第八章 地理信息系统产品
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地理信息系统黄杏元第三版雪雨无痕整理第一章导论1、数据:是通过数字化并被记录下来可以被识别的符号,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:是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量和特征,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。
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、模拟和预测等操作。
数据处理的目的在于:①把数据转换成便于观察、分析、传输和进一步处理的形式;②把数据加工成对正确管理和决策有用的数据;③把数据编辑后存储起来,以供后续使用。
4、信息的特点:(1)信息的客观性。
任何信息都是与客观事物紧密相连系的;(2)信息的适用性。
信息对决策是十分重要的,建立地理信息系统的目的就是为生产、管理和决策服务的,因而信息具有适用性;(3)信息的传输性。
信息可以在发送者与接收者之间传输,既包括系统把有用信息传送至终端设备,和以一定形式提供给有关用户,也包括信息在系统内各子系统之间的传输和交换(4)信息的共享性。
信息与实物不同,它可以传输给多个用户,为多个用户共享,而其本身并无损失。
信息的这些特点,使信息成为当代社会发展的一项重要资源。
5、地理信息:表征地理圈和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。
6、地理信息的特征:(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;(2)属性特征:地理信息具有属性特征,通常在二维空间的定位基础上,按专题来表达多维即多层次的属性信息,这对地理环境中的岩石圈、大气圈、水圈、生物圈机器内部的复杂交互作用进行综合性的研究提供了可能性,为地理环境多层次属性数据的分析提供了方便。
(3)时序特征;地理信息具有时序特征,通常可以按照时间的尺度来区分地理信息。
第八章 GIS的产品输出主要内容:8.1 GIS产品类型8.2 矢量形式绘图输出8.3 栅格形式绘图输出8.4 统计图表输出8.1 GIS产品类型地理信息系统产品是指经由系统处理和分析,可以直接供专业规划人员或决策人员使用的各种地图、图表、图象、数据报表或文字说明。
地理信息系统产品输出是指将GIS分析或查询检索的结果表示为某种用户需要的可以理解的形式的过程,其中,地图图形输出是地理信息系统产品的主要表现形式。
GIS的输出产品类型有:图形(地图)、图像、统计图表及各种格式的数字产品。
GIS的输出方式有三种:屏幕显示输出:主要用于系统与用户交互时快速显示;各种绘图仪输出:用来绘制高精度的比较正规的大图幅图形产品;打印机输出:喷墨打印机,特别是高品质的激光打印机已经成为当前GIS产品的主要输出设备。
8.2 矢量形式绘图输出矢量形式绘图,以点、线为基本指令,在绘图设备上通过绘图笔在四个方向或八个方向上的移动而形成阶梯状折线。
图形视觉变量:符号形状、颜色、图案。
二维实体即平面实体,用符号表示需要确定符号的位置和形状。
位置:取决于实体的位置。
形状:则取决于实体的质量或数量特征。
⑴点状符号的数学表达设n为多边形边数,r 为外接圆半径,(x0,y0)为符号中心点坐标,s为逆时针第一点与x轴的夹角, 为第i点的方位角,则:(2) 线状符号的数学表达设S为i(xi,yi)、i+1(xi+1,yi+1)两点间距离,D为线划划分点与起点的距离,W为线划两侧点与线划划分点的距离,则线状符号形状特征点分别为:(3) 面状符号的数学表达面状符号一般采用填充符号,求填充图案的线划与面边界的交点,连接相应交点形成填充图案。
设制图区域边界坐标为(xi,yi),晕线间距为D,晕线与x轴夹角为a 。
填充步骤为:①坐标旋转:对轮廓点作坐标旋转使晕线与x轴平行;②确定各条晕线与边界交点:对每条晕线,将晕线方程和轮廓线段方程联立,求交点坐标;③晕线交点的整理:对每条晕线的一组交点按x坐标从小到大排序,排序后将交点经过旋转恢复到原坐标系中;④交点的配对和晕线输出:对每一条晕线,从左到右将交点两两配对,将配对的两点连成线段并通过绘图指令驱动设备输出。
《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。
第八章GIS产品的输出设计一、GIS产品的输出形式1、地理信息系统产品输出:是按用户能理解的形式或能够传送到其它计算机并能立即使用的形式表示数据处理结果这样一种操作过程。
人们能理解的共同形式(有时叫做兼容输出)是地图、图形、表格等;计算机兼容的形式是能读入其他计算机系统的磁盘、磁带等记录形式,还包括某些通讯网、电话线、无线电话连接设施等电子传输形式。
2、GIS产品基本概念:是指由系统处理、分析、可以直接提供研究、规划和决策人员使用的产品,其形式有地图、图象、统计图表以及各种格式的数字产品等,是系统中数据的表现形式。
3、GIS产品类型(1)、地图:GIS中图形的输出的主要形式,是空间实体的符号化模型。
具有以下特征:1)采用特殊数学法则产生的可量测性:采用地图投影、比例尺和定向将地球表面的实体投影到二维平面并制成各种分幅的地图。
2)使用符号化模型产生的直观性:用颜色、尺寸、大小等表示点状符号、线状符号、面状符号。
3)采用制图综合产生的一览性:制图综合对实体质量特征进行分类分级,对次要的实体或实体特征进行选取概括,使得反映的地理现象主次分明确切地表示出各要素间相互关系,更易于理解事物本质和规律。
(2)、图像:GIS中图形的输出的另一种形式,它也是空间实体的一种模型,其特点为:1)不用符号化方式,而是采用人的直观视觉变量如色、灰度、模式表示空间实体的质量特性。
2)通常将空间划分为规则的单元,并赋予视觉变量。
(3)、统计图表:统计图表用以表示非空间信息。
统计图与地图综合使用,形成以统计符号表示的专题图。
(4)、其它:数字地图等。
4、地理信息系统产品的输出设备(1)硬件打印机(字符/图形)、绘图机、显示屏、胶片记录仪等。
根据图形设备输出形式可以将其划分为矢量制图设备和栅格制图设备,即矢量制图和栅格制图。
(2)软件GIS具有一系列产品输出软件:包括图形(图象、图表)输出、外部转换、符号设计三部分。
输出软件应有好的用户界面,如采用菜单、窗口、图符(icon)等技术。
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(,),若网格的宽与高都是2,则P__ ?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、属性隐含点栅格化的行列坐标为 __ ?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____ ?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A.网格边长B.网格数C.顶点数D.像元27、以下哪种不属于数据采集的方式___ ?A.手工方式B.扫描方式C.投影方式D.数据通讯方式28、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29、在地理数据采集中,手工方式主要是用于录入___ ?A.属性数据B.地图数据C.影象数据D.DTM 数据30、栅格数据表示地物的精度取决于___ ?A.栅格尺寸的大小B.编码方法C.地物的大小D.数字化方法31、为了唯一标示每个记录,必须有记录的标识符,这个标识符是___ ?A.代码B.主关键字C.辅关键字D.记号32、对于游程长度编码而言,图形程是度与压缩比的关系式 __ ?A.图形越简单,压缩比越高B.图形越简单,压缩比越低C.图形越复杂,压缩比越高D.二者间无关系33、__ 是数据组织的基本对象。
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(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。
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(Geographical Information System):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。
GIS的基本构成: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。
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)。