1、1信息 是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。信息有四个特点：客观性 、实用性 、传输性 、共享性 2数据 是指某一目标定性、定量描述的原始资料，包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。3.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、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称。 地理信息具有区域性、多维结构特性和动态变化的特性 。4.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、属性特征及时态特征三部分。5.地理信息系统在计算机软硬件技术支持下采集、存储
2、、管理、查询、检索和综合分析各种地理空间数据，以多种形式输出空间信息，从而为规划、管理、决策服务的计算机系统。具有以下特征：具有空间性、多维性、动态性。 6GIS 类型一、以研究内容分类 1综合性 GIS ；2专题性 GIS 二、以研究对象空间分布范围分类 1全球性 GIS ；2区域性 GIS 三、以 GIS 应用功能分类 1工具型 GIS ；2应用型 GIS 四、以数据结构类型分类 1） 矢量数据结构 GIS ；2） 栅格数据结构 GIS ；3） 混合数据结构 GIS 五、以学科专业分类7GIS 的构成计算机硬件系统 、 GIS 软件系统 、 空间数据 、 GIS 的应用人员空间数据是 GI
3、S 的重要组成部分，是 GIS 处理、分析和加工的对象。它一般包括三个方面的内容：即地理实体的空间位置、地理实体之间空间拓扑关系以及相应于空间位置的属性数据 。8GIS 的功能（1） 数据采集与编辑（2） 数据存储与管理 （3） 数据处理和变换：投影变换、辐射纠正、比例尺缩放、误差改正和处理等 、数据拼接、数据截取、数据压缩 等；（4） 空间分析和统计：拓扑叠合、缓冲区建立、数字地形分析等；（5） 产品制作与显示 （6） 二次开发和编程 9GIS 与 CAD 和 CAM 的主要区别在于：(1)CAD、CAM 不能建立地理坐标系和完成地理坐标变换。(2)GIS 的数据量要比 CAD 和 CAM
4、的数据量大得多，数据结构、数据类型亦更为复杂；数据间联系紧密，这是因为 GIS 涉及的区域广泛、精度要求高、变化复杂、要素众多、相互关联，单一结构难以完整描述。(3)CAD、CAM 不具备 GIS 具有地理意义的空间查询和分析功能。 10GIS 的发展趋势（1） 、GIS 的网络化（2） 、GIS 产业化（3） 、GIS 社会化（4） 、GIS 与其它信息技术的集成化 11GIS 空间数据分为以下几种类型 1、按数据来源分类 （1）地图数据;（2）影像数据 ;（3）地形数据;（4）属性数据;（5）元数据：数据的数据；2、按数据所表达的地理实体几何形状分类（1）点数据；（2）线数据；（3）面数据
5、12空间数据的拓扑关系拓扑邻接：拓扑邻接是指空间图形的同类元素之间的拓扑关系。 拓扑关联 ：拓扑关联是指空间图形的不同元素之间的拓扑关系 拓扑包含：拓扑包含是指空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系。13GIS 空间数据特征空间特征 空间特征是指空间对象的位置及与相邻对象的空间关系或拓扑关系。属性特征 属性特征是指空间对象的专题属性。时间特征 指空间对象随着时间演变而引起的空间和属性特征的变化。14空间数据输入数字采集方式1. 手工方式通过手工在计算机终端上输入数据，主要是键盘输入。主要用于属性数据的输入。2. 手扶跟踪化数字方式手扶跟踪数字化仪是一种图形数字化设备，是目前常用的地图数字
6、化方式生成矢量数据3. 扫描方式扫描仪是一种图形、图象输入设备，可以快速地将图形、图象输入计算机系统，是目前发展最快的数字化设备生成栅格数据。4. 影像处理和信息提取方式从遥感影像上直接提取专题信息。5. 数据通讯方式联网方式下，信息系统内部各子系统之间以及与其它信息系统之间实现信息交流和信息共享的主要方式。数据采集系统功能1.图形数字化2.数据的编辑3.拓扑关系生成4.基本量算5.数据结构转换6.地理数据库建立15矢量数据结构与矢量数据结构的比较栅 格 数 据 结 构 矢 量 数 据 结 构优点 1 数 据 结 构 简 单2 便 于 空 间 分 析 及 地理 现 象 的 模 拟3 易 于 遥
7、 感 数 据 结 合1 数 据 结 构 紧 奏 ， 冗 余 度 小2 便 于 网 络 分 析3 图 形 显 示 质 量 好 ， 精 度 高 ， 且 便 于制 图4 便 于 面 向 对 象 的 数 字 表 示缺点1 图 形 数 据 量 大2， 图 形 投 影 转 换 比 较难 3 图 形 显 示 质 量 差4 不 易 表 示 空 间 的 拓扑 关 系1 数 据 结 构 复 杂2 缺 乏 同 遥 感 数 据 及 数 字 地 形 模 型 结合 的 能 力3 信 息 复 合 难 度 大4 对 硬 软 件 技 术 要 求 高栅 格 数 据 结 构栅 格 数 据 结 构 矢 量 数 据 结 构矢 量 数
8、据 结 构优点优点 数 据 结 构 简 单 便 于 空 间 分 析 及 地理 现 象 的 模 拟 易 于 遥 感 数 据 结 合 数 据 结 构 简 单 便 于 空 间 分 析 及 地理 现 象 的 模 拟 易 于 遥 感 数 据 结 合 数 据 结 构 紧 奏 ， 冗 余 度 小 便 于 网 络 分 析 图 形 显 示 质 量 好 ， 精 度 高 ， 且 便 于制 图 便 于 面 向 对 象 的 数 字 表 示 数 据 结 构 紧 奏 ， 冗 余 度 小 便 于 网 络 分 析 图 形 显 示 质 量 好 ， 精 度 高 ， 且 便 于制 图 便 于 面 向 对 象 的 数 字 表 示缺点缺
9、点 图 形 数 据 量 大， 图 形 投 影 转 换 比 较难 图 形 显 示 质 量 差 不 易 表 示 空 间 的 拓扑 关 系 图 形 数 据 量 大， 图 形 投 影 转 换 比 较难 图 形 显 示 质 量 差 不 易 表 示 空 间 的 拓扑 关 系 数 据 结 构 复 杂 缺 乏 同 遥 感 数 据 及 数 字 地 形 模 型 结合 的 能 力 信 息 复 合 难 度 大 对 硬 软 件 技 术 要 求 高 数 据 结 构 复 杂 缺 乏 同 遥 感 数 据 及 数 字 地 形 模 型 结合 的 能 力 信 息 复 合 难 度 大 对 硬 软 件 技 术 要 求 高16DEM（数
10、字高程模型） 是一组表示地面高程的有序的数值阵列，并将这一组数值阵列以可视化的方式表示。17DTM ( 数字地面模型) 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.18.DTM 数据源（1）.以遥感资料作为数据源（航空像片和航天影像）（2）地形图为数据源（3）地面实测记录为数据源（4）以各种专题地图为数据源（5）以统计报表和行政区域地图为数据源19.DEM（数字高程模型）数据采集方法1. 以航空摄影像片为数据源的数据采集2 以地形图为数据源的数据采集3 从野外实测中采集数据20空间分析的主要内容空间位置： 借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息，是空间对
11、象表述的研究基础，即投影与转换理论。空间分布：同类空间对象的群体定位信息，包括分布、趋势、对比等内容。空间形态：空间对象的几何形态空间距离：空间物体的接近程度空间关系：空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。21.基本空间分析技术1 空间查询2 缓冲区分析3 叠置分析4 网络分析5 空间插值6 空间统计分析7 数字高程模型与数字地形分析22空间缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据 。23叠置分析视觉信息复合：同一地区同一比例尺的图进行叠合，从而获更多的空间信息，不
12、形成新的数据和属性。24.非视觉叠置分析叠置的结果不仅产生视觉效果，更主要形成一新的目标。其中，对空间数据的区域进行了重新划分，属性数据中包含了参加叠置的多种数据项。25网络分析 从某个源点到其余各点的最短路径问题。26.GIS 中引入拓扑关系的优缺点优点 描述点、线、面的空间关系不完全依赖于具体的坐标位置。空间关系信息丰富、简洁，数据冗余小。方便多边形和多边形的叠合。便于检查数据输入过程中的错误。缺点 拓扑关系建立过程比较复杂，数据结构本身复杂27.GIS 在林业及其相关领域中的应用GIS 森林资源常规管理中的应用一、资源档案管理 1.资源数据一体化查询 ；2.资源数据及时更新；3.资源统计
13、报告和图形输出 ;二、资源动态变化监测 1.林业土地利用变化监测 2.林分变化监测 (林分因子包括林种，树种，郁闭度，蓄积，龄级等。) 三、森林火险预警1.森林火险嘹望塔的合理布局规划;2.火险实时预报 ;3.森林防火扑救指挥系统 ;四、营林规划设计1.造林规划 ；2.速生丰产林培育及低产林改造规划 ；3.抚育采伐更新设计 ;4.封育 ;GIS 在天然林工程中的应用一、天然林资源家底清查 ；二、天然林监测 ；三、天然林分析评价四、天然林管理与决策GIS 在旅游管理中的应用 GIS 在旅游管理中具有广泛的应用前景，能够充分体现以下特点 ：(1)能快速得到分析结果。(2)易于更改规划结果，实现动态
14、规划。(3)易于显现分析结果。GIS 在荒漠化防治中的应用 在 GIS 支持下，从景观生态的角度出发，通过对土地利用和区域景观格局的研究，了解荒漠化景观格局的动态变化，制定荒漠化评价指标体系，建立定量评价模型，进行荒漠化程度的判定和区分，对荒漠化的势态预测，为荒漠化防治决策提供依据。28GPS 相对于其他导航系统的特点:1、全球地面连续覆盖。2、功能多，精度高。3、实时定位。4、应用广泛。29.GPS 定位技术相对于经典测量技术的特点（1）观测站之间无需通视。（2）定位精度高。（3）观测时间短。（4）提供三维坐标。（5）操作简便。（6）全天候工作。30.GPS 提供两种服务 ：（1）SPS 用
15、于民用事业；（2）PPS 用于军事。美国政府对 GPS 精度的限制 (1)SA 技术-有选择可用性； (2)AS 技术- 反电子欺骗技术；31GPS 的组成（1）空间部分：21 颗工作卫星，3 颗备用卫星。（2）地面控制部分：1 个主控站，3 个注入站，5 个监测站。（3）用户接收机部分：GPS 接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。接收 GPS 卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。32GPS 卫星的基本功能（1）接受和储存由地面监控站发来的导航信息，接受并执行监控站的指令部分；（2）卫星上设有微处理机，进行部分必要的数据处理工作；（3）通过星载的高精度的
16、铯钟和铷钟提供精密的时间标准；（4）向用户发送定位信息；（5）在地面监控站的指令下，通过推进器调整卫星的姿态和启动备用卫星；33GPS 在林业中的应用1 GPS 在森林资源调查中的应用2 GPS 在森林防火中的应用3 GPS 森林病虫害监测中的应用4 GPS 在林业生态工程监测中应用（1）GPS 在退耕还林工程中的应用（2）GPS 在天然林保护工程中的应用5 GPS 在文物保护中的应用6 利用 GPS 进行飞机播种造林7 GPS 在荒漠化监测中的应用34.GPS 在农业上的应用利用 GPS 定位技术，可以对作物产地、虫灾分布和农药、化肥的喷洒进行精确定位。GPS 在农业病虫害防治中的作用主要包
17、括：为农药喷洒提供精确定位，跟踪害虫的运动轨迹等。35电磁波 当电磁振荡进入空间，变化的磁场激发了涡旋电场，变化的电场又激发了涡旋磁场，使电磁振荡在空间传播，这就是电磁波。其方向是由电磁振荡向各个不同方向传播的36电磁波谱按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成了电磁波谱。37 瑞利散射大气中的粒子直径比波长小的多时所发生的散射称为瑞利散射。即波长越长，散射越弱。可见光波段影响最明显，蓝光波长短，散射越强。所以，晴朗的天空会出现蓝色。38 大气窗口通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射而透过率较高的波段称为大气窗口。39目视判读原理一、一般概念与图像判读过程目视判读：遥
18、感图像是探测目标地物综合信息的最直观、最丰富的载体，人们运用丰富的专业背景知识，通过肉眼观察，经过综合分析、逻辑推理、验证检查把这些信息提取和解析出来的过程叫目视判读。35目视判读标志遥感影像上那些能够作为分析、判断景观地物的影像特征称判读标志或解译标志。（一）直接解译标志直接解译标志是判读目标自身特点在影像上的直接表现形式，一般包括：1.色调：是地物电磁辐射能量在影像上的模拟记录，在黑白像片上表现为灰阶；在彩色像片上表现为色别与色阶。2.阴影； 3.形状；4.大小；5.位置；6.布局；7.图案；8.纹理；40目视判读的方法与步骤一、目视判读的方法（一）遥感资料的准备：遥感影像资料、一般背景资
19、料；1.选购遥感资料的原则根据目的选择；根据具备各种条件选择；多方利用，提高效益；2.选择遥感资料几个具体问题：（1）遥感资料类型选择；（2）波段选择；（3）时相选择；（4）比例尺与分辨率选择；（二）增强处理判读前期准备（三）判读具体方法1.判断原则:（1）综合信息综合分析；（2）多手段，多方法相结合；（3）室内外结合、保证精度；2.判读方法（1）直接判定法；（2）对比分析法；（3）逻辑推理法；二、遥感影像判读步骤准备工作（准备资料；准备影像；分析影像；）室内判读（建立解译标志；初步解译；）野外工作（核实解决疑难；检查成果精度；其他野外工作；）成图总结（制图；提交成果；）41.3S 技术 是以
20、 RS、GIS、GPS 为基础，将 RS、GIS、GPS 三种独立技术领域中的有关部分与其他高技术领域的有关部分有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。42信息系统集成 是指根据一个复杂的信息系统或子系统的要求，对多种产品和技术进行验证后，把它们组织成一个完整的解决方案的过程。43组件式 GIS 是 GIS 技术与组件式技术的结合。其基本思想是：把 GIS 的各种功能模块进行分类，划分为不同类型的控件，每个控件完成各自相应的功能；各个 GIS 控件之间，以及 GIS 控件与其他非 GIS 控件之间，可以方便通过可视化的软件开发工具集成起来，形成满足用户特定功能需求的 GIS 应用系统。44.数字地球 全球对地观察系统、卫星通讯系统与全球因特网等高科技术基础之上的信息集成系统工程的统称。
