地理信息系统的工作原理

⑴ 地理信息系统

在农用地分等中需要对地块（图斑）进行空间定位、面积测算、类型调查以及权属确认等，图件是辅助农用地分等最重要的技术手段，这些图件包括土壤图、地形图、土地利用现状图、坡度图等。这些图件如果采用手工方式绘制，操作起来费时费力，更新时也极其不方便。采用GIS技术可以轻松地完成这些工作。GIS技术在农用地分等中的应用贯穿于工作的整个过程。该工作实质上是针对农用地这一特定空间对象所做的多因素叠加综合分析，以及基于此分析的进一步数据挖掘。在农用地分等中，GIS技术主要应用在以下几个方面。

（一）数据库建设

1.数据采集、检验与编辑

主要用于获取数据，保证农用地分等工作中的数据在内容与空间上的完整性、数据值逻辑上的一致性等。而这一过程的工作量超过全部分等工作量的一半。该过程主要采用自动化扫描输入与遥感数据集成的方法，扫描后的数据进行自动化编辑与处理后成为工作的基础数据（底图）。

2.数据处理

农用地分等工作中，数据的初步处理主要包括数据格式化、转换和综合。由于各地采用的专业软件不同，在开始工作前必须对各种来源的数据进行数据格式、坐标系统和比例尺的统一，使之满足农用地分等工作的具体要求，同时为分等成果数据的共享打下基础。数据的格式化是指不同数据结构之间的转化；数据比例尺的变换涉及数据比例尺缩放、平移、旋转等方面，其中最为重要的是投影变换；数据综合包括数据平滑、特征集结等。

3.数据的存储与组织

这一部分工作在农用地分等工作中表现为空间数据与属性数据的对接，是一个数据集成的过程，也是建立分等数据库的关键步骤，涉及空间数据和属性数据的组织。在地理数据组织与管理中，最为关键的是如何将空间数据与属性数据融合为一体。采用GIS软件系统将二者分开存储，通过唯一标识码（单元编码）连接起来。

以上部分构建了分等数据库，是农用地分等工作开展的前提和基础。而在农用地分等过程中同样应用了GIS技术，主要表现为采用GIS技术的空间分析技术提取和传输空间信息。

（二）在分等计算过程及省级汇总中的应用

1.空间叠加

农用地分等中同一个图斑受多种因素（主要表现为10个分等因素，涉及土壤图、地形图、坡度图、水文图等图件叠加）覆盖，需要采用叠置分析方法，按照面积或者中心权重进行运算。通过叠置分析将同一地区、同一比例尺的数据层进行叠置，生成一个新的数据层（含有分等相关属性的图层），实现了各个图斑具有多重属性和各叠置层目标属性的统计计算。

2.缓冲分析

在因素量化的过程中大量采用了缓冲区分析方法计算确定某一因素的影响范围。将点、线、面等因素，根据各自的衰减方式计算得出缓冲区多边形，采用叠置分析的方法将分值赋予各个图斑。这是GIS重要的和基本的空间分析功能之一。

3.空间分析与计算

在实现三级分等成果的联动追溯查询中还使用了包括泰森多边形分析在内的多种分析方法，解决市级图斑与县级图斑、省级图斑与市级图斑的一对多关系。泰森多边形可用于定性分析、统计分析、邻近分析等。如用离散点的性质来描述泰森多边形区域的性质；用离散点的数据来计算泰森多边形的数据；判断一个离散点与其他离散点相邻时，可根据泰森多边形直接得出。

4.地形分析

主要是利用等高线内插生成DEM或DTM模型描述地表起伏状况，用于提取各种地形参数，如坡度、坡向等数据。

（三）在数据库管理信息系统中的应用

1.用户管理

用户管理主要指用户的添加、删除和用户属性的编辑。该程序是系统安全运行的重要保证。通过菜单或工具栏，用户可以进行关联查询，通过省或市的数据查询县级数据，或者通过市、县的数据查询该数据相对应的省、市数据；还可查询汇总图中的某个分等单元是由工作底图中的哪些分等单元综合而成。

2.综合查询

综合查询指对图形数据和属性数据的提取和显示，主要有单目标查询、多目标查询和条件查询。单目标查询指通过鼠标选择某个分等单元，以查看其所有的属性。多目标查询指由多边形框选择多个分等单元，然后在列表中查看每个分等单元的属性。条件查询指使用界面提供的SQL语句编辑工具生成一个SQL条件语句，然后根据它来查找与条件相符合的目标，并把他们突出显示。

3.空间量算

空间量算包括空间位置、长度、面积的度量和图层的管理。图层管理包括图层的添加和删除、图层的移动、图层数据的表现形式和图形信息的提示方式。

4.图形操作

对图形的操作主要指对图形的浏览，主要有缩放、漫游、全图显示、导航图的显示、分等单元的突出显示、前景色及背景色的设置以及图层的分色显示。

5.数据分析

数据分析主要指数据的统计和分析。数据可以是当前的选择集，也可以是某个图层的全部对象。选择分类的字段，如镇、自然质量等，可对选择统计的对象进行和、最大值、最小值、计数等的统计，并以表的形式表达出来。

6.文件操作

文件操作主要是外部数据的输入和输出。主要分为两个方面，即所有图层的基本信息（包括图层的名称、类型、保存的路径等）导入工作环境和各图层文件的生成。图层信息的入库通过程序代码自动录入。

⑵ 关于李建松的《地理信息系统原理》及其课后题

是的，这个需要你参考别的资料。但是大部分答案书上是能找到的，但是得自己总结。所以，我也是来找答案的

⑶ 地理信息系统(GIS)技术系统原理是什么

最简单地来说，GIS是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即使技术。这是GIS的本质，也是核心。
物质世界中的任何事物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统（ Geographic Information System, 简称 GIS）作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。由于信息技术的发展，数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。 从技术和应用的角度， GIS 是解决空间问题的工具、方法和技术；
从学科的角度， GIS 是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；
从功能上， GIS 具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；
从系统学的角度， GIS 具有一定结构和功能，是一个完整的系统。
简而言之， GIS 是一个基于数据库管理系统（ DBMS ）的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。
GIS即地理信息系统（Geographic Information System），经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

⑷ GIS的工作原理是什么

物质世界中的任何事物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统（ Geographic Information System, 简称 GIS ）作为获取、整理、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。由于信息技术的发展，数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。
从技术和应用的角度， GIS 是解决空间问题的工具、方法和技术；
从学科的角度， GIS 是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；
从功能上， GIS 具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；
从系统学的角度， GIS 具有一定结构和功能，是一个完整的系统。
简而言之， GIS 是一个基于数据库管理系统（ DBMS ）的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。
GIS即地理信息系统（Geographic Information System），经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

⑸ 地理信息系统原理（李建松）考研复习

李建松抄老师那本书，前几章讲的比较宽泛。内容还是挺多的，二十几章。以地理空间数据结构、空间数据处理方法、空间数据编辑、空间查询与统计、空间分析方法那几章算是重点。不过重点不重点，还应结合着遥感院或实验室的真题进行分析。实验室和遥感院考题的话，没什么偏题怪题，整体还是比较中规中矩的。

⑹ 地理信息系统原理与方法什么是数据模型

地理信息系统有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。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。
原理：地理信息有多种来源和不同特点，地理信息系统要具有对各种信息处理的功能。从野外调查、地图、遥感、环境监测和社会经济统计多种途径获取地理信息，由信息的采集机构或器件采集并转换成计算机系统组织的数据。这些数据根据数据库组织原理和技术，组织成地理数据库。 地理数据库是系统的核心部分。库中各种地理数据通常以多边形（矢量）方式和网格（光栅）方式进行组织。多边形作为区域的基本单元可以是某一级行政、经济区划单位，或某一地理要素的类型轮廓，它是由地理要素的专题信息（如类型代码）和几何信息（多边形边界的x、у 坐标值及其拓扑信息）构成（见多边形数据系统）。网格方式对某一区域按地理坐标或平面坐标建立规则的网格，并对每个网格单元按行、列顺序赋于不同地理要素代码，构成矩阵数据格式（见网格数据系统）。为了实现数据资源的共享和互换，地理数据库必须做到数据规范化和标准化，并有效地对各种地理数据文件进行管理，实现对数据的监控、维护、更新、修改和检索。地理数据通过软件的处理，进行分析计算，并加以显示。显示的方式有地理图、统计表和其他形式。
数据模型：折叠将湿地地图与在机场、电视台和学校等不同地方记录的降雨量关联起来是很困难的。然而，GIS能够描述 地表、地下和大气的二维三维特征。
例如，GIS能够将反应降雨量的雨量线迅速制图。
这样的图称为雨量线图。通过有限数量的点的量测可以估计出整个地表的特征，这样的方法已经很成熟。 一张二维雨量线图可以和GIS中相同区域的其它图层进行叠加分析。

⑺ 地理信息系统原理的学科

一、如何用计算机来描述和表达地理现象？
凭借计算机来研究地理，首先需要解决的问题是：如何用计算机来描述和表达地理现象？在这之前，古人用各种形式的纸张地图和各种文字数据等资料来描述地理现象，这些资料大都通过测量和调查等方式获取的。现在有了计算机，那用计算机该如何展现地图和各种文字数据等资料呢？古人借助坐标，通过测量把地理上的现象描绘到纸张上，那自然我们也会想到用同样的思路，用坐标来描述，用图形来展现地图。经过抽象，分别用点（X,Y),线（X0,Y0,X1,Y1……Xn,Yn)，面（X0,Y0,X1,Y1……Xn-1,Yn-1,X0,Y0）这三种坐标形式来表达各种地理现象.各种相关的文字数据等资料，将以属性字段的形式来描述.这种就是我们通常所说的矢量数据.而另一种描述方式——栅格数据，就是我们通常看到的图象，是由栅格所组成，每个栅格所在的位置和地理的相应区域是对应的，象素值就是对应的属性值。
二、如何用计算机来存储地理数据?
在计算机中，数据的存储表达形式无非就两种形式：1，二进制；2，字符（其实字符最终也是二进制）.在GIS中，用二进制或者字符来存储坐标（属性值同理），坐标浮点型，可以用二进制4或者8个字节来存储，或者也可以用字符串的形式（不过麻烦的是，解析字符串不是很高效），把这一系列的坐标二进制数据以一定的结构保存起来，我们常见的shp格式，就是二进制的.在数据库中，可以用二进制BLOB字段类型来存储坐标序列，也可以用字符串字段类型.栅格数据通常是存储每个象素的值，也是基本数据类型，比如int,double,char等. 整个图象以矩阵或者矩阵的压缩形式来存储的.
三、如何用计算机对这些数据进行处理分析?
空间数据的处理，就是根据应用分析的需求，采用一种算法，对空间数据进行运算.对矢量而言，就是对地理坐标点进行运算，比如空间关系的判断，就是根据地物的坐标位置，用一种算法来判断地物之间的拓扑关系；数据编辑，也是对地物的坐标进行操作；.对栅格数据，就是对栅格象素进行运算，比如二值化，两个栅格图象的叠置运算.
四、如何用计算机来展现地理信息?
地理信息的展示，通常以图形图象或者表格的方式来展现，也是用户操作的UI接口.这里涉及到如何把地理坐标用图形的方式展现出来，如何把图象栅格展现出来?这里涉及到一个共同的问题就是把地理坐标转换成屏幕显示坐标，因为我们最终是要通过屏幕来显示的，如何在屏幕上定位一个地物的坐标，必然涉及到两者的转换.同时地理信息的展现也涉及到如何渲染的问题，主要表现在地图符号化上，采用不同的形状，不同的颜色，不同大小粗细来表达不同数量，不同质量的信息. 地理信息系统的操作对象是空间地理实体，建立一个地理信息系统的首要任务是建立空间数据库，即将反映地理实体特性的地理数据存储在计算机中，这需要解决地理数据具体以什么形式在计算机中存储和处理即空间数据结构问题和如何描述实体及其相互关系即空间数据库模型问题。
栅格数据模型（Raster Data Model)
矢量数据模型（Vector Data Model)
对象数据模型（Object Data Model)
矢量数据结构
数据结构：将数据模型的概念性描述进行具体的存储与表现
矢量数据结构概念：矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。
数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。对空间数据则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。
矢量数据表达

⑻ 地理信息系统原理的书籍

《地理信息系统原理》课是地理信息系统专业方向及专业特色课，本教学大纲适用于地理信息系统专业本科生教学。通过本课程的学习，使学生了解地理信息系统的产生背景、功能、应用领域及发展方向；掌握GIS的基本概念、GIS的数据结构、GIS数据输入存储编辑方法、GIS空间分析方法、GIS产品等知识点；懂得如何利用GIS去解决实际问题的思路。在学完本课程后，学生应对GIS有一个较全面的了解，提高利用GIS解决实际问题的能力。 第一部分 地理信息系统的科学和技术基础
第一章 地理信息系统的科学基础
第一节 地球系统科学
第二节 地球信息科学
第三节 地理信息科学
第四节 地球空间信息科学
第五节 地理信息系统
练习与思考题
第二章 地理信息系统的基础理论
第一节 地理系统理论
第二节 地理信息理论
第三节 地理（地球）空间认知理论
练习与思考题
第三章 地理信息系统概述
第一节 地理信息系统的基本概念
第二节 地理信息系统的构成
第三节 地理信息系统的功能
第四节 地理信息系统与相关学科的关系
第五节 地理信息系统发展简史
练习与思考题
第四章 地理信息系统的技术基础
第一节 数据采集技术
第二节 计算机网络工程技术
第三节 现代通信技术
第四节 软件工程技术
第五节 信息安全技术
第六节 网络空间信息传输技术
第七节 虚拟现实与仿真技术
练习与思考题
第一部分综合实习
第二部分 地理空间数据组织与管理
第五章 地理空间信息基础
第一节 地理空间信息的描述方法
第二节 矢量数据的属性描述
第三节 矢量数据的类型和空间关系
第四节 元数据
练习与思考题
第六章 地理空间数据模型
第一节 地理空间数据模型的概念
第二节 地理空间数据的基本特征和描述内容
第三节 空间数据的分类编码和数据分层
第四节 空间数据的空间索引
第五节 空间数据模型
练习与思考题
第七章 地理空间数据结构
第一节 无拓扑矢量数据结构
第二节 拓扑数据结构
第三节 栅格数据结构
第四节 数字高程模型数据结构
第五节 四叉树和八叉树数据结构
第六节 其它数据结构
练习与思考题
第八章 地理空间数据库
第一节 数据库的概念
第二节 数据库的系统结构
第三节 数据库管理系统的功能与组成
第四节 空间数据库管理系统的管理模式
第五节 地理数据库中的时间维
练习与思考题
第二部分综合实习
第三部分 地理空间数据的获取与处理
第九章 地理空间数据获取
第一节 数据源的种类
第二节 数据采集的方法
练习与思考题
第十章 空间数据的编辑
第一节 图形数据的编辑
第二节 图形数据的几何纠正
第三节 图幅的拼接
第四节 网络特征元素的编辑
第五节 文本数据的编辑
练习与思考题
第十一章 空间数据的处理方法
第一节 图形屏幕编辑的基本操作算法
第二节 空间数据的拓扑关系自动生成
第三节 空间数据的压缩编码方法
第四节 空间数据的格式转换
第五节 矢量数据和栅格数据的转换
练习与思考题
第十二章 地理空间数据的质量
第一节 GIS数据质量的概念
第二节 GIS数据质量的研究方法
第三节 空间数据的不确定性
练习与思考题
第三部分综合实习
第四部分 空间分析基本原理和方法
第十三章 空间数据分析的计算模型
第一节 关于分析计算模型的一般知识
第二节 GIS的空间计算模型
练习与思考题
第十四章 空间查询与统计方法
第一节 GIS常用的空间统计分析模型
第二节 空间数据的查询
第三节 属性数据的查询统计
练习与思考题
第十五章 空间分析方法
第一节 栅格数据分析的基本模式
第二节 矢量数据分析的基该方法
第三节 网络分析应用
第四节 基于地形的空间分析
练习与思考题
第四部分综合实习
第五部分 地理信息系统产品输出及可视化
第十六章 地理信息系统产品输出
第一节 地理信息系统产品的输出系统
第二节 地理信息系统产品的类型
练习与思考题
第十七章 空间信息可视化技术方法
第一节 可视化的概念
第二节 可视化的技术方法
第三节 三维虚拟GIS（VR-GIS）的应用
练习与思考题
第五部分综合实习
第六部分 地理信息系统工程设计与标准化
第十八章 地理信息系统工程设计
第一节 地理信息系统工程的设计模式与程序评价模式
第二节 地理信息系统工程设计的内容与过程
第三节 地理信息系统工程的系统分析
第四节 地理信息工程的系统设计
第五节 地理信息系统工程的实施设计
第六节 地理信息系统工程的运行维护设计
练习与思考题
第十九章 地理信息系统的标准化
第一节 地理信息系统标准化的作用
第二节 地理信息系统标准化的内容
练习与思考题
第七部分 地理信息系统的高级技术
第二十章 分布式地理信息系统
第一节 GIS计算环境发展回顾
第二节 分布式地理信息系统的概念
第三节 分布式地理信息系统的体系结构
第四节 分布式地理信息系统的计算模式
第五节 分布式地理信息系统的计算技术
练习与思考题
第二十一章 空间信息基础设施与数字工程
第一节 空间数据基础设施
第二节 “数字地球”的概念与框架
第三节 “数字城市”的概念、框架和建设技术
第四节 “数字流域”的概念和框架
练习与思考题
第二十二章 空间信息网格
第一节 空间信息网格的概念
第二节 空间信息网格的计算
第三节 空间信息网格技术与GIS
第四节 网格GIS的体系结构
练习与思考题
第二十三章 空间数据的互操作
第一节 空间数据互操作的概念
第二节 互操作的实现技术
练习与思考题
第二十四章 地理信息系统的集成
第一节 地理信息系统集成的概念
第二节 “3S”技术集成
第三节 多源数据的集成
第四节 GIS与专家系统的集成
第五节 GIS与应用分析模型的集成
练习与思考题

⑼ 地理信息系统原理问题求解，请求大佬指教啊！

尺度：对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用最佳尺度，不同操作尺内度影响容处理结果的可靠程度或准确度

3.地理网格：是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的网格。

数据模型：对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果