下载文档原格式
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。
第一章1、信息（Information）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，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
信息的特点：信息的客观性信息的实用性信息的传输性信息的共享性：2、数据：（Data）数据是一种未经加工的原始资料。
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。
3、地理信息的概念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，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。
或者定义为：表征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、图像和图形等的总称。
4、地理数据：是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时域特征三部分。
5、地理信息的特点：空间分布性信息载体的多样性时序特征十分明显具有丰富的信息6、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。
一个基于计算机的信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
7、GIS的概念GIS是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬件、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、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
8、GIS的发展概况国际GIS发展简史-60年代，探索时期1963年，加拿大托林森提出地理信息系统，并建立了世界上第一个实用的地理信息系统—一加拿大地理信息系统。
-70年代，巩固时期发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构和数据库管理这三个方面。
-80年代，实破阶段-90年代，全面应用我国GIS起步较晚，但发展较快，分为以下几个阶段：70年代，准备阶段：80年代，试验起步阶段：90年代，我国GIS发展阶段：96年以来，是我国GIS产业化阶段。
地理信息系统：用于采集、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统2、地空间分析的三大基本要素是：空间位置、空间属性，时间数据4、GIS基本功能：数据采集与输入、空间数据分析与处理、地图制图与数据输出应用功能：空间数据的可视化、统计与量算、规划与管理、预测与监测、辅助决策GIS主要应用领域：测绘与地图制图、资源管理、灾害监测、环境保护、城市与区域规划、宏观决策、国防1、地理实体的几何抽象：点（point）：零维、线（line）：一维、面（polygon）：二维、体（volume）：三维2、地理空间数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征3、GIS中的地理空间数据=空间特征数据+属性特征数据空间特征数据=定位数据+空间关系数据属性特征数据=专题属性数据+时间数据4、地理空间数据的来源：地图数据、影像数据、地形数据、属性数据、元数据5、GIS三个抽象层次：概念模型、逻辑数据模型、物理数据模型7、地理空间数据的空间关系：现实生活中的实体大多都不是孤立存在的。
GIS中的空间数据是用点、线、面、体来描述现实世界中的地理实体或现象，它不仅要表示地理实体的空间位置、形态，而且还要表示地理实体的属性及实体间的空间关系（要用自己话描述）8、空间关系三种基本类型：拓扑关系、方向关系、度量关系10、拓扑空间关系：邻接关系：指空间图形中同类元素之间呈邻接的关系关联关系：指空间图形中不同元素之间呈关联的关系包含关系：指空间图形中同类但不同级元素之间的包含关系12、空间数据拓扑关系的意义：确定地理实体间的相对空间位置，无需坐标和距离，比几何关系具有更大稳定性，不随地图投影而变化、确保数据质量和完整性、有利于空间要素的查询，多边形和多边形的叠合，如某县与哪些县邻接，某条铁路通过哪些地区，强化GIS分析、可根据拓扑关系重建地理实体13、方向关系：地理事物在空间中的相互方位和排列顺序（基准方向通常有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵线方向三种）16、矢量数据结构：使用点及其x、y坐标来表示具有清晰空间位置和边界的具体要素特点：定位明显，属性隐含•点：空间的一个坐标点•线：多个点组成的弧段•面：多个弧段组成的封闭多边形17、简单矢量数据结构：只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系。
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。
第一章1、信息（Information）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，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
信息的特点：信息的客观性信息的实用性信息的传输性信息的共享性：2、数据：（Data)数据是一种未经加工的原始资料。
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。
3、地理信息的概念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，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。
或者定义为：表征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、图像和图形等的总称。
4、地理数据：是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时域特征三部分。
5、地理信息的特点：空间分布性信息载体的多样性时序特征十分明显具有丰富的信息6、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。
一个基于计算机的信息系统包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
7、GIS的概念GIS是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬件、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、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
8、GIS的发展概况国际GIS发展简史–60年代，探索时期1963年，加拿大托林森提出地理信息系统，并建立了世界上第一个实用的地理信息系统——加拿大地理信息系统。
–70年代，巩固时期发展研究的重点是空间数据处理的算法，数据结构和数据库管理这三个方面。
–80年代，实破阶段–90年代，全面应用我国GIS起步较晚，但发展较快，分为以下几个阶段：70年代，准备阶段：80年代，试验起步阶段:90年代，我国GIS发展阶段：96年以来，是我国GIS产业化阶段。
第一章绪论1、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2、数据处理：即对数据进行收集、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。
3、地理信息的特点:1）空间分布性2）具有多维结构的特征3）时序特征十分明显4、地理数据：是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
5、地理信息系统：它是在计算机硬、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。
6、简述GIS的构成。
它的的基本功能有哪些？硬件系统、软件系统、空间数据库、应用模型、用户基本功：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、二次开发和编辑。
第二章地理信息系统的数据结构1、矢量表示法：采用一个没有大小的点（坐标）来表达基本点元素。
2、栅格表示法：采用一个有固定大小的点（面元）来表达基本点元素。
3、空间数据的基本特征。
1)属性特征：描述空间对象的特性，即是什么。
如对象的类别、等级、名称、数量等。
2)空间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前者用经纬度、坐标表示，后者用拓扑关系表示，如交通学院与电力学院相邻等。
3)时间特征：描述空间对象随时间的变化。
4、拓扑关系的类型1）拓扑邻接：相同拓扑元素之间的关系。
2）拓扑关联：不同拓扑元素之间的关系。
3）拓扑包含：同类但不同级元素之间的关系。
5、空间数据拓扑关系意义1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。
2）有利于空间要素的查询。
3）可以利用拓扑关系数据作为工具，重建地理实体。
6、建立如下图所示的拓扑关系的全显式表达。
（方向自己给定）弧段与结点关系表多边形与弧段关系表结点与弧段关系表弧段与多边形7、栅格数据单元值的确定方法有哪些？①中心点法：②面积占优法：③重要性法：④百分比法：8、如何确定合理的网格尺寸？为了逼近原始数据精度，除了采用这几种取值方法外，还可以采用缩小单个栅格单元的面积，增加栅格单元总数的方法。
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。
1、地理信息系统是地理信息科学的技术系统，是在计算机硬软件支持下，运用系统科学（工程）和信息科学的理论和方法，综合地、动态地获取、存储、传输、管理、分析和应用地理信息的空间信息系统。
2、GIS的构成要素人员数据硬件软件方法GIS的功能数据采集功能数据编辑与处理功能数据存储、组织与管理功能空间查询功能空间分析与空间分析功能显示与制图输出功能3、GIS的分类按功能划分应用功能:工具型GIS、应用型GIS、大众型GIS软件功能:专业GIS、桌面GIS、手持GIS、组件GIS、GIS浏览器按数据结构划分矢量GIS、栅格GIS、矢量+栅格GIS按数据维度划分2DGIS、3DGIS、TGIS按软件开发模式与支撑环境划分GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS、WebGIS4、空间坐标系统地球上的任何一点都有其相应的空间位置,对该位置进行度量,则需要建立坐标系统。
坐标系统是以地球参考椭球为依据建立的,一般采用几种方式:大地坐标(地理坐标)系统用经纬度表示地面点位的球面坐标。
空间直角坐标系统投影坐标系统（平面坐标系统）使用地图投影方法，建立地球表面和平面上点的函数关系，使地球表面上任一点由大地/地理坐标（L,B）确定的点，在平面上必有一个与它对应的点，平面任一点的位置可以采用平面坐标或极坐标表示。
线性参考系统5、地图投影把曲面上地理对象影射到平面的有效方法实质就是按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，建立地面点位的地理坐标（B,L）与地图上相对应的平面直角坐标（X,Y）之间一一对应的函数关系。
6、地图是遵循相应的数学法则，将地球（也包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。
7、比例尺按照一定的数学法则，运用符号系统，经过制图概括，经有用信息缩小表示。
数字比例尺数字式即用阿拉伯数字表示文字比例尺文字式用文字注解的方法表示图解比例尺图解式用图形加注记的形式表示图解式包括：直线比例尺斜分比例尺和复式比例尺。
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。
第一章导论1、地理信息与其他信息的区别：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最显著的标志。
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、图像和图形等的总称。
地理数据：与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形的总称。
2、地理信息的特征（区别于其他信息的标志）：（简答）1）空间位置：空间位置数据描述地理对象所在位置，这种位置既可以根据大地参考系定义，也可以定义为地物间的相对位置关系2）属性数据：有时又称非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标3）时域特征:指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段3、地理信息系统（geographic information system）：是由计算机硬、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、操作、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
4、GIS与其他IS之间的关系和区别：GIS是空间数据和属性数据的联合体（选择）5、GIS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五大要素（选6、GIS的功能：（简答）基本功能：①数据采集与编辑；②数据存储于管理；③数据处理与变换；④空间查询与分析；⑤数据显示与输出应用功能：①资源管理；②区域与城乡规划；③国土检测；④辅助决策7、GIS的发展透视（选择）：①60年代开拓期；②70年代为GIS巩固发展期；③80年代为GIS技术大发展时期；④90年代为GIS的用户时代8、GIS与相关学科的关系：（简答）1）地理学与GIS：①地理学为GIS提供了一些空间分析的方法和观点，成为GIS的基础理论依托，地理信息系统的发展为地理问题的解决提供了全新的技术手段。
②用地学处理方法得到的数据是GIS的数据源；GIS内部数据处理(分析)功能是地理学研究的主要技术方法。
2）地图学与GIS：①地理信息系统脱胎于地图，地图是GIS的重要数据源；②地图强调数据载体、符号化，GIS则注重于信息分析3）计算机科学与GIS：为空间数据提供处理工具4）遥感与GIS：遥感是GIS的信息源，GIS为遥感数据的产生提供技术手段。
第二章地理信息系统的数据结构1、地理坐标系（GCS---Geographic coordinate system）：是地球上任意一点通常用经度和纬度来决定。
经线和纬线是地球表面上两组正交（相交为90度）的曲线，这两组正交的曲线构成的坐标，称为地理坐标系。
北京1954、西安1980、地心坐标系投影坐标系（PCS——projection coordinate syatem:）：运用地图投影的方法建立地球表面和平面点的函数关系，使地球表面上任意一个由地理坐标确定的点，在平面上必有一个与其相对应的点。
2、坐标系统的应用（地图投影转换）——地理坐标系一致，才能进行投影转换1）图像数据——影像配准2）矢量数据①没有坐标系统：先赋上西安80的地理坐标系，经过高斯-克吕格投影，得到西安80的投影坐标系②有地理坐标系：如果是西安80地理坐标系，如①；如果不是西安80 地理坐标系，则先进行地理坐标转换，将非西安80的地理坐标转换为西安80的地理坐标，再经过高斯-克吕格投影，得到西安80的投影坐标系；③有投影坐标系：如果本身是西安80的投影坐标，则直接用；如果本身不是西安80的投影坐标系，则运用UTM反解出西安80对应的地理坐标系（将UTM对应的地理坐标系转化成西安80的地理坐标系）3、空间实体及表达：（简答）空间实体：是指具有形状、属性和时序特征的空间对象，它是对存在于自然世界中地理实体的抽象。
基本类型：点：①有位置，无宽度和长度；②抽象的点（x,y）属性：符号线：①有长度，但无宽度和高度；属性：符号，形状、颜色、尺寸②用来描述线状实体，通常在网络分析中使用较多(一串的点x,y)面：①具有长和宽的目标，有连续面和不连续面；属性：符号变化，等值线②通常用来表示自然或人工的封闭多边形(首尾相连的一串点x,y坐标)体: ①有长、宽、高的目标；②通常用来表示人工或自然的三维目标。
空间实体的矢量表达有相同属性。
三维体由一组或多组闭合曲面所包围的空间对象地形，温度栅格表达法①点：具有一定数值的删格单元；②线：表现为按线特征相连接的一组单元；③面：表现为按二维形状特征相连接的一组单元栅格矢量表达方式的不同：当对空间实体进行数据表达时，关键看如何表达空间的一个点，因为点是构成地理空间实体的基本元素。
如果采用一个没有大小的点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来表达基本元素时，称为栅格表示法。
其中，矢量表示法精度高、属性隐含、位置明显，栅格表示法精度低、属性明显、位置隐含。
4、空间数据特征: （简答）图见PPT或书本P441)空间特征：①定位信息：C1、C2、C3三条道路在不同的空间位置。
②关联关系：主干道与次干道在结点N2处相联接，主干道的结点N1和N2相邻接，结点N2分别与三条路段C1、C2和C3相关联等，这些统称为拓扑关系；C3在C6的左边，称为方位关系；道路有一定的长度，称为度量关系。
2)属性信息：道路分别具有不同的等级3)时间特征：随着时间的推移，道路还将发生变化。
5、拓补关系1)拓扑邻接：指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系，如结点与结点之间的邻接关系，多边形与多边形的邻接关系。
多边形邻接弧段左多边形右多边形C5 P1 P5C4 P2 P3C6 P2 P1：：：2)拓扑关联：指存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系，如结点与弧段，多边形与弧段等。
结点与弧段的关联性结点弧段N1 C1，C3, C6N2 C1，C2, C3N3 C2，C3, C4：：多边形与弧段关联性多边形弧段P1 C1，C5, C6P2 C4，C3, C6P3 C2，C5, C4：：3）拓扑包含：指存在于空间图形的同类，但不同级的元素之间的拓扑关系，如多边形的岛。
例如：多边形P3简单包含P46、栅格数据结构:是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。
主要类型：栅格矩阵结构、游程编码结构、四叉树数据结构、八叉树十六叉树结构（重点）P52-58矢量数据结构：是一种常见的图形数据结构，它用一系列有序的x、y坐标对表示地理实体的空间位置。
分为实体数据结构和拓扑数据结构。
特点：属性隐含，定位明显实体数据结构：实质上是面向实体的一种数据组装和编码方法。
在实体数据结构中，空间数据以基本的空间对象（点、线或多边形）为单元进行单独组织，不含有拓扑关系数据，最典型的是面条（spaghetti）数据结构。
TIN(Triangulated Irregular Network):表示和存储这些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，因此经常采用不规则三角网来拟合连续分布现象的覆盖表面，称为TIN数据结构。
依据下图，简述实体数据结构及其特点，并说明其优缺点。
定义：实体数据结构实质上是面向实体的一种数据组装和编码方法。
在实体数据结构中，空间数据以基本的空间对象（点、线或多边形）为单元进行单独组织，不含有拓扑关系数据，最典型的是面条（spaghetti）数据结构。
特点：1）数据按点、线或多边行为单元进行组织，数据编排直观，数字化操作简单。
2）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。
3）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。
4）岛只作为一个单个图形，没有与外界多边形的联系。
优点：数据精度高，数据存储的冗余度低缺点：对于多层空间数据的叠合分析比较困难矢量与栅格数据结构的比较（选择）拓补数据结构：在拓扑数据结构中，点是相互独立的，点连成线，线构成面。
①每条线开始于起始结点，止于终止结点，并与左右多边形相邻接；②多边形是由弧段连接而成的。
由一条弧段组成的多边形称为岛。
不包含岛的多边形称为简单多边形，表示单连通区域。
含岛的多边形称为复合多边形，表示复连通区域根据拓扑结构写拓扑文件（简答）第三章空间数据处理1、空间数据的分类和分层原则（简答）1）分类概念: 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信息层，为数据采集、存储、管理、查询和共享提供依据。
2）分层原则：①几何图形原则：即按点、线和面状要素分类（coverage: 一个覆盖面或一个数据层，用于精确地表达的形状和边界。
）②对象原则：与制图学有关的层，即根据不同的对象分层(layer)。
要素类（实体类），要素集（对象类）例如，可以把道路、河流、管道归为线状图形”层，也可以把它们分别归为“道路”层，“河流”层，“管道”层一般情况下，一个Coverage可以包括多个Layer。
2、地图扫描矢量化（屏幕跟踪矢量化）结合实际考察输入步骤（简答）①数据源准备：将已有的地图，通过扫描仪扫入计算机，以栅格形式保存。
进行必要的格式转换后，输入GIS软件。
②影象变换处理：输人地面控制点坐标，进行影象纠正、投影转换。
③利用屏幕跟踪技术：实现专题图层矢量化，在GIS软件支持下，将要数字化的影象作为背景图层，增加（建立）矢量要素层：进行屏幕跟踪数字化，直到形成一个数字化信息存储层。
④检查和修改数字化错误：通过荧屏或绘图显示，检查图层输入错误，包括结点不匹配、假结点、悬挂结点、线段过长或过短、标识点遗漏等，并予以改正。
⑤建立拓扑关系：可利用GIS软件提供的功能自动建立；⑥属性输入：将矢量图层叠置在原始影象上，通过目视解译（遥感影象）或读取原图属性（地图扫描），采用键盘输入属性数据。
数字化的方式：1)手扶跟踪数字化； 2)地图扫描数字化3、空间数据坐标变换类型几何变换：主要解决数字化原图变形等原因引起的误差，并进行几何配准。
坐标系转换：主要解决G1S中设备坐标同用户坐标的不一致，设备坐标之间的不一致问题。
投影变换：主要解决地理坐标到平面坐标之间的转换问题。
几何变换和坐标系转换可以通过仿射变换来完成。
4、如何影像配准：（简答）采样仿射变换，控制点是均匀分布的(Rms<1m)①输入图幅四个角落的公里网的交叉点的坐标，形成4对控制点；②采用仿射变换方法实现坐标系统转换（设备坐标转换为投影坐标）；③对变换好的影像进行重采样，得到具有用户定义的坐标系统。
5、空间数据结构的转换：（简答）1）矢量向栅格的转换：把点线或面的矢量数据，转换成对应的栅格数据，也即栅格化。
2)栅格向矢量的转换（矢量化）目的：①将扫描仪获取的图像栅格数据存入矢量形式的空间数据库；②将栅格数据进行数据压缩，将面状栅格数据转换为由矢量数据表示的多边形边界。
