GIS绪 论.doc

第一章绪论第一节 GIS 的基本概念一、信息、地理信息 1 、信息和数据信息( Information )是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,从而向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实和知识, 作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。信息来源于数据( Data )。数据是一种未经加工的原始资料。数字、文字、符号、图像都是数据。数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,是数据的内容和解释。例如,从实地或社会调查数据中可获取到各种专门信息;从测量数据中可以抽取出地面目标或物体的形状、大小和位置等信息;从遥感图像数据中可以提取出各种地物的图形大小和专题信息。 2 、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,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。而地理数据则是各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置、属性特征(简称属性)及时域特征三部分。空间位置数据描述地物所在位置。这种位置既可以根据大地参照系定义,如大地经纬度坐标, 也可以定义为地物间的相对位置关系,如空间上的相邻、包含等;属性数据有时又称非空间数据,是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标。时域特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻/ 时段。时间数据对环境模拟分析非常重要, 正受到地理信息系统学界越来越多的重视。空间位置、属性及时间是地理空间分析的三大基本要素。 3 、地理信息的特征地理信息除了具有信息的一般特性,还具有以下独特特性: (1) 空间分布性。地理信息具有空间定位的特点, 先定位后定性, 并在区域上表现出分布式特点,其属性表现为多层次,因此地理数据库的分布或更新也应是分布式。(2) 数据量大。地理信息既有空间特征, 又有属性特征, 另外地理信息还随着时间的变化而变化, 具有时间特征, 因此其数据量很大。尤其是随着全球对地观测计划不断发展, 我们每天都可以获得上万亿兆的关于地球资源、环境特征的数据。这必然对数据处理与分析带来很大压力。(3) 信息载体的多样性。地理信息的第一载体是地理实体的物质和能量本身, 除此之外,还有描述地理实体的文字、数字、地图和影像等符号信息载体以及纸质、磁带、光盘等物理介质载体。对于地图来说,它不仅是信息的载体,也是信息的传播媒介。二、信息系统 1 、信息系统的基本组成信息系统是具有采集、管理、分析和表达数据能力的系统。在计算机时代信息系统都部分或全部由计算机系统支持, 并由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成、另外, 智能化的信息系统还包括知识。计算机硬件包括各类计算机处理及终端设备; 软件是支持数据信息的采集、存贮加工、再现和回答用户问题的计算机程序系统;数据则是系统分析与处理的对象,构成系统的应用基础;用户是信息系统所服务的对象。 2 、信息系统的类型根据系统所执行的任务,信息系统可分为事务处理系统( Transaction process system ) 和决策支持系统( Decision support system ) 。事务处理系统强调的是数据的记录和操作,民航定票系统是其典型示例之一。决策支持系统是用以获得辅助决策方案的交互式计算机系统,一般是由语言系统、知识系统和问题处理系统共同构成。三、地理信息系统地理信息系统( Geogra p hic Information System 或 Geo - Information s ystem , GIS )有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。通过上述的分析和定义可提出 GIS 的如下基本概念: 1、 GIS 的物理外壳是计算机化的技术系统,它又由若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等,这些子系统的优劣、结构直接影响着 GIS 的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。 2、 GIS 的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述、这是 GIS 区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在。 3、 GIS 的技术