《3.地理信息系统知识集锦.》.pdf

地理信息系统知识集锦 1．信息和数据 信息是用数字、文字、符号、语言、图形、图像、声音等介质来向人们或机器提供关 于现实世界各种知识。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。 数据是一种未经加工的原始资料，格式依赖计算机系统。数据是指能被计算机进行处 理的一切对象，包括数字、文字、符号、图形、图像等。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。 信息与数据是不可分离的，信息来源于数据。即信息是数据的内涵，是数据的内容和 解释。也就是说数据是信息的载体，只有理解了数据的含义，才能得到数据中所包含的信 息。 信息可以离开信息系统而独立存在，也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存 在；而数据的格式往往与计算机系统有关，并随载荷它的物理设备的形式而改变。数据是 原始事实，而信息是数据处理的结果。不同知识、经验的人，对于同一数据的理解，可得 到不同信息。 2. 地理信息 地理信息是指表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的 数字、文字、图像和图形的总称。地理信息是指直接或间接与地理空间位置分布、时间发 展相关的信息总和。地理信息属于空间信息，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 及时域特征三部分。空间位置数据是通过经纬网或公里网建立的地理坐标来实现空间位置 的识别的；属性数据是描述地物特征的定性或定量指标；时域特征是指地理数据采集或地 理现象发生的时刻或时段。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 信息属于空间信息，具有多维结构特征，即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构。 3 地理信息系统 地理信息系统简称GIS。GIS在不同的应用领域、不同的专业，对它的理解是不一样 的，想用简单的几句话是不能解释地理信息系统概念的，目前国内外对GIS有许多定义。 通常对GIS 定义有： a. 地理信息系统是用于采集、存储、管理、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计 算机系统。 b. 地理信息系统是由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储、 检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息。 c. 地理信息系统是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管 理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空 间信息系统。 d. 地理信息系统是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间 的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。 地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统；而其内涵是由计算机程序和 地理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。 上述定义均比较科学地阐明了GIS 的对象、功能和特点。总之，地理信息系统是在计 算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之 相关的属性数据，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。 4．地理信息系统的特点 1 空间可视化 11 空空间间可可视视化化 1） 空间地物轮廓特征的可视化 信息系统是对现实世界的计算机模拟，而地理信息系统则突出了它对现实世界空间关 系的模拟。使我们对于在空间中各事物的状态有一个非常直观的感受。无论是在屏幕上展 示一幅可以无级缩放和信息查询的地图，还是展现一幅三维的地形模型，都使我们对现实 世界空间关系的认识更为直观、具体。或许我们可以用计算机科学中常用的“所见即所得” 一词来解释这一点。 2） 具有空间参照特点的地物专题属性信息的可视化 地理信息系统的空间可视化功能还包括对空间分布地物的属性信息的图形可视化，这 一点是由地理信息系统的一个重要特征来保证的，即GIS实现了空间信息和属性信息的集 成管理，并能够完善地建立二者之间的联系。例如，利用一张中国的行政区划图，我们可 以从地理信息系统数据库中提取各省、直辖市、自治区1994 年的人口统计数据，计算人 口密度，并按人口密度的分级指标指定不同的色彩和填充方式显示行政区所对应的图斑(这 实现上是一个从属性到空间的关联过程)，这样空间地物的专题属性特征就可以通过地理信 息系统工具实现具有空间参照信息的可视化。 2 空间导向 22 空空间间导导向向 利用地理信息系统，我们不仅可以纵览研究区域的全域，还可以利用缩放和漫游等G IS所提