地理信息系统基础与实验教程空间数据的输入与处理
使用地理信息系统进行空间数据分析的步骤与技巧
使用地理信息系统进行空间数据分析的步骤与技巧地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于捕获、存储、分析和显示地理数据的工具。
随着技术的不断进步和数据的不断增长，GIS在各个领域的应用也越来越广泛。
本文将介绍使用GIS进行空间数据分析的步骤和技巧。
1. 数据准备首先，我们需要收集和准备分析所需的地理数据。
这些数据可以是来自不同来源的矢量数据（如地图、卫星图像）或栅格数据（如高程模型、遥感图像）。
确保数据的质量和准确性对于分析结果的可靠性至关重要。
2. 数据导入和整合一旦我们收集到所需的数据，接下来的步骤是将这些数据导入GIS软件中。
大多数GIS软件都支持常见的地理数据格式，如shapefile和geodatabase。
在导入数据之后，我们可以对数据进行整合和处理，以便满足分析的需要。
比如，我们可以根据需要裁剪和合并矢量数据，或者进行栅格数据的重采样和影像增强等处理操作。
3. 空间数据查询GIS最基本的功能之一是空间查询。
通过空间查询，我们可以从地理数据中提取出所需的信息。
例如，我们可以通过选择特定区域或符合特定条件的数据来查询地理要素。
比如，在一张地图上查询某个区域内的学校分布情况，或者查询某个范围内的房价分布等。
4. 空间数据分析在查询和筛选数据之后，我们可以进行更深入的空间数据分析。
这些分析可以帮助我们了解地理现象的分布和关系。
常见的空间数据分析方法包括空间插值、空间缓冲区、空间叠加分析等。
通过这些分析，我们可以得出一些有关地理现象的统计数据和结论，例如某个区域的人口密度、不同地区的土地利用类型比例等。
5. 空间数据可视化一旦完成数据分析，我们可以使用GIS软件中的可视化工具来将分析结果呈现出来。
通过图表、图像、地图等形式的可视化，我们可以更直观地理解分析结果和地理现象。
例如，我们可以使用各种颜色编码来表示不同类型的地理要素，或者使用热力图来显示某个区域的数据分布情况。
地理信息系统概论实验报告
地理信息系统概论实验报告地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种集地理空间数据采集、存储、管理、分析与输出等功能于一体的综合性地理信息处理系统，是以空间数据为基础进行空间数据采集、处理与分析的一种技术体系。
本次实验旨在通过使用ArcGIS软件，熟悉GIS的基本操作，掌握GIS的数据处理与分析能力。
实验内容：1.数据准备与导入首先，我们需要了解实验中所用到的数据。
本次实验的数据城市的地理空间数据，包括道路、建筑物和绿地等要素。
我们需要将这些数据导入到ArcGIS中进行进一步的操作。
在ArcGIS软件中，选择“文件-导入”命令，将地理空间数据导入到工作空间。
导入完成后，可以通过浏览工具栏上的各种控制按钮，了解导入的数据。
2.数据显示与查询在导入数据后，我们需要对数据进行显示与查询。
通过选择“工具-选择”命令，选择要素，在地图上显示选中的要素，并可以进行查询操作。
通过使用查询命令，我们可以根据不同属性对数据进行查询，并在地图上显示结果。
例如，我们可以查询城市中所有建筑物的位置，并将其显示在地图上，方便我们进行进一步分析。
3.空间分析空间分析是GIS的重要功能之一，主要用于对地理空间数据进行分析。
本次实验我们将通过使用缓冲区分析和叠加分析两种方法，对已导入的数据进行空间分析。
首先，我们使用缓冲区分析，将其中一地点设为分析点，对周围的要素进行缓冲区分析，并绘制缓冲区范围。
这样我们就可以清楚地了解这一地点周围的道路、建筑物和绿地等要素分布情况。
其次，我们使用叠加分析，通过将不同要素进行叠加，来得到新的结果。
例如，我们可以将建筑物要素与道路要素进行叠加分析，得到建筑物与道路相交的部分，从而了解建筑物与道路的关系。
4.数据输出与报告生成最后，我们可以将分析结果进行输出，并生成实验报告。
在ArcGIS软件中，选择“文件-输出”命令，将分析结果输出为图片或PDF文档等格式。
地理信息系统,基础与实验教程,课后练习答案,老师讲解自己整理
地理信息系统,基础与实验教程,课后练习答案,老师讲解自己整理地理信息系统基础第1章绪论GIS的认识和理解：GIS定义：在计算机硬、软件系统支持下，对空间数据进行采集、操作、储存与管理、分析、输出的技术系统。
简言之：综合处理和分析空间数据的一种技术系统。
GIS的三种理解:GIS---Geographic information system./ science./service.GIS的组成：硬件系统/软件系统/地理数据/GIS人员哪些学科对GIS关系密切:测量学/地图学/地理科学/摄影测量/遥感学/计算机科学/数学GIS可以在哪些领域发挥作用:测绘与地图制图/灾害监测与环境保护/城乡规划/资源管理/国防/农业/商业与经济/城市管理GIS技术怎样应用于抗震救灾之中：依托GIS建立的三维仿真系统在抗震救灾工作中发挥巨大作用。
常用的GIS软件有哪些国外：ArcGIS / MapInfo / GeoMedia.国内：SuperMap GIS/ Map GIS / GeoStar第2章地理空间与空间数据基础矢量数据与栅格数据各有何特点？试比较它们的优缺点：矢量数据：定位明显，属性隐含；形象直观；特别适合模拟离散的空间数据；精度高。
栅格数据：属性明显，定位隐含；像元的大小直接影响空间数据表达的精度以及数据的存储时间和存储空间；像元大小对精度的影响主要表现为位置的移动、形状的畸变以及属性的偏差。
优缺点（失/栅）：数据结构（严密/简单）；数据量（小/大）；图形精度（高/低）；图形运算（复杂/简单）；与遥感影像格式匹配性（不一致/一致）；输出表示（抽象、昂贵/直观、便宜）；数据共享（不易实现/容易实现）；拓扑与网络分析（容易实现/不易实现）；叠加与组合（不容易/容易）；技术（复杂、高费用/简单、低费用）；数字模拟（不方便/方便）；投影变换（快/慢）什么是拓扑？它有什么重要意义？拓扑（Topology）：原意为“形状的研究”。
土地信息系统实验4、空间数据处理
实验4、空间数据处理一、实验目的1.掌握空间数据处理（融合、拼接、剪切、交叉、合并）的基本方法、原理，领会其用途。
2.熟悉ArcGIS中投影的应用及投影变换的方法、技术二、实验准备预备知识：ArcToolbox：ArcToolbox是ArcGIS Desktop中的一个软件模块。
内嵌在ArcCatalog 和ArcMap 中，在ArcView、ArcEditor 和ArcInfo 中都可以使用。
ArcToolbox 具有许多复杂的空间处理功能，包括的工具有：●数据管理●数据转换●Coverage 的处理●矢量分析●地理编码●统计分析空间间数据处理是基于已有数据派生新数据的一种方法，是通过空间分析方法来实现的，是基于矢量数据进行的，包括如下几种常用的操作：融合、剪切、拼接、合并（并集）、相交（交集）。
地理坐标系（Geogrpahic Coordinate System）：地理坐标系使用基于经纬度坐标的坐标系统描述地球上某一点所处的位置。
某一个地理坐标系是基于一个基准面来定义的。
基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面的逼近，因此每个国家或地区均有各自的基准面。
在ArcGIS 中，我国常用的三种地理坐标系如下：●GCS_WGS1984(基于WGS84 基准面)●GCS_BEIJING1954(基于北京1954基准面)●GCS_XIAN1980(基于西安1980基准面)投影坐标系（Projected Coordinate Systems）：投影坐标系使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。
这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。
投影坐标系由以下参数确定：●地理坐标系（由基准面确定，比如：北京54、西安80、WGS84）●投影方法（比如高斯－克吕格、Lambert投影、Mercator投影）在ArcGIS中提供了几十种常用的投影方法。
北京1954投影坐标系和西安1980坐标系都是应用高斯－克吕格投影，只是基准面、椭球、大地原点不同。
实验三空间数据输入与编辑
实验三空间数据输入与编辑一、实验目的1．掌握点、线、区输入方法和相应参数的设置2．掌握线的交互式矢量化方法。
3．掌握点、线的常用编辑方法。
二、实验准备1．实验数据：本实验数据保存于文件夹Exercise-03中。
2．预备知识：空间数据的组织方式及文件的管理方式；点、线、面的输入方式；点、线、面的编辑操作。
三、实验步骤与内容1．将实验数据复制，粘贴至各自文件夹内。
2．启动MAPGIS主菜单，调用输入编辑功能。
在输入编辑系统中新创建一空工程文件，保存工程文件名为“输入编辑”，将Exercise-03中的“*.msi”添加进该工程文件，通过读图分层在此工程文件中逐一创建各项目文件。
㈠点输入与编辑本实验中点对象的参数依据图进行设置1．上下标的输入，输入注释过程中，上标的输入方式为“#+”与“#=”把上标内容括起来，下标的输入方式为“#－”与“#=”把下标内容括起来。
2．特殊符号的输入，在输入地层代号的过程中要用到很多特殊符号，可以通过在中文输入法状态下打开软键盘来进行输入。
3．输入图签中的版面，输入“图签.WT”中的版面时，先设置字高、字宽、字色号，通过拖动鼠标确定位置，输入内容，再通过修改点参数来修改版面的高度和宽度。
4．输入图例注释，输入“图例注释.WT”过程中，点对象输入中注意“阵列复制”和“对齐坐标”两功能的使用，特别采用“对齐坐标”功能时可结合CRTL键的使用来进行点对象的选取。
最终按上述参数要求逐一完成图中各点状要素的输入。
㈡线输入与编辑1．在“工程文件窗口”添加线文件。
2．按图参数设置逐一完成各图层的数据输入，在矢量化的过程中，结合F5（放大）、F6（移动）、F7（缩小）、F8（加点）、F9（退点）、F11（改向）的使用，尤其是在跟踪错误的时候用F8来加点F9来退点，还要注意等高线与地层界线与内图廓一定要相互交接，建议采用如下三种方式之一进行处理：a．要相交的时候把光标移动到母线上再按F12键，这个时候再选择在母线上加点来连接。
地理信息系统基础实验操作100列
地理信息系统基础实验操作100列一、概述地理信息系统（GIS）是一种用于捕捉、存储、检索、分析和显示地理数据的技术。
在现代科学和工程领域中，GIS被广泛应用于各种领域，如城市规划、环境保护、农业、地质勘探等。
本文将针对地理信息系统基础实验操作100列这一主题展开深入探讨。
二、基础实验操作介绍在学习地理信息系统的过程中，实验操作是非常重要的一环。
通过实际操作，可以更好地理解GIS的基本原理和功能。
地理信息系统基础实验操作100列是一个非常经典的实验项目，它涉及到数据导入、空间数据分析、地图制作等多个方面的内容。
1. 数据导入数据导入是GIS中非常重要的一环。
地理信息系统基础实验操作100列中，首先需要进行的就是数据的导入。
导入数据的过程涉及到数据格式的转换、坐标系的匹配等内容，是GIS初学者必须要掌握的基本技能。
2. 空间数据分析空间数据分析是GIS的核心功能之一。
在地理信息系统基础实验操作100列中，学习者需要进行空间数据的查询、空间叠加分析等操作，以便更好地理解地理数据之间的关联性和空间分布规律。
3. 地图制作地图制作是GIS的最终呈现形式。
在地理信息系统基础实验操作100列中，学习者将学习到如何通过GIS软件绘制地图、添加图例、设定符号等内容，从而将分析结果形象地展现出来。
三、深入探讨地理信息系统基础实验操作100列地理信息系统基础实验操作100列涵盖了数据导入、空间数据分析和地图制作等多个方面的内容，每一步操作都是为了让学习者更好地掌握GIS的基本技能和方法。
这里我将深入探讨这一主题，并就其中的一些关键点进行分析和解读。
1. 数据导入的重要性数据导入是GIS分析的基础，数据的质量和准确性直接影响到最终分析结果的可靠性。
在地理信息系统基础实验操作100列中，学习者需要注意数据的来源和格式，要保证数据的完整性和准确性，在导入过程中需要进行数据预处理，包括数据的清洗、坐标系的转换等操作，以确保数据能够被正确地加载和使用。
地理信息系统中的地理数据处理与空间分析实验报告
地理信息系统中的地理数据处理与空间分析实验报告一、引言地理信息系统（GIS）是一种基于计算机技术的地理信息处理系统，其可用于收集、存储、管理、分析以及展示各种地理数据。
本实验的目的是探索地理数据的处理方法和空间分析技术在地理信息系统中的应用。
二、数据预处理在地理信息系统中，地理数据的质量对后续分析的准确性和可靠性至关重要。
因此，我们首先对原始数据进行预处理。
该过程包括数据的清洗、匹配以及转换。
1. 数据清洗数据清洗是指对原始数据进行剔除、修改或填补，以去除重复、错误和不完整的数据。
在本实验中，我们使用数据清洗技术来去除数据中的噪声和异常值，确保数据的一致性和准确性。
2. 数据匹配数据匹配是指将来自不同数据源的数据进行关联，以便进行集成和分析。
在这一步骤中，我们使用地理编码或空间位置信息将不同数据源的数据进行匹配。
3. 数据转换数据转换是指将原始数据转换为地理信息系统所需的格式和结构。
这可以包括数据类型的转换、坐标系统的转换以及数据单位的转换等。
三、空间分析与处理地理信息系统中的空间分析是指对地理数据和地理现象进行定性和定量分析的过程。
在本实验中，我们使用空间分析技术来研究地理数据之间的关系、趋势以及模式。
1. 空间关系分析空间关系分析是指通过计算地理数据之间的距离、邻近性和覆盖关系等，研究地理现象之间的相互关系。
例如，我们可以使用空间关系分析来确定两个地理要素之间的最短路径或最近邻。
2. 空间趋势分析空间趋势分析是指对地理数据的空间分布和变化进行统计和分析的过程。
通过空间趋势分析，我们可以识别地理现象的空间规律和趋势，进而为决策制定提供有力的支持。
3. 空间模式分析空间模式分析是指对地理数据的分布模式进行研究和分析的过程。
通过空间模式分析，我们可以发现地理现象的集聚性、离散性以及随机性等特征，为城市规划和资源管理等领域提供可靠的参考。
四、实验结果与讨论在本实验中，我们使用某地区的地理数据进行了地理信息系统的地理数据处理与空间分析实验。
地理信息系统基础实验操作
地理信息系统基础实验操作1. 引言地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于存储、分析、管理和呈现地理数据的计算机系统，广泛应用于地理学、城市规划、环境科学、农业、林业、公共安全等领域。
本实验操作旨在介绍GIS的基本概念和操作方法，让学生初步了解GIS的应用和功能。
2. 实验准备在进行GIS实验前，需要准备以下设备和软件： - 一台具备GIS软件安装能力的计算机； - 安装并配置好的GIS软件（如ArcGIS、QGIS等）； - 实验所需的地理数据（可以从公开数据集中获取）；3. 实验步骤本实验中，我们将以ArcGIS软件为例，介绍GIS的基础操作。
具体步骤如下：3.1 启动GIS软件双击桌面上的ArcGIS图标，启动软件。
等待软件加载完成，进入主界面。
3.2 导入地理数据点击菜单栏中的“文件”选项，选择“导入”命令。
在弹出的对话框中，浏览到实验数据所在的文件夹，选择要导入的数据文件，点击“打开”按钮。
GIS软件将自动读取并加载选定的地理数据。
3.3 数据预览与查询在GIS软件的图层管理器中，可以对加载的地理数据进行浏览与查询。
点击窗口左侧的“图层”选项卡，展开图层管理器。
选中某个图层，可以在地图窗口中显示该图层的空间数据。
双击图层名称，可以弹出属性表，用于查询和编辑属性数据。
3.4 空间分析与处理GIS软件提供了丰富的空间分析工具，可用于处理和分析地理数据。
例如，可以通过缓冲工具为某个地理对象生成缓冲区；可以使用叠置分析工具对两个或多个图层进行叠置，得到新的空间数据。
选择相应的空间分析工具，设置参数，进行分析和处理。
3.5 制作地图GIS软件可以用来制作精美的地图。
选择“新建地图”或“打开地图”命令，进入地图编辑界面。
在地图编辑界面中，可以添加各种地理图层、标注、符号等元素，设计出令人满意的地图样式。
3.6 输出地图完成地图制作后，可以将地图输出为各种格式的文件，以供打印或发布。
地理信息系统基础实验操作
地理信息系统基础实验操作
地理信息系统（GIS）是一种用于收集、存储、分析和展示地理数据的技术。
在GIS中，地图是基本的数据表示形式，而地图上的每个要素
都有一个与之相关的属性表。
GIS可以应用于许多领域，如城市规划、环境管理、农业和自然资源管理等。
在GIS基础实验操作中，我们需要掌握以下几个方面的知识：
1. 数据获取和处理：GIS需要数据作为输入，数据可以来自于卫星遥感、GPS测量、地形测量等多种途径。
在实验中，我们需要学习如何
获取和处理数据，包括数据的格式转换、数据的投影转换等。
2. 数据分析：GIS可以进行各种数据分析，如空间分析、统计分析等。
在实验中，我们需要学习如何进行数据分析，并掌握一些基本的分析
方法，如缓冲区分析、叠加分析等。
3. 地图制作：GIS可以制作各种类型的地图，如点状地图、线状地图、面状地图等。
在实验中，我们需要学习如何制作地图，并掌握一些基
本的地图制作技巧，如符号化、标注等。
4. 空间数据库管理：GIS需要一个空间数据库来存储和管理数据。
在
实验中，我们需要学习如何创建和管理空间数据库，并掌握一些基本
的数据库管理技巧，如数据备份、数据恢复等。
在实验中，我们需要使用一些GIS软件，如ArcGIS、QGIS等。
这些
软件都有自己的界面和操作方式，我们需要熟悉这些软件的使用方法，并掌握一些基本的操作技巧，如数据导入、图层管理等。
总之，GIS基础实验操作是一个非常重要的学习环节，它可以帮助我
们掌握GIS的基本原理和操作技巧，为我们今后的GIS应用打下坚实
的基础。
地理信息系统的使用教程与空间数据分析
地理信息系统的使用教程与空间数据分析地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、管理、展示和分析的技术系统。
它通过采集、存储、处理、管理和展示地理数据，为用户提供各种地理信息的获取、分析和决策支持。
本篇文章将为您介绍地理信息系统的使用教程以及空间数据分析的基本方法。
一、地理信息系统的使用教程1. 地理信息系统的基本概念和原理地理信息系统是由一系列的硬件、软件、数据和人员所构成的系统，在开始学习地理信息系统之前，了解其基本概念和原理是必要的。
GIS可以分为硬件、软件和数据三个层面。
硬件包括计算机、显示器和打印机等；软件包括地理信息系统软件和辅助软件；数据则是地理信息系统的核心，包括地理空间数据和属性数据。
地理信息系统的工作原理是通过空间数据的获取、处理、分析和展示，帮助用户理解地理现象、解决问题和进行决策。
2. 地理信息系统的数据类型地理信息系统中的数据可以分为两种类型：地理空间数据和属性数据。
地理空间数据是以地图为基础的数据，用于表示地理现象的空间分布关系；属性数据则是与地理空间数据相结合的数据，用于描述地理现象的各种属性特征，例如人口数量、土地用途等。
3. 地理信息系统的数据获取与处理地理信息系统的数据获取可以通过多种途径实现，包括卫星遥感、地面调查、地理测量和现有数据的获取等。
数据处理是地理信息系统的核心功能之一，包括数据输入、编辑、转换、存储和管理等。
数据输入可以通过扫描、数字化和传感器等方式实现；数据编辑则是对数据进行增删查改；数据转换是将不同格式和坐标系的数据进行转换；数据存储和管理是将数据进行分类、存储和备份。
4. 地理信息系统的数据展示与分析地理信息系统的数据展示可以通过地图制作和图形展示等方式实现，一般可以包括点数据的符号标注、线数据的绘制和面数据的填充等。
数据分析是地理信息系统的核心功能之一，常用的分析方法包括空间查询、缓冲区分析、叠加分析和网络分析等。
地理信息系统中的空间数据分析方法与使用教程
地理信息系统中的空间数据分析方法与使用教程地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、管理、分析和展示的工具。
在GIS中，空间数据分析是一项重要的功能，它可以帮助用户在研究和决策过程中更好地理解和利用地理空间数据。
本文将介绍地理信息系统中常用的空间数据分析方法和使用教程。
一、空间数据分析方法1. 空间查询和空间关联分析：空间查询是GIS中最基础的分析方法之一，可以根据用户设定的条件查询地理空间数据，例如查询某个区域范围内的地块、建筑物或其他地理要素。
空间关联分析则是通过比较两个或多个地理要素之间的空间关系来进行分析，例如判断某个地块是否位于某个行政区域内。
2. 空间插值和空间推测：空间插值技术可以根据已知点的属性值，推断未知点的属性值，从而实现空间数据的补全和预测。
例如，在气象领域中，可以通过插值方法预测某个地区的气温和降雨量。
空间推测则是通过已知要素的空间分布模式来推断其他地理要素的分布模式。
3. 空间统计和空间模型分析：空间统计方法用于分析地理要素之间的空间关系，并进行统计计算。
例如，利用空间统计分析可以研究疾病的空间聚集现象，了解其在不同地理区域的分布特点。
空间模型分析则是利用数学模型来描述和解释地理要素之间的空间关系，例如地理回归模型可以用于分析地理要素之间的因果关系。
4. 空间多目标决策分析：在GIS中，空间多目标决策分析是一种辅助决策的方法，可以根据用户设定的目标和约束条件，通过空间分析方法来评估和比较不同方案的优劣。
例如，在城市规划中，可以利用空间多目标决策分析来评估不同用地方案对城市环境和社会经济的影响。
二、空间数据分析的使用教程1. 数据准备：在进行空间数据分析之前，首先需要准备好所需的地理空间数据，包括矢量数据和栅格数据。
矢量数据包括点、线、面等要素的坐标和属性信息，栅格数据则是由像素组成的网格数据。
地理信息系统基础与实验教程02空间数据基础
23
2.2 空间数据模型
三种常用的空间数据模型
矢量（Vector）：通过记录空间坐标对的方式， 以点、线、面等形式来描述空间目标对象 栅格（Raster）：用规则排列的像元阵列来描述 空间目标对象 TIN：三角形不规则网（Triangulated Irregular Network）。采用不规则的三角形来描述空间对 象
栅格和矢量结构是计算机描述空间实体的两 种最基本的方式。
24
2.2.1 矢量数据模型
矢量 0维：点，无大小、文向；用一个坐标对表示，
在二维空间用（x,y）表示，三维空间中用 （x,y,z）表示；
一维： 一维：线、弧段、链等，有方向（有起点，有
终点）、有长度；用多个坐村对表示 （x1,y1,z1）、 （x2,y2,z2）、 （x3,y3,z3）、 （x4,y4,z4）
56
土地利用数据库要素分类与编码方案
土地利用数据库部分要素代码与名称
57
空间数据编码实例
——100万分之一地貌编码 ——100万分之一地貌编码
第一级 第二级 第三级 第四级 第五级 第六级
一位码
×
相对高度
一位码
×
海拔高度
二位码
× ×
成因
一位码
×
次级成因
一位码
×
不确定
一位码
×
不确定
平原 1 台地 2 丘陵 3 小起伏山地 4 中起伏山地 5 大起伏山地 6 极大起伏山地7 极大起伏山地
地理信息系统基础与实验教程空间数据的输入与处理
填充，赋予多边形的属性值。
(x,y)
b
0
c
a
Xm1in
f
O
d
(x1,y1) e
0
0
0
01
0
01 0
10
01
Ymin
1
0
0
Xmax
0
10 10
0
1
X0
000000000000 000000011000 000100111000 000111111100 001111111100 001111111110 000111111111 000000000000
坐标转换
数据裁切
格式转换
处 理
数据拼接
结构转换
数据提取
空间数据的坐标转换
空间数据的坐标转换是空间数据处理的 基本内容之一，其实质是建立两个空间 中点之间的一一对应关系。
坐标转换
几何纠正
地形图的纠正 遥感影像的纠正
Байду номын сангаас
四点纠正法 逐网格纠正法
正解变换
投影变换 反解变换
数值变换
其他方法
3.3 空间数据的处理
1.逐要素输入法
2.计算法 ArcGIS :F只ie对ld 满Ca足lcu某l通a些to过r条公件共的字要段素，输将入外属部性表值格。中的数
3.条件输入法
据连接到属性表中。
4.外部表格连接法 ( Join )
3.2 空间数据的编辑
➢图形编辑 ➢属性数据的编辑 ➢拓扑查错与拓扑编辑
图形编辑
是指纠正数据采集中出现的各种空间位置错误， 主要包括图形位置编辑及图形间关系的编辑。
✓ 外部数据交换模式 ✓ 直接数据访问模式 ✓ 数据互操作模式 ✓ 空间数据共享平台模式
地理信息系统中的空间数据处理方法研究
地理信息系统中的空间数据处理方法研究地理信息系统（Geographic Information System, GIS）是一种用于收集、存储、处理、分析和展示地理数据的工具。
GIS不仅仅是一种软件工具，更是一种跨学科的技术，涉及到地理、测绘、计算机科学等多个领域。
GIS中最重要的组成部分之一就是空间数据处理。
本文旨在探讨地理信息系统中的空间数据处理方法，包括数据输入、数据预处理、数据存储、数据分析和数据可视化等方面。
数据输入在GIS中，数据输入是指将各种空间数据从不同源头输入到GIS软件系统中。
数据输入可以有多种方式：手动输入、扫描输入、GPS定位等。
其中最常见的数据输入方式是手动输入。
尤其是针对一些小规模或者个别地理数据，手动输入是最常见的方式。
但是，手动输入数据的效率低，容易出错。
因此，扫描输入或者GPS定位则可以更快速、更准确地将数据输入到GIS中。
数据预处理数据预处理是指在数据进入GIS之前，对其进行清理、转换、匹配等处理，使其适合在GIS软件中使用。
在数据预处理阶段，对数据的质量是非常关键的。
常见的数据预处理包括格式转换、坐标系统转换、数据清理等。
格式转换指的是将数据从不同的文件格式转换为GIS软件可以识别的格式。
例如，将Excel中存储的数据转换为shp格式的数据。
坐标系统转换是指将数据中使用的坐标系转换为GIS软件中使用的坐标系。
因为不同坐标系的数据无法在GIS软件中正确显示和操作，因此，经常需要将其转换为GIS软件所需的坐标系。
例如，将WGS84坐标系的GPS轨迹数据转换为国家2000坐标系。
数据清理是指在数据进入GIS之前，对其进行检查和清理。
数据清理可以保证数据质量，避免出现问题。
例如，删除数据中的重复值、缺失值和异常值等。
数据存储GIS中的空间数据可以采用不同的存储方式，包括文件存储、数据库存储等。
文件存储是一种将空间数据存储在文件格式中的方式，文件格式可以是shp、tif、img等。
地理信息系统中的空间数据处理与分析技术研究
地理信息系统中的空间数据处理与分析技术研究地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种基于计算机软硬件平台的空间数据处理、存储、查询、分析和可视化的综合系统。
它将地理空间信息与数据库管理相结合，为地理领域的研究和应用提供了强有力的工具和方法。
而在GIS中，空间数据处理与分析技术是其中的关键环节之一，对于地理信息的有效利用和深入研究起着至关重要的作用。
一、空间数据处理技术1. 数据输入与采集空间数据的收集是GIS的基础步骤，主要包括数据的输入与采集。
数据输入可以通过传感器、全球定位系统（GPS）等设备来实现。
采集的数据包括点、线、面等几何数据以及属性数据，通常可以通过空中、地面、水面等各种方式采集，并利用数字化技术进行数据转化与处理。
2. 数据存储与管理空间数据存储与管理是GIS的关键环节，有效的数据存储与管理能够提高空间数据的检索和共享效率。
常用的数据存储与管理方式有文件存储、数据库存储和云存储等。
数据库管理系统（DBMS）的应用可以提供高效的数据检索和管理功能，例如空间对象数据库（SDB）和关系数据库（RDB）。
3. 数据预处理与清洗在空间数据处理的过程中，数据不可避免地会受到噪声、误差、缺失和冗余等问题的干扰，因此需要进行数据的预处理与清洗。
预处理主要包括数据的去噪和插值，可以利用滤波算法、插值算法等方法进行处理。
清洗则是针对数据的缺失和冗余进行处理，常用的清洗方法有数据插补和数据删除等。
4. 数据转换与投影在GIS中，不同地图坐标系统和投影方式之间的转换是非常重要的，因为不同的地图坐标系统和投影方式会对空间数据的几何和属性特征产生影响。
数据转换主要包括坐标系统之间的转换和不同投影方式之间的转换，可以通过数学模型和变换参数实现。
5. 空间数据的模型与结构在GIS中，空间数据的模型与结构是空间数据处理的关键，其主要采用矢量模型和栅格模型两种方式。
《地理信息系统》第五章空间数据处理
05
空间数据处理应用案例
城市规划与设计
城市规划方案评估
通过空间数据处理，对城市规划 方案进行环境影响评估，确保规 划方案符合可持续发展要求。
城市交通规划
利用空间数据处理技术，分析城 市交通流量、路网结构等信息， 优化城市交通布局和道路设计。
异常值处理
识别并处理异常值，如缺失、 异常大或异常小的数据。
格式转换
将不同格式的数据统一转换为 GIS可识别的格式，如 Shapefile、GeoJSON等。
坐标系转换
将数据从一种坐标系转换到另 一种坐标系，以适应不同的地
理环境和应用需求。
数据转换
投影转换
将地理数据从一种投影方式转换为另 一种投影方式，如从地理坐标系转换 为墨卡托投影。
将不同时间点的数据进行融合，以获得时 间序列数据或动态数据。
空间数据融合
特征提取与融合
将不同空间范围或不同分辨率的数据进行 融合，以提高空间数据的覆盖范围和精度 。
从多源数据中提取共同特征并进行融合， 以实现特征匹配和识别。
数据压缩与编码
数据压缩
通过算法减少数据的大小，以节省存储空间 和提高传输效率。
编码参数设置
根据实际情况调整编码参数，以获得最佳的 压缩效果和精度。
编码方式选择
根据数据的性质和应用需求选择合适的编码 方式，如矢量编码、栅格编码等。
解压缩与解码
对压缩后的数据进行解压缩和解码，以恢复 原始数据。
03
空间数据基本处理
地图数字化
地图数字化是将纸质或实物地 图转换为数字格式的过程，便 于计算机处理和地理信息系统
地理信息系统基础实验操作100列 操作数据
地理信息系统基础实验操作100列操作数据地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种以地理空间信息为核心的集成处理系统，能够捕获、存储、分析、管理和展示地理空间数据。
在进行地理信息系统实验操作时，学生们通常需要进行一系列的实际操作，以熟悉GIS软件的使用和基本的数据处理方法。
本文将介绍地理信息系统基础实验操作中的100列数据处理方法。
一、数据收集在进行地理信息系统实验操作前，首先需要收集相关的地理数据。
数据可以通过多种途径获取，如地理学院提供的数据库、公开数据资源、实地调查等。
本次实验的目标是操作100列数据，因此需要收集具备一定规模和复杂度的数据集。
二、数据导入GIS软件获得数据后，我们需要将数据导入到GIS软件中进行进一步处理。
市面上有很多常用的GIS软件，比如ArcGIS、QGIS等。
根据实际情况选择一款合适的软件，并将数据按照软件要求的格式导入。
三、数据预处理在进行实验操作前，需要对数据进行预处理，以确保数据的有效性和准确性。
包括数据的去重、数据的转换和数据的清理等。
通过这一系列的预处理步骤，可以为后续的数据分析铺平道路。
四、数据分析在进行地理信息系统实验操作时，最重要的环节就是数据分析。
通过GIS软件提供的分析功能，可以对数据进行可视化、统计、空间关系分析等。
学生们可以运用这些功能，从不同的维度和角度对100列数据进行深入研究。
五、结果展示完成数据分析后，我们可以将结果进行展示以便更好地理解和交流。
GIS软件提供了丰富的可视化工具，可以将数据以地图、图表、统计报告等形式展示出来。
这样可以让其他人更容易理解数据的含义和结论。
六、实验报告在完成地理信息系统基础实验操作后，学生们需要撰写实验报告。
实验报告应当包括实验目的、实验步骤、数据处理过程、数据分析结果以及针对结果的讨论和结论等内容。
通过撰写实验报告，可以巩固实验操作的知识和经验，并对实验结果进行更深入的思考。
1.地理信息系统实验报告书 空间数据的采集与处理
实验报告书
题目空间数据的采集与处理
成绩
姓名
专业班级
学号
指导教师隋玉正
日期 2012 年 3 月 31 日
1．实验目的
一、学习并巩固“空间数据的采集和质量控制”这一章节的知识；
二、初步认识Mapinfo软件并熟悉其基本操作；
三、掌握运用Mapinfo软件对空间数据的采集与处理方面的方法。
2．实验准备工作
复习本节相关内容，认真学习空间数据的采集与处理方面的知识，为上机实习做准备。
准备好相关图片数据，以便在Mapinfo软件中使用。
3．实验步骤
（1）打开Mapinfo软件，执行文件——打开（选择栅格文件）——配准
（2）选择投影WGS84，单位为度，开始增加控制点，确定
（3）执行文件——新建表（选增加到当前地图窗口）——创建
（4）借助于“图层控制”，控制图层及其属性，以控制地图的显示,可更改标注选项（5）单击主工具栏中的“信息”按钮，然后单击要获取信息的对象并操作
（6）表——转出——选择保存类型.dxf
4．实验数据分析与结论（可另附文字材料）经过以上步骤得到数据如图:
5．实验收获及需要解决的问题
（1）认识了解了GIS软件Mapinfo；
（2）学会了利用Mapinfo软件对空间数据进行采集与处理；
（3）巩固了本章节知识。
6．指导教师评语
教师签名：
年月日备注：。
测绘技术在地理信息系统中的数据输入与处理
测绘技术在地理信息系统中的数据输入与处理地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将空间数据与属性数据相结合的技术，通过各种地理信息的采集、存储、管理、分析和展示，帮助我们更好地理解和管理地球上的各类现象和资源。
而测绘技术在地理信息系统中的数据输入与处理起着至关重要的作用。
一、数据输入数据输入是GIS中数据处理的基础，通过测绘技术获得的数据必须经过数字化操作，转化为计算机可识别的数据格式。
测绘技术的主要数据输入方式有遥感影像解译、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和地理体制建模。
首先，遥感影像解译是将遥感影像转换为地理信息的一种方法。
通过遥感卫星获取的遥感影像能够提供大量的地理信息，包括地表覆盖类型、地形高程、水域分布等。
利用测绘技术对这些遥感影像进行解译和配准，可以将其转化为数字数据，供GIS系统进一步处理和分析。
其次，GPS在数据输入中起到了十分重要的作用。
GPS可以通过测量卫星信号的接收时间差来确定接收点的三维坐标，从而获得准确的位置信息。
借助GPS技术，可以方便快捷地获取地理数据，如道路网络、房屋位置、地标坐标等。
这些数据可以直接用于GIS系统中的地图制作和空间分析。
最后，地理体制建模是指通过测绘技术对地物进行空间建模和三维可视化。
地理体制建模可以将真实的地球表面上的地物进行数字化建模，实现真实世界与虚拟世界的连接。
利用测绘技术获取的地形数据、地物属性等信息，可以通过地理体制建模技术在GIS系统中进行数据输入和处理。
二、数据处理数据处理是GIS中的核心环节，对测绘技术获取的数据进行分析、加工和处理，以获得更有价值的信息。
首先，数据清理是数据处理中的重要步骤。
由于测绘技术获取的数据可能存在噪声、错误或冗余信息，需要进行清理和修正。
通过数据清理技术，可以对数据进行筛选、标记和修复，提高数据的质量和准确度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.2 空间数据的编辑
➢图形编辑 ➢属性数据的编辑 ➢拓扑查错与拓扑编辑
图形编辑
是指纠正数据采集中出现的各种空间位置错误， 主要包括图形位置编辑及图形间关系的编辑。
常见数字化错误：
结点不达
结点超出
碎多边形
错误多边形
边沿不匹配
常见数字化错误的处理方式
➢处理方式
✓ 图形编辑：GIS软件大都提供了此功能， 可以通过删除（目标、属性等），修改 （平移、拷贝、剪切、延长、分解、合 并），插入等方法进行处理。
第3章 空间数据的输入与处理
➢ 空间数据输入 ➢ 空间数据的编辑 ➢ 空间数据的处理 ➢ 空间数据的压缩与编码 ➢ 空间数据库 ➢ 空间查询 ➢ 复习思考题 ➢ 实验
3.1 空间数据输入
空间数据的输入是指将系统外部的原始数据传输给系统 内部，并将这些数据从外部格式转换为便于系统处理的 内部格式的过程。
➢ 格式转换是GIS获取空间数据、实现数据 共享的常用手段，一般的GIS平台软件， 都提供了数据格式转换工具。
➢ 空间数据格式转换的四种模式
✓ 外部数据交换模式 ✓ 直接数据访问模式 ✓ 数据互操作模式 ✓ 空间数据共享平台模式
3.3 空间数据的处理
原始数据往往由于多源性，在数据结构、数据组织、 数据表达、空间范围等方面与用户的需求不一致 。
坐标转换
数据裁切
格式转换
处 理
数据拼接
结构转换
数据提取
空间数据的结构转换
矢量数据向栅格数据的转换
Y
由于栅格数据在J空间叠加分析、空间数据共享等方 面比(矢0,0量) 数据更具有优势，经常需要将点、线、多边形 (等x2,y形2) 式存在的矢量数据转换成栅格数据。
点 线 属多边性实形边赋的体形I 予边转由这界换矢些转时量栅换只，向y 成格需栅栅。要格x 格计的，算转然出换后点线又对所称多在经为边的过多形栅的边内格所形部行有填的列栅充所号格，有即，它栅可并首格。将先进线将行的多
✓ 自动纠错：一些GIS软件如ArcGIS，可以 通过设置合适的容差，改正结点不达或超 出、碎多边形以及边沿不匹配等问题。
属性数据的编辑
两类主要问题 ： 一是属性数据与地理要素不关联； 二是属性数据不准确。
编辑处理的一般过程 ： 首先使数据处于可编辑状态，在图形上选定编辑对 象，打开属性表，找出要修改的属性字段，然后输 入正确的属性，保存后关闭属性表即可。
空间数据的结构转换
矢量数据向栅格数据的转换
在ArcGIS中，矢量数据向栅格数据的转换过程为： Conversion Tools →To Raster → Feature to Raster 。
Feature to Raster
空间数据的结构转换
栅格数据向矢量数据的转换
✓ 主要目的是为了能将自动扫描仪获取的栅格数据加 入矢量形式的数据库。
原始数据
空间数据输入
内部数据
图形数据的输入
属性数据的输入
图 数据源：各种纸质地图以及影像数据等
形
数
设备：手扶跟踪数字化仪
据 的
手扶跟踪数字化
输 入 方法
步骤：1.选取参照点 2.确定控制点并将其数字化
3.对点、线、面要素数字化
扫描矢量化...
扫描矢量化
步骤： 图纸扫描
读图分层 矢量化 保存文件
a. 屏幕直接矢量化 b. 全自动矢量化 c. 交互式矢量化 d. 其它矢量化方法
ArcGIS中，拓扑关系的建立有两种方式： ➢ 在Geodatabase的Feature Dataset中新建拓扑关系；
➢ 对Coverage采在用GeoBdautaibladse或中建C立le拓a扑n工关系具来进行。（需 安装ArcGIS Workstation）
拓扑编辑
➢ 在ArcGIS中，可以使用Topology工具 条对具有拓扑关系的数据进行拓扑编 辑。
➢ 是指在一定的数据存储空间要求下，将相对庞大的 原始数据重组为满足特定条件的数据集合，并且能 够使得从该数据集合中恢复出来的信息与原始数据 相一致，或者能够获得与原始数据一样的使用品质。
➢ 空间数据压缩的必要性
✓ 减少数据冗余 ✓ 节约存贮空间 ✓ 提高运算与显示效率
矢量数据的压缩
—道格拉斯-普克法（Douglas-Peucker）
栅格数据的压缩与编码 —块码
➢ 基本思想：块码是在游程长度编码的基础上发展而来，它
的每个记录单元都是由相邻像元组成的正方形区域，它的 记录形式由记录单元初始位置的行、列号（记录单元左上 角像元的行、列号），半径和记录单元的属性值组成。
➢ 特点：块码有可变的分辨率，当图像越简单时，图斑越大，
✓ 适用于数据量大、数据类型单一的情况。
属性数据的输入
通过对所有要素或所选定要素采用相 同的方法进行计算而获得属性值。
1.逐要素输入法
2.计算法 ArcGIS :F只ie对ld 满Ca足lcu某l通a些to过r条公件共的字要段素，输将入外属部性表值格。中的数
3.条件输入法
据连接到属性表中。
4.外部表格连接法 ( Join )
Topology工具条
3.3 空间数据的处理
原始数据往往由于多源性，在数据结构、数据组织、 数据表达、空间范围等方面与用户的需求不一致 。
坐标转换
数据裁切
格式转换
处 理
数据拼接
结构转换
数据提取
空间数据的坐标转换
空间数据的坐标转换是空间数据处理的 基本内容之一，其实质是建立两个空间 中点之间的一一对应关系。
Clip的图解表达(据ESRI)
数据裁切
栅格数据的裁切
在ArcGIS中，栅格数据的裁切过程为： Spatial Analyst Tools
→Extraction → Extract by Mask 。
Extract by Mask对话框
栅格数据的提取
3.3 空间数据的处理
原始数据往往由于多源性，在数据结构、数据组织、 数据表达、空间范围等方面与用户的需求不一致 。
b、依次记录像元的属性值发生变化时的像元位置和相 应的属性值。
（1，a），（3，b），（6，d），（8，c）；（1，d）， （3，b），（7，c）；（1，a），（3，b），（6，d）； （1，a），（3，c），（5，d）；（1，d），（4，c）， （5，a），（7，c）；（1，d），（5，a），（7，b）， （8，c）；（1，d），（4，a），（7，b）；（1，c）， （7，b）。
填充，赋予多边形的属性值。
(x,y)
b
0
c
a
Xm1in
f
O
d
(x1,y1) e
0
0
0
01
0
01 0
10
01
Ymin
1
0
0
Xmax
0
10 10
0
1
X0
000000000000 000000011000 000100111000 000111111100 001111111100 001111111110 000111111111 000000000000
坐标转换
数据裁切
格式转换
处 理
数据拼接
结构转换
数据提取
数据裁切
数据裁切是从整个空间数据中裁切出部分区域，以便获取真 正需要的数据作为研究区域，减少不必要的数据参与运算。
矢量数据的裁切
在ArcGIS中，矢量数据的裁切过程为：Analysis Tools → Extract → Clip ；
Clip对话框
（a，2），（b，3），（d，2），（c，1）；（d，2）， （b，4），（c，2）；（a，2），（b，3），（d，3）； （a，2），（c，2），（d，4）；（d，3），（c，1）， （a，2），（c，2）；（d，4），（a，2），（b，1）， （c，1）；（d，3），（a，3），（b，2）；（c，6）， （b，2）
拓扑查错与拓扑编辑
➢ 拓扑关系主要反映空间要素之间的邻接、关 联、包含等关系，是对空间数据进行查询和 分析的重要基础。
➢ 在创建了拓扑关系之后，拓扑关联要素之间 就具有共享边或点。在进行数据更新时，还 需要进行拓扑编辑，以使共享边或点移动或 修改不会影响要素之间的相对空间关系。
拓扑关系的建立与拓扑查错
两种数字化方式的比较
手扶跟踪数字化：
✓ 直接获取矢量数据，数据量较小，数据结构简单。 ✓ 速度慢、精度低，作业劳动强度大，自动化程度低，精
度易受控制点的数量和精度、操作者的技术及认真程度、 原始地图的质量等因素的影响。 ✓ 一般适用于小规模数据的采集。
扫描矢量化：
✓ 输入速度相对较快，可大大减轻人工劳动强度，提高工 作效率。
坐标转换
几何纠正
地形图的纠正 遥感影像的纠正
四点纠正法 逐网格纠正法
正解变换
投影变换 反解变换
数值变换
其他方法
3.3 空间数据的处理
原始数据往往由于多源性，在数据结构、数据组织、 数据表达、空间范围等方面与用户的需求不一致 。
坐标转换
数据裁切
格式转换
处 理
数据拼接
结构转换
数据提取
空间数据的格式转换
✓ 在ArcGIS中，栅格数据向矢量多边形数据的转换过程为： Conversion Tools →From Raster → Raster to Polygon 。
Raster to Polygon对话框
Raster to Polygon的图解表达
3.3 空间数据的处理
原始数据往往由于多源性，在数据结构、数据组织、 数据表达、空间范围等方面与用户的需求不一致 。
➢ 由于链码以每个区域为单元存储边界，导致相邻区域的边 界将被重复存储，所以仍然有较大的数据冗余。