[工學(xué)]gis原理與應(yīng)用--簡(jiǎn)化

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1、第一講GIS原理與應(yīng)用(專升本)主要內(nèi)容第1章地理信息系統(tǒng)的科學(xué)基礎(chǔ)第2章地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論第3章地理信息系統(tǒng)概論第4章地理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)第5章地理空間信息基礎(chǔ)地球系統(tǒng)科學(xué)（EarthSystemScience）是研究地球系統(tǒng)的科學(xué)。地球系統(tǒng)，是指由大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈（包括人類自身）等四大圈層組成的作為整體的地球。它包括了自地心到地球的外層空間十分廣闊的范圍，是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)。研究?jī)?nèi)容：研究組成地球系統(tǒng)的各個(gè)圈層之間的相互關(guān)系、相互作用機(jī)制、地球系統(tǒng)變化規(guī)律和控制變化的機(jī)理。研究方法：系統(tǒng)方法，是地球系統(tǒng)科學(xué)的主要科學(xué)思維方法；分析與綜

2、合統(tǒng)一的方法，從地球系統(tǒng)科學(xué)的概念和所要解決的問(wèn)題來(lái)看，這也是地球系統(tǒng)科學(xué)的科學(xué)思維方法；模型方法，針對(duì)地球系統(tǒng)科學(xué)所要解決的問(wèn)題及其特點(diǎn)，建立正確的數(shù)學(xué)模型，或地球的虛擬模型、數(shù)字模型，是地球系統(tǒng)科學(xué)的主要科學(xué)思維方法之一。第1章GIS的科學(xué)基礎(chǔ)地球信息科學(xué)（Geo-Informatics,或GeoInformationScience,簡(jiǎn)稱GISci）是地球系統(tǒng)科學(xué)的組成部分，是研究地球表層信息流的科學(xué)，或研究地球表層資源與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的綜合信息流的科學(xué)。就地球信息科學(xué)的技術(shù)特征而言，它是記錄、測(cè)量、處理、分析和表達(dá)地球參考數(shù)據(jù)或地球空間數(shù)據(jù)學(xué)科領(lǐng)域的科

3、學(xué)。研究問(wèn)題：研究地球表層的資源、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等一切現(xiàn)象的信息流過(guò)程，或以信息作為紐帶的物質(zhì)流、能量流，包括人流、物流、資金流等等的過(guò)程。研究方法：遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、和全球定位系統(tǒng)（GPS）等高新技術(shù)的綜合集成，即“3S”技術(shù)。GIS的科學(xué)基礎(chǔ)地理信息科學(xué)（GeographicInformationScience）是信息時(shí)代的地理學(xué)，是地理學(xué)信息革命和范式演變的結(jié)果。它是關(guān)于地理信息的本質(zhì)特征與運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門科學(xué)，研究對(duì)象是地理信息，是地球信息科學(xué)的重要組成成分。主要研究在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地理信息進(jìn)行處理、存貯、提取以及管理和分析過(guò)程中所

4、提出的一系列基本理論和技術(shù)問(wèn)題。地球空間信息科學(xué)(GeoSpatialInformationScience簡(jiǎn)稱Geomatics)是以全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感(RS)為主要內(nèi)容，并以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為主要技術(shù)支撐，用于采集、量測(cè)、分析、存貯、管理、顯示、傳播和應(yīng)用與地球和空間分布有關(guān)數(shù)據(jù)的一門綜合和集成的信息科學(xué)和技術(shù)。GIS的科學(xué)基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystems）是地球空間信息科學(xué)的重要內(nèi)容之一。它更多地強(qiáng)調(diào)在技術(shù)層面對(duì)地球空間信息的存儲(chǔ)、處理和空間分析利用。因而人們認(rèn)為將地理信息系統(tǒng)稱之

5、為一門空間信息管理和分析的技術(shù)更為合適。GIS的科學(xué)基礎(chǔ)GIS以采集、存貯、管理、分析和描述整個(gè)或部分地球表面(含大氣層在內(nèi))與空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)。GIS作為集計(jì)算機(jī)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)為一體的新興邊緣學(xué)科。GIS研究計(jì)算機(jī)技術(shù)與空間地理分布數(shù)據(jù)的結(jié)合，通過(guò)一系列空間操作和分析方法，為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和工程設(shè)計(jì)乃至企業(yè)經(jīng)營(yíng)提供對(duì)規(guī)劃、管理和空間決策有用的信息。第2章GIS的基礎(chǔ)理論2.1地理系統(tǒng)理論地理系統(tǒng)是指某一個(gè)特定時(shí)間和特定空間的，由兩個(gè)以上相互區(qū)別又相互聯(lián)系、相互制約的地理要素或過(guò)程所組成的

6、，并具有特定的功能和行為，與外界環(huán)境相互作用，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)和具有自組織功能的整體。地理系統(tǒng)是一種宏觀范圍的時(shí)空有序結(jié)構(gòu)，具有自組織功能。地理系統(tǒng)的自組織，是指系統(tǒng)在無(wú)外界的強(qiáng)迫（制）條件下，系統(tǒng)自發(fā)形成的有序行為，能自身調(diào)節(jié)功能的行為。地理系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)歷了從混沌到平衡狀態(tài)?；煦缈捎没煦缋碚撗芯?；平衡狀態(tài)可用協(xié)同論、人與自然相互作用理論/人地系統(tǒng)論、整體性與分異性理論/地帶性規(guī)律、地理空間結(jié)構(gòu)與空間功能/區(qū)位理論等來(lái)描述。地理信息理論地理信息理論：地理科學(xué)理論與信息科學(xué)理論相結(jié)合的產(chǎn)物。研究地理信息熵、地理信息流、地理空間場(chǎng)、地理實(shí)體電磁波、地理信息關(guān)聯(lián)等。地理信

7、息熵：用來(lái)度量地理信息載體的信息能量，即地理信息載體的信息與燥聲之比，簡(jiǎn)稱“信燥比”，是評(píng)價(jià)地理信息載體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。地理信息流：由于物質(zhì)和能量在空間分布上存在著不均衡現(xiàn)象所產(chǎn)生的，它依附于物質(zhì)流和能量流而存在，也是物質(zhì)流、能量流的性質(zhì)、特征和狀態(tài)的表征和知識(shí)。地理空間場(chǎng)理論：地理能量場(chǎng)信息理論，不同的地理實(shí)體可形成不同的地理空間或地理空間場(chǎng)；不同地理實(shí)體的地理空間可以形成某些特殊的地理空間或地理空間場(chǎng)；不同的地理空間或地理空間場(chǎng)具有不同的能量信息的空間分布特征。地理信息理論地理信息關(guān)聯(lián)性理論，是從事物間的聯(lián)系、依存和制約的普遍性原則出發(fā)，研究地理信息間的內(nèi)在聯(lián)

8、系和機(jī)理，把握龐雜和瞬間變化的信息之間