地理信息系统概述(一):地理信息系统基本概念
一、数据与信息概述
数据是未经加工的原始资料,通过数字化或记录方式,形成可识别的符号。数字、文字、符号、图像等都属于数据范畴。信息则是通过文字、数字、符号、语言、图像等媒介来表示事件、事物或现象的内容、数量或特征。它为我们(或系统)提供关于现实世界的新事实和知识,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点。信息来源于数据,数据是客观对象的表示,而信息是数据内涵的意义,即数据的解释。
二、地理信息的特点
地理信息是关于地理实体的性质、特征和状态的表征以及所有有用的知识。它是关于地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。地理数据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。地理信息除了具有信息的一般特性外,还具有独特的空间分布性、数据量大以及信息载体的多样性等特点。
三、地理信息系统(GIS)简介
地理信息系统(Geographic Information System 或 Geo-Information System,简称GIS)有时被称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种重要的空间信息系统,在计算机软硬件支持下,对地球表层(包括大气层)空间中的地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述。GIS处理的对象是各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。
通过以上的分析,我们可以得出GIS的基本概忛:GIS是一个计算机化的技术系统,由相互关联的子系统构成,如数据采集、数据管理、数据处理和分析、图像处理以及数据产品输出等。其操作对象是空间数据,即具有三维要素的地理实体。GIS的技术优势在于其数据综合、模拟与分析评价能力,可以获取重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测。GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。
地理信息系统概述(二):地理信息系统名词解释
地理信息系统(GIS)是一种信息技术,以地理空间数据库为基础,处理具有空间内涵的地理数据。简单地说,GIS是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息。它是一个由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体,采用地理模型分析方法,提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和决策服务。
地理信息是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的总称。它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
与地理信息系统相比,地理信息科学更侧重于将地理信息视为一种科学,而不仅仅是一种技术实现。它主要研究在应用计算机技术处理、存储、提取以及管理和分析地理信息过程中提出的一系列基本问题。它还强调了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
地理数据是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据。而地理信息流则是指地理信息从现实世界到概念世界,再到数字世界(GIS),最后到应用领域的过程。数据是客观对象的表示,是信息的表达,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素,具有数据采集、管理、分析和表达数据的能力,能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
四叉树数据结构是一种空间区域分割技术,按照四个象限进行递归分割,直到子象限的数值单调为止。这种数据结构在地理信息系统中有广泛应用。
变量筛选分析是通过寻找一组相互独立的变量,使相互关联的复杂的多变量数据得到简化的空间统计分析方法。常用的有主成分分析法、主因子分析法、关键变量分析法等。
变量聚类分析是将一组数据点或变量,按照其在性质上亲疏远近的程度进行分类的空间统计分析方法。两个数据点在m为空间的相似性可以用这些点在变量空间的距离来度量。
数字地面模型简称DTM,是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列,它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。
数字高程模型当数字地面模型的地面属性为海拔高程时,则该模型即为数字高程模型。简称DEM。
GIS应用模型是根据具体的应用目标和问题,借助于GIS自身的技术优势,使观念世界中形成的概念模型,具体化为信息世界中可操作的机理和过程。
OGC即OpenGIS协会(OpenGISConsortium)其目的是使用户可以开放地操纵异质的地理数据,促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息处理的互操作性(Interoperablity),OGC会员主要包括GIS相关的计算机硬件和软件制造商,数据生产商以及一些高等院校,部门等,其技术委员会负责具体标准的制定工作。
开放式地理信息系统(OpenGIS)OpenGIS(OpenGeodataInteroperationSpecification,OGIS-开放的地理数据互操作规范)由美国OGC(开放地理信息系统协会)提出。其目标是,制定一个规范,使得应用系统开发者可以在单一的环境和单一的工作流中,使用分布于网上的任何地理数据和地理处理。它致力于消除地理信息应用之间以及地理应用与其它信息技术应用之间的藩篱,建立一个无“边界”的、分布的、基于构件的地理数据互操作环境,与传统的地理信息处理技术相比,基于该规范的GIS软件将具有很好的可扩展性、可升级性、可移植性、开放性、互操作性和易用性。
数据结构是地理实体的数据组织形式及其相互关系的抽象描述。
空间数据质量是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征以及时间等要素时,所能达到的准确性、一致性、完整性以及它们之间统一性的度量,一般描述为空间数据的可靠性和精度,用误差来表示。
数字地球是把浩瀚复杂的地球数据加以数字化、网络化,变成一个地球信息模型计划。是一种可以嵌入海量地理数据、多种分辨率、三维的地球表达,是对真实地球及其相关现象的统一性的数字化重现和认识。其核心思想有两点:一是用数字化手段统一处理地球问题;二是最大限度地利用信息资源。
虚拟现实也称虚拟环境或人工现实,是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,演练者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验,有身临其境之感。
地图投影是建立平面上的点(用平面直角坐标或极坐标表示)和地球表面上的点(用纬度和精度表示)之间的函数关系。
投影转换是从一种地图投影变换为另一种地图投影。其实质是建立两平面场之间及邻域双向连续点的一一对应的关系。
虚拟地理环境简称VGE,是基于地学分析模型、地学工程等的虚拟现实,它是地学工作者根据观测实验、理论假设等建立起来的表达和描述地理系统的空间分布以及过程现象的虚拟信息地理世界,一个关于地理系统的虚拟实验室,它允许地学工作者按照个人的知识、假设和意愿去设计修改地学空间关系模型、地学分析模型、地学工程模型等,并直接观测交互后的结果,通过多次的循环反馈,最后获取地学规律。
高斯-克吕格投影Gauss-KruegerProjection①是一种横轴等角切椭圆柱投影。它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上,该椭圆柱面与椭球体表面的切线为一经线,投影中将其称为中央经线,然后根据一定的约束条件即投影条件,将中央经线两侧规定范围内的点投影到椭圆柱面上从而得到点的高斯投影。
②一种等角横切椭圆柱投影。其投影带中央子午线投影成直线且长度不变,赤道投影也为直线,并与中央子午线正交。
UTM投影全球横轴墨卡托投影的简称。是美国编制世界各地地图和地球资源卫星象片所采用的横轴墨卡托投影的一种变型投影。它规定中央经线长度比为0.9996。
电子地图当纸地图经过计算机图形图像系统光——电转换量化为点阵数字图像,经图像处理和曲线矢量化,或者直接进行手扶跟踪数字化后,生成可以为地理信息系统显示、修改、标注、漫游、计算、管理和打印的矢量地图数据文件,这种与纸地图相对应的计算机数据文件称为矢量化电子地图。
元数据[空间]是指描述空间数据的数据,它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征,是空间数据交换的基础,也是空间数据扩展阅读资料
任何学习内容都不是孤立的,它们之间存在着相互联系和相互作用。而题目的设计,其实只是这些关系的形式转化、叠加而已。因为各个部分之间存在联系,所以每一个部分都可以作为中心,作为基础,充分有效地发散开来,为其他部分提供支持。
在学习时,我们首先要从整体上把握学习对象,了解其基本框架和构成,这就是“看山是山”。然后,我们需要将学习对象进行合理分解,认识各部分的特点,发现以前未注意到的细节,弄清它们之间的具体关系和内在逻辑,这就是“看山不是山,而是泥土、岩石、树木、花草等组成部分”。
积累是系统学习法的基本要求。我们不需要追求大的成功,只需要保证每天有一丁点的进步,积少成多,最终的结果定会令人惊叹。很多时候,成功看起来遥不可及,如果我们一直等待机遇,往往一事无成。
我们需要有超越的精神来保持进取心态。即使现有的方法和技巧已经很不错,也要追求更好,并且相信自己能够更上一层楼。为此,我们需要分析已有学习成果的长处和短处,吸取精华,找出缺陷,并思考如何改进。要不断寻求突破和创新,不断完善自己的知识和技能体系。只有这样,我们才能在学习的道路上不断前行,取得更好的成绩和更大的进步。