地理信息系期末复习资料河南理工大学
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第一章:绪论1、地理信息系统是在计算机软、硬件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统特征:数据的空间定位特征空间关系处理的复杂性海量数据管理能力2、信息系统由计算机硬件、软件、数据和用户四大要素组成,具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统。
信息系统的分类:数据处理对象空间信息系统、非空间信息系统应用层次事务处理系统、管理信息系统、决策支持系统3、数据(Data)是人类在认识世界和改造世界过程中,定性或定量对事物和环境描述的直接或间接原始记录,是一种未加工的原始资料,是客观对象的表示。
4、信息(Information)是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,从而向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实和知识,作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
5、数据和信息都具有客观性、适用性、可传输性和共享性6、地理数据是各种地理特征和现象以他们之间关系的数字化表示。
7、地理数据和信息都具有空间上的分布性、数量上的海量性、载体的多样性和位置与属性的对应性等特征。
8、地理信息具有空间特征、时间特征、属性特征三大特征9、GIS功能数据采集功能数据编辑与处理数据存储、组织与管理功能空间查询与空间分析功能数据输出功能第二章:地理空间数学基础1、地理空间的数学基础是GIS空间位置定位、量算、转换和参与空间分析的基准。
地理空间的数学基础主要包括地球空间参考、空间数据投影及坐标转换、空间尺度及地理格网。
2、地球表面的4 类几何模型:地球的自然表面大地水准面地球椭球面数学模型3、坐标系统的基本参数:球面坐标系地球椭球一个大地基准面平面坐标系地球椭球一个大地基准面投影规则4、高程——表示地球上一点至参考基准面的距离,就一点位置而言,它和水平量值一样是不可缺少的。
5、不同高程体系的参考面:正高——大地水准面正常高——似大地水准面大地高——地球椭球面6、投影——建立两个点集之间一一对应的映射关系地图投影——按照一定的数学法则,将地球椭球面上的经纬网转换到平面上,建立地面点位的地理坐标(B,L)与地图上相应的平面直角坐标(X,Y)之间的一一对应关系。
1.信息与数据的基本概念信息即信号、消息、意义,是向人们或机器提供关于现实世界新的事实的知识,是数据、消息中所包含的意义,它不随载体物理设备形式的改变而改变数据:是指某一目标定性、定量描述的原始资料,包括数字、文字、符号、图形、图像以及它们能转换成的数据等形式。
2.地理信息:是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识,它是对地理数据的解释(邬伦,GIS原理)。
3.地理信息的特征:空间定位性、多维结构性、动态性4.数字地球:可以理解为真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识,通俗的说就是虚拟地球。
5.完整的GIS主要由4-5个部分构成:计算机硬件系统、计算机软件系统、空间数据、用户、应用模型6.GIS的功能:一、基本功能:1.数据的采集与编辑2.数据存储与管理3.数据处理与变换4.空间分析与统计5.产品制作与演示6.二次开发和编程二、应用功能:1、资源管理2、区域规划3、国土检测4、辅助决策(商业服务和公共服务)7、Roger Tomlinson从1963年开始创建世界上第一个地理信息系统即加拿大地理信息系统(CGIS),被誉为地理信息系统之父。
8、空间数据的基本特征:空间特征-用以描述事物或现象的地理位置以及空间位置相互关系属性特征-用以描述事物或现象的特性时间特征-用以描述事物或现象随时间的变化9、拓扑关系的类型拓扑邻接:同类元素之间的拓扑关系。
拓扑关联:不同类元素之间的拓扑关系。
拓扑包含:同类不同级元素之间的拓扑关系。
10、分析图拓扑邻接:N1/N2 ,N1/N3 ,N1/N4 ;P1/P3 ;P2/P3拓扑关联:N1/е1、е 3 、е 6 ;P1/е1、е 5 、е 6拓扑包含:P3与P4栅格数据:栅格数据结构就是像元阵列,每个像元的行列号确定位置,用像元值表示空间对象的类型、等级等特征。
每个栅格单元只能存在一个值。
位置很容易隐含代码代表实体的属性或属性的编码(栅格数据结构的特点:属性明显、位置隐含)编码方法:直接编码方法(栅格矩阵结构)、压缩编码方法(链式编码、游程长度编码、块式编码、四叉树编码)矢量转换栅格第三章数据变换:从一种数学状态到另一种数学状态的变换,包括:几何纠正、投影转换和辐射纠正。
一、信息与数据1、数据指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图象等符号。
数据是对客观现象的表示,数据本身并没有意义。
数据的格式往往和具体的计算机系统有关,随载荷它的物理设备的形式而改变。
2、信息1)定义:信息是现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来,进行传递和处理,为人们的生产,建设,管理等提供依据。
2)信息的特性:A、客观性:任何信息都是与客观事实相联系的,这是信息的正确性和精确度的保证。
B、适用性:如股市信息,对于不会炒股的人来说,毫无用处,而股民们会根据它进行股票的购进或抛出,以达到股票增值的目的。
C、传输性:信息可在信息发送者和接受者之间进行传输信息的传输网络,被形象地称为“信息高速公路”D、共享性:信息与实物不同,信息可传输给多个用户,为用户共享,而其本身并无损失。
3、数据和信息的关系(有人认为,输入的都叫数据,输出的都叫信息,其实不然)。
数据是信息的表达、载体;信息是数据的内涵,是形与质的关系。
二、地理信息与地学信息1、地理信息地理信息是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识,它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。
或者定义为:表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
2、地学信息与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。
、地理信息与地学信息区别(两者信息源不同)地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等;地学信息所表示的信息范围更广泛,不仅来自地表,还包括地下、大气层甚至宇宙空间。
它是人们深入认识地球系统、适度开发资源、保护环境的前提和保证。
三、GIS的定义是在计算机软硬件支持下,以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据,并回答用户问题为主要任务的计算机系统。
四、GIS 应用功能1 资源管理2 区域和城乡规划3 灾害监测4 环境评估5 作战指挥6 交通运输7 宏观决策五、数字城市数字城市是指城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活活动中,利用数字化信息处理技术和网络通信技术,将城市的各种数字信息及各种信息资源加以整合并充分利用六、地图投影:我国常用地图投影1:100万:兰勃投影(正轴等积割圆锥投影)大部分分省图、大多数同级比例尺也采用兰勃投影1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5000采用高斯—克吕格投影。
地理信息系统原理复习资料1、什么是信息、地理信息,其特征是什么?数据——通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号,包括数字、文字、符号和图像等。
信息——用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征,以便向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实知识,作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。
数据与信息的关系——数据和信息是两个相互联系、相互依存但又相互区别的概念。
数据是客观对象的表示和信息的载体,而信息则是数据的内涵,是数据的内容和解释。
信息以数据的某种形式来表现,而数据则是表示信息的某种手段。
信息的特征——客观性、实用性、共享性、可传输性地理信息——指与空间地理分布有关的信息,它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图形和图像等的总称。
地理信息的特征:——区域性指地理信息的定位特征,且这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。
——数据量大地理信息既有空间特征,又有属性特征,并包括一个较长的发展时段。
——多样性描述地理实体可以用文字、数字、地图和影像等形式以及纸质、光盘等物理介质载体。
——动态性是指地理信息的动态变化特征,即时序特性,从而使地理信息常以时间尺度划分成不同时间段信息。
空间数据——2、什么是地理信息系统的概念,有何特征?地理信息系统——是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
地理信息系统特征:——GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,该系统由若干个相互关联的子系统构成。
——GIS的对象是地理实体,操作对象是地理实体的数据。
——GIS的技术优势在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形可视化表达手段,以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
地理信息系统复习资料第一章导论1、数据:是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,包括数字、文字、符号和图像。
数据本身并没有意义。
2、信息:是对数据的解释、运用和解算,数据即使是处理后的数据,只有经过解释才有意义,才成为信息。
3、信息来自数据,具有以下特点:客观性、适用性、传输性、共享性.4、地理信息:是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系好规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。
5、地理信息特征:首先,地理信息属于空间信息,其位置的识别是与数据联系在一起的,这是地理信息区别于其它类型信息的一个最显著的标志(空间性)。
其次,地理信息具有多维结构的特点(多维性)。
第三,地理信息的时序特征很明显(时序性)。
6、GIS:是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统,该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划与管理问题。
①GIS的物理外壳是计算机化的技术系统。
②GIS的操作对象是空间数据(区别于其它信息系统的根本标志).③GIS的技术优势在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段、以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
7、GIS分类:根据研究范围,分为全球性与区域性信息系统;根据研究内容,分为专题信息系统与综合信息系统;根据使用的数据模型,分为矢量、栅格与混合型信息系统. 8、GIS的基本构成:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。
GIS的基本功能:①数据的采集与编辑。
②数据的存储与管理。
③数据处理与交换。
④空间分析与统计(拓扑叠合、缓冲区建立、数字地形分析、空间集合分析).⑤产品制作显示。
⑥二次开发与编程。
9、GIS的应用功能:资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。
第二章地理信息系统的数据结构1、地理空间上至大气电离层,下至地幔莫霍面,是生命活跃的场所.地理信息系统中的空间概念常用地理空间来表示,一般包括地理空间定位框架及其连接的特征实体。
第一章主要内容1.地理信息系统,简称GIS。
是一种由计算机软硬件和不同的方法组成的,用来采集、管理、处理、分析、建模和显示空间数据,以解决复杂的规划和管理问题的系统。
2.空间数据:就是有坐标的数据。
GIS核心是数据,基础是坐标系统。
3.一般信息系统:只能存储、管理数据,不能将数据在空间上的分布表现出来。
4.地理信息系统:除了一般信息系统的功能外,还能显示数据的空间分布,并且有强大的空间定位数据处理(查询、分析、模拟、统计和预测等)功能。
5.GIS的基本结构:系统硬件,空间数据,系统软件,应用人员,应用模型6.地理数据:包括空间数据(如点、线、面等)、属性数据(如名称、类型、数量等)和时态数据(描述对象时空变化的状态、特点和过程)。
7.空间数据分为矢量数据和栅格数据两种类型。
8.GIS能满足人们对空间信息的要求,帮助人们进行各种辅助决策。
目前,GIS广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。
当前地理信息系统正向集成化、产业化和社会化发展方向迈进9.GIS发展趋势:1.地理信息系统已经成为一门综合性技术2.地理信息系统产业化发展势头强劲3.地理信息系统网络化已构成当今社会的热点4.地理信息科学的产生和发展10.(1)如果将GIS用来监测森林火灾,可以( D )A.用来分析、判断引起火灾的原因B.预测森林火灾的发生地点C.预测森林火灾后所造成的后果D.及时知道火灾地点、范围、分析火势蔓延方向,制定灭火方案第二章内容1.ArcGIS10平台:面向网络的、面向移动设备的、面向桌面端的(ArcMap、ArcCatalog、 ArcToolbox 等)。
2.数据分类:矢量数据( SHP,EOO)、影像数据(栅格数据)(Grid,Img,JPG,TIF等)3.Shapefile:文件存储至少生成三个必需文件(.shp、.shx .dbf),其只有点、线、面。
地理信息系统概论复习资料一章导论1,数据时通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
2,信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量或特征,以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识,作为生产、管理或决策的依据。
(信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式,是主体与客体之间的一切有用的消息或知识,是表征事物特征的一种普遍形式。
)(特点:客观性、适用性、传输性、共享性)3,数据与信息的关系:数据时信息的表达形式,是信息的载体;而信息则是数据中蕴含的事物的含义,是数据的内容。
数据只有通过解译才有意义,才成为信息。
4,地理数据时地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。
5,地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
6,地理信息的特征:空间特征(地理信息数据是与确定的空间位置联系在一起的);属性特征(在二维空间的定位基础上,按专题来表达多维即多层次的属性信息);时序特征(按照时间尺度来区分地理信息)7,地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
8,地理信息按其使用的数据模型分为矢量系统、栅格系统、矢栅混合系统。
9,空间特征是指地理现象的空间位置及其相互关系,其数据为属性数据。
10,属性特征是表示地理现象的名称、类型和数量等,其数据称为属性数据。
11,地理信息系统的功能:数据采集与编辑;数据存储与管理;数据处理与变换;空间分析和统计;产品制作与演示;二次开发与编程。
12,叠合分析:通过将同一地区若干个不同数据层相叠合,建立新的空间数据,二期能将输入的属性数据予以合并,易于进行多条件的查询检索,地图裁剪,地图更新和统计分析等。
13,缓冲区分析是点,线或面等不同实体周围建立一定宽度的缓冲多边形,以确定不同地理要素的空间邻近性或其影响范围。
一.绪论1.GIS特征:地理信息除具有一般的特性外(客观性,适用性,可传输性和共享性)还具有独特特性①空间分布性②数据量大③信息载体的多样性.2.GIS概念:是在计算机硬软件系统的支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理数据进行采集,储存,管理,运算,分析,显示和描述的技术系统.GIS is a computer software tool used for assembling, storing, and displaying geographical information.3.GIS发展:①国际发展状况(GIS的开拓期20世纪60年代,GIS的巩固发展期20世纪70年代,GIS技术打发展时期20世纪80年代)②国内发展状况(起步阶段20世纪70年代,发展年代80年代,快速发展阶段90年代)4.GIS的组成:计算机硬件系统,软件系统,地理空间数据,用户和网络.GIS功能:数据输入,数据存储与管理,数据分析与处理,数据输出与表示模块和用户接口模块.5.GIS开发研究分四个阶段:系统分析,系统设计,系统实施,系统评价与维护.6.GIS建立的过程①可行性研究②系统设计③建立系统的实施计划④系统实验⑤系统运行.GIS设计基本要求:加强系统适用性,降低系统开发和应用成本,提高系统的生命周期. 7.地理数据:是各种地理特征和现象间关系的符号化表示,包括空间位置,属性特征及时域特征三部分.描述方法:❶显示描述也称栅格数据结构❷隐示描述也称矢量数据结构.8.GIS软件:SupperMap、ArcGis、MapGis世界上第一个实用的地理信息系统——加拿大地理信息系统.9.地图数字化方法:手扶跟踪数字化,扫描矢量化.10.DEM数据结构:等高线,不规则三角形,正方形网格.11.GIS产品输出的类型:地图,形象,统计报表.12.GIS的应用①测绘与地图制图地图数据获取与成图的技术流程发生了根本的改变,地图成图周期大大缩短,地图成图精度大幅度提高,地图品种大大丰富②资源管理资源清查是GIS最基本的智能,此时系统的主要任务是将各种来源的数据汇集在一起,并通过系统的统计和分析功能,按多种边界和属性条件,提供区域多种条件组合形式的资源统计和进行原始数据的快速再现③城乡规划城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题,它涉及资源环境人口交通经济教育文化金融等多个地理变量和大量数据④灾害监测GIS和遥感监测的数据可以有效地用于森林火灾的预测预报洪水灾情监测土壤干旱监测洪水淹没损失的估算及农业病虫害监测,为灾害评估预测急救指导应急响应等提供决策支持⑤环境保护GIS可用于环境信息的建库管理环境变化的监测分析与预报为实现环境监测与管理科学化自动化提供最基本的条件⑥国防军事现代战争的一个基本特点就是3S技术被广泛地运用到从战略构思到战术安排的各个环节,它往往在一定程度上决定了战争的成败⑦精细农业在精细农业中,结合3S技术可以定量获取田区影响作物的生长因素及最终生成的空间差异性信息,在监测的基础上运用科技手段调控,最终使得田区资源潜力得到均衡利用,同时获取尽可能高的产量,如作物估产,病虫害监测治理等⑧电子商务GIS在电子商务中的应用主要集中在物流管理方面⑨电子政务有效促进政府职能部门工作的现代化网络化和透明化进程⑩交通运输结合GPS,GIS技术可以实现车辆定位跟踪路径分析路线选择等功能同时还可进行交通道路规划设计城市交通管理交通肇事分析等⑪人口管理在人口管理中应用GIS极大地推进了人口管理技术发展⑫警务大部分信息与空间位置或空间分布有关⑬医疗卫生将GIS用于传染病监控,可以大幅度提高对于大规模疾病的监测水平与大规模疾病爆发的响应速度⑭公共服务,GIS在公众服务方面提供基础的地理信息服务.二.空间信息基础1.地球空间几何模型描述四类①地球的自然表面,它是一个起伏不平十分不规则的表面包括海洋底部高山高原在内的固体地球表面②相对抽象的面,即大地水准面③模型就是以大地水准面为基准建立起来的地球椭球体模型④数学模型:是在解决其他一些大地测量学问题时提出来的,如类地形面,准大地水准面,静态水平衡椭球体等.2.地理坐标系概念:以地理极(南极北极)为极点,地理极是地轴与托球迷的交点,建立地理空间坐标系,主要目的是确定地面点的位置,也就是求出地面点对大地水准面的关系,它包括地面点在大地水准面上的平面位置和地面店到大地水准面的高度.4.地理空间实体分为:点,线,面三种要素,分别用点状,线状,面状符号来表示.5.空间数据特征:①空间特征:表示现象的空间位置或现在所处的地理位置②属性特征:表示现象的特征③时间特征:指现象或物体随时间的变换.6.空间数据拓扑关系:空间数据用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地理实体的地理位置,属性及其边界的信息;空间数据元数据指对于这些空间数据的描述或说明.①邻接关系:空间图形中同类元素之间的拓扑关系②关联关系:空间图形中不同元素之间的拓扑关系③包含关系:空间图形中同类但不同级元素之间的拓扑关系.7.元数据:元数据(Meta Data)是关于数据仓库的数据,指在数据仓库建设过程中所产生的有关数据源定义,目标定义,转换规则等相关的关键数据.8.空间数据元数据:用于确定具有自然特征或者人工建筑特征的地理实体的地理位置,属性及其边界的信息,空间数据元数据指对于这些空间数据的描述或说明.9.空间数据内插方法:趋势面拟合技术,局部拟合技术及维护.三.空间数据结构1.数据结构即数据组织的形式,是适合于计算机存储,管理和处理的数据逻辑结构,对空间数据而言,则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述.2.空间数据库:是某区域内关于一定地理要素特征的数据集合.3.空间数据结构是地理信息系统沟通信息的桥梁,只有充分理解地理信息系统所采用的特定数据结构,才能正确有效地使用.空间数据结构有栅格数据结构和矢量数据结构组成.4.栅格数据结构:是最简单直观的数据结构,又称为网络结构或像元结构,是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网络阵列,每个网络作为一个象元或像素,由行号列号定义,并包含一个代码表示该像素的属性类型或量值,或仅仅包含指向其属性记录的指针.5.栅格结构数据4途径:①目读法,在专题图上均匀划分网格,逐个网络地决定其代码,最后形成栅格数字地图文件②数字化仪手扶或自动跟踪数字化地图,得到矢量结构数据后,再转换为栅格结构③扫描数字化:逐点扫描专题地图,将扫描数据重采样再编码得到的栅格数据文件④分类影像输入:将经过分类解译的遥感影像数据直接或重采样后输入系统作为栅格数据结构的专题地图.6.栅格数据压缩编码方式①链式编码:又称弗里曼链码或边界链码,链式编码主要是记录线装地物和面状地物的边界②游程长度编码:是栅格数据压缩的重要编码方法,基本思路是:一幅栅格图像常有行(或列)方向上相邻的若干点具有相同的属性代码,因而可采取某种方法压缩那些重复的记录内容.③块状编码:是游程长度编码扩展到二维的情况,采用方形区域作为记录单元包括相邻的若干栅格,数据结构由初始位置(行列号)和半径,再加上记录但愿的代码组成.④四叉树编码:机构的基本思想是将一幅栅格地图或图像等分为四个部分,逐块检查其格网属性值(或灰度).7.矢量数据结构:即通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点线面等地理试题,坐标空间设为连续,允许任意位置,长度和面积的精确定义.是计算机对地理实体的隐式描述.8.矢量数据结构编码基本内容:①点实体,包括由单独一对xy坐标定位的一切地理或制图实体②线实体,可以定义为直线元素组成的各种线性要素,直线元素有两对以上的xy坐标定义③面实体,多边形数据时描述地理空间信息的最重要的一类数据.9.矢量数据结构编码方法:实体式,索引式,双重独立式,链状双重独立式.10.矢量数据分析基本方法①包含分析,确定要素之间是否存在着直接的联系,即矢量点线面之间是否存在空间位置的联系.通过计算点到点,点到线之间的距离,利用最小距离阈值判断包含的结果②矢量数据的缓冲区分析③叠置分析❶多边形叠置分析,指同一地区,同一比例尺的两组或两组以上的多边形要素的数据文件进行叠置❷矢量数据与栅格数据间的叠置分析,此方法可以快速地获取区域内部散点的综合空间信息④矢量数据的网络分析,是选择最佳路径,选择最佳布局中心的位置,使人类活动总是趋向于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置.11.栅格结构和矢量结构比较?矢量结构:位置明显,属性隐含.栅格结构:属性明显,位置隐含㈠矢量模型的优点①数据存储量小②空间位置精度高③空间关系描述全面,对线状,网络状事物的分析方便④空间和属性数据综合查询与更新方便⑤普通地图可直接手工数字化㈡栅格模型优点①数据结构简单②多种地图叠合分析方便③容易描述边界复杂、模糊的事物,便于处理三维连续表面④能直接处理数字图象信息⑤能直接用栅格状设备输出图形㈢与栅格相比,矢量的缺点是①数据结构复杂②多种地图叠合分析较困难③边界复杂模糊的事物难以描述④不能直接处理数字图象信息㈣与矢量相比,栅格的缺点是①数据储存量大②空间位置精度低③难以表达线状,网络状的事物④输出地图不美观⑤普通地图须按矢量方式数字化.12.栅格数据结构向矢量数据结构转换一是矢量向栅格转换:①点的变化,将点和线实体的角点的笛卡尔坐标转换到预定分辩率和已知位置值的矩阵中②矢量线段的变化,是曲线在数字化时输入多个点,形成折线,由于点多而密集,折线在视觉上形成了曲线,通过直线转换网格法完成交换③多边形数据的变换,测试过角点后,剩下线段处理,这时只要利用二次扫描就可以知道何时到达多边形的边界,记录其位置与属性值.二是栅格向矢量转换:①基于图像数据的矢量化方法有二值化,细化和跟踪.②基于再生栅格数据的矢量化方法:边界线追踪,拓扑关系生成,去除多余点及曲线圆滑.13.栅格数据的分析处理方法①聚类聚合分析(聚类分析,聚合分析)多层面复合叠置分析(视觉信息复合,叠加分类模型)窗口分析(分析窗口的类型:矩形窗口,圆形窗口,环形窗口,扇形窗口,窗口内统计分析的类型)追踪分析等几种基本的分析模型类型.14.栅格单元代码决定方法:中心点面积占优法,重要性法,百分比法.15.其他数据结构:矢栅一体化数据结构,镶嵌数据结构,三维数据结构.四.空间数据库1.数据库:是为了一定目的,在计算机系统中以特定的结构组织,存储和应用相关数据的集合.2.空间数据库特点:①数据量特别大,地理系统是一个复杂的综合体,要用数据来描述各种地理要素,尤其是要素的空间位置,其数据量往往大的惊人.②不仅有地理要素的属性数据,还有大量的空间数据.③数据应用的面相当广如地理研究,环境保护,土地利用与规划,资源开发,生态环境等等.3.数据库主要特征:①数据集中控制特征②数据冗余度小的特征③数据独立性的特征④复杂的数据模型⑤数据保护特征.4.数据组织方式:①数据项:是可以定义数据的最小单位也称元素,基本项等②记录,由若干相关联的数据项组成③文件,是一给定类型的记录的全部具体值得集合④数据库,是比文件更大的数据组织.5.数据模型分为:①层次模型,是数据处理中发展较早,技术上也比较成熟的一种数据模型②网状模型,是数据模型的另一种重要结构,它反映着现实世界中实体间更为复杂的联系③关系模型,在层次模型与网络模型中,实体间的联系主要是通过指针来实现的,即把有联系的实体用指针连接起来.6.面向对象数据库:是指无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示,这个对象是一个包含数据集和操作集的实体.7.属性数据即空间实体的特征数据一般包括名称,等级,数量,代码,等多种形式.8.编码原则:①编码的系统性和科学性②编码的一致性③编码的标准化和通用性④编码的简捷性⑤编码的扩展性.编码内容:登记部分,分类部分,控制部分.9.编码方法:①列出全部制图对象清单②制定对象分类分级原则和指标,对制图对象进行分类分级③拟定分类代码系统④设定代码及其格式,设定代码使用的字符和数字,码位长度码位分配等⑤建立代码和编码对象的对照表.常用的编码方法:①层次分类编码法:是按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的一种代码,它的优点是能明确百事出分类对象的类别,代码结构有严格的隶属关系.②多源分类编码法:又称独立分类编码法,是指对于一个特定的分类目标,根据诸多不同的分类依据分别进行编码,各位数字代码之间并没有隶属关系. 10.图形数据采集:①野外数据采集(a平板测量b全野外数字测图c空间定位测量)②地图数字化(a手扶跟踪数字化b扫描矢量化)③摄影测量方法(a摄影测量原理b数字摄影测量的数据处理流程)④遥感图像处理(a观测数据的输入b再生校正处理c变换处理d分类处理e处理结果的输出).11.地形图纠正分为四点纠正法或逐网格纠正法①由于受地形图介质及存放条件等因素的影响,地形图的实际尺寸发生变形②在扫描过程中,工作人员的操作会产生一定的误差③由于遥感影像本身就存在着集合变形④由于所需地图图幅的投影与资料的投影不同,或需将遥感影像的中心投影或多中心投影转换为正射投影等⑤扫描时,由于受扫描仪幅面大小的影响,有时需将一幅地形图或遥感影像在拼接时难以保证精度.12.图像解译过程包括图像的成像原理,图像的成像时间,图像的解译标志,成像地区的地理特征,地图,植被气候学以及区域内有关人类活动的各种信息.遥感图像的解译有目视判读和计算机自动解译两种方法,自动解译分为监督分类和非监督分类两种.13.图幅拼接步骤①逻辑一致性的处理②识别和检索相邻图幅③相邻图幅边界点坐标数据的匹配④相同属性多边形公共边界的删除.14.误差:误差类型:源误差、操作误差操作误差:a由计算机字长引起的误差b由拓扑分析引起的误差c数据分类和内插引起的误差.源误差:a地面测量数字数据的误差,来源于地面测量的数字数据中含有控制测量和碎部测量误差.b地图数字化数据的误差,①制图误差主要有以下10个方面:控制点展绘误差,编绘误差,综合误差,绘图误差,地图复制误差,分色板套合误差,绘图材料的变形误差,归化到同一比例尺所引起的误差,特征夸大误差,特征的定义②数字化误差c遥感数据误差,①数据获取误差②数据预处理误差③数据转换误差④人工判读误差.六.地理信息系统空间分析原理与方法1.模型分类:概念模型,物理模型,数字模型.2.模型构建步骤:建立概念模型,建立定量模型,模型检验,模型应用,以上四个步骤相互联系,相互制约,循环往复,不断修正,直至完成整个模型的构建.3.地理空间:指地球表面及近地表空间,是地球大气圈水圈生物圈岩石圈和土壤圈交互作用的区域,地球上最复杂的物理过程,化学过程,生物过程地球化学过程就发生在该区域.4.地学模型:是利用地理建模的思想和方法,对自然地理对象的抽象和概括.它除具有一般模型的结构性,简单性,清晰性,客观性,可信性等特点外还具有自身的特性(复杂性,空间性,时间性,模糊性)地学模型包括几种形式:①逻辑模型②物理模型③数学模型④图像模型.5.空间数据模型抽象层次:空间概念模型,逻辑数据模型,物理数据模型.6.空间概念数据模型包括:场模型,对象模型,网络模型.7.常用空间逻辑数据模型:矢量数据模型,栅格数据模型,面向对象模型等.8.地理信息系统中视觉信息复合包括①面状图线状图和点状图之间的复合②面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界之间的复合③遥感影像与专题地图的复合④专题地图与数字高程模型复合显示立体专题图⑤遥感影像与DEM复合生成真三维地物景观.9.网络基本组成部分:链,障碍,拐角点,中心,站点.网络分析基本方法:路径分析,地址匹配,资源分配.10.空间数据内插:一般来讲,在已存在观测点的区域范围之内估计未观测点的特征值得过程称为内插.方法:趋势面拟合技术,局部拟合技术.11.数字高程模型:是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟,它是对二维地理空间上具有连续变化特征地理现象的模型化表达和过程模拟.12.数字地形分析:是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术.13.虚拟现实:是计算机产生的集视觉,听觉,触觉等为一体的三维虚拟环境,用户借助特定装备以自然方式与虚拟环境交互作用,相互影响,从而获得与真实世界等同的感受以及在现实世界中难以经历的体验.14.空间实体:指具有确定的位置和形态特征并具有地理意义的地理空间的物体.分为点,线,面三种要素,分别用点状,线状,面状符号来表示.15.缓冲区分析:缓冲区是地理空间目标的一种影响范围或服务范围,具体指在点线面实体的周围,自动建立的一定宽度的多边形.16.点实体:点实体包括有单独一对xy坐标定位一切地理或制图实体.17.空间数据特征①空间特征,表示现象的空间位置或现在所处的地理位置,一般以坐标数据表示②属性特征,表示现象的特征,如变量,分类和数据特征等③时间特性,指现象或物体随时间的变化.18.数据库领域常用数据模型:层次模型,网状模型和关系模型.数据间的逻辑联系:一对一的联系,一对多的联系,多对多的联系.19.空间数据库中数据组织分为:数据项,记录,文件和数据库.20.空间数据编辑与处理①误差或错误的检查与编辑②图像纠正③数据格式的转换④地图投影的转换⑤空间数据索引.21.空间数据质量误差控制方法①数据预处理②数字化设备的选用③数字化对点精度(准确性)④数字化限差⑤数据精度检查.22空间输出主要硬件设备:矢量绘图机,喷墨打印机,高分辨彩显,行式打印机和胶片拷贝机.23.空间数据质量:空间位置,专题特征以及时间是表达现实世界空间变化的三个基本要素.空间数据是有关空间位置、专题特征以及时间信息的符号记录.而数据质量则是空间数据在表达这三个基本要素时,所能够达到的准确性,一致性,完整性以及他们三者之间统一性的程序.七.地理信息可视化1.空间信息输出系统:屏幕显示,矢量绘图,打印输出(行式打印机,喷墨打印机,激光打印机)2.电子地图:是以地图数据库为基础,以数字形式存储于计算机外存储器上,并能在电子屏幕上实时显示的可视地图,又称屏幕地图或瞬时地图.分为磁盘地图或光盘地图.优点:①电子地图数据库可包括图形,图像,文档,统计数据等多种形式,也可与视频,音频信号相连,数据类型与数据量的可扩展性比较强②电子地图的检索十分方便,多种数据类型,多个窗口可以在同一屏幕上分层,实时地进行动态显示,具有广泛的可操作性,用户界面十分友好③信息的存储、更新以及通信方式较为简便,便于携带与交流④可以进行动态模拟,便于定性与定量分析,具有较强的灵活性,为地图及其相关信息深层次的应用打下坚实的基础⑤可缩短大型系列地图集的生产周期和更新周期,降低生产成本⑥与输出硬设备相连,可将电子地图上的多种信息制成硬拷贝.八.地理信息系统设计与标准化1.地理信息系统的开发阶段:系统分析,系统设计,系统实施,系统评价及维护.2.地理信息系统设计要求:加强系统实用性,降低系统开发和应用的成本,提高系统的生命周期.3.结构化分析和设计基本思想:①在研制地理信息系统的各个阶段都要贯穿系统的观点②地理信息系统的开发是一个连续有序循环往复不断提高的过程,每一个循环就是一个生命周期,要严格划分工作阶段,保障阶段任务的完成③用结构化的方法构筑地理信息系统的逻辑模型和物理模型,包括在系统的逻辑设计中,分析信息流程,绘制数据流程图④结构化分析和设计的其他一些思想还包括系统结构上的变化功能的改变以及面向用户的观点等是衡量系统优劣的重要标准之一.4.地理信息系统建立步骤①可行性研究(用户需求调查,系统目的和任务,数据源调查和评估,评价地理信息系统的年处理工作量数据库结构和大小GIS的服务范围输出形式和质量等,系统的支持状况)②系统设计③建立系统的实施计划④系统实验⑤系统运行.5.面向对象软件设计方法:是近年来发展起来的一种新的程序设计技术,其基本思想是将软件系统所面对的问题,按其自然属性进行分割,按人们通常的思维方式进行描述,建立每个对象的模型和联系,设计尽可能直接自然的表现问题求解的软件整个软件系统只由对象组成对象间联系通过消息进行.6图形数据和属性数据的误差包括:①空间数据的不完整或重复,主要包括空间点线面数据的丢失或重复,区域中心点的遗漏,栅格数据矢量化时引起的断线等②空间数据位置的不准确:主要包括空间点位的不准确,线段过长或过短,线段的断裂,相邻多边形结点的不重合等③空间数据的比例尺不准确④空间数据的变形⑤空间属性和数据连接有误⑥属性数据不完整.7.发现有效消除误差检查方法①叠合比较法,是空间数据数字化正确与否的最佳检核方法,按与原图相同的比例尺用把数字化的内容绘在透明材料上,然后与原图叠合在一起,在透光桌上仔细地观察和比较②目视检查法,指在屏幕上用目视检查的方法,检查一些明显的数字化误差与错误.③逻辑检查法,如根据数据拓扑一致性进行检验,将弧段练成多边形,进行数字化误差的检查.8.论述地理信息系统的发展地理信息系统最早应用在资源环境管理中.目前它已经广泛用于资源环境,如森林,矿产,水利及农牧业等的管理;自然资源,如林业,地质矿藏,水资源等的调查;自然灾害,如水旱在害,虫害,震灾等的监测,预报,评估;环境保护,如水土流失,荒漠化治理等方面.地理信息系统是一种空间信息系统,它的主要功能既是对自然界和人类社会的各种空间和非空间的复杂现象进行处理,表示和分析.但当前的GIS一般只能处理地球表面的信息,或者通过建立数字地面(高程)模型的方法来处理和表示地形的起伏,即所谓的2D和2.5DGIS技术,而在许多地学应用中,很多真3维的自然和人工现象需要处理,分析和表达,地学工作者们迫切的希望把更加真实和交互的可视化技术引入自身领域.因此,3DGIS成为当今的研究热点.对于GIS来说,空间信息可视化更重要的是一种空间认知行为,在提高空间数据的复杂过程分析的洞察能力,多维和多时相数据和过程的显示等方面,将有效地改善和增强空间地理环境信息的传输能力,有助于理解,发现自然界存在的现象相关关系和启发形象思维的能力.当前的可视化技术已经远远超出了传统的符号化及视觉变量表示法的水平,进入了在动态,时空变化,多维的可交互的GIS条件下探索视觉效果和提高视觉功能的阶段.GIS现在已被许多学科广泛接受。
地理信息系统的复习资料地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一个以地理空间数据为基础,通过数据采集、储存、管理、处理、分析、展示等功能,来帮助人们获取、理解和利用地理信息的工具。
在现代社会中,GIS已经广泛应用于城市规划、环境保护、农业生产、交通运输等领域。
一、GIS的基本概念和原理1. GIS的定义和组成:GIS包括硬件、软件、数据和人员四个基本组成部分,通过这四个部分的协调配合,实现对地理信息的集成管理和空间分析。
2. GIS数据的类型和特点:GIS数据可以分为栅格数据和矢量数据两种类型。
栅格数据以像元为单位,适合表达连续分布的现象;矢量数据以点、线、面为要素,适合表达离散型的地理对象。
3. GIS数据的获取和采集:GIS数据的获取可以通过GPS全球定位系统、遥感影像、地面调查等方式进行,数据的采集需要注意数据准确性和数据完整性的要求。
二、常用GIS软件和工具1. ArcGIS:ESRI公司开发的ArcGIS是目前应用最广泛的GIS软件,包括ArcMap、ArcCatalog、ArcScene等多个组件,具有强大的数据处理和分析能力。
2. QGIS:QGIS是一个开源的GIS软件,兼容多种操作系统,并且提供了丰富的插件和扩展功能,使用方便且功能强大。
3. Google Earth:谷歌的地理信息浏览器,提供卫星影像、地图、三维模型等地理信息的浏览和查看功能。
三、GIS分析方法和应用1. 空间查询:GIS可以通过空间查询实现对特定区域、特定属性的地理对象进行查询和提取,便于进行目标定位和区域统计等分析。
2. 空间分析:GIS可以通过空间分析方法,如缓冲区分析、叠加分析、栅格分析等,来探索地理现象的分布规律和空间关联关系。
3. 地理决策支持系统:GIS在城市规划、土地利用规划等领域中可以提供决策支持功能,通过评估不同规划方案的效果,帮助决策者制定科学合理的规划措施。
《地理信息系统原理及应用》复习题一、填空题1、地理信息系统日(GIS Day)是(填写几月几日)。
2、空间缓冲区分析的模型有:、、。
3、信息的特点:、、、。
4、主要的数据库索引有:、、。
5、实体联系模型(E-R模型)的组成要素有:、、。
6、栅格数据结构的主要存储类型有:、、。
7、建立数字高程模型的点的内插方法:、、。
8、地理地理信息系统的简称是。
9、常见的GIS软件有 __、_ ____ 、、等。
10、空间数据库是GIS存储和数据的数据库。
11、空间分析是基于空间数据的分析技术,它以地学原理为依托,通过分析算法,从空间数据中获取有关地理对象的、、、和等信息。
12、空间叠合根据数据结构的不同分为基于数据的叠合分析和基于数据的叠合分析。
13、空间查询包括简单、、等。
14、地理数据是由 ___、_ __和__ ___三部分组成的(空间分析的三大要素)。
二、判断题1、DEM的中文全称是数字高程模型。
()2、分辨率越高,一个栅格单元代表的实地面积越大。
()3、TIN的中文全称是不规则三角网。
()4、数据是信息的表达,信息是数据的内涵。
()5、GIS是由硬件、软件组成。
()6、相同类型的对象并为对象类,类是一种创建对象的模板。
()7、矢量数据结构的显著特点是定位隐含、属性明显;而栅格数据模型的显著特点是定位明显、属性隐含。
()8、在栅栏数据结构中,每个栅格单元可以存在多个值。
()9、地理空间分析的三大基本要素是空间位置、属性以及时间。
()10、从根本上说,点与多边形叠加首先是计算多边形对点的包含关系;线与多边形的叠加首先比较线坐标与多边形坐标的关系。
()11、在栅栏数据结构中,每个栅格单元可以存在多个值。
()12、栅格影像不仅包含了属性信息,还包括了隐藏的空间位置信息。
()13、全关系数据库管理是统一模式,而对象—关系数据库管理是扩展模式。
()14、空间索引的性能的优劣直接影响空间数据库和地理信息系统的整体性能。
地理信息系期末复习资料河南理工大学第一章节-----导论数据和信息的基本概念:1.数据是通过数字化并记录下来可以被识别的字符,可以用以定性或定量的描述事务的特征和状况。
2.信息是用数字、文字、符号等介质来表示时间、现象等的内容、数量或特征,以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识,作为生产、管理和决策的依据。
数据的处理与解释:所谓的数据处理是指对数据进行收集、刷选、排序、计算、分析、模拟等操作。
其目的在于:1.把数据转化成便于分析观察或进一步处理的形式。
2.把数据加工成对正确管理决策有用的数据。
3.把数据存储起来供后续使用。
地理信息和地理数据的概念:1地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理意义。
2.地理数据是与地理环境要素有关是物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字。
图像图形的总称。
地理信息的特征:(重点)1)空间特征:地理信息具有空间特征,属于空间信息,其数据是与确定的空间位置联系在一起,这是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著标志。
2)属性特征:通常在二维空间的定位基础上,按专题来表达多为层次的属性信息。
3)时序特征:通常可以按时间的尺度来区分地理信息地理信息系统的基本概念:地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
地理信息系统概念的衍生问题:1地理信息系统的操作对象是地理数据或称空间数据。
空间数据的最根本特点是每一个地理实体都按统一的地理坐标进行记录,实现对其定位。
定性、定量等信息的描述。
2.地理信息系统的优势在于它的空间数据结构和有效数据集成、独特的空间分析能力和可视化表达手段等功能地理信息系统的基本构成(问答题):主要概括为五个方便-----系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型。
空间数据:地理信息系统的操作对象是地理数据,它具体描述地理现象的空间特征、属性特征和时间特征,空间特征是指地理现象的空间位置及其相互关系,其数据称为空间数据。
属性特征表示地理现象的名称、类型和数量等,其数据称为属性数据。
时间特征指地理现象随时间而发生的变化,其数据称为时态特征。
应用模型:地理信息系统应用模型是为某一特定的实际工作而建立的应用地理信息系统的解决方案。
地理信息系统的基本功能A.数据采集和编辑B.数据存储和管理:数据库是数据存储和管理的主要技术。
地理信息系统数据库(或简称空间数据库)是地理要素特征以一定的组织方式或存储在一起的相关数据的集合(注意空间数据库的概念)C.数据处理与变换D.空间分析和统计:叠合分析、缓冲区分析、数字地形分析E.产品制作与演示F.二次开发和编程1963年世界上第一个地理信息系统即加拿大地理信息系统(CGIS)创建地理信息系统正向集成化、产业化和社会化发展方向。
出现网络GIS,移动GIS等第二章节-----地理信息系统的数据结构地理空间概念:一般指上至大气电离层,下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的空间区域地理空间定位框架就是大地测量控制系统,此系统由平面控制网和高程控制网组成。
目前,我国采用的大地坐标系为1980年中国国家大地坐标系统。
该系统选用1975年国际大地测量协会推荐的国际椭圆。
高程控制网:我国规定的高程基准面为‘1985国家高程基准’GIS的空间数据可分为4D数据:数字线画图(DLG)数据、数字栅格图(DRG)数据、数字高程模型(DEM)数据、数字正射影像(DOM)数据拓扑关系的类型:1)拓扑邻接:指存在于空间图形的相同类型元素之间的拓扑关系2)拓扑关联:指存在于不同类型空间元素之间的关系3)拓扑包含:存在于空间图形的相同类型但不同等级的元素之间的拓扑关系面条结构的主要特点:1)数据按点、线会多边形为单位进行组织,数据结构直观简单2)每个多边形都以闭合线段存储3)点线和多边形有各自的坐标数据,但没有拓扑数据,彼此不管连4)岛或洞只作为一个单个图形,与外界多边形不联系一个Shapfile文件包含一个主文件,一个所引文件和一个表文件栅格数据结构:在栅格数据结构中,点是由一个单元网格表示。
线由一串有序的相互连接的单元网格表示,各个网格的值不同。
多边形由聚集在一起的相互连接的单元网格组成,区域内部的网格值相同,但与外部网格的值不同游程(行程)编码结构:游程指栅格矩阵一行内相邻同值栅格的数量,也称为行程。
游程编码结构是逐行将相邻同值的栅格合并,记录合并后栅格的值及合并栅格的数量(即游程),其目的是压缩栅格数据量,消除数据间的重复压缩比:S=m*n/K来表征,k是游标总数。
即压缩比越大,表示压缩效果越显著。
书上P(55-57)图重点掌握莫顿码:自上向下扫描栅格单元的顺序代码四叉树的存储方法有两张:常规和线性树1)常规四叉树:每个节电通常存储6个量,即四个子节点指针、一个父节点指针和一个节点值,采用自下而上方法建立,对栅格按莫顿码进行检测。
(特点:处理简单灵活)2)线性四叉树:每个节点只存储3个量,即莫顿码、深度、节点值。
(节省存储空间,压缩和解压方便,易于进行大部分图形操作和运算)第三章节-------仿射变换的特点:1)直线变换后仍为直线2)平行线变换后仍为平行线3)不同方向上的长度比发生变化要实现仿射变换,需要知道不在同一直线上的三对控制点的数字花坐标及其理论值,才能求的6个待定参数地图投影类型:等角投影(形状无变化,大小变化),等距投影(形状变化,半径有一个相同),等面积投影(面积大小不变)矢量和栅格数据结构比较:(重点)1)矢量-------优点:便于面向实体的数据表达。
数据结构紧凑。
拓扑结构有利于网络分析等缺点:数据结构复杂。
软件实现技术要求较高。
多边形叠合等分析困难2)栅格-----优点:数据结构简单。
空间分析容易实现。
有利于遥感数据的匹配应用和分析缺点:数据量大。
定位精度比矢量低。
拓扑关系难以表达 数据采集采用矢量数据结构,有利于保证空间实体的几何精度和拓扑特性描述;空间分析采用栅格数据结构,有利于加快系统数据的运行速度和分析应用的进程。
基于矢量的压缩:通常是对线状实体上点的数量的压缩,其中最常用的是道格拉斯-佩克算法,该算法基于线状实体的点压缩算法,是对数据的简化处理 空间数据的内插概念(重点):通过已知点或多边形区分的数据,推求任意点或多边形区分数据的方法。
空间相关性:即对地理上连续分布的现象,邻近点之间关联性强,较远点之间的关联性弱或者无关。
数据内插法一般运用较少,而通常使用局部分块内插法和逐点内插法。
分块内插法:把整个内插空间划分为若干分块,并对各分块求出各自的曲线函数来刻画曲面形态。
分块内插法可分为线性内插法、双线性多项式内插法、二元样条函数内插法。
线性内插法:线性内插法是先将所有的已知数据点连接成三角网的形式,使用靠近内差点的三个已知数据点,来确定三角网中的一个三角形形成的空间平面,继而求出该内差点在平面的高程值。
函数表达式z=a+a1*x+a2*y加权平均法又称反比距离加权法简单Kringing是用整个数据集合来平均,而普通K方法采用局部平均。
简单K方法产生更加平滑的结果。
第四章节-----空间数据管理实现方式从文件发展到数据库主要经历四个阶段:1.初级式的管理阶段:代表性GIS为Coverage文件管理模式2.混合式的管理阶段:代表性GIS为shape文件和TAB文件3.扩展式的管理模式:代表性GIS为SDE文件4.集成式的管理模式:代表性系统为(对象-关系数据库)Mapinto系统使用的SQL查询代码:见书P135空间索引:依据空间实体的位置和形状或空间实体之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构,其中包含空间实体的概略信息。
元数据是‘关于数据的数据’,它反映了某项数据自身的一些特征。
第五章节----数字地形模型(DTM)----用数字化的形式表达地形信息根据属性内容,DTM又可以分为:1.数字高程模型2.派生的地形模型,当属性为海拔高程数值的时候,则称为DEMDEM是各种地理科学分析、工程设计、辅助决策的重要基础性数据地形因子:包含地形的坡度、坡向、曲面面积以及谷脊特征与地形有关的信息。
通视分析可以分为视线通视分析和视域通视分析。
空间叠合分析:指在相同的空间坐标条件下,将同一地区两个不同地地理特征的空间和属性数据叠加,以产生空间区域的多重性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。
可分为基于适量数据的叠合分析和基于栅格数据的叠合分析。
见书上P163图(重要)空间邻近度:描述了地理空间中两个距离相近的程度,是空间分析的重要手段。
空间缓冲区就是地理空间实体的一种影响范围或服务范围。
空间缓冲区分析是围绕空间的点、线、面实体,自动建立其周围一定宽度范围内的多边形。
空间缓冲区分析可以根据给定的多个缓冲区距离生成多个嵌套的缓冲区多边形,称为多重缓冲区。
多重缓冲区有利于空间分析中针对不同的距离采用不同的处理方法。
Voronoi多边形特征为:所有的V多边形都是凸多边形。
第六章节--------GIS应用模型:就是根据具体的应用目标和问题,借助于GIS自身的技术优势,使观念世界中形成的概念模型,集体化为信息世界中可操作的机理和过程。
应用模型建模步骤(重要):1)明确分析的目的和评价准则2)准备分析数据3)空间分析操作4)结果分析5)解释、评价结果6)结果输出见书上P174例子应用分析模型由于是建立在对图层数据的操作基础上的,又称制图建模。
更形式化的定义是通过作用于原始数据和派生数据的一组顺序的,交互的空间分析操作命令,对一个空间分析过程进行的实现模拟。
题目:(重要)--为公园选址,要求该公园的位置必须是从主要公路上容易到达,要减少噪声干扰,同时依山傍水。
试以GIS方法模拟选址分析步骤,设计其数据处理流程图,并说明其有关的操作和算子?答第七章节-----见书上P201图应用型GIS设计可分为四个主要阶段:即系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护。
系统设计的总体设计主要内容:(重要)1)用户需求:阐明系统的用户构成、不同用户对系统的要求等2)系统结构:根据系统功能的聚散程度和耦合程度,将系统分为若干子系统或功能模块,构成系统总体结构图。
3)系统目标:阐明该系统发应用目标。
4)系统配置:指系统运行的设备环境。
系统设计的详细设计主要内容:1)子系统设计:对用户需求的进一步调查为依据,完成子系统设计2)数据库设计:包括数据源的分析与选择,数据库分类与分层的确定等3)功能模块设计:详细描述各功能模块的内容4)用户界面设计数据质量含义包括:数据完整性、数据一致性、位置精度、时间精度、属性精度第八章节------地理信息系统产品输出-------按输出的载体分类1)常规地图2)数字地图:其核心是以数字形式记录和存储地图数据。