1.1 复习笔记

三、地理信息系统的功能简介

1.基本功能

(1)数据采集与编辑

数据采集与编辑功能是指把各层地理要素转化为空间坐标及属性对应的代码输入到计算机中。

(2)数据存储与管理

数据库是数据存储与管理的主要技术，地理信息系统数据库是地理要素特征以一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合。地理信息系统数据库的管理功能，既包含与属性数据有关的常规数据库管理系统功能，还包含空间数据库的定义、数据访问和提取、通过空间位置检索空间物体及其属性、按属性条件检索空间物体及其位置、开窗和接边操作、数据更新和维护等空间数据的管理技术。

(3)数据处理和变换

数据处理的任务和操作内容有:

①数据变换

数据变换指对数据从一种数学状态转换为另一种数学状态，包括投影变换、几何纠正、比例尺缩放、误差改正和处理等。

②数据重构

数据重构指对数据从一种几何形态转换为另一种几何形态，包括数据拼接、数据裁剪、数据压缩、结构转换等。

③数据抽取

数据抽取指对数据从全集合到子集的条件提取，包括类型选择、窗口提取、布尔提取和空间内插等。

(4)空间分析和统计

空间分析和统计功能主要特点是帮助确定地理要素之间新的空间关系。常用的空间分析有;①叠合分析

叠合分析通过将同一地区若干个不同数据层相叠合，不仅建立新的空间数据，而且能将输入的属性数据予以合并。

②缓冲区分析

缓冲区分析是在点、线或面等不同实体周围建立一定宽度的缓冲多边形，以确定不同地理要素的空间邻近性或其影响范围。

③数字地形分析

数字地形是地理信息系统中地形起伏的数字化表达和存储形式，其中。数字程模型是常见的一种数字地形。地理信息系统提供了构造数字地形及有关地形分析的功能，包括分析地形的坡度、坡向、地表粗糙度、山谷线、山脊线、表面积、立体图、剖面图和通视分析等。

2. 应用功能

(1)资源管理

地理信息系统将各种来源的数据和信息有机地汇集在一起形成大型的地理数据库，并集成各种应用，用户可直接对数据库进行查询显示、统计、制图，以及提供区域多种组合条件的资源分析，成为资源的合理开发利用和规划决策的依据。资源的清查、管理和分析是地理信息系统应用最广泛的领域。

(2)区域规划

地理信息系统能为城市规划人员提供功能强大的信息筛选、综合分析和处理工具。帮助其完成现有土地利用、分区一致性，空地、开发区和设施位置等分析工作。

(3)国土监测

利用地理信息系统功能结合多时相的遥感数据，可以有效用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和淹没损失估算、土地利用动态变化分析和环境质量的评估研究等。

(4)辅助决策

他理信息系统利用拥有的数据和因特网传输技术，可以深化电子商务的应用，满足企业决策多维性的需求。

四、地理信息系统的发展概况

1.发展概况

地理信息系统的发展经历了60年代开拓发展阶段、70年代巩固阶段、80年代突破阶段和90年代社会化阶段，当前正向集成化、产业化和社会化发展方向迈进，呈现以下主要发展态势:

(1)地理信息系统已成为一门综合性技术

地理信息系统与全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、多媒体、因特网和虚拟现实相结合，构成了综合的信息技术。地理信息系统自身功能不断完善，为数字地球的建立及其应用提供了可靠的技术保证。

(2)地理信息系统产业化的发展势头强劲

由于地理信息系统是一项面向21世纪信息时代，关系国家综合竞争实力的高新技术，因此地理信息系统及其产业化的发展日益受到各国的普遍关注。

(3)地理信息系统网络化已构成当今社会的热点

因特网在全球的迅速发展，为信息产业提供了一次发展机会，也是地理信息系统技术发展的一次良机。(4)地理信息科学的产生和发展

地理信息系统在科技界和企业界的推广应用，大大提高了人类处理和分析有关地球资源、环境、社会与经济数据的能力，地理信息系统技术的进一步发展必须依托基础理论的研究，发展地理信息科学。

2.基础理论

地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而诞生的边缘学科，因此体现出多学科交叉的特征，这些交叉学科的基础理论同样构成地理信息系统的基础理论体系。这些学科包括地理学、地图学、测量学、数学、计算机科学以及一切与获取、处理和分析空间数据有关的学科。

(1)地理学

地理学以地域为单元研究人米环培的结构、功能、演化以及人地关系。其研究领域涉及地理空间，这与地理信息系统的研究对象是一致的。地理学中的空间分析方法也正是地理信息系统的核心。地理学是地理信息系统的理论依托，为地理信息系统提供引导空间分析的方法和观点。

(2)测绘学

测绘学及其分支学科的理论、方法可直接用于地理信息系统空间数据的处理，保证空间数据的精度和质量，以及地理信息系统产品的开发等。

(3)计算机科学

数据结构与数据库的原理为地理信息系统数据的组织、存储、检索和维护提供了信息模型和数据管理的方法论，使得各种形式的空间数据能够在计算机中表示。计算机图形学原理是地理信息系统图形输出的理论依据。