地理信息系统学习要点地理信系统学习要点地理信息系统学习要点地理信息系统学习要点.doc

地理信息系统学习概要 1.数据与信息 1）数据是客观事物（包括概念）的数量、时空位置及相互关系的抽象表示，是未加工的原始材料 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、联系和规律等的数字、文字、图像和图形的总称。 2）信息是有用和有意义的数据，是数据的内容和解释，是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图像等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。 地理信息：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，是地理数据所蕴含和表达的地理含义。。 信息的特点:客观性，适用性，传输性，共享性。 二者关系：①数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵②数据经过加工才能变成有效的信息，同样的数据经过不同的处理过程，可变成不同的信息。③由于数据和信息之间的紧密联系，通常并不严格区分数据和信息。 地理信息的特点、意义：①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它类型信息的最显著的标志。②具有多维结构的特征，即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构，而各个专题型实体之间的联系是通过属性码进行的，这就为地理系统各圈层之间的综合研究提供了可能。③时序特征十分明显，因此可以按照时间尺度将地理信息划分为超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)、中期的(如土地利用、作物估产)、长期的(如城市化、水土流失)、超长期的(如地壳变动、气候变化)等。这对地理事物的预测、预报，从而为科学决策提供依据很重要。 认识地理信息的区域性、多层次性和动态变化的特征对建立地理信息系统，实现人口、资源、环境等的综合分析、管理、规划和决策具有重要意义。 2.地理信息系统 1)GIS概念： 地理信息系统简称为GIS， Geographical Information System,是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统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)GIS构成： 一个实用GIS系统：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型 GIS区别于其他系统的本质特征：空间分析 空间分析： 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、空间形成、空间演变等信息，其根本目的在于通过对空间数据的深加工获取新的信息。 3)GIS功能： (1)基本功能：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.产品制作与显示6.二次开发和编程。 (2)应用功能：1.资源管理。2.区域规划。3.国土监测。4.辅助决策。 4)GIS发展状况： 探索时期、发展时期、成熟阶段和全面应用阶段(a模拟地理信息系统b学术探索阶段c飞速发展和推广应用阶段d地理信息产业的形成和社会化地理信息系统的出现)。 我国：准备阶段、试验阶段、发展阶段和产业化阶段。 世界上第一个地理信息系统—加拿大地理信息系统CGIS（1963年开始，Roger Tomlinson被誉为地理信息系统之父） 3.空间数据分类及特征： 1)GIS空间数据分类 按数据来源分：地图数据、影像数据、文本数据； 按数据结构分：矢量数据、栅格数据； 按数据特征分：空间定位数据、非空间属性数据； 按数据几何特征分：点、线、面、曲面、体； 按数据发布形式分：DOM/DEM/DRG/DLG 特征：空间、属性和时间特征。 类型：属性数据、几何数据、关系数据。 2)空间数据结构的类型： (1)栅格数据结构：（指将空间分割成各个规则的网格单元，然后在各个格网单元内赋以空间对象相应的属性值的一种数据组织方式）； I、栅格矩阵结构：用矩阵来存储栅格数据单元的数据结构 目前有一系列栅格数据压缩编码方法，如键码、游程长度编码、块码和四叉树编码等。其目的是用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息，其类型又有信息无损编码和信息有损编码之分。 II、压缩编码方式：连码、游程编码、四叉树编码、块码结构 ??? a）链码：又称为弗里曼链码或边界链码，链码可以有效地压缩栅格数据，而且对于估算面积、长度、转折方向的凹凸度等运算十分方便，比较适合于存储图形数据； ??? b）游程长度编码：栅格图像常常有行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容。一种编码方案是，只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同的代码重复的个数；另一种方案是逐个记录各行（或列）代码发生变化的位置和相应代码； ??? c）块码：块码是游程长度编码扩展到二维的情况，采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置（行、列