地理信息系统基础理论的建立

① GIS的理论基础

地理信息科学是GIS的理论基础，GIS是建立在地理科学、信息科学和系统科学等基础之上的科学。其研究的主要内容是地理系统内的信息流，通常以资源环境为主要研究、服务对象。传统的地理学研究，往往是对地球表面的空间地理事件、地理现象的空间分布及其地域组合的描述，而今面临信息时代的地理学的发展，主要是对源于统一地理学的地理系统的研究。其研究内容是整个自然环境和社会经济环境，研究目标是地球圈层间的界面及其物流、能流与信息流的交换机制。所以，我们研究地球表面的空间地理事件，必须从其形成机理，从内因到外因有机地分析，将有关地理现象和事物作为一个系统予以整体研究。在地理学中，对于地理现象力求做到定位、定性和定量的分析研究。对此，只有当今的高技术——GIS，才能达到预先设计的目标。

地理信息科学是最近十多年来崛起的全新学科。地理信息科学是以地理为对象，以人、地关系（调控）为主题，其研究内容包括地理信息形成机理，涉及地理科学的信息论、信息流、信息场、能量信息、图形信息及存储信息等。地理信息科学在Internet中，尤其是在GIS的应用中更是广泛深化，它是研究地理系统信息的理论、方法、技术与应用的学科。诸如，地理空间数据的探测与综合、地理信息的识别机理、地理现象表达的语义，等等，这些都是在地理信息科学指导下深化研究的组成部分（黄杏元等，2001）。

② 简述地理信息系统的基本概念。

信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所专包含的意属义，它不随载体的物理形式的各种改变而改变。信息具有以下特点：客观性、适用性、传输性、共享性。数据是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据。地理信息属于空间信息，它通过经伟网或公路网等建立的地理坐标来实现空间位置的识别。地理信息还具有多维结构的特征，即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构，而各个专题型实体型之间的联系是通过属性码进行的，这就为地理系统各圈层之间的综合研究提供了可能，也为地理系统多层次的分析和信息的传输与筛选提供了方便。地理信息系统是指专门处理地理空间数据的计算机系统。从外部看表现为计算机软硬件系统；其内涵却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。

③ 地理信息系统专业 基础课程有哪些

主干学科：地来理学、地图自学、计算机科学与技术、地理信息系统基础。

主要课程：自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、测量学、地理信息系统设计与应用、地理信息系统二次开发、程序语言相关课程等。

(3)地理信息系统基础理论的建立扩展阅读：

相对于其他地理学类专业，地理信息系统专业更侧重培养学生的计算机技能，培养学生用计算机解决地理信息问题的能力，而不仅仅是地理学本身。因此，本科期间，学生需要学习掌握较多的计算机知识，还需要掌握遥感技术和地图制图技术等基本技能。

与该专业比较相近的专业有：地理科学、资源环境与城乡规划管理、测绘工程等。

参考资料来源：网络-地理信息系统专业

④ 地理信息系统专业知识

各位，能再讲详细点么？感觉仍然模糊！

⑤ 大家好，问一下地理信息系统的基本理论是什么

你指的基本理论是复什么制呢？我们课本上的定义是在计算机软硬件的支持下，运用空间分析等技术对地球表层的各种地理要素进行采集、储存、管理、运算、分析和显示，用于分析和处理在一定地理区域地理要素的规划、决策和管理问题的人-机一体系统。
大概是这样的，学了一个学期了，当时背了好长时间，现在记不大清了~~

⑥ 地理信息系统的历史发展

古往今来，几乎人类所有活动都是发生在地球上，都与地球表面位置（即地理空间位置）息息相关，随着计算机技术的日益发展和普及，地理信息系统（Geography Information System，GIS）以及在此基础上发展起来的“数字地球”、“数字城市”在人们的生产和生活中起着越来越重要的作用。

GIS可以分为以下五部分：
人员，是GIS中最重要的组成部分。开发人员必须定义GIS中被执行的各种任务，开发处理程序。 熟练的操作人员通常可以克服GIS软件功能的不足，但是相反的情况就不成立。最好的软件也无法弥补操作人员对GIS的一无所知所带来的负作用。
数据，精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果。
硬件，硬件的性能影响到软件对数据的处理速度，使用是否方便及可能的输出方式。
软件，不仅包含GIS软件，还包括各种数据库，绘图、统计、影像处理及其它程序。
过程，GIS 要求明确定义，一致的方法来生成正确的可验证的结果。
GIS属于信息系统的一类，不同在于它能运作和处理地理参照数据。地理参照数据描述地球表面(包括大气层和较浅的地表下空间)空间要素的位置和属性，在GIS中的两种地理数据成分：空间数据，与空间要素几何特性有关；属性数据，提供空间要素的信息。
地理信息系统（GIS）与全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)合称3S系统。
地理信息系统(GIS) 是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。在严格的意义上, 这是一个具有集中、存储、操作、和显示地理参考信息的计算机系统。例如，根据在数据库中的位置对数据进行识别。实习者通常也认为整个GIS系统包括操作人员以及输入系统的数据。
地理信息系统（GIS）技术能够应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划。例如，一个地理信息系统(GIS)能使应急计划者在自然灾害的情况下较易地计算出应急反应时间，或利用GIS系统来发现那些需要保护不受污染的湿地。
地理数据和地理信息
什么是信息（Information）？1948年，美国数学家、信息论的创始人香农（Claude Elwood Shannon）在题为《通讯的数学理论》的论文中指出：“信息是用来消除随机不定性的东西”； 1948年，美国著名数学家、控制论的创始人维纳（Norbert Wiener）在《控制论》一书中，指出：“信息就是信息，既非物质，也非能量。” 狭义信息论将信息定义为“两次不定性之差”，即指人们获得信息前后对事物认识的差别；广义信息论认为，信息是指主体（人、生物或机器）与外部客体（环境、其他人、生物或机器）之间相互联系的一种形式，是主体与客体之间的一切有用的消息或知识。我们认为信息是通过某些介质向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实的知识，它来源于数据且不随载体变化而变化，它具有客观性、实用性、传输性和共享性的特点 。
信息与数据既有区别，又有联系。数据是定性、定量描述某一目标的原始资料，包括文字、数字、符号、语言、图像、影像等，它具有可识别性、可存储性、可扩充性、可压缩性、可传递性及可转换性等特点。信息与数据是不可分离的，信息来源于数据，数据是信息的载体。数据是客观对象的表示，而信息则是数据中包含的意义，是数据的内容和解释。对数据进行处理（运算、排序、编码、分类、增强等）就是为了得到数据中包含的信息。数据包含原始事实，信息是数据处理的结果，是把数据处理成有意义的和有用的形式。
地理信息作为一种特殊的信息，它同样来源于地理数据。地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，是指表征地理环境中要素的数量、质量、分布特征及其规律的数字、文字、图像等的总和。地理数据主要包括空间位置数据、属性特征数据及时域特征数据三个部分。空间位置数据描述地理对象所在的位置，这种位置既包括地理要素的绝对位置（如大地经纬度坐标），也包括地理要素间的相对位置关系（如空间上的相邻、包含等）。属性数据有时又称非空间数据，是描述特定地理要素特征的定性或定量指标，如公路的等级、宽度、起点、终点等。时域特征数据是记录地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。时域特征数据对环境模拟分析非常重要，正受到地理信息系统学界越来越多的重视。空间位置、属性及时域特征构成了地理空间分析的三大基本要素。
地理信息是地理数据中包含的意义，是关于地球表面特定位置的信息，是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识。作为一种特殊的信息，地理信息除具备一般信息的基本特征外，还具有区域性、空间层次性和动态性特点。
当今社会，人们非常依赖计算机以及计算机处理过的信息。在计算机时代，信息系统部分或全部由计算机系统支持，因此，计算机硬件、软件、数据和用户是信息系统的四大要素。其中，计算机硬件包括各类计算机处理及终端设备；软件是支持数据信息的采集、存贮加工、再现和回答用户问题的计算机程序系统；数据则是系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础；用户是信息系统所服务的对象。
从20世纪中叶开始，人们就开始开发出许多计算机信息系统，这些系统采用各种技术手段来处理地理信息，它包括：
○ 数字化技术：输入地理数据，将数据转换为数字化形式的技术；
○ 存储技术：将这类信息以压缩的格式存储在磁盘、光盘、以及其他数字化存储介质上的技术；
○ 空间分析技术：对地理数据进行空间分析，完成对地理数据的检索、查询，对地理数据的长度、面积、体积等的量算，完成最佳位置的选择或最佳路径的分析以及其他许多相关任务的方法；
○ 环境预测与模拟技术：在不同的情况下，对环境的变化进行预测模拟的方法；
○ 可视化技术：用数字、图像、表格等形式显示、表达地理信息的技术。
这类系统共同的名字就是地理信息系统（GIS , Geographic Information System），它是用于采集、存储、处理、分析、检索和显示空间数据的计算机系统。与地图相比，GIS具备的先天优势是将数据的存储与数据的表达进行分离，因此基于相同的基础数据能够产生出各种不同的产品。
由于不同的部门和不同的应用目的，GIS的定义也有所不同。当前对GIS的定义一般有四种观点：即面向数据处理过程的定义、面向工具箱的定义、面向专题应用的定义和面向数据库的定义。Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合技术系统”。Burrough认为“GIS是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”，俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集合”。面向数据库是定义则是在工具箱定义的基础上，更加强调分析工具和数据库间的连接，认为GIS是空间分析方法和数据管理系统的结合。面向专题应用的定义是在面向过程定义的基础上，强调GIS所处理的数据类型，如土地利用GIS、交通GIS等；我们认为地理信息系统它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它和其他计算系统一样包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。只不过GIS中的所有数据都具有地理参照，也就是说，数据通过某个坐标系统与地球表面中的特定位置发生联系。
地理信息系统简称GIS，多数人认为是Geographical Information System（地理信息系统），也有人认为是Geo-information System（地学信息系统）等等。人们对GIS理解在不断深入，内涵在不断拓展，“GIS”中，“S”的含义包含四层意思：
一是系统（System），是从技术层面的角度论述地理信息系统，即面向区域、资源、环境等规划、管理和分析，是指处理地理数据的计算机技术系统，但更强调其对地理数据的管理和分析能力，地理信息系统从技术层面意味着帮助构建一个地理信息系统工具，如给现有地理信息系统增加新的功能或开发一个新的地理信息系统或利用现有地理信息系统工具解决一定的问题，如一个地理信息系统项目可能包括以下几个阶段：
（1）定义一个问题；
（2）获取软件或硬件；
（3）采集与获取数据；
（4）建立数据库；
（5）实施分析；
（6）解释和展示结果。
这里的地理信息系统技术（Geographic information technologies）是指收集与处理地理信息的技术，包括全球定位系统（GPS）、遥感（Remote Sensing）和GIS。从这个含义看，GIS包含两大任务，一是空间数据处理；二是GIS应用开发。
二是科学（Science），是广义上的地理信息系统，常称之为地理信息科学，是一个具有理论和技术的科学体系，意味着研究存在于GIS和其它地理信息技术后面的理论与观念（GIScience）。
三是代表着服务（Service），随着遥感等信息技术、互联网技术、计算机技术等的应用和普及，地理信息系统已经从单纯的技术型和研究型逐步向地理信息服务层面转移，如导航需要催生了导航GIS的诞生，著名的搜索引擎Google也增加了Google Earth功能，GIS成为人们日常生活中的一部分。当同时论述GIS技术、GIS科学或GIS服务时，为避免混淆，一般用GIS表示技术，GIScience或GISci表示地理信息科学，GIService或GISer表示地理信息服务。
四是研究（Studies），即GIS= Geographic Information Studies，研究有关地理信息技术引起的社会问题（societal context），如法律问题（legal context），私人或机密主题，地理信息的经济学问题等。
因此，地理信息系统（Geographic Information System,GIS）是一种专门用于采集、存储、管理、分析和表达空间数据的信息系统，它既是表达、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”，也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”，同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术” 。 60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图”的应用。
1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研发。罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统（CGIS ） ，用于存储，分析和利用加拿大土地统计局（ CLI，使用的1:50,000比例尺，利用关于土壤、农业、休闲，野生动物、水禽、林业和土地利用的地理信息，以确定加拿大农村的土地能力。）收集的数据，并增设了等级分类因素来进行分析。
CGIS是“计算机制图”应用的改进版，它提供了覆盖，资料数字化/扫描功能。它支持一个横跨大陆的国家坐标系统，将线编码为具有真实的嵌入拓扑结构的“弧”，并在单独的文件中存储属性和区位信息。由于这一结果，汤姆林森已经成为称为“地理信息系统之父”，尤其是因为他在促进收敛地理数据的空间分析中对覆盖的应用。
CGIS一直持续到20世纪70年代才完成，但耗时太长，因此在其发展初期，不能与如Intergraph这样的销售各种商业地图应用软件的供应商竞争。CGIS一直使用到20世纪90年代，并在加拿大建立了一个庞大的数字化的土地资源数据库。它被开发为基于大型机的系统以支持一个在联邦和省的资源规划和管理。其能力是大陆范围内的复杂数据分析。CGIS未被应用于商业 。微型计算机硬件的发展使得象ESRI和CARIS那样的供应商成功地兼并了大多数的CGIS特征，并结合了对空间和属性信息的分离的第一种世代方法与对组织的属性数据的第二种世代方法入数据库结构。20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末，在各种系统中迅速增长使得其在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念，这要求数据的格式和传输标准化。

⑦ 地理信息系统的科学理论基础有哪些

地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

位置与地理信息既是LBS的核心，也是LBS的基础。一个单纯的经纬度坐标只有置于特定的地理信息中，代表为某个地点、标志、方位后，才会被用户认识和理解。用户在通过相关技术获取到位置信息之后，还需要了解所处的地理环境，查询和分析环境信息，从而为用户活动提供信息支持与服务。

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，随着GIS的发展，也有称GIS为“地理信息科学”（Geographic Information Science），近年来，也有称GIS为"地理信息服务"（Geographic Information service）。GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。

⑧ 地理信息系统的基础课和专业课都有哪些

地理信息系统专业需要掌握的技能：

1．掌握数学、物理、计算机科学等方面的基本理回论和基本知识；答

2．掌握地理信息系统和地图学的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及地理信息系统技术开发的基本原理和基本力法；

3．了解相邻专业如地理学、资源环境与城乡规划管理、测绘工程等的一般原理和方法；

4．了解国家科学技术政策、知识产权、可持续发展战略等有关政策和法规；

5．了解地理信息系统的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及地理信息系统产业发展状况；

6．掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有-定的实验设计、创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。 主干学科：地理学、地图学、计算机科学与技术。

主要课程：自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等。

我就是地理信息系统专业的在校生，这个专业的确要学的东西很多，本科就业率不是很高，但这方面的高技术人才薪水极高。随着我国的交通和航空的发展，这个专业的优势越来越大。

⑨ 建立一个城市地理信息系统的过程

城市地理信息系统最基本的应用是将规划管理部门批准的用地许可资料记录到图形版、属权性数据库里，可随时查询、统计，给规划管理工作带来不少的便利。同样地，也给城乡规划设计与研究工作带来了不少的方便，结合增城市城市规划设计室的工作实践经验，规划调研的基础资料分析在城市规划的总体规划和详细规划阶段，规划调研成了城市规划设计与研究工作的最重要、最基础的工作，同时也是最繁琐的工作，规划调研涉及了社会经济领域的方方面面，包括存放社会经济条件、人口分布、水文地质、交通条件，以供规划决策使用。

⑩ 【地理信息系统】的发展

一、国际发展状况
地理信息系统的存在与发展已历经30余年。用户的需要、技术的进步、应用方法论的提
高，以及有关组织机构的建立等因素，深深地影响着地理信息系统的发展。
综观GIS发展，尤其是北美地区的实际情况，可将地理信息系统发展分为以下几个阶段：

（1）60年代为地理信息系统开拓期，注重于空间数据的地学处理。例如，处理人口统计
局数据（如美国人口调查局建立的DIME）、资源普查数据（如加拿大统计局的GRDSR）等
。许多大学研制了一些基于栅格系统的软件包，如哈佛的SYMAP、马里兰大学的MANS等。
综合来看，初期地理信息系统发展的动力来自于诸多方面，如学术探讨、新技术的应用
、大量空间数据处理的生产需求等。对于这个时期地理信息系统的发展来说，专家兴趣
以及政府的推动起着积极的引导作用，并且大多地理信息系统工作限于政府及大学的范
畴，国际交往甚少。
（2）70年代为地理信息系统的巩固发展期，注重于空间地理信息的管理。地理信息系统
的真正发展应是70年代的事情。这种发展应归结于以下几方面的原因：一是资源开发、
利用乃至环境保护问题成为政府首要解决之疑难，而这些都需要一种能有效地分析、处
理空间信息的技术、方法与系统。二是计算机技术迅速发展，数据处理加快，内存容量
增大，超小型、多用户系统的出现，尤其是计算机硬件价格下降，使得政府部门、学校
以及科研机构、私营公司也能够配置计算机系统；在软件方面，第一套利用关系数据库
管理系统的软件问世，新型的地理信息系统软件不断出现，据IGU调查，70年代就有 80
多个地理信息系统软件。第三，专业化人才不断增加，许多大学开始提供地理信息系统
培训，一些商业性的咨询服务公司开始从事地理信息系统工作，如美国环境系统研究所
（ESRI）成立于1969年。这个时期地理信息系统发展的总体特点是：地理信息系统在继
承60年代技术基础之上，充分利用了新的计算机技术，但系统的数据分析能力仍然很弱
；在地理信息系统技术方面未有新的突破；系统的应用与开发多限于某个机构；专家个
人的影响削弱，而政府影响增强。
（3）80年代为地理信息系统大发展时期，注重于空间决策支持分析。地理信息系统的应
用领域迅速扩大，从资源管理、环境规划到应急反应，从商业服务区域划分到政治选举
分区等，涉及到了许多的学科与领域，如古人类学、景观生态规划、森林管理、土木工
程以及计算机科学等。许多国家制定了本国的地理信息发展规划，启动了若干科研项目
，建立了一些政府性、学术性机构。如中国于1985年成立了资源与环境信息系统国家重
点实验室，美国于1987年成立了国家地理信息与分析中心（NCGIA），英国于1987年成立
了地理信息协会。同时，商业性的咨询公司，软件制造商大量涌现，并提供系列专业性
服务。这个时期地理信息系统发展最显著的特点是商业化实用系统进入市场。
（4）90年代为地理信息系统的用户时代。一方面，地理信息系统已成为许多机构必备的
工作系统，尤其是政府决策部门在一定程度上由于受地理信息系统影响而改变了现有机
构的运行方式、设置与工作计划等。另一方面，社会对地理信息系统认识普遍提高，需
求大幅度增加，从而导致地理信息系统应用的扩大与深化。国家级乃至全球性的地理信
息系统已成为公众关注的问题，例如地理信息系统已列入美国政府制定的“信息高速公
路”计划；同美国副总统戈尔提出的“数字地球”战略、我国的“21世纪议程”和“三
金工程”也包括地理信息系统。毫无疑问，地理信息系统将发展成为现代社会最基本的
服务系统。
二、国内发展状况
我国地理信息系统方面的工作自80年代初开始。以1980年中国科学院遥感应用研究所成
立全国第一个地理信息系统研究室为标志，在几年的起步发展阶段中，我国地理信息系
统在理论探索、硬件配制、软件研制、规范制订、区域试验研究、局部系统建立、初步
应用试验和技术队伍培养等方面都取得了进步，积累了经验，为在全国范围内展开地理
信息系统的研究和应用奠定了基础。
地理信息系统进入发展阶段的标志是第七个五年计划开始。地理信息系统研究作为政府
行为，正式列入国家科技攻关计划，开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用
实验和工程建设工作。许多部门同时展开了地理信息系统研究与开发工作。如全国性地
理信息系统（或数据库）实体建设、区域地理信息系统研究和建设、城市地理信息系统
、地理信息系统基础软件或专题应用软件的研制和地理信息系统教育培训。通过近五年
的努力，在地理信息系统技术上的应用开创了新的局面，并在全国性应用、区域管理、
规划和决策中取得了实际的效益。
自90年代起，地理信息系统步入快速发展阶段。执行地理信息系统和遥感联合科技攻关
计划，强调地理信息系统的实用化、集成化和工程化，力图使地理信息系统从初步发展
时期的研究实验、局部实用走向实用化和生产化，为国民经济重大问题提供分析和决策
依据。努力实现基础环境数据库的建设，推进国产软件系统的实用化、遥感和地理信息
系统技术一体化。在地理信息系统的区域工作重心上，出现了“东移”和“进城”的趋
向，促进了地理信息系统在经济相对发达、技术力量比较雄厚、用户需求更为急迫的地
区和城市首先实用化。这期间开展的主要研究及今后尚需进一步发展的领域有：重大自
然灾害监测与评估系统的建设和应用；重点产粮区主要农作物估产；城市地理信息系统
的建设与应用；建立数字化测绘技术体系；国家基础地理信息系统建设与应用；专业信
息系统与数据库的建设和应用；基础通用软件的研制与建立；地理信息系统规范化与标
准化；基于地理信息系统的数据产品研制与生产。同时经营地理信息系统业务的公司逐
渐增多。
总之，中国地理信息系统事业经过十年的发展，取得了重大的进展。地理信息系统的研
究和应用正逐步形成行业，具备了走向产业化的条件。