据，它具有地理空间参考性。
地理空间参考性意味着数据与地球空间位置之间有明确的关联关系，可以通过坐标系统或地图投影进行准确的地理定位。
地理信息系统能够处理多种类型的地理数据，如地图、卫星影像、空气质量数据等，并将其进行空间组织和管理。
二、数据的多元性和复杂性地理信息系统涉及的数据类型多样且复杂。
它可以处理不同来源、不同格式、不同分辨率的数据，包括地形数据、气象数据、人口统计数据等。
这些数据可以是结构化的表格数据，也可以是图像、矢量等非结构化数据。
地理信息系统能够对这些数据进行集成和分析，从而帮助用户发现数据之间的关系和规律。
三、地理信息的空间分析地理信息系统具备空间分析的能力。
它能够对空间数据进行测量、查询、统计和建模分析，以便更好地理解地理现象和问题。
例如，地理信息系统可以对地震发生区域进行研究，预测可能的灾害风险；它也可以对城市规划进行空间布局分析，评估不同方案的优劣。
四、地理信息的可视化表达地理信息系统可以通过可视化手段将地理数据以图形、图表等形式展示出来。
通过地图或者其他图形界面的展示，用户可以更直观地理解地理信息，从而做出正确的决策。
地理信息系统的数据可视化还可以提高信息的传递效率和沟通效果，使得地理信息更易于理解和应用。
五、地理信息的时空数据库管理地理信息系统具备时空数据库管理的能力。
它能够将地理数据按照时间和空间维度进行组织、存储和管理，实现数据的快速检索和更新。
时空数据库管理是地理信息系统的基础，它能够高效地处理大规模地理数据，并支持多用户的并发访问。
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、处理、分析和显示空间数据的工具。
它将地理空间数据与属性数据相结合，为决策制定者提供了一种新的决策支持工具。
GIS在土地管理、环境保护、城市规划、农业、地质勘探、交通运输等领域都有着广泛的应用。
一、硬件系统GIS系统的硬件系统包括计算机设备和外部设备两部分。
1. 计算机设备主要包括主机、显示器、打印机、输入设备等。
主机一般是配置高性能CPU和大容量存储设备的服务器或个人计算机，用来运行GIS软件和存储数据。
显示器用于显示地图、数据和分析结果，打印机用于输出地图和报表，输入设备用于数据采集和编辑。
2. 外部设备主要包括GPS接收机、扫描仪、摄像头、绘图仪等。
GPS 接收机用于采集地理坐标数据，扫描仪用于数字化地图和影像，摄像头用于采集地面照片，绘图仪用于输出地图和图表。
二、软件系统GIS系统的软件系统包括操作系统、GIS软件和数据库管理系统三部分。
1. 操作系统是GIS系统的基本环境，常用的操作系统包括Windows、UNIX和Linux。
操作系统负责管理硬件资源、运行应用程序和处理用户命令。
2. GIS软件是GIS系统的核心组成部分，常用的GIS软件包括ArcGIS、MapInfo、GeoMedia、ERDAS、ENVI等。
GIS软件提供了数据管理、数据查询、空间分析、地图制图等功能，是用户进行地理信息处理和分析的主要工具。
3. 数据库管理系统用于存储和管理GIS数据，常用的数据库管理系统包括Oracle、SQL Server、PostgreSQL和MySQL。
数据库管理系统负责数据的存储、查询、更新和管理，为GIS提供了数据支持和管理功能。
三、数据源GIS系统的数据源包括地图数据、影像数据、GPS数据、遥感数据和属性数据五种。
1. 地图数据是GIS系统最基本的数据，包括矢量数据和栅格数据两种。
地理信息系统：用于采集、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统2、地空间分析的三大基本要素是：空间位置、空间属性，时间数据4、GIS基本功能：数据采集与输入、空间数据分析与处理、地图制图与数据输出应用功能：空间数据的可视化、统计与量算、规划与管理、预测与监测、辅助决策GIS主要应用领域：测绘与地图制图、资源管理、灾害监测、环境保护、城市与区域规划、宏观决策、国防1、地理实体的几何抽象：点（point）：零维、线（line）：一维、面（polygon）：二维、体（volume）：三维2、地理空间数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征3、GIS中的地理空间数据=空间特征数据+属性特征数据空间特征数据=定位数据+空间关系数据属性特征数据=专题属性数据+时间数据4、地理空间数据的来源：地图数据、影像数据、地形数据、属性数据、元数据5、GIS三个抽象层次：概念模型、逻辑数据模型、物理数据模型7、地理空间数据的空间关系：现实生活中的实体大多都不是孤立存在的。
GIS中的空间数据是用点、线、面、体来描述现实世界中的地理实体或现象，它不仅要表示地理实体的空间位置、形态，而且还要表示地理实体的属性及实体间的空间关系（要用自己话描述）8、空间关系三种基本类型：拓扑关系、方向关系、度量关系10、拓扑空间关系：邻接关系：指空间图形中同类元素之间呈邻接的关系关联关系：指空间图形中不同元素之间呈关联的关系包含关系：指空间图形中同类但不同级元素之间的包含关系12、空间数据拓扑关系的意义：确定地理实体间的相对空间位置，无需坐标和距离，比几何关系具有更大稳定性，不随地图投影而变化、确保数据质量和完整性、有利于空间要素的查询，多边形和多边形的叠合，如某县与哪些县邻接，某条铁路通过哪些地区，强化GIS分析、可根据拓扑关系重建地理实体13、方向关系：地理事物在空间中的相互方位和排列顺序（基准方向通常有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵线方向三种）16、矢量数据结构：使用点及其x、y坐标来表示具有清晰空间位置和边界的具体要素特点：定位明显，属性隐含•点：空间的一个坐标点•线：多个点组成的弧段•面：多个弧段组成的封闭多边形17、简单矢量数据结构：只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。
GIS基本功能范文地理信息系统（GIS）是一种用于采集、存储、处理和分析地理数据的技术。
它通过将地理数据与空间参考相关联，使得人们可以更好地理解和解释地理现象。
以下是GIS的基本功能：1.数据获取与采集：GIS能够获取各种地理数据，包括地图、卫星图像、GPS数据等。
它可以通过传感器、无人机、卫星等多种方式进行数据采集。
2.数据存储与管理：GIS能够有效地存储和管理大量的地理数据。
它可以将数据存储在数据库中，并使用空间索引进行快速查询。
3.数据处理与分析：GIS可以对地理数据进行各种处理和分析。
它可以进行数据清洗、数据整合、数据插值等操作。
此外，GIS还可以进行空间分析，例如地理叠加、缓冲区分析、网络分析等，以帮助用户更好地理解和解释数据。
4.地图制作与可视化：GIS能够根据用户需求制作各种类型的地图。
它可以将地理数据可视化为点、线、面等不同形式，并通过符号、颜色等方式来表达不同的地理属性。
5.决策支持：GIS可以为决策者提供有价值的空间信息。
通过对地理数据的分析和模拟，GIS可以帮助决策者制定最佳决策方案，例如土地规划、环境保护、灾害管理等。
6.空间查询与定位：GIS可以通过空间查询来获取与一些位置或区域相关的地理信息。
例如，用户可以通过输入经纬度坐标来查询该位置的地理特征和相关数据。
此外，GIS还可以通过GPS定位来实现位置服务，并提供实时导航和路线规划等功能。
7.地理模型与预测：GIS可以建立地理模型来模拟和预测地理现象。
例如，通过建立气候模型可以预测未来的气候变化，通过建立流域模型可以模拟水资源的分布和供需情况。
9.空间规划与管理：GIS可以应用于城市规划、土地管理、资源管理等领域。
它可以帮助规划者评估不同方案的影响，优化资源分配，制定空间发展策略等。
总之，GIS具有多样的功能，可以应用于各个领域。
它不仅可以提供定量与定性的地理信息，还可以帮助人们更好地理解和解释地理现象，支持决策制定和规划管理。
1 地理信息系统：由计算机硬件软件和不同方法组成的系统，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。
2 WEBGIS：（网络地理信息系统）指基于Internet平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet上的地理信息系统。
一般由多主机，多数据库和多个客户端以分布式连接在Internet上而组成，包括以下四个部分：WEB-GIS浏览器（browser），WEB-GIS服务器，WEB-GIS编辑器（Editor）,WEB-GIS信息代理(imformation agent)。
3 拓扑关系：地理图形要素之间的各种关联、邻接以及包含等空间关系的总和就是拓扑关系。
图形保持连续状态下变形但是图形关系不变的性质4 矢量数据结构：基于矢量模型的数据结构，采用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合来描述地理空间的实体的一种数据组织方式5 栅格数据结构：基于栅格模型的数据结构，指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示空间实体的一种数据组织形式。
6 数据模型：对客观事物及其联系的逻辑组织描述。
数据模型（Data Model）是数据特征的抽象，是数据库管理的教学形式框架。
数据库系统中用以提供信息表示和操作手段的形式构架。
数据模型包括数据库数据的结构部分、数据库数据的操作部分和数据库数据的约束条件。
7 关系数据模型：一种数学化模型，它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8 面向对象数据模型9地理实体、空间实体：地理实体是地理数据库中的实体，是指在现实世界中再也不能划分为同类现象的现象。
空间实体是指现实世界中地理实体的最小抽象单位,主要包括点、线和面三种类型10地理编码: 是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码，它将全部实体按照预先拟定的分类系统，选择最适宜的量化方法，按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上。
1.地理信息系统：由计算机硬、软件和不同方法组成的具有支持空间数据的获取、处理、管理、分析、建模和显示功能，并可解决复杂的规划和管理问题的信息系统。
从技术角度讲：GIS是在计算机硬件和软件支持下，管理、分析、显示空间数据的技术系统；从学科角度讲：GIS是一门新兴的交叉学科，核心是计算机科学，基本技术是信息技术；从应用角度讲：GIS是起源于应用，开始是一门技术，随后发展为一门交叉性边缘学科。
GIS构成：硬件系统、软件系统、地理空间数据、空间分析模型和系统管理操作人员。
GIS功能：数据采集与输入功能、空间数据库管理功能、空间数据分析与处理功能、应用模型和应用系统开发功能。
地理信息系统的基本特征①数据的空间定位特征②空间关系处理的复杂性③海量数据管理能力2、地理信息：是有关地理实体空间分布、性质、特征、和运行状态的信息，包括位置、非位置、和时间信息，它是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理及环境数据的解释。
3、 地理空间元数据：是描述数据的数据，在地理空间数据中，元数据说明数据内容、质量状况和其它有关特征的背景信息。
4、 空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。
6、数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映形式世界真实状况数据集的桥梁。
7、对象模型:研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。
8、空间数据查询：其属于空间数据库的范畴，一般定义为从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。
9、空间分析：以地理事物的空间位置和形态特征为基础，异空间数据运算、空间数与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。
10、空间叠加分析：指在统一空间参照系统条件下，将同一地区两个地理对象的图层进行叠加，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。
11、数字高程模型（DEM）：是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据通常采用绝对高程。
地理信息系统教程第一章绪论1．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。
2．地理信息系统：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3．GIS与IS之间的区别：GIS是空间数据和属性数据的联合体。
4．GIS系统五个基本组成部分：⑴硬件系统，各种设备-物质基础；⑵软件系统，支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；⑶数据，系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础；⑷应用人员，GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户；⑸应用模型，解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键所在5．地理信息系统基本功能：⑴数据采集与编辑；⑵数据存储与管理；⑶数据处理和变换；⑷空间分析和统计；⑸产品制作与显示；⑹二次开发和编程6．地理信息系统应用功能：资源管理；区域规划；国土监测；辅助决策第二章地理信息系统的空间数据结构和数据库1．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。
2．地理实体的特征：⑴属性特征——用以描述事物或现象的特性；⑵空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系；⑶时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化3．地理实体数据的类型：⑴属性数据——描述空间对象的属性特征的数据；⑵几何数据——描述空间对象的空间特征的数据；⑶关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据4．点：有特定位置；线：具有相同属性的点的轨迹，由一系列的有序坐标表示；面：对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。
由封闭曲线加内点来表示；体：用于描述三维空间中的现象与物体，它具有长度、宽度及高度等属性5．空间数据结构：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构，也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。
地理信息系统原理与应用1、地理信息的概念和特征概念：是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，是对地理数据的解释。
特征：空间相关性、空间区域性、空间多样性和空间层次性。
2、地理信息系统定义在计算机硬、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、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
3、地理信息系统基本特征数据的空间定位特征、空间关系处理的复杂性、海量数据管理能力4、地理信息系统的基本功能（1）数据采集与编辑：数据采集是GIS的第一步，即通过各种数据采集设备如数字化仪、全站仪、调查等来获取现实世界的描述数据，并输入GIS系统。
（2）数据存储与管理：数据库是数据存储与管理的最新技术，是一种先进的软件工具。
（3）数据处理和变换：GIS涉及数据类型多种多样，同一种类型数据的质量可能有很大的差异。
为保证系统数据的规范和统一，建立满足用户需求的数据文件，需要进行数据处理和变换。
（4）空间查询和分析：空间查询和分析功能是GIS的一个独立研究领域，它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的空间关系。
（5）数据显示与输出：GIS为用户提供许多用于地理数据表现的工具，如计算机屏幕显示，报告、表格、地图等硬拷贝图件。
（6）二次开发和编程：为技术广泛应用于各个领域，满足各种不同的应用需求，必须具备二次开发环境5、地理信息系统的组成系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型系统硬件:包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础；系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；空间数据:系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；应用人员:GIS服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户；应用模型:解决某一专门应用的应用模型，是GIS技术产生社会经济效益的关键所在6、地理信息系统与其他信息系统的区别与联系GIS离不开数据库技术；GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用；一般MIS侧重非图形数据的优化存储与查询，不能对空间数据进行查询、检索、分析，没有拓扑关系，其图形显示功能有限。
地理信息系统是一种特定的、十分重要的空间型信息系统，是在计算机硬件、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、处理、存储、管理、分析(计算)、显示和描述的技术系统。
(李建松, 2006)地理信息系统处理的对象是多种类型的地理空间实体数据及其关系地理信息系统的四个特征：1）GIS的外壳是计算机化的技术系统，它由若干相互关联的子系统构成；（2）地理信息系统操作的对象是空间数据；（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；4）地理信息系统的成功应用强调组织体系和人的因素的作用。
地理信息系统主要由五个部分组成：1）硬件系统；2）软件系统；3）地理空间数据库；4）空间分析模型；5）人员(系统管理人员、系统开发人员和数据处理及分析人员)。
理信息系统五大功能：1、位置问题：解决在特定的位置有什么或是什么的问题。
2、条件问题：解决符合某些条件的地理实体在哪里的问题。
3、变化趋势问题：利用综合数据分析，识别已发生或正在发生的地理事件或现象，或某个地方发生的某个事件随时间变化的过程。
4、模式问题：分析已发生或正在发生事件的相关原因。
5、模拟问题：某个地区如果具备某种条件，会发生什么的问题。
元数据：关于数据的数据，提供关于空间数据、空间数据库等的内容、格式、质量指标、说明信息等引导使用的信息。
元数据的主要作用：帮助数据生产者有效管理和维护空间数据，建立数据文档；提供数据生产者对数据产品的说明信息，便于用户查询利用空间数据；提供通过计算机网络查询数据的方法和途径，便于数据交换和传输；帮助用户了解数据的质量信息，对数据的使用作出正确判断；提供空间数据互操作的基础。
元数据的内容：对数据库的描述；对数据质量的描述；对数据处理信息的说明；对数据转换方法的说明；对数据库的更新、集成方法等的说明。
工作区：在GIS的数据组织中，通常将若干幅地图形成的区域当成一个工作单元，称之为工作区(workspace)。
第一章1、数据与信息关系：数据是信息的载体，信息是数据的内容。
2、地理信息系统特征：（1）空间特征：数据是与确定的空间位置联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的一个最显著的标志。
（2）属性特征：通常在二维空间的定位基础上，按专题来表达多维即多层次的属性信息。
（3）时序特征：可以按照时间的尺度来区分地理信息。
3、地理信息系统：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。
4、地理信息系统的操作对象：地理数据或称空间数据5、地理信息系统的技术优势：地理信息系统的优势在于它的空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的空间查询功能、强大的图形生成和可视化表达手段，以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
6、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。
7、空间数据：空间特征是指地理现象的空间位置及其相互关系，其数据称为空间数据。
属性数据：属性特征表示地理现象的名称、类型和数量等，其数据称为属性数据。
时态数据：时间特征指地理现象随时间而发生的变化，其数据称为时态数据。
8、根据地理现象在空间上的几何图形表示形式，可将地理现象抽象为点、线、面三种类型，把它们表达成地理数据通常在逻辑上可采用矢量和栅格两种数据组织形式，分别称为矢量数据结构和栅格数据结构。
9、地理信息系统基本功能：数据的采集、管理、处理、分析和输出。
10、空间分析和统计功能特点：帮助确定地理要素之间新的空间关系。
它不仅成为区别于其他信息系统的一个重要标志，而且为用户提供了解决各类问题的有效工具。
常用的空间分析有：（1）叠合分析（2）缓冲区分析（3）数字地形分析第二章1、要在地理空间中准确测定位置需要采用一种空间定位框架来实现。
地理空间定位框架就是大地测量控制系统，用以建立地球的几何模型来精确测量地球上任意一点的坐标，包括平面位置和高度值。
地理信息系统基本特征地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理数据、地图信息进行整合、管理、分析和展示的技术系统。
它的基本特征包括以下几个方面。
一、数据来源广泛GIS的基本特征之一是数据来源广泛。
地理数据可以以各种形式获取，包括遥感影像、GPS定位数据、地形地貌测量数据等。
这些数据可以通过传感器、调查问卷和卫星等手段采集得到。
因此，GIS具备了多样化和广泛的数据来源，为地理信息的全面描述和分析提供了基础。
二、空间数据结构GIS的另一个基本特征是空间数据结构。
地理信息系统以空间数据为基础，将地理现象和地理实体划分为点、线、面等空间要素，形成空间数据结构。
这种结构可以直观地表示地理现象在空间上的关系和分布。
通过空间数据结构，我们可以对现实世界的地理空间进行数字化描述和存储。
三、地理分析功能GIS具备强大的地理分析功能是其又一个基本特征。
通过GIS，我们可以进行空间查询、空间拓扑分析、空间关联分析等一系列地理分析操作，从而深入探索地理现象背后的规律和关联。
地理分析功能可以帮助我们进行土地规划、自然资源管理、城市交通规划等决策过程，提高决策的科学性和准确性。
四、地图展示与可视化GIS还具备地图展示与可视化的基本特征。
通过地理信息系统，我们可以将各种地理数据融合在统一的地图界面上进行展示。
地图不仅可以直观地反映地理现象的分布和空间关系，还可以通过符号、颜色和图层等手段进行数据的可视化呈现。
这种方式使得地理信息更加易于理解和利用。
五、多尺度支持GIS支持多尺度的地理信息处理是其基本特征之一。
地理信息系统可以对不同尺度的地理数据进行融合和集成，以满足不同层级和不同空间范围的需求。
无论是微观的城市街区规划还是宏观的国土资源管理，GIS都能够根据不同尺度的需求进行数据的处理和分析。
六、时空数据关联最后，GIS的基本特征还包括时空数据关联。
地理信息系统可以对地理数据进行时序分析，揭示地理现象随时间的演变规律。
地理信息系统基本特征地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理数据的技术系统。
它融合了地理学、地理信息科学、计算机科学和统计学等多个学科的理论和方法，提供了一种高效、准确的地理数据处理和空间分析的工具。
一、空间数据的集成性地理信息系统的基本特征之一是空间数据的集成性。
GIS能够将不同来源、不同格式的地理数据集成到一个统一的数据库中，实现数据的共享和交换。
例如，可以将地图、卫星影像、遥感数据等不同类型的地理数据整合在一起，形成一个完整的地理数据库，为用户提供全面、多样化的地理信息。
二、地理数据的多样性地理信息系统的另一个基本特征是地理数据的多样性。
GIS可以处理各种类型的地理数据，包括点、线、面等不同形式的空间数据，以及属性数据、拓扑数据等非空间数据。
通过对这些数据的管理和分析，可以揭示地理现象的内在规律和空间关系，为决策提供科学依据。
三、空间分析的功能性地理信息系统还具有空间分析的功能性。
GIS可以对地理数据进行不同层次、不同精度的空间分析，包括空间查询、空间关系分析、空间模型构建等。
通过这些分析功能，可以深入理解地理现象的特征和变化规律，为空间规划、资源管理、环境保护等领域提供支持。
四、地图制图的可视化地理信息系统的另一个重要特征是地图制图的可视化。
GIS可以将地理数据以地图的形式进行展示，通过图形、符号、颜色等方式直观地表达地理现象和空间关系。
通过地图制图，可以更好地理解和传达地理信息，帮助用户对地理现象进行观察、分析和决策。
五、空间数据的精确性地理信息系统还注重空间数据的精确性。
GIS将地理数据以空间数据模型的形式进行存储和管理，保证了数据的准确性和一致性。
通过对地理数据进行质量控制和精度检测，可以有效提高数据的可信度，确保地理信息的准确性和可靠性。
六、数据的实时性和更新性地理信息系统还具有数据的实时性和更新性。
地理数据的概念：地理数据是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的数字文字图形和图像的总称。
地理信息的特征可以归纳为以下三点：一空间特征：地理信息具有空间特征属于空间信息其数据是与确定的空间位置联系在一起的这是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著的标志。
二属性特征地理信息具有属性特征，通常在二维空间的定位基础上按专题来表达多维即多层次的属性信息。
三时序特征地理信息系统具有时序特征，通常可以按照时间的尺度来区分地理信息。
地理信息系统的定义：是由计算机硬件软件和不同的方法组成的系统，该系统设计用来支持空间数据的采集，管理，处理，分析，建模，显示，以便解决复杂的的规划和管理问题。
地理信息系统的基本构成的五个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
GIS基础软件平台一般都包含有以下的主要功能:1、空间数据的输入和编辑2、空间数据管理。
3、空间数据处理和分析。
4、空间数据输出。
5图形用户界面6系统二次开发功能空间数据：可分为矢量数据和栅格数据。
矢量数据分为点、线、面。
栅格数据分为平面和曲面。
地理信息系统的基本的功能：1、数据采集与编辑2、数据存储与管理3、数据处理和变换4、空间分析和统计5、产品制作与演示6、二次开发和编程空间地理的实体包括点、线、面、曲面、和体等多种类型。
GIS空间数据的分类按数据来源分为：地图数据影像数据文本数据按数据结构分为：矢量数据和栅格数据。
按数据特征分为：空间数据，非空间属性数据。
按几何特征分为：点，线，面，曲面，体按数据发布形式分为：数字线画图，数字栅格图，数字高程模型，数字正射影像图。
拓扑关系的定义：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，它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具有非常重要的意义。
拓扑关系的类型：1、拓扑邻接：指存在于空间图形的相同类型元素之间的拓扑关系。
2、拓扑关联：指存在于不同类型空间元素之间拓扑关系3、拓扑包含：指存在于空间图形的相同类型但不同等级的元素之间的拓扑关系。
1、地理信息系统的基本功能和特征基本功能（数据采集与编辑、数据存储和管理、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）。
地理信息系统的特点或特征①地理信息系统是隶属于信息系统中的一类，属于空间信息系统；②与非空间信息系统（如管理信息系统）区别在于它能够处理空间定位数据；③与计算机辅助设计或制造系统相比具有地理信息系统中的空间分析能力。
2、空间拓扑关系的概念、意义、空间数据解码拓扑关系：图形在保持连续变形下的那些不变的几何关系，包括：拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。
空间拓扑关系的意义：①根据拓扑关系，不需要利用坐标或者计算距离，就可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系；②利用拓扑数据有利于空间要素的查询；③可以利用拓扑数据作为工具，重建地理实体。
空间数据的编码：是指将数据分类结构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。
国家基础地理信息数据的分类代码由六位数字组成，有大类码（一位）、小类码（一位）、一级代码（二位）、二级代码（一位）、识别码（一位）。
3、GIS数据融合的概念和几种方法基于转换器的数据融合：数据转换一般通过交换格式进行，是目前GIS系统数据融合的主要方法。
特点：数据转换过程复杂，系统内部的数据格式需要公开。
基于数据标准的数据融合：是采用一种空间数据的转换标准来实现多元GIS数据的融合。
特点：能处理多个数据集，转换次数少，系统内部的数据格式不需要公开，只要公开转换采用的技术即可。
基于公共接口的数据融合：又称数据互操作模式，接口是一种规程大家都需要遵守并达成统一的标准。
特点：独特立于具体平台，转换技术高度抽象，数据格式不需要公开，代表着数据共享的发展方向。
基于直接访问的数据融合：是指一个GIS软件中实现对其他软件数据格式的直接访问。
特点：避免了数据转换，不需要拥有数据格式的宿主软件，也不必运行软件。
空间数据处理的几种方式和内涵：1、数据变换：指数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换，包括几何纠正和地图投影转换等，以实现空间数据的几何配准。
2、数据重构指数据从一种格式到另一种格式的转换，包括结构转换、格式转换、类型替换等，以实现空间数据在结构、格式和类型上的统一，多源和异构数据的联接和融合。
3、数据提取指对数据进行某种条件的取舍，包括类型提取、窗口提取、空间内插等，以适应不同用户对数据的特定要求。
4、数据库和空间数据库的概念和原理：空间数据索引方法、GIS空间数据库设计原则空间数据库索引包括1）范围索引：范围索引即在记录每个空间实体的坐标时，同时记录每个空间实体的最大和最小坐标。
2）格网空间索引：是将区域划分成大小相等的网格，记录每个网络内所包含的空间实体在数据库中的地址。
3）四叉树空间索引：是将区域进行若干层次的划分，每个层次的划分是将上一层次划分得到的每个区域分成四个相等的子区域，判定空间实体包含在哪一层次的哪一个子区域中，则用子区域的编码来记录空间实体。
空间数据库设计的原则①尽量减少空间数据存储的冗余量；②提供稳定的可转换的数据结构；③满足用户及时访问的需求，并能高效地提供用户所需的空间数据库查询结果；④在数据元素间维持复杂联系，以反映空间数据库的复杂性；⑤支持多种决策需要，具有较强的应用适应性。
5、GIS应用模型的概念、几种类型和方法GIS的应用模型，就是根据具体的应用目标和问题，借助于GIS自身的技术优势，是观念世界中形成的概念模型，具体化为信息世界中可操作的机理和过程。
模型的形成过程实际上就是解决问题的过程GIS应用模型的分类：理论模型；经验模型；混合模型。
GIS应用模式的功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。
6、地理信息系统设计的主要方法，及其各自的优缺点、GIS系统实施的内容。
生命周期设计法：是指系统设计按照阶段进行，预先规定每一阶段的开发目标和任务，然后按照一定的准则顺序开发实施。
优点：便于开发工作的组织管理缺点：系统开发过程比较长，新系统的实际效果的可见性差，来自最终用户的反馈比较迟，不容易把握用户需求的变化。
原型化设计法：根据用户提出的需要，由用户和开发人员共同商定其中重要和基本的开发目标，然后选择一个试验区，设计出初步方案，短时间内开发出一个能满足用户基本需要的初步原型和系统雏形，交由用户适用经过一段运行后，根据用户意见对原型加以修改和扩充产生一个新的原版版本，如此反复和迭代，最后形成一个比较完善和质量较高的应用型GIS。
优点：能使用户更积极的参与新系统的设计和实现，能使开发人员及时获取用户的反馈意见，能更快的看到系统的实际效果，能使系统的开发风险降到最低。
缺点：不易控制开发经费和开发时间。
系统实施的内容包括：①系统硬件和软件的引进和调试；②系统数据库的建立和数据质量控制；③应用模块开发和建立用户应用界面；④应用系统联调、测试和编写系统测试报告；⑤按照计划任务书进行系统的验收及技术鉴定。
地理信息标准化的内容：统一的名词术语内涵、统一的数据采集原则、统一的空间定位框架、统一的数据分类标准、统一的数据编码系统、统一的数据组织结构、统一的数据纪录格式、统一的数据质量含义。
名词解释：地理信息科学：是1992年Goodchild提出的，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。
地理信息系统的基本构成：系统硬件、系统软件、空间数据（几何坐标、实体间的空间相关性即拓扑关系）、应用人员、应用模型。
主要的地图投影：按照变形的性质地图投影可分为：等角投影、等面积投影、任意投影；按投影面与地球的相对位置关系分为：正轴投影、斜轴投影、横轴投影；按投影面的形状可分为：圆锥投影、圆柱投影、方位投影；按投影面与地球的空间逻辑关系可分为：相切投影和相割投影。
关系数据库：空间数据库：是为GIS提供空间数据的储存和管理方法。
关系数据模型：一种数学化的模型，它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，这种表就称为关系。
空间分析：是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。
空间分析是地理信息系统的主要特征。
空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标。
（常见的几种空间分析：矢量空间分析、栅格空间分析）空间内插：通过已知点或多边形分区的数据，推求任意点或多边形分区数据的方法。
数字地面模型（TDM）：地球表面形态属性信息的数字化表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。
当地形属性为高程时称为数字高程模型（TEM）空间数据的融合：由于地理数据的多语意性、多时空性、多尺度性、获取手段的多样性、存储格式的不同以及数据模型与数据结构的差异等，导致多元数据的产生，给数据的集成和信息共享带来困难。
所以为了实现空间数据的共享和综合需要多元空间数据的融合。
元数据：是“关于数据的数据”，是对数据的标识。
供不受任何DBMS约束的面向用户的表达方法，在数据库设计中被广泛用作数据建模的工具。
时间快照模型：是用一系列状态对应的地理数据来反映地理现象的时空演化过程。
包含矢量和栅格快照模型。
优点是可直接在当前的GIS软件中实现，当前的数据库总是处于有效状态。
缺点是仅代表地理现象的瞬时状态，而缺乏对现象所包含的对象变化的明确表现，不能确定地理现象所包含的对象之间在时间上的拓扑关系、无法实施按照时间联系而确定的查询跟踪规则、冗余度极大。
语义数据模型：是由若干种抽象所组成，用这些抽象来描述空间实体的基本语义特征，再根据语义模型结构把这些抽象结合起来而形成的模型。
E-R模型：实体-联系模型（简称E-R模型）是语义模型的一种，为数据库设计人员提供了三中主要的语义概念即实体、联系、属性。
设计人员可以通过E-R图示方法来组织E-R 模型的设计。
优点：接近人的思想，易于理解；与计算机具体的实现无关。
缺点：数据管理系统不能直接支持E-R模型的实现。
空间数据管理实现方式：数据变换：指从一种数学状态到另一种数学状态的变换，包括几何纠正、地图投影转换，已实现空间数据的几何配准。
数据重构：指数据从一种格式转换到另一种格式，包括结构转换、格式转换、类型替代，已实现空间数据在结构、格式和类型上的统一。
数据提取：数据对某种条件的取舍，包括类型提取、窗口提取、空间内插，以适应不同用户对数据的特定要求。
矢量数据：基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构。
矢量数据结构上利用欧几里得（Euclid）几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式，矢量数据结构的主要类型有：①简单数据结构；②拓扑数据结构；③曲面数据结构栅格数据：基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构，指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式，栅格数据结构的类型有：①栅格矩阵结构；②游程编码结构；③四叉树数据结构；④八叉树和十六叉树结构。
7、GIS与一般计算机系统的差别8、数据压缩和解码的基本原理：四叉树（莫顿编码）、及其图像恢复、线性四叉树及其存储表的概念。
9、掌握空间分析的基本原理，了解空间分析的主要内容和方法，学会在GIS下各种空间逻辑操作和布尔运算的基本原理、方法和结果。
缓冲区分析和栅格数据的运算等。
空间分析：是基于空间数据的分析技术，以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间构成、空间演变等信息，是综合分析空间数据技术的总称。
空间分析的方法：按空间数据的形式分为：矢量数据空间分析包括矢量叠合分析、矢量邻近性分析、网络分析；栅格数据空间分析包括栅格叠合分析、栅格邻近性分析栅、格统计分析。
按空间分析框架分为：产生式分析包括数字地形模型分析、叠合分析、空间邻近性分析、网络分析、空间统计分析；查询式分析包括空间集合分析、空间数值查询。
缓冲区分析：是指基于点、线、面等因素，按指定的条件，在其周围建立一定空间区域作为分析对象的分析技术，主要描述地理空间实体的一种影响范围或服务范围。
10、DEM与地形分析、DEM与地形因子；11、Dijkstra最短路径的求算方法。
题型：名词解释（5个4分）；判断（8,2）；填空（18,1）；简答（1,15）1、七章；计算（1）和应用（1）（共31）计算：最短路径、叠置法、四叉数。
应用题：作业里的一个。
地理信息系统试题二、填空题1、空间实体的四个基本特征：空间位置特征、属性特征、时间特征、空间关系特征。
2、地理空间数据的概念模型分为：对象模型、场模型、网络模型。
3、空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系。
