第四章~空间数据表达
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《地理信息系统概论》课程笔记第一章地理信息系统基本概念1.1 数据与信息数据是原始的、未经处理的素材,它是信息的表现形式。
信息是从数据中提取的有意义的内容,它能够帮助人们做出决策。
在地理信息系统中,数据主要指的是空间数据,而信息则是通过对空间数据进行分析和处理得到的结果。
例如,一个地区的土地利用数据是原始数据,而通过分析这些数据得出的土地利用分布情况就是信息。
1.2 地理信息与地理信息系统地理信息指的是与地球表面位置相关的信息,包括自然地理信息(如地形、气候等)和人文地理信息(如人口、交通等)。
地理信息系统(GIS)是一种专门用于获取、存储、管理、分析和展示地理信息的计算机系统。
GIS能够将空间数据与属性数据结合起来,为用户提供强大的空间分析和决策支持功能。
例如,GIS可以用来分析城市交通拥堵情况,帮助规划交通路线。
1.3 地理信息系统的基本构成GIS由硬件、软件、空间数据、应用人员和应用模型五个基本部分组成。
硬件包括计算机、输入输出设备(如扫描仪、打印机等);软件包括操作系统、数据库管理系统、GIS软件等;空间数据是GIS的核心,包括地图数据、遥感数据等;应用人员是使用GIS进行空间分析和决策的主体;应用模型则是根据实际问题构建的模型,用于解决具体问题。
例如,一个GIS系统可能包括一台计算机、GIS软件、地图数据和应用模型,用于分析土地利用变化。
1.4 地理信息系统的功能简介GIS的基本功能包括数据采集、数据管理、空间分析、可视化表达和输出等。
数据采集主要是获取空间数据和属性数据,可以通过遥感、野外调查等方式获取;数据管理主要是对数据进行存储、查询、更新和维护,确保数据的准确性和完整性;空间分析主要包括空间查询、空间叠合、空间邻近度分析等,用于解决实际问题;可视化表达主要是将空间数据以图形或图像的形式展示给用户,增强数据的可读性和可理解性;输出则是将分析结果以报表、地图等形式输出,为决策提供支持。
第一章绪论1.什么是地理信息系统(GIS)?它与一般的计算机应用系统有哪些异同点?2.阐述GIS的相关学科及关联技术,并就GIS基础理论的建立和发展问题,发表你的意见和观点。
3. GIS可应用于哪些领域?试论述GIS的应用和发展前景。
4.你对GIS社会化的发展趋势是怎么理解的?第二章GIS的构成与功能1.GIS由哪几个主要部分组成?它的基本功能有哪些?2.与其他地理信息系统相比,地理信息系统的哪些功能是比较独特的?第三章空间数据获取1.空间数据的基本内容有哪些?各种数据有哪些基本特征?2.空间数据共享的方法有哪几种?阐述空间数据共享问题:除技术因素外,主要存在哪些方面的问题?3.空间数据的获取方式有哪些?第四章空间数据的表达1.什么是空间实体?试述空间实体之间的空间关系。
2.什么是矢量数据结构?什么是栅格数据结构?试比较两种数据结构的优缺点。
3.举例说明矢量数据结构中的拓扑关系。
4.试述栅格数据结构的编码方法。
第五章空间数据处理1.谈谈空间数据处理的主要内容有哪些?2.比较点在多边形内的判别方法:射线法和弧长法的优缺点。
3.试述欧拉定理及其作用。
是否欧拉定理满足,图形的空间关系就是正确的?4.在什么情况下需要用矢量到栅格的转换,什么情况下需要用栅格到矢量的转换?第六章空间数据管理1.文件管理系统与数据库管理系统有哪些异同点?2.常用的数据库模型有哪些?试比较其优缺点。
3.试述空间数据的管理模式,并比较其优缺点。
第七章空间查询与空间分析1.什么是空间数据的查询?2.对空间数据的查询有哪些形式和手段?3.栅格数据的叠加与矢量数据的叠加有什么不同?4.什么是缓冲区分析?请举例说明它有什么用途。
5.泰森多边形有什么特点?如何建立?6.常用的网络分析有哪些?对GIS应用有何价值?请举几个例子说明。
7.DEM有哪几种常用的生成方法,它的主要优缺点是什么?8.地形分析有哪些主要内容及其运算模型?第八章空间数据的可视化与地图制图1.地图语言有哪些内容?2.地图输出有哪些方式,各有什么优缺点?你理想中的地图输出方式是什么?3.矢量点、线、面符号是怎样绘制的?4.栅格点、线、面符号是怎样绘制的?第九章GIS的应用1.叙述基于GIS的地学应用模型的建模步骤和方法。
第四章:空间数据Coverage的创建⼀、什么是Coverage⽂件? 1.Coverage是⼀种空间数据的表达模型。
数据采集后如何将其组织在数据库中,以反映客观事物及其联系,这就关系到数据模型问题。
⽽GIS正是根据地理数据模型,来实现在计算机中存储、组织、处理和表⽰地理数据的。
2.Coverage数据模型被称为地理相关模型(Georelational Data Model)。
它采⽤的是⼀种混合数据模型定义和管理地理数据。
Coverage也是ArcGIS 9中主要的⽮量⽂件格式之⼀,⽤其来表⽰⽮量数据在实际应⽤中⾮常⼴泛。
3.Coverage是将空间数据和属性数据结合起来,并且存储要素间的拓扑关系。
空间数据以⼆进制⽂件的形式存储。
⽽属性数据和拓扑数据则以INFO表的形式存储。
4.在Catalog中将Coverage⼆进制⽂件和INFO表结合成Coverage要素类进⾏表达。
空间数据使⽤拓扑数据模型来表⽰,⽽属性数据则使⽤关系数据模型。
5.在Coverage中,主要使⽤弧段、节点、标识点和多边形来表⽰地图上的点、线、⾯,除此之外,还有控制点、覆盖范围、标注和链接。
⼆、Coverage要素类型 1.Coverage要素的主要类型为点、弧段(线)、多边形和结点。
这些要素具有拓扑关系,及弧段形成多边形的周长,结点形成弧段的终点,点给多边形的内部做标记。
Coverage点要素具有双重属性。
它们可以形成⼀些较⼩的地理对象(如油井和建筑物),也可以标注多边形的内部区域。
2.Coverage要素的第⼆种类型为tic点、链接和注记。
tic点⽤来配准地图。
链接⽤来调整要素,⽽注记则⽤来对地图上的要素做标注。
3.Coverage也含有⼀些组合要素。
路径是与⼀定的量测系统相关联的弧段的集合。
区域是邻接、分离或叠加的多边形的集合。
区域被⽤于环境和⼟地利⽤应⽤。
4.两个概念,Coverage要素集和Coverage要素类。
地理空间分析:理解和利用地理空间数据第一章:地理空间数据的概述地理空间数据是指与地理位置相关的数据,它描述了地球上的各种现象和现象之间的关系。
这样的数据可以通过卫星遥感、地理信息系统和全球定位系统等技术手段收集和获取。
地理空间数据在各个领域都有广泛的应用,如城市规划、环境保护、农业生产、气象预测等。
理解和利用地理空间数据可以帮助我们更好地认识和利用地球资源,解决相关问题,推动社会发展。
第二章:地理空间数据的类型地理空间数据可以分为矢量数据和栅格数据两类。
矢量数据是通过点、线、面等几何要素来描述地理现象的数据,它可以用于表示地物的位置和形状等信息。
常见的矢量数据包括地图、道路网络、行政边界等。
栅格数据是通过像元或像素来描述地理现象的数据,它可以用于表示地物的属性和分布等信息。
常见的栅格数据包括遥感影像、高程模型、气象数据等。
不同类型的地理空间数据在处理和分析上有各自的特点和方法。
第三章:地理空间数据的获取与处理地理空间数据的获取和处理是利用地理信息系统进行地理空间分析的前提。
数据的获取可以通过卫星遥感、无人机航拍、地面调查等手段进行。
在获取到地理空间数据后,还需要进行数据的预处理和清洗,以保证数据的质量和可用性。
常见的处理操作包括数据投影转换、数据格式转换、数据裁剪和融合等。
地理空间数据的处理过程需要借助于专业的地理信息系统软件,如ArcGIS、QGIS等。
第四章:地理空间数据的可视化与分析地理空间数据可视化是将数据以可视化的方式展示出来,以便更好地理解和分析地理现象。
常用的地理空间数据可视化方法包括地图制作、三维模型展示、热力图绘制等。
地理空间数据的分析是通过对数据进行统计和综合分析,以获得有关地理现象的信息和规律。
常见的地理空间数据分析方法包括空间插值、空间关联分析、空间模式分析等。
地理空间数据的可视化和分析可以通过地理信息系统软件和编程语言实现,如Python、R等。
第五章:地理空间数据的应用案例地理空间数据在各个领域都有广泛的应用。