p01第一章地理信息系统概论

第一章地理信息系统概论数据与信息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。

信息的特点：客观性（信息与客观事实紧密相关）、实用性(经过信息系统处理可以变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息)、传输性（可以在发送者和接收者之间传播）、共享性（可为多个用户共享而本身无损失）。

数据是指某一目标定性、定量描述的原始资料，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。

数据的特点：格式依赖计算机系统，可以转换形式，是用以载荷信息的物理符号，本身并无意义。

数据与信息的关系：信息与数据是不可分离的。

信息由与物理介质有关的数据表达，数据中所包含的意义就是信息。

数据是记录下来的某种可以识别的符号，具有多种多样的形式，也可以加以转换，但其中包含的信息内容不会改变。

信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。

数据是原始事实，而信息是数据处理的结果。

不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得到不同信息。

信息系统:信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用信息。

信息系统的类型：事务处理系统（支持操作层人员的日常活动，处理日常事务）；管理信息系统（为战术层管理者提供信息，包含事务处理系统）；决策支持系统（交互式信息系统，能支持管理者制定决策）;人工智能和专家系统（能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统）。

地理信息系统地理信息系统是一种决策支持系统。

它的定义由两方面组成，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交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以空间数据库为基础，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。

《地理信息系统概论》课程笔记第一章地理信息系统基本概念1.1 数据与信息数据是原始的、未经处理的素材，它是信息的表现形式。

信息是从数据中提取的有意义的内容，它能够帮助人们做出决策。

在地理信息系统中，数据主要指的是空间数据，而信息则是通过对空间数据进行分析和处理得到的结果。

例如，一个地区的土地利用数据是原始数据，而通过分析这些数据得出的土地利用分布情况就是信息。

1.2 地理信息与地理信息系统地理信息指的是与地球表面位置相关的信息，包括自然地理信息（如地形、气候等）和人文地理信息（如人口、交通等）。

地理信息系统（GIS）是一种专门用于获取、存储、管理、分析和展示地理信息的计算机系统。

GIS能够将空间数据与属性数据结合起来，为用户提供强大的空间分析和决策支持功能。

例如，GIS可以用来分析城市交通拥堵情况，帮助规划交通路线。

1.3 地理信息系统的基本构成GIS由硬件、软件、空间数据、应用人员和应用模型五个基本部分组成。

硬件包括计算机、输入输出设备（如扫描仪、打印机等）；软件包括操作系统、数据库管理系统、GIS软件等；空间数据是GIS的核心，包括地图数据、遥感数据等；应用人员是使用GIS进行空间分析和决策的主体；应用模型则是根据实际问题构建的模型，用于解决具体问题。

例如，一个GIS系统可能包括一台计算机、GIS软件、地图数据和应用模型，用于分析土地利用变化。

1.4 地理信息系统的功能简介GIS的基本功能包括数据采集、数据管理、空间分析、可视化表达和输出等。

数据采集主要是获取空间数据和属性数据，可以通过遥感、野外调查等方式获取；数据管理主要是对数据进行存储、查询、更新和维护，确保数据的准确性和完整性；空间分析主要包括空间查询、空间叠合、空间邻近度分析等，用于解决实际问题；可视化表达主要是将空间数据以图形或图像的形式展示给用户，增强数据的可读性和可理解性；输出则是将分析结果以报表、地图等形式输出，为决策提供支持。

地理信息系统概论（修订版）第一章导论第一章导论§1 地理信息系统基本概念1．1数据与信息数据（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。

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。

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。

信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。

1．2地理信息与地理信息系统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，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一个最显著的标志。

地理信息系统（Geographical Information System）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。

（美国联邦数字地图协调委员会（FICCDC）关于GIS的定义）§2 GIS的基本组成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。

2．1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）。

《地理信息系统概论》电子教案第一章：地理信息系统概述1.1 课程介绍1.2 地理信息系统的定义1.3 地理信息系统的组成1.4 地理信息系统的发展历程1.5 地理信息系统在各领域的应用第二章：地理信息系统的技术基础2.1 遥感技术2.2 地图学基础2.3 计算机科学2.4 数据库管理系统2.5 网络技术第三章：地理信息系统的数据3.1 数据类型与分类3.2 数据获取方法3.3 数据处理与存储3.4 数据质量评价3.5 数据安全管理第四章：地理信息系统的软件与应用4.1 常见GIS软件介绍4.2 GIS软件的操作与应用4.3 地理信息系统在实际项目中的应用案例4.4 地理信息系统与相关软件的集成4.5 地理信息系统的未来发展趋势第五章：地理信息系统的编程与开发5.1 编程语言的选择5.2 常见GIS开发框架5.3 地理信息系统的二次开发5.4 基于Web的地理信息系统开发5.5 移动端地理信息系统开发第六章：空间数据的采集与处理6.1 空间数据采集的方法与工具6.2 空间数据的处理流程6.3 坐标系统与地图投影6.4 空间数据的标准化与质量控制6.5 空间数据的更新与维护第七章：地理数据库与管理7.1 地理数据库的类型与结构7.2 地理数据库的设计与管理7.3 空间数据库引擎（如ArcGIS Server, PostGIS）7.4 地理数据库的访问与共享7.5 地理数据库的安全性与隐私保护第八章：空间分析方法与应用8.1 空间分析的基本概念8.2 空间查询与空间统计8.3 空间分析算法与模型8.4 空间分析在实际项目中的应用案例8.5 空间分析的未来发展趋势第九章：地理信息系统可视化9.1 可视化的基本原则与技术9.2 地理信息系统中的可视化方法9.3 地图设计与制作9.4 三维可视化与虚拟现实9.5 可视化分析与决策支持第十章：地理信息系统的应用领域10.1 城市规划与管理10.2 环境监测与灾害管理10.3 土地管理与资源评估10.4 交通规划与导航系统10.5 农业与地理信息系统应用第十一章：地理信息系统的集成与interoperability 11.1 系统集成的重要性11.2 数据互操作性标准与协议11.3 系统集成技术及其挑战11.4 集成不同来源和格式的数据11.5 未来集成趋势与技术发展第十二章：Web GIS 与云计算12.1 Web GIS 的基本概念12.2 基于Web 的GIS 应用开发12.3 云计算在GIS 中的应用12.4 GIS 服务的部署与分发12.5 移动GIS 与跨平台应用第十三章：地理信息系统的项目管理13.1 项目管理的基本原则13.2 GIS 项目的生命周期13.3 项目规划与管理工具13.4 团队协作与沟通技巧13.5 GIS 项目风险管理与质量保证第十四章：地理信息系统的法律、伦理与社会问题14.1 地理信息的法律框架14.2 数据版权、隐私与合规性14.3 地理信息伦理问题14.4 社会影响与公众参与14.5 地理信息公平获取与社会正义第十五章：地理信息系统的未来发展15.1 技术进步与创新15.2 大数据与在GIS 中的应用15.3 实时GIS 与物联网15.4 地理信息系统的教育与培训15.5 地球观测与空间数据的未来重点和难点解析本文档为《地理信息系统概论》电子教案，涵盖了地理信息系统的基本概念、技术基础、数据处理、软件与应用、编程开发、空间数据采集与处理、数据库与管理、空间分析方法与应用、可视化、集成与互操作性、Web GIS 与云计算、项目管理、法律伦理与社会问题，以及未来发展趋势等知识点。

《地理信息系统概论》电子教案第一章：地理信息系统概述1.1 地理信息系统的定义1.2 地理信息系统的组成1.3 地理信息系统的发展历程1.4 地理信息系统在各领域的应用第二章：地理信息系统的关键技术2.1 遥感技术2.2 全球定位系统（GPS）2.3 数字地形模型2.4 空间数据库技术第三章：地理信息系统软件与硬件3.1 常见的GIS软件介绍3.2 GIS软件的操作界面及基本功能3.3 GIS硬件设备介绍3.4 GIS软件与硬件的选型及配置第四章：地理信息系统的数据处理与分析4.1 空间数据采集与处理4.2 属性数据采集与处理4.3 空间数据分析方法4.4 属性数据分析方法第五章：地理信息系统的应用案例5.1 城市规划与管理5.2 环境保护与监测5.3 农业资源调查与规划5.4 交通运输规划与管理第六章：地理信息系统的应用领域6.1 土地管理与规划6.2 资源与环境管理6.3 城市规划与建设6.4 交通运输与物流管理6.5 公共安全与紧急救援第七章：空间建模与分析7.1 空间建模方法7.2 空间分析算法7.3 空间数据分析案例7.4 空间建模与分析在实际应用中的应用第八章：遥感与GIS的结合应用8.1 遥感技术概述8.2 遥感数据处理与分析8.3 遥感与GIS的集成应用8.4 遥感与GIS在实际案例中的应用第九章：地理信息系统的发展趋势9.1 云计算与GIS9.2 大数据与GIS9.3 物联网与GIS9.4 与GIS9.5 GIS的未来发展趋势第十章：地理信息系统的实践操作10.1 GIS软件的操作流程10.2 空间数据的采集与处理实践10.3 空间数据分析与可视化实践10.4 地理信息系统应用案例的实践操作重点和难点解析重点环节1：地理信息系统的定义与组成解析：理解GIS的基本概念和组成部分是学习GIS的基础。

学生需要掌握GIS 的定义、功能、主要组成部分（如硬件、软件、数据和人员）以及它们之间的关系。

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。

《地理信息系统概论》电子教案第一章：地理信息系统概述教学目标：1. 理解地理信息系统的定义和基本概念。

2. 掌握地理信息系统的主要功能和应用领域。

3. 了解地理信息系统的发展历程和趋势。

教学内容：1. 地理信息系统的定义和基本概念。

2. 地理信息系统的主要功能：数据采集、数据管理、数据处理、空间分析和决策支持。

3. 地理信息系统的应用领域：城市规划、环境保护、资源管理、交通运输等。

4. 地理信息系统的发展历程和趋势。

教学活动：1. 引入讨论：什么是地理信息系统？2. 讲解：地理信息系统的定义和基本概念。

3. 案例分析：地理信息系统的应用领域。

4. 小组讨论：地理信息系统的发展历程和趋势。

作业与评估：1. 课后作业：编写一篇关于地理信息系统的定义和基本概念的短文。

2. 小组项目：选择一个应用领域，制作一个地理信息系统的案例分析报告。

第二章：地理信息系统的组成与工作原理教学目标：1. 理解地理信息系统的基本组成和各部分的作用。

2. 掌握地理信息系统的工作原理和数据流程。

3. 了解地理信息系统的主要数据类型和数据来源。

教学内容：1. 地理信息系统的基本组成：硬件、软件、数据和用户。

2. 地理信息系统的工作原理：数据采集、数据管理、数据处理、空间分析和决策支持。

3. 地理信息系统的主要数据类型：空间数据、属性数据和元数据。

4. 地理信息系统的主要数据来源：卫星遥感、地面测量、统计数据等。

教学活动：1. 讲解：地理信息系统的基本组成和各部分的作用。

2. 案例分析：地理信息系统的工作原理和数据流程。

3. 小组讨论：地理信息系统的主要数据类型和数据来源。

作业与评估：1. 课后作业：绘制地理信息系统的基本组成和数据流程图。

2. 小组项目：选择一个数据来源，制作一个地理信息系统数据的采集和处理报告。

第三章：地理信息系统的数据管理教学目标：1. 理解地理信息系统数据管理的重要性。

2. 掌握地理信息系统数据管理的常用方法和技巧。