"理解GIS系统：概念、空间数据库、可视化和空间处理"

ArcGIS培训教程.pdf"中第一章介绍了GIS(地理信息系统)的概念和需求。GIS是一种用于管理、分析和显示地理信息的系统，通过一系列地理数据集来表达地理信息。GIS包含了一套用于处理地理数据的工具。 在理解GIS的工作原理时，可以从三个角度出发： 1. 从空间数据库的角度看：GIS是一个包含了用于表达通用GIS数据模型的空间数据库。这个数据库包含了要素、栅格、拓扑、网络等数据集，用于存储地理信息。 2. 从空间可视化的角度看：GIS是一套智能地图，用于显示地图上的要素和要素之间的关系。底层的地理信息可以以各种地图的方式表达，而这些地图可以构建成数据库的窗口，支持查询、分析和信息编辑。 3. 从空间处理的角度看：GIS是一套用于从现有数据集获取新数据集的信息转换工具。这些空间处理功能可以从已有数据集中提取信息，进行分析，并将结果导入到数据集中。 在ESRI ArcGIS软件中，通过ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox这三个模块来表达这三种角度。ArcCatalog用于管理地理数据库，ArcMap用于显示地图，ArcToolbox用于进行空间处理。 空间数据库是GIS的重要组成部分，它是一种独一无二的数据库，称为地理数据库。地理数据库是基于地理术语来描述世界的结构化数据库。在设计空间数据库时，用户需要指定要素的表现形式，例如地块用多边形表示，街道用中心线表示，水井用点表示等。这些要素组成要素类，每个要素类都有共同的地理表现形式。 GIS数据集提供了对世界不同方面的空间表达，包括基于矢量的要素集合（点、线和多边形）、栅格数据集（例如数字高程模型和影像）、网络、地形和其他地表测量数据集，以及其他类型的数据，如地址、地名和制图信息。 除了地理表现形式外，地理数据集还包括描述性的属性。属性是描述地理要素的非空间信息，例如地块的所有者、用途、面积等。通过属性，可以对地理要素进行更全面的分析和查询。 综上所述，GIS是一个用于管理、分析和显示地理信息的系统，包含了空间数据库、空间可视化和空间处理这三个角度。通过ArcGIS软件中的ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox模块，可以实现这些功能。地理数据库作为GIS的重要组成部分，用于存储地理信息。GIS数据集提供了对世界不同方面的空间表达和属性描述。在使用GIS进行地理信息分析和应用时，需要结合这些角度和功能来进行操作。