地理信息系统考试复习资料复习课程
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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。
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。
1.GIS概念:即地理信息系统,是由计算机硬件,软件和不同的方法组成的系统,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.2构成:系统硬件,系统软件,空间数据,应用人员和应用模型.3基本功能:数据的采集和编辑,数据存储和管理,数据处理与变换,空间分析和统计,产品制作与显示,二次开发与编程.第二章1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,换句话说:是指空间数据结构以什么形式在计算机中存储和处理.空间数据结构氛围基于矢量的数据结构和基于栅格的数据结构两种.矢量数据结构:是通过坐标值来精确的表示点,线,面等地理实体. 栅格数据结构:以规则的像元阵列来表示空间地理或现象的分布的数据结构,其阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征.2一体化:无路时点状地物,线状地物,面状地物均采用面向目标的描述方法,因此他可以完全保持矢量的特性,而原子的空间允填表达建立了位置与地物的联系,使之具有栅格的性质,这就是一体化数据结构的基本概念,从原理上说,这是一种以矢量的方式来组织栅格数据的结构.3空间数据结构每种的优缺点:矢量数据结构优点:可具体分为点,线,面,可以构成现实世界中各种复杂的实体,当问题可描述成线或边界时,特别有效.矢量数据结构紧凑,冗余度低,并具有空间实体的拓扑信息,容易定义和操作单个空间实体,便于网络分析.矢量数据结构的输出质量好,精度高.缺点:矢量数据结构的复杂性,导致了操作和算法的复杂化.作为一种基于线和边界的编码方法,不能有效的支持影像代数运算,如不能有效地进行点集的集合运算,预算效率低而复杂.由于矢量数据结构存储比较复杂,导致空间实体的查询十分费时,需要逐点,逐线,逐面的查询.矢量数据结构和栅格结构表示的影像数据不能直接运算,交互式必须进行矢量和栅格转换.矢量数据与DEM的交互式通过等高线来实现的,不能与DEM直接进行联合空间分析.栅格数据结构优点:它是通过空间点的密集而规则的排列标志整体的空间现象的,其数据结构简单,定位存取性能好,可以与影像和DEM数据进行联合空间分析,数据共享容易实现,对栅格数据结构的操作比较容易. 缺点:栅格数据不是面向实体的,各种实体往往是叠加在一起反映出来的,因而难以识别和分离.对点实体的识别需要采用匹配技术,对线实体的识别需要采用影像分类技术,这些技术不仅费时,而且不能保证完全正确.5.GIS的数据模型有哪些?哪些是传统型?1.层次数据模型(树结构,反应数据之间的隶属关系)2.网状数据模型(向图结构,节点代表数据记录,连线描述不同结点数据间关系)3.关系数据模型(二维表,固定列,任意行)4.对象数据模型5.时空数据模型(其中1,2,3是传统型)6.什么是空间数据库空间数据库指的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.1数据量庞大2具有高可访问性3空间数据模型复杂4属性数据和空间数据联合管理5应用范围广泛.空间数据查询的方法:基于属性的空间查询,基于图形的空间查询,图形与属性的混合查询,模糊查询,自然语言空间查询1常用的GIS数据源有哪些?采集方法?(1)地图数据(主要通过对地图的跟踪数字化和扫描数字化)(2)遥感数据(3)文本资料(交互的方式通过键盘录入和扫描仪的扫描进行数字化处理)(4)统计资料(5)实测资料(实地测量等获得数据通过转换直接进入GIS的地理数据库)(6)多媒体数据(通过通讯口传入)(7)已有系统的数据(从其他已建成的信息系统和数据库中获取) 2.地图投影不规则的地球表面可以用地球椭球面来替代,地球椭球面是不可展曲面,而地图是一个平面,将地球椭球面上的点映射到平面上来的方法称为地图投影.1.我国基本比例尺地形图(1:50万,1:25万,1:10万,1:5万.1:2.5万,1:1万,1:5000).均采用高斯克吕格投影为地理基础,1:100万地形图采用了Lambert模型.2.地理实体的分类编码原则(1)唯一性,一个代码只为一的表示己类对象(2)合理性,代码结构要与分类体系相适应(3)可扩性,必须留有足够的备用代码,以适应扩充的需要(4)简单性,结构应尽量简单,长度应尽量短(5)适用性,代码应尽可能反映对象的特点,以助记忆(6)规范性,代码的结构、类型、编写格式必须统一.为什么进行地图投影(1)不方便进行距离、方向、面积量算(2)地球椭圆面是不可伸展曲面(3)地图为平面,符合视觉、心理要求,易于进行量算和空间分析.由于gis大多是以地图的方式来显示地理信息,而地图是平面,地理信息则是在地球椭球面上,隐刺地图投影在gis中不可或缺.3.空间数据采集如何采用(1)几何数据的采集(2)属性数据的采集(3)几何数据的连接。
地理信息系统复习资料第一章绪论1.1、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)提供关于现实世界新的事实和知识,是生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
信息具有客观性、适用性、可传输性和共享性等特征。
信息来源于数据。
数据是客观对象的表示,而信息则是数据内涵的意义,是数据的内容和解释。
数据只有对实体行为产生影响时才成为信息,信息是数据的内涵,而数据是信息的载体。
1.2、地理信息系统:是在计算机硬、软件系统支持下,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、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
1.3、GIS-T:是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统,它是GIS在交通领域的延伸,是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成,是为研究交通系统中的问题而开发的GIS。
1.4 GIS特点:(1)、GIS的物理外壳计算机的技术系统,它又有若干个相互关联的子系统构成,如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等;(2)GIS操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类三维要素的地理实体(3)GIS的技术优势在于它的数据综合,模拟与分析评价能力,可以得到常规方法,普通信息系统难以得到的重要信息,实现地理空间过程演化的模拟和预测;(4)它与测绘和地理学有着密切的关系。
1.5GIS与其他信息系统有什么区别?通常意义上的信息系统存储结构都是数据信息,结构为表单,查询、排序、删增操作比较简单,GIS的存储结构是地物空间信息,以图形为对象的(甚至是三维形体),将图形变为几何信息、拓扑信息、坐标数值、投影信息的组合体,用复杂的表单结构来存储,因此GIS系统的操作是以图形为界面,比普通信息系统复杂得多。
空间数据的最根本的特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量地描述。
地理信息系统(GIS)复习资料GIS 复习资料第一章、第一章、绪论定义: GIS 定义:地理信息系统,是在计算机硬、软件系统支持下,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、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
组成:GIS 组成:硬件系统、软件系统、空间数据、系统开发管理和使用人员发展: GIS 发展:起源于 60 年代加拿大,发展最快是美国;最早系统:1963 年,加拿大地理信息系统(CGIS),主要用于自然环境的管理和规划;主流系统: Arc/Info;我国系统:超图 Supermap,武汉中地 mapGIS。
发展热点: GIS 发展热点: 1、理论发展的需求与有待解决的问题;2、热点—面向对象技术的研究、时空系统、地理信息建模系统以及三维地理信息系统的研究等。
发展趋势: GIS 发展趋势:GIS 网络化、GIS 标准化、数据商业化、系统专门化、GIS 企业化、GIS 全球化以及 GIS 大众化等. ——OPEN GIS 区别于其他系统:GIS 具有强大的空间分析功能,能处理空间数据。
GIS 区别于其他系统 GIS 功能及其应用:功能及其应用:空间数据的获取(采集与输入)空间数据的编辑处理空间数据的组织、存储与管理空间查询与空间分析数据的显示与输出(eg:举例说明空间叠加功能在哪一个领域的应用,比如空间选址、土地利用等方面) (eg:举例说明空间叠加功能在哪一个领域的应用,比如空间选址、土地利用等方面)应用:举例说明 RS、在某一领域的应用(具体,eg:保护区规划) GIS 应用举例说明 RS、GIS 在某一领域的应用(具体,eg:保护区规划)第二章、第二章、地理空间信息表达及空间数据结构地理空间:GIS 中的空间概念常用“地理空间”(geo-spatial)来表述,一般包括地理空间定位框架地理空间:及其所连接的空间对象。
空间对象:空间对象:指具有形状、属性和时序特点的空间实体,包括点、线、面、曲面和体。
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。
地理信息系统期末复习资料第一章节-----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。
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。
GIS复习资料第一章地理信息系统概论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、图像等符号。
数据是对客观现象的表示,数据本身并没有意义。
2.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。
具有客观性、适用性、传输性、共享性。
(◇数据与信息的关系: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。
数据只有经过解释才有意义,成为信息。
)3.地理数据:地理特征和现象间关系的符号化描述。
基本特征:空间特征、时间特征、属性特征。
4.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,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。
5. 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的信息。
它能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现,具有采集、管理、分析和表达数据的能力。
主要由计算机硬件、软件、数据、用户四大要素组成。
信息系统的类型:事务处理系统、信息管理系统、决策支持系统、人工智能和专家系统。
~6.地理信息系统(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。
7.空间数据:空间数据是地理信息的载体,是地理信息系统的操作对象,它具体描述地理实体的空间特征、属性特征和时间特征。
空间特征是指地理实体的空间位置及其相互关系;属性特征表示地理实体的名称、类型和数量等;时间特征指实体随时间而发生的相关变化。
数据类型:空间特征数据、时间属性数据、专题属性数据。
数据表达可以采用矢量和栅格两种组织形式,分别称为矢量数据结构和栅格数据结构。
PPT思考题:1.什么是GIS它具有什么特点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。
地理信息系统考试复习资料地理信息系统考试复习第一章1、地理信息系统概念:是指由计算机硬件、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。
2、数据:是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号,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。
3、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知识,作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。
4、信息与数据的关系:(1)信息与数据是不可分离的;(2)信息来源于数据;数据是载体,信息是内涵,是形与质的关系。
(3)数据的形式多样,但其中包含的信息内容不变;(4)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;(5)数据是原始事实,而信息是数据处理的结果;(6)不同知识、经验的人,对于同一数据的理解,可得到不同信息。
5、地理信息特点:(1)地域性(空间特征),(2)多维结构性(属性特征),(3)动态性(时序特征),(4)客观性,(5)适用性,(6)传输性,(7)共享性。
6、地理信息系统分类:按其研究内容可以分为三大类:(1)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。
(2)综合地理信息系统:主要以综合研究和全面信息服务为目标。
(3)地理信息系统工具:它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。
如:ARCGIS、Mapinfo、 CityStar、Geostar、MAPGIS等。
7、地理信息系统与其他系统的区别与联系:关系:见地理信息分类图(教材P6);区别:A、GIS有别于DBMS(数据库管理系统):GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力,而不是简单的数据管理,这种能力使用户能得到关于数据的知识,因此,GIS是能对空间数据进行分析的DBMS, GIS必须包含DBMS。
B、GIS有别于MIS(管理信息系统):1) GIS对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用,GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强;2) MIS侧重于非图形数据(属性数据)的优化存储与查询,即使存储了图形,也是以文件形式管理,图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。
管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。
C、GIS有别于地图数据库:地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来,不注重分析和查询,不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析,提供辅助决策的信息,它只是GIS的一个数据源。
D 、GIS与CAD/CAMGIS有别于CAD系统,二者虽然都有参考系统,都能描述图形,但CAD 系统只处理规则的几何图形,属性库功能弱,更缺乏分析和判断能力。
8、地理信息系统的特点:①公共的地理定位基础;②具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力;③系统以分析模型驱动,具有极强的空间综合分析和动态预测能力,并能产生高层次的地理信息;④以地理研究和地理决策为目的,是一个人机交互式的空间决策系统。
9、地理信息系统基本构成:硬件:多种设备-物质基础软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统空间数据:系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础应用人员: 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应用模型:解决专门的应用目的而建立的模型10、第一个地理信息系统:1956年,奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库,随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统(LIS)用于地籍管理。
1963年,加拿大测量学家R. Tomlinson首先提出了地理信息系统这一术语,并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。
第二章1、地理空间的概念:指上至大气电离层,下至地幔莫霍面,有着广阔的范围。
但一般地理空间指的是地球表层,其基准是陆地表面和大洋表面,它是人类活动频繁发生的区域,是人地关系最为复杂、紧密的区域。
分为绝对空间和相对空间两类。
2、空间实体的表达,描述:表达:点、线、面描述:1、地球空间模型描述:1)地理空间的定义;2)地理空间的数学建模2、地理空间定位框架:大地测量控制系统3、地图对地理空间的描述:点、线、面4、遥感影象对空间信息的描述(如:地貌特征和断裂带的信息提取)5、计算机对空间实体的表达。
3、空间数据的分类,特征,表示方式:空间数据分类:1、按数据的几何特征分类:点、线、面、曲面、体2、按表示内容分类——跟基本信息对应:几何数据、属性数据、关系数据3、按表示对象分类(编码的基础):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。
特征:空间特征,属性特征,时间特征表示方式:空间分幅、属性分层、时间分段4、栅格数据结构的概念,特点,实体描述方式,取值,压缩编码:概念:栅格数据结构是最简单、最直接的空间数据结构,是指将空间划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列,每个网格给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
特点:a、位置隐含,属性明显;b、离散的量化栅格值表示空间对象c、数据结构简单,易与遥感数据结合;d、几何和属性偏差。
实体描述方式:点:为一个像元线:在一定方向上连接成串的相邻像元集合。
面:聚集在一起的相邻像元集合。
压缩编码:游程长度编码;块式编码;四叉树编码(常规四叉树和线性四叉树)。
取值方法:百分比法、中心点法、重要性法、面积占优法、长度占优法、缩小单个栅格单元的面积,增加栅格单元总数的方法5、矢量数据的定义,特点,获取方式,两种数据结构:定义:是通过记录坐标的方式,利用欧几里得几何学中的点、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。
特点:a、定位明显,属性隐含;b、用离散的点描述空间对象与特征c、具有空间实体的拓扑关系,d、便于深层次分析;数据精度高,冗余度小e、与遥感等图象数据难以结合获取方式:1)由外业测量获得;2) 由栅格数据转换获得;3)跟踪数字化两种数据结构:1)简单数据结构:点,线(链),面(多边形)的矢量数据结构2)拓扑数据结构:具有某些拓扑关系的矢量数据结构6、矢栅数据一体化结构,类型选择要求,比较:概念:在对一个线目标数字化采样时,恰好在所经过的栅格内都获取了样点,这样的取样数据就具有矢量和栅格双重性质。
类型选择:栅格结构:大范围小比例尺的自然资源、环境、农林业、地质等区域问题的研究、城市总体规划阶段的战略布局问题等。
矢量结构:城市分区或详细规划、土地管理、公用事业管理等方面的应用。
优缺点比较:比较内容矢量结构栅格结构数据量小大图形精度高低图形运算复杂、高效简单、低效遥感影像格式不一致一致或接近输出表示抽象、昂贵直观、便宜数据共享不易实现易实现拓扑和网络分析易实现不易实现7、属性数据分类与编码:属性数据的分类:把数据输入到计算机之前,必须先按使用要求进行分类。
8、空间数据分类与编码:空间数据的分类:是指根据系统功能及国家规范和标准,将具有不同属性或特征的要素区别开来的过程,以便从逻辑上将空间数据组织为不同的数据层,为数据采集、存储、管理、查询和共享提供依据。
编码:是人为地建立一种数字或符号的组合,沟通人与计算机的联系,用来表达某种特定的事物。
代码由多位数字或字符组成,表达一个或多个相关的事件或事物(地物)。
码位→码段→编码码位:编码中每个字符或数字的位置称为码位。
码段:若干个码位组合成一个独立的意思,称为码段。
编码内容:登记部分(标识码)、分类部分(分类码)、控制部分编码方法:1)层次分类编码法、2)多源分类编码法9、编码原则:(1)系统性科学性(2)唯一性(3)规范性(4)简捷性(5)适用性(6)可扩充性第三章1、数据采集来源,方式,准备工作:来源:地图;规划图、工程图;航空与遥感影像数据;统计数据;实验数据;各种文字报告和立法文件;其它数据:照片、野外调查的原始记录等。
方式:1.、手工方式2、手扶跟踪数字化方式3、扫描方式4、影像处理和信息提取方式5.、数据通讯方式。
准备工作:a、资料准备,区域标定1)基础原始数据的确定2)数据分类项目的确定3)数据标准的准确性的确定b、进行三个统一:(地理基础统一,即确定投影、比例尺、分类分级编码)c、所用软件的检查、试用菜单准备及其它辅助工作。
d、硬件检查。
e、精度试验。
f、试验:样区、单项试验。
2、了解数据编码的必要性:⑴修正数据输入错误;⑵维护数据的完整性和一致性;⑶更新地理信息3、数据处理概念,内容,决定因素:概念:对采集的各种数据,按照不同的方式方法对数据进行编辑运算,清除数据冗余,弥补数据缺失,形成符合用户要求的数据文件格式。
内容:数据变换;数据重构;数据抽取决定因素:意义:空间数据有序化;检验数据质量;实现数据共享;提高资源利用效果。
4、数据处理的具体方法:1)、空间数据的变换2)、空间数据结构的转换3)、空间数据的压缩处理4)、空间数据插值5)、边界匹配(图幅接边)6)、拓扑关系的建立5、矢、栅数据压缩:方法:1)曲线数据的压缩:特征点筛选法:筛选抽取曲线特征点,并删除全部多余点以达到节省存贮空间的目的。
道格拉斯-佩克算法2)面域栅格数据的压缩:通过压缩编码技术来消除冗余数据:链码;游程长度编码;块码;四叉树编码3)面域邻接线段的删除:数据属性的重新分类和空间图形的化简需要对数据进行压缩;相邻界线的删除;共同属性的合并6、边界的匹配(图幅数据):自动:方法是小心地修改空间数据库中点和矢量的坐标,以维护数据库的连续性;手工:方法是先对准两幅图的一条边缘线,然后再小心地调整其它线段使其取得连续。
主要步骤:(1)识别和检索相邻图幅(2)相邻图幅边界点坐标数据的匹配:追踪拼接法(3)相同属性多边形公共边界的删除7、数据质量评价,误差来源:评价:就是用空间数据质量标准要素对数据所描述的空间、专题和时间特征进行评价。
来源:数据处理过程误差来源数据搜集野外测量误差遥感数据误差地图数据误差数据输入数字化误差不同系统格式转换误差数据存储数据精度不够空间精度不够数据处理分类间隔不合理多层数据叠合引起的误差传播比例尺太小引起的误差数据输出输出设备不精确引起的误差输出的媒介不稳定引起的误差第四章1、空间数据库的概念,特点:概念:GSDB是一种应用于地理空间数据处理与信息分析领域的具有工程性质的数据库,是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关的地理空间数据的总和。
特点:1)数据量特别大2)数据种类多,复杂。