城市地理信息系统复习资料

GIS复习资料理解内容+计算相关✧二叉树的遍历✧栅格数据的压缩（霍夫曼，四叉树）✧栅格矢量的转换✧拓扑表示✧SQL查询✧空间扩展-距离量度✧市区择房分析第一章1.地理信息：是对地理数据的解释，详细地说地理信息是有关地理实体的性质、特征及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.地理信息系统：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。

3.构成：系统硬件；系统软件；空间数据；应用人员；应用模型4.功能：数据采集与编辑；数据存储与管理；数据处理和变换；空间查询和分析；数据显示和输出5.信息的特征：1）客观性2）适用性3）传输性4）共享性6.地理信息的特征：a)地域性：地理信息属于空间信息，位置的识别与数据相联系，它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。

这是地理信息区别于其它类型信息的最显著标志；b)多维结构：在二维空间编码基础上，实现多专题的第三维信息结构的组合，为地理信息各圈层之间的综合研究提供可能，也为地理系统多层次的分析和信息的传输与筛选提供方便。

c)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，一实时的GIS系统要求能及时采集和更新地理信息，使得地理信息具有现势性。

以免过时的信息造成决策的失误或因为缺少可靠的动态数据，不能对变化中的地理事件或现象作出合理的预测预报和科学论证。

第二章1.数据的获取途径：测量调查数据；遥感数据；其他数据源2.数据的组织：数据结构；文件结构；数据库结构3.数据结构：常用线性表、链表、树和图等a)线性表：顺序表；链表b)树：二叉树『二叉树的遍历：所谓遍历(Traversal)是指沿着某条搜索路线，依次对树中每个结点均做一次且仅做一次访问』① NLR：前序遍历(PreorderTraversal亦称(先序遍历))——访问结点的操作发生在遍历其左右子树之前。

② LNR：中序遍历(InorderTraversal)——访问结点的操作发生在遍历其左右子树之中(间)。

③ LRN：后序遍历(PostorderTraversal)——访问结点的操作发生在遍历其左右子树之后。

c)图：有向图；无向图4.文件结构：数据在磁盘上的存储结构及操作方法。

分为：顺序文件；索引文件；直接存取文件；倒排文件5.数据库结构：数据库由许多文件和文件中的大量数据组成。

为便于从一个文件或多个文件中存取数据，必须用某种方式来构造或组织数据库，这种组织方式称为数据库结构。

分为：1）层次结构2）网络数据库结构3）关系数据库结构6.数据的输入：图形数据的输入；属性数据的输入7.图形数据的输入：手工输入；手扶跟踪数字化仪输入；扫描数字化输入；解析测图仪输入；其他数据格式数据的转换输入8.属性数据的输入：属性数据的输入可在程序的适当位置用键盘输入，如果数据量大，可以与图形数据分开输入9.数据的输出（看设备，打印/显示）：a)电子屏幕上暂时显示分析结果或输出内容的显示装置b)在纸张、聚酯薄膜或其它材料上产生永久性图形的所有装置：如绘图仪、打印机、硬拷贝机等第三章1.栅格数据：将空间分割成有规律的网格，每一个网格称为一个单元，并在各单元上赋予相应的属性值来表示实体的一种数据形式。

四方向相邻与八方向相邻2.栅格数据的获取途径：来自于遥感数据；来自于对图片的扫描；由矢量数据转换而来；由手工方法获取3.栅格系统的确定：栅格坐标系的确定和栅格单元尺寸的确定4.栅格代码（属性值）的确定：1）中心归属法（中心点法）2）长度占优法3）面积占优法4）重要性法5.栅格数据的一般组织方法：a)未经压缩的组织方法：1）全栅格矩阵式结构2）全栅格联合矩阵式结构（叠置分析）b)压缩方法：行程编码、霍夫曼编码、四叉树编码i.霍夫曼编码：A.找起点，并记下行、列号（自上而下，从左到右）；B.按顺时针方向寻找相邻的灯指点，记下方位编码ii.四叉树编码：……6.矢量数据：矢量数据结构是最常见的图形数据结构，是一种面向目标的数据组织方式。

矢量方法强调离散现象的存在，将线离散为一串采样点的坐标串，面状区域由边界线确定。

7.矢量数据的图形表示：矢量方法将地理现象或事物抽象为点、线、面实体，将它们放在特定空间坐标系下进行采样记录。

a)点实体：记录点坐标和属性代码；b)线实体：记录两个或一系列采样点的坐标，并加属性代码；c)面实体：记录边界上一系列采样点的坐标，由于多边形封闭，边界为闭合环，加面域属性代码。

8.矢量数据的获取方式：a)由外业测量获得，可利用测量仪器自动记录测量成果(常称为电子手薄)，然后转到地理数据库中。

b)由栅格数据转换获得，利用栅格数据矢量化技术，把栅格数据转换为矢量数据。

c)跟踪数字化，用跟踪数字化的方法，把地图变成离散的矢量数据。

9.矢量数据的编码方法：坐标序列法；改进型坐标序列法；树状索引编码法；拓扑结构编码法10.拓扑关系：拓扑邻接；拓扑关联；拓扑包含11.栅矢转换：a)矢量——栅格点：……线：（1）直线两端点栅格化，采用点的栅格化方法求得（I1，J1）、（I2，J2）；（2）求出这两端点位置的行差和列差；（3）计算直线与栅格中心线的交点坐标，再将所求交点栅格化面：LRNb)栅格——矢量点：……线：栅格数据的二值化；细化（剥皮法）；栅格数据的矢量化；曲线的光滑面：其基本方法就是跟踪面状区域的边缘点，将这些栅格点坐标转换为矢量坐标，最后连线12.SQL：属性查询，图形查询，混合查询，模糊查询，智能语言查询，超文本查询，符号查询✰『看课本上例题』✰第四章1.缓冲区分析：缓冲区（Buffer）是对一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件，围绕这组要素而形成具有一定范围的多边形实体，从而实现数据在二维空间扩展的信息分析方法。

2.缓冲区的建立：a)基于矢量数据的缓冲区建立：点、线、面以线为例：i.线的重采样，对线进行化简，以加快缓冲区建立的速度。

——线的矢量数据压缩算法。

ii.建立线缓冲区，在线的两边按一定的距离（缓冲距）绘平行线，并在线的端点处绘半圆，连成缓冲区多边形。

iii.重叠处理：对缓冲区边界求交，并判断每个交点是出点还是入点，以决定交点之间的线段保留或删除。

这样就可得到岛状的缓冲区。

b)基于栅格数据的缓冲区建立：距离变换3.空间扩展分析：概念：空间扩展是从一个或几个目标点开始逐步向外移动并同时计算某些变量的过程，是用于评定随距离而累加的现象。

『掌握距离量度的计算方法』4.泰森多边形：将所有气象站，连接成三角形，作各个三角形的中垂线，围成一个多边形，用这个多边形内的唯一气象站来表示这个区域的降雨量，称该多边形为泰森多边形。

（选取能够代表平均值的离散点）5.泰森多边形的特征：a)泰森多边形内的点到相应的离散点的距离最近；b)每个泰森多边形内仅有一个离散点数据；c)泰森多边形边上的点到其他两边的离散点的距离相等。

【构造泰森多边形，首先要构造Delaunay三角网】Delaunay三角网的构建也称为不规则三角网的构建，就是由离散数据点构建三角网，即确定哪三个数据点构成一个三角形，也称为自动联接三角网。

6.泰森多边形的构建方式：a)离散点构造三角网，即构建Delaunay三角网；b)找出每个离散点相邻的所有三角形的编号；c)对与离散点相邻的三角形按顺时针或逆时针排列，以便连接成泰森多边形；d)计算每个三角形的外接圆圆心，并记录下来；e)根据三角形的顺序，连接所有外接圆圆心。

第五章叠置分析：是将同一地区的两组或两组以上的要素（地图）进行叠置，产生新的特征（新的空间图形或空间位置上的新属性的过程）的分析方法。

第六章1.网络分析：依据网络的拓扑关系（线性实体之间、线性实体与结点之间、结点与节点之间的连接、连通关系），通过考察网络元素的空间及属性数据，以数学理论模型为基础，对网络的性能特征进行多方面的一种分析计算。

2.构成要素：一个完整的网络体系（如道路网、电力网）；一套资源（如电力、货物等）；资源分布的位置（如储存的仓库、学校等）；一个目标：资源运送的目的地；给一个区域提供某种基本的服务；达到目标的限制因素（如容量限制、速度限制等）——即“阻力”3.网络概念：是一系列联结的弧段，形式物质，信息流通的通道。

4.网络基本要素：结点，链，转弯，停靠点，中心，障碍结点：网络中任意两条线段的交点。

链：连通路线，连结两点的段要素，是资源运移的通道。

转弯：在连通路线相连的结点处，资源运移方向可能转变，从一条链上经结点转向另一条链。

停靠点（站点）：网络中资源的上、下结点。

中心：收发资源的结点处的设施，如河流网络中的水库，公共汽车停车场。

障碍：资源不能通过的结点5.作用：路径分析：Dijkstra（联通分析）连通分析：最小生成树『了解它的用法』资源分配：定位与分配问题流分析第七章1.DEM概念：是国家基础空间数据的重要组成部分，它表示地表区域上地形的三维向量的有限序列，即地表单元上高程的集合，数学表达为：z = f（x，y）。

2.DEM建立：人工网格法；三角网法；立体像对法；曲面拟合法；等值线插值法3.DEM的表示：等高线法；TIN法；规则格网法（TIN：利用所有采样点取得的离散数据，按照优化组合的原则，把这些离散点（各三角形的顶点）连接成相互连续的三角面）4.DEM应用：基于DEM的信息提取——坡度；坡向；地表粗造度（破碎度）；高程变异分析；地貌形态的自动分类，等高线的绘制，基于DEM的可视化分析——剖面分析；通视分析；地形三维图绘制；地貌晕渲图绘制；模拟飞行，流域水文特征及土木工程ArcGIS课本开头一段ArcMap是ArcGIS桌面系统的核心应用程序，用于显示、查询、编辑和分析地图数据，具有地图制图的所有功能。

ArcMap提供了数据视图和布局视图两种浏览数据的方式，在此环境中可完成一系列高级GIS任务。

ArcCatalog是一个空间数据资源管理器。

它以数据为核心，用于定位、浏览、搜索、组织和管理空间数据。

利用ArcCatalog还可以创建和管理数据库，定制和应用元数据，从而大大简化用户组织、管理和维护数据工作。

Geoprocessing地理处理框架具有强大的空间数据处理和分析工具。

框架主要包括两个部分：AecToolbos和ModelBuilder。

ArcToolbox包括了数据处理、数据转换、Coverage处理、矢量分析、地理编码及统计分析等多种复杂的地理处理工具。

ModelBuilder为设计和实现地理处理模型（包括工具、脚本和数据）提供了一个图形化的建模框架，它们均内嵌于ArcMap和ArcToolbox中。