农业信息技术知识点（五）

1.地理信息系统定义？

地理信息系统是20世纪60年代开始迅速发展起来的集地理空间数据处理与计算机技术于一体地一门边缘技术学科，是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件地支持下，运用系统工程和信息学科的理论，实现空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示等功能，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。

2.GIS基本特征？

GIS应具有如下基本特征：

①GIS是一个空间型的信息系统，具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，具有空间性和动态性。

②以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有区域空间分析和动态预测的能力。

③GIS的操作对象是地理数据，既有空间数据，又有属性数据，并通过数据库管理系统将二者联系在一起共同管理、分析和应用，从而提供了一种认识地理现象的新方法。

④在计算机系统支持下，利用空间分析模型，完成空间地理数据管理、地理分析、地理决策。现代地理信息系统是具有地理图形和空间定位的空间型数据管理系统。

⑤能够对空间信息数据进行图形化输出，表达形象直观，便于决策应用。

⑥GIS与地球科学、环境科学、管理科学、应用数学、遥感、GPS、空间数据、图形图像处理及各种应用技术有着不可分割的密切关系。

⑦一些GIS软件还提供了和其他系统软件的数据接口，实现和其他软件的数据共享，还提供了二次开发工具，方便用户进行二次开发。

3.GIS类型与作用?

类型：

①专题信息系统。专题信息系统是具有有限目标和专业特点的地理信息系统，为特定的专门目的服务。

②区域信息系统。主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标，可以有不同的规模。

③工具型地理信息系统。工具型地理信息系统是一组具有图形图像？

作用：

①信息查询；②绘制图件；③预测预报；④模拟分析；⑤管理与决策

4.GIS构成？

完整的GIS主要由4个部分构成，即硬件系统、软件系统、地理空间数据和人员。软硬件系统是其核心部分，空间数据库反映了GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表达方式。

5.什么是空间数据？

空间数据是指单个的或群体的以空间位置为参照的数据，地理空间数据是指人们观测地球得到的地球某些位置上地物景观的空间数据，可以用来描述地理上可更新与不可更新的自然资源、人类赖以生存的自然环境、人文经济与劳动力资源的有关信息，包括地形、地貌、土壤、岩石矿藏、植被、水、土地利用、行政界限、交通网络、政治分区、邮政区、公共设施位置、土地界限、土地价值、土地所有权、人口普查分区、人口分布、收入分配、经济区划、环境污染、疾病影响范围、自然灾害分布等。

6.地图的定义？

地图是由数学所确定的，经过概括用形象符号表示的地球表面在平面上的图形，用其表示各种自然现象和社会现象的分布状况和联系，根据每种地图的具体用途对所表示现象进行选择和概括，得到的图形称为地图。

地图是一种图解图像，从地图上我们可以获得一个地区或整个地球表面的同一时间的空间表象，它们建立超地物形状、尺寸和相对位置的视觉形象，从而可以从地图上得出地表景象的空间尺度，即空间坐标、长度、面积、高度和体积，除表示地物的数量和质量方面的特征外，地图还可以表示出地物之间的空间联系和其他联系，即邻近性、包含性、叠置性、相对距离、从属关系、经济和交通方面的联系等。对于能够理解地图符号的使用者来说，地图是自然世界的一种思维模型，是制图人根据对自然世界的认识，用概括和简化的可视形式表示客观实际的某些方面的结构，视图通过对地图符号的理解，建立起地图所表示的客观实际的空间模型。

7.基本地理信息？

一幅地图所包含的最基本地理信息有两种，一种是反映地理特征的位置和形状以及特征之间空间关系的空间信息，另一种是反映这些地理特征的一些非空间属性的描述性信息。后者亦常称为属性信息。例如，地图上的一个城市，其经纬坐标属于空间信息，而城市名称、级别、人口等都属于描述性信息。

8.GIS空间数据结构及优缺点？

空间数据结构是指适合计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。空间数据结构基本上分为矢量数据结构和栅格数据结构两类，也称为矢量模型和栅格模型。矢量数据结构是指用在坐标参考系中的坐标来定义点、线、面等地理要素的空间位置。栅格数据结构是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，以规则阵列来表示空间地物或者现象分布的数据组织。

矢量数据结构的优点为数据结构紧凑、冗余度低，有利于网络和检索分析，图形显示质量好、精度高；缺点为数据结构复杂，多边形叠加分析比较困难。栅格数据结构的优点为数据结构简单，便于空间分析和地表模拟，显示性较强；缺点为数据量大，投影转换比较复杂。现代的一些地理信息系统结合了两种数据结构，或采用混合数据结构和矢量栅格一体化的数据结构。

9.GIS基本空间操作有哪些？

GIS的基本空间操作包括空间插值、缓冲区分析、叠加复合分析和DEM分析。空间插值用于解决根据已知点的测量数据得到整个区域内该现象的空间分布特征，可用于土壤湿度、肥力等的计算。缓冲区分析则体现了空间影响随距离的衰减规律，可以用于影响范围的计算和规划。叠加复合模型则体现了多个因素之间的相互影响，可以用于精确农业中的多因子评价。DEM分析主要用于计算研究区内地形的变化，可以探讨地形因子对作物种植的影响。

10.GIS软件系统组成与功能？

11.GIS工具软件举例？

①ESRI产品系列；②Intergraph产品系列；③MapInfo产品系列；④Titan GIS 3.0；⑤MapGIS、GeoStar、Citystar（城市之星）、SuperMap GIS;

12.GIS的应用层次？

随着地理信息系统理论的产生发展以及方法和技术的成熟，他的应用领域越来越广泛，在农业领域的应用也逐步深入。从技术角度看，GIS在农业上的应用主要分为4个层次。

①作为农业资源调查的工具。主要特点是建立农业资源地理数据库，实现空间数据库的浏览、检索等，利用GIS绘制农业资源分布图和产生正规的报表。

②作为农业资源分析的工具。GIS不限于制图和空间数据库的简单查询，而是以图形即数据的重新处理等分析工作为特征，用于各种目标的分析和重新导出新的信息，产生专题地图和进行地图数据的叠加分析等。

③作为专业生产管理的工具。主要在于建立各种模型和拟定各种决策方案，直接用于农业生产。

④作为农业管理的辅助决策工具。主要利用了GIS的模拟功能和空间动态分析以及预测能力，并与专家系统、决策支持系统及其他的现代技术（如RS和GPS）有机结合，用于农业生产的管理和辅助决策。

13.GIS的应用领域？

①利用GIS进行农业区划；②利用GIS进行土壤适宜性评价；③利用GIS开展农业灾害预测与预防研究；④基于GIS的作物种植适宜性评价；⑤农业资源的清查、核算、评估与监测；⑥农作物估产和监测；⑦农作物品质检测预报；⑧农业生态环境的监测和分析；⑨农业非点源污染的模拟评价和预测；⑩区域农业灌溉管理。