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第一部分 地理信息系统（GIS）基本知识 1 3S多媒体一体化技术 即地理信息系统（GIS）、遥感(RS)和全球卫星定位系统（GPS）技术与多媒体技术结合在一起，具有把与人类生活相关的各种信息（图形、声音、图象、数据、文本、模型量等）综合处理、显示的功能，是集世界尖端信息处理技术于一体的计算机软件技术。 2 地理信息系统（GIS） 地理信息系统简称GIS（Geographical Information System），也称作土地资源信息系统，在我国有时也称作资源与环境信息系统，是六十年代开始迅速发展起来的地理学研究新技术，是多学科交叉的产物。 地理信息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。 地理信息系统按其内容可以分为三大类： 2.1 专题信息系统（Thematic Information System），是具有有限目标和专业特点的地理信息系统，为特定的专门目的服务。 2.2 区域信息系统（Reginal Information）,主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标，可以有不同的规模，为各不同级别行政区服务。 2.3 地理信息系统工具或地理信息系统外壳（GIS-Tool）. 是一组具有图形图象数字化、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。具有操作简便、容易掌握、对计算机硬件环境适应性强、数据管理和操作效率高、功能强且具有普遍性并易于扩展，适于用来作为地理信息系统支撑软件以建立专题或区域性的实用性信息系统。 3 GIS的基本功能 3.1 数据采集与编辑功能 GIS的核心是一个地理数据库，所以建立GIS的第一步是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输入到数据库中,此过程称为数据采集。为了清除数据采集的错误，需要对图形及文本数据进行编辑和修改。 1.空间数据采集与编辑 1.1 文件管理功能：具有创建新文件，打开老文件，添加数据文件，存贮文件等基本功能。 1.2 数据获取功能：具有通过鼠标、键盘、扫描仪、数字化仪、６Ｐ５等设备输入或由其它数据格式转换等多种方式获取地图数据的功能。 1.3 图形编辑窗口显示功能：具有对屏幕上图形进行缩放、漫游、分层显示等功能。 1.4 参数控制功能：具有控制各种参数和限差，安置变换菜单和地图定位变换参数的功能。 1.5 符号设计功能：具有使用户不需要编制程序, 仅用鼠标描绘或通过组合装配老符号,得到用户所需要新符号的功能。 1.6 图形编辑功能：地理信息系统中的空间几何数据，可分为点、线、面三种类型。而对面状要素几何数据的处理，又都是以弧（或链）为基础进行，因而图形编辑的基本对象上点和弧。 点的编辑处理比较简单，仅仅是增加、删除和检索等基本操作，而弧段数据修改是复杂的编辑功能，主要是涉及到拓朴信息的调整。一般的图形编辑功能应具有修改一段弧，删除弧段上一部分，删除一条弧段，弧段的连接与断开，移动一个地物，删除一个目标，旋转一个实体，图形对象拷贝与镜面反射等。此外还应有产生平行线，曲线光滑等功能。 1.7 建立拓朴关系功能：地理信息系统与一般的数字测图系统主要区别之一是GIS需要建立几何图形元素之间的拓扑关系，我们需要将数字化的结点和弧段组成GIS中的线状地物或面状地物。通常可以通过编码让计算机自动组织，也可以在图形编辑系统中，使用鼠标人工装配地物，或编辑修改业已建立的拓扑关系。图形编辑的另一项功能是处理复杂地物，应具有用户定义复杂地物，分解复杂地物，删除复杂地物，显示一复杂地物的能力。 1.8 属性数据输入入与编辑功能：对属性数据的输入与编辑，一般是在属性数据处理模块中进行。但为了建立属性描述数据与几何图形的联系，通常需要在图形编辑系统中，设计属性数据的编辑功能，主要是将一个实体的瞩性数据连接到相应的几何目标上，亦可在数字化及建立图形拓朴关系的同时或之后，对照一个几何目标直接输人属性数据。一个功能强的图形编辑系统可能提供删除、修改、拷贝属性等功能。 1.9 地图修饰功能：地图需要根据不同的地物类型，设置不同的线型、颜色和符号。这一功能一般由图形编辑系统直接提供，此外，它还应具有注记的功能，包括设置字体大小、方向和注记位置等。 1.10 图形几何功能：通过几何坐标能计算多边形面积、周长、结点间的距离、线段的长度、支距、极坐标等。 1.11 查询功能：GIS 有两类基本查询，一是选择一个几何图形，显示对应的属性数据；另一种是与此相反，根据属性数据的关健或某一限定条件，显示相应的几何坐标。 1.12 图形接边处理功能：能够处理由于人工操作的失误，两个相邻图幅的地图数据库结合处可能出现的逻辑裂隙与几何裂隙。 ２．属性数据编辑与分析 属性数据是用来描述对象特征性质的，由于属性数据