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GIS培训准备知识 参考书： 黄杏元等，地理信息系统概论（修订版）,高等教育出版社，2001—理论 宋小冬等.地理信息系统实习教程（arcgis9.x）, 科学出版社，2007—实操 主要内容 地理信息系统的基本概念 地理信息系统的功能简介 地理信息系统的基本构成 空间数据与数据结构 地理信息系统产品的输出形式 地理信息系统的基本概念 GIS是什么？--空间数据和属性数据的综合体 地理信息 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，包括数量、质量、分布特征、联系和变化规律等，记录方式为数字、文字、图像和图形等； 地理信息的特征：空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。 地理信息系统中“地理”的概念并非指地理学，而是广义地指地理坐标参照系统中的坐标数据、属性数据以及以此为基础演绎出来的知识。 地理信息系统(GIS)定义 定义：GIS是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。 地理信息系统的功能简介 GIS可以做什么？ 1、定位（Location）：研究的对象位于何处？周围的环境如何？研究对象相互之间的地理位置关系如何？ 2、查询（Query）: 满足条件的空间对象包括哪些？它们的空间关系如何？其空间信息的属性特征包括哪些？有哪些地方符合某项事物（或业务）发生（或进行）所设定的特定经济地理条件？ 3、趋势（Trends）:研究对象或环境从某个时间起发生了什么样的变化？今后演变的趋势是怎样的？ 4、模式（Pattern）:研究对象的分布存在哪些空间模式？ 5、模拟（Modeling）：如果发生假设条件时，研究对象会发生哪些变化？引起怎样的结果？ GIS的基本功能 数据采集 数据编辑与更新 数据存储与管理 数据处理和变换 空间分析和统计 产品制作与显示 二次开发和编程 GIS基本功能实现过程 数据采集与更新 数据组织流程 查询 点选查询指定要素 条件查询要素 空间分析 空间关系 空间要素的相对位置决定空间要素之间的关系  视域分析、/通视分析：是指以某一点为观察点，研究某一区域通视情况的地形分析。即两点是否互相可见。 在DEM上制作坡度、坡向图，等高线图等DEM即不规则三角网，也是一种三维模型 填挖方估算 显示 输出 主要应用功能 资源管理； 区域规划； 国土监测； 辅助决策； 定位服务 ArcGIS 在各行业应用实例 2、城市规划 城市规划（福州规划） 地理信息系统的基本构成 GIS的基本构成 GIS的基本构成 系统硬件 由主机、外设和网络组成，用于存储、处理、传输和显示空间数据。 系统软件 由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成 空间数据库 由数据库实体和数据库管理系统组成，用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。 应用模型 由数学模型、经验模型和混合模型组成，用于解决某项实际应用问题，获取经济效益和社会效益。 硬件构成 空间数据与数据结构 地理空间的概念 GIS中的概念常用“地理空间”(geo-spatial)来表述，一般包括地理空间定位框架及其所连接的空间对象； 地理空间定位框架即大地测量控制，由平面控制网和高程控制网组成； GIS的任何空间数据都必须纳入一个统一的空间参照系中，以实现不同来源数据的融合、连接与统一； 目前，我国采用的大地坐标系为1980年中国国家大地坐标系，现在规定的高程起算基准面为1985国家高程基准。 空间数据可以按照数据项、空间对象和图形特征的不同分为各种不同的类型 空间对象的三大基本特征： 空间特征是指地理实体的空间位置及其相互关系； 属性特征表示地理实体的名称、类型和数量等； 时间特征指实体随时间而发生的相关变化。 空间特征是指空间对象的位置及与相邻对象的空间关系或拓扑关系； 属性特征是指空间对象的专题属性； 时间特征是指空间对象随着时间演变而引起的空间和属性特征的变化。 空间数据的计算机表示 GIS中，空间数据是以结构化的形式存储在计算机中的，称为地理空间数据库。由2部分组成： 数据库实体：存储有许多数据文件和文件中的大量数据， 数据库管理系统：主要用于对数据的统一管理，包括查询、检索、增删、修改和维护. GIS通过利用确定的数据结构和数据模型来表达空间对象的空间位置、拓扑关系和属性信息。 真实世界的实体被抽象成基本的几何图形:点，线，面/多边形 空间对象（实体）的地图表达 空间实体的表达 空间对象的表达有两种方法，分别称为矢量表示法（矢量数据模型）和栅格表示法（栅格数据模型）,如下图。 矢量数据结构（数据结构详见第二章） 矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种