解
第1篇基本概念和理论
第1章地理信息系统概论
一、地理信息系统的基本概念
1．信息、数据、地理数据与地理信息
（1）信息
①信息的含义
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。
②信息的特点
a．客观性
客观性是信息的正确性和精确度的保证，任何信息都是与客观事实紧密相关的。
b．实用性
信息系统通过将地理空间的巨大数据流收集、组织和管理起来，并经过处理、转换和分析将其转变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息，从而对决策产生重要影响。c．传输性
信息可以在信息发送者和接受者之间传输，既包括系统把有用信息送至终端设备（包括远程终端）和以一定的形式或格式提供给有关用户，也包括信息在系统内各个子系统之间的流转和交换。
d．共享性
信息可以传输给多个用户，为多个用户所共享，而其本身并无损失。
（2）数据
①数据的含义
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。
②数据和信息的关系
a．数据是信息的载体；
b．信息是数据的内涵。
③与数据相比，信息具有以下特征
a．数据是原始事实，信息是数据处理的结果；
b．对一个人是信息对其他人可能是数据；
c．信息必须是有意义或有用的；
d．使用的信息必须是完整、精确、相关和及时的。
（3）地理信息和地理数据
①地理数据的含义
地理数据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。
②地理信息的含义
地理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，是对地理数据的解释。
③地理信息的特性
a．区域性
区域性是通过经纬网等建立的地理坐标来实现空间位置的标识；
b．多维结构特性
多维结构特性即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构；
c．动态变化
地理信息具有时序特征，可以按时间尺度将地理信息划分为超短期的、短期的、中期的、长期的、超长期的等。
④地理数据的组成
a．空间位置
空间位置数据描述地物所在位置，这种位置既可以根据大地参照系定义，也可以定义为地物间的相对位置关系；
b．属性特征
属性数据又称为非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标，即描述了信息的非空间组成部分，包括语义与统计数据等；
c．时态特征
时态特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。
2．信息系统及其类型
（1）信息系统
①信息系统的含义
信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统，它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
②信息系统的组成
a．计算机硬件
包括各类计算机处理及终端设备，它帮助人们在非常短的时间内处理大量数据、存储信息和
快速获得帮助。
b．软件
是支持数据信息的采集、存储加工、再现和回答用户问题的计算机程序系统，它接受有效数据，并正确地处理数据；在一定的时间内提供适用的、正确的信息；并存储信息为将来所用。c．数据
是系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础。网线原理
d．用户
是信息系统所服务的对象。用户的作用在于输入数据、使用信息和操作信息系统以及参与建立信息系统。
（2）信息系统的类型
①事物处理系统（TPS，Transaction Process System）
事物处理系统主要用以支持操作层人员的日常活动。
②管理信息系统（MIS，Management Information System）
管理信息系统需要包含组织中的事务处理系统，并提供了内部综合形式的数据，以及外部组织的一般范围和大范围的数据。MIS能提供信息帮助制定决策。
③决策支持系统（DSS，Decision Support System）
决策支持系统能是一组处理数据和进行推测的分析程序，它能从管理信息系统中获得信息，帮助管理者制定好的决策。
④人工智能和专家系统（ES，Expert System）
人工智能和专家系统是能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统。由五个部分组成：知识库、推理机、解释系统、用户接口和知识获得系统。专家系统能应用智能推理制作决策并解释决策理由。
二、地理信息系统及其类型
1．地理信息系统
（1）地理信息系统的定义
地理信息系统（GIS，Geographical Information System）是一种决策支持系统，地理信息系统的定义是由两个部分组成的。
①一方面，地理信息系统是一门描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的新兴的交叉学科；
②另一方面，地理信息系统是一个以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。（2）地理信息系统的特征：
①具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性；
②计算机相关技术对地理信息系统建设具有重要意义；
③地理信息系统能快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。（4）地理信息系统和4M
①4M的具体内涵：
a．观察并量测（Measure）环境参数；
b．制作地图（Map）描述了地球的特征；
c．监测（Monitor）周围环境的变化；
d．对影响环境的过程和活动建立模型（Model）。
②4M与GIS
通过应用GIS技术，量测，地图制作，监测以及模型建立都可以得到改善和提高。2．地理信息系统的类型
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