地理信息系統地理信息系統GIS地理信息系統概論回收進口繳款書地理信息系統概論（復習）RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1、地理信息GI（GeographicalInformation)是指表征地理圈或地理環境固有要素或物質的數量、質量、分布特征、聯系和規律的數字、文字、圖象和圖形等的總稱。2、地理信息系統GIS（GeographicalInformationSystem）是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統，該系統設計支持空間數據的采集、存儲、管理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題。一、基本概念：進口繳款書/xinwen/2013/1013/54.html地理信息----數字、文字、圖形、圖象二、GIS研究的核心問題GIS的核心問題空間位置信息空間位置上的信息上述兩種信息相互之間關系GIS用于回答在哪里?是什么?有什么關系?三、GIS的基本構成RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論GIS用戶系統硬件系統軟件空間數據應用模型GIS軟件GIS的方法GI三、GIS軟件所具備的功能RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論GIS功能基本功能應用功能數據采集與編輯數據存儲與管理數據處理與變換空間分析與統計產品制作與顯示二次開發和編程資源管理區域規劃國土監測輔助決策數據變換數據重構數據抽取拓撲疊合緩沖區建立數字地形分析空間集合分析討論如何理解GISGIS與其他計算機軟件系統的本質區別？利用GIS可以為你做什么？第二講：地理信息(空間數據)獲取與處理

----本書二、三章1、地圖投影（空間數據定位體系）；2、比例尺（空間數據的表達尺度）；3、地理空間要素的表達；4、空間數據結構5、空間數據特征（圖形、屬性、拓撲）；6、空間數據獲取（數據源、數字化）；7、空間數據處理方法（圖形編輯、屬性編輯、拓撲建立）；RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論一、地理要素位置描述坐標系統平面坐標系統球面坐標系統RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論一、地理要素位置描述一、空間參照系和地圖投影1、空間參照系統（B、L、H）

目的：為地球上每個地理要素（地理信息）分配一個準確的位置，方便用數學或圖形方式描述位置。地理空間中的要素要進行定位，必須要嵌入到一個空間參照系中，即在進行位置描述時，需要有一個參照。根據地球橢球體模型建立的地理坐標——經緯度坐標可以作為所有空間要素的參照系統。

RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論一、空間參照系和地圖投影2、地圖投影

目的：建立地球球面坐標到平面坐標的一一對應關系，方便使用；

投影指的是在兩個點集之間建立一一映射關系。因為地球是一個不規則的球體，將地球表面的地理坐標轉換為平面坐標的過程稱為地圖投影。空間信息系統不能僅依靠地理坐標，必須要有平面坐標，地圖投影對空間信息系統來說是不可缺少的。地圖投影的使用保證了空間信息從地理坐標變換為平面坐標后能夠保持在地域上的聯系和完整性。RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1、幾個概念：參考橢球體（長軸、短軸、曲率）；大地基準面；大地原點（坐標系起算點）；大地坐標（平面坐標、球面坐標）；高程基準面；2、投影方式：高斯－克呂格投影；中央子午線；3°帶投影，6°帶投影；我國范圍：東經72°--136°，包括11個6°投影帶，即13—23度帶；包括22個3°投影帶，即24—46度帶；RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論一、空間參照系和地圖投影地球模型地球表面水準面大地水準面參考橢球體垂直投影RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論地圖投影的變形示意地圖投影的變形一、空間參照系和地圖投影RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論高斯－克呂格投影

高斯－克呂格投影是由高斯于19世紀20年代擬定，后經克呂格補充而形成的一種地圖投影方式，其特征包括：中央經線和地球赤道投影成為直線，且為投影的對稱軸；等角投影；中央經線上沒有長度變形；同一條緯線上，離中央經線越遠，變形越大；同一條經線上，緯度越低，變形越大，赤道處最大；在6°帶范圍內，長度變形線最大不超過0.14%。RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論3°帶投影，6°帶投影投影

我國1:1萬至1:50萬的地形圖全部采用高斯－克呂格投影。1:2.5萬至1:50萬的地形圖，采用6°分帶方案，全球共分為60個投影帶；我國位于東經72°到136°間，共含11個投影帶；1:1萬比例尺圖采用3°分帶方案，全球共120個帶。從0度開始，自西向東每6度分為一個投影帶。從東經1度30分開始，自西向東每3度分為一個投影帶。5、地理信息系統中投影系統配置的一般特征各國家的地理信息系統投影——與該國基本地圖系列所用的投影系統一致；各比例尺GIS投影——與相應比例尺的主要信息源地圖所用的投影一致；各地區GIS投影——與所在區域適用的投影一致；

各種地理信息系統一般以一種或兩種（至多三種）投影系統為其投影坐標系統，以保證地理定位框架的統一；

RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論3、目前國內常見坐標系統1954北京坐標系1980西安坐標系地方獨立坐標系WGS全球定位系統坐標系4、目前國內常見高程系黃海高程系珠江高程系獨立高程系RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論6、地理信息系統中地圖投影配置的一般原則所配置的投影系統應與相應比例尺的國家基本圖（基本比例尺地形圖、基本省區圖或國家大地圖集）投影系統一致；系統一般只考慮至多采用兩種投影系統，一種服務于大比例尺的數據處理與輸入輸出，另一種服務于中小比例尺；所用投影以等角投影為宜；所用投影應能與網格坐標系統相適應，即所采用的網格系統(特別是一級網格)在投影帶中應保持完整。RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論小結：

1、地理坐標（大地坐標）系建立（B、L）；2、平面直角坐標系建立；3、高程基準建立；4、比例尺的產生；RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論二、地圖比例尺RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論

目的：建立其實物（地理要素）與圖形（圖紙或圖形數據）之間的縮放比例，被綜合的程度。地圖是以平面的方式記錄地理空間中的要素信息，包括位置及其上的特征。由于地圖本身的尺寸與其描述的地理空間范圍之間是不同的，因此，通常說地圖具有某種比例尺。所謂地圖比例尺，指的是地圖上的距離于地面上相應距離之比。

RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1、概念：地圖比例尺---比例尺表明了地圖數據的詳細（精確）程度，因此不同比例尺地圖往往需要采用不同的地圖投影方式。2、幾種表示方法：數字比例尺：1：100000文字比例尺：地圖上1mm等于實地1km圖解比例尺或直線比例尺：面積比例尺：圖上面積與實際面積之比圖上距離、實地距離；各種比例尺地圖RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1：25萬市區1：1萬郊區1：5萬1：20002、GIS工程中常見比例尺：1：400萬、1：100萬；1：50萬、1：25萬、1：5萬、1：1萬；1：5000、1：2000、1：1000、1：500；1：1萬---1：1000萬比例尺地圖又稱為國家基本比例尺地形圖1:500—1:5000大比例尺地圖3、同一地圖要素在不同比例尺地圖上有不同的表達方式RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1、圖形（點、線、面、體）2、屬性（文字、表格、數字）3、關系（拓撲關系：包含、相交、相臨、連通等

屬性關系：關聯、連接等）4、圖像RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論三、地理信息計算機表達矢量數據柵格數據地理空間要素表達（以矢量數據結構）1、按地理信息的不同類別分類表達如基礎地理要素分10大類表達（按國家測繪局規范）：控制點類居民地及附屬設施類工礦建筑物及其它設施類交通及附屬設施類管線及附屬設施類水系及附屬設施類境界類地貌與土質類植被類注記類RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論地理信息表達（以矢量數據結構）2、地理信息按圖形特征分圖層表達：點（Point/Lab）線（Arc/Line）面（Polygon）曲面（Surface）體（Volume）RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論地理空間要素表達現實世界植被類點層面層線層抽象出地理信息圖層屬性分類名稱、物種名稱、面積名稱、長度拓撲建筑類點層面層線層名稱、類型名稱、面積名稱、長度交通類點層面層線層名稱、類型名稱、面積名稱、長度點拓撲線拓撲面拓撲地理空間要素表達（以矢量數據結構）3、同一圖層地理信息的性質特征用同一個屬性表表達RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論3、屬性要素：字符型、數字型、日期型、貨幣型、4、空間關系（拓撲）要素：層次結構拓撲結構相交、相臨、包含。。。。。。RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論屬性特征現實世界道路線建筑物面植物點層面層抽象出地理信息圖形屬性分層名稱、物種名稱、面積名稱、長度地理信息的計算機表達形式四、空間數據結構RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1、地理位置特征坐標系（平面、高程）RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論3、圖形特征

數據源（矢量、柵格）圖形單元要素分類（分層）要素分層2、尺度特征比例尺五、GIS數據特征4、屬性特征屬性特征是用于對圖形數據的解譯（說明）。點：位置、分類、編碼、名稱、數值。。。。。。線：起結點、終結點、長度、分類、編碼、寬度、名稱。。。。。。面：結點、左多邊形、右多邊形、面積、分類、編碼、名稱。。。。。RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論5、空間關系特征空間層次疊加（不同地理要素之間）

1）要素(分類）2）圖層（分層）3）高程RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論拓撲關系：所謂拓撲關系是指明確定義物體之間的空間關系的一種數學方法.在地理信息系統中,表示空間關系的方法主要有以下5種:

1）區域定義：多邊形由一組封閉的線來定義

2）臨接性:用多邊形--弧段結構來確定多邊形相互之間的鄰接關系

3）連通性：以弧段—節點結構來確定弧段與弧段之間的連通性,多用于路徑分析、最佳路徑計算、網絡流程分析等

4）方向性：由起點至終點即確定了一個方向

5）包含性：指面狀物體包含哪些線狀物體和點狀物體.

如一個省內有多少個城市，城區內分布哪些小學、一個居住小區內配套設施如何等等RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論拓撲關系:空間地物的相互位置關系RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論點--線線--線點--面線--面面--面鄰接性的表示RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論12345967810243651連通性的表示RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論145633包含性的表示RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論線段A多邊形B點A多邊形A6、數據規范特征元數據

概念：元數據一般認為是“關于數據的數據”,在地理空間數據中,元數據是說明數據內容﹑質量﹑狀況和其他有關特征的背景信息.作用：元數據的作用可以歸納為:★幫助數據生產單位有效地管理和維護空間數據,建立數據文檔★提供有關數據生產單位數據存儲﹑數據分類﹑數據內容﹑數據質量﹑數據交換網絡及數據銷售方面的信息,便于用戶查詢檢索地理空間數據.★提供通過網絡對數據進行查詢檢索的方法或途徑.★幫助用戶了解數據,以便就數據是否能滿足其需求作出正確的判斷.RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論元數據標準國際上用于科學數據庫的元數據標準已有很多.國際標準化組織正在制定ISO15046-15《地理信息—元數據標準》.“中國可持續發展信息共享元數據標準”的主要內容:(1)元數據層次結構:元數據子集﹑元數據實體﹑元數據元素(2)元數據分級:一級主節點和二級分節點(3)元數據性質:必選﹑條件必選和可選(4)元數據特征:名稱﹑標識碼﹑定義﹑性質﹑條件﹑最大出現次數﹑數據類型和值域.(5)元數據內容:一級元數據內容包含70個元數據實體和元素;二級元數據內容涉及339個實體和元素.(6)元數據擴展:按照本標準規定的原則,用戶可以擴展二級元數據.RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論數據字典概念：對GIS數據的分層、圖形、屬性、拓撲的詳細描述；作用：★指導數據采集★指導數據編輯★數據質量檢查的依據★數據的詳細說明書★數據使用的幫助工具RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論國家標準、行業規范☆圖式☆作業規范☆技術規程☆要素分類與編碼RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論標準體系國家標準行業標準GIS數據演示實習課1、實習內容：1)、認識各種空間數據源；2)、學會各種比例尺地圖的圖形識別；3)、學會各種分辨率遙感圖像的目視判讀；4)、學會為各種數據源設計統一的空間參照系統；4)、嘗試為各種空間數據設計分類、分層；5)、嘗試為各種空間數據表達設計圖形要素、屬性要素；

RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論實習課2、實習資料：1)、數據資料1：500、1：10000、1：50000三種比例尺地形圖1米、10米衛星影像標準GIS數據

2)、應用軟件ArcView3.2aArcGis8.0RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論實習課3、目的：

1)、通過上機實踐，認識空間數據獲取的地理基礎與空間要素表達方式；2）、初步認識GIS數據的基本特征；3）、學習使用一種GIS平臺軟件；4）、學習建立正確的坐標系、地圖投影。RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論思考討論RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1、GIS數據具有何顯著特征？2、建立一個GIS應用系統的首要任務是什麼？3、嘗試選定一種GIS的應用目標，并為你的應用選定數據源；4、根據你的系統應用，參照國家相關標準，嘗試為選定的數據源編寫數據字典。5、淺談你對空間數據的理解與認識，淺析GIS空間數據獲取的設計基礎。綜合實踐課題RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1、以自由組合的方式組建綜合實踐課題小組。2、根據課題組的興趣或實際應用需求，選定一個GIS應用\開發項目，編寫開題報告。測繪儀器測量軟件其他數據圖紙掃描已有地圖掃描

矢量化空間數據庫數據格式轉換遙感數據GPS接收機遙感分類提取直接通信GIS系統六、空間數據獲取-----獲取的手段數字化過程屬性表--------------------實景情況地圖數據屬性數據數字化計算機系統幾何要素和屬性記錄：數字化過程六、空間數據獲取---獲取方法與步驟RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1.選擇數據源、確定數據的表現形式2、確定數據有關技術指標3、選擇數據獲取的軟件平臺4、數據采集5、數據編輯6、數據拼接7、數據入庫8、數據動態更新與維護1.選擇數據源：RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論(1)基礎制圖數據:包括地形數據和人文景觀數據(2)自然資源數據:土地利用數據、礦產資源數據(3)統計調查數據:人口普查數據、各行政區域經濟發展數據(4)數字高程數據:數字地形模型(DigitalTerrainModels,DTM)數字高程模型(DigitalElevationModel,DEM)(5)文檔數據:各種與GIS應用相關的文檔，表格，圖片等屬性數據(6)已有的系統數據:已建成的應用地理信息系統的數據2、確定數據表現形式RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論(1)、柵格數據(2)、矢量數據(3)、文本數據3、確定數據有關技術指標RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論編寫元數據文件確定數據分類與編碼體系編寫數據字典數據分層及拓撲數據屬性項設計4、選擇數據獲取的軟件平臺RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論ArcInfo（ArcGIS）MapInfoSupperMapMapGISCadMap5、數據采集RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論掃描柵格地圖在ArcView中加入柵格數據建立地圖投影柵格數據定向依據數據字典建立相應的圖層依據數據字典建立各圖層的屬性項圖形數字化屬性錄入、賦值6、數據編輯RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論圖形編輯屬性編輯拓撲編輯7、數據拼接RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論圖形接邊屬性接邊拓撲接邊8、數據入庫RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論9、數據動態更新與維護七、空間數據處理RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論1、空間數據的坐標變換-----平面

空間數據坐標轉換的實質是建立兩個平面點之間的一一對應關系，包括幾何糾正和投影轉換。（1）幾何糾正：數字化數據的坐標系轉換和圖紙變形的誤差改正。☆仿射變換------x、y方向不等比例變換，可以糾正變形通常使用不少于4對點進行糾正求解原理------最小二乘法 ☆相似變換------等比例變換 ☆二次變換------x、y、z方向不等比例變換，可以糾正扭曲變形

(2)、投影變換RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論

當系統使用的數據取自不同地圖投影的圖幅時，需要將一種投影的數字化數據轉換為所需要投影的坐標數據。 ☆正解投影-----平面直接變平面如換帶投影。 ☆反解投影-----平面—球面—球面—平面如54系與80系變換。 ☆數值變換------坐標對之間變換，如獨立坐標與54、80、84等之間的變換。2、數字化數據處理RS&GIS技術集成————遙感與地理信息系統地理信息系統概論

（1）線狀要素處理☆節點處理偽節點、懸掛點、增加、刪除☆連通性處理相通、相交、相重疊☆方向性處理(2)、