地理信息系统概论笔记
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地理信息系统一.信息与数据1.信息:是对现实世界的一种映射,是现实世界在人们头脑中的反应,它以文字、数据、符号、声音等形式记录下来。
2信息的特征①客观性:任何信息都是与客观事实相联系的②适用性:问题不同,影响因素不同,需要的信息种类不同③传输性:信息可在用户之间进行传输④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: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、图像等符号数据是对客观现象的表达,数据本身并没有意义。
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.地理信息及其特征1 .地理信息:指与研究对象的空间地理分布有关的信息,它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等。
2. 地理信息的特征:①地域性:地理信息属于空间信息,位置的识别与数据相联系②多维结构:指在同一位置上可有多种专题的信息结构③时序特征:时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化,因此,实时的GIS系统要求及时更新地理信息,使得地理信息具有现势性三.信息系统和地理信息系统1 .信息系统:能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现,并能回答用于一系列问题的系统,具有采集、管理、分析和表达数据的能力2 .对GIS的理解:GIS是计算机系统,具有系统的基本功能,数据采集、管理、分析和表达3.GIS与其它IS的区别:共同点:GIS离不开数据库技术,数据库中的一些基本技术。
如数据模型,数据存储,数据检索等都是GIS广泛使用的核心技术。
差异:GIS对空间数据和属性数据共同管理,分析和应用;而一般MIS侧重于非图形数据。
4 .GIS构成:软件、硬件、数据和用户5.地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同方法组成的,具有支持空间数据的获取、管理、分析、建模和显示功能,并可解决复杂的规划和管理问题的信息系统。
二、一.数据结构1、空间实体(空间对象,地理实体)定义:指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元,它是一个具体概括性、复杂性、相对意义的概念。
地理信息系统概论知识点总复习(总18页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-第一章地理信息系统概论数据与信息信息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,它不随载体的物理设备形式的改变而改变。
信息的特点:客观性(信息与客观事实紧密相关)、实用性(经过信息系统处理可以变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息)、传输性(可以在发送者和接收者之间传播)、共享性(可为多个用户共享而本身无损失)。
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、图像以及它们能够转换成的数据等形式。
数据的特点:格式依赖计算机系统,可以转换形式,是用以载荷信息的物理符号,本身并无意义。
数据与信息的关系:信息与数据是不可分离的。
信息由与物理介质有关的数据表达,数据中所包含的意义就是信息。
数据是记录下来的某种可以识别的符号,具有多种多样的形式,也可以加以转换,但其中包含的信息内容不会改变。
信息可以离开信息系统而独立存在,也可以离开信息系统的各个组成和阶段而独立存在;而数据的格式往往与计算机系统有关,并随载荷它的物理设备的形式而改变。
数据是原始事实,而信息是数据处理的结果。
不同知识、经验的人,对于同一数据的理解,可得到不同信息。
信息系统:信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用信息。
信息系统的类型:事务处理系统(支持操作层人员的日常活动,处理日常事务);管理信息系统(为战术层管理者提供信息,包含事务处理系统);决策支持系统(交互式信息系统,能支持管理者制定决策);人工智能和专家系统(能模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统)。
地理信息系统地理信息系统是一种决策支持系统。
它的定义由两方面组成,一方面,地理信息系统是一门学科,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴交叉学科;另一方面,地理信息系统是一个技术系统,是以空间数据库为基础,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的计算机技术系统。
专题一一、数据、信息和系统1. 数据①数据概念: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、图像等符号。
②数据特点: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信息的概念信息即信号、消息、意义。
是通过某种信号传递的消息,是客观世界中某事某物所包含的意义。
在当今的信息社会,信息无论是对个人还是对社会都是非常重要的。
②信息的表达:实物,语言,文字,数据,图形,人脑,电脑等信息的特点: 信息是客观存在的,但信息可能是隐含的,有时必须通过处理才能获取。
信息是可以共享的,不因其传播或扩散而损失。
信息是有价的,而且其价值是具有时效性的。
③信息与数据比较数据是信息的表达、载体,信息是数据的内涵,是形与质的关系。
只有数据对实体行为产生影响才成为信息,数据只有经过解释才有意义,成为信息。
例如“1”、“0”独立的1、0均无意义。
当它表示某实体在某个地域内存在与否,它就提供了“有”“无”信息,当用它来标识某种实体的类别时,它就提供了特征码信息。
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。
3. 系统①系统的概念:系统是由若干相互联系和相互作用的要素组成的,具有一定结构和功能的有机整体。
②系统的特征整体性层次性目的性开放性稳定性4. 信息系统①信息系统的概念:信息系统是具有处理、管理和分析数据功能的系统,它能为企业、部门或组织的决策过程提供有用的信息。
②信息系统的特点:在信息系统中,尤其是现代社会计算机支持下的信息系统,其信息是以数据为载体的。
但数据并不等于信息。
5. 地理信息①地理:泛指地球表面各种自然现象和人文现象,以及它们之间的相互关系和区域分异。
②地理信息:指与研究对象的空间地理分布有关的信息。
它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图、文、声、像等的总称。
地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、分析和展示的技术系统。
在黄杏元的《地理信息系统概论》中,有一些重要的考点需要我们关注和理解。
以下是我整理的考点笔记,希望能对大家复习和理解地理信息系统有所帮助。
一、地理信息系统的定义与基本概念地理信息系统是一个用于存储、查询、分析、处理和展示地理空间数据的综合系统。
它由硬件系统、软件系统、数据系统和人员系统组成,其中硬件系统包括计算机设备、显示设备等;软件系统包括地理信息系统软件、数据库管理系统等;数据系统包括地理空间数据和属性数据;人员系统包括GIS技术人员和用户。
地理信息系统的基本概念包括地理空间数据、属性数据、地理坐标系统、地理数据模型等。
地理空间数据是指反映地球表面地理实体位置的数据,如点、线、面等;属性数据是描述地理实体特征和属性的数据,如土地利用类型、地形高程等;地理坐标系统是用于确定地理实体位置的系统,常用的有经纬度坐标系统和投影坐标系统;地理数据模型是描述地理实体及其关系的模型,如矢量数据模型和栅格数据模型等。
二、地理数据采集与处理地理数据采集包括遥感数据采集和GPS地理信息采集。
遥感数据采集是通过卫星、航空器等遥感平台获取地球表面信息,可以得到大范围、高分辨率的地理数据;GPS地理信息采集是通过GPS定位系统获取地理实体的坐标信息,可以得到高精度的地理数据。
地理数据的处理包括数据的编辑、清理、转换等,以保证数据的质量和准确性。
三、地理数据存储和管理地理数据的存储和管理包括数据格式与数据模型选择、数据库管理系统的选择、数据组织与索引等。
地理数据格式可以是矢量格式和栅格格式,矢量格式适合表示点、线、面等地理空间数据,栅格格式适合表示连续分布的地理数据。
数据库管理系统可以是关系型数据库管理系统或面向对象数据库管理系统,根据需要选择适合的系统。
《地理信息系统概论》笔记黄杏元自己看吧第一章导论第一节地理信息系统基本概念1 学科特点GIS是一门典型的交叉性学科因此,学生要学好GIS,首先必须要做好“GIS” Gentlemanlike, Intelligence, Smile。
GIS是一门实践性很强的学科因此,要重视技能训练,重点掌握ArcInfo等基础GIS软件的操作和使用。
GIS是一门迅速发展中的学科因此,要经常阅读有关的文献资料,掌握GIS学科的发展趋势,努力更新自己的知识,不断提高自己的能力。
2 数据是客观事物的属性、数量、位置及其相互关系等的抽象表示,随载荷它的物理设备的形式而改变。
信息是向人们或机器提供关于现实世界各种事实的知识,是数据、消息中所包含的意义。
它不随载体的物理形式的改变而改变。
数据是客观对象的表示,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息;数据是信息的表达,信息则是数据的内容。
3 地理信息是指表示地理环境诸要素的数量、质量、分布特征及其相互联系和变化规律的数字、文字、图象和图形等的总称。
地理信息属于空间信息,它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
4 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,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。
简单的说,地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。
第二节GIS的基本构成及功能1系统硬件由主机、外设和网络组成,用于存储、处理、传输和显示空间数据。
2系统软件由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成,用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。
3空间数据库由数据库实体和数据库管理系统组成,用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。
4应用模型由数学模型、经验模型和混合模型组成,用于解决某项实际应用问题,获取经济效益和社会效益。
基本功能:ω数据采集与编辑;数据存储与管理;ω数据处理和变换;ω空间分析和统计;ω产品制作与显示;ωω二次开发和编程。
《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。
地理信息系统概论(修订版)第一章导论第一章导论§1 地理信息系统基本概念1.1数据与信息数据(data)是信息(information)的表达,而信息是数据的内容。
数据是未经加工的原始材料,地理信息系统的设计和建立,首先是收集数据和处理数据。
数据是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号、图象也是数据,数据本身没有意义;信息是对数据的解释、运用与解算,数据即使是经过处理以后的数据,只有经过解释才有意义,才成为信息。
就本质而言数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
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。
信息的特点:客观性、适用性、传输性、共享性。
1.2地理信息与地理信息系统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、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。
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他类型信息的一个最显著的标志。
地理信息系统(Geographical Information System)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。
(美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC)关于GIS的定义)§2 GIS的基本组成GIS一般包括以下5个主要部分:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
2.1系统硬件1、GIS主机:包括大型、中型、小型机,工作站/服务器和微型计算机,其中各种类型的工作站/服务器成为GIS的主流。
2、GIS外部设备:包括各种输入(如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等)和输出设备(如各种绘图仪、图形显示终端和打印机)。
地理信息系统概论第一章导论数据与信息的关系:数据:是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号、图象也是数据,数据本身没有意义;信息:是对数据的解释、运用与解算,数据即使是经过处理以后的数据,只有经过解释才有意义,才成为信息。
数据()是信息()的表达,而信息是数据的内容。
数据是未经加工的原始材料,地理信息系统的设计和建立,首先是收集数据和处理数据。
就本质而言数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
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、模拟和预测等操作。
信息的特点:客观性、适用性、传输性、共享性。
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、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。
地理信息属于空间信息,它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息系统():地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术,又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。
其技术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。
的基本构成:一般包括以下5个主要部分:系统硬件、系统软1 / 11件、空间数据、应用人员和应用模型。
1、系统硬件:(1)主机:包括大型、中型、小型机,工作站∕服务器和微型计算机,其中各种类型的工作站∕服务器成为的主流。
(2)外部设备:包括各种输入(如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等)和输出设备(如各种绘图仪、图形显示终端和打印机)。
(3)网络设备:包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。
地理信息系统考研黄杏元《地理信息系统概论》考点笔记一、1.1 复习笔记一、地理信息系统基本概念、1数据与信息(1)数据与信息的基本概念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征和状况。
不仅包括数字,也包括文字、符号、图像和声音等。
数据本身并没有意义,其格式随存储它的物理设备的形式而改变。
②信息a.狭义信息论是指“两次不定性之差”,即人们获得信息前后对事物认识的差别;b.广义信息论认为,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。
地理信息系统中的信息即是广义的信息概念,它不随数据形式的改变而改变。
③数据与信息的关系a.数据是信息的表达形式,是信息的载体;b.信息则是数据中蕴含的事物的含义,是数据的内容;c.数据只有通过解释才成为信息。
(2)数据处理与解释①数据处理的定义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、模拟和预测等操作。
②数据处理的目的a.把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式;b.把数据加工成对正确管理和决策有用的数据;c.把数据编辑后存储起来,以供后续使用。
③数据解释需要人类的智慧,包括学识和经验。
(3)信息的特点①信息的客观性任何信息都是与客观事实紧密相关的,这是信息的正确性和精确度的保证。
②信息的适用性信息对决策十分重要,地理信息系统将地理数据收集、组织和管理起来,经过处理和分析变为对决策具有重要意义的有用信息,这是由建立地理信息系统的明确目的性所决定的。
③信息的传输性信息可以在发送者和接收者之间传输,既包括系统把信息传送至终端设备,也包括信息在系统内各个部分之间的流转和交换。
④信息的共享性信息可以传输给多个用户,而信息本身并无损失,这为信息的并发应用提供了可能性。
2地理信息与地理信息系统(1)地理信息①地理信息与地理数据的概念a.地理信息地理信息是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
GIS专业笔记第⼀章地理信息系统概论1.信息的含义和特点是什么?信息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。
特点: 客观性实⽤性传输性共享性。
2.地理数据与地理信息含义?地理数据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、联系和规律的数字、⽂字、图像和图形等的总称。
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。
特性:空间分布性、数据量⼤、信息载体的多样性。
3.信息系统的含义?信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能⼒的系统。
4.地理信息系统定义与特征?定义:地理信息系统的定义是由两个部分组成的。
⼀⽅⾯,地理信息系统是⼀门学科,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和⽅法的⼀门新兴的交叉学科;另⼀⽅⾯,地理信息系统是⼀个技术系统,是以地理空间数据库为基础,采⽤地理模型分析⽅法,适时提供多种空间的和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,操作对象是空间数据,技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评析能⼒。
特征:1具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能⼒,具有空间性和动态性;2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;3计算机系统的⽀持是地理信息系统的重要特征,因⽽使得地理信息系统能以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进⾏空间定位和过程动态分析。
分类:1,按研究范围分:全球性的、区域性的、局部性的;2,按研究内容分:综合性的、专题的、通⽤的。
构成:硬件系统、软件系统、地理空间数据、系统开发和管理使⽤⼈员5.在GIS 中,空间数据主要包括哪些?1.某个已知坐标系中的位置。
即⼏何坐标,标识地理景观在⾃然界或包含某个区域的地图中的空间位置。
地理信息系统概论(修订版)第一章导论第一章导论§1 地理信息系统基本概念1.1数据与信息数据(data)是信息(information)的表达,而信息是数据的内容。
数据是未经加工的原始材料,地理信息系统的设计和建立,首先是收集数据和处理数据。
数据是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号,不仅数字是数据,而且文字、符号、图象也是数据,数据本身没有意义;信息是对数据的解释、运用与解算,数据即使是经过处理以后的数据,只有经过解释才有意义,才成为信息。
就本质而言数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。
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。
信息的特点:客观性、适用性、传输性、共享性。
1.2地理信息与地理信息系统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、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。
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他类型信息的一个最显著的标志。
地理信息系统(Geographical Information System)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。
(美国联邦数字地图协调委员会(FICCDC)关于GIS的定义)§2 GIS的基本组成GIS一般包括以下5个主要部分:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
2.1系统硬件1、GIS主机:包括大型、中型、小型机,工作站/服务器和微型计算机,其中各种类型的工作站/服务器成为GIS的主流。
2、GIS外部设备:包括各种输入(如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等)和输出设备(如各种绘图仪、图形显示终端和打印机)。
3、GIS网络设备:包括布线系统、网桥、路由器和交换机等。
2.2系统软件:按功能分为GIS专业软件、数据库软件和系统管理软件。
2.3空间数据2.4应用人员:包括系统开发人员和GIS技术的最终用户。
2.5应用模型§3 GIS的功能简介基本功能是数据的采集、管理、处理、分析和输出。
3.1基本功能:包括数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编程3.2应用功能:包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策§4 GIS的发展透视4.1发展概况当前,GIS正向着集成化、产业化和社会化发展方向迈进,呈现以下主要发展态势:1、GIS已成为一门综合性技术2、GIS产业化的发展势头强劲3、GIS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4.2基础理论第二章地理信息系统的数据结构§1 地理空间及其表达1.1地理空间(geo-spatial)的概念地理空间一般包括地理空间定位框架及其联结的特征实体。
地理空间定位框架即大地测量控制,有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,该坐标系选用1975年国际大地测量协会推荐的国际椭球,其具体参数为:赤道半径(a)=6378140.0000000000m,极半径(b)=6356755.2881575287m,地球扁率(f)=(a-b)/a=1/298.257。
1980年中国国家大地坐标系的大地原点,设在我过中部的陕西省泾阳县永乐镇,简称西安原点。
高程指空间参考的高于或低于某基准平面的垂直位置,主要用来提供地形信息。
我国现在规定的高程起算基准面为“1985国家高程基准”,该基准比原国务院批准启用的“黄海平均海平面”高29mm。
1.2空间实体的表达如果采用一个没有大小的点(坐标)来表达基本点元素时,称为矢量表示法;如果采用一个有固定大小的点(面元)来表达基本点元素时,称为删格表示法。
§2 地理空间数据及其特征2.1GIS的空间数据GIS的数据来源和数据类型繁多,主要有:地图数据;影像数据;地形数据;属性数据;元数据。
空间数据根据表示对象的不同分为:类型数据;面域数据;网络数据;样本数据;曲面数据;文本数据;符号数据。
2.2空间数据的基本特征一般地,空间特征数据包括地理实体或现象的定位数据和拓扑数据,属性特征数据包括地理实体或现象的专题属性(名称、分类、数量等)数据和时间数据,而空间特征数据和属性特征数据统称为空间数据或地理数据。
空间数据的拓扑关系包括:拓扑邻接;拓扑关联;拓扑包含。
2.3空间数据的计算机表示§3 空间数据结构的类型3.1矢量数据结构基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构。
矢量数据结构上利用欧几里得(Euclid)几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。
矢量数据结构分为以下几种主要类型:1、简单数据结构特点:数据按点、线或多边形为单元组织,数据排版直观,数字化操作简单;每个多边形都以闭合线段存储,多边形的公共边界被数字化两次和存储两次,造成数据冗余和不一致;点、线和多边形有各自的坐标数据,但没有拓扑数据,互相之间不关联;岛只作为一个单个图形,没有与外界多边形的联系。
2、拓扑数据结构:包括DIME(对偶独立地图编码法)、POL YVRT(多边形转换器)、TIGER(地理编码和参照系统的拓扑集成)。
特点:点是相互独立的,点连成线,线构成面。
3、曲面数据结构3.2删格数据结构基于删格模型的数据结构简称为删格数据结构,指将空间分割成有规则的网格,在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
删格数据结构与矢量数据结构相比较,用删格数据结构表达地理要素比较直观,容易实现多元数据的叠合操作,便于与遥感图象及扫描输入数据相匹配建库和使用等。
删格数据结构的类型:1、删格矩阵结构:是一种全删格阵列的空间数据组织形式。
2、游程编码结构:(游程指相邻同值网格的数量)是逐行将相邻同值的网格合并,并记录合并后网格的值及合并网格的长度,其目的是压缩删格数据量,消除数据间的冗余。
3、四叉树数据结构:将空间区域按照四个象限进行递归分割(2n*2n,且n>=1),知道子象限的数值单调为止。
凡值(特征码或类型值)呈单调的单元,不论单元大小,均作为最后的存储单元。
4、八叉树和十六叉树结构3.3适量与删格一体化数据结构1、适量与删格一体化的基本概念2、适量与删格一体化数据结构设计:点状目标和结点只有位置,没有形状和面积;线状目标只要将其通过的删格地址全部记录下来即可;面状目标应包含边界和边界所保卫的整个区域。
3.4矢量与删格数据结构的比较§3 空间数据结构的建立空间数据结构的建立是指根据确定的数据结构类型,形成与该数据结构相适应的GIS空间数据,为空间数据库的建立提供物质基础。
4.1系统功能与数据间的关系4.2空间数据的分类和编码1、空间数据的分类:首先根据图形原则,将空间数据分为点、线、面三种类型;其次是对象原则。
2、空间数据的编码:指将数据分类的结果用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
编码的结果是形成代码。
3、矢量数据的输入与编辑:输入过程实际上是产生和矢量数据结构相适应GIS空间数据的过程。
编辑的目的是为了消除数字化过程中引入的错误,以及将数字化数据重新组织以便得到便于进一步处理和使用的格式。
4、删格数据的输入与编辑UID2451829 阅读权限10 在线时间26 小时最后登录2009-6-10 查看详细资料引用回复TOP第三章空间数据的处理数据处理涉及的内容很广泛,主要取决与原始数据的特点和用户的具体要求,一般包括数据变换、数据重构、数据提取等内容。
数据变换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、投影转换和辐射纠正等,以解决空间数据的几何配准。
数据重构指数据从一种格式到另一种格式的转换,包括结构转换、格式变换、类型替换等,以解决空间数据在结构、格式和类型上的统一,实现多源和异构数据的联接与融合。
数据提取指对数据进行某种有条件的提取,包括类型提取、窗口提取、空间内插等,以解决不同用户对数据的特定需求。
§1 空间数据的坐标变换空间数据坐标变换的实质是建立两个平面点之间的一一对应关系,包括集合纠正和投影转换,它是空间数据处理的基本内容之一。
1.1几何纠正几何纠正是为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的改正。
现有的商业GIS 软件一般都具有仿射变换、相似变换、二次变换等几何纠正功能。
仿射变换是GIS数据处理中使用最多的一种几何纠正方法,其主要特性为:同时考虑到x 和y方向上的变形,因此纠正后的坐标数据在不同方向上的长度比将发生变化。
1.2投影转换当系统使用的数据取自不同地图投影的图幅时,需要将一种投影的数字化数据转换为所需要投影的坐标数据。
投影转换的方法可采用:正解变换、反解变换、数值变换。
§2 空间数据结构的转换矢量数据结构和删格数据结构应用原则: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的描述;而空间分析则主要采用删格数据结构,有利于加快系统数据的运行速度和分析应用的进程。
2.1由矢量向删格的转换由矢量向删格的转换的根本任务是通过一个有限的工作存储区,使得矢量和删格数据之间不可避免的读写操作,限制在最短的时间范围内。
根据转换处理时,基于弧段数据文件和多边形数据文件的不同,分别采用不同的算法。
1、基于弧段数据的删格化方法:其算法可分解为数据管理和转换计算两步。
2、基于多边形数据的删格化方法2.2由删格向矢量的转换由删格向矢量的转换的目的,是为了将删格数据分析的结果,通过矢量绘图装置输出,或者为了数据压缩的需要,将大量的面状删格数据转换为由少量数据表示的多边形边界,但是主要目的是为了能将自动扫描仪获取的删格数据加入矢量形式的数据库。
转换处理时,基于图象数据文件和再生删格数据文件的不同分别采用不同的算法。
1、基于图象数据的矢量化方法:二值化;细化;跟踪2、基于再生删格数据的矢量化方法§3 多源空间数据的融合3.1遥感与GIS数据的融合常用方法具体表现为:遥感图象与图形的融合;遥感数据与DEM的融合;遥感图象与地图扫描图象的融合3.2不同格式数据的融合主要有以下几种方法:基于转换器的数据融合;基于标准的数据融合;基于公共接口的数据融合;基于直接访问的数据融合§4 空间数据的压缩与综合4.1空间数据的压缩1、数据压缩的意义所谓数据压缩,即从所取得的数据集合S中抽出一个子集A,这个子集作为一个新的信息源,在规定的精度范围内最好地逼近原集合,而又取得尽可能大的压缩比。