防灾科技学院GIS地理信息系统总复习

1. 地理信息系统GIS

Geographic Information System (地理信息系统)，GIS就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统具有数据输入、预处理功能、数据编辑功能、数据存储与管理功能、数据查询与检索功能、数据分析功能、数据显示与结果输出功能、数据更新功能等。2. 3S集成

3S是全球定位系统GPS（Global Positioning System）；遥感RS（Remote Sensing）和地理信息系统GIS（Geographic Information System）的简称。3S技术是指GIS、RS、GPS技术的综合或一体化形成的集成系统。在这种集成系统中，GPS主要用于实时、快速地提供目标、各类传感器和运载平台的空间位置；RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面的各种变化，及时地对GIS的空间数据进行更新；GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存储、集成管理、分析加工，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。

3. 矢量数据结构

矢量数据模型是以点为基本单位描述地理实体的分布特征，即每一个地理实体都看作是由点组成的。常用的矢量数据结构有简单矢量数据结构、拓扑数据结构和不规则三角网数据结构三种。

4.栅格数据结构

栅格数据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。常用的栅格数据结构有栅格矩阵、游程编码、链编码、四叉树。

5.不规则三角网（TIN）数据结构

不规则三角网（Triangulated Irregular Network，简称TIN）是根据一系列不规则分布的数据点产生的，每个数据点由（x，y，z）表示，这里x，y为点的坐标，z为所表示的地理实体在该点的属性值，如高程值、温度值等。

6.面向对象的特性

面向对象具有以下三个特性：封装性、继承性和多态性。

7.空间数据库

空间数据库是空间数据库系统的简称。是地理信息系统在计算机物理存储介质上存

储和应用的相关的地理空间数据的总合。空间数据库（SDB）是GIS中空间数据的存储场所。空间数据库系统(SDBS)一般包括空间数据库、空间数据库管理系统和空间数据库应用系统三个部分。

8.数据字典

数据库的重要部分是数据字典。数据字典用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。数据库的总体组织结构、数据库总体设计的框架、各数据层详细内容的定义及结构、数据命名的定义元数据等内容。数据库数据字典是一组表和视图结构。它们存放在SYSTEM表空间中。

9.空间查询

①数据定义DDL (Data Definition Language ) 实现数据表、数据视图的框架定义，建立索引。

②数据管理DML (Data Manipulation Language)实现数据的追加、删除、插入、维护等数据管理。

③数据控制DCL (Data Control Language)实现事务、进程管理，对安全性进行控制。

10.地理信息系统的学科基础

11.GIS处理的对象是同时具有空间特征、属性特征和时空特征的空间数据。

12.比例尺：地图上一条直线段的长度与其在地面上相应的水平投影长度之比。地图比例尺主要有三种形式：数字式、说明式和图解式。

13.点、线、面之间的拓扑关系

14.拓扑关系对GIS空间分析的意义

第一，拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化；

第二，拓扑有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题（如区域的邻接和相邻问题分析）；

第三，根据拓扑关系可重建地理实体，这对于虚拟GIS发展很有利。

15.地理数据或实体分层基本原则

①不同的图形对象类型存放在不同的图层；

②基础地理数据作为单独图层；

③依系统对各种数据的处理方式不同而分层存放。

16.地理数据或实体分层的目的

（1）空间数据分为若干数据层后，对所有空间数据的管理就简化为对各数据层的管理，而一个数据层的数据结构往往比较单一，数据量也相对较小，管理起来就相对简单。

（2）对分层的空间数据进行查询时，不需要对所有空间数据进行查询，只需要对某一层空间数据进行查询即可，因而可加快查询速度。

（3）分层后的空间数据，由于便于任意选择需要显示的图层，因而增加了图形显示

的灵活性。

（4）对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析，特别有利于地图的叠加分析。

17.与GIS有关的坐标系统主要有：

①地理坐标，属于球面坐标系统；

②投影坐标，属于平面坐标系统。

18.地面点到大地水准面的高程，称为绝对高程。

19.将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影。地图投影的基本方法就是利用一定的数学法则把地球表面上的经纬线网表示到平面上。包括：长度变形、面积变形和角度变形。

20.GIS中地图投影的意义

①GIS以地图方式显示地理信息，而地图是平面，地理信息则在地球椭球上，因此地图投影在GIS中不可缺少。

②GIS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。

③GIS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。

21.地图投影在GIS中的作用

（1）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面上，因此地图投影在GIS中不可缺少。投影是一个GIS项目的首要任务。

（2）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转换成指定投影的平面坐标。

（3）在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。

22. 统一地图投影系统的要求

①各国家的地理信息系统投影与该国基本地图系列所用的投影系统一致。

②各比例尺GIS投影与相应比例尺的主要信息源地图所用的投影一致。

③各地区GIS投影与所在区域适用的投影一致。