第六章_地理信息系统的应用模型
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地理信息系统下的空间分析——第六章_空间数据的量算及统计分析方法0地理信息系统 (Geographic Information System, 简称GIS) 是一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理数据的技术。
GIS的空间分析是指对地理数据进行计量和统计分析的过程。
本文将介绍GIS中空间数据的量算及统计分析方法。
一、空间数据的量算方法1.面积量算:面积量算是对地理空间对象的面积进行计算的方法。
常见的面积量算方法有几何方法、计算公式等。
在GIS中,可以通过点、线、面等要素的矢量数据来计算其面积。
2.距离量算:距离量算是对地理空间对象之间的距离进行计算的方法。
常见的距离量算方法包括欧氏距离、曼哈顿距离、最短路径距离等。
在GIS中,可以通过点、线、面等要素的矢量数据来计算其之间的距离。
3.方位角量算:方位角量算是对地理空间对象之间的方向角进行计算的方法。
常见的方位角量算方法有方位角计算公式等。
在GIS中,可以通过点、线要素的矢量数据来计算其之间的方位角。
二、空间数据的统计分析方法1.面状数据的统计分析:对面状数据进行统计分析是研究地理空间对象在空间范围内的分布情况和特征的方法。
常见的面状数据的统计分析方法有面积统计分析、面积比例统计分析、分区统计分析等。
2.点状数据的统计分析:对点状数据进行统计分析是研究地理空间对象在空间位置上的分布情况和特征的方法。
常见的点状数据的统计分析方法有点密度统计分析、距离统计分析、聚类统计分析等。
3.线状数据的统计分析:对线状数据进行统计分析是研究地理空间对象在空间路径上的分布情况和特征的方法。
常见的线状数据的统计分析方法有长度统计分析、方向统计分析、曲率统计分析等。
三、GIS空间分析的应用场景1.环境保护:通过对空间数据的量算和统计分析,可以评估环境状况和监测环境污染等问题。
2.城市规划:通过对地理空间对象的量算和统计分析,可以评估城市土地利用情况、交通网络等,为城市规划提供科学依据。
《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。
GIS自考习题-单选+多选学生用单选题第一章绪论1、地理信息系统形成于20世纪_____?A. 50年代B. 60年代C. 70年代D. 80年代2、地理信息区别与其他信息的显著标志是____?A. 属于属性信息B. 属于共享信息C. 属于社会经济信息D. 属于空间信息3、“3S”技术指的是____?A. GIS、RS、GPSB. GIS、DSS、GPSC. GIS、GPS、OSD. GIS、DSS、RS4、下列属于GIS输入设备的是____?A. 主机B. 绘图机C. 扫描仪D. 显示器5、把GIS分为专题地理信息系统、区域地理信息系统与地理信息系统工具是按____ ?A. 数据容量B. 用户类型C. 内容D. 用途6、从历史发展看,GIS脱胎于____?A. 地图学B. 地理学C. 计算机科学D. 测量学7、世界上第一个地理信息系统是____?A. 美国地理信息系统B. 加拿大地理信息系统C. 日本地理信息系统D. 奥地利地理信息系统8、有关地理系统的论述错误的是____?A. 地理系统是一个多层次的巨系统B. 地理系统是地理信息系统的科学依据C. 地理系统就是统一地图学D. 地理系统是以哲学思维和高度现代化的技术为支撑的科学体系9、GIS进入推广应用阶段是20世纪____?A. 60年代B. 70年代C. 80年代D. 90年代10、GIS的主要工作方式是____?A. 批处理方式B. 人机对话的交互方式C. 模拟方式D. 增量方式11、GIS与机助制图的差异在于____?A. 是地理信息的载体B. 具有存储地理信息的功能C. 具有显示地理信息的功能D. 具有强大的空间分析功能12、有关信息的论述错误的是____?A. 信息具有传输性B. 信息具有共享性C. 信息具有适用性D. 信息具有主观性13、下列哪些属于GIS产品的输出设备____?A. 键盘B. 硬盘C. 主机D. 显示器14、下列GIS软件中哪一个不是ESRI公司的产品____?A. ArcViewB. ArcSEDC. MapXtremeD. MapObject15、地理信息区别与其他信息的显著标志是____?A. 属于属性信息B. 属于共享信息C. 属于社会经济信息D. 属于空间信息16、以下不属于GIS输出设备的是____?A. 绘图仪B. 打印机C. 图形显示终端D. 图形数字化仪第二章地理信息系统的数据结构1、对一幅地图而言,要保持同样的精度,栅格数据量要比矢量数据量____?A. 大B. 小C. 相当D. 无法比较2、有一点实体其矢量坐标为P(9.5,15.6),若网格的宽与高都是2,则P 点栅格化的行列坐标为____?A. P(5,8)B. P(8,5)C. P(4,7)D. P(7,4)3、获取栅格数据的方法有____?A. 手扶跟踪数字化法B. 屏幕鼠标跟踪数字化法C. 扫描数字化法D. 人工读取坐标法4、矢量结构的特点是____?A. 定位明显、属性隐含B. 定位明显、属性明显C. 定位隐含、属性明显D. 定位隐含、属性隐含5、下列栅格结构编码方法中,具有可变分辨率和区域性质的是____?A. 直接栅格编码B. 链码C. 游程编码D. 四叉树编码6、用数字化仪数字化一条折线,合适的操作方式为____?A. 点方式B. 开关流方式C. 连续流方式D. 增量方式7、描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为____?A. 属性数据B. 几何数据C. 关系数据D. 统计数据8、在GIS数据中,把非空间数据称为____?A. 几何数据B. 关系数据C. 属性数据D. 统计数据9、地理数据一般具有三个基本特征是____?A. 空间特征、属性特征和时间特征B. 空间特征、地理特征和时间特征C. 地理特征、属性特征和时间特征D. 空间特征、属性特征和拓扑特征10、存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系是____?A. 拓扑邻接B. 拓扑关联C. 拓扑包含D. 以上三者11、通过记录坐标的方式表示点、线、面地理实体的数据结构是____?A. 矢量结构B. 栅格结构C. 拓扑结构D. 多边形结构12、在栅格数据获取过程中,为减少信息损失提高精度可采取的方法是____?A. 增大栅格单元面积B. 缩小栅格单元面积C. 改变栅格形状D. 减少栅格总数13、对同一幅地图而言,矢量结构与栅格结构相比____?A. 图形精度高B. 图形精度低C. 图形精度相当D. 无法比较14、下列能进行地图数字化的设备是____?A. 打印机B. 手扶跟踪数字化仪C. 主机D. 硬盘15、GIS所包含的数据均与____?A. 地理空间位置相联系B. 非空间属性相联系C. 地理事物的质量特征相联系D. 地理事物的类别相联系16、存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系属于____?A. 拓扑邻接B. 拓扑包含C. 拓扑关联D. 以上都不是17、栅格结构的特点是____?A. 定位明显,属性隐含B. 定位明显,属性明显C. 定位隐含,属性明显D. 定位隐含,属性隐含18、下列既是获取矢量数据的方法,又是获取栅格数据的方法是____?A. 手扶跟踪数字化法B. 扫描仪法C. 数据结构转换法D. 分类影象输入法19、矢量数据量与表示地物精度之间的关系是____?A. 数据量越大,精度越高B. 数据量越小,精度越高C. 数据量越大,精度越低D. 以上三者都有可能20、栅格结构与矢量结构相比较____?A. 数据结构复杂,冗余度小B. 数据结构复杂,冗余度大C. 数据结构简单,冗余度小D. 数据结构简单,冗余度大21、下列栅格数据编码方法中,接近矢量结构,不具有区域性质的编码方法是____?A. 四插树编码B. 块码C. 游程编码D. 链码22、矢量结构与栅格结构相比____?A. 结构紧凑,冗余度小B. 结构紧凑,冗余度大C. 结构松散,冗余度小D. 结构松散,冗余度大23、在GIS中,明确定义空间结构关系的数学方法称为____?A. 邻接关系B. 关联关系C. 包含关系D. 拓扑关系24、下列给出的方法中,哪种可获取矢量数据____?A. 手扶跟踪数字化法B. 扫描法C. 遥感信息提取D. 手工网格法25、在多边形矢量编码方法中,由点索引与边界线号相联系,以线索引与各多边形相联系的编码方法是____?A. 多边形环路法B. 树状索引编码法C. 拓扑结构编码法D. 四叉树编码法26、____决定了栅格数据的精度。
《地理信息系统》思考题第一章绪论1、什么是地理信息系统?它与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?2、地理信息系统由哪些部分组成?与其他信息系统的主要区别有哪些?3、地理信息系统的基本功能有哪些?基本功能与应用功能是根据什么来区分的?4、与其他信息系统相比,地理信息系统的哪些功能是比较独特的?5、地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学?6、试举例说明地理信息系统的应用前景。
7、GIS近代发展有什么特点?《地理信息系统》思考题第二章地理信息系统的数据结构1、地理信息系统中的空间数据都包含哪些?2、通过实例说明GIS空间数据的基本特征及在计算机中的表示方法。
3、矢量数据与栅格数据的区别是什么?它们有什么共同点吗?4、矢量数据在结构表达方面有什么特色?5、矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗?请说明。
6、栅格数据组织有哪些方法?7、栅格与矢量数据结构相比较各有什么特征?8、矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处?9、属性数据的编码是必须的吗?10、简述空间数据的拓扑关系及其对GIS数据处理和空间分析有何重要意义?《地理信息系统》思考题第三章空间数据的处理1.GIS的数据源有哪些?2.请举例说明GIS对数据的质量要求。
3.纸张上的地图如何进入计算机系统?4.从地图上能得到GIS需要的所有数据吗?请举例说明。
5.如何发现进入GIS中的数据有错误?6.一般从扫描仪上直接得到的地图有什么问题?如何改正?7.如果两个作业小组各自从数字化仪上得到两张相邻图幅的地图数据在GIS中不能准确对接该怎么办?地图接边相关知识8.空间数据几何纠正的常用方法有哪些?9.假设一条矢量等高线上的点太过于密集了,如何减少占用系统的存储空间?你能给出多少方法?各有什么适用范围?10.栅格地图数据如何减少硬盘存贮空间?11.请简要说明通过扫描仪得到矢量地图数据的原理和过程。
12.空间数据的插值算法有什么用途?请举例说明。
第一章导论:1.GIS基本概念:数据、信息、数据与信息的关系、信息的特点、地理信息的定义与特征、地理信息系统定义。
2.GIS基本构成:五个组成部分及每个组成部分具体包含的内容。
3.GIS功能简介:基本功能、应用功能。
4.GIS发展概况:国内外发展概况、未来发展态势。
第二章 GIS的数据结构1.地理空间及其表达:地理空间概念、空间实体的表达。
2.地理空间数据及其特征:分类(4D)、基本特征、拓扑关系、计算机表示。
3.空间数据结构的类型:矢量数据结构的定义、实体数据结构、拓扑数据结构——数据记录格式和拓扑编辑功能;栅格数据结构的定义、栅格矩阵结构、链式编码、游程编码结构、块码、行程编码结构、四叉树结构;曲面数据结构。
4.空间数据结构的建立:系统功能与数据源的关系、空间数据的分类与编码、矢量数据的输入与编辑、栅格数据的输入。
第三章空间数据处理数据变换、数据重构、数据提取(概念)1.空间数据的变换:几何纠正(仿射变换)、投影变换。
2.空间数据结构的转换:矢量——栅格:栅格单元的确定、点的栅格化、线的栅格化、面的栅格化(基于弧段的栅格化方法、基于多边形的栅格化方法——内部点扩散算法、射线算法与扫描算法、边界代数算法、边界点跟踪算法、复数积分算法)栅格——矢量:基于图像数据的矢量化(二值化、细化:剥皮法与骨架法、跟踪、去除多余点及曲线光滑、拓扑关系的生成)、栅格数据的矢量化。
3.多元空间数据的融合:RS与GIS的融合、不同格式的融合(转换器、数据标准、公共接口、直接访问)4.空间数据的压缩与重分类:基于矢量的压缩(间隔取点法、道格拉斯-普克法、垂距法、偏角法、光栏法)5.空间数据的内插方法:定义、点的内插、区域的内插(叠置法、比重法)6.开窗处理:点、线、面7.图幅边沿的匹配处理:逻辑一致性检验、识别和检索相邻图幅、相邻图幅边界点坐标数据的匹配、相同属性多边形公共边界的删除。
第四章 GIS空间数据库1.空间数据库概述:数据管理模式及发展、空间数据库的概念(空间数据存储和管理发展的阶段)、空间数据库设计的过程和步骤、空间数据库的实现和维护。
应用模型地理信息系统名词地理信息系统是一种优秀的技术手段,结合大量的地理数据和地图制作技术,可以对世界进行准确的数字化表达。
在地理信息系统中,应用模型是一个非常重要的概念。
应用模型是GIS分析中使用的一种简单而有效的框架,有助于更好地理解和管理地理数据中的信息。
本文将详细介绍应用模型及其应用方案,以期帮助读者更好地理解GIS系统。
一、什么是应用模型应用模型是GIS分析中使用的一种框架或方法,可以使GIS用户有效地分析和解释复杂的地理数据。
在应用模型中,数据、地图和方法被整合在一起,以便更好地管理和加工存储的地理数据。
应用模型可以使GIS技术更加高效和可靠,特别是在决策制定、资源管理、环境监测和城市规划等方面。
二、应用模型的基本原则应用模型的核心是一种基本的思维方式,具体包括以下几个方面:1.环境和问题–确定目标、角色、空间定位和地理数据2.分析器–将信息分成更小的部分进行分析3.分析方法–确定在什么上执行操作4.数据–包括所需数据的类型和格式5.输出–决定何种形式的输出数据和地图,以用于传达结果三、应用模型的应用范围应用模型适用于各种各样的GIS应用场景,应用范围广泛,例如:1.土地利用–通过分析历史数据和环境变化,预测土地利用的变化2.处理大气污染–分析空气质量改善方案,以改善大气环境质量的目标3.水源管理–分析地下水质量和地形来确定新水源的适宜位置4.城市规划–帮助规划人员确定基础设施建设的位置四、应用模型的应用流程应用模型的应用流程包括以下几个步骤:1.确定目的和范围–定义问题,确定应用的目的和范围2.确定所需数据和分析方法–确定所需的数据和分析方法以分析GIS数据3.数据的预处理–对数据进行预处理,以备应用模型的使用4.数据建模–将 GIS 数据存储为模型形式5.执行分析–在模型上执行分析功能6.数据后处理–对结果进行进一步的分析和处理7.结果的汇报–将结果向相关方面汇报六、应用模型的优点应用模型的优点主要体现在以下几个方面:1. 可靠性高–在数据处理过程中,可以更好地控制和管理数据。
地理信息系统题库及答案详解一、名词解释第一章导论1.数据:数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号和图像也是数据,数据本身并没有意义。
2.信息:是用数字、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)提供善于现实世界新的事实的知识,作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
3.数据处理:是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算,以及分析、模拟和预测等等操作。
第二章地理信息系统的数据结构4.矢量数据:是面向地物的结构,即对于每一个具体的目标都直接赋有位置和属性信息以及目标之间的拓朴关系说明。
但在空间表达方面没有直接建立位置与地物的关系。
5.栅格数据:是面向位置的结构,平面上的任何一点都直接联系到某一个或某一类地物。
但对于某一具体的目标,没有直接聚集所有信息,只能通过遍历栅格矩阵逐一寻找,它也不能完整地建立地物之间的拓朴关系。
6.空间数据(或地理数据):是指地理实体或现象的空间特征数据和属性特征数据的总称。
7.TIN数据结构:表示和存储曲面要素的基本要求是必须便于连续现象在任一点的内插计算,经常采用不规则三角网(Triangulated Irregular Network)来拟合连续分布现象的覆盖表面,称为TIN数据结构。
第三章空间数据处理8.数据变换:是指数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换,包括几何纠正和地图投影转换等等,以实现空间数据的几何配准。
9.数据重构:指数据从一种格式到另一种格式的转换,包括数据转换、格式转换、类型替换等等,以实现空间数据在结构、格式和类型上的统一,多源和异构数据的联接和融合。
10.数据提取:是指对数据进行某种条件的取舍,包括类型提取、窗口提取、空间内插等,以适应不同用户对数据的特定要求。
11.投影转换:投影转换是指当系统使用来自不同地图投影的图形数据时,需要将该投影的数据转换为所需要投影的坐标数据;12.空间数据的内插:通过已知点或多边形分区的数据,推求任意点或多边形分区的数据,推求任意点或多边形分区数据的方法就称为空间数据的内插。
gis应用模型建模步骤和方法GIS(地理信息系统)应用模型建模可有趣啦。
一、明确问题。
这就像是一场冒险的起点。
你得先搞清楚自己要解决啥问题。
比如说,你想研究城市里哪里适合建公园,那这个就是你的大目标。
这时候你得把问题想得特别具体,不能模模糊糊的。
像公园的规模大概多大,要靠近居民区呢还是商业区,这些细节都得在心里有数。
二、数据收集。
这就像为你的冒险找装备。
你要到处搜罗相关的数据。
GIS的数据来源可多啦,有地图数据,像是从测绘部门拿来的地形地图之类的。
还有各种统计数据,像人口密度数据,可能从人口普查那里得到。
要是研究环境相关的,环境监测站的数据也不能少。
这些数据就像一块块拼图,少了哪块可能都会影响最后的结果呢。
三、数据预处理。
拿到数据可不能直接用哦。
就像新衣服要先洗一洗才能穿一样。
数据可能会有错误或者不规范的地方。
比如说有的坐标系统不统一,这时候就得把它们都转化成一样的坐标系统。
还有数据可能有缺失值,你得想办法补上,或者判断这个数据是不是真的重要,如果不重要就可以舍弃。
四、选择合适的建模方法。
这可是个技术活。
有很多建模方法可以选呢。
如果是做预测类的,可能线性回归模型就比较合适;要是想做分类,像决策树模型就很棒。
这就好比做菜,不同的菜(问题)得用不同的烹饪方法(建模方法)。
你得根据自己的问题和数据特点来挑。
五、模型构建与运行。
把数据和建模方法都准备好,就可以开始构建模型啦。
就像搭积木一样,按照选定的方法把数据一块一块地组合进去。
然后让模型跑起来,这个过程可能有点像等待蛋糕出炉,有点小期待又有点小紧张。
六、模型评估与验证。
模型运行完了可不算完事儿。
你得看看这个模型做得好不好。
可以用一些评估指标,比如准确率、召回率之类的。
要是模型表现不好,就得回头看看是哪里出了问题,是数据有问题,还是建模方法选错了,然后再调整。
七、模型应用与优化。
如果模型通过了评估验证,那就可以把它用起来啦。
但是也不能就不管它了,就像汽车要定期保养一样,模型也要不断优化。
地理信息系统概论【第一章】导论1 、数据:数据是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性和状况。
2 、信息: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。
3 、信息的特点:客观性、适用性、传输性、共享性4 、地理数据: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、联系和规律的数字、文字、图像和图形的总称,是各种地理特征和现象间关系的符号化表示。
5 、地理信息的特征:(1)空间特征:分布性,使信息具有空间维。
(2)属性特征:专题性,具有专题属性(属性维)。
(3)时序特征:动态性,使信息随时间动态变化(时间维)。
6 、地理信息系统: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。
7 、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、应用模型。
(1)系统硬件:数据输入设备:卫星遥感影像接收机、GPS、扫描仪、数字化仪数据处理设备:大型机、图形工作站、服务器、个人计算机(PC)数据输出设备:绘图仪、打印机、大屏幕(2)系统软件:是整个系统的核心。
GIS 功能软件:分为GIS基础软件平台和GIS应用软件基础支撑软件:包括系统库软件和数据库软件操作系统软件(3)空间数据:地理数据是GIS的操作对象,是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。
①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,分为矢量数据(点、线、面)和栅格数据(平面、曲面),包括方位关系、拓扑关系、相邻关系、相似关系。
②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。
③时间特征:指地理现象随时间而发生的变化,其数据称为时态数据。
8 、地理信息系统的功能:基本功能:数据采集与编辑,数据的存储与管理,数据的处理和变换(数据变换、数据重构、数据抽取),空间分析和统计(叠合分析、缓冲区分析、数字地形分析),产品制作与演示,二次开发和编程应用功能:资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策9 、 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信息系统(CGIS),Tomlinson被誉为地理信息系统之父。