地理信息系统考点整理教学内容
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地理信息系统复习资料整理信息系统:是一种采集、输入数据或低级信息,按照人们的指令进行加工处理,提取、输出有用信息乃至知识的系统。
数据:指人类在认识世界过程中,定性或定量描述认识目标的直接记录或原始资料。
信息:狭义的信息论认为,信息是人们获得信息前后对事物认识的差别;广义信息论认为,信息是指主体(人、生物或机器)与外部客体(环境或其他的人、生物或机器)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。
以一定规则组织在一起的事实的集合。
信息的本质特征:就是从数据中提取和发掘有用的信息。
信息系统的构成要素:数据及信息、硬件、软件和人员(用户)四大要素。
地理信息系统:地理信息系统是在计算机硬件支持下,对地理空间数据进行采集、存储、显示、管理和分析的技术系统。
地理空间数据和信息的三个基本特征:第一,空间位置特征。
第二,属性特征。
第三,时态特征。
地理信息系统区别于一般信息系统的主要特点:1、地理空间数据和信息的特殊复杂性。
2、必须具备科学可视化功能。
3、区域性和多层次。
4、数据量较大。
5、注重空间分析。
3S:地理信息系统技术(GIS)、遥感技术(remote sensing简称RS)——采集、接收遥感,特别是卫星遥感数据,并从中分析、提取地球资源环境各种信息的技术。
全球定位系统技术(global positioning systems,简称GPS)——利用系统卫星实时高精度确定地面目标精确位置的技术。
GIS、RS、GPS集成,形成一体化的3S技术。
地理信息系统的主要功能:1、地理信息系统的基本功能:数据采集和输入;数据处理;数据存储、组织和管理;显示与输出;空间查询与分析;2、空间分析与模型分析功能:空间查询检索;定式化的空间分析功能;其他空间模型分析。
地理信息系统的主要组成成分:1、地理空间数据和信息。
是地理信息系统的动作对象。
2、硬件系统。
GIS的物理外壳。
可分为计算机主机、各种输入输出外部设备、网络传输设备等主要成分。
陕西省考研地理学复习资料地理信息系统重点内容梳理地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是利用计算机科学与技术对地理空间数据进行收集、存储、管理、分析和显示的一种专业工具和技术。
它在地理学领域的应用日益广泛,成为地理学考研复习的重点内容之一。
本文将对陕西省考研地理学复习资料中地理信息系统的重点内容进行梳理。
一、GIS的基本概念与组成部分地理信息系统是一种结合了地理学和计算机科学的跨学科领域。
它由地理数据、硬件设备、软件应用和人员组成。
地理数据包括地理对象的位置、属性、空间关系等信息;硬件设备主要包括计算机、显示设备、输入设备等;软件应用则是指地理信息系统的运行平台和相关应用程序;人员则是指进行地理信息系统操作和分析的专业人员。
二、GIS的数据模型与数据类型地理信息系统的数据模型分为两种类型:栅格数据模型和矢量数据模型。
栅格数据模型是将地理对象划分为一个个规则大小的像元,用像元值表示地理对象的属性信息,适用于表达连续变化的地理现象;矢量数据模型则是通过几何和拓扑结构描述地理对象,适用于描述离散型地理现象。
三、GIS数据的采集与存储地理信息系统的数据采集包括遥感技术、全球定位系统(GPS)、测量技术等多种手段。
采集到的地理数据经过处理和整理后,可以存储在数据库中。
地理数据存储可以采用关系型数据库、对象型数据库、地理数据库等多种方式。
四、GIS的空间数据分析与处理地理信息系统的核心功能之一是对地理数据进行分析和处理。
空间数据分析包括空间查询、空间分析、空间插值、空间统计等,可以帮助用户分析地理现象的分布规律、趋势变化等。
地理数据处理则是将原始数据进行清理、整理和转换,以满足后续的应用需求。
五、GIS的应用领域与发展趋势地理信息系统的应用领域非常广泛,包括城市规划管理、环境保护与管理、资源调查与管理、农业与农村发展等。
随着技术的不断发展,地理信息系统正向着移动化、虚拟现实、云计算等方向发展,将进一步提升其在各个领域中的应用价值。
地理信息系统重点内容梳理考研地理信息系统必备地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种用于存储、管理、分析和显示地理数据的工具,广泛应用于社会经济、环境保护、城市规划等领域。
对于考研学习地理信息系统的同学来说,了解地理信息系统的重点内容是必不可少的。
本文将对地理信息系统的重点内容进行梳理和论述。
一、地理信息系统的基本概念与作用地理信息系统是一种基于计算机技术的地理信息处理系统,它将空间地理位置与其他属性数据相结合,能够存储、管理、查询、分析和显示地理数据。
地理信息系统的作用主要包括:1. 地理数据的管理:地理信息系统能够对地理数据进行集中管理,并实现对数据进行分类、组织和检索,提高数据的存储和管理效率。
2. 空间数据分析:地理信息系统可以对地理数据进行空间分析,实现对不同地理要素之间的关系和相互作用进行定量分析和模拟。
3. 地图制作和可视化:地理信息系统可以将地理数据通过地图的形式进行可视化展示,帮助人们更直观地理解和认识地理现象。
二、地理信息系统的数据来源和获取地理信息系统的数据来源多种多样,可以分为实地调查、遥感影像、卫星定位等方式。
其中,实地调查是获取地理数据最直接、全面的方式,通过实地调查可以获得详细的地理信息。
遥感影像是通过卫星或航空器对地球表面进行拍摄和监测,得到的影像可以提供大面积的地理信息。
卫星定位则是利用卫星系统对地理位置进行精确定位,可以获得点位的经纬度坐标等位置信息。
三、地理信息系统的数据模型与数据结构地理信息系统的数据模型是对地理空间现象的抽象和描述,常见的数据模型包括矢量模型和栅格模型。
矢量模型利用点、线、面等几何要素来描述地理要素,能够精确表达地理现象。
栅格模型则将地理要素划分为像元(像素),通过像元的统计特征来表示地理现象,适合对连续数据的处理。
在数据结构方面,地理信息系统一般采用层次结构、拓扑结构和网络结构等。
层次结构通过组织和管理不同层次的地理信息,使得数据的组织更加有序和灵活。
第一章GIS绪论1、地理信息系统:是地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对地理数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,采用空间模型分析方法提供空间和动态的环境信息,为决策服务而建立起来的计算机技术系统。
2、GIS的组成:硬件环境、软件系统、空间数据、应用人员、应用模型。
3、GIS的软件构成:GIS 软件、系统软件、数据库软件。
4、GIS的功能:数据采集与输入、数据编辑与处理、数据存储和管理、空间查询与分析、数据的显示与输出。
5、论述GIS与自己专业的关系?第二章GIS的地学基础1、地球的三级逼近?一级逼近:大地体-物理表面;二级逼近:旋转椭球体-数字表面;三级逼近:参考椭球体-大地测量面。
2、地理坐标系(大地坐标系):是以经度和纬度表示地面点位置的球面坐标系统。
3、中国的大地坐标系统:①1954年北京坐标系;②1980年国家大地坐标系(1980西安坐标系)。
4、地图投影:在地球椭球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法,称为地图投影。
5、地图投影变形:在地图投影时,把球面上的经纬线网转换到投影平面上,转换后地图上经纬线网格必然产生变形,这种变形称为地图投影变形。
包括长度变形、面积变形和角度变形。
6、按地图投影变形性质分类:等角投影(正形投影):投影后任意点上任意两条微分线段构成的角度不产生变形。
等积投影:投影前后面积大小不变的投影,即面积变形为零。
任意投影:投影后长度、面积和角度都有变形,它既不等角又不等积。
等距投影是在特定方向上没有长度变形的任意投影的一种。
7、高斯-克吕格投影:是一种横轴等角切椭圆柱投影,它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上,并与某一子午线相切,然后用等角条件将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影圆柱面上,并将此柱面展为平面,即获得高斯克吕格投影。
8、高斯克吕格投影特点:①中央经线和赤道被投影为互相垂直的直线,且为投影的对称轴;②投影后无角度变形,即等角投影;③中央经线投影后没有长度变形。
初中地理与地理信息系统知识点的梳理与归纳地理是一门研究地球及其各种自然现象和人文现象的学科,它帮助我们更好地了解我们生活的地方,以及如何保护和利用我们的环境资源。
地理信息系统(GIS)是一种用于收集、存储、处理、分析和显示地理数据的技术工具。
在初中地理学习中,我们需要了解一些基本的地理知识,并了解如何使用地理信息系统来解决问题。
本文将梳理和归纳初中地理与地理信息系统的相关知识点。
一、地理基础知识1.地球的形状与结构:地球是一个球体,但它稍微扁平,呈现地球椭球体的形状。
地球包括地壳、地幔和地核三部分。
地壳是最外层的固态壳层,地幔是地壳下面的固态或部分融化的岩石层,地核是地幔下面的铁镍合金核心。
2.地球的运动:地球有自转和公转两种运动。
地球自转是指地球每24小时绕自身轴旋转一周,给人类带来日夜交替的现象。
地球公转是指地球绕太阳运行一周,完成一年的时间。
3.地理区域划分:地理上将地球划分为七大洲和五大洋。
七大洲分别为亚洲、非洲、北美洲、南美洲、欧洲、大洋洲、南极洲,五大洋为太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋、南冰洋。
4.地理要素与地理环境:地理要素包括地貌、气候、水文、植被和动物等自然要素,以及人类活动和人口等人文要素。
地理环境是这些要素相互作用产生的地理现象。
二、GIS的基本概念1.GIS的定义:地理信息系统(Geographic Information System)是一种用于存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。
它包括硬件、软件、数据组织和数据处理技术四个方面。
2.GIS的组成部分:GIS主要由数据、软件、硬件和人员组成。
数据包括地理数据和属性数据,软件是用于处理地理数据的应用程序,硬件是用于存储和处理数据的设备,人员则是负责操作和管理GIS系统的专业人员。
3.GIS的应用领域:GIS被广泛应用于土地利用规划、城市规划、环境保护、资源管理、物流管理、应急救援等领域。
它可以为决策者提供空间分析和决策支持。
地理信息系统掌握要点集锦第一章绪论:1. 基本概念● 地理信息: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,是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。
● 地理数据:各种地理特征和现象间关系的数字化表示。
● 地理信息系统: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。
2. GIS的定义● 地理信息系统: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。
3. 如何理解GIS?● GIS的物理外壳是计算机化的技术系统● GIS的操作对象是空间数据● GIS的技术优势在于它的空间分析能力● GIS与地理学、测绘学联系紧密4. GIS由哪几部分组成硬件基本配置软件 GIS软件空间数据人员5. GIS的主要功能有哪些?● 空间数据采集● 空间数据处理与编辑● 空间数据存储与管理● 空间查询与分析● 空间信息输出6. GIS与相关学科之间的关系GIS具有多学科交叉的特征,它既要吸取诸多相关学科的精华和营养,并逐步形成独立的边缘学科,又将被多个相关学科所运用,并推动他们的发展。
与之联系最为紧密的是地理学、制图学、计算机、测绘与遥感。
第二章地学基础:1. 基本概念● 地球椭球: 近似表示地球的形状和大小,并且其表面为等位面的旋转椭球。
(百度)● 大地体: 由大地水准面所包围的地球形体,称为大地体。
(百度)● 地图投影:将地球椭球面上的点映射到平面上的方法。
● 高斯—克吕格投影:横轴切椭圆柱等角投影,假想用一个椭圆柱横切于椭球面上投影带的中央子午线,按规定投影条件,将中央子午线两侧一定经差范围内的经纬线交点投影到椭圆柱上,并将此圆柱面展为平面,即得本投影● 横轴墨卡托投影:等角正切圆柱投影,假设地球被围在一中空的圆柱里,其标准纬线与圆柱相切接触,然后再假想地球中心有一盏灯,把球面上的图形投影到圆柱体上,再把圆柱体展开就得到一幅选定标准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图● 兰勃特等角投影:正轴等角割圆锥投影,设想用一个正圆锥割于球面两标准纬线,应用等角条件将地球面投影到圆锥面上,然后沿一母线展开,即为兰勃特投影平面。
地理信息系统课程重点复习提纲一、填空:1、GIS的英文全称:geographic information systems2、在GIS中计算机硬件包括:中央处理器、存储器、外部储存介质、输入输出设备、网络传输设备3、GIS中的计算机软件包括:系统软件、GIS专业软件4、空间信息的基本特征:空间位置特征、属性特征、时态特征5、专题地图内容表示方法:符号法、等值线法、质底法和范围法、基于统计资料的方法P236二、解释概念1、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。
特点:客观性、实用性、传输性、共享性。
2、数据结构:(P38)具体指同一类数据元素中各元素之间的相互关系,包括三个组成成分:数据的逻辑结构,数据的存储结构和数据的运算。
3、数字高程模型:(P170)(Digital elevation model,简称DEM):是以(x,y)为自变量的高程z数据的有序集合。
常用的DEM有两种形式:一种称为高程矩阵,高程数据布满覆盖整个区域的方格网的网格,相当于高程的栅格数据;一种称为DEM的高程数据布满覆盖整个区域的三角网网点,实际上就是TIN数据。
4、不规则三角网:(P84)(Triangulated irregular network,简称TIN):TIN由基于离散数据样点直接构造,即直接采用不规则样点构成的三角形作为空间分析的地面单元。
TIN的网眼结构本身适应于数据的实际分布,即在空间数据或事件密度较高的区域,TIN的地面单元即分析单元自然地小而密;反之则变大而疏。
5、数字地形模型:是在一个区域内,以密集的地形模型点的坐标(x,y,z)表达地面形态的有序数值阵列。
(是地形表面形态属性信息的数字表达,是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。
是描述地面特性的空间分布的有序数值阵列。
)6、空间数据插值:是指通过已知点或分区的数据,推求任意点或分区数据的处理及其方法。
山东省考研地理学复习资料地理信息系统重点内容总结山东省考研地理学复习资料——地理信息系统重点内容总结地理信息系统(Geographic Information System, 简称GIS)是一种集地理空间数据获取、存储、管理、分析、展示等功能于一体的技术系统。
在山东省考研地理学复习中,地理信息系统是一个重要的考点。
本文将针对地理信息系统的重点内容进行总结,旨在帮助考生全面理解和掌握该知识点。
一、地理信息系统的定义与发展历程地理信息系统是指在计算机软、硬件的支持下,对地理空间数据进行获取、存储、管理、分析、展示的一种综合技术体系。
它以地理空间数据为基础,通过数据的组织、管理和分析,实现对地理问题的研究与应用。
地理信息系统的发展历程可以追溯到20世纪60年代。
随着电子计算机的应用发展与空间信息技术的日益成熟,地理信息系统开始逐渐走向实用化阶段。
在中国,地理信息系统的发展起步较晚,但在改革开放以来逐渐得到了重视与发展。
二、地理信息系统的技术要素地理信息系统包含以下几个技术要素:地理空间数据、地理数据库、地理信息获取与输入、地理信息查询与分析、地理信息输出与表达。
1. 地理空间数据地理空间数据是地理信息系统的核心,包括地理位置数据和属性数据。
地理位置数据以地图投影或其他空间坐标系的形式表示,如经纬度、地方坐标等;属性数据则是描述地点特征的数据,如人口密度、气温、土壤类型等。
2. 地理数据库地理数据库是地理信息系统的数据基础,它将地理空间数据及其属性以结构化的方式进行组织和管理,以方便地理信息的存储和检索。
3. 地理信息获取与输入地理信息获取与输入是指通过空间遥感、全球定位系统(GPS)、测量仪器等手段获取地理信息,并将其输入到地理信息系统的工作过程。
4. 地理信息查询与分析地理信息查询与分析是地理信息系统的核心功能之一,它通过对地理数据的查询、统计、空间分析等操作,以实现对地理现象和问题的研究与解决。
5. 地理信息输出与表达地理信息系统可以将分析结果以各种形式输出与表达,如地图制作、报表输出、数据可视化等,以满足用户的需求。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------地理信息系统重点整理地理信息系统1.数据和信息的定义:数据是人类认识过程的直接记录或原始素材,而信息是对数据的解释,是对数据加工后的有认识意义的结果。
2.信息的特性:客观性、实用性、传输性、共享性3.地理空间数据和信息的三个基本特征:①空间位置特征②属性特征③时态特征4.地理信息系统区别于一般信息系统的几个主要特点(不能只写五个标题):①地理空间数据和信息的特殊复杂性地理信息系统的属性数据或信息,是除空间位置及关系以外,所有描述地物自然或人文属性的定义或定量的数据或信息,正相当于一般信息系统所处理的数据和信息。
②必须具备科学可视化功能可视化功能是地理信息系统的必要条件,而一般信息系统可以没有可视化功能,这是地理信息系统区别于一般信息系统的另一个主要特点。
可视化,或科学可视化,已成为现代科学中的热门话题,指通过图形图像等可以看见并认证的手段,来形象表现科学数据的构架和内涵。
大量研究表明,可视化能极大地提高信息、知识的理解和传播效率。
③区域性和多层次地理信息系统以地理空间数据和信息为处理对象;而地理空间数据和信息又通常以区域为单位来组织,因此,1/ 13区域性是地理信息系统的天然特征。
地理信息系统还具有鲜明的层次性,层次性包含两个含义,一个是不同比例尺的区域层次,地球上的区域层次是很多的。
另一个是描述地理要素的专题层次,或图层。
④数据量较大地理信息系统的数据量大,第一来自于它的区域性、多层次特点;第二也是因为地理信息系统包括可视化表达所必须的图形图像数据,而图形图像数据所涉及的数据量经常是很大的。
⑤注重空间分析地理信息系统和所有信息系统一样,必须具备分析功能,以提取有用之信息。
gis课程重要知识点总结GIS(地理信息系统)是一种用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理数据的技术和工具。
它结合了地理、信息科学和技术,可用于解决各种空间分析问题,如地图制作、资源管理、环境保护等。
GIS技术在各个领域都有着广泛的应用,因此学习GIS课程对于理解地理信息系统技术和应用具有重要意义。
在GIS课程中,学生将学习如何使用GIS软件和工具来进行地理数据的处理、分析和可视化,同时也会了解GIS技术的基本原理和应用案例。
以下是GIS课程的重要知识点总结:1. 地理坐标系统地理坐标系统是GIS中的基础知识之一,它采用了经纬度坐标来表示地球表面上的点位。
学生需要了解常见的地理坐标系统如WGS84、UTM、投影坐标系统等,并学会如何在GIS软件中使用这些坐标系统。
2. 地图投影地图投影是将地球表面上的三维空间转换成二维平面的过程。
在GIS课程中,学生将学习地图投影的原理和分类,并了解不同地图投影对地图形状、面积、方向的影响。
3. 空间数据模型空间数据模型是GIS中的核心概念,它用来表示和存储地理数据。
学生需要了解矢量数据和栅格数据两种不同的空间数据模型,并学会如何在GIS软件中进行空间数据的操作和分析。
4. 数据采集和地理数据库数据采集是GIS中的一项重要工作,它涉及到地理数据的获取、整理和管理。
在GIS课程中,学生将学习不同的数据采集方法和技术,并了解地理数据库的设计和管理。
5. 空间分析空间分析是GIS中的一项关键技术,它用来揭示地理现象的空间关联和模式。
学生将学习各种空间分析方法和工具,如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。
6. 地图制作和可视化地图制作和可视化是GIS中的应用领域之一,它涉及到地图设计和制作、地理数据的可视化和表达。
在GIS课程中,学生将学习如何使用GIS软件设计和制作各种类型的地图,如专题地图、等值线图等。
7. GIS应用案例GIS技术在各个领域都有着广泛的应用,如城市规划、环境保护、灾害管理等。
第一章绪论:1.基本概念地理数据:各种地理特征和现象间关系的数字化表示。
(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、联系和规律等的梳子、文字、图像和图形的总称。
)地理信息: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,是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释(特征:空间、时间、属性)地理信息系统: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。
2.GIS的定义:即地理信息系统(Geographic Information System或Geo—Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
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。
3.GIS由哪几部分组成?①硬件系统:输入设备、处理设备、存储设备和输出设备②软件系统:GIS支撑软件、GIS平台软件、GIS应用软件③网络:局域网、广域网、无线网络、Internet/Intranet/Extranet;主要作用信息传输④空间数据:是指地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据⑤人员4.GIS的主要功能有哪些①空间数据的采集和输入②空间数据的编辑与管理③空间数据的处理与转换④空间查询与空间分析⑤空间数据的显示与输出应用功能:包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策第二章1.地理空间数据的描述有哪些坐标系?相互的关系是什么?2.我国常用地图投影,各种投影的适用性1.高斯-克里格投影:横轴切圆柱等角投影(1:50万以上)2.横轴墨卡托投影(UTM,横轴割圆柱等角投影)3.兰勃特等角投影(正轴等角割圆锥投影)(1:100万以下)我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图,均采用高斯投影。
1:2.5至1:50万比例尺地形图采用经差6˚分带,1:1万比例尺地形图采用经差3˚分带。
3.GIS数据库建立是为何要选择地图投影?如果要制作1:10万的土地利用图,该选何种类型的地图投影?GIS以地图方式显示地理信息。
地图是平面而地理信息则是在地球椭球上,因此地图投影在GIS中不可缺少。
GIS数据库中地理数据以地理坐标存储时,则以地图为数据源的空间数据必须通过投影变换转换成地理坐标;而输出或显示时,则要将地理坐标表示的空间数据通过投影变换变换成指定投影的平面坐标。
GIS中,地理数据的显示可根据用户的需要而指定投影方式,但当所显示的地图与国家基本地图系列的比例尺一致时,一般采用国家基本系列地图所用的投影。
1:10万的土地利用图,选高斯-克里格地图投影4.空间坐标变换的方法1.空间直角坐标的转换2.投影解析转换3.数值拟合转换(多项式拟合变换)5.国家基本比例尺地形图标准及其分幅编号。
我国基本比例尺地形图分幅与编号,以1:100万地形图为基础,按规定的经差和纬差划分图幅。
1:1000000地图编号采用国际1:1000000地图编号标准。
从赤道起算,每纬差4°为一行,至88°,南北半球各分为22横列,依次编号A、B、... V;由精度180°西向东每6°一列,全球60列,以1-60表示,如海南所在1:100万图在第5行,第49列,其编号为E49 ;北京为J50图幅编号——“横行字母-纵列数字”第三章空间数据模型1.空间实体一般具有哪些主要的特征?空间特征:表示实体的空间位置或现在所处的地理位置。
空间特征又称定位特征或几何特征,一般用坐标数据表示。
属性特征:表示实体的特征。
如名称、分类、质量特征和数量特征等。
时间特征:描述实体随时间的变化,其变化的周期有超短周期的、短期的、中期的和长期的。
空间关系特征:描述地理实体间的关系,空间关系包括拓扑关系、顺序关系和度量关系等2.何为空间关系?空间关系在描述空间实体特征中的意义何在?空间关系是指地理空间实体之间相互作用的关系(1)拓扑空间关系:用来描述实体间的相邻、连通、包含和相交等关系;(2)顺序空间关系:用于描述实体在地理空间上的排列顺序,如实体之间前后、上下、左右和东、南、西、北等方位关系;(3)度量空间关系:用于描述空间实体之间的距离远近等关系。
3.空间数据的概念模型有哪些类型?试分析他们的应用特点?对象模型:也称作要素模型。
一般适合于对具有明确边界的地理现象进行抽象建模,如道路、地块的征税和使用权等方面的建模。
场模型:也称作域(field)模型,用于具有连续空间变化趋势的现象,如海拔、温度、土壤变化,以及现状不定的现象,例如火灾、洪水和危险物泄漏,应采用边界不固定的场模型进行建模。
网络模型:描述不连续的地理现象,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。
如公路、铁路、通讯线路、管道、自然界中的物质流、物量流和信息流等,都可以表示成相应的点之间的连线,由此构成现实世界中多种多样的地理网络。
4.试分析GIS的几种主要的逻辑数据模型各自的特点。
矢量数据模型:适合于用对象模型抽象的地理空间对象。
在矢量数据模型中,可以明确地描述图形要素间的拓扑关系。
多边形边界被分割成一系列的弧段和结点。
相邻多边形间的公共边界仅需表达一次,减少了描述的数据量,且避免了双重边界不能精确重合的问题。
栅格数据模型:适宜于用场模型抽象的的空间对象,采用面域或空域的枚举来直接描述空间实体。
栅格可以用数字矩阵来表示,地理空间坐标隐含在矩阵的行列上。
在栅格数据模型中,点实体是一个栅格单元(cell)或像元,线实体由一串彼此相连的像元构成,面实体则由一系列相邻的像元构成,像元的大小是一致的。
每个像元对应于一个表示该实体属性的值。
优点:不同类型的空间数据层可以进行叠加操作,不需要经过复杂的几何计算。
缺点:对于一些变换、运算,如比例尺变换、投影变换等则操作不太方便。
矢量-栅格一体化数据模型:一方面保留了矢量数据模型的全部特性,空间实体具有明确的位置信息,并能建立和描述拓扑关系;另一方面又建立了栅格与实体的联系,即明确了栅格与实体的对应关系。
镶嵌数据模型:采用规则或不规则的小面块集合来逼近自然界不规则的地理单元,适合于用场模型抽象的地理现象。
面向对象数据模型:5.空间数据类型有哪些?简述其特征。
几何图形数据:各种类型的地图和实测几何数据。
不仅反映空间实体的地理位置,还要反映实体间的空间关系。
影像数据:卫星遥感、航空遥感和摄影测量等属性数据:来源于实测数据,文字报告,图例,以及从遥感影像数据通过解释得到的信息等。
地形数据:来源于地形等高线图中的数字化,数字化高程模型,或其他形式表示的地形表面(如TIN)等元数据:对空间数据进行推理、分析和总结得到的关于数据的数据,如数据来源、数据权属、数据产生的时间、数据精度、数据分辨率、元数据比例尺、地理空间参考基准、数据转换方法等。
6.Voronoi图、Delaunay三角网的构网方法及相互关系Voronoi多边形构造方法:组成多边形的边总是与两相邻样点的连线垂直,并且多边形内的任何位置总是离该多边形内样点的距离最近,离相邻多边形内样点的距离远,且每个多边形内包含且仅包含一个样点。
以Voronoi多边形内的样点属性作为整个多边形区域的属性。
Delaunary三角网构造方法:可以按照最大空圆准则,根据离散点直接构造。
任一三角形的外接圆内不包含其它样点。
Delaunay三角网的特性:1) 三角网的网形是唯一的;2) 每一个三角形的内角为可能的最大角度,符合“三角剖分最小内角为最大”的最优化条件。
相互关系:在实际应用中,往往先构造Voronoi多边形或Delaunay 三角网,再构造另一种模型。
1) 将相邻Voronoi多边形内包含的样点连接起来,即形成Delaunary三角网;2) 对Delaunary三角网的每个三角形计算其外心(各边垂直平分线的交点),将相邻三角形的几何中心两两相连,即可得到Voronoi多边形的边。
第4章空间数据结构1.总结矢量数据和栅格数据在结构表达方面的特色。
矢量数据结构特点:位置明显、属性隐含。
栅格数据结构特点:属性明显、位置隐含;2.简述栅格数据压缩编码的几种方式和各自优缺点。
A.游程长度编码结构:只在各行(或列)数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数。
优点:适宜于类型面积较大的专题要素、遥感图像的分类结构。
变化部分游程数越多,压缩效率越高;栅格加密时数据量无明显增加,易于检索、叠加、合并等。
缺点:不适于类型连续变化或类型分散的分类图。
B.四叉树编码结构:是根据栅格数据二维空间分布的特点,将空间区域按照4个象限进行递归分割(2n×2 n,且n>1),直到子象限的数值单调为止,最后得到一棵四分叉的倒向树。
对不足的部分以0补足。
缺点:指针不仅增加了数据贮存量,而且增加了操作的复杂性C.链码结构:由起点位置和一系列在基本方向的单位矢量给出每个后续点相对其前继点的可能的8个基本方向之一表示。
优点:有效压缩栅格数据,对计算面积、长度、转折方向和凹凸度运算方便。
缺点:对边界做合并和插入等修改编辑困难,对区域空间分析运算比较困难。
D.二维行程编码特点:二维行程编码采用了线性四叉树的地址码(Morton码),并按照码的顺序完成编码,但却是没有结构规律的四叉树。
二维行程编码比规则的四叉树更节省存贮空间,而且有利于以后的插入、删除和修改等操作。
它与线性四叉树之间的相互转换也非常容易和快速,因此可将它们视为相同的结构概念。
4.简述矢量数据编码的几种方式和各自优缺点。
①实体式---优点:编码容易,数字化操作简单,数据排版直观;缺点:相邻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;缺少多边形的邻域信息和图形的拓扑关系;岛只作为一个单个图形,没有建立与外界多边形的联系。
②拓扑数据模型---优点:拓扑分析容易;缺点:结构复杂、存取速度较慢。
⑥非拓扑数据模型---优点:结构简单,存取速度快;缺点:拓扑分析困难。
③索引式---优点:采用树状索引以减少数据冗余并间接增加邻域信息;缺点:比较繁琐,给邻域函数运算、消除无用边、处理岛状信息及检查拓扑关系带来一定困难,工作量大且容易出错。
④双重独立式---优点:是对图上网状或面状要素的任何一条线段,用顺序的两点以及相邻多边形来予以定义,最适合于城市信息系统。
缺点:⑤链状双重独立编码---将若干直线段合为一个弧段,每个弧段可以有许多中间点。
第5章空间数据组织与管理1、什么是空间数据库,具有什么特点?空间数据库:又称地理数据库,是描述与特定空间位置有关的真实世界对象的数据集合。