地理信息概念
㈠ 1.1基本概念 1.1.1地理數據和地理信息 什麼是信息
你好,地理信息是地理數據所蘊含和表達的地理含義,是與地理環境要素有關的物質的數量、質量、性質、分布特徵、聯系和規律的數字、文字、圖像和圖形等的總稱。
㈡ 網路地理信息系統 概念
網路地理信息系統
【概念】:
地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
【簡介】:
位置與地理信息既是LBS的核心,也是LBS的基礎。一個單純的經緯度坐標只有置於特定的地理信息中,代表為某個地點、標志、方位後,才會被用戶認識和理解。用戶在通過相關技術獲取到位置信息之後,還需要了解所處的地理環境,查詢和分析環境信息,從而為用戶活動提供信息支持與服務。
地理信息系統(GIS,Geographic Information System)是一門綜合性學科,結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學,已經廣泛的應用在不同的領域,是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統,隨著GIS的發展,也有稱GIS為「地理信息科學」(Geographic Information Science),近年來,也有稱GIS為"地理信息服務"(Geographic Information service)。GIS是一種基於計算機的工具,它可以對空間信息進行分析和處理(簡而言之,是對地球上存在的現象和發生的事件進行成圖和分析)。 GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作(例如查詢和統計分析等)集成在一起。
㈢ GIS的概念
GIS基本概念集錦
1、地理信息系統(Geographic Information System ,即GIS )——一門集計算機科學、信息學、地理學等多門科學為一體的新興學科,它是在計算機軟體和硬體支持下,運用系統工程和信息科學的理論,科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據,以提供對規劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統。GIS有以下子系統:數據輸入子系統,數據存儲和檢索子系統,數據操作和分析子系統,報告子系統.
信息系統
非空間的 空間的
管理信息系統 非地理學的 GIS
CAD/CAM 其他GIS LIS
社會經濟,人口普查 基於非地塊,基於地塊的
2、比較GIS與CAD、CAC間的異同。
CAD——計算機輔助設計,規則圖形的生成、編輯與顯示系統,與外部描述數據無關。
CAC——計算機輔助制圖,適合地圖制圖的專用軟體,缺乏空間分析能力。
GIS——地理信息系統,集規則圖形與地圖制圖於一身,且有較強的空間分析能力。
3、圖層:將空間信息按其幾何特徵及屬性劃分成的專題。
4、地理數據採集——實地調查、采樣;傳統的測量方法,如三角測量法、三邊測量法;全球定位系統(GPS);現代遙感技術;生物遙測學;數字攝影技術;人口普查。
5、信息範例——傳統的制圖方法,稱為信息範例,即假定地圖本身是一個最終產品,通過使用符號、分類限制的選擇等方式交換空間信息的模式。這個範例是傳統的透視圖方法,由於原始而受到很多限制,地圖用戶不能輕易獲得預分類數據。也就是說,用戶只限於處理最終產品,而無法將數據重組為更有效的形式以適應環境或需求的變化。
6、分析範例(整體範例)——存儲保存原始數據的屬性數據,可根據用戶的需求進行數據的顯示、重組和分類。整體範例是一種真正的用於制圖學和地理學的整體方法。
7、柵格——柵格結構是最簡單最直接的空間數據結構,是指將地球表面劃分為大小均勻緊密相鄰的網格陣列,每個網格作為一個象元或象素由行、列定義,並包含一個代碼表示該象素的屬性類型或量值,或僅僅包括指向其屬性記錄的指針。因此,柵格結構是以規則的陣列來表示空間地物或現象分布的數據組織,組織中的每個數據表示地物或現象的非幾何屬性特徵。特點:屬性明顯,定位隱含,即數據直接記錄屬性本身,而所在的位置則根據行列號轉換為相應的坐標,即定位是根據數據在數據集中的位置得到的,在柵格結構中,點用一個柵格單元表示;線狀地物用沿線走向的一組相鄰柵格單元表示,每個柵格單元最多隻有兩個相鄰單元在線上;面或區域用記有區域屬性的相鄰柵格單元的集合表示,每個柵格單元可有多於兩個的相鄰單元同屬一個區域。
8、矢量——它假定地理空間是連續,通過記錄坐標的方式盡可能精確地表示點、線、多邊形等地理實體,坐標空間設為連續,允許任意位置、長度和面積的精確定義。對於點實體,矢量結構中只記錄其在特定坐標系下的坐標和屬性代碼;對於線實體,用一系列坐標對的連線表示;多邊形是指邊界完全閉合的空間區域,用一系列坐標對的連線表示。
9、「拓撲」(Topology)一詞來源於希臘文,它的原意是「形狀的研究」。拓撲學是幾何學的一個分支,它研究在拓撲變換下能夠保持不變的幾何屬性——拓撲屬性(拓撲屬性:一個點在一個弧段的端點,一個點在一個區域的邊界上;非拓撲屬性:兩點之間的距離,弧段的長度,區域的周長、面積)。這種結構應包括:唯一標識,多邊形標識,外包多邊形指針,鄰接多邊形指針,邊界鏈接,范圍(最大和最小x、y坐標值)。地理空間研究中三個重要的拓撲概念(1)連接性:弧段在結點處的相互聯接關系;(2)多邊形區域定義:多個弧段首尾相連構成了多邊形的內部區域;(3)鄰接性:通過定義弧段的左右邊及其方向性來判斷弧段左右多邊形的鄰接性。
10、矢量的實體錯誤——偽節點:即需要假節點進行識別的節點,發生在線和自身相連接的地方(如島狀偽結點——顯示存在一個島狀多邊形,這個多邊形處於另一個更大的多邊形內部),或發生在兩條線沿著平行路徑而不是交叉路徑相交的地方(節點——表示線與線間連接的特殊點)。搖擺結點:有時稱為搖擺,來源於3種可能的錯誤類型:閉合失敗的多邊形;欠頭線,即結點延伸程度不夠,未與應當連接的目標相連;過頭線,結點的線超出想與之連接的實體。碎多邊形:起因於沿共同邊界線進行的不良數字化過程,在邊界線位置,線一定是不只一次地被數字化。高度不規則的國家邊境線,例如中美洲,特別容易出現這樣的數字變形。標注錯誤:丟失標注和重復標注。異常多邊形:具有丟失節點的多邊形。丟失的弧。
11、空間分析方法——1、空間信息的測量:線與多邊形的測量、距離測量、形狀測量;2、空間信息分類:范圍分級分類、鄰域功能、漫遊窗口、緩沖區;3、疊加分析:多邊形疊加、點與多邊形、線與多邊形;4、網路分析:路徑分析、地址匹配、資源匹配; 5、空間統計分析:插值、趨勢分析、結構分析;6、表面分析:坡度分析、坡向分析、可見度和相互可見度分析。
12、歐拉數——最通常的空間完整性,即空洞區域內空洞數量的度量,測量法稱為歐拉函數,它只用一個單一的數描述這些函數,稱為歐拉數。數量上,歐拉數=(空洞數)-(碎片數-1),這里空洞數是外部多邊形自身包含的多邊形空洞數量,碎片數是碎片區域內多邊形的數量。有時歐拉數是不確定的。
13、函數距離——描述兩點間距離的一種函數關系,如時間、摩擦、消耗等,將這些用於距離測量的方法集中起來,稱為函數距離。
14、曼哈頓距離——兩點在南北方向上的距離加上在東西方向上的距離,即D(I,J)=|XI-XJ|+|YI-YJ|。對於一個具有正南正北、正東正西方向規則布局的城鎮街道,從一點到達另一點的距離正是在南北方向上旅行的距離加上在東西方向上旅行的距離因此曼哈頓距離又稱為計程車距離,曼哈頓距離不是距離不變數,當坐標軸變動時,點間的距離就會不同。
15、鄰域功能——所謂鄰域是指具有統一屬性的實體區域或者焦點集中在整個地區的較小部分實體空間。鄰域功能就是在特定的實體空間中發現其屬性的一致性。它包括直接鄰域和擴展鄰域。
16、緩沖區分析——是指根據資料庫的點、線、面實體基礎,自動建立其周圍一定寬度范圍內的緩沖區多邊形實體,從而實現空間數據在水平方向得以擴展的空間分析方法。緩沖區在某種程度上受控於目前存在的摩擦表面、地形、障礙物等,也就是說,盡管緩沖區建立在位置的基礎上,但是還有其他實質性的成分。確定緩沖區距離的四種基本方法:隨機緩沖區、成因緩沖區、可測量緩沖區、合法授權緩沖區。
17、統計表面——表面是含有Z值的形貌,Z值又稱為高度值,它的位置被一系列X和Y坐標對定義且在區域范圍內分布。Z值也常被認為是高程值,但是不必局限於這一種度量。實際上,在可定義的區域內出現的任意可測量的數值(例如,序數、間隔和比率數據)都可以認為組成了表面。一般使用的術語是統計表面,因為在考慮的范圍內Z值構成了許多要素的統計學的表述(Robinson et al., 1995)。
18、DEM——數字高程模型(Digital Elevation Model)。地形模型不僅包含高程屬性,還包含其它的地表形態屬性,如坡度、坡向等。DEM通常用地表規則網格單元構成的高程矩陣表示,廣義的DEM還包括等高線、三角網等所有表達地面高程的數字表示。在地理信息系統中,DEM是建立數字地形模型(Digital Terrain Model)的基礎數據,其它的地形要素可由DEM直接或間接導出,稱為「派生數據」,如坡度、坡向。
19、空間插值——空間插值常用於將離散點的測量數據轉換為連續的數據曲面,以便與其它空間現象的分布模式進行比較,它包括了空間內插和外推兩種演算法。空間內插演算法:通過已知點的數據推求同一區域未知點數據。空間外推演算法:通過已知區域的數據,推求其它區域數據。20、泰森多邊形——通過數學方法定義、平分點間的空間並以直線相連結,在點狀物體間生成多邊形的方法。
21、線密度——用所有區域內的線的總長度除以區域的面積。
22、連通性——連通性是衡量網路復雜性的量度,常用γ指數和α指數計算它。其中,γ指數等於給定空間網路體節點連線數與可能存在的所有連線數之比;α指數用於衡量環路,節點被交替路徑連接的程度稱為α指數,等於當前存在的環路數與可能存在的最大環路數之比。
23、圖形疊加——將一個被選主題的圖形所表示的專題信息放在另一個被選主題的圖形所表示的專題信息之上。
24、柵格自動疊加——基於網格單元的多邊形疊加是一個簡單的過程,因為區域是由網格單元組成的不規則的塊,它共享相同的一套數值和相關的標注。毫無疑問,網格單元為基礎的多邊形疊加缺乏空間准確性,因為網格單元很大,但是類似於簡單的點與多邊形和線與多邊形疊加的相同部分,由於它的簡單性,因此可以獲得較高的靈活程度和處理速度。
25、拓撲矢量疊加——如何決定實體間功能上的關系,如定義由特殊線相連的左右多邊形,定義線段間的關系去檢查交通流量,或依據個別實體或相關屬性搜索已選擇實體。它也為疊加多個多邊形圖層建立了一種方法,從而確保連結著每個實體的屬性能夠被考慮,並且因此使多個屬性相結合的合成多邊形能夠被支持。這種拓撲結果稱作最小公共地理單元(LCGU)。
26、矢量多邊形疊加——點與多邊形和線與多邊形疊加使用的主要問題是,線並不總是出現在整個區域內。解決該問題的最強有力的辦法是讓軟體測定每組線的交叉點,這就是所謂的結點。進行矢量多邊形的疊加,其任務是基本相同的,除了必須計算重疊交叉點外,還要定義與之相聯系的多邊形線的屬性。
27、布爾疊加——一種以布爾代數為基礎的疊加操作。
28、制圖建模——用以指明應用命令組合來回答有關空間現象問題的處理。制圖模型是針對原始數據也包括導出數據和中間地圖數據進行一系列交互有序的地圖操作來模擬空間決策的處理。
29、地理模型的類型——類似統計同類的描述性模型和與推理統計技術相關的規則性模型。
30、常見模型——1、注重樣式與處理的問題長時間以來用於解釋類似農業活動與運輸成本間的關系——獨立狀態模型。2、最初為預測工業位置點的空間分布的樣式而設計的WEBER模型,進行改進後可使參與者尋找最佳商業和服務位置——位置-分配模型。3、建立在吸引力與到潛在市場的距離呈反比這一基礎上的經濟地理模型——重力模型。4、通過空間驗證思想如今廣泛用於生態群落,通過地理空間跟蹤動植物運動——改進擴散模型。
31、專題地圖——以表現某單一屬性的位置或若干選定屬性之間關系為主要目的的地圖。專題圖形設計的一般程序包括合適的符號和圖形對象的選擇、生成和放置,以明確突出研究主題的重要屬性和空間關系,同時還要考慮參考系統。GIS專題地圖輸出的規則:不但要有精美的圖形,最重要的是去讀圖、分析地圖和理解地圖。
32、元數據——關於數據的數據,對資料庫內容的全面描述,其目的是促進數據集的高效利用和充分共享。使用元數據的理由:性能上,完整性、可擴展性、特殊性、安全性;功能上,差錯功能、瀏覽功能、程序生成。
33、聚合——將單個數據元素進行分類的大量數字處理過程。
34、克立金法——依靠地球自然表面隨距離的變化概率而確定高程的一種精確內插方法。
35、四叉樹——一種壓縮數據結構,它把地理空間定量劃分為可變大小的網格,每個網格具有相同性質的屬性。
36、比較工具型地理信息系統和應用型地理信息系統的異同。
工具型地理信息系統:是一種通用型GIS,具有一般的功能和特點,向用戶提供一個統一的操作平台。一般沒有地理空間實體,而是由用戶自己定義。具有很好的二次開發功能。如:ArcInfo、Genamap、MapInfo、MapGIS、GeoStar。
應用型地理信息系統:在較成熟的工具型GIS軟體基礎上,根據用戶的需求和應用目的而設計的用於解決一類或多類實際問題的地理信息系統,它具有地理空間實體和解決特殊地理空間分布的模型。如LIS、CGIS、UGIS。
37、詳細描述應用型地理信息系統的開發過程
1、 系統總體設計:需求和可行性分析、數據模型設計、資料庫設計、方法設計
2、 系統軟體設計:開發語言、用戶界面、流程、交互
3、 程序代碼編寫:投影、資料庫、輸入、編輯
4、 系統的調試與運行:α調試、β調試
5、 系統的評價與維護:功能評價、費用評價、效益評價
38、空間信息系統:以多媒體技術為依託,以空間數據為基礎,以虛擬現實為手段的集空間數據的輸入、編輯、存儲、分析和顯示於一體的巨系統,體由若干個子系統組成。
39、地理數據測量標准——命名(對數據命名,允許我們對把對象叫什麼做出聲明,但不允許對兩個命名的對象進行直接比較)、序數(提供對空間對象進行邏輯對比的結果,但這種對比僅限於所談論問題的范圍內)、間隔(可以對待測項逐個賦值,能夠更為精確地估計對比物的不同點)、比率(用途最廣的測量數據標准,它是允許直接比較空間變數的惟一標准)。
40、根據樣本進行推理的取樣原則——未取樣位置的數據可以從已取樣位置的數據中推測出來;區域邊界內的數據可以合並計算;一組空間單元中的數據能夠轉換成具有不同空間配置的另外一組空間單元數據。常用的方法:內插法:當有數值邊界或知道缺失部分兩端數值;外推法:當缺失的數據一側有數值,而另一側每一數值。
㈣ 簡述地理信息系統的基本概念。
信息是向人們或機器提供關於現實世界各種事實的知識,是數據、消息中所專包含的意屬義,它不隨載體的物理形式的各種改變而改變。信息具有以下特點:客觀性、適用性、傳輸性、共享性。數據是通過數字化或直接記錄下來的可以被鑒別的符號,不僅數字是數據,而且文字、符號和圖像也是數據。地理信息屬於空間信息,它通過經偉網或公路網等建立的地理坐標來實現空間位置的識別。地理信息還具有多維結構的特徵,即在二維空間的基礎上實現多專題的第三維結構,而各個專題型實體型之間的聯系是通過屬性碼進行的,這就為地理系統各圈層之間的綜合研究提供了可能,也為地理系統多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供了方便。地理信息系統是指專門處理地理空間數據的計算機系統。從外部看錶現為計算機軟硬體系統;其內涵卻是由計算機程序和地理數據組織而成的地理空間信息模型,是一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統。
㈤ 地理信息技術的概念,類型,應用領域
地理信息技術
⑴概念:獲取、管理、分析和應用地理空間信息的現代技術的總稱。
⑵類型:遙感RS、全球定位系統GPS、地理信息系統GIS
⑶應用領域:資源調查、環境監測、自然災害防禦監測、導航等。
㈥ 測繪地理信息概念股有哪些
地理信息概念抄一共有13家上市公司襲,其中1家地理信息概念上市公司在上證交易所交易,另外12家地理信息概念上市公司在深交所交易。
根據雲財經大數據智能題材挖掘技術自動匹配,地理信息概念股的龍頭股最有可能從以下幾個股票中誕生超圖軟體、中海達、合眾思壯。
㈦ 什麼是地理信息主要特點是什麼
地理信息是地理數據所蘊含和表達的地理含義,是與地理環境要素有關的物質的數量、質量、性質、分布特徵、聯系和規律的數字、文字、圖像和圖形等的總稱。
地理信息除具備信息的一般特性外,還具備以下獨特特性:
區域性
地理信息屬於空間信息,其是通過數據進行標識的,這是地理信息系統區別其他類型信息最顯著的標志,是地理信息的定位特徵。區域性即是指按照特定的經緯網或公里網建立的地理坐標來實現空間位置的識別,並可以按照指定的區域進行信息的並或分。
多維性
具體是指在二維空間的基礎上,實現多個專題的地三維結構。即是是指在一個坐標位置上具有多個專題和屬性信息。例如,在一個地面點上,可取得高程,污染,交通等等多種信息。
動態性
主要是指地理信息的動態變化特徵,即時序特徵。可以按照時間尺度將地球信息劃分為超短期的(如台風、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低溫)、中期的(如土地利用、作物估產)、長期的(如城市化、水土流失)、超長期的(如地殼變動、氣候變化)等。從而使地理信息常以時間尺度劃分成不同時間段信息,這就要求及時採集和更新地理信息,並根據多時相區域性指定特定的區域得到的數據和信息來尋找時間分布規律,進而對未來作出預測和預報。
㈧ 地理信息工程定義
地理信息系統既是管理和分析空間數據的應用工程技術,又是跨越地球科學、信息科學和空間科學的應用基礎學科。其技術系統由計算機硬體、軟體和相關的方法過程所組成,用以支持空間數據的採集、管理、處理、分析、建模和顯示,以便解決復雜的規劃和管理問題。 地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系,包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等,用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程,解決復雜的規劃、決策和管理問題。
通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念:
1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統,它又由若干個相互關聯的子系統構成,如數據採集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等,這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬體平台、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出的類型。
2、GIS的操作對象是空間數據和屬性數據,即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼,實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別於其它類型信息系統的根本標志,也是其技術難點之所在。 3、GIS的技術優勢在於它的數據綜合、模擬與分析評價能力,可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息,實現地理空間過程演化的模擬和預測。
4、 GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數;電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用,可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品,為GIS提供豐富和更為實時的信息源,並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。 有的學者斷言,「地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙,那麼,信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門,必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地」。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。
㈨ 地理信息系統中的拓撲數據的定義
拓撲(topological)是希臘語中「關於形狀的研究」之意。拓撲關系是反映反映空間回要素與要素之間關系的答數據模型,是保證描述空間數據完整性的規則。拓撲關系是指在拓撲變換下不便的空間關系。
具有拓撲關系的地理要素稱為拓撲元素,點、線、面都是拓撲元素。
——摘抄於《GIS於空間分析——原理與方法》,我的其中一本課本。