第一篇：地理信息系統導論知識點總結

《地理信息系統導論》復習資料（要點）

陳詩吉（編）

《地理信息系統導論》復習資料（要點）

第一章

GIS概述

第一節

GIS概念

一、數據、信息和地理

信息

1、數據

（1）定義：數據是指某一目標定性、定量描述的原始資料，包括數字、文字、符號、圖形、圖像以及它們能轉換成的數據等形式。

（2）數據項可以按目的組織成數據結構

。但數據的格式往往與計算機系統有關，并隨載荷它的物理設備的形式而改變。

2、信息

信息源自數據，信息是經過加工后的數據，它對接受者有用，對決策或行為有現實或潛在的價值。

目前，學術界對信息尚未形成一致的定義。廣義的認為，信息是物質運動狀態和狀態改變的方式，它通過數字、語音、圖像、文本、圖形等媒體形式來表現，它蘊含著事物相互間聯系、發展

趨勢、過程規律等。

3、信息的基本屬性

包括客觀性、傳輸性、共享性、適應性、等級性、可壓縮性、擴散性、增殖性、轉換性等。

信息最主要的特點：（1）客觀性：任何信息都是與

客觀事實緊密相關的，這是信息正確性和精確度的保證。

（2）傳輸性：信息可以在信息發送者和接受者之間傳輸，既包括系統把有用信息送至終端設備（包括遠程終端）和以一定的形式或

格式提供給有關用戶，也包括信息在系統內各個子系統之間的流轉和交換。

（3）共享性：信息與實物不同，信息可以傳輸給多個用戶，為多個用戶共享，而其本身并無損失。

（4）適用

性：可為決策提供支持。

4、信息與數據既有區別又有聯系

（1）信息是與物理介質有關的數據表達；數據中所包含的意義就是信息。

（2）數據是記錄下來的某種可以識別的符號，具有

多種多樣的形式，也可以由一種數據形式轉換為其他數據形式，但其中包含的信息的內容不會改變。

（3）數據是信息的載體，但并不就是信息。只有理解了數據的含義，對數據做出解釋，才能提取數據中所包含的信息。

（4）數據是原始事實，信息是數據處理的結果。信息必須是有意義或有用的；使用的信息必須是完整、精確、相關和及時的。

（5）人的知識、經驗作用

到數據上，可以得到信息，而獲得信息量的多少，與人原有的知識水平有關。

5、地理數據和地理信息

（1）地理數據是對與地球表面位置相關的地理現象和過程的客觀表示。

（2）地理

信息是指與研究對象的空間地理分布有關的信息，表示地理系統諸要素的數量、質量、分布特征，也是相互聯系和變化規律的圖、文、聲、像等的總稱。

（3）地理信息主要特性：地域性和

層次性、復雜性和多維性、動態性和時序性等。

二、系統、信息系統和GIS

1、系統

（1）定義：由相互聯系、相互依存又相互協調的事物構成的統一體稱為系統。

（2）特征：①總體性

：系統的構成元素按照統一性要求而構成一個集合。②關聯性：系統的各元素相互聯系、相互作用、相互影響。③功能性（目的性）：系統具有特定功能，為特定目標服務。④環境適應性：

其他外部元素構成系統的環境，系統與環境要進行物質、能量、信息的交換，系統有適應外部環境變化的功能。

（3）從系統論觀點來看，地球就是一個既有序又復雜的相互聯系的系統。

2、信息系統

（1）定義：指具有采集、管理、分析和表達數據能力的系統，它能夠為單一的或有組織的決策過程提供有用的信息。

（2）類型：從操作、管理的角度來考慮，信息系統可分

為一般管理信息系統（MIS）和空間信息系統（SIS）。由于地理信息系統（GIS）涉及地球空間信息及相關內容，所以有人就把GIS看成SIS。

3、GIS定義

由于研究和應用領域的側重點不同，人們對GIS的理解仍然存在著分歧。從20世紀60年代至今有代表性的定義有：

美國聯邦數字地圖協調委員會（FICCDC）關于GIS的定義：由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統，該

系統設計用來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題。

歸納上述定義，可以認為GIS是一個發展的概念，內容主要有兩個部分。其一，地理

信息系統是一門交叉學科；其二，地理信息系統是一個技術系統。

總之，GIS是組織、存儲、管理、表達和分析處理空間信息的軟件工具，它以實體的空間位置信息為主線，集經濟、社會、環境、科技、文化等各類信息，為各種應用服務。它一方面可以形成自己的產業，另一方面又可以推進空間信息應用與產業的發展，是空間技術應用領域的主要軟件基礎，具有廣闊的應用前

景。

從GIS概念的提出到現代對GIS概念的理解，是一門不斷發展、不斷完善的學科和技術。從20世紀80年代至今，先后經歷了從GISystem（80s-90s）到GIScience（90s-00s）再到

GIService（00s-）的發展，形成了理論研究、技術開發、工程應用與產業化管理的完善體系，三個不同側重階段的發展時期。

三、GIS與相關學科

GIS作為傳統科學與現代技術相結合的產

物，為各門涉及空間數據分析的學科提供了新的技術方法，而這些學科又都不同程度地提供了一些構成地理信息系統的技術與方法。與GIS相關的學科。

1、GIS與地理學及地學數據處理系統

（1）GIS是地理技術學科的主要內容；地理學為GIS提供了豐富的空間分析方法。

（2）地學數據處理系統為地理信息系統提供符合一定標準和數據格

式的信息系統，既可作為GIS的外部數據處理，為GIS準備數據，又可作為GIS內部數據處理。

2、GIS與地圖學及電子地圖

（1）GIS是地圖的一個延續，脫胎于地圖，并成為地圖信息的又一

種新的載體形式；地圖是GIS的重要數據來源之一，地圖學理論與方法對GIS有重要的影響；地圖強調的是基于可視化理論對數據進行符號化表達，而GIS則注重于信息分析；地圖具有一定的圖

示空間分析功能，但它對信息是一種靜態的表達；GIS在專業化地學分析模型支持下，其空間分析功能要強大，可以方便地與其他數據集成，并對信息實現多維動態表達。

（2）電子地圖系

統（EMS）聲、圖文、多媒體集成；查詢檢索和分析決策功能；圖形動態變化功能；良好用戶界面、讀者可以介入地圖生成；多級比例尺的相互轉換。一個好的電子地圖（制圖）系統應具有

GIS的基礎功能。

3、地理信息系統與計算機科學

（1）GIS與桌面制圖：桌面制圖系統的目的是產生地圖，“地圖”是其數據庫，只有極其有限的數據管理、空間分析以及個性化能力；桌

面制圖系統是在桌面計算機上進行操作的；GIS的桌面制圖通過編輯器為用戶提供交互式界面對圖形進行操作。

（2）GIS與CAD的區別和聯系

（3）GIS與CAM區別和聯系

（4）GIS與

DBMS（或MIS）數據庫管理系統

第二節

GIS構成一般認為構成GIS要素應具備：①應有處理地理數據的能力。②在統一的地表定位坐標系統下，以特定的數據模型輸入、組織、存儲和管

理地理數據，并允許用戶訪問和以可視化的形式表示地理數據。③擁有一套特殊的用于處理和分析地理數據的基本工具。④要有很強的地理數據的輸出功能。

若從人機系統來看，GIS是由硬

件、軟件、數據、應用環境（即方法和人員）等要素組成。若只從計算機系統來看，GIS則由輸入系統、輸出系統和處理系統三大部分構成。

一、GIS硬件

主要包括計算機、輸入與輸出設備

以及計算機網絡通信設備。

二、GIS軟件

1、主要功能

GIS軟件包括執行地理數據輸入、存儲、管理處理、分析和輸出功能的計算機程序以及用戶接口。

2、典型的GIS軟件系統結構

以

空間數據庫為引擎，系統結構有三層，即：一為界面層，由圖形用戶界面和應用程序接口構成；二為工具層，由數據輸入和輸出以及數據處理與分析軟件構成；三為數據管理層，包括數據存

儲和管理。

三、GIS數據

GIS數據是系統分析的對象與處理的內容。

相應的區域數據包括位置數據、屬性數據和時間數據。GIS則將把這些數據集成在一起統一管理。

四、GIS方法

GIS方法，即GIS應用模型，是面向實際應用，在較高層次上對基礎的空間分析功能集成并與專業模型接口、研制解決應用問題的模型方法。

GIS應用模型是客觀世界到信息世界的映射，它反

映了人類對客觀世界的認知水平，也是GIS技術產生社會、經濟、生態效益的所在。

五、GIS人員

一般GIS人員可以分為三類：高級技術人員（GIS專家或受過GIS基本訓練的系統分析員、系

統設計人員）、一般技術人員（代碼設計員、數據錄入員、系統管理員）、管理人員（領導決策者、各開發階段的公關協調人員）。

第三節

GIS功能

一、GIS基本功能和核心功能

GIS基

本功能包括：空間數據/信息采集、空間數據/信息處理（包括編輯）、空間數據/信息存儲、空間數據/信息分析、模型分析及空間數據/信息輸出等。

空間分析功能是GIS的核心功能，也是

GIS與其它系統區別的重要標志。

二、GIS應用功能

GIS應用模型分析是GIS支持下處理和分析問題的方法體現，也是GIS應用深化的重要體現。

GIS典型的應用有：專題地圖制圖及空間分析

；地理數據的導入、導出；多媒體可視化或虛擬表達。

第四節

GIS類型

一般地，可根據GIS的研究內容、功能和作用等對GIS類型進行劃分。

按功能分為應用功能（工具型、應用型、大

眾型）、軟件功能（專業、桌面、手持、組件等）。

按數據結構分為矢量GIS、柵格GIS和矢—柵GIS。按維數分為2DGIS、2.5DGIS、3DGIS、TGIS。

按軟件和支持環境分為GIS模塊、集成

GIS、核心GIS等。

第五節

GIS發展簡史

一、世界GIS發展簡史

二、中國GIS發展簡史

三、全球GIS發展趨勢

當前，GIS正向著集成化、產業化和社會化發展規律方向邁進。從單機、二維、封閉向開放、網絡、多維、動態的方向發展。

總的表現為：①GIS已成為一門綜合性技術，即GIS集成技術、3S技術（包括一般GIS、RS和GPS）和地球信息科學等名詞的出現。②GIS

產業化的發展勢頭強勁。③GIS網絡化已構成當今社會的熱點。④地理信息科學的產生和發展。

具體的體現在：①軟、硬件發展。②數據資源日益豐富，共享機制健全。③GIS學科成熟、④GIS理論技術研究走向深入。⑤應用領域更為廣闊。⑥GIS建設開發走上高效率的技術路線。

第二章

GIS的地理基礎

第一節

地球空間的認知及表達

人類認識地球可以說經歷了三次

大飛躍，第一次“地理大發現”對地球是球體的認識，第二次“哥白尼的日心說”對地球繞日運動的認識，第三次“數字地球”對地球信息的認識，則有助于人類監控地球，人們對地球科學 的認知走過了艱難的歷程。

從日地關系來看，地球空間包括被太陽風包圍著的、受地球磁場控制的空間區域，也是各種應用衛星、空間站和載人飛船運行的主要空間區域，是地球最重要的

宇宙環境。

地理學主要研究地球表層的環境特點及演變規律。空間實體，是人們用于概括表達對表層（現實世界）有意義的環境，是對現實世界有意義的東西的統稱。對于空間實體來說，它是有形狀的，可用維度表達。

一、地理實體和地理數據

1、地理實體和地理數據概念

（1）地理實體：GIS的研究對象是地理實體，即指地球表層自然現象和社會經濟要素中不能再分割 的單元，可進一步簡化、抽象分為點、線、面、體等實體類型。

（2）地理數據：用于描述空間要素的空間位置。①離散要素：是指觀測值是不連續的、形成分離的要素，并可單個識別。②

連續要素：是指觀測值是連續的要素。

2、地理數據與地理實體的關系 地理數據是地理實體的概括，反映地理實體在地表分布的定位數據是依據一定的地表定位參照系統。

地理數據是各

種地理特征和現象間關系的符號化表示，反映了實體空間、屬性和時間三個特征，也是地理空間分析的三大基本要素。

（1）空間特征：包括地理位置和空間關系，定位數據描述地物所在位

置，這種位置既可以根據大地參照系定義，也可以定義為地物間的相對位置關系。

（2）屬性特征：又稱為非空間特征，是屬于一定地物、描述其特征的定性或定量指標。

（3）時間特征

：是指地理數據采集或地理現象發生的時刻或時段，反映時序變化等。

3、地理數據與比例尺

用地理數據表示現實世界經歷了一定的對地理實體的概括和綜合過程的。

在GIS中，地理數

據對地理實體概括描述的程度主要以地圖比例尺表示。地圖比例尺定義為地圖上一條直線段的長度與其在地面上相應的水平投影長度之比。GIS中常使用圖解式比例尺（隨著顯示在計算機屏幕

上的地圖的放大或縮小，圖解比例尺相應地按比例拉長或縮短）。

GIS表達地理實體主要與數據庫中的數據量多少有關；GIS中地理數據的精度及其所表示的地理實體的詳略程度，主要取決

于原始地圖或影像資料的比例尺。

4、地理數據的分類與編碼（1）屬性數據編碼 在GIS中，通常把與幾何數據的表示密切相關的屬性數據用編碼的形式表示，并與幾何數據一起管理。

編

碼是指確定屬性數據的代碼的方法和過程。代碼是一個或一組有序的易于被計算機或人識別與處理的符號，是計算機鑒別和查找信息的主要依據和手段。編碼的直接產物就是代碼，而分類分

級則是編碼的基礎。

（2）分類編碼的原則

分類是將具有共同的屬性或特征的事物或現象歸并在一起，而把不同屬性或特征的事物或現象分開的過程。

分類的基本原則：科學性、系統性、可擴性、實用性、兼容性、穩定性、不受比例尺限制及靈活性等。

（3）分類碼和標識碼

分類碼是直接利用信息分類的結果制定的分類代碼，用 于標記不同類別信息的數據。分類碼一

般由數字、或字符、或數字字符混合構成。

標識碼是間接利用信息分類的結果，在分類的基礎上，對某一類數據中各個實體進行標識，以便能按實體進行存儲和逐個進行查詢檢索。標識碼

通常由定位分區和各要素實體代碼兩個碼段構成。

二、地理實體類型及空間關系

1、地理實體空間基本類型及表示方法

按空間分布特征，地理實體類型可劃分為點、線、面、體。相應地

實體的維數就有0、1、2、3維之分。

（1）點狀：包括實體點、注記點、內點、角點、節點等。點有特定位置，不能按比例尺表示。

（2）線狀：包括線段、邊界、鏈、弧段、網絡等呈線

狀或帶狀延伸分布。在GIS中，看成具有相同屬性的點的軌跡、線或折線，由一系列的有序集坐標表示，并有實體長度、彎曲度、方向性等特性。

（3）面狀或體狀：即多邊形或多面體，呈

面狀分布，且其分布面積和實際形狀輪廓能按比例表示。

離散型面狀實體呈不連續的區域分布，連續型面狀實體在空間上每一點呈連續的區域分布。

復雜實體可由簡單實體組合來表達。

用點、線、面兩兩之間組合可表達復雜的空間問題。

在地圖上，通過地圖概括或比例尺改變，實體維數的表示可以改變。在GIS中，實體維數的表示是根據比例尺改變的。

2、地理實體的

空間關系

（1）拓撲關系：指滿足拓撲幾何學原理的空間數據點間的相互關系，即用結點、圓弧和多邊形所表示的實體之間的鄰接、關聯和包含等關系，或指雖圖形保持連續狀態下變形，但

圖形關系不變的性質。

種類：依系統元素之間的關系可分為關聯性、鄰接性、連通性、包含性等。①關聯性：指不同類要素之間。②鄰接性：指同類元素之間。③連通性：是衡量網絡復雜

性的程度，常用于網絡分析中確定路徑或分析街道是否相通等。④包含性：指面狀的實體包含了哪些線（弧）、點或面狀實體。

拓撲關系表達：GIS領域目前對于拓撲關系的表達普遍采用

Egenhofer的9交叉模型。

意義：①拓撲關系能清楚地反映實體之間的邏輯結構關系，它比幾何關系具有更大的穩定性，不隨地圖投影而變化，即使脫離坐標系，也能確定地理實體之間的空

間位置關系。②拓撲有助于空間要素的查詢，利用拓撲關系可以解決許多實際問題。③根據拓撲關系可重建地理實體，這對于虛擬GIS發展很有利。

（2）距離關系：用于描述空間實體之間 的距離等關系。（3）方向關系：描述空間實體之間在空間上的排列次序，如前后、左右、上下、東、南、西、北等方位關系。

三、地理數據、地理實體與圖層

在GIS中，地理數據是以圖

層為單位進行組織和存儲的。一幅圖層表示一種類型的地理實體，是一個獨立的數據集。由于一幅圖層反映某一特定的主題，因此，它又稱為專題數據層。圖層表示法是以圖層為結構表示和

存儲綜合反映某一地區的自然、人文現象的地理分布特征和過程的地理數據，這種方法實際上源自傳統的專題地圖表示法。一個圖層

只能用于描述單一地理實體（點、線或面）。

1、地理數據或實體分層基本原則和方法

（1）在劃分圖層時遵循基本的原 則：①不同的圖形對象類型存放在不同的圖層。②基礎地理數據作為單獨圖層。③依系統對各種數據的處理方式不同而分層存放。

（2）實施的方法：①專題分層：每圖層對應一個專題，包

含某一種或某一類數據或實體。②時間序列分層：把不同時間或不同時期的數據作為一個數據層。③幾何特征分層：把點、線、面不同的幾何特征數據分成不同的層。

2、地理數據或實體分

層的目的（1）便于空間數據的管理：空間數據分為若干數據層后，對所有空間數據的管理就簡化為對各數據層的管理，而一個數據層的數據結構往往比較單一，數據量也相對較小，管理起

來就相對簡單。

（2）加快空間數據查詢速度：對分層的空間數據進行查詢時，不需要對所有空間數據進行查詢，只需要對某一層空間數據進行查詢即可。

（3）增加了空間數據顯示的靈

活性：分層后的空間數據，便于任意選擇需要顯示的圖層。

（4）有利于進行空間分析：對不同數據層進行疊加，可進行各種目的的空間分析，特別有利于地圖的疊加分析。

3、處理數據

時應注意的問題

（1）某些空間數據庫管理系統要求把點、線、面實體分別組織、存儲在不同的圖層中。

（2）同一種幾何類型，但功能不同的地理實體應分別組織、存儲在不同的圖層中。

（3）反映同一地理實體但具有不同比例尺或不同資料來源的地理數據應分別組織、存儲在不同的圖層中。

（4）對來源于不同部門或需要經常更新的地理數據應分別組織、存儲在不同 的圖層中。

（5）當研究的區域范圍較廣時，由于地理數據量大，應注意合理分幅，然后再將各分幅數據分別存儲，構建所需的圖層。

第二節

地球形狀與地球空間模型

一、地球的形狀

長期以來，人們對地球形狀的認識常描述為球體、或橢球體、或不規則的橢球體、或具有高低起伏的扁球體。在研究地球形狀時，主要視精度的需求而定。

對現實世界的數據表達可以采用

地球空間模型。地圖和GIS其實都是地球模型，地圖以圖形符號來記載和表示地理數據；GIS以數字形式來記載和表示地理數據。

二、地球空間模型

1、地球的自然表面：是一個高低起伏、不規則的表面，包括海陸表面。

2、地球大地水準面：假設當海水處于完全靜止的平衡狀態時，從海平面延伸到所有大陸下部，而與地球重力方向處處正交的一個連續、閉合的水準面，也就 是地球引力場的等勢面，稱為大地水準面。

3、地球橢球體模型：以大地水準面為基準建立起來的地球橢球體模型，表面是個規則的數學表面，橢球體的大小通常用兩個半徑——長半徑a（也叫赤道半徑）和短半徑b（也叫極半徑），或由一個半徑和扁率u或偏心率e來決定。

對于旋轉橢球體的描述，由于計算年代不同，所用方法不同；測定地區不同，其描述方法也不同。

一

百多年來，各國研究者對地球橢球體進行了眾多研究，提出了多組地球橢球體參數。不同的GIS軟件，所提供的旋轉橢球體模型種類有不同。

我國于1954年開始采用前蘇聯克拉索夫斯基橢球

體作為地球表面幾何模型，即1954年北京坐標系。20世紀70年代末建立了新的1980西安坐標系，采用了國際大地測量與地球物理聯合會（IUGG）提供的橢球體。1984年后采用了世界大地坐標

（WGS84）橢球體，建立的是國家大地坐標系。

2008年7月1日后啟用2000 國家大地坐標系。它是全球地心坐標系在我國使用的具體體現。同時，國家測繪局公告2000國家大地坐標系與現行國家大地坐標系轉換、銜接的過渡期為8至10年。

應用GIS技術來模擬、反

演區域地理過程或現象是地學應用的重要發展趨勢，但地表不同區域參數的選擇是GIS地學應用模型構建的關鍵。

第三節

空間參照基礎的坐標系

一、坐標系統

與GIS有關的坐標系統主

要有：地理坐標，屬于球面坐標系統；投影坐標，屬于平面坐標系統。

1、球面坐標一般模式：由基圈、始圈和終圈構成的球面三角。

2、常見的坐標系

（1）地理坐標系：屬于球面坐標

系，它的基圈是赤道，始圈是本初子午線，終 圈是所在地的經線，緯線和經線相交定點，用緯度（φ）和經度（λ）表示，即（φ，λ）。地球表面空間要素的位置是基于用經、緯度值表示 的地理坐標系。

（2）平面坐標系：若把地球曲面視為平面，或地球曲面投影后的平面，可用狄卡爾直角坐標系（x，y）表示地面的位置，單位“米”或“千米”。GIS用戶通常是在平面上

對地圖要素進行處理，地球表面空間要素的位置是基于用x軸和y軸表示的平面坐標系。

（3）高程系：如果考慮高度，對應于每一個空間點位置，可以用大地坐標系的形式表示，即（φ，λ，h），也可用空間大地直角坐標系表達，即（x，y，z）表示。目前，國內常見高程系有黃海高程系和地方高程系。

二、地圖投影

1、地圖投影的基本問題

定義：將地球橢球面上的點映

射到平面上來的方法。每一種投影都與一個坐標系統相聯系。坐標系統是一套說明某一物體地理坐標的參數，其中參數之一就為“投影”。投影關系說明如何將圖形物體顯示于平面上，而坐

標系統則顯示出地形地物所在的相對位置。

2、地圖投影與GIS 地圖是GIS的主要數據來源，在采集地圖數據并輸入GIS的過程中，就要考慮地圖投影的系統配置。為確保GIS在同一系統內或

在不同系統之間的信息（或數據）能夠實現

交換和共享，配準是第一步。否則后續所有基于GIS的空間分析、處理及應用都是不可能的。

可以說地圖投影對GIS的影

響是滲透在GIS建設的各個方面，下圖可以反映出地圖投影與GIS的關系。

3、地圖投影在GIS中的作用

（1）GIS以地圖方式顯示地理信息。地圖是平面，而地理信息則是在地球橢球面上，因此地圖投影在GIS中不可缺少。投影是一個GIS項目的首要任務。

（2）GIS數據庫中地理數據以地理坐標存儲時，則以地圖為數據源的空間數據必須通過投影變換轉換成地理坐標；而輸

出或顯示時，則要將地理坐標表示的空間數據通過投影變換轉換成指定投影的平面坐標。

（3）在GIS中，地理數據的顯示可根據用戶的需要而指定投影方式，但當所顯示的地圖與國家基本

地圖系列的比例尺一致時，一般采用國家基本系列地圖所用的投影。

4、統一地圖投影系統

（1）地球曲面轉換成平面是應用了地圖投影的原理，在空間信息系統中投影系統配置要統一。

（2）空間信息系統中地圖投影配置的一般原則：①所配置的投影系統應與相應比例尺的國家基本圖（基本比例尺地形圖、基本省區圖或國家大地圖集）投影系統一致。②系統一般只考慮至多

采用兩種投影系統，一種服務于大比例尺的數據處理與輸入輸出，另一種服務于中小比例尺。③為保證不變形或變形少，選用投影以等角投影為宜。④所用投影應能與網格坐標系統相適應，即所采用的網格系統在投影帶中應保持完整。

5、統一的地圖投影系統的意義

為GIS選擇和設計一種或幾種適用的地圖投影系統和網格坐標系統，可以為各種地理信息的輸入、輸出及匹配

處理提供一個統一的定位框架，使各種來源的地理信息和數據能夠具有共同的地理基礎，并在這個基礎上反映出它們的地理位置和地理空間關系特征。

6、面向數字地球的投影問題 數字地

球是美國前副總統戈爾于1998年提出的，其基本概念是指可以嵌入海量地理數據的多分辨率和三維的地球表示，是虛擬地球，是現實地球的模型。

目前，有關這方面的研究已有一定的進展，典型的成果是球面格網模型的建立（球面四元三角網QTM）及其在全球參考系統中的應用。

第四節

地球時間系統一、時間的本質和含義

這種物質運動變化的序列和持續的性質，就是

時間的本 質。

時間不能完全脫離于空間，而必須和空間結合在一起，空間目標的表征和現象是隨時間變化而變化的。

時間有時刻和時段兩重含義。

二、量時原則和時間計量系統

時間

是通過物質的運動形式來計量表達的，但在選擇不同的物質運動形式來表達或計量時間的過程中，必須遵從的三個原則是被時間計量所考察的物質運動必須具有周期性、穩定性和可測性。

在GIS中，人們經常用到的是太陽時系統（以太陽在天穹上的位置來確定一日中的時間），包括平太陽時（簡稱平時）和視太陽時（簡稱視時）。

第三章

GIS數據結構和空間數據庫

第一

節

數據結構

在GIS領域，目前普遍采用了兩種數據模型，即基于目標的和基于場的。

常用的數據結構有兩種，即基于矢量的和基于柵格的。

一、矢量數據結構表示法

1、矢量數據

模型

（1）基于對象的矢量數據簡單模型

矢量數據模型是以點為基本單位描述地理實體的分布特征，每一個點用一對（x，y）坐標表示。

點狀實體由一個單獨的點表示；線狀實體由一系

列有序點串或集表示，點的記錄順序稱為線的“方向”；面狀實體由一系列首末同點的閉合環或有序點集表示；線狀和面狀實體在顯示時分別以直線段將組成它們的點連接成線段鏈和多邊形。

（2）矢量數據獲取方式和編碼方法

矢量數據模型只需選取和記錄反映地理實體分布形狀特征的點，但點的數量對地理實體表示有影響。它非常適合于表示線狀實體和面狀實體的范圍邊

界。

獲取方式：①由外業測量獲得。②由柵格數據轉換獲得。

《地理信息系統導論》復習資料（要點）陳詩吉（編）

③由跟蹤數字化獲得。

編碼方法：①對于點實體和線實體，直接

記錄空間信息和屬性信息。②對于多邊形地物，用樹狀索引編碼法和拓撲結構編碼法。③對于多邊形地物，用坐標序列法，即由多邊形邊界的“x、y坐標對”集合及說明信息組成。

2、矢量

數據結構

（1）簡單矢量數據結構：空間數據按照基本的空間對象（點、線、面或多邊形）為單位進行單獨組織，并以地理實體為單位，將地理實體特征點的坐標存儲到一個數據文件中。

每個實體由其編號或識別碼標識，實體的屬性數據設為屬性碼，以表的形式存儲在另一個數據文件中，當需要查詢、顯示或分析某一實體的屬性數據時，GIS以實體編號為關鍵字從屬性數據文

件中將它們讀取出來。

其特點是結構簡單，存取便捷。

（2）拓撲數據結構：除了存儲地理實體的坐標數據以外，還以計算機可以識別的方式存儲反映地理實體拓撲特性。

在拓撲數據結

構中，點狀實體僅以其編號和一對（x，y）坐標表示和存儲；線狀實體則表示為線段弧，又稱為弧段；面狀實體可看成是由一系列的弧段組成的多邊形。

（3）不規則三角網（TIN）數據結

構：根據一系列不規則分布的數據點產生的，每個數據點由（x，y，z）表示。其中，x、y為點坐標，z為所表示的地理實體在該點的屬性值。

TIN將數據點以直線相連形成一個不規則三角網，網中所有三角形相互鄰接，互不相交，互不重疊。

將不規則分布的數據點連接成三角網的方法最常用的是狄諾里三角形。使用Delaunay三角構網法形成的每一個三角形，它的外接圓不含

有除三個頂點以外的其他數據點，而這個外接圓的圓心正是與該三角形三個頂點相對應的多邊形（也稱泰森多邊形，Thiessen或Voronoi）的公共頂點。泰森多邊形可用于GIS定性分析、統計

分析、鄰近分析等。

泰森多邊形的特性：①每個泰森多邊形內僅含有一個離散點數據。②泰森多邊形內的點到相應離散點的距離最近。③位于泰森多邊形邊上的點到其兩邊的離散點的距離

相等。

建立泰森多邊形的步驟：①離散點自動構建三角網，即構建Delaunay三角網。②找出與每個離散點相鄰的所有三角形的編號，并記錄下來。對已構建的三角網中找出具有一個相同頂

點的所有三角形即可。③對與每個離散點相鄰的三角形按順時針或逆時針方向排序，以便下一步連接生成泰森多邊形。④計算每個三角形的外接圓圓心，并記錄之。⑤根據每個離散點的相鄰

三角形，連接這些相鄰三角形的外接圓圓心，即得到泰森多邊形。對于三角網邊緣的泰森多邊形，可作垂直平分線與圖廓相交，與圖廓一起構成泰森多邊形。

TIN是一種拓撲數據結構，不僅

存儲每個數據點的（x，y，z）三維坐標值，而且存儲三角網的拓撲特性。每個三角形具有三個特性（即面積、梯度（或坡度）和方位），都可以作為TIN的屬性值存儲在一個數據文件中，或

在使用TIN時將它們計算出來。

TIN是根據不規則分布的數據點所構建的，很適合表示連續型面狀實體，尤其對于復雜的、變化大的面狀實體，表達比較逼真，效果較好。

（4）網絡數據模

型與數據結構

網絡是指一組相互連接的線狀地理實體。在GIS中，網絡數據模型本質上是矢量數據模型，它把網絡看成是由結點和路徑組成，并以結點和路徑為單位描述網絡的幾何、拓撲和

專題特征。

二、柵格數據結構表示法

柵格數據結構表示法以規則網格描述地理實體、記錄和表示地理數據。

1、柵格數據模型

柵格數據模型視地球表面為平面，將其分割為一定大小、形狀規則的格網，以網格為單位記錄地理實體的分布位置和屬性。

組成格網的網格通常使用正方形。使用這種柵格數據模型，點狀地理實體表示為單一的網格或表示為單個像元；線狀地理

實體表示為一串相連的網格或在一定方向上連接成串的相鄰像元的集合；面狀地理實體則由一組聚集在一起且相互連接的網格或由聚集在一起的相鄰像元的集合表示。每個地理實體的形狀特

征表現為由構成它的網格組成的形狀特征。每個網格的位置由其所在的行列號表示。

柵格數據可以是一組數據矩陣，每個數據稱為網格值，代表相應網格內地理實體的屬性。

柵格數據不

明確地表示地理實體的拓撲特性，但有些特性可以通過計算獲得。

柵格數據的精度在很大程度上取決于網格的大小。網格越大，精度越低；反之，網格越小，精度越高。柵格數據的精度對

地理實體幾何形狀特征表示的詳細性和精確性影響很大。一般實體特征愈復雜，柵格尺寸越小，分辨率愈高。

柵格數據量愈大（按分辨率的平方指數增加），計算機成本就越高，處理速度

就越慢。不管網格有多小，每個網格內有關地理實體屬性變化的細節會全部丟失，而且柵格數據總會在某種程度上會歪曲地理實體的細部特征。

當一個網格包含兩種或兩種以上不同類型的

地理實體時，只能將它表示為其中一種類型。

通常使用的網格賦值規則包括：①中心點法：選取位于柵格中心的屬性值為該柵格的屬性值。②面積占優法：選取占據柵格單元屬性值為面積

最大者賦值。常用于分類較細、地理類別圖斑較小的情景。③重要性法：定義屬性類型的重要級別，選取重要的屬性值為柵格屬性值，常用于有重要意義而面積較小的要素，特別適用于點、線地理要素的定義。④長度占優法：定義每個柵格單元的值由該柵格中線段最長的實體的屬性來確定。

2、柵格數據結構

柵格數據結構是以規則的陣列來表示空間地物或現象分布的數據組

織，組織中的每個數據表示地物或現象的非幾何屬性特征。

（1）柵格矩陣：將柵格數據看作一個數據矩陣，逐行（或逐列）逐個記錄代碼（也稱直接柵格編碼）。通常，這個文件具有一個

文件標頭部分，用以存放有關柵格數據模型基本要素方面的數據。

柵格矩陣要求存儲所有的網格值，所產生的數據文件的大小取決于網格的行數和列數（m×n）。網格的大小對柵格數據量

有很大的影響。這種數據結構存儲的網格值，冗余度較大。

《地理信息系統導論》復習資料（要點）陳詩吉（編）

到第i個觀測點之間的距離，Ai、a、b和c為待定系數。

評價：①

薄板樣條函數的主要問題是在數據點或觀測點稀少的地區會產生很大的梯度變化，插值的結果常比實際情況偏ing）是一種用于空間插值的地有一定的連續性，但不能以一個單一的平滑變化的

總體趨勢：即現象成連續面狀分布為半方差圖的統計方的大小取決于觀測點之間的距離。

大。為了糾正這一問題，人們已提出了幾種改進的樣條函數，包括規則化樣條函數和張力薄板樣條

函數。②樣條函數比較適合于呈連續、平滑曲面狀分布的面狀實體。雖由樣條函數產生的等值線顯得非常平滑，在某些情況下，則可能會產生不切合實際的平滑效果。

4、克里（金）格法

（1）克里（金）格法（Krig學統計方法。

（2）克里格法使用區域化變量的概念，這種變量的值隨著地點而變化，具數學方程來模擬，許多地形表面、土壤質量的區域變化等都具有這種特

性。

這類現象的空間變化既不是隨機的，也不是確定的，而是由三個部分組成：①的總體結構。②空間自相關變化：即偏離總體變化趨勢的一些小的變化，這些變化雖然是隨機的，但在空

間上是相互關聯的。例如，在地形表面出現的一些小峰谷，它們的高程與周圍地點的高程是呈連續變化的，即相關的。③隨機誤差或隨機噪音：它們既與總體變化趨勢無關，又沒有空間上的

相互關系。例如地面上突然出現的巨大礫石。

（3）模擬和估算：克里格法對區域化變量的這三個成分分別采用不同的方法進行模擬和估算。

總體趨勢以模擬變量區域性變化的數學方程表

達和計算；空間自相關變化和隨機噪音通過使用稱法估算。

半方差是衡量觀測點或樣本點數據之間空間依賴性的一個統計量，它觀測點數據在距離為h的半方差r（h）定義為所有相距h距離 的觀測點數據的方差除以一半。

表達式：。式中，h為觀測點之間的距離，n為相距h距離的觀測點的個為觀測點xi的數據值，z（xi＋h）為

與觀測點xi相距h距離的數模型、高斯模型、插值結果的方差達到最小，并運用半方差圖估類，即普通克里格法和廣義克里是根據點狀實體的分布估算它們在一個區域內各地的分布密度。

密

度估算則針對點狀實體。

上，計算位于每個網格的點數，根據每個點所代表的 點狀含的所有 觀測數，z（xi）另一觀測點的數據值。半方差應隨著距離的增大而增大。利用此曲線可以估算

任何距離的半方差，利用這條擬合曲線可以模擬了區域變量的自相關變化。

半方差圖中的擬合曲線通常采用以下五種數學曲線模型之一：球形曲線模型、圓環曲線模型、指線性模型。

克

里格法使用半方差圖來估算插值過程中所需要的已知點權重值，以使算出插值結果的方差值。

根據對區域化變量分布特性的假設不同，克里格法可劃分為好幾類，GIS中常用的有兩格法。

5、密度估算

密度估算上述的四種空間插值方法用于估算連續性面狀實體在每一點的值，而這里的密度估算產生一個面，可以柵格數據或等值線的形式輸出。

（1）簡單密度估算：將一個

格網覆蓋在一個點狀實體分布圖實體的個數計算每個網格所包含的點狀實體的總數，將這個總數除以網格的面積即得一個網格的密度。

（2）采用核函數計算：假想將核的中心（底部圓心）移到待計算點上，以帶寬為搜索半徑，尋找核所包點，根據各觀測點到待計算點的距離由核函數估算它們對待計算點影響的權重，然后用公式估算待計算點的密度：

。式中，（x，y）為待計算測點個數，h為帶寬，（點的坐標，n為核函數帶寬范圍內觀yi）為帶寬范圍內第i個觀測點的坐標，mi為在第i個觀測點影響大于遠距離

點值的影響。

一定 的差用的數據模型。

i，觀測到的個體數目。

所有的空間差值技術都有一個基本的假設，即一個點的值受其附近已知點值的空間插值技術有很多種，不管使用哪一

種方法，通過插值獲取的數據都是估算的近似數據，它們與實際值會有距，任何根據內插數據進行分析的結果都具有某種程度上的不確定性。因此，在使用內插數據時必須認識到數據的局限

性。

總結：柵格數據模型和矢量數據模型是描述地理現象最常見、最通

《地理信息系統導論》復習資料（要點）陳詩吉（編）

第六章

GIS應用模型

第一節

GIS應用模型概述

一、GIS應用

模型的問題，借助于GIS自身的技術優 勢，類

象的不同分

概念

根據具體的應用目標和使觀念世界中形成的概念模型，具體化為信息世界中可操作的機理和過程。

二、GIS應用模型的分1、根據所表達空間對

2、根據研究對象的瞬時狀態和發展過程分

格局）半靜態模型：用于評價應用目標的變化影響。趨勢應用模型與GIS空間分析

般問題的理論和方法；而G間分析模型

是聯系GIS應用系統與專業領域的紐帶，必須數據的工具，而數據的區別于 管理模型的構建

IS求解問題的基本流程。②確定模型就是建立地理信息建模系統（GIMS模型的構建方法：①GIS

環境內模型建造（嵌入式第二節

常用的應用模型

從數理統計角度來看：描述性模型和規則性模型。、位置規劃。動→選擇影響因子→確定各影響因問題提出：（1）靜態模型：用于分析

地理現象及要素相互作用的。

（2（3）動態模型：用于預測研究目標的時空動態演變及。

三、GISGIS空間分析是基本的，是解決一IS應用模型是復雜的，是為解決專門問題的理論和方法。

空以廣泛、深入的專業研究為基礎。

空間分析模型是綜合利用GIS中大量綜合分析和應用主要又通過應用模型來實現。

空間分析模型是分析型和輔助決策型GIS，這是型GIS的一個重要

特征，是解決空間分析和輔助決策問題的核心。

三、GIS應用一般過程：①明確用G的類別、相關的變量、參數和算法，構建模型邏輯結構框圖。③確定GIS空間操作項目和空間分析方法。

④模型運行結果驗證、修改和輸出。

用GIS求解問題的過程），研究如何根據給定條件自動生成解決問題的整個操作過程。

GIS應用）：利用GIS軟件的宏語言發展各自所需的空間分析模

型。②GIS外部的模型建造（松散耦合式）：基于應用GIS 的空間數據庫和輸出功能，而模型分析功能則主要是利用其它應用領域的軟件。③混合型的模型建造：上述兩者的結合。

從應用角

度來考慮：適宜分析模型、考慮獨立狀態模型—分配模型、重力模型、改進擴散模型。

一、適宜分析模型

用途：土地利用步驟：確定具體的開發活子的權重及度量方法→獲取各因子取值→

按適宜性模型計算各單元適宜程度的分值→劃分適宜性等級。

選址應用模型（以森林公園候選地址為例）：①森林公園候選地址。②所需數據：公路、鐵路分布圖（線狀地物），森林類型

分布圖（面狀），城鎮區劃圖（面狀）。③解決方案：構建空間數據庫，信息提取并建模。④依據應用模型出圖，供決策者參考。

道路拓寬規劃：①問題提出：道路拓寬改建過程中的拆

遷指性評價模型：建模的關鍵在于適宜性評價 過程如區域農業背景的數標計算。②明確分析的目的和標準。③準備進行分析的數據：涉及兩類信息，一類是現狀道路圖；另一類是分析區域內

建筑物分布圖及相關的信息。④GIS空間操作：選擇擬拓寬的道路，根據拓寬半徑，建立道路的緩沖區；將此緩沖區與建筑物層數據進行拓撲疊加，產生一幅新圖，此圖包括所有部分或全部位

于緩沖區內的建筑物信息。⑤GIS統計分析：對全部或部分位于拆遷區內的建筑物進行選擇，凡部分落入拆遷區且樓層高于10層以上的建筑物，將其從選擇組中去除，并對道路的拓寬邊界進行

局部調整；對所有需拆遷的建筑物進行拆遷指標計算。⑥將分析結果以地圖或表格的形式打印輸出。

建設用地適宜中指標的選取、標準化和權重的確定以及如何將GIS和決策過程結合。以

福州為例，根據各因子中不同影響因素對建設用地生態適宜性重要程度的不同，對其賦予不同的等級值。在GIS空間數據庫支持下，利用ArcView 3.3或ArcGIS 9.0的空間分析模塊，對評價因

子進行單因素和綜合生態適宜性疊加分析，并對其生態適宜性評價結果進行分級，即最適宜、比較適宜、勉強適宜、不適宜、很不適等，形成單因子和綜合指標的生態適宜性系列分級圖。

亞熱帶農作物種植區劃：①收集數據：據、影響農作物生長的生態因子（積溫、光照、土壤pH值、降水量、年均溫、空氣相對濕度等）。②構建空間數據庫。③建立指標圖層，確定指標等級

（適宜、較適宜、一般適宜、不適宜）。④進行GIS疊加分析適宜性（如下圖）。⑤生成結果圖，為決策者提供參考意見。

《地理信息系統導論》復習資料（要點）陳詩吉（編）

二、地學模擬模型

用途：分析多種要素之間的關系，可模

擬或預測某種地理過程或現象。

以土壤侵蝕評價為例：①確定土壤侵蝕或水土流失的數值分析模型，即選擇影響土壤流失的主要環境數據，然后建立主要因子圖層，再利用地圖代數運算，構建土壤侵蝕地圖模型A＝R×K×L×S×C×P。②繪制土壤侵蝕或水土流失數據處理流程圖，如下圖所示。其中，R為雨量—徑流侵蝕因子；K為土壤侵蝕因子；L為坡長因子；S為坡度因子；C

為作物管理因子；P為侵蝕控制措施因子。③輸出土壤侵蝕圖。

三、發展預測模型

用途：運用已有的存儲數據和系統提供的手段，對事物進行科學的數量分析，探索某一事物在今后的可

能發展趨勢，并作出評價和估計，以調節、控制計劃或行動，如人口預測，資源預測、糧食產量預測以及社會發展預測等。

預測方法：通常分為定性、定量、定時和概率預測。這種數量預

測常用的數學方法有移動平均數法、指數平滑法、趨勢分析法、時間序列分析法、回歸分析法以及灰色系統理論等模型的應用。用GIS模型可以解決區域時空歷史變化的布局問題。

福建人口

規模、GDP、經濟與人口關系以及空間聚類相關分析系列圖：①利用回歸分析方法，選用3個因子（GDP，第二、第三產業占GDP的比重，各行政區的土地面積），并 設Y＝總人口，X1＝GDP，X2

＝第二、第三產業占GDP的比重，X3＝各行政區的土地面積。建立人口與社會經濟發展相關模型。②再選用三個因子（人均GDP、人口密度、城市化水平），并設：Y＝人均GDP，X1＝人口密度，X2＝城市化水平，指標采用以10為底的對數進行無量綱處理后，建立相關模型則為Y＝－0.937＋1.838X1＋0.812X2。經檢驗復相關系數達到0.966，說明該方程的回歸效果顯著。

四、交通

規劃模型

用途：確定交通目標與設計達到交通目標的策略和行動的過程，其目的是設計一個交通系統，以便為將來的各種用地模式服務。

特點：①要進行快速檢索。②跳躍性的數據處理

。③構建深入應用的輔助決策模型。④注意與相關軟件的綜合集成。

需解決的GIS問題主要有：空間布局問題、網絡計算問題、動態設置問題、區域分析問題、時空歷史變化的對照問題。

交通規劃模型：①交通發生量預測模型：該模型采用因果分析法，綜合考慮影響交通量發生的各因素，用回歸分析法建造多因素相關回歸方程。②出行分布預測模型：包括出行方向、出行數

量以及出行工具的空間分配，主要考慮以居民區為出發點的出行分布情況。③交通量最優分配規劃：交通量在交通網絡中的最優分配。對于客流，往往采用最短路徑算法；對于貨流，一般采

用線性規劃中的運輸模型。

構建城市紅綠燈智能化模擬系統：紅綠燈調度系統有三種模式，即固定控制、實時選擇控制、實時生成控制。這里討論在單交叉口模擬“實時生成控制“交通量

模型的實現。假設條件：通往交叉路口的車輛是隨機的，不考慮混車流的情況；交叉口處不發生交通事故；所有車輛服從紅綠燈調度控制；車輛在通過交叉路口的速度是相同的，綠燈時間內 的車輛必須順利通過交路口。應用模型：第i相位的有效綠燈時間Ti＝T0＋△，目標函數，其模糊控制流程如圖。

《地理信息系統導論》復習資料（要點）陳詩吉（編）

第七章

GIS可視化及其產品輸出

第一節

地理信息可視化理論

一、可視化定義

可視化是將符號或數據轉化為直觀的圖形、圖像的技術。它的過程是一種轉換，它的目的是將原始數據轉化為可顯示的圖形、圖像，從而全面且本質地把握住地理空間信息 的基本特征，便于最迅速、形象地傳遞和接收它們。

空間信息的可視化是一門基于科學計算可視化、地圖學、GIS和人類認知科學等，為識別、解釋、表現和傳輸目的而直觀表示空間環境信

息的工具、技術和方法的學科。

空間信息可視化的特征主要體現在交互性、信息載體的多維性、信息表達的動態性、媒體信息的集成性。

二、地理信息可視化理論

數字技術、網絡技術、多媒體技術、虛擬現實技術的出現以及ViSC概念的提出，推動了地圖認知、信息傳輸理論的發展，也促使我們對地理你信息可視化理論進行重新認識。多維與動態可視化技術是地學可視化最

新的發展趨勢。目前代表的觀點主要有：①Taylor的現代地圖學認知論（可視化三角形）、②MacEachren的空間表達論（可視化立方體）、③DiBiase的科學探索工具論、④Kraak的探索論、⑤龔建華等人的認知與交流融合論。

第二節

地理信息可視化技術

一、地理信息可視化的概念和形式

地理信息可視化是指將地圖學與計算機圖形學、多媒體技術、虛擬顯示技術和圖像

處理技術相結合，將地學信息輸入、處理、查詢、分析以及預測的數據及結果采用圖形符號、圖形、圖像，并結合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式顯示，并進行交互處理的理論、方法

和技術。

地理信息可視化的形式主要有地圖、多媒體地學信息、三維仿真地圖、虛擬現實等。它們都可以是GIS的界面。

地理信息可視化技術方法：①幾何圖形法：通過把三維圖形透視變

換映射成二維圖形，用折線、曲線、網格線等幾何圖形表示數值的大小。②色彩、灰度表示法：用色彩、灰度來描述不同區域的數值。③多媒體表示法：用圖像、聲音、動畫等多媒體聯合表

示地學研究中的特殊現象。④虛擬現實可視化：指由計算機和其它設備組成的高級人機交互系統，以視覺為主，也結合聽、觸、嗅甚至味覺來感知的環境，使人們有如進入真實的地理空間環

境之中并與之交互作用。

二、地理信息可視化過程

空間信息與可視化的關系是密切的。首先，從GIS數據庫中檢索出的要素、特征及定位信息。其次，通過預處理后，從符號庫讀取符號

信息，從字符庫讀取漢字及字符信息，從色彩庫讀取色彩信息，即符號化步驟。

第三，面向不同的應用領域輸出各種形式的可視化圖形（包括地圖）。

三、電子地圖

電子地圖是以地圖數

據庫為基礎，以數字形式存儲于計 算機外存儲器上，并能在屏幕上實時顯示的可視地圖（有時也稱為“屏幕地圖”）。

電子地圖與紙質地圖相比，最顯著的特征是數據的存貯與數據的顯示

相分離，由此產生電子地圖的一系列新特點：動態性、交互探究性、超媒體結構。電子地圖設計仍要遵循傳統紙質地圖的設計原則，但隨著電子地圖設計環境、應用環境的改變，又具備了如

下一些新的特點：地圖符號視覺變量的擴展；多任務單圖幅由單任務多圖幅取代；制圖與讀圖過程的融合。

第三節

動態現象可視化

一、動態地圖概念

動態地圖是對實體世界運動變化

現象的動態可視化表達，隨著時間的延展，實體位置移動、形狀改變、屬性變化，這一過程通過地圖表達出來便是動態地圖。

面向動態變化現象可視化表達的動態電子地圖是一種新型的可

視化，它強調動態、在線、多維特征，對正在發生的變化或已經發生的變化通過動畫、動態符號、模擬飛行等形式可視化顯示，以期揭示現象的時空演變規律、分析現象的時態特征。

二、動

態地圖符號

為了表達動態特征，需要對地圖符號的參量進行擴展，引入動態特征描述。定義四個動態參量：發生時長、變化速率、變化次序、節奏。

三、動態電子地圖分類

根據變化的主

體，動態地圖可視化的內容可分為專題性質變化（如排放污水環境質量超標、航標燈熄滅）、空間位置移動變化（如運鈔車行進、洪水淹沒面擴展、森林大火蔓延、熱帶氣旋移動）。

根據

運行平臺，電子地圖系統可分為多目標遠程監控、當前目標實時監控。

根據動態電子地圖的時態特性可分為對正在發生變化的實時監控、對已經發生變化的過程再現、對將要發生變化的模

擬推演。

根據用戶感知的變化內容的真實性，動態電子地圖可分為實際變化的感知、靜態現象的模擬感知。

第四節

GIS輸出

GIS不僅是一個可操作的信息處理系統，同時可以輸出 多種

形式的信息產品。

GIS輸出主要有傳統的紙質地圖（集）、以數字形式存貯的電子地圖（集）以及統計表、文本、圖表、數字模型等非地圖形式的信息產品。

第八章

GIS設計方法及應用

第一節

GIS的設計開發簡介

一、工具型GIS和應用型GIS GIS開發一般具有兩個方面的含義：①從底層開發一個通用的工具型GIS。②借助通用的GIS開發平臺（多為商業化GIS）進行二次

開發，完成專用GIS的開發任務；或從底 22

《地理信息系統導論》復習資料（要點）

陳詩吉（編）23 層根據應用目的開發一個專用的GIS。

應用型GIS的特點：①

區域性：一般都針對特定的地理區域，或者說與特定的地理區域相聯系。②目的性：一般都具有更為明確的應用目的和使用對象。

核心應用模型：應用型GIS，特別是專業性的GIS，一般以

一個或到幾個核心應用分析模型作為系統的核心應用模型。這些應用模型，有的是GIS常規的應用分析方法或模型，但更多的是以這些常規的應用分析方法或模型為基礎，結合本專業的新理論

和新技術而建立的專業應用由于模型。

專業用戶界面：應用型GIS一般都結合專業的應用問題并針對特定的用戶群體建立完全專業化和用戶化的系統界面。

二、三種開發方法簡介

從軟件

編程角度來看，目前GIS平臺開發方法主要有三種。

1、宏語言開發

借助于GIS工具軟件所提供的開發語言，進行系統建設與開發，并利用這些宏語言，以原GIS工具軟件為平臺開發出針對

不同應用對象的應用程序。

這種方法對開發者來說自主性比較差，對用戶的多方需求也難以實現。

2、獨立開發

在VB、C或C＋＋等環境下編程實現的“獨立開發”，從空間數據的采集、編輯到數據的處理分析及結果的輸出，所有的算法都由開發者獨立設計，在一定操作系統平臺上編程和調試，以便實現目標。

此方法對開發者來說雖自主性很強，但需要開發者有較高的計

算機編程技術，而且耗時多。

3、集成開發

通過通用軟件開發工具或是可視化開發工具（如Delphi、Visual C＋＋、Visual Basic、Power Builder等）作為平臺，進行二次集成開發。

第二節

GIS開發的系統工程方法

一、GIS工程的概念

運用系統工程的原理、方法研究地理信息系統建設開發的方法、工具和管理的一門工程技術，稱為“GIS工程”。

GIS工程的目標在

于研究一套科學的工程方法，并與此相適應，發展一套可行的工具系統，解決GIS建設中的最優問題。

二、GIS工程開發階段劃分及任務制定

GIS工程的建設從計劃立項到產品運行涉及到多

個環節，參照其他系統的研制過程，用工程化的方式有效地管理GIS建設的全過程，可分為六個階段，即可行性研究、用戶需求分析、系統總體設計、系統詳細設計、系統實現、運行與維護。

這六個階段可看作是GIS工程建設的生命周期。

三、GIS工程開發中的組織管理

1、組織機構

組織機構可分為三個層次：高層是領導小組，中層是總體技術組，底層是各種工作組。

2、開

發進程管理

（1）開發人員的配置：開發人員可分為三類，即高級技術人員、一般技術人員、管理人員。工程建設的不同階段對各類人員的數量要求是不一樣的。一般地說，在系統實施階段

人員需求量大于系統規劃階段，這也是大多數城市在建設GIS時多采取技術承包的原因。

（2）開發階段的縱向協調：GIS工程建設的生命周期是有序的，前后階段具有銜接性、依賴性，各階

段的工作要不時地反饋協調。

（3）各子系統開發的橫向協調：在實際建設實施中要作管理上的協調，對共享數據格式、傳遞數據形式、功能調用需要各開發組不時集中討論協商。

（4）

取得用戶的密切配合：最好能吸收專業用戶中熟悉業務的專職人員直接參與系統開發，尤其是在系統建設前期階段。

3、文檔管理

文檔建設要與開發階段相配套，作為階段性成果，一個階 段結束時相應的文檔也應提交出來，并作為下一階段的指導性依據。

第二篇：地理信息系統導論論文

地理信息系統導論

時光飛逝，轉眼幾周的學習時光就匆匆的過去了，在這里我想總結一下我的收獲。

地理信息是有關地理實體和地理現象的性質、特征和運動狀態的表征和一切有用的知識，它是對表達地理特征與地理現象之間關系的地理數據的解釋，而地理數據則是各種地理特征和現象間關系的數字化表示。地理特征和現象的數據描述包括空間位置、屬性特征（簡稱屬性）及時域特征三部分。地理數據具有空間上的分布性、數據量上的海量性、載體的多樣性和位置與屬性的對應性等特征。

地理信息具有空間多樣性、空間層次性、空間區域性和空間相關性的特征。空間多樣性是指地理對象種類的多樣性、復雜性以及變化的多樣性；空間層次性是指地理對象在地理空間的尺度多與內容層次多；空間相關性是指地理地理對象在相互聯系、相互影響、相互制約的關系；空間區域性是指地理對象在空間的分布具有一定的規律，呈現一定的變化格局。

信息系統的基本特征是其對數據的加工和信息提取能力。由計算機硬件、軟件、數據和用戶四大要素組成。信息系統是具有采集、管理、分析和表達數據能力的系統。信息系統根據數據處理對象可分為空間信息系統和非空間信息系統，前者主要處理帶有位置特征的數據（包括屬性數據），而后則只有一般的事務性數據（不含空間特征）；從應用層次上，信息系統有事務處理系統、管理信息系統、決策支持系統等系統。地理信息系統在處理對象上屬空間信息系統，在應用層次上則屬決策支持系統。

地理信息系統（GIS）與全球定位系統(GPS)、遙感系統(RS)合稱3S系統。地理信息系統(GIS)是一種具有信息系統空間專業形式的數據管理系統。在嚴格的意義上, 這是一個具有集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計算機系統。例如，根據在數據庫中的位置對數據進行識別。實習者通常也認為整個GIS系統包括操作人員以及輸入系統的數據。

地理信息系統（GIS）技術能夠應用于科學調查、資源管理、財產管理、發展規劃、繪圖和路線規劃。例如，一個地理信息系統(GIS)能使應急計劃者在自然災害的情況下較易地計算出應急反應時間，或利用GIS系統來發現那些需要保護不受污染的濕地。

GIS可以分為以下五部分：人員，是GIS中最重要的組成部分。開發人員必須定義GIS中被執行的各種任務，開發處理程序。熟練的操作人員通常可以克服GIS軟件功能的不足，但是相反的情況就不成立。最好的軟件也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。數據，精確的可用的數據可以影響到查詢和分析的結果。硬件，硬件的性能影響到軟件對數據的處理速度，使用是否方便及可能的輸出方式。軟件，不僅包含GIS軟件，還包括各種數據庫，繪圖、統計、影像處理及其它程序。過程，GIS 要求明確定義，一致的方法來生成正確的可驗證的結果。

三維GIS是布滿整個三維空間的GIS，與傳統的二維GIS或2.5維GIS明顯不同，尤其體現在空間位置和拓撲關系的描述及空間分析的擴展上。在二維平面上增加屬性數據如高程、溫度等進行DTM表示還只能是2.5維表示；而在三維GIS中，空間目標通過X、Y、Z三個坐標軸來定義。

當前研究和開發三維GIS的思路可歸納為兩種: 由于三維GIS首先要將地理數據變為可見的地理信息,因此人們一方面從三維可視化領域向三維GIS系統擴展,這一點同早期的二維GIS來源于計算機制圖管理一樣,是從可視化角度出發的。另一方面,GIS需要存儲和管理大量的空間信息和屬性信息,因此另一部分人從數據庫的角度出發向三維GIS發展,從商用數據庫向非標準應用領域擴展,將三維空間信息的管理融入RDBMS中,或是從底層開發全新的面向空間的OODBMS。

3DGIS源生于GIS系統，3DGIS之所以被稱為三維地理信息系統，是因為它把3D與GIS相結合起來，3D就是我們經常看到的三維模擬圖像，而GIS系統可以對收集到的數據進行整理分析開發，最終以三維實景圖的形式在各大屏幕展示出來，其主要原理就是利用監控攝像機或人工測繪或組織機構提供的數據進行三維模型組建，最終接上終端顯示器直觀顯示出來。

3DGIS在城市規劃中主要實現七大功能，分別是：快速真實再現城市三維景觀、三維場景實時操作、屬性信息快速查詢、鍵盤操作控制漫游、任意給定線路的三維飛行、圖形及動畫輸出、數據的更新與維護。

利用GPS定位衛星，在全球范圍內實時進行定位、導航的系統，稱為全球衛星定位系統，簡稱GPS。GPS是由美國國防部研制建立的一種具有全方位、全天候、全時段、高精度的衛星導航系統，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時等導航信息，是衛星通信技術在導航領域的應用典范，它極大地提高了地球社會的信息化水平，有力地推動了數字經濟的發展。

GPS的空間部分是由24顆衛星組成（21顆工作衛星；3顆備用衛星），它位于距地表20200km的上空，運行周期為12h。衛星均勻分布在6個軌道面上（每個軌道面4顆），軌道傾角為55°。衛星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛星，并能在衛星中預存導航信息，GPS的衛星因為大氣摩擦等問題，隨著時間的推移，導航精度會逐漸降低。地面控制系統由監測站、主控制站、地面天線所組成，主控制站位于美國科羅拉多州春田市。地面控制站負責收集由衛星傳回之訊息，并計算衛星星歷、相對距離，大氣校正等數據。用戶設備部分即GPS信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星，并跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號后，就可測量出接收天線至衛星的偽距離和距離的變化率，解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據，接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算，計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬件和機內軟件以及GPS 數據的后處理軟件包構成完整的GPS 用戶設備。GPS接收機的結構分為天線單元和接收單元兩部分。接收機一般采用機內和機外兩種直流電源。設置機內電源的目的在于更換外電源時不中斷連續觀測。在用機外電源時機內電池自動充電。關機后機內電池為RAM存儲器供電，以防止數據丟失。各種類型的接受機體積越來越小，重量越來越輕，便于野外觀測使用。其次則為使用者接收器，現有單頻與雙頻兩種，但由于價格因素，一般使用者所購買的多為單頻接收器。

GPS模塊系統采用第三代高線式GPS模塊接受SIRF STAR GPS模塊SIRF靈活性。該芯片是小于10米的定位精度，能夠同時追蹤20個衛星信道。其內部的可充電電池，可以保持星歷數據，快速定位。對于數據的輸出電平的串行數據格式，通信速度。

波特率4800，每名GPS數據輸出。該模塊采用MMCX GPS天線接口，為6線連接器，數據線接口電纜輸出，使用簡單，一般情況下只需要使用三個輸出線，第一連接3.5 ~ 5.5V的直流供電，第五腳是電源，腳的第二行是GPS測量輸出的是TTL電平信號，串行端口，高大于2.4V，低小于400mV，輸出驅動器的啟動，直接與單片機的接口。如果只使用默認設置，單片機讀取數據只能從模塊可以。

GPS的特點：全球全天候定位、定位精度高、觀測時間短、測站間無需通視、儀器操作簡便、可提供全球統一的三維地心坐標以及應用廣泛。

經過幾周的學習，我收獲許多，讓我了解了更多有關地理方面的課外知識，拓寬了我的知識面。在此，我想感謝老師的深深教誨。

第三篇：地理信息系統導論課程總結

地理信息系統導論課程總結

第一學期就開了GIS導論課，作為一名GIS專業的學生，通過一段時間的學習我想我對GIS有了更加深刻，全面的了解。不同于剛入學時的迷茫，在認識的基礎上我還做了些思考，開始逐步的規劃我的人生，為自己定下一個目標。

首先老師就完整的介紹了什么是GIS。GIS——地理信息系統。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等，用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程。給使用者提供預測、監控、管理問題的空間依據。這樣的定義對于我們來說太過抽象、晦澀。我自己的理解是，簡單的說地理信息系統是一種可以各種地理數據疊加在一起，從而進行查詢、分析等一系列操作的空間信息系統。在第一節課中，老師就跟我們說了GIS與普通地圖的不同和優勢，這在于它的空間性。我認為，對于一般的數據信息，做的再完整、再精確，它的利用率是不高的，因為它只能為一些具備一定的專業素質和技能的人利用。更不用說普通的老百姓了。而在這種數字化，全球化，資源共享的時代，這顯然是不符合實際的，不能滿足人們日益增長的需要。因此，GIS的優勢就發揮出來了。GIS的用途就是對于計算機是數據，而我們需要做出用戶可以接受的可視化、形象化、具體化的模擬系統。這是一種服務，顯然這種服務在中國還沒完善，只是剛剛走出萌芽時期。因此，GIS的發展是迅速的，潛力是巨大的，前途是光明的，就業是可觀的。

而對于我們來說，最主要的是如何適應這種需求，如何成為社會需要的人才。因此我們要知道需要學習什么技能。GIS GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數；電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，并促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依托。

有的學者斷言，“地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙，那么，信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門，必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地”。

當然，對于我們來說，不能成為一個純理論的人，也不能只是一個純技術的人，更不能是一個只懂一些皮毛的人。我們的目標，是成為復合型人才，我想這不僅需要過硬的專業素質，扎實的理論基礎，還需要刻苦勤奮的精神。不斷的去創新，去實踐，適應社會發展的需求。對于我來說，由于專業知識的局限性等因素，我認為現在就把自己定位成什么樣的人還為時過早，但我有個短期的發展目標，我認為自己應該在頭兩年打好基礎，學好每一門課，而且有針對的加強專業技能的培養，只有這樣才能在以后有更大的選擇空間。

第四篇：偵查學導論知識點總結

偵查：是指公安機關、人名檢察院在辦理案件過程中，依照法律進行的專門調查工作和有關的強制性措施。1.偵查的主體{必須是國家權力機關所授予的偵查機關，包括：公安機關、檢察機關、國家安全機關、軍隊保衛部門、監獄。} 偵查的對象{偵查的對象是刑事案件，和犯罪事實的是證據。

7.偵查權是國家偵查機關和偵查人員為實現偵查目的，依法定的偵查程序，運用特定的偵查手段開展偵查活動的權力。

8.司法的意義即為狹義的法的適用，而狹義的法的適用的過程就是訴訟過程。

是與刑事案件有關的人、物、場所，只有被立案偵查的犯罪案件才是偵查的對象} 偵查的內容{偵查的內容包括偵查機關采取的各種專門調查工作和強制性措施} 而強制性措施主要是指限制和剝奪犯罪嫌疑人的人身自由的拘傳、取保候審、監視居住、拘留和逮捕等。2.偵查是一種專門的調查工作，與一般調查（區別）：a.目的不用：偵查的目的是調查刑事案件中的問題，一般的調查是調查一般的工作問題；b.程序不同：偵查中的調查是依據法律規定進行的程序，一般的調查是根據工作需要決定。C.方法特殊：偵查中的調查方法可公開，可秘密，一般工作是公開調查；d.后果不同：偵查工作中的調查結果是訴訟的證據，一般調查的結果起參考作用。

3.偵查活動必須依法進行，偵查活動必須依照我國《刑事訴訟法》、《公安機關辦理刑事案件程序規定》等等，不能擅自做主，為所欲為。

4.偵查的主要任務：查明案情、搜集證據、查緝案犯，目的是破案。5.概念是反映客觀事物的一般本質特征一種思維形式，偵查權的科學概念也必須反映偵查權的本質特征，即偵查權的概念應當既能把偵查與其他權利區別開來，又能把偵查權與偵查的其他方面的內容區別開來。6.根據我國法律規定，偵查階段被訴訟的人成為：“犯罪嫌疑人”被追訴的事稱為“犯罪事實”，聯系犯罪嫌疑人

9.偵查權的強制性表現為偵查機關代表國家行使權力是以國家的強制力為后盾的。

10.偵查權的法定性表現為偵查權力的取得與運作都是由國家法律加以規定的。

11.偵查權的專門性表現為偵查權作為國家追訴權，是專門機關的特殊權利，必須由國家法律規定的專門機關的具有專職偵查員資格的專門人員來行使，其他任何機關、團體和個人或偵查機關的非偵查職能部門及不具備偵查員資格的工作人員都無權行使偵查權。

12.偵查權作為國家司法權的組成部分，其權力的獨立性是國家司法制度現代化程度的重要標志之一。13.偵查學的主動性理解：a.偵查學作為國家追訴權，具有積極地主動性b.其次，實現偵查權的手段具有主動性{偵查學中使用的各種手段是以主動進攻、查明犯罪嫌疑人、搜集證據，緝捕犯罪嫌疑人為直接目標指向的}c.最后偵查權的地位具有主動性。14.偵查權既是職權，又是職責，偵查權不可放棄、不可轉移、不可委托、不可濫用：首先偵查主體代表國家執行偵查權，決定了偵查主體并非偵查權完全意義上的處分主體，偵查處分權屬于國家，而偵查主體只是執行主體，具有絕對不可放棄執行的義務，因而權力不同于普通權利主體的可以放棄的“權力”；其次國家法律賦予偵查主體以偵查權，同時也就意味著偵查主體負有對犯罪的追訴職責。即只要啟動偵查的條件，偵查主體就必須開展偵查活動，否則，就是失職，應承擔相應的法律責任。可見，偵查權的不可放棄性，既是由國家權力的本質決定的，也是由于追溯職能的特性決定的。

15.系統的偵查學產生于近代資本主義社會，其創始人是奧地利犯罪學家漢斯·格羅斯。其產生的標志是漢斯·格羅斯于1893年出版的《司法檢驗官手冊》，此后，直到20世紀三四十年代，英、美、日、蘇等國陸續出現了有關偵查方面的專門著作。16.學科建設時期（20世紀50年代中后期）使用的“犯罪對策學”一名，主要是引進蘇聯的“偵查學”。直到20世紀60年代初中蘇關系破裂。17.1963年3月，西南政法學院刑偵教研室集體編寫一本名為《刑事偵查學教學提綱》。這是我國最早使用“刑事偵察學”名稱的偵查學教材。18.1982年司法部教材編輯部組織編寫的教材又把“刑事偵查學”改為“犯罪偵查學”，其目的主要是防止使用“刑事偵查學”這個名稱可能誤解。19.犯罪學的研究對象應規定為：偵查活動

20.偵查活動是對犯罪活動的反應，以犯罪為前提，沒有犯罪行為的發生，便沒有偵查行為。

21.{論述}偵查活動具有雙重社會作用：犯罪行為與社會安寧是社會上普遍存在的一對基本矛盾。偵查活動是專事解決這一矛盾的行為，其雙向性是：一方面，打擊社會危害，即“劍” 的作用；另一方面，維護社會秩序，即“盾”的作用，偵查活動是“劍”與“盾”的作用的統一。研究偵查活動，也就要把打擊犯罪和預防犯罪的研究統一在偵查學的研究對象中了。22.偵查學的根本任務就是—揭示偵查實踐活動的客觀規律性。這種客觀規律性主要體現在偵查活動的基本特征之中。

23.偵查主體的主導性主要體現在：a.首先，從斗爭雙方的力量對比上看，偵查機關、偵查人員處于絕對優勢，犯罪分子處于絕對劣勢b.其次從作戰能力上看，偵查機關組織嚴密，訓練有素、指揮有方，有一套完整作戰系統和組織指揮系統，掌握必要的斗爭方式和偵查措施手段，有相當充分的財力和物力保障。C.其次，從偵查活動中雙方的地位看，偵查人員是主動的，進攻的，犯罪分子是被動的、防御性的。

24.偵查活動的秘密性是由偵查活動的對立性和犯罪活動的隱蔽性所決定的。

25.偵查活動工作的專門性是因為：（1）必須由特定機關來行使偵查權（2）由于偵查工作的專門性很強，要求偵查人員必須掌握和善于運用偵查謀略、措施和手段，懂的公安科技的基本知識與技能。

26.偵查活動的目的性主要表現在以下幾個方面：（1）偵查活動的目的是查獲犯罪分子，破獲犯罪案件。（2）偵查活動的對象始終緊緊圍繞著犯罪案件進行的。（3）查獲犯罪分子，破獲犯罪案件既是偵查活動的起點，又表現于偵查活動的全部過程和歸宿。（4）查獲犯罪分子，破獲犯罪案件這一目的，規定著偵查行為的方向，支配著整個偵查行為的過程，又體現于偵查行為終了時所呈現的結果。27.確立偵查活動為偵查學研究對象的依據：（1）揭示了偵查學研究對象的本質（2）明確了偵查學研究對象的特殊性（3）表述了偵查學研究對象的整體性（4）闡明了偵查學研究對象的歷史性。

28.偵查學理論研究部分：分為兩大部分，一是偵查學的基本理論，包括行為科學，科學方法論，同一認定論，它們是幫助偵查人員認識和研究自身，認識和研究犯罪活動的指導理論。二是偵查學的理論基礎，即馬克思的辯證唯物論和歷史唯物論，它是全部偵查活動的指導思想和理論基礎。29.偵查學應用性特點表現在：（1）偵查學借鑒和利用了鄰近學科的概念、原理和方法作為本學科立論的依據（2）偵查學移植和嫁接自然科學、技術科學的最新成果，建立和發展偵查學的技術手段。（3）偵查學吸取了具有方法論性質的學科精華，強化了偵查學研究的手段。

30.偵查學的實踐性主要表現在：（1）偵查實踐是偵查學的理論源泉（2）偵查學的理論產生于偵查實踐，同時又接受偵查實踐的檢驗（3）偵查學的任務和目的決定了它的實踐性。31.偵查學的動態性主要表現在：（1）首先，從縱向看，偵查活動作為一種特殊的社會活動，有其產生和發展的過程，有其歷史淵源（2）其次，從橫向看，偵查活動的內容各個構成因素之間相互作用的結果，也在不斷改變著偵查活動的整體結構，因而也使偵查學的整體結構發生改變。

32.偵查學的綜合性特點具體表現在：（1）偵查學理論運用的綜合性（2）偵查學研究方法的綜合性 33.偵查學特殊性表現在：（1）實用對象的特殊性（2）適用國家的特定性 34.偵查學研究中的調查法有三種：一是典型調查法，二抽樣調查法，三是綜合調查法。調查法的主要途徑有：訪問調查、座談會調查、問卷調查、觀察調查、測試調查、查閱文獻資料。35.歷史法，也稱為縱向比較法，就是運用合乎科學的方法，去探索偵查方面或與之相關的史料，檢驗歷史的記錄和痕跡，尋求相關性，然后據此加以研究論斷。

36.無罪推定原則—是由意大利的法學家貝卡里亞于1764年提出的。37.比較法的方法是：（1）進行定性鑒別和定量分析（2）揭示偵查中不宜直接觀察到的運動和變化（3）追溯偵查事物發展的歷史淵源和確定事物發展的歷史順序（4）對理論研究的結果與

偵查實驗所獲得材料之間是否一致作出明確判斷。

38.進行偵查實驗必須掌握一些基本的原則：{包括}（1）實驗應盡可能發生案件的原地或與原地相似的地方進行（2）實驗環境應盡量和發案時的環境相同（3）實驗進行兩次以上，防止出現偶然情況（4）杜絕一切有傷風化、傷風敗俗的實驗（5）在得出實驗時，應考慮到環境、實驗人心理的影響。39.現代偵查學的創始人是奧地利的司法官漢斯·格羅斯。他于1893年出版的著作《司法官檢驗手冊》標志著偵查學的誕生。

40.1899年，該書在印刷第三版時漢斯·格羅斯在書名后加了一個副標題“偵查學體系”。

41.1810年，世界上第一個專門從事偵查的機構—巴黎警察局在法國建立。

42.17、18世紀，資產階級在反對封建專制的斗爭中，對封建的司法制度進行了猛烈的抨擊，同時提出了一系列反映資產階級意志和主張的訴訟原則和思想，為建立資產階級的刑事訴訟制度奠定了基礎。

43.新中國偵查學的發展經歷了四個發展時期：萌芽時期、初創時期、停滯時期、重建和恢復發展時期。44.1949年10月15日，第一次全國公安工作會議召開，公安部部長羅瑞卿同志在會上強調公安工作要密切配合全國的解放戰爭，加強反特斗爭，做好掃除帝國主義和蔣介石反動派潛伏特務和武裝土匪的工作。

45.萌芽時期偵查學的主要特點是：（1）基本上是解放區偵查工作經驗的總結（2）批判的吸收了日、偽（國民黨）的有關專業資料（3）刑偵與政保、技術、治安工作等方面的內容融為一體（4）偵查工作教材尚未形成科學體系

46.初創時期我國偵查學的主要特點是：（1）總結建國時期的偵查工作經驗，使之逐步系統化，理論化（2）學習蘇聯的犯罪偵查經驗，借鑒蘇聯的犯罪對策學理論。（3）偵查工作專業教材已初步形成完整體系，偵查學已具縐形。

47.停滯時期偵查學的特點是：（1）偵查專業工作削弱直至砸爛，從而偵查學研究失去研究對象的實踐基礎（2）55.偵查認識內容的特定性表現在：

（一）偵查認識活動的對象具有特定性

（二）偵查認識過程具有特定性

（三）偵查認識活動的目的具有特定性。56.偵查認識主體的法定性體現在：

（一）偵查認識主體具有特殊的法律地位

（二）偵查認識中運用的手段是特定的（三）偵查認識的目的和任務偵查學呈空白狀態

48.重建和恢復發展時期偵查學的主要特點是：（1）確立了具有中國特色的社會主義偵查學的發展方向（2）建立了比較嚴密的學科體系和比較完善的學科整體。（3）偵查理論研究的重點圍繞偵查實踐，并且用研究成果指導偵查活動。

49.偵查學認識的基本原理：

（一）構成犯罪行為的諸要素，無一不具有“客觀實在”的物質屬性

（二）犯罪行為結果是通過物質的運動變化展現在偵查人員面前的（三）偵查活動必須以犯罪行為的“客觀實在”為依據。50.構成犯罪行為的基本要件只有四個：犯罪主體，犯罪客體，犯罪的主觀方面，犯罪的客觀方面;51.犯罪客體：即犯罪行為所侵害的，為法律所保護的某種社會關系。分為物質關系和思想關系。

52.犯罪客觀要件，如犯罪時間和空間，是構成案件的物質屬性的一些基本條件。

53.犯罪主觀要件，即犯罪心理。它必須通過犯罪事實才能加以認識和判定。犯罪行為的客觀實在性，決定了犯罪行為的可認識性。犯罪行為形態的“客觀實在”性決定了犯罪分子只能把犯罪行為的形態轉變為另一種物質形態，而決不能消滅犯罪行為的物質形態變化。

54.偵查認識活動的基本特點：

（一）偵查認識內容的特定性

（二）偵查認識主體的法定性

（三）偵查認識客體的復雜性

（四）偵查思維方式的特殊性

是法定的。

57.偵查思維方式的特殊性體現在：

（一）偵查思維的逆向性

（二）偵查思維的多維性

（三）偵查思維的模糊性

58.偵查過程中，思維的模糊性由兩種表現形式：一種是被動的模糊思維，一種是主動的模糊思維;被動的模糊思維是指由于主客觀條件的限制，使思維不可避免的帶有模糊性。主動的模糊性是指主體意識地對事物之間的區別進行模糊化處理，然后再進行壓縮，抽象出若干相對明晰的界限，以便更為準確地把握客體屬性。59.馬克思主義認識論在偵查工作中的作用：

（一）運用馬克思主義認識論確定偵查工作的性質

（二）運用馬克思主義認識論確定偵查工作的主體

（三）運用馬克思主義認識論確定偵查措施

（四）運用馬克主義認識論確定犯罪的特點

（五）運用馬克思主義認識論確定偵查對象

（六）運用馬克思主義認識論確定追逃方略

（七）運用馬克主義認識論確定犯罪事實。60.從四個方面認識偵查對象：

（一）特定性

（二）客觀性

（三）因果性

（四）偽裝性

61.逃犯在何處，采取何種方略去追逃，可從以下三個方面進行認識：

（一）逃犯的心理

（二）逃犯的情感

（三）逃犯的關系

62.刑事案件千奇百怪，偵查措施要因案施策，從認識的角度出發把偵查措施歸結為：

（一）攻心斗智型

（二）追緝堵截型

（三）爬坡攻堅型。

（四）調查經營型 63.攻心斗志型：要根據犯罪針對性強、目的明確，犯罪嫌疑人的身份一般可以迅速查明，其最終侵害目標并非人質本身的特點。

64.追緝堵截型：適用于車匪路霸、搶劫盜竊機動車輛并駕車追逃等案件。指事物存在和運動的狀態，只有通過直接和間接的表述和反映才能成為信息。

73.犯罪信息：就是犯罪活動存在的方式或運動以及這種方式和狀態的直接或間接表述。

65.爬坡攻堅型：重特大案件發生初期，案件可能進入僵持狀態，或摸排沒有線索，或有了重點對象沒有證據深化，或抓獲了犯罪嫌疑人，但對象拒不供述，調查又無法獲取證據予以認定。

66.調查經營型；從人到案的，有組織性犯罪，毒品犯罪。要求偵查人員從認識論的角度出發分析案件，制定方略，策略。

68.同一認定：在偵查中，識別主體通過自身的能力或科學技術手段，對出現兩次或兩次以上的具有相同或相似特征的某一事物，進行比較和檢驗，以確定其本質屬性的一致性。67.同一認定的科學基礎：

（一）客體的物質性與反映性

（二）客體物特征的共同性與本質的特殊性

（三）客體物的可變性與穩定性

68.客體特征的反映性：是指客體物反映出的一定形態特征能夠為人們認識和感知，即借助一定條件予以再現的屬性。

69.客體特征的共同性：是指各種客體物所具有的共同點和共同要素。70.科學可靠的同一認定結論，必須具備下列條件：

（一）客體物的特征具備相對穩定性

（二）客體物的特征必須得到較好的反映

（三）對客體物的特征必須具有較高的認識水平

71.被認定同一的物同犯罪案件的聯系，有三種情況；

（一）已被認定同一的物是實施犯罪的工具

（二）已被認定同一的物曾在犯罪地點被使用過

（三）已被認定同一的物，同犯罪案件只有間接聯系，既不是犯罪工具，又不曾在犯罪地點使用過

72.方式和狀態的直接或間接表述；是

74.信息：也稱“信息源”，是信息的發端和出處，犯罪信息是對犯罪事實的客觀反映。

75.信息傳遞的渠道有三種；自然信道、人的本能信道、技術傳遞信道;76.犯罪信息與犯罪行為的關系具體表現在以下幾個方面：

（一）犯罪信息儲存于犯罪行為的形態之中

（二）犯罪信息儲存于犯罪行為引起的痕跡變化之中

（三）犯罪信息儲存于犯罪行為的因果關系之中

77.偵查控制論在偵查活動中的作用：

（一）偵查控制具有揭示案件發生、發展過程中的可控性和具體的可控環節的作用。

（二）偵查控制具有對正在發生的刑事案件進行事態控制的作用。

（三）偵查控制的作用還體現在通過大量的刑案控制和偵破，達到震懾犯罪分子，控制社會治安面的整體效能。

78.偵查活動中的控制和調整{途徑}：

（一）通過初步偵查和信息的反饋，以臨場分析所的各種推斷進行控制和調整

（二）對偵查措施和方法的控制調整

（三）對被控嫌疑對象的調整

（四）對偵查計劃和謀略的調整

79.雙軌制偵查主體：是指偵查活動是由官方和民間的偵查人員分別進行，而且他們分別服務于公訴方和辯護方。來源于英美法系的控告式訴訟制度，其主要優點是有利于保障犯罪嫌疑人的合法權利和保證審判結果的公正性。

80.單軌制偵查主體：是指偵查活動是由警方或檢方偵查人員單獨進行，而且是從屬于或主要服務于公訴方的。來源于大陸法系的糾問式訴訟制度，它比較符合偵查活動的特殊要求，有利于減少偵查障礙和提高破案效率，還可以減少偵查資源的損耗和縮短訴訟時間，從而為社會減少了人力、89.偵查主體的素質要求：

（一）政治素質

（二）偵查主體的業務素質

（三）智力素質

（四）身體素質 物力、財力。

81.集中型偵查的作用：有利于偵查工作的統一指揮、有利于集中力量打擊嚴重犯罪活動和流竄犯罪活動、有利于提高偵查人員的專案偵查水平，但它缺乏適應地區特點的執法靈活性。

82.分散性偵查的作用：有利于加強偵查人員與本地區巡邏警察的合作、有利于偵查人員熟悉當地的社會情況和犯罪活動規律、有利于案件偵查的分配和管理，但其弱點是缺乏執法的統一性和效率。

83.在實際工作中，各地在內部機構設置上也不盡一致，一般包括；

（一）秘書部門

（二）值班指揮部門

（三）偵查破案部門

（四）刑事偵查機動隊

（五）刑事技術部門

（六）情報資料部門

（七）秘密力量管理部門

（八）警犬訓練使用部門

（九）政治工作部門

84.偵查機構的設置要求實戰型、機動性、效能性、統一性、合法性的特點。

85.偵查機動性條件：

（一）首先，各級偵查機構都要做到“平戰而合”

（二）其次，一個相對穩定的機構能夠進行相應的調整

86.偵查機構效能性條件：

（一）首先，實現承擔任務的可能性是指偵查部門能否勝任既定職能

（二）其次，效能性的另一個重要表現就是人員少的機構多辦實事，即“精兵簡政” 87.偵查主體的職類機構包括：

（一）偵查破案人員

（二）刑事科技人員

（三）刑事犯罪情報人員

（四）刑事調研人員

（五）偵查管理人員

88.偵查人員的權限包括：立案權、偵查權、緊急情況特殊處置權、開展偵查基礎業務的權利。

90.政治素質{包括}：

（一）立場堅定，忠實可靠

（二）樹立立警為公，執法為民的思想

（三）機智勇敢，勇于獻身

（四）堅持真理，剛正不阿

91.偵查主體知識機構的基本要素：

（一）科學文化基礎知識

（二）哲學、思維科學知識

（三）偵查專業知識 92.偵查人員的知識結構應有如下特征：

（一）整體性

（二）層次性

（三）開放性

93.智力素質主要內容包括：

（一）觀察能力

（二）記憶能力

（三）思維能力

（四）應變能力

（五）想象能力

（六）自制能力

94.犯罪時間的特點：

（一）犯罪時間的客觀性

（二）犯罪時間與犯罪活動的不可分割性

95.研究犯罪時間的意義：

（一）有利于摸排犯罪嫌疑對象

（二）有利于刻畫犯罪分子

（三）有利于串并案件

（四）有利于采取緊急偵查措施

（五）有利于做好打擊防范工作。

96.作案的規律性分三大方面：

（一）某類案件發生具有季節性特點

（二）某類案件好發于一天中的某一時間

（三）某類案件的發生時間具有階段性特點

97.犯罪空間的特點：

（一）犯罪空間的三維性

（二）犯罪空間與犯罪活動的不可分割性

98.研究犯罪空間的意義：

（一）犯罪空間是審查嫌疑對象的主要依據之一

（二）犯罪空間是判明案件情況，開展偵查的重要依據

（三）犯罪空間是推斷犯罪分子情況的基本依據

99.犯罪主體是指實施犯罪行為和參與策劃犯罪的人，俗稱犯罪分子。犯罪集團：是指有三人以上結成的有嚴密的組織分工，嚴明的紀律，明確的目標的犯罪組織形式

犯罪團伙：是指由三人以上結成的比較松散的犯罪組織。

單個犯罪人：是指一個人故意或過失實施犯罪行為的情形。

犯罪主體研究的基本內容包括以下幾個方面：

（一）犯罪人數的研究

（二）能。

104.偵查行為的實施原則：

（一）合法運用原則

（二）嚴密部署原則

（三）優化選擇原則

（四）因勢施策原則 嚴密部署原則具體要求：

（一）偵查部犯罪人年齡的研究

（三）犯罪人性別的研究

（四）犯罪人身心狀態的研究

（五）犯罪人職業身份的研究

（六）犯罪組織的研究

犯罪行為習慣的特點：

（一）相對穩定性

（二）特殊差異性

（三）特征局限性

100.犯罪行為習慣的類型：（1）第一大類，延用行為習慣；（2）作案行為習慣；

延用行為習慣主要有四種：a,延用性生活習慣b,病態生理習慣c,職業行為習慣d,延用他人的作案行為習慣 作案行為習慣，行為特征主要有：a,選用犯罪工具的習慣b,選擇犯罪對象的習慣c,排除障礙行為習慣d,出入犯罪現場的行為習慣e,作案時機選擇習慣f,制服被害人的行為習慣h,實施侵占、侵害的行為習慣I,掩蓋和偽造犯罪痕跡物品的行為習慣g,銷贓毀證行為習慣k,轉移偵查視線的行為習慣 101.進行犯罪預備的主要內容有：

（一）準備預備的犯罪

（二）為實施犯罪而事先進行的踩點

（三）清楚實施犯罪的障礙

（四）引誘、脅迫他人進行犯罪

（五）擬定共同犯罪的計劃，進行組織分工

102.犯罪結果對偵查工作有重要的意義：

（一）首先，犯罪結果是認識刑事案件的起點和基礎

（二）其次，犯罪結果是確定案件級別、實行分級管理的主要依據

103.一個完整的偵查活動內容，必須由三種人的行為構成：

（一）犯罪分子的行為

（二）偵查人員的行為

（三）偵查活動中涉及的有關人員和人民群眾的行為

104.對于偵查機關來說，領導者的功能包括：

（一）組織功能

（二）激勵功

署要有點有面，點面結合（二）偵查措施要統一結合，交叉使用

（三）公開措施和秘密措施要有機配合 105.采取優化選擇原則，是因為：

（一）偵查措施的多樣化

（二）偵查思維的多維性

（三）偵查工作的及時性

106.一般性偵查原則：

（一）堅持黨的領導

（二）實行專門工作和群眾工作相結合（三）實事求是，調查研究

（四）嚴格遵守法制

（五）貫徹落實社會治安綜合治理

107.偵查工作中必須依靠群眾，走群眾路線； 究其原因：

（一）刑事犯罪的破壞活動擾亂社會秩序，直接損害廣大群眾的切身利益，為群眾所深惡痛絕；

（二）刑事犯罪分子生活在群眾當中，不管他們的活動的方式多么的隱蔽，手段多么的狡猾，都不能完全避開廣大群眾的耳目，其一旦犯罪，必會留下蛛絲馬跡

（三）群眾是最了解情況的，對于與其生活在一起的人，誰好誰壞，一清二楚。

108.嚴格遵守法制的必要性：

（一）是刑事訴訟本身的要求

（二）是偵查時間的需要

（三）是偵查中搜集證據的基本要求

109.嚴格遵守法制的基本要求：

（一）遵守法制，必須嚴格執行《刑法》《刑事訴訟法》的有關規定

（二）遵守法制，要嚴格執行“有法必依、執法必嚴、違法必究”的原則

（三）遵守法制，必須堅持“重證據，不親信口供，嚴禁逼供信”的原則

110.迅速及時原則的基本內容：

（一）抓住戰機

（二）積極偵查

（三）及時破案

111.在偵查工作中強調抓住戰機的必要性：

（一）為了行使國家賦予的偵查權利，及時、有效地打擊刑事犯罪活動

（二）為了不失時機的搜集犯罪證據

（三）為了防止犯罪分子逃避打擊

（四）為了防止犯罪分子繼續作案，危害社會

（五）為了及時制止預謀犯罪活動

112.秘密偵查在偵查工作中具有特殊的作用：一是收集證據線索；二是搜集證據，只要經過批準依法進行。113.偵查協同的形式：

（一）參加偵查的部門、人員之間的協同

（二）偵查活動內容的協同

114.聯合偵查的優勢：可以集中力量，綜合，全面分析案情；有利于統攬全局，排除阻力；可以同時控制眾多的犯罪嫌疑人，避免打草驚蛇；防止串供、毀證、逃跑；有利于避免重復勞動，縮短偵查實踐，提高辦案效率 115.偵查破案具體表現在：

（一）搜集證據，查明案情

（二）緝捕犯罪嫌疑人，追繳贓物

（三）集中力量偵破重、特大案件和多發性案件。

116.防范控制犯罪的主要任務有：

（一）主動進攻，偵破預謀犯罪案件，把犯罪制止在預謀階段

（三）通過偵查破案，揭露犯罪，消除可能的犯罪因素，震懾犯罪分子，教育群眾

（四）認真研究刑事犯罪活動的規律和特點，發現并堵塞防范上的漏洞，消除犯罪隱患

117.如何提高偵查效益的原則：

（一）迅速及時原則

（二）簡化原則

（三）偵查資源合理配置原則

118.提高偵查效益的途徑：

（一）樹立正確的偵查效益觀念

（二）確立科學的偵查效益評估標準

（三）實現偵查效益的系統化建設

（四）在具體的偵查活動中應重點注意以下幾個方面的問題：a,講究工作時間的有效利用率b,科學決策c,注意偵查協作，防止出現內耗d，要引進風險機制，對偵查效果進行效費比考核

119.偵查管理的基本原則：

（一）從嚴治警原則

（二）依法管理原則

（三）行政命令與思想教育相結合的原則

（四）效率、效果、效益原則 120．偵查管理的作用：

（一）有利于偵查系統實現最佳的整體效應

（二）有利于偵查機關更好的行駛偵查權

（三）有利于協調各方關系

（四）有利于科學的開展思想政治工作

（五）有利于提高偵查民警的政治素質 121.偵查隊伍管理的主要內容：

（一）制定偵查隊伍的發展規劃

（二）落實崗位責任制

（三）實行偵查監督制度

（四）準確選配、任用、培養、考核、調整偵查人員 122證據式情報：是指在偵查過程中獲得的，既能在偵查過程中作為線索或依據查明犯罪人和犯罪事實，又能在刑事訴訟中作為證據使用的情報。線索式情報：是指在偵查中作為線索使用，而不能在刑事訴訟中作為證據使用的情報資料。

123.偵察情報的作用具體體現在：

（一）為偵查破案工作提供大量的偵查線索和證據，加快刑事案件的偵破進程，提高偵查工作效率

（二）有利于加強偵查機關的協調聯系，是打擊流竄犯罪和有組織犯罪的有力手段

（三）偵察情報是爭取偵查工作主動權，實行先發制人的一項根本性措施

（四）偵查情報工作有利于偵查工作的科學決策，掌握同刑事犯罪作斗爭的主動權提供證據。

第五篇：地理信息系統總結

第一章緒論

地理數據：是指表征地理圈或地理環境固有要素或物質的數量、質量、分布特征、聯系和規律的數字、文字、圖像和圖形等的總稱。

地理信息：是有關地理實體的性質、特征和運動狀態的表征和一切有用的知識，它是對地理數據的解釋。（地理信息的性質有：1：空間分布性:2：數據量大:3：信息載體的多樣性）。地理信息系統與其他信息系統的主要區別在于其存儲和處理的信息是經過地理編碼的。GIS的定義：是在計算機軟硬件的支持下，對地表、地下、大氣層的空間數據進行采集存儲管理分析和顯示的技術系統。

GIS的組成：一個完整的GIS主要由四個部分構成，1：計算機硬件系統 2：計算機軟件系統3：地理數據（或空間數據）4：系統管理操作人員，處于核心的是空間數據。GIS的功能：1：數據的采集與輸入2：數據的處理與更新3：空間查詢與分析5：產品制作與輸出6：二次開發與編程。

GIS與相關學科的關系：GIS相關的學科有很多，地理學、遙感、攝影測量、數學、計算機科學、測繪科學、地圖學、地理學等共同支持了GIS的不同功能的實現。但是關聯最緊密的是地理學、測繪科學，計算機科學和數學。其一：地理學之中的空間分析方法是GIS空間分析的核心，為GIS提供各種空間建模和空間分析方法。其二：測繪學和其分支為GIS提供快速、實時、高效、廉價的空間信息，其地理投影理論，誤差理論，專題圖制作等理論被GIS直接采用。其三：計算機的發展直接推動了GIS的進步，其數據控技術和計算機圖形學理論為GIS的數據存儲和顯示提供了理論基礎。其四：數學的幾何學、拓撲學、統計學、圖論等是GIS空間建模與空間分析的基礎。

3S集成技術：3S即 GIS、RS、GPS，三者取長補短，集成是必然的發展趨勢。三者之間相互作用形成了“一個大腦，兩只眼睛”的構架，即GPS和RS向GIS提供貨更新區域信息以及空間定位信息，GIS進行空間分析從大量的空間信息志中提取大量的有用信息并進行綜合集成，是指成為科學決策的依據。

數字地球：即一種可嵌入海量數據的、多分辨率、三維顯示的地圖。

網格GIS：是利用現有的網格技術，空間信息基礎設施、空間信息網絡協議規范形成一個虛擬的空間信息處理與管理環境，將空間地理分布的，異構的系統進行集成為用戶提供一體化的空間信息應用服務的智能化信息平臺。

虛擬現實技術：由計算機硬件、軟件以及各種傳感器所構成的三維信息人工環境，即虛擬現實。

移動GIS：是建立在移動計算環境、有限處理能力的移動終端下，提供移動之中的、分布式的移動地理信息服務的GIS，是一個集成GIS、GPS、移動通信三大技術于一體的技術系統。

第二章地理空間坐標基礎

地圖投影：就是按照一定的數學法則將地球橢球上的經緯網轉換到平面上，建立地面點位的地理坐標與地圖上相對應的平面直角坐標之間的一一對應的函數關系，并研究其變形問題。