GIS重点
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地信 SaoX第一章什么是GIS(地理信息系统)?GIS基本概念:GIS相关的定义、理解GIS的组成:硬件、软件、空间数据、应用人员、数据模型GIS的功能:基本要求、具体功能GIS相关学科:相关学科、关系GIS的应用:应用方向、具体实例GIS的发展趋势:发展方向第一章重点内容:第一节理解GIS的三个角度;地理信息;地理信息系统第二节组成GIS的软件系统第三节地理信息系统的基本功能第二章地理空间数学基础空间参照系统:地理空间、空间参照系统地理坐标系统:地理空间的数学构建(地球形体的三级逼近)GIS的空间坐标系椭球体、大地基准高程系统投影坐标系统:地图投影、投影变形、投影分类与选择、投影参数、常用投影常用地图投影:等角正割圆锥投影UTM投影、高斯投影我国主要采用的地图投影系统地图简介:地图相关概念、类型地形图第二章重点内容:第一节地理空间空间参照系统的理解地球形体的三级逼近高程系统第二节地理坐标系、地心坐标系、参心坐标系我国常用的大地坐标系,分别属于地心和参心坐标系高斯-克吕格投影第三节地图投影地图投影变形概念及类型地图比例尺第四节等角正割圆锥投影高斯-克吕格投影的变形特征及应用UTM投影与高斯投影的区别与联系第三章空间数据模型和空间数据结构(重中之重)地理空间与空间抽象:基本概念、空间抽象过程、数据模型空间数据概念模型:对象模型、场模型、网络模型拓扑空间关系:基本概念、拓扑元素、关系类型、表示空间数据与空间关系(矢量数据结构):基本概念、表达内容、矢量数据结构及编码GIS空间数据(逻辑)模型(栅格数据结构):基本概念、组织方法、栅格数据结构编码空间数据结构:矢量、栅格数据结构的比较、优缺点第三章重点内容:第一节空间实体空间实体描述内容包括的五个方面第二节空间数据概念模型GIS中空间数据概念模型的三种类型第三节空间关系、空间关系的类型拓扑关系、GIS中拓扑关系种类及其表示第四节GIS中基本的空间数据模型;矢量数据模型的类别第五节空间数据结构;矢量数据结构、矢量数据结构的种类栅格数据结构、栅格数据结构的编码方法(尤其块码、四叉树编码)矢量、栅格数据结构的比较(主要是优缺点)第四章空间数据采集空间数据:空间数据基本概念、特征及类型元数据概念、作用测量尺度空间数据的采集:空间数据采集的内容空间图形数据采集属性数据采集(属性编码、采集)几何数据与属性数据的连接空间数据的编辑、检核空间数据的组织与分层几何数据采集(地图数字化)第四章重点内容:第一节空间数据空间数据的基本特征空间数据的类型元数据、元数据的作用第二节空间图形数据的采集方式有哪些纸质地图空间图形数据采集过程(地图数字化)属性数据的分类与分级属性数据编码方法:层次分类编码法GIS中代码的组成、概念第五章空间查询与空间分析空间分析概念、研究目标及类型空间查询:空间查询概念、方式、种类缓冲区分析:邻近度、缓冲区分析缓冲区分析中的自相交多边形空间叠置分析:空间叠置分析、视觉信息叠加、点与多边形、线与多边形、多边形与多边形叠加、栅格数据叠加空间网络分析:网络分析、网络的组成网络分析解决的基本问题第五章重点内容:第一节空间分析从GIS应用角度看,空间分析可归纳为哪两类空间查询的方式第二节邻近度、缓冲区分析(的概念)自相交多边形分为哪两种情况第三节叠置分析地理信息系统叠加分析可分为哪几类第四节网络分析网络分析所能解决的问题最短路径的算法——Dijkstar算法重点:要能够应用GIS分析方法解决实际问题!!!第六章空间信息可视化空间信息可视化概述:可视化;科学计算可视化概念、功能、应用空间信息可视化概念及其形式空间数据的可视化过程:从地理数据库中检索图形数据空间数据预处理地图符号化电子地图、动态地图和VR技术:电子地图概念、基本特征动态地图概念、特征和作用虚拟现实技术概念、应用、分类与实现技术第六章重点内容:第一节科学计算可视化在GIS中的应用空间信息可视化空间信息可视化的形式第二节空间数据可视化的过程第三节电子地图电子地图与GIS的区别虚拟现实考试占70%14届试题类型名词解释填空判断5个常识题型简答题5-6分/个稍详细些论述题有分析题13届试题类型名词解释10个题共20分填空20个空共10分简述题5-6个题共40分论述题与计算题共有2道题共30分。
1. 数据与信息的基本概念和区别:数据:是通过数字化并记录下来的可以被识别的符号,用以定性或定量的描述事物的特征和状况。
不仅数字是数据,而且文字、符号、图像和声音等也可以是数据。
2. 信息:是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式,是主体和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。
区别:数据是信息的表达形式,是信息的载体,而信息是数据中蕴含的事物的含义,是数据的内容。
数据只有通过解释才有意义,才成为信息。
3. 信息的特点:①信息的客观性②信息的适用性③信息的传输性④信息的共享性4. 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。
5. 地理信息的分类:①根据研究范围:全球系统、区域系统、国家系统;②根据研究内容:专题系统、综合系统;③根据使用的数据模型:矢量系统、栅格系统、矢栅混合系统。
6. 地理信息系统的基本构成:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
7. 地理信息系统的基本功能:①数据采集与编辑②数据存储与管理③数据处理和变换④空间分析和统计⑤产品制作与演示⑥二次开发和编程8. 填空:计算机分析地图内容并提供信息,是从自然资源的管理和土地规划任务开始的,在这个基础上,Roger Tomlinson 从1963年开始创建时间上第一个地理信息系统即加拿大地理信息系统(CGIS)。
因此,Tomlinson被誉为地理信息系统之父。
9. 地图投影:将椭圆面上各点的大地坐标,按照一定的数学法则,变换为平面上相应点的平面直角坐标。
10. 地图投影的类型:①主要的三种变形:角度变形、面积变形、长度变形;②按照变形的性质:等角投影、等面积投影、任意投影;③按投影面与地球的相对位置关系:正轴投影、斜轴投影、横轴投影;④按投影面的形状:圆锥投影、圆柱投影、方位投影;⑤按投影面和地球的空间编辑关系:相切投影、相割投影。
重点一空间数据库模型1.空间数据库空间数据库是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和,一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。
2.空间数据库模型空间数据库模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念,为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了基本的方法。
一般而言,GIS 空间数据模库型由概念数据库模型、逻辑数据库模型和物理数据库模型三个有机联系的层次所组成。
3.数据库概念模型:( conceptual model)概念模型为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一数据库管理系统支持的数据模型。
人们常常首先将现实世界抽象为信息世界,然后将信息世界转换为机器世界。
也就是说,首先把现实世界中的客观对象抽象为某一种信息结构,这种信息结构并不依赖于具体的计算机系统,不是某一个数据库管理系统(DBMS)支持的数据模型,而是概念级的模型,称为概念模型。
4.逻辑模型逻辑模型,是指数据的逻辑结构。
在数据库中,逻辑模型有关系、网状、层次,可以清晰表示个个关系。
在管理信息系统中,逻辑模型:是着重用逻辑的过程或主要的业务来描述对象系统,描述系统要“做什么”,或者说具有哪些功能。
1)关系数据模型是把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表格,每个二维表格称为一个关系。
关系模型以记录组或数据表的形式组织数据,便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和变换,不分层也无指针,是建立空间数据和属性数据之间关系的一种非常有效的数据组织方法。
2)关系数据库:是建立在关系数据库模型基础上的数据库,借助于集合代数等概念和方法来处理数据库中的数据。
目前主流的关系数据库有oracle 、SQL、access 、db2 等。
3)对象—关系管理模式是指在关系型数据库中扩展,通过定义一系列操作空间对象(如点、线、面)的API 函数,来直接存储和管理非结构化的空间数据的空间数据库管理模式。
5.物理模型,在管理信息系统中,物理模型:描述的是对象系统“如何做”、“如何实现”系统的物理过程。
地理信息系统重点内容梳理考研地理信息系统必备地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种用于存储、管理、分析和显示地理数据的工具,广泛应用于社会经济、环境保护、城市规划等领域。
对于考研学习地理信息系统的同学来说,了解地理信息系统的重点内容是必不可少的。
本文将对地理信息系统的重点内容进行梳理和论述。
一、地理信息系统的基本概念与作用地理信息系统是一种基于计算机技术的地理信息处理系统,它将空间地理位置与其他属性数据相结合,能够存储、管理、查询、分析和显示地理数据。
地理信息系统的作用主要包括:1. 地理数据的管理:地理信息系统能够对地理数据进行集中管理,并实现对数据进行分类、组织和检索,提高数据的存储和管理效率。
2. 空间数据分析:地理信息系统可以对地理数据进行空间分析,实现对不同地理要素之间的关系和相互作用进行定量分析和模拟。
3. 地图制作和可视化:地理信息系统可以将地理数据通过地图的形式进行可视化展示,帮助人们更直观地理解和认识地理现象。
二、地理信息系统的数据来源和获取地理信息系统的数据来源多种多样,可以分为实地调查、遥感影像、卫星定位等方式。
其中,实地调查是获取地理数据最直接、全面的方式,通过实地调查可以获得详细的地理信息。
遥感影像是通过卫星或航空器对地球表面进行拍摄和监测,得到的影像可以提供大面积的地理信息。
卫星定位则是利用卫星系统对地理位置进行精确定位,可以获得点位的经纬度坐标等位置信息。
三、地理信息系统的数据模型与数据结构地理信息系统的数据模型是对地理空间现象的抽象和描述,常见的数据模型包括矢量模型和栅格模型。
矢量模型利用点、线、面等几何要素来描述地理要素,能够精确表达地理现象。
栅格模型则将地理要素划分为像元(像素),通过像元的统计特征来表示地理现象,适合对连续数据的处理。
在数据结构方面,地理信息系统一般采用层次结构、拓扑结构和网络结构等。
层次结构通过组织和管理不同层次的地理信息,使得数据的组织更加有序和灵活。
Gis地理信息系统复习资料大全1、地理信息:地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、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。
2、地理数据:是各种地理特征和现象间关系的数字化表示,包括空间位置、属性信息、时空特征3、地理信息系统:一种特定的十分重要的空间信息系统,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、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
4、地理空间分析的三大要素:空间位置、属性、时间5、GIS的基本功能:采集、编辑与处理、数据存储和管理、空间查询和空间分析、数据输出6、GIS的组成:硬件系统、软件系统、网络、空间数据、管理和应用人员1、地图投影:将地球椭球面上的点映射到平面上的方法,称为地图投影2、GIS中为什么要考虑地图投影?地理坐标为球面坐标,不方便进行距离、方位、面积等参数的量算地球椭球体为不可展曲面地图为平面,符合视觉心理,并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析3、投影有哪几种变形?长度变形、面积变形、角度变形4、我国国家的基本比例尺地形图有哪些?1:100万:兰勃特投影大部分分省图、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。
1、概念模型:地理空间中地理事物与现象的抽象概念集,是地理数据的语义解释。
2、逻辑模型:GIS描述概念数据模型中实体及其关系的逻辑结构,是系统抽象的中间层3、物理模型:是概念模型在计算机内部具体的存储形式和机制,即在物理磁盘上如何存放和存取,是系统抽象的最底层4、概念模型的分类:对象模型、场模型、网络模型5、对象模型:是将整个研究地理空间看作是一个空域,地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空间区域中,对象模型强调地理空间的单个地理现象6、场模型:把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待,如大气污染程度、地表温度、地形高度7、网络模型:网络模型是描述不连续的地理现象,与对象模型在某些方面类似,不同之处在于它需要考虑通过路径相互连接多个地理现象之间的连通情况。
标黄考过1、G IS的发展第一代GIS 第二代GIS 第三代GIS 第四代GIS主机时代个人机时代互联网时代大数据时代模块化GIS 组件式GIS 服务式GIS 高性能GIS1990‘s 2000’s 2010’s 2020’s2、GIS的挑战(1)大规模空间数据组织:数据来源广泛,数据实时接入、集中存储和处理困难;应用数据种类丰富,类型复杂;数据动态性高,空间索引维护代价高(2)复杂空间数据处理与分析:数据量更大,时空关联性强,实时性、动态性要求高(3)多源地理空间信息融合与快速可视化:适应多终端的高效绘制,面向用户的交互式,协同制图;海量多源、动态的地理空间数据关联分析和可视化(4)开放式空间信息处理服务:多用户、高并发访问;实时、动态要求高;用户生产内容。
3、高性能GIS的定义及特点(1)定义:高性能GIS(High Performance GIS),是基于集群、多核或众核并行处理的高性能计算架构的新型GIS 平台,能高效实现复杂地理空间信息处理和应用。
具有优越的性能、可获取性、可伸缩性、灵活性、互操作性和可扩展性。
(2)特点:A.高性能地理空间数据访问于检索B.高性能地理计算C.地理计算算法的服务化插件式扩展D.高性能地理空间信息可视化E.Web脚本化在线动态交互制图F.流程化地理计算与专题地图生成G.三维、流数据管理与可视化H.基于Web浏览器应用4、三维GIS的定义、特点、常见功能、常用软件(1)三维:是指在平面二维体系中又加入了一个方向向量构成的空间系,一般指由长、宽、高三轴所构成的空间。
(2)GIS:是在计算机软硬件支持下,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。
(3)三维GIS :利用3S技术、虚拟现实技术、计算机技术等对地球空间信息进行编码、存储、转入、分析和显示的信息系统,是三维描述、可视化和分析管理的地理信息系统.(4)三维GIS的特点:A.三维GIS包容以为和二维对象,而且可视化2.5维和三维对象,其空间信息的展现更为直观和逼真。
第一章1、信息: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0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。
2、数据:通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号,是用以载荷信息的物理符号,在计算机化的地理信息系统中,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。
3、GIS:地理信息系统(GIS , Geographic Information Systems)是在计算机硬、软件系统支持下,对现实世界(资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
特点:❶具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;❷以地理研究和地理决策为目的,以地理模型方法为手段,具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力;并能产生高层次的地理信息。
❸具有公共的地理定位基础,所有的地理要素,要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位,才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解,将隐含其中的信息变为显示表达,形成空间和时间上连续分布的综合信息基础,支持空间问题的处理与决策。
❹由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务。
❺地理信息系统从外部来看,它表现为计算机软硬件系统;而其内涵确是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型,是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。
信息的流动及信息流动的结果,完全由计算机程序的运行和数据的交换来仿真。
4、1963年,加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息这一术语,并于1971年建立了世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统(CGIS),用于自然资源的管理和规划。
5、地理信息系统的五大功能:输入、查询、编辑、分析、输出。
GIS设计与实现复习资料第一章引论一、什么是GIS(只考填空)1。
GIS研究内容:数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出2。
GIS软件技术经历的五个阶段:集成式GIS、模块式GIS、核心式GIS、组件式GIS、万维网GIS二、GIS构成:硬件、软件、数据、人员、处理1。
硬件计算机硬件环境包括从GIS数据采集到数据处理乃至数据输出所涉及到的所有硬件设备。
具体分类如下:(1)数据采集、输入设备1)采集设备:测绘仪器、遥感设备2)输入设备:数字化仪、扫描仪、计算机的输入设备(2)数据存储、处理设备1)存储设备:磁盘、磁带机等磁存储介质以及一些光存储介质2)处理设备:计算机、图像处理器、网络设备(3)输出设备1)通常是标准的计算机外围设备:如打印机、绘图仪2)也可以是通过计算机显示器或是外界的高分辨率显示装置(如投影仪等)进行输出。
2。
软件(1)GIS软件的作用提供了一系列功能模块用来存储、分析、和显示空间数据(2)对GIS软件的要求1)提供显示、操作地理数据的常用工具2)提供空间数据库管理系统3)提供图形与属性数据同步查询统计分析功能4)简单易用的图形用户界面(3)GIS软件的分类(大类):工具型软件、应用型软件3.数据(1)地理数据概念地理数据是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据(2)GIS数据来源普通地图、影像、遥感数据、其他图形软件的结果数据或相关的数据资料(3)GIS数据分类1)空间数据:是表征空间实体位置的数据,一般采用“栅格数据结构”、“矢量数据结构”、“不规则三角网”等数据结构进行管理和存储。
2)属性数据:是表征空间实体属性的数据,一般采用关系型数据库进行管理.4.人员人员在GIS中,作用如下:(1)对GIS软件进行开发、维护和升级(2)对GIS数据进行搜集、入库和管理(3)应用GIS进行生产生活实践,实现GIS的价值第二章GIS设计思想、内容、标准一、GIS设计目标及其特点1.GIS设计目标(考)GIS 设计目标就是通过改进系统的设计方法、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作,从而达到增强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、延长系统生命周期目的。
地理信息系统教程第一章绪论1.信息系统:能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现,并能回答用户一系列问题的系统。
具有采集、管理、分析和表达数据的能力。
2.地理信息系统:GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计用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3.GIS与IS之间的区别:GIS是空间数据和属性数据的联合体。
4.GIS系统五个基本组成部分:⑴硬件系统,各种设备-物质基础;⑵软件系统,支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统;⑶数据,系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础;⑷应用人员,GIS服务的对象,分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户;⑸应用模型,解决某一专门应用的应用模型,是GIS技术产生社会经济效益的关键所在5.地理信息系统基本功能:⑴数据采集与编辑;⑵数据存储与管理;⑶数据处理和变换;⑷空间分析和统计;⑸产品制作与显示;⑹二次开发和编程6.地理信息系统应用功能: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空间数据结构和数据库1.地理实体:指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元,它是一个具有概括性,复杂性,相对性的概念。
2.地理实体的特征:⑴属性特征——用以描述事物或现象的特性;⑵空间特征——用以描述事物或现象的地理位置以及空间相互关系;⑶时间特征——用以描述事物或现象随时间的变化3.地理实体数据的类型:⑴属性数据——描述空间对象的属性特征的数据;⑵几何数据——描述空间对象的空间特征的数据;⑶关系数据——描述空间对象之间的空间关系的数据4.点:有特定位置;线:具有相同属性的点的轨迹,由一系列的有序坐标表示;面:对湖泊、岛屿、地块等一类现象的描述。
由封闭曲线加内点来表示;体:用于描述三维空间中的现象与物体,它具有长度、宽度及高度等属性5.空间数据结构:是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,也就是指空间数据以什么形式在计算机中存储和处理。
什么是GIS地理信息系统(简称GIS)作为信息处理技术的一种,是以计算机技术为依托,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
GIS特点1.GIS的处理对象是地理数据。
2.GIS提供了一系列的工具。
3.GIS实现了地图实体与其属性数据库的关联。
GIS经过40多年的发展,作为信息技术的重要组成部分已经应用到诸多领域,试说明其各个发展阶段的主要特征。
1.集成化GIS:在一个系统中集成了GIS的各项功能。
2.模块化GIS:系统分成许多相对独立的功能模块。
3.核心式GIS:从底层提供GIS功能,通过API访问。
4.组件式GIS:通过标准通信接口实现模块间通信及其GIS与其它系统集成。
5.万维网GIS:结合Internet,实现GIS的共享和互操作。
GIS逐步走向成熟的今天,其发展呈现出那些趋势1. GIS趋于综合性发展。
2. GIS数据模型研究。
3. GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展。
4. GIS产业化发展。
5. GIS软件向组件式GIS发展。
GIS设计目标通过改进系统设计方法,严格执行开发的阶段划分,进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作,达到增强系统的实用性,降低系统开发和应用的成本,延长系统生命周期的目的。
GIS设计特点1. GIS处理的事空间数据。
2. GIS设计以空间数据为驱动。
3. GIS工程投资大,周期长,风险大,设计部门繁多。
试从设计重心、数据库建设和设计方法等三个方面比较GIS设计与一般信息系统设计的区别。
设计重心:GIS设计处理的是海量空间数据,数据库设计在GIS设计中尤其重要;一般信息系统设计的软件功能是其设计重心。
数据库建设:GIS设计不仅要进行属性数据库的设计,更要进行空间数据库的设计,包括空间数据结构、存储方式、管理机制等;一般信息系统设计只需要建立属性数据库。
第八章空间分析1.空间分析:空间分析是对分析空间数据有关技术的统称。
根据作用的数据性质不同,可以分为:基于空间图形数据的分析运算;基于非空间属性的数据运算;空间和非空间数据的联合运算。
2.空间查询定义:在GIS中根据一定的图形条件或属性条件或两者的结合条件,检索出对应的空间对象的属性或图形的一种工具。
3.空间查询类型:按属性信息的要求来查询定位空间位置,称为“属性查图形”。
根据对象的空间位置查询有关属性信息,称为“图形查属性”。
该查询通常分为两步:首先借助空间索引,在地理信息系统数据库中快速检索出被选空间实体,根据空间实体与属性的连接关系即可得到所查询空间实体的属性列表。
4.查询方式:1)基于空间关系查询:空间实体间存在着多种空间关系,包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。
通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能2)基于空间关系和属性特征查询3)地址匹配查询:根据街道的地址来查询事物的空间位置和属性,利用地理编码,输入街道的门牌号码,就知道大致的位置和所在的街区。
4.空间量算:几何量算,形状量算——两个基本考虑:1)空间一致性问题,即有孔多边形和破碎多边形的处理;2)多边形边界特征描述问题。
一致性最常用指标是欧拉函数,计算多边形的破碎程度和孔的数目。
欧拉函数的结果是欧拉数。
欧拉函数的计算公式为:欧拉数=(孔数)-(碎片数-1)。
质心量算,距离量算——欧式距离,曼哈顿距离,非欧式距离。
5.空间变换:为满足特定空间分析的需要,对原始图层及其属性进行一系列的逻辑或代数运算,以产生新的具有特殊意义的地理图层及其属性。
基于矢量或基于栅格。
6.基于栅格结构的空间变换三种方式:1)单点变换:只考虑单个点的属性值进行运算。
2)邻域变换:在计算新图层图元值时不仅考虑原始图层上相应图元本身的值,还考虑与该图元有邻域关联的其它图元值的影响。
3)区域变换:在计算新图层属性值时,要考虑整个区域的属性值,即通过一个函数对某一区域内的所有值进行综合,再计算。
7.再分类:通过分类找出隐藏信息。
地图上的数据是经过专门分类和处理过的,而地理信息系统存储的数据则具有原始数据的性质,故能根据需要对数据再进行分类和提取。
7.邻近度:描述了地理空间中两个地物距离相近的程度,其确定是空间分析的一个重要手段。
缓冲区:就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
方法:角平分线法,凸角圆弧法。
岛屿与重叠判别:岛屿左边线逆时针,右边线顺时针。
8.叠加分析:是将有关主题层组成的数据层面,进行叠加产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。
分类:视觉信息叠加,点与多边形叠加,线与多边形叠加,多边形叠加,栅格图层叠加。
8.网络分析:是运筹学模型中的一个基本模型,它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排,并使其运行效果最好,如一定资源的最佳分配,从一地到另一地的运输费用最低等。
网络数据结构基本组成:链,结点。
空间插值:常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,以便与其它空间现象的分布模式进行比较。
包括空间内插(同一区域已知点求未知点)和空间外推(已知区域求其他区域)。
空间插值方法可以分为整体插值和局部插值方法两类。
整体插值方法:用研究区所有采样点的数据进行全区特征拟合;局部插值方法:是仅仅用邻近的数据点来估计未知点的值。
9.多变量统计分析:主要用于数据分类和综合评价。
数据分类方法是地理信息系统重要的组成部分。
在大多数情况下,首先是将大量未经分类的数据输入信息系统数据库,然后要求用户建立具体的分类算法,以获得所需要的信息。
有主成分分析,层次分析法,系统聚类分析,判定分析。
第九章数字地形模型与地形分析1.DTM:数字地形模型,是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。
地形表面形态的属性信息一般包括高程,坡度,坡向等。
DEM:数字高程模型是一定范围内规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集,它主要是描述区域地貌形态的空间分布。
DEM可以导出坡度等信息。
2.DEM的表示法:数学方法(整体拟合,局部拟合),图形方法(线模型,点模型)。
3.规则网格:通常是正方形,也可以是矩形、三角形等规则网格。
规则网格将区域空间切分为规则的格网单元,每个格网单元对应一个数值。
数学上可以表示为一个矩阵,在计算机实现中则是一个二维数组。
每个格网单元或数组的一个元素,对应一个高程值。
4.等高线:通常被存成一个有序的坐标点对序列,可以认为是一条带有高程值属性的简单多边形或多边形弧段。
5.规则格网DEM在存在的问题:在地形平坦的地方,存在大量的数据冗余;在不改变格网大小的情况下,难以表达复杂地形的突变现象;在某些计算,如通视问题,过分强调网格的轴方向。
6.不规则三角网(TIN):另一种表示数字高程模型的方法,既减少规则网格方法带来的数据多余,同时在计算效率上优于纯粹基于等高线的方法。
7.层次地形模型:可表达多种不同精度水平;大多是基于不规则三角网模型。
8.不规则点集生成TIN:最常用Delaunay三角,Delaunay三角剖分方法:1)利用P中点集的平面坐标生成Delaunay三角网,2)给三角形中节点赋予高程值。
9.网格DEM转成TIN:保留重要点法(重要性通过它的高程值与8邻点高程的内插值比较,超过阀值留下),启发丢弃法。
1方法在保留关键网格点方面(顶点、凹点)最好;2方法在每次丢弃数据点时确保信息丢失最少,但要求计算量大。
10.格网DEM应用:地形曲线拟合,立体透视图,通视分析,流域特征地貌提取与地形自动分割,DEM计算地形属性。
11.三角网内插:给定一点的平面坐标P(x,y),要基于TIN内插该点的高程Z。
主要分检索P所在三角形格网和高程内插两步:1)格网点的检索2)高程内插。
12.等高线追踪:基于TIN绘制等高线直接利用原始观测数据,避免了DTM内插的精度损失,因而等高线精度较高;对高程注记点附近的较短封闭等高线也能绘制;绘制的等高线分布在采样区域内而并不要求采样区域有规则四边形边界。
第十一章空间数据表现与地图制图1.地图上的形状、尺寸和颜色是构成符号的三个基本要素。
2.地图注记:地图上的文字和数字总称为地图注记,它是地图内容的重要部分。
包括:名称注记;说明注记:用来说明各种事物的种类、性质或特征,用于补充图形符号的不足,它常用简注表示;数字注记:用来说明某些事物的数量特征,如高程等。
3.空间信息可视化:指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术,将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像,并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。
4.空间信息可视化的特征:交互性,信息载体的多维性,信息表达的动态性,媒体信息的集成性。
5.地图综合:是对制图区域客观事物的取舍和简化。
经过概括以后可以显示出主要的事物和本质的特征。
第十二章3S集成技术:GIS,RS和GPS三者集成利用,构成为整体的实时的和动态的对地观测,分析和应用的运行系统,提高了GIS的应用效率。
RS和GPS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位,GIS进行相应的空间分析。
第十三章WebGIS:定义1:基于Web的GIS。
定义2:指在Internet/Intranet网络环境下,基于TCP/IP和WWW协议,以支持标准Html的浏览器为统一的客户端,通过Web Server向GIS Server提出GIS服务请求的一种技术。
WebGIS实现方式:1)客户端浏览器的扩展技术2)利用WWW服务器端的功能。
第一章地理信息系统概论1.地理信息系统:是集计算机科学、信息科学、测绘科学、地理科学、空间科学、环境科学和管理科学等为一体的新兴边缘学科,是当今信息技术的重要组成部分,也是智慧地球的重要基础设施。
2.GIS:GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计用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3.选址:现实世界条件》获取数据》管理数据》数据处理与分析》方案输出。
4.信息: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、图像等形式记录下来,进行传递和处理,为人们的生产,建设,管理等提供依据。
特性:客观性、适用性、可传输性和共享性。
5.地理信息:地理信息是指与研究对象的空间地理分布有关的信息总称。
6.地理数据:用以表示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、声音等的总称。
6.地理信息特性:地域性,多维结构,时序特征。
7.信息系统:具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为某决策过程提供有用的信息。
8.地理信息系统(GIS):是一种决策支持系统,它具有信息系统的各种特点;与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码;地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。
9.专题地理信息系统: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。
10.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。
11.空间数据:是以地球表面空间位置为参照的自然社会和人文经济景观数据。
GIS中,空间信息主要包括:1)某已知坐标系中的位置2)实体间的空间关系3)与几何位置无关属性。
第二章空间数据模型1.场模型:用于描述空间中连续分布的现象;要素模型:用于描述各种空间地物;网络模型:模拟现实世界中各种网络。
2.地理数据:也称为空间数据,就是以不同的方式和来源获得的数据,这些数据都具有能够确定空间位置的特点。
3.栅格数据模型:是基于连续覆盖的,它是将连续空间离散化,即用二维覆盖或划分覆盖整个连续空间。
(规则和不规则的)是特殊的场模型。
4.欧氏空间中三类地物要素:点,线,多边形对象。
5.要素模型:基于要素的空间信息模型把信息空间分解为对象(Object)或实体(Entity)。
一个实体必须符合三个条件:可被识别,重要(与问题相关),可被描述(有特征)。
6.矢量模型:强调了离散现象的存在,由边界线(点,线,面)来确定边界,因此可以看成基于要素的。
7.拓扑学:拓扑学是几何学的一个分支,它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性拓扑属性。
8.方向关系:描述方向关系又称为方位关系、延伸关系,它定义了地物对象之间的方位。
9.MBR(Minimum Bounding Rectangle)指的是空间目标的外切矩形。
由于MBR的简单、实用性,MBR广泛应用于空间目标数据结构表示以及空间数据查询中。
10.区域空间指标:1)几何指标2)自然地理参数3)人文地理指标。
11.地理空间中两点间的距离度量表现:大地测量距离,曼哈顿距离,旅行时间距离,词典编纂距离。