绪论
简述GIS的理解（需具体说明）
地理信息系统、地理信息科学、地理信息服务、地理信息解决方案
GIS的概念
GIS是由计算机硬件、软件、用户、空间数据和不同方法组成的系统，该系统用来支持空间数据采集、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。
GIS是以一种全新的思想和手段来解决复杂的规划、管理和地理相关问题，例如城市规划、商业选址、环境评估、资源管理、灾害监测、全球变化。
地理信息的定义
理解1：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；
理解2：表征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数字、文字、图像和图形等的总称；
理解3：一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。它起源于地图，地图是地理信息的载体，具有存储、分析与显示地理信息的功能。
地理信息的特点
空间分布性：地理信息的定位特征多维性：单点多重属性信息动态性（时间性）：随时间动态变化数据量大：具有空间特征、属性特征、时间特征
地理信息含义
“有地理参照的信息”(Geographically Referenced Information)或者，“与地理位置有关的信息”GIS的定义、特点
地理信息系统就是具有采集、存储、查询、分析、显示和输出地理数据功能的计算机软硬件系统。地理信息系统是一种以地理坐标为骨干的信息系统。
GIS的组成
①系统硬件
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：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；输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等；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
硬件的三种应用模式
单机模式：
由基本外设、处理设备和输出设备构成
适用于小型GIS建设
数据传输与资源共享不方便
局域网模式：
部门或单位内部GIS建设
专线连接
资源共享较方便
广域网模式：
用户分布地域广泛，不适合专线连接
公共通讯连接
资源共享方便
局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接
②系统软件
系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的驱动软件，目前流行的有DOS、Windows98/Nnt/2000/XP、UNIX 等。系统软件关系到GIS软件和开发语言使用的有效性，是GIS软硬件环境的重要组成部分。
基础软件
数据库软件
流行数据库软件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。
Oracle、Informix、Ingress等关系数据库管理软件都相继增加了空间数据类型。而ESRI公司的SDE（Spatial Database Engine）也是基于关系数据库的空间数据管理平台。
图形平台
某些GIS软件中图形处理平台。如AutoDesk公司开发的基于AutoCAD的AutoMap GIS软件、Intergraph公司的基于MicroStation的MGE GIS软件
③空间数据是GIS的血液
GIS的操作对象为空间数据
空间数据特征：空间参考、属性、时间数据；
空间数据组织：矢量结构、栅格结构。
④管理人员
GIS的开发是以人为本的系统工程。
业务素质与专业知识是GIS工程及应用成功的关键。
不但对GIS的技术和功能有足够的了解，而且要具备组织管理管理的能力。
技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档管理、数据共享建设等。
GIS 功能：采集、处理、分析、查询、管理、显示、输出空间查询：位置查询、属性查询、拓扑查询
空间查询是最基本的分析功能，包括从空间位置检索空间物体和从属性条件检索空间物体
空间分析：地形分析、网络分析、缓冲区分析、几何量测、地图分析、叠置分析、统计分析、决策分析
缓冲区分析：解决近邻度问题
缓冲区分析就是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形图，然后将这个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需要的结果。
网络分析：解决路径分析和资源优化配置的问题
GIS中的网络由一系列相互联系的线状要素组成的，是对城市网络的抽象。
叠加分析：解决设施的选址问题
把同一地区的两幅或两幅以上的图层重叠在一起进行图形运算和属性运算，产生新的空间图形和属性的过程。
GIS的产生和发展（选择或判断）
1963年加拿大测量学家Tom linson创造了GIS系统
①60年代起步阶段②70年代巩固阶段③80年代突破阶段④90年代产业化阶段⑤21世纪网络化阶段
简述GIS的建模过程：了解目的（实际问题）；准备所需数据，建立所需空间数据库；建模；查询和分析；生成报表。
举例说明GIS可应用的行业
所谓地理信息系统的应用就是人们应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间结构、空间联系和空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济发展服务。
气象部门、环境评估、宏观决策、规划决策、A VHRR、城市土地利用信息系统、电信资源管理、铁路地理信息系统、公安警用地理信息系统、医疗机构信息查询
GIS的地学基础
GIS中为什么要考虑地图投影
地理坐标为球面坐标，不方便进行距离、方位、面积等参数的量算与分析。
地球椭球体为不可展曲面
地图为平面，符合视觉心理，并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析
地球椭球体是不可展曲面，而地图是一个平面，当球面展开为平面时必然产生破裂或褶皱。“地图投影”就是要解决球面不可展的矛盾。
地图投影
由于球面上一点的位置是用地理坐标(经度、纬度)表示，而平面上是用直角坐标(纵坐标、横坐标)或者极坐标(极径、极角)表示，所以要想将地球表面上的点转移到平面上，必须采用一定的数学方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法，称为地图投影。地图投影是保证地图精确度的重要的数学基础之一。
地图投影变形：面积变形、角度变形、长度变形
地图投影分类
投影面及球面的位置：圆锥投影、圆柱投影、方位投影
投影变形性质：等角投影、等积投影、任意投影
常见变形性质的确定
①同纬度带内梯形面积不等的投影肯定不是等积投影
②经纬网不是处处正交的投影肯定不是等角投影
③投影为直线的经线(中央经线)上纬距不等的投影肯定不是等距投影
地理空间实体的三要素是什么？它们之间的关系是怎样的？
点：由单个栅格表达。
线：由沿线走向有相同属性取值的一串相邻栅格表达。
