2(3)空间数据组织与管理解析

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地理信息系统考点整理

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。

空间数据组织与管理

空间数据组织空间数据管理❑空间数据结构●矢量数据结构●栅格数据结构❑矢量、栅格结构对比❑空间数据库特点❑传统数据库模型及特点●层次数据模型●网络数据模型●关系数据模型❑现行空间数据库管理方案●混合数据管理模式●扩展数据管理模式●统一数据管理模式空间数据组织与管理定义：❑矢量数据结构通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。

❑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；获取方法❑定位设备（全站仪、GPS 、常规测量等）❑地图数字化❑间接获取●栅格数据转换●空间分析（叠置、缓冲等操作产生的新的矢量数据）矢量数据表达考虑内容❑矢量数据自身的存储和管理❑几何数据和属性数据的联系❑空间对象的空间关系（拓扑关系）矢量数据表达❑简单数据结构❑拓扑数据结构❑属性数据组织矢量数据结构矢量数据表达—简单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。

又称面条结构。

存储：❑独立存储：空间对象位置直接跟随空间对象；❑点位字典：点坐标独立存储，线、面由点号组成特征●无拓扑关系，主要用于显示、输出及一般查询●公共边重复存储，存在数据冗余，难以保证数据独立性和一致性●多边形分解和合并不易进行，邻域处理较复杂；●处理嵌套多边形比较麻烦适用范围：制图及一般查询，不适合复杂的空间分析量数据结构（续）标识码属性码空间对象编码唯一连接几何和属性数据数据库独立编码点: ( x ,y )线: ( x 1 , y 1 ) , (x 2 , y 2 ) , … , ( x n , y n )面: ( x 1, y 1) , (x 2, y 2) , …, ( x 1, y 1)点位字典点: 点号文件线: 点号串面: 点号串点号X Y 1112223344………n5566存储方法量数据结构（续）矢量数据表达—拓扑数据结构不仅表达几何位置和属性，还表示空间关系表达对象：关联关系表达方式●全显式表达●部分显式表达拓扑关系物理实现●直接存储●串行指针拓扑关系与数据共享采用拓扑关系的原则量数据结构（续）拓扑结构：全显式表达N1B2N2N3B3B4B1A1A2A6A5A4A3A7A8N5A8B1B2B3B4A1A2A3A4A5A6A7N1N2N3N4N5M面弧点面-弧拓扑面弧段弧-点拓扑弧起点弧-面拓扑弧左面点-弧拓扑点弧段终点右面量数据结构（续）拓扑结构：部分显式表达●用上述部分表格表示空间目标的拓扑关系⏹System ：面-弧、弧-点⏹DIME ：弧-点、弧-面●目前商用GIS 还没有超出上述四个表格的拓扑关系量数据结构（续）拓扑结构：物理实现▪串行指针面-弧、点-弧：变长记录，不方便直接存储POLYVRT （美国计算机图形及空间分析实验室）TIGER （美国人口调查局）▪直接存储Arc/Info 、GeoStar矢量数据结构（续）拓扑结构：拓扑关系与数据共享维护数据的一致性矢量数据结构（续）拓扑结构：是否需要拓扑结构?❑应用目的●制图或一般查询，可不要拓扑结构●空间分析，则应建立拓扑关系❑服务对象和系统数据结构●面状目标：面-弧、弧-面●网络目标：点-弧、弧-点矢量数据结构（续）矢量数据结构：属性数据表达与组织❑属性特征类型●类别特征：是什么●说明信息：同类目标的不同特征❑属性特征表达●类别特征：类型编码●说明信息：属性数据结构和表格❑属性表的内容取决于用户❑图形数据和属性数据的连接通过目标识别符或内部记录号实现。

地理信息系统原理习题集参考答案

一、单项选择题第一章C CD A A D A C A D D C A C B A C B D B C A A B D B A C C D C B Chapter 1a c e a db b ac c a b第二章B D A A A A B D B D B ACD A A B B B B C DChapter 2a ab b d b a bc b b b b c第三章C B B B BD C D D A D A A D A BChapter 3a d a d a c d db a a a a a b a a b第四章A B C B D C A B C D A A A B C C C A A B D D A A C D A D Chapter 4c a a a a c c a c d第五章A D C D A D C C CB D A A DC BD A D C CChapter 5d c a a a b b a c d d b a第六章D B D C C D D A A C A C C A B C B D C B A B A C D CChapter 6c b b a ad a d a a a c b第七章A D A D BChapter 7b b a b a a d a a ac b c ad c c a第八章AChapter 8b c a b b b d b b d c d a b c第九章B DChapter 9c b b cd a a b d c c c a b第十章C A B A A A C A C A A A A CD A D BChapter 10d a b c c a c b a b a b b第十一章A A CChapter 11b d dc b bd a c ae a c d b a c第十二章A DB B AC A BD A B D B D B DChapter 12e a a c a b d d a d b a b c a a c b第十三章A A DChapter 13d d a d d c a b第十四章A A CB A DC B AChapter 14b a a b dc b b c a bChapter 15d a b a c b b aChapter 16c d a a b a b e b a a a二、多项选择题1、ABC2、ABCD3、ABC4、ABCD5、ABC6、ABCD7、ABCD8、ABCD9、ABC 10、ABCD 11、ABCD 12、AB 13、ABCD14、ABC 15、ABCDE 16、ACD 17、ABC 18、ABD 19、ABCD20、BCD 21、AB 22、ABCD 23、ABCD 24、BCD 25、ABD 26、BCD27、ABC 28、ABD三、判断题√×√×××√√×√×√√×√√×√√××√√××√××√×××√√×××√××√××√×√×√××××四、填空题1. 与其他类型信息相比，地理信息具有地域性、多维结构、时序特征三个主要的特性。

数据库及空间数据库概论

利用空间数据库进行空间分析，如缓冲区分析、叠置分析等，为城市规划、资源管理、环境保护等领域提供决策支持。
地理信息共享与协同
空间数据库可以实现地理信息的共享和协同，促进不同部门和地区之间的信息交流与合作。
遥感图像处理中的空间数据库应用
遥感数据存储与管理
空间数据库可以存储和管理大量的遥感数据，实现数据的统一管理和高效访问。
MySQL Spatial
Oracle Spatial是Oracle数据库的一个组件，提供了强大的空间数据管理和分析功能。
MySQL Spatial是MySQL数据库的一个扩展，提供了基本的空间数据类型和函数，支持空间数据的存储和查询。
PostGIS
PostGIS是PostgreSQL数据库的一个扩展，提供了丰富的空间数据类型和函数，支持空间数据的存储、查询和分析。
05
空间数据库的应用案例
城市规划与管理中的空间数据库应用
城市规划方案评估
空间数据库可以存储城市规划方案的相关数据，通过数据分析和可视化技术，对规划方案进行评估和优化，提高规划的科学性和合理性。
城市设施管理
利用空间数据库管理城市设施，如道路、桥梁、公园等，实现设施的信息化、可视化及智能化管理，提高设施的使用效率和安全性。
遥感图像处理与分析
利用空间数据库进行遥感图像的处理和分析，提取有用的地理信息，为城市规划、资源调查等领域提供数据支持。
遥感监测与预警
通过空间数据库整合遥感监测数据，实现环境污染、气象灾害等方面的预警和监测，提高应对自然灾害和环境问题的能力。
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数据库系统的基本概念
数据模型
数据模型是描述数据、数据关系和数据操作的抽象表示，常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。

GIS名词解释

名词解释★1、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，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解复杂的规划和管理的问题。

2、缓冲区分析：是指根据分析对象的点、线、面、实体，自动建立其周围一定距离的带状区，用以识别这3、GIS空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。

些实体或者主体对领近对象的辐射范围或者影响程度，是解决临近度问题的空间分析工具之一。

★4、拓扑关系：图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系．★5、栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。

因此，栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。

★6、空间数据库：是地理信息系统中用于储存和管理空间数据的场所。

7、空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。

8、空间索引就是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。

它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。

9、DTM为数字地形模型（Digital Terrain Model），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。

数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（Digital Elevation Model），简称DEM。

★10、GIS空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。

地理信息系统中的空间数据管理与分析方法

地理信息系统中的空间数据管理与分析方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种以地理信息为基础，具有数据抽象、空间数据管理、空间分析和空间可视化等功能的计算机辅助系统。

在现代社会中，GIS已经广泛应用于地理领域的研究和应用中，为地理信息的管理和分析提供了强大的工具和技术支持。

而在GIS中，空间数据的管理和分析方法是关键的环节，本文将对地理信息系统中的空间数据管理和分析方法进行探讨。

一、空间数据管理空间数据管理是地理信息系统中的核心要素，它涉及到如何有效地对地理信息进行保存、组织和维护的方法与技术。

常见的空间数据管理方法主要包括数据模型、数据结构和数据存储。

1. 数据模型数据模型是空间数据管理的基础，它定义了描述地理现象和地理实体的方式和规则。

常见的数据模型包括层次模型、关系模型和对象模型。

其中，层次模型以树状结构表示空间对象之间的关系；关系模型以表格形式表示空间对象之间的关系；对象模型以对象的属性和几何信息描述空间对象。

2. 数据结构数据结构是指在空间数据管理中，将地理实体和属性存储在计算机中的组织方式。

常见的数据结构包括邻接列表、拓扑关系和网格结构等。

其中，邻接列表通过记录对象的相邻关系描述空间图形的连接关系；拓扑关系通过表示图形元素的接触或覆盖关系描述地理实体的关系；网格结构是将地理区域划分成规则网格，每个网格单元存储与之相关的空间数据。

3. 数据存储数据存储是指将地理信息以适当的方式存储在计算机系统中。

常用的数据存储方式有矢量数据存储和栅格数据存储。

矢量数据存储以点、线、面等几何图元和属性表的方式存储地理信息；而栅格数据存储则以像元矩阵的方式存储地理信息。

二、空间数据分析空间数据分析是GIS的重要应用之一，它通过对地理信息的处理和加工，提取出地理信息的有用特征和关系，为决策制定和问题解决提供科学依据。

常见的空间数据分析方法主要包括空间查询、空间统计和空间建模等。

第三章空间数据的组织与结构

第三章空间数据的组织与结构空间数据的组织与结构是指如何有效地管理和存储大量的空间数据，并通过数据结构的设计来支持对空间数据的查询和分析。

本文将介绍空间数据的组织与结构的相关概念和技术，并探讨其在实际应用中的应用。

空间数据的组织与结构主要包括三个方面：空间数据模型、空间索引和空间数据存储。

空间数据模型是描述和表示空间数据的方法和规范。

常用的空间数据模型有欧几里得空间模型、栅格空间模型和矢量空间模型等。

欧几里得空间模型是最简单和常用的空间数据模型，它主要通过坐标系和几何对象来描述和表示空间数据。

栅格空间模型是将空间分为固定大小的网格单元，每个单元可以表示一个值或几何对象。

矢量空间模型是通过点、线、面等几何对象来表示空间数据。

不同的空间数据模型适用于不同的应用场景，选择合适的空间数据模型对于提高数据的可用性和处理效率非常重要。

空间索引是一种数据结构，用于加快对空间数据的查询和分析。

常用的空间索引方法有R树、四叉树和网格索引等。

R树是一种平衡树结构，可以将空间数据划分为不重叠的矩形区域，并将每个矩形区域关联一个叶子节点。

四叉树是一种二叉树结构，将空间数据划分为大小相等的四个象限，并将每个象限关联一个子节点。

网格索引是将空间数据划分为固定大小的网格单元，每个单元可以包含一个或多个空间数据对象。

空间索引可以将相邻的空间数据对象组织在一起，从而加快空间数据的查询和分析。

空间数据存储是指将大量的空间数据有效地存储在物理介质上。

常用的空间数据存储方法有关系型数据库、文件系统和专用数据库等。

关系型数据库是最常用的存储空间数据的方法，它可以通过表和索引来组织和管理多个空间数据对象。

文件系统是一种将空间数据以文件的形式存储在磁盘上的方法，它可以通过目录和文件名来组织和管理空间数据。

专用数据库是一种专门用于存储和处理空间数据的数据库管理系统，它提供了高效的空间数据存储和查询功能。

在实际应用中，空间数据的组织与结构对于地理信息系统、物流管理和地图导航等领域具有重要的意义。

(完整)地理信息系统原理期末考试重点

第一章绪论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,作为生产、建设、经营管理、分析和决策的依据。

2.信息的特征:客观性、适用性、可传输性和共享性。

3.数据：一种未经加工的原始资料，数字、文字、符号、图像都是数据。

4.地理信息:是有关地理实体空间分布、性质、特征和运动状态的信息，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.从另一个角度来说,一切与空间位置有关的信息都叫做地理信息。

5.地理数据：各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置数据、属性（特征）数据和时域特征数据。

6.地理信息特征:（1）空间分布性（2）海量数据(3）信息载体的多样性7.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)具有丰富的信息8.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。

9.信息系统的组成：硬件、软件、数据、用户10.信息系统的四大基本功能：数据采集、管理、分析和表达11.信息系统的类型：事务处理系统、决策支持系统12.Gis与其他系统的区别：gis有别于dbms、Mis、地图数据库和cad系统。

Gis有管理、分析功能。

Dbms 和mis只有管理功能，地图数据库和cad只有分析功能。

13.什么是gis？地理信息系统（GIS ， Geographic Information System)是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境)的研究和变迁的各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,它作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科而迅速地兴起和发展起来.14.地理信息系统按其内容分为三类: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)；区域地理信息系统（主要以区域综合研究和全面信息服务为目标)；地理信息系统工具（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）。

“空间数据分析分析解析”教案讲义

“空间数据分析分析解析”教案讲义《空间数据分析分析解析》教学目标：1.了解空间数据分析的概念和意义。

2.掌握空间数据分析的基本原理和方法。

3.能够运用空间数据分析技术解析空间数据，并做出相关决策。

教学内容：一、空间数据分析的概念和意义1.1空间数据分析的定义空间数据分析是指利用地理信息系统（GIS）技术对地理现象和空间数据进行收集、管理、处理和分析，以揭示地理现象的内在规律和空间关联性。

1.2空间数据分析的意义空间数据分析可以帮助人们更好地理解地理现象之间的关系和规律，有效地支持决策制定和资源管理。

通过空间数据分析，可以发现地理信息之间的空间关系、时空变化趋势以及地理现象的影响因素等，为社会发展提供科学依据。

二、空间数据分析的基本原理和方法2.1空间数据模型空间数据模型是对地理现象进行描述和表示的数学模型，包括点、线、面等不同的空间要素。

常用的空间数据模型包括矢量模型和栅格模型。

2.2空间数据分析方法空间数据分析方法主要包括空间查询、空间统计、空间插值、空间关联和空间模拟等技术。

通过这些方法，可以对地理现象的空间关系和规律进行深入分析和研究。

2.3空间数据可视化空间数据可视化是将地理数据以图形、图像等形式呈现出来的过程，可以帮助人们更直观地理解地理现象的特征和变化趋势。

常用的空间数据可视化技术包括地图制作、三维模拟和虚拟现实等。

三、运用空间数据分析技术解析空间数据3.1空间数据收集与准备在进行空间数据分析之前，需要对地理数据进行收集、整理和准备工作。

这包括数据采集、数据清洗、数据格式转换等过程。

3.2空间数据分析与解释通过空间数据分析方法对地理数据进行处理和分析，得出地理现象的规律和关系，并进行解释和解读。

常见的空间数据分析技术包括空间统计分析、空间缓冲分析、空间插值分析等。

3.3空间数据决策支持基于空间数据分析的结果，可以为相关部门和决策者提供科学依据和决策支持。

例如，可以通过GIS技术对城市交通拥堵情况进行分析，为城市交通规划提供参考意见。

空间数据组织与管理概述

空间数据组织与管理概述1. 引言空间数据指的是地理位置信息与属性信息结合的数据。

在现代化社会中，空间数据的组织与管理对于各种领域的决策和规划至关重要。

空间数据组织与管理的目的是有效地存储、查询、分析和可视化空间数据，以支持地理信息系统（Geographic Information System, GIS）的应用。

2. 空间数据组织在进行空间数据组织之前，我们首先需要了解空间数据的特征。

空间数据通常由几何数据与属性数据组成。

几何数据描述了地理实体的位置、形状和大小，而属性数据描述了与地理实体相关的数量、品质和状态等信息。

2.1 点、线和面几何数据的基本形式包括点、线和面。

点表示一个具体的地理位置，线表示连接两个或多个点的路径，面表示一个封闭的区域。

通过将这些基本形式组合，可以描述复杂的地理现象。

2.2 地理参照系地理参照系是空间数据组织的基础。

它定义了空间数据的坐标系统和地理投影方式，以确保不同数据源之间的一致性和对齐性。

2.3 空间索引为了提高空间数据的查询效率，通常需要使用空间索引来组织和管理数据。

空间索引是一种数据结构，能够快速定位空间数据的位置。

常用的空间索引包括网格索引、四叉树和R树等。

3. 空间数据管理空间数据管理是指对空间数据进行存储、查询、更新和删除等操作的过程。

在空间数据管理中，需要考虑数据的完整性、一致性和安全性。

3.1 数据存储空间数据存储可以采用关系型数据库、文件系统或分布式存储等方式。

关系型数据库通常使用空间扩展模块来支持空间数据的存储和查询。

文件系统可以直接存储空间数据的文件，而分布式存储则将数据分布在多个计算节点上，以提高数据的可扩展性和容错性。

3.2 数据查询空间数据查询是通过查询语言（如SQL）来获取满足特定条件的空间数据。

查询语言通常包括空间操作符（如相交、包含等）和空间函数（如计算距离、面积等）来处理空间数据。

3.3 数据更新和删除空间数据的更新和删除需要考虑数据完整性和一致性。

第三章空间数据的组织与结构(二)

24 25 8 6
3 4
5
多边形原始数据
多边形 A B
数据项
(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4),(x5,y5),(x6,y6),(x7,y7),(x8,y8),(x9,y 9),(x1,y1) (x1,y1), (x9,y9), (x8,y8), (x17,y17), (x16,y16), (x15,y15),(x14,y14) ,(x13,y13), (x12,y12), (x11,y11),(x10,y10),(x1,y1)

栅格数据结构是一种影像数据结构，适用于遥感图像的处理。它与制图物体的空间分布特征有着简单、直观而严格的对应关系，对于制图物体空间位置的可探性强，并为应用机器视觉提供了可能性，对于探测物体之间的位置关系, 栅格数据最为便捷。多边形数据结构的计算方法中常常采用栅格选择方案，而且在许多情况下，栅格方案还更有效。例如，多边形周长、面积、总和、平均值的计算、从一点出发的半径等在栅格数据结构中都减化为简单的计数操作。
c
d e f g h i j
16
19 15 15 1 8 16 31
8
5 19 16 15 1 19 31
E
O O D O A D B
B
E D B B B E C
弧段文件
弧段坐标文件
结点号 1 2
坐标 (x1,y1)
连接弧段 a,g
…… …… …… ……
结点文件
…… …… …… ……
……
22 23
24 25 8 6
3 4
5
B
C
D
EaΒιβλιοθήκη bcfg
h j

空间数据库系统与空间数据库管理系统(优质PPT文档)

➢ 规划管理
数字正射影象（DOG） ArcInfo数据交换格式
数据库管理系统（➢DBMS）：
分布式空间数据库管理系统
➢ 道路数据
数字栅格地图（DR➢G）数字栅格地图（DRG） ➢ …
➢ 元数据库（MD）
数字栅格地图数据库（DRG）
数字高程模型数据库（DEM）
等高线
空间
数字正射影像数据库（DOM）
高档微机专门的图形工作站专用服务器
图形工作站：
➢ 图形显示器 ➢ 高速CPU ➢ 硬件图形加速器 ➢ 快速存储系统
UNIX的SGI、SUN、IBM、HP等
微机：线-多边形拓扑关系生成
数字正射影象（DOG）
线-多边形拓扑关系生成空间数据访问对象（GDAO）：由一组能够完成数据库访问功能的C++对象组成，封装空间数据库的访问。用来存储磁盘块的副本的主存的一部分最流行，最有效，增长最快； ArcInfo数据交换格式内容：关于数据类型的工具表，给出数据的名字、定义、组成和属性程序需要磁盘上的块，向缓冲区管理器发出请求；数据库管理系统集成环境矢量地形要素数据库（DLG）空间数据库管理系统（SDBMS）关闭数据块：内存到硬盘应用程序分割为用户服务层，业务处理层，数据服务层点-线拓扑关系生成——结点匹配算法
数据分发与服务
数据定义功能——定义数据空间数据获取与处理空间数据运行管理空间数据操纵功能数据处理与空间关系建立空间数据的检索数据输出与符号化数据维护功能
6、空间数据库管理员
负责全面地管理和控制空间数据库系统决定数据库中的信息内容和结构决定数据库的存储结构和存取策略定义数据的安全性要求和完整性约束条件监控数据库的使用和运行数据库的改进和重组数据访问授权数据库的日常维护

地理信息系统原理与方法课程内容大纲

《地理信息系统原理与方法》--课程内容大纲1、绪论1.地理信息系统的基本功能空间数据的获取空间数据的组织与管理空间数据的空间编辑与处理空间数据的查询统计与空间分析空间数据的制图输出2.地理信息系统的应用全球环境变化动态监测、预测自然资源调查与管理城市、区域规划和地籍管理军事应用提供地理信息服务3.地理信息系统的基本概念地理信息系统的定义如何理解地理信息系统地理信息系统的相关学科和技术4.地理信息系统的构成与分类地理信息系统的构成地理信息系统的分类常用的地理信息系统商业软件5.地理信息系统的发展地理信息系统产生的背景地理信息系统发展的概况2、地理空间数据1.数据特征与数据类型2.GIS的数据源3.GIS数据质量数据质量的基本概念研究数据质量的常用方法研究数据质量的主要理论GIS数据质量的评价4.空间元数据空间元数据的定义及其作用空间元数据的分类空间元数据的内容3、地理空间数据模型1.从现实世界到GIS对现实世界的地理认知对现实世界建模2.模拟离散要素----矢量数据模型几何对象模型网络模型路径和事件（线性参考）3.模拟影像和抽样数据-----栅格数据模型栅格数据结构编码方法4.模拟表面-----TIN、DEMTINDEM5.高级模型：三维数据模型、时空数据模型三维数据模型时空数据模型4、空间数据获取1.空间数据获取方法野外直接获取摄影测量和遥感地图数字化数据交换2.野外直接获取空间数据3.摄影测量和遥感获取空间数据4.地图数字化5.属性数据输入手工输入连接数据库5、空间数据的组织1.空间数据组织的原由通过举1个用GIS解决实际问题的实例（重点放在详细的操作过程上），指出地理空间数据在GIS中的数据流向及所缓存的位置，指明地理数据为什么需要缓存在不同图层？为什么不加载全国的数据进行处理等等问题？以此来说明空间数据的一般组织方法：纵向分层横向索引。

2.空间数据分层组织分层组织的目的分层组织的方法通过举例提问巩固分层方法的应用3.空间数据图幅组织图幅组织的依据图幅组织的基本方法（通过MGIS软件演示我国图幅图层组织数据的方法）4.空间索引的概念基本概念索引的优势举例说明建立索引的性能优劣对比情况（主要是对比内存变化）5.空间索引的类型及比较6.常用空间索引的算法7.介绍并演示MGIS建立索引的方法及步骤6、空间数据管理1.介绍空间数据库相关内容演示GIS软件加载数据，提问系统中所加载的数据存在哪里？导出空间数据库的概念空间数据库的概念空间数据库的特点空间数据库与一般数据库的异同2.以MGIS或ArcGIS（其他自开发的软件也行）为例，演示介绍怎么管的问题（20分钟）数据采集的管理，演示SDB中增加了一条记录新建一个图层，看看SDB中的变化从外部导入一副图，看看SDB中的变化3.总结空间数据管理的功能4.介绍空间数据的管理方法7、空间分析空间查询与空间分析11.空间数据查询定义方式语言表示2.空间分析概念、内容与分类定义内容分类3.叠置分析1）叠置分析概念2）基于矢量叠置分析3）基于栅格叠置分析4）意义和应用4.缓冲区分析1）概念2）建立过程3）意义和应用空间查询与空间分析25.泰森多边形分析（标准无）概念特性用途6.网络分析网络图论基础最短路径分析概念、过程及应用最小生成树及应用7.地形分析概念类型基于DEM的信息提取高程、距离、面积、体积坡度坡向基于DEM的可视化分析剖面分析通视分析电子沙盘8.栅格分析？（标准有）8、空间数据可视化1．GIS空间信息可视化1、GIS空间信息可视化的基本概念GIS空间信息的可视化GIS空间信息的可视化目的2、GIS空间信息可视化的形式地图多媒体信息动态地图三维仿真地图虚拟现实3、GIS中空间信息可视化的流程GIS中地图制图的流程GIS的地图产品2.GIS符号库的设计1、地图语言与符号系统地图语言地图语言的构成2、地图符号库地图符号库的概念地图符号库的功能地图符号库设计思想3、地图符号设计与管理普通地图符号的设计3.GIS中的地图输出1、GIS中地图输出的形式GIS中地图输出的形式屏幕显示输出硬拷贝输出2、GIS中地图输出的特点9、常用软件介绍主要内容：通过本次课程接好国内著名的地理信息系统软件及其特点，重点介绍两款国外软件（ArcGIS，MapInfo），两款国内软件（SuperMap、MapGIS，军队生可增加MGIS）的体系结构和功能，并结合实例进行演示。

地理信息系统试题及答案

地理信息系统原理试卷一、单项选择 (每小题 2 分,共20 分）1．世界上地理信息系统的普遍发展和推广应用的阶段是20世纪（）年代:A. 60年代B。

70年代C。

80年代 D. 90年代2．以下不属于GIS输出设备的为（）A. 绘图仪B. 数字化仪C. 打印机D. 高分辨率显示装置3、在地理信息系统中，空间线对象是（)：.A． 0维特征B。

1维特征C。

2维特征D。

3维特征。

4、空间图形的不同类元素之间的拓扑关系称为：( ）A．拓扑邻接B．拓扑关联C．拓扑包含 D．拓扑相交5、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6、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7、以线性四叉树表示8*8的栅格矩阵时，第6行第5列位置处的栅格的十进制MORTON码与四进制MORTON码值分别为:(）A。

57,302 B。

50，302 C。

57， 321 D. 50，321 8、描述图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系的数据为: （）A．属性数据B．拓扑数据C．几何数据D．统计数据9、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10、GIS区别于其它信息系统的一个显著标志是：( )A.空间分析B.计量分析C.属性分析D。

统计分析11、数据处理是GIS的基本功能之一，对数据从一种数据格式转换为另一种数据格式，包括结构转换、格式转换、类型转换等，这种数据处理为(）A. 数据重构B。

数据变换 C. 结构转换 D. 数据抽取12、某选址项目中，需要同时满足三个条件：1)距离公路2000米以内;2）距离湖泊1000米以外;3）地块面积大于500KM2。

利用GIS的空间分析功能进行选址，分别采用（)A. 缓冲区分析、intersect叠加分析、基于非空间属性的查询；B. 缓冲区分析、identify叠加分析、基于空间关系的查询；C. 缓冲区分析、erase叠加分析、基于非空间属性的查询；D. 缓冲区分析、clip叠加分析、基于空间关系的查询。

空间数据组织与管理

平台架构
建立一个安全、稳定、高效的空间数据共享平台，包括数据存储、数据处理、数据查询和数据分发等功能模块。
数据整合
将不同来源、不同格式的空间数据进行标准化和规范化，整合到一个统一的共享平台上，便于用户查询和使用。
用户管理
建立完善的用户管理制度，对用户进行身份认证和权限管理，确保数据的安全性和保密性。
空间数据组织与管理
• 空间数据概述 • 空间数据组织方式 • 空间数据存储管理 • 空间数据查询与检索 • 空间数据共享与分发 • 空间数据可视化表达与地图制作
目录
空间数据概述
空间数据的定义与特点
总结词
空间数据是描述地理空间中各种要素的数据，具有空间位置、属性、时间三个基本要素。
详细描述
空间数据是地理信息系统（GIS）的基础，它描述了地理空间中各种要素的位置、特征和属性。这些要素可以是自然物体，如山川、湖泊、植被等，也可以是人文要素，如建筑物、道路、人口分布等。空间数据的特点包括空间位置的唯一性、属性描述的多样性
空间数据版权保护
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版权标识对共享平台上的空间数据添加版权标识，明确数据的所有权和使用权，防止未经授权的数据使用和传播。
访问控制建立严格的访问控制机制，限制用户对数据的访问权限，防止未经授权的访问和数据泄露。
法律保护加强相关法律法规的建设和执行，对侵犯版权的行为进行严厉打击，保护数据所有者的合法权益。
空间数据的应用领域
总结词
空间数据在城市规划、环境保护、资源调查、灾害监测等领域具有广泛应用。
详细描述
空间数据在许多领域都有重要的应用价值。在城市规划中，空间数据可用于城市用地布局、交通规划等方面；在环境保护中，空间数据可用于监测环境污染、评估生态保护效果等；在资源调查中，空间数据可用于土地资源、水资源、矿产资源等的调查和评估；在灾害监测中，空间数据可用于灾害预警、灾后评估等。此外，空间数据还可应用于军事侦察、农业管理、旅游规划等领域。

空间数据库体系结构

数据库管理系统集成环境
应用程序API
空间数据库引擎
空间数据访问对象
操作系统
据空库间数
4、空间数据库系统的集中式体系结构
空间数据库
存储器
磁盘控制器
外设控制器
存储控制器
CPU
系统总线
5、数据库系统的客户/服务器体系结构（1）主机－终端式网络
使用大型主机作为服务器，通过终端来访问数据。
（2）子模式它是用户与数据库的接口，是用户看到的并获准使用的那部分数据的逻辑结构，借此来操作数据库中的数据。它接口简单，使用方便；提供数据共享性；孤立数据，安全保密。（3）模式它是对整个数据库的全局逻辑描述，是对数据模型的一种等价处理或具体实现。模式的主体是数据模型，模式只能描述数据库的逻辑结构，而不涉及具体存取细节。
空间数据库
空间数据库
空间数据库
分布式多空间数据库的关键技术：
① 集成技术 ② 全局空间索引 ③ 事务管理
④ 并发控制
思考题
1、什么是数据字典？什么是聚类？ 2、空间数据库系统由哪几部分组成？ 3、空间数据库系统的体系结构主要有哪些？
（4）模式与子模式之间的关系所有用户子模式的最小并集是模式，从模式中可以导出各种子模式。（5）存储模式用来描述数据在存储装置上的物理配置和组织问题。又称为内模式。
2、映射与数据独立映射实质上是两个事物之间的对应关系，它包括两种不同的映射。子模式/模式映射：定义概念记录与用户逻辑记录之间的对应关系。逻辑独立性
第六章空间数据库体系结构
一、空间数据库系统二、数据库系统的体系结构
三、空间数据库系统的体系结构
四、分布式空间数据库系统

空间数据结构与管理

每个多边形在数据库中是相互独立、分开存储的。
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坐标序列法的优缺点
优点：文件结构简单，易于实现以多边形为单位的运算和显示。缺点：①多边形之间的公共边界被数字化和存储两次，由此产生冗余和碎屑多边形；如重叠陕长多边形及裂缝的产生。 ②每个多边形自成体系而缺少邻域信息，难以进行邻域处理，如消除某两个多边形之间的共同边界； ③不能解决“洞”和“岛”之类的多边形嵌套问题。 ④没有方便方法来检查多边形边界的拓扑关系正确与否，如有无不完整的多边形（死点）或拓扑学上不能接受的环（奇异多边形）。这种方法可用于简单的粗精度制图系统中。
Ⅱ树状索引编码法
采用树状索引以减少数据冗余并间接增加邻域信息，方法是对所有边界点进行数字化，将坐标对以顺序方式存储，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系，形成树状索引结构。
线与多边形之间的树状索引
图形数据
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二、矢量数据结构
定位明显：其定位是根据坐标直接存储的，无需任何推算。属性隐含：属性则一般存于文件头或数据结构中某些特定的位置上。矢量数据结构图形运算的算法总体上比栅格数据结构复杂的多，在叠加运算、邻域搜索等操作时比较困难，有些甚至难以实现，在计算长度、面积、形状和图形编辑、几何变换操作中，矢量结构有很高的效率和精度。
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手工获取，专题图上划分均匀网格，逐个决定其网格代码。
由矢量数据转换而来。
扫描仪扫描专题图的图像数据{行、列、颜色（灰度）}，定义颜色与属性对应表，用相应属性代替相应颜色，得到（行、列、属性）再进行栅格编码、存贮，即得该专题图的栅格数据。
遥感影像数据，对地面景像的辐射和反射能量的扫描抽样，并按不同的光谱段量化后，以数字形式记录下来的像素值序列。