文档介绍：注册测绘师资格考试培训之五
二〇一二年四月二日
地理信息系统工程
陈孝
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目录
地理信息系统基础
数据库建库与系统测评评价
基础地理信息共享与服务
案例分析
基础地理信息系统功能与组成
基础地理信息系统设计与实现
第1章地理信息系统基础
GIS的基本概念
GIS的定义
地理信息系统是为特定的应用目标而建立的空间信息系统,是在计算机软件、硬件及网络支持下,对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。
是以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面(包括大气层和人类生活涉及的地下环境在内)与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。
从学科角度定义,GIS属于技术学科,主要涉及地理学、测量学、制图学、摄影测量与遥感、计算机科学。特别是计算机制图、数据库管理、遥感和地理学构成了GIS的理论和技术基础。
GIS的构成
硬件系统——计算机、输入、存储、输出、网络
软件系统——系统软件、GIS专业软件、数据库软件
地理信息数据——具有空间、属性和时间特性
系统开发、管理及应用人员——设计、开发到管理维护,应用
专题地理信息系统——按内容
区域地理信息系统——按范围
地理信息系统工具——按软件功能
GIS的分类
基础地理信息系统
专业应用地理信息系统
专项应用地理信息系统
GIS与其他学科的关系
GIS与地图学
地图是GIS的数据基础,也是GIS的表现方式之一。地图学强调空间信息的表达与传输;GIS强调空间数据的处理与分析。
GIS与一般事务数据库系统
数据库技术是GIS的技术基础之一,解决数据存储、管理、查询检索等问题。一般的数据库没有空间概念,没有拓扑关系,GIS的数据库特点是处理空间实体的位置、空间关系和属性。
GIS与CAD
共同特点:都有空间坐标,能处理和表现空间数据;
区别:CAD擅长处理规则几何图形,侧重图形的表达表现,拓扑关系简单,属性库功能较弱;GIS处理更为复杂的自然实体数据,有复杂的拓扑关系,图形数据库与属性数据库关系密切,侧重空间分析功能。
GIS的主要功能
数据采集与输入(测量方法获取、转换成系统格式)
数据编辑与更新
图形编辑:图形的编辑、整饰、变换、图幅拼接、拓扑关系、投影变换等;
属性编辑:属性的定义、添加、修改等
数据更新:以新的数据项或记录替换旧的,包括删除、修改、增加等
数据存储与管理
将数据以某种格式记录在计算机内部或外部的存储设备上,空间数据由空间数据库管理;属性数据一般直接利用商用关系型数据库系统。
空间查询与分析
空间查询:图形的查询、属性查询、图形与属性交互查询、地址匹配等
空间分析:缓冲区分析、叠加分析、网络分析、空间插值、统计分析等。
是GIS最专业、最高级的功能
GIS的空间分析功能简介
缓冲区分析
根据数据库的点、线、面实体,自动建立其周围一定宽度范围的缓冲区多边形,它是地理信息系统重要的和基本的空间分析功能之一.
叠加分析
将同一地区,同一比例尺的两组或更多的多边形进行叠置,建立新的具有多重属性的多边形或做相应的统计分析。
网络分析
对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如电信线、电力线、给水线等)进行地理分析和模型化,用于研究、筹划一项网络工程如何安排、并使其运行效果最好,包括最短(最佳)路径分析。
空间插值
空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,以便与其它空间现象的分布模式进行比较,它包括了空间内插和外推两种算法。DEM的生成是主要应用之一。
空间统计分析
统计分析是指运用统计方法及与分析对象有关的知识,从定量与定性的结合上进行的研究活动。与其他分析功能结合,可以做诸如坡度、坡向、土方量等计算与统计。