地理信息系统-西昌学院第一章-绪论.doc

第一章绪论
【学时安排】
4学时
【目的要求】
1、掌握数据、信息、地理信息的概念;
2、掌握信息的特点,地理信息与一般信息的区别;
3、理解地理信息系统的组成;
4、理解信息系统的基本功能;
5、了解地理信息系统产生和发展的历史背景,发展过程。
【重点难点】
数据、信息、地理信息的有关概念。
【教学方法与手段】
示例式、启发式教学方法,多媒体教学手段。
GIS的基本概念
一、数据和信息
1、数据
数据(Data)是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号,是一种未经加工的原始资料。不仅数字是数据,而且文字、符号和图像也是数据。数据只有对实体行为产生影响时才成为信息。
地理信息系统的建立,首先是收集数据,然后对数据进行处理,即对数据进行运算、排序、转换、分类、增强等,其目的就是为了得到数据中包含的信息。
2、信息
信息(Information)是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,以便向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实知识,作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。
信息的特征:客观性、适用性、可传输性和共享性等。
客观性是指信息都与客观事实相关,这是信息正确性和精确度的保证;适用性是指从大量数据中收集、组织和管理有用的信息,这是由建立信息系统目的性所决定的;可传输性是指信息可以在系统内或用户之间以一定形式或格式传送和交换。信息的共享性是信息可传输性带来的结果,也就是信息可为多个用户共享。
信息来源于数据(Data)。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。
二、地图和地理信息
地理信息系统脱胎于地图,它们都是地理信息的载体,具有存储、分析与显示地理信息的功能。
地理信息(Geographic Information)是指与空间地理分布有关的信息,它表示地表物体和环境固有的数据、质量、分布特征,联系和规律的数字、文字、图形、图像等总称。
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。
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,也成为区域性、多维性。区域性是指地理信息的定位特征,且这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。多维性是指在一个坐标位置上具有多个专题和属性信息。
(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。
三、信息系统与地理信息系统
1、信息系统
信息系统(Information System)是具有采集、处理、管理和分析数据能力的系统,它能为单一的或有组织的决策过程提供各种有用信息。从计算机的角度看,信息系统是由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成的系统,且种类繁多,但从系统结构及处理方法看,主要分为下列几种:
(1)管理信息系统(MIS-Management Information System)是一种基于数据库的回答系统,它往往停留在数据级上支持管理者,如人事管理信息系统、财务管理信息系统、产品销售信息系统等。
(2)决策支持系统(DSS-Decision Support System)是在MIS基础上发展起来的一种信息系统,它不仅为管理者提供数据支持,还提供方法和模型的可能支持,并对问题进行仿真和模拟,从而辅助决策者进行决策。
(3)智能决策支持系统(IDSS-Intelligent Decision