地理信息系统如何获取数据

1. 地理信息系统知识点

地理信息系统是一门综合性学科，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，接下来我为你整理了地理信息系统知识点，一起来看看吧。

地理信息系统知识点(一)

1、什么是GIS?它具有什么特点?

答：地理信息系统(GIS , Geographic Information System)是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界(资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统

特点有：

○1具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;

○2以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力;并能产生高层次的地理信息。

○3具有公共的地理定位基础，所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位。

○4由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。

○5地理信息系统从外部来看，它表现为计算机软硬件系统;而其内涵确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。信息的流动及信息流动的结果，完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真

2、GIS与其它信息系统有什么区别

答：第一，GIS有别于DBMS(数据库管理系统)，GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。

第二，GIS有别于MIS(管理信息系统)，GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强;MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。

第三，GIS有别于地图数据库，地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。

第四，GIS有别于CAD系统，二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。

3、简述GIS的构成

答：GIS构成：硬件平台、软件平台、空间数据、应用人员、GIS模型。

4、简述GIS的发展。

答：地理信息系统的发展的四个阶段 ：

第一阶段：60年代起源于北美：加拿大国家土地调查局为了处理大量的土地调查资料，于60年 代开始建立地理信息系统(CGIS)，于70年代初投入产品生产;同一时期的美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立通用的制图软件包，竭力发展空间分析模型和软件

第二阶段：70年代是GIS发展的巩固阶段：美国、加拿大、英国、西德、瑞典和日本等国对地理信息系统的研究均投入了大量的人力、物力、财力，研究不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。

第三阶段：80年代为地理信息系统的大发展阶段：计算机的迅速发展和普及，地理信息系统也逐 步走向成熟，并在全世界范围内全面地推向应用阶段。

第四阶段：90年代至今为地理信息系统的应用普及时代 ：由于计算机的软硬件均得到飞速的发展，网络已进入千家万户，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。从美国的 “国家信息基础设施：行动计划(National Information Infrastructure ,简称NII)” 建设到数字地球的提出，由“数字地球”细化到“数字中国”、“数字省区”、“数字城市” 、“数字小区”直到“企业信息化”、“电子商务”、“数字通讯”、“虚拟现实”等众多的信息化领域的工作已全面铺开。

5、举例说明GIS可应用的行业

测绘与地图制图 资源调查与管理 城乡规划 灾害监测 环境保护 国防 宏观决策支持

如：防火信息系统、水质管理、城市土地利用信息系统、电信资源管理、铁路地理信息系统、公安警用地理信息系统、医疗机构信息查询等

地理信息系统知识点(二)

1、说说地理空间模型是怎样建立的?

(1)地球椭球体模型：以大地水准面为基准建立的。地球的形状接近于椭圆绕其短轴形成的椭球体，通过扁率表示椭球体的扁平程度。大地水准面与具有微小扁率的旋转椭球面非常接近，可用旋转椭球体代替大地球体。

(2)地球表面：最自然的面，包括海洋底部、高山、高原等在内的固体地球表面。——太复杂，难以建模，各种量算也非常困难。

(3)大地水准面：相对抽象的面，是静止海平面的延伸。以它为基准，可以用水准仪测量地球自然表面上任意点的高程。——海平面的起伏将导致测量的不确定。大地水准面所包围的球体，叫大地球体

2、GIS中为什么要考虑地图投影?

答：GIS以地图方式显示地理信息。地图是平面，而地理信息则是在地球椭球上，因此地图投影在GIS中不可缺少。

GIS数据库中地理数据以地理坐标存储时，则以地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标;而输出或显示时，则要将地理坐标表示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。

GIS中，地理数据的显示可根据用户的需要而指定投影方式，但当所显示的地图与国家基本地图系列的比例尺一致时，一般采用国家基本系列地图所用的投影。

3、地理空间实体的三要素是什么?它们之间的关系是怎样的?

答：地理空间试题三要素是点、线、面三种要素，分别用点状、线状、面状符号表示。其中，点要素是有位置，无宽度和长度的抽象的点;线要素是有长度，但无宽度和高度 用来描述线状实体的，通常在网络分析中使用较多，度量实体距离。面要素则具有长和宽的目标，通常用来表示自然或人工的封闭多边形，一般分为连续面和不连续面。

4、 空间数据的基本特征有哪些?地理信息的数字化描述方法有哪些?

5、 答：有

属性特征：描述空间对象的特性，即是什么，如对象的类别、等级、名称、数量等。

空间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前者用经纬度、坐标表示，后者如交通学院与电力学院相邻等。

时间特征：描述空间对象随时间的变化

方法有：显性描述和隐性描述。计算机对空间实体的显性描述也称栅格数据结构，对地理实体的隐性描述也成矢量数据结构。所以有栅格法和矢量法可以表示空间信息。

6、 什么是元数据?为什么要使用元数据?

答：元数据是关于数据的描述性数据信息，说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。其目的是促进数据集的高效利用，并为计算机辅助软件工程服务。

元数据的作用和意义：

(1)帮助数据生产单位有效的维护和管理数据;

(2)提供有关数据生产单位的各种有关信息供用户查询;

(3) 帮助用户了解数据;

(4) 提供有关信息，以便用户处理和转换有用数据。

(5) 采用元数据可以便于数据共享。

地理信息系统知识点(三)

1、数据库的定义：是为一定目的服务，以特定的数据存储的相关联的数据集合

2、数据库的特征：

(1)在数据库中的数据独立于应用，从而实现了数据共享，减少了信息冗余，提高了数据的利用效率。

(2)在数据值中建立了联系，体现逻辑性和科学性。

(3)复杂的数据模型，为数据的安全与保护提供了基础。

(4)数据保护性特征

3、数据库管理系统

定义：在信息系统中，应用程序对数据库中的数据的访问，是通过一个能对数据库进行定义、建立、维护、管理、查询、通讯等基本操作的核心软件而进行的。功能：数据库的定义、数据库的维护、数据库之间的通讯。

4、地理信息系统数据库(GIS数据库)及其特点

定义： GIS数据库是关于特定区域内一定地理要素特征的数据集合。

特点：(1)不仅存贮有关对象的属性数据，同时还存储有关对象的空 间定位数据，且二者具有不可分割的紧密联系。(2)数据量特别大。(3)数据的应用广泛。

5、数据模型：数据库系统中关于数据和联系的逻辑组织的形式表示。数据库领域采用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型，其中应用最广泛的是关系模型。

6、传统数据库在管理空间数据时的局限：

(1)管理的是不连续的、相关性较小的数字和字符。

(2)管理的实体类型较少，并且实体类型之间通常只有简单、固定的空间关系。

(3)存储的数据通常为等长记录的数据;

2. 地理信息系统是如何获得农田信息

是通过卫星数据、人工测量和软件制作而成的，具体如下：

利用无人机搭载多光谱镜头采集吉林省内包括水稻、玉米、大豆等10余种常见农作物各生长期的多光谱数据，详细分析不同作物在不同生长时期、不同气象条件下的多光谱特征，建立农作物光谱数据库，然后与政府合作获取农田地理信息系统（GIS）数据。

再通过用卫星对处理好的农田数据区域进行遥感遥测，分析空间作物分布。进而完成卫星遥感数据、气象数据和无人机多光谱数据的有效结合，不断完善区域农情数据库，最终开发出可视化系统软件。相关部门可以参照信息进行产业结构调整，合理安排农业生产。

各地纷纷加快卫星＋农业的布局。

吉林省、内蒙古自治区分别与研发运营“吉林一号”卫星星座的长光卫星技术有限公司签署战略合作协议。当前“吉林一号”已有29颗卫星在轨，可为两省（区）提供耕地资源与农业设施分布、农作物种植结构、农作物长势监测、耕地土壤墒情与作物旱情监测、农业灾害监测和农作物产量预测等遥感服务，加快构建卫星遥感大数据产业生态。

海南省农业农村厅与浙江网商银行股份有限公司签约，浙江网商银行卫星遥感技术将在海南农村金融领域商用。

业内人士认为，卫星是精准农业的重要技术支撑，是发展现代农业和实现农业可持续发展的关键技术。

3. 地理信息系统的数据如何采集

主要有三种途径
一种是数字化，就是把野外测量好的数据或者地图数字化后的数据利用手工输入的办法录入，是现在精确度最高的建库方法
第二种是从老MIS系统挂接，但这只限于属性数据
第三种是通过遥感影像，这是最廉价最高效的采集方式，但是由于现在地物识别技术有待发展，所以准确度有限，比如管线地理信息系统，里面的水管啊，气管啊就不能有遥感来实现入库

4. 地理信息系统原理

一、地理信息科学(Geo-Informatics 或 Geo Information Science,简称GISci)

1.主要技术手段: 3S技术 (GPS  RS  GIS)

GPS: 定位

RS: 遥感影像获取信息

GIS: 处理数据

2.运作特点: 空间上是整体性的、时间上是长期性的、时序上是连续性的，时相上是同步的，协调的、技术上3S集成的。

二、地理信息系统

1.基本概念

1)信息(Information)

信息是用文字，数字、符号、语言、图形、图像等介质或载体，表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征。

信息具有客观性，适用性，可传输性和共享性等特点。

2)数据(Data)

数据是指对某一事件、事物、现象进行定性、定量描述的原始资料。

3)信息与数据

信息来源于数据，数据是信息的载体。

三、GISystem基础理论

1.地理系统理论

2.地理信息理论

1)地理信息熵

2)地理信息流

3.地理(地球)空间认知理论

地理(地球)空间认知包括: 感知过程、表象过程、记忆过程和思维过程等基本过程。

1)认知制图

可以发生在地图的空间行为中，也可以发生在地图使用中

2)心象地图

是不呈现在眼前的地理空间环境的一种心理表征，是在过去对同一地理环境多次感知的基础上形成的。(心象地图可通过实地考察，阅读文字资料，使用地图等方式建立)

四、地理信息系统构成

1.硬件系统

2.软件系统

3.GISystem与相关学科关系

5. 有哪些获取Gis数据的途径

1、矢量化：纸质地图扫描后，进行配准投影及数字化处理 2、测量：导出全站仪等测量仪器采集的点数据，进行内业成图处理 3、GPS采集：利用GPS接收机或RTK技术采集的数据，进行内业成图处理 4、遥感影像解译：利用卫星影像，数据预处理，进行影像自动分类识别或人工解译提取信息 5、航测或雷达数据：利用航拍的卫片或利用雷达数据，提取信息

6. 地理信息系统的主要功能

1、数据的采集

编辑主要用于获取数据，保证GIS数据库中的数据在内容与空间上的完整性。

2、GIS系统数据转换

其目的是保证数据在入库时在内容上的完整性， 逻辑上的一致性。方法主要有数据编辑与处理、错误修正；数据格式转化，包括：矢量、栅格转化，不同数据格式转化；数据比例转化，包括：平移、旋转、比例转换、纠正等；

投影变换，主要是投影方式变换；数据概化，主要是平滑、特征集结；数据重构，主要是几何形态变换（拼接、截取、压缩、结构）；地理编码，主要有根据拓扑结构编码。

(6)地理信息系统如何获取数据扩展阅读：

地理信息系统的发展空间：

许多学科受益于地理信息系统技术。活跃的地理信息系统市场导致了GIS组件的硬件和软件的低成本和持续改进。这些发展反过来导致这项技术在科学、政府、企业和产业等方面更广泛的应用，应用包括房地产、公共卫生、犯罪地图、国防、可持续发展、自然资源、景观建筑、考古学、社区规划、运输和物流。

地理信息系统也分化出定位服务(LBS)。LBS使用GPS通过所在地与固定基站的关系用移动设备显示其位置(最近的餐厅，加油站，消防栓)，移动设备(朋友，孩子，一辆警车)或回传他们的位置到一个中央服务器显示或作其他处理。随着GPS功能与日益强大的移动电子(手机、pad、笔记本电脑)整合，这些服务继续发展。

7. 地理信息系统有哪些采集数据的方式

应该说主要有几种途径，一是对原始纸质数据、电子数据（表格、图形文件、遥感影像、航片等）的矢量化，二是利用卫星、飞机、各种采集仪器（全站仪、GPS数据采集车等）直接采集数字化的数据。

8. 地理信息系统的数据来源

地图数据、遥感影像数据、地面测量数据、文本资料、统计资料、多媒体数据等

9. 简述地理信息系统的数据来源有哪些

地理信息系统的数据来源繁多,主要有
①地图数据,包括各种类型的地图和专题地图;
②影像数据,主要来源于遥感影像;
③地形数据。

10. 地理信息系统的数据来源

GPS 系统由3 部分组成：
空间部分：主动式工作卫星：26 颗卫星分布6 个椭圆轨道上，长半轴26600km，高度20200km，时间基准10-12?/FONT>10-13 秒。
控制部分：轨道预报（监测和控制卫星系统），确定系统时间，预报卫星星历、卫星钟状态，更新卫星导航电文。
用户部分：不同类型的接收机（由带前置放大器的天线、信号识别和处理的射频仓、微处理器、精密振荡器、电源、显示屏、内存和数据存储器组成）。利用GPS 进行GIS 地理数据更新具有及时、高效、高精度、不受恶劣环境气候影响等优势，GPS 作为一种便捷的科学工具将在空间科学领域获得广泛的应用。GPS 定位方法精度高,方便灵活。GPS 定位技术在测绘中的应用和普及,是测绘科技的一个重大的突破性进展。随着GPS 接收站的全面建成和发展,GPS 技术在普通测量与工程测量中的应用将越来越广泛。
2 全站仪数据用全站仪进行实地测量,将野外采集的数据自动传输到电子手簿,磁卡或便携机内记录,并在现场绘制地形(草)图,到室内将数据自动传输到计算机,人机交互编辑后由计算机自动生成数字地图,并控制绘图仪自动绘制地形图。这种方法是从野外实地采集数据的,又称地面数字测图。由于测绘仪器测量精度高,而电子记录又如实地记录和处理,所以地面数字测图是几种数字测图方法中精度最高的一种,也是城市地区的大比例尺(尤其是1∶500 的)测图中最主要的测图方法。现在,各类建设使城市面貌日新月异,在已建(或将建)的城市测绘信息系统中,多采用野外数字测图作为测量与更新系统,发挥地面数字测图机动、灵活、易于修改的特点,局部测量,局部更新,始终保持地形图的现势性。MAPGIS 提供了一个完整的数字测图成图软件-MAPSUV,它既可以采用野外测记,室内成图;也可以采用电子平板测绘模式,内外业一体化,实时成图。它具有数据采集、输入、数据处理、成图、图形编辑与修改及绘图等功能。可以自动生成和维护拓扑关系,输入图形属性信息,同时可以输出符合国家标准图式的图形。
原图数据采集在已进行过测绘工作的测区，有存档的纸介质(或聚酯薄膜)地形图，即原图，也称底图。为了图的计算机存档和修测,为了建立该区的GIS 或进行工程CAD,就必须将原图数字化,才能将图输入计算机。数字化的方法有两种：
1 数字化仪数字化数字化仪是—种将图示坐标转换为数字信息的设备。数字化的过程－即用数字化仪对原图的地形特征点逐点进行采集(称手按数字化)，将数据自动传输到计算机，处理成数字地图的过程，采集的数据为矢量数据结构。由于数字化图的精度一般低于原图的精度，尤其当作业员疲劳时，精度更易受影响。数字化仪数字化在实际中的应用越来越少，基本上转向扫描矢量化。
2 扫描仪数字化原始纸介质（或聚酯薄膜）图件在扫描仪上走—遍，即完成图的扫描数字化，将数据输入计算机中存储、处理并可再回放成图。扫描数字化速度较快，获得数据为栅格数据。栅格数据结构比矢量数据结构简单，但图形数据量大，其空间数据的叠置和组合十分简便，图像表现比较真切，因此在GIS 中，它与矢量数据结构并用。在数字测图中，对原图扫描数字化，获得栅格图形数据后，还必须将栅格数据转换为矢量数据，即矢量化。