地理信息系统完整版
(完整版)地理信息系统试题答案
一、名词解释(5个,15分)1 行程编码:栅格数据的一种压缩编码方式,是将行或列中重复的元素进行合并,以达到减少存储和数据冗余的目的,包括一维行程和二维行程.2 地理信息系统:在计算机系统的支持下,对全部或部分地球表层空间的地理分布数据进行采集、存储、管理、分析、显示等的技术系统.3 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.4数字地球:是用数字化的形式对地球表层及其空间甚至于地表以下某些特征的一种抽象描述的模型,是地球诸要素信息的数字集合.5 缓冲区分析:即邻近度分析,是对空间点线面实体周围形成范围的一种距离空间的分析技术,主要描述地理实体目标的影响范围和服务范围.评分标准:每题3分,回答正确给3分,不完全正确给部分分。
一、简答题(5个,25分)1 比较点在多边形内的判别方法射线法和弧长法的优缺点。
是点在多边形内的两种判别方法.射线法主要是从判断点向多边形做射线,判断线与多边形交点的个数.当交点个数为偶数时,点在多边形外;交点个数为奇数时,点在多边形内。
它的优点是判断明确,过程简单;缺点是当射线经过多边形的拐点或一条边时,判断失效。
而弧长法主要是判断点与多边形各顶点连线的夹角之和的值,当各夹角之和为360度时,点在多边形内;夹角之和为0或小于360度时,点在多边形外。
优点是判断准确,不受条件限制;缺点是判断过程复杂。
评分标准:只回答方法给2分,只回答优缺点给3分,全部回答正确给5分。
2空间数据库管理的方式有哪几种,各有什么优缺点?空间数据库管理的方式有:文件-关系数据库混合管理方式,全关系型数据库管理方式,对象-关系数据库管理方式,面向对象数据库管理方式。
评分标准:要求回答出4种管理方式及优缺点并适当展开给5分,只回答4种管理方式的给2-3分。
3从某一空间地理现象到数据库或数据文件中的记录需要经过哪些过程?各个过程所起的作用是什么?从空间现象到数据库或成为数据文件记录的过程,首先对空间现象进行观察;其次将观察的结果进行分析,模拟,归类,综合取舍;最后以一定的数据结构或模型来显示和表达。
地理信息系统第一章
制图学 测量
符号学 可视化
遥感
照相测量法
计算机科学
数据库 数学
统计学
人工 计算机
地理 统计学
智能 图形学
认知科学
第六节 GIS发展趋势
一、地理信息系统的发展概况
1.起步阶段(60年代),注重空间数据的地学处理。 1963年,加拿大测量学家R. T. Tomlinson首先提出GIS 这一术语,建立加拿大地理信息系统(CGIS); 1969年,ESRI (环境系统研究所)建立; 1969年, Integraph公司建立。
地理系统与 地理信息系统
信息与数据是不可分离的
,数据是信息的表达,信
息是数据的内涵。数据本 身并没有意义数据只有对 实体行为产生影响时才成 为信息
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
基本概念 地理信息的特征 地图与地理信息的关系
数据与信息
地理信息与地图
地理系统与 地理信息系统
基本概念
地
存储设备 数据存储
理 数
系统支持
GIS软件
据
信息输入 库 地理分析
输出设备
应用分析程序
用户
一、GIS 的 硬 件 系统
输入设备
数字化仪 计
扫描仪
算 机
主
键盘
机
数字像机
输出设备
显示器 绘图机 打印机 校片纪录仪
存储设备
软盘
硬盘
磁带机
光盘读写器
二、GIS的软件系统
应用分析软件
GIS软件 数据输入和校验 数据存储和管理 数据变换分析 数据显示和输出 用户接口模块
(2) 空间数据结构与数据管理的研究更加深入; (3) GIS应用模型开发日趋加强; (4) GIS智能化; (5) GIS网络化; (6) 三维GIS的研究不断深入; (7) 宏观与微观应用进一步加强,并形成新的产业。
《地理信息系统》课件
20世纪70年代,GIS开始广泛应用于资源调查和环境 监测等领域。
成熟阶段
20世纪80年代至今,GIS技术不断成熟,应用领域不 断扩大,成为多学科交叉的重要领域。
02
GIS的组成与功能
GIS的硬件设备
计算机主机
用于处理GIS数据和执行GIS应用程序。
输入设备
如鼠标、键盘、触摸屏等,用于输入数据和 指令。
显示器
显示GIS地图和相关信息给用户。
输出设备
如打印机、绘图仪等,用于输出地图和报告 。
GIS的软件系统
GIS软件
用于创建、编辑、分析和显示地理信息。
数据库软件
用于存储、管理和查询地理数据。
办公软件
用于编辑和展示GIS相关的文档和报告。
编程软件
用于开发GIS应用程序和插件。
GIS的数据
地图数据
包括地形图、交通图、水系图等基础 地图数据。
原型化
快速构建GIS的原型,通过迭代方式完善系 统功能。
模块化
将GIS划分为多个模块,独立进行设计和开 发。
敏捷开发
采用敏捷开发方法,快速响应需求变化,提 高开发效率。
GIS的开发流程与工具
1 2
开发流程
需求分析、设计、编码、测试、部署、维护
需求分析
深入了解用户需求,明确系统的功能和性能要求 。
3
可扩展性
确保系统能够适应未来需求的变化和发展。
GIS的设计原则与方法
易用性
提供直观的用户界面和操作 方式,降低用户的学习成本 。
数据安全性
采取有效的数据加密和备份 措施,确保数据的安全与完 整性。
设计方法
面向对象、原型化、模块化 、敏捷开发
地理信息系统(全套课件506P)
李德仁院士
陈述彭院士
(1939- )
(1920-2008)
科学院院士 1991
科学院院士 1980
工程院院士 19貌一新,电子显微镜的诞生,把 生物学研究引向了深入。只要将遥感及其应用与地学研究结合起来, 才能使地学研究的面貌焕然一新,才能把地学研究不断引向深入----
▪90年代,我国GIS发展阶段:
沿海,沿江经济开发区的发展土地的有偿使用和外资的引进,急需 GIS为之服务,这也推动GIS在我国的全面发展。
▪96年以来,是我国GIS产业化阶段。
我国经济信息化的基础设施和重大信息工程已纳入国家计划,一批 国家级和地方级的GIS相继建立并投入运行,并进入了产业化运行 ,一批综合运用“3S”技术的重点项目已实施,并在自然灾害监测 和图土资源调查中发挥效益,具有我国自主版权的GIS基础软件的 研制逐步进入了产业化轨道。
▪ 存储设备 (Mass storage) • Hard disks, Tape (4mm, 8mm 8GBs), CD –ROM(640MB)/DVD • Flash disks/cards, USB HD
▪ 输入设备 • Keyboard, Scanner, Digitizer, Camera, Voice recognition • GPS, stereo plotter, remote sensing sensors
▪ 输出设备 • Graphics monitors (graphics cards) • Printers (dot matrix/Laser/Inkjet): dpi ? • Plotter (Drum/Flatbed)
▪ 通讯/网络设备 • WAN/LAN/High-Speed Network/Cable • From the first level(10MB/s), to the second(100MB/s), to the third(1GB/s), and beyond.
地理信息系统完整版
地理信息系统完整版第1章1、GIS定义P4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,以便解决复杂的规划和管理的问题。
2、GIS中“S”含义的演变P620世纪90年代以前,“S”的含义多以系统来解释。
当时多从技术和⽅法的⾓度来论述地理信息系统,强调的是⾯向资源、环境、区域等领域对空间数据进⾏采集、处理、管理、分析的计算机技术系统。
20世纪90年代,通过对地理信息系统理论的研究,认为地理信息系统并不仅仅是技术,还有许多理论需要不断的探索与研究,运⽤“科学”(Science)来解释GIS显得更为贴切。
21世纪,随着信息化、⽹络化、数字化向纵深发展,互联⽹与空间地理信息系统相互交织,数字地球、智慧地球逐步从理念转为应⽤,地理信息服务逐渐融⼊到百姓的⽇常⽣活中,“S”的含义演变为“Service”3、GIS的基本构成P8⼀个实⽤的GIS需要⼀定的环境⽀持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显⽰等功能,其运⾏环境主要由5个部分组成,即系统硬件、系统软件、地理空间数据、系统应⽤⼈员及应⽤模型,其核⼼是软、硬件系统。
系统软件包括GIS专业软件(GIS基础软件:ArcGIS、MapInfo,MapGIS、SuperMap、GeoStar等)、数据库软件(Oracle、SQL Server)、系统管理软件(主要指计算机操作系统)、系统开发⼯具软件(Visual C ++、Visual Basic、Delphi、Java)地图组件(ESRI的ArcObjects、MapObjects、ArcEngine,MapInfo的MapX)4、GIS的基本功能P141、数据采集与输⼊2、数据处理与更新3、数据存储与管理4、空间查询与分析5、产品制作与输出6、⼆次开发与编程同:两者都有坐标系统,都能描述和处理图形数据及其空间关系,也能管理⾮空间数据。
异:CAD表达图形关系偏弱,CAD 属性功能偏弱,CAD数据量不是很⼤;GIS通常管理⼀个区域,且数据类型为多尺度、多源数据。
地理信息系统第二章课件
对缺失的信息进行补充。
数据编辑与处理
• 格式转换:将不同格式的数据统一格式。
数据编辑与处理
空间分析
01
如距离、面积、体积等计算。
数据聚合
02
将小范围的数据合并为较大范围的数据。
数据转换
03
将一种形式的数据转换为另一种形式。
数据转换与投影
坐标转换
将数据从一个坐标系转换到另一个坐 标系。
格式转换
02 地理信息系统的发展历程
地理信息系统的起源
01
02
03
20世纪60年代
地理信息系统概念的形成, 主要用于地图制作和空间 查询。
20世纪70年代
地理信息系统开始应用于 资源调查、城市规划等领 域。
20世纪80年代
地理信息系统技术逐渐成 熟,开始广泛应用于各个 领域。
地理信息系统的发展阶段
萌芽阶段
02
它能够处理空间数据,将地理位 置与相关属性相结合,为决策提 供支持。
地理信息系统的组成
硬件
包括计算机、存储设备、输入/输 出设备等,用于处理和存储地理
信息数据。
软件
GIS软件是地理信息系统的重要组 成部分,用于处理和分析地理数据。
人员
包括GIS专业人员和用户,负责GIS 系统的开发、管理和应用。
地理信息系统的功能
数据输入与编辑
GIS能够接受各种来源的数据, 并进行编辑和整理。
数据存储与管理
GIS具有强大的数据存储和管理 功能,能够高效地管理海量地 理数据。
数据查询与分析
GIS支持空间数据的查询、检索和 分析,能够进行各种空间分析, 如缓冲区分析、叠置分析等。
数据可视化与输出
(完整版)地理信息系统课后习题部分答案
地理信息系统概论课后习题部分答案第一章1、什么是地理信息系统(GIS)?它与一般计算机应用系统有哪些异同点?答: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,以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS 脱胎于地图学,是计算机科学、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等众多学科交叉融合而成的新兴学科。
但是,地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别: (1)GIS 与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础,它涉及GIS 中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。
地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。
一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能,此外它还应具有丰富的空间分析功能。
(2)GIS 与DBMS(数据库管理系统) GIS 除需要功能强大的空间数据的管理功能之外,还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。
因此,GIS 在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂,在功能上也比后者要多地多。
(3)GIS 与CAD 系统二者虽然都有参考系统,都能描述图形,但CAD 系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱,更缺乏分析和判断能力。
(4)GIS 与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像数据处理进行分析处理的软件。
它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。
这种系统一般缺少实体的空间关系描述,难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。
2、地理信息系统有哪几个主要部分组成?它的基本功能有哪些?试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例,列出它们的功能分类表,并比较异同点?(1)系统硬件:包括各种硬件设备,是系统功能实现的物质基础;(2)系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统;(3)空间数据:系统分析与处理的对象,构成系统的应用基础;(4)应用人员:GIS 服务的对象,分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户;(5)应用模型:解决某一专门应用的应用模型,是GIS 技术产生社会经济效益的关键所在。
《地理信息系统》 讲义
《地理信息系统》讲义一、地理信息系统的定义与发展地理信息系统(Geographic Information System,简称 GIS)是一种采集、存储、管理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它将地理空间位置与相关的属性数据相结合,通过计算机软件和硬件的支持,为用户提供各种空间分析和决策支持服务。
GIS 的发展可以追溯到上世纪 60 年代,随着计算机技术的不断进步,GIS 也逐渐从简单的地图数字化发展到如今功能强大、应用广泛的系统。
早期的 GIS 主要用于土地利用规划和资源管理等领域,如今已经广泛应用于城市规划、交通运输、环境保护、农业、林业、水利、地质矿产等众多领域。
二、地理信息系统的组成GIS 主要由以下几个部分组成:1、硬件包括计算机、服务器、存储设备、输入输出设备(如扫描仪、绘图仪等)。
这些硬件设备为 GIS 的运行提供了基础的计算和数据处理能力。
2、软件包括操作系统、GIS 专业软件(如 ArcGIS、SuperMap 等)、数据库管理软件等。
GIS 软件是实现地理数据处理、分析和可视化的核心工具。
3、数据数据是 GIS 的核心组成部分,包括空间数据(如点、线、面等几何图形)和属性数据(如名称、面积、人口等)。
数据的质量和准确性直接影响到 GIS 分析结果的可靠性。
4、人员包括系统开发人员、管理人员、操作人员等。
人员是 GIS 系统能够有效运行和发挥作用的关键因素。
5、方法包括 GIS 数据采集、处理、分析和应用的方法和流程。
合理的方法和流程能够提高工作效率和分析结果的准确性。
三、地理信息系统的数据采集数据采集是 GIS 应用的基础,常见的数据采集方法包括:1、数字化将纸质地图通过数字化仪或扫描仪转化为数字形式。
2、测量通过全球定位系统(GPS)、全站仪等测量设备获取地理空间数据。
3、遥感利用卫星、航空遥感等技术获取大面积的地理信息。
4、社会经济数据收集通过调查、统计等方式获取与地理相关的社会经济数据。
(完整版)地理信息系统概论
1.数据:是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
包括数字、文字、符号、图像、声音。
数据本身并没有意义。
2.信息:狭义:两次不定性之差,即指人们获得信息前后对事物认识的差别。
广义:信息是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式,是主体和客体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。
GIS中的信息即是广义的信息概念,它不随数据形式的改变而改变。
3.数据与信息的关系:数据的信息的表达形式,是信息的载体;而信息则是数据中蕴含的事物的含义,是数据的内容。
数据只有通过解释才有意义,才成为信息。
4.数据处理:是指对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算,以及分析、模拟和预测等操作。
数据处理的目的在于:1)把数据转换成便于观察、分析、传输或进一步处理的形式。
2)把数据加工成对正确管理和决策有用的数据。
3)把数据编辑后存储起来,以供后续使用。
5.信息的特点:1)信息的客观性。
2)信息的适用性。
3)信息的传输性。
4)信息的共享性。
6.地理信息:是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
7.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、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。
8.地理信息的特征:1)空间特征。
2)属性特征。
3)时序特征。
9.地理信息系统(GIS):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,该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
10.地理信息系统的基本概念:1)地理信息系统首先是一种计算机系统2)地理信息系统的操作对象:地理数据或空间数据(spatial data) 3)地理信息系统的技术优势:在于它的空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析功能力、快速的空间定位搜索和复杂的空间查询功能、强大的图形生成和可视化表达手段,以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
地理信息系统 总结版
第一章概论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。
【数据】是人类在认识世界和改造世界过程中,定性或定量对事物和环境描述的直接或间接原始记录,是有一种未经加工的原始资料,是客观对象的表示。
【地理信息】是有关地理实体的性质、特征和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,地理数据则是各种地理特征和现象之间关系的数字化表示。
地理数据描述的三个方面:空间位置属性数据时域特征(空间关系)【地理信息系统】由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统,该系统支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS的操作对象是(空间数据)【空间数据】是指以地球表面空间位置作为参照的自然、社会和人文景观数据,可以是图形、图像、文字、表格和数字等,由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其他通信系统输入GIS,是系统程序作用的对象,是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。
2.GIS课程特点:学科与技术的统一体①GIS是一门学科,用以描述一切与地理相关的内容,GIS集空间数据采集、存储、管理和分析于一体,是由计算机科学、测绘科学、遥感技术、信息科学、管理科学和应用学科组成的新兴交叉边缘学科。
②GIS又是一个技术系统,即以空间数据为处理对象,以空间数据组织和处理为基础,采用地学模型分析方法,及时提供多种空间地理信息和动态地理信息,为研究环境过程、分析发展趋势、预估规划决策等服务的计算机技术系统。
学科发展促成GIS理论体系的形成,而技术系统发展则加强了GIS的应用范围。
3.GIS的基本功能①数据采集②数据编辑与处理③数据存储、组织和管理④产品制作与输出⑤空间分析和查询 a.拓扑叠合 b.缓冲区建立 c.数字地形分析 d.空间集合分析4.地理信息系统的应用:人们应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析,以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间结构、空间联系和空间过程的演变规律,使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据,从而为区域经济发展服务。
地理信息系统(报告)PPT
2
通过机器学习技术,可以自动优化GIS的分析模 型,提高GIS的精度和可靠性。
3
人工智能和机器学习技术还可以实现自动化的地 理信息提取和分类,提高GIS的生产效率和应用 范围。
移动GIS的发展
01
随着移动互联网的普及,移动GIS的应用越来越广泛,可以实现 随时随地的地理信息查询和服务。
02
移动GIS可以提高地理信息的可见性和可用性,为公众提供更加
便捷的地理信息服务。
移动GIS还可以实现实时的地理信息采集和处理,提高地理信息
03
的时效性和准确性。
全球定位系统与GIS的结合
全球定位系统可以提供高精度 的位置信息,与GIS结合可以 实现更加精准的地理信息分析
和应用。
通过全球定位系统,可以实 时监测地理信息的变化情况, 提高地理信息的时效性和准
确性。
技术更新与人才培养
技术研发
持续关注地理信息系统技术的最新发展动态,积极开展技术研发和 创新。
培训与交流
定期组织培训和交流活动,提高GIS从业人员的技能和素质。
学科建设
加强地理信息系统相关学科建设,培养更多具备专业知识和技能的 GIS人才。
06 GIS案例研究
城市规划案例:智慧城市的建设
01
02
农业灾害监测与预警
GIS可以实时监测农业灾害情况,为 农业灾害预警提供支持。
农业产量预测
GIS可以根据历史数据和气象数据预 测农业产量,为农业生产决策提供支 持。
04 GIS的未来发展趋势
云计算与大数据的融合
01
云计算为GIS提供了强大的计 算能力和存储空间,可以处理 大规模的地理数据,提高GIS 的性能和效率。
THANKS FOR WATCHING
地理信息系统第一章二
第三节 地理 信息系统的 基本功能
叠加分析
第三节 地理信息系 统的基本功能
缓冲区分析 支持点、线、面的缓冲区分析 提供单面缓冲和双面缓冲生成
统计分析
第三节 地理信息系 统的基本功能
路径分析
第三节 地理信息系 统的基本功能
动态分段
第三节 地理信息系 统的基本功能
第三节 地理信息系统的基本功能
我国地理信息系统应用发展状况
第五节 地理信息系 统的历史与发展
发展趋势: 3D&4DGIS WebGIS VRGIS ComGIS Digital Earth
位置查询 属性查询 拓扑查询
空间检索 空间分析
空间分析
地形分析 网络分析 缓冲区分析 几何量测 地图分析 叠置分析 统计分析 决策分析
检索与分析
第三节 地理信息 系统的基本功能
合并分析
Generate new areas from counties using common attribute values for districts Sum Population from Counties onto District features
第五节 地理信息系统的历史与发展
学术探索阶段 50年代,由于电子技术的发展及其在测量与制图学中的应用,人们开始有可能用电子计 算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据。1956年,奥地 利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库,随后这一技术被各国广泛应用于土 地测绘与地籍管理。1963年,加拿大测量学家最先提出地理信息系统这一术语,并建立 了世界上第一个地理信息系统——加拿大地理信息系统(CGIS),用于资源与环境的管 理和规划。稍后,北美和西欧成立了许多与GIS有关的组织与机构,如美国城市与区域信 息系统协会(URISA),国际地理联合会(IGU)地理数据收集和处理委员会 (CGDPS),等等,极大地促进了地理信息系统知识与技术的传播和推广应用。
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7.影像金字塔是指在统一的空间参照下,根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示,形成分辨率由粗到细、数据量由小到大的金字塔结构。
8.P104表4.13栅格、矢量数据结构的对比
第五章 空间数据组织与管理
10.空间数据质量的评价方法:1、直接评价法:内部和外部2、间接评价法:推荐性的,仅在直接评价方法不能使用时使用。
第七章
1.空间分析首先始于空间数据查询和度量,它是空间分析的定量基础。
2.空间数据查询的方式:属性查图形和图形查属性。其中属性查图形主要是用SQL语句来进行简单和复杂的条件查询,可获得符合条件的空间对象的空间位置和空间分布的相关内容。
7.实现数据转换的3种途径:1、外部数据交换方式2、标准空间数据交换标准方式3、空间数据的互操作方式
8.图形拼接具体步骤:1、逻辑一致性处理2、识别和检索相邻图幅3、相邻图幅边界点坐标数据的匹配4、相同属性多边形公共边界的删除
9.空间数据质量的相关概念:1、误差:数据与其真值之间的差异2、准确度:量测值与真值之间的接近程度3、偏差:用平均误差来描述4、精密度:在对某个量的多次量测中,格量测值之间的离散程度5、不确定性:对真值的认知或肯定的程度
2.地理特征和现象的数据描述包括空间位置、属性特征(简称属性)及时域特征三部分。
3.地理信息的特征:信息的客观性、信息的适用性、信息的可传输性、信息的共享性、空间相关性、空间区域性、空间多样性和空间层次性。
4.地理信息系统:是对空间数据进行采集、编辑、存储、分析和输出的计算机信息系统。
5.地理信息系统基本特征:数据的空间定位特征、空间关系处理的复杂性、海量数据管理能力。
3.空间关系查询包括拓扑关系查询和缓冲区查询。
4.缓冲区是根据数据库中的点,线,面地理实体,自动建立其周围一定宽度范围的多边形,来表征特定地理实体对邻域的影响范围。缓冲区查询是在不破坏原有空间目标的关系的情况下,只检索缓冲区范围内涉及的空间目标。
第八章
1.空间分析是从空间数据中获得有关地理对象的空间位置.分布.形态.形成和演变等信息的分析技术,是地理信息系统的核心功能之一,它特有的对地理信息的提取.表达和传输的功能,是地理信息系统区别于一般管理信息系统的主要功能特征。
5.空间逻辑数据类型:矢量数据模型、栅格数据模型、矢量--栅格一体化数据模型、镶嵌数据模型和面向对象数据模型。注:空间数据概念模型与逻辑数据模型不是一一对应的,而是存在着一定的交叉关系。
6.点、线、面在矢量和栅格数据模型中得表示(文字和实例)。
第四章 空间数据结构
1.矢量数据结构按其是否明确表示地理实体间的空间关系分为实体数据结构和拓扑数据结构两大类。
2.GIS基本空间分析可分为叠置分析.缓冲区分析.窗口分析和网络分析。
3.叠置分析是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生的一个新数据层面,其结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性,同时叠置分析不仅产生了新的空间关系,而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生新的属性关系。其中,被叠加的要素层面必须是基于相同坐标系统的,基准面相同的,同一区域的数据。
2.我国主要的坐标系统:1980西安坐标系、54北京坐标系、2000国家大地坐标系。
3.我国主要高程基准及关系:(1)1956年黄海高程系:以青岛港验潮站的长期观测资料推算出的黄海平均海平面作为中国的水基准面,即零高程面。(2)1985年国家高程基准:基准面以青岛大港验潮站1952-1979年验潮资料确定的黄海平均海面。注:1985年国家高程基准与1956年黄海高程基准相比其高程差为29mm。
7.空间坐标转换:是把空间数据从一种空间参考系映射到另一种空间参考系中。
8.空间尺度包括:观测尺度、比例尺、分辨率和操作尺度。
9.地理格网:是指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的格网。 我国采用的3种格网系统:10。X10。格网系统、4。X6。格网系统和直接坐标格网系统。
第三章
1.空间数据建模:对现实世界现象的抽象,描述了数据的基本结构及其相互之间的关系及其基本操作,是数据库系统中关于数据内容和数据间联系的逻辑组织的形式表示,以抽象的是描述和反映一个部分或系统的业务浮动和信息流程。 空间数据模型包括3个层次:概念模型:是地理空间中地理事物与现象的抽象概念集,是地理数据的语义解释,从计算机系统的角度来看,是系统抽象的最高层。、逻辑数据模型:是GIS描述概念模型中实体及其关系的逻辑结构,是系统抽象的中间层。、物理数据模型:是概念模型在计算机内部具体的存储形式和操作机制,即在物理磁盘上如何存放和存取,是抽象的最底层。
2.拓扑数据结构包括:索引式结构、双重独立编码结构(DIME)、链状双重独立编码结构(课本P92图)
3.完全栅格数据结构是最简单最直接的一种栅格编码方法。
4.游程长度编码,也称行程编码,不仅是一种栅格数据无损压缩的重要方法,也是一种栅格数据结构。(P98,图4.9)
5.四叉数据结构也是一种对栅格数据的压缩编码方法。(图4.10)
1.地理信息系统的数据库(简称空间数据库或地理数据库)是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合,是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总和,空间数据库是地理信息系统中用于存储和管理空间数据的场所。
2.空间数据库的特点:1、数据量特别大2、不仅有地理要素的属性数据,还有大量的空间数据3、数据应用广泛
6. 常用地图投影 高斯-克吕格投影 高斯投影的中央经线和赤道为互相垂直的直线,其他经线均为凹向,并对称于中央经线的曲线,其他纬线均是以赤道为对称轴的向两级弯曲的曲线,经纬线成直角相交。特点:1.中央经线上没有任何变形,即中央经线投影后保持长度不变。2.除中央经线的长度比为1外,其他任何点上长度之比大于1。3.任何一条经线上,离中央经线越远,变形越大,其最大值位于投影带的边缘。4.在同一条经线上,纬度越低,变形越大,变形最大值位于赤道上。5.投影属于等角性质,故没有角度变形,面积比为长度比得平方。 横轴墨卡托投影(UTN)是一种横轴割圆柱等角投影;兰勃特等角投影是一正轴等角割圆锥投影。
地理信息系统
第一章
1.数据和信息 数据:是人类在认识和改造世界过程中,定性或定量对事物和环境描述的直接或间接原始记录,是一种未经加工的原始资料,是客观对象的表示。 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。 关系:信息来源于数据,是数据内涵的意义和对数据的内容和解释。信息是一种客观存在,而数据是客观对象的一种表示,其本身不是信息。数据所蕴涵的信息不会自动呈现出来,需要利用一种技术,如统计、解译、编码等对其解释,信息才能呈现出来。
6.GIS的基本功能:数据采集功能、数据编辑与处理、数据存储、组织与管理功能、空间查询与空间分析功能、数据输出功能。
7.GIS的组成:GIS运行环境包括计算机硬件系统、软件系统、网络、空间数据和管理与应用人员。其核心是计算机软硬件系统。
第二章
1.大地水准面 地球表面的72%流体状态的海水所覆盖,可以假设当海水处于完全静止的平衡状态时,从海平面延伸到所有大陆下部,而与地球重力方向处正交的一个连续、闭合的水准面,这就是大地水准面。
2.概念模型分为3类:对象模型、场模型和网格模型。对象模型和场模型的使用对象不同。
3.空间数据类型:几何图形数据、影像数据、属性数据、地形数据和元数据。在二维空间中,不同类型的数据都可抽象表示为点、线、面3种基本的图形要素。
4.空间拓扑关系:邻接关系、关联关系、保护关系和联通关系。(会具体分析)
第十一章
1.可视化:是将科学计算中产生的大量非直观的、抽象的或者不可见的数据,借助计算机图形学和图像处理等技术,以图形图像信息的形式,直观、形象的表达出来,并进行交互处理。其中地图是空间信息可视化的最主要和最常用的形式。
2.GIS输出产品类型:地图、图像、统计图表。
3.可视化的表现形式:能见图确认其表现形式。
3.编码的直接产物就是代码,而分类法:按照分类对象的从属和层次关系为排列顺序的一种代码,它的优点是能够明确表示出分类对象的类别,代码结构有严格的隶属关系。多源分类编码法没有隶属关系。
5.重采样是栅格数据空间分析中处理分辨率匹配问题时常用的数据处理方法。
6.叠置复合分析更需要把其从矢量形式转变为栅格形式。
8.分析窗口的类型:矩形窗口、圆形窗口、环形窗口、扇形窗口、其他窗口。
9.窗口分析的类型:统计运算、测度运算、函数运算、追踪分析。
10.追踪分析:是指对于特定的栅格数据系统,由某一个或多个起点,按照一定的追踪法则进行追踪目标或者追踪轨道信息提取的空间分析方法。
11.网络分析:是通过模拟、分析网络的状态以及资源在网络上的流动和分配等,研究网络结构、流动效率及网络资源等的优化问题的一种方法。其应用为:路径分析、资源分配、最佳选址、地址匹配。
4.平均大潮高潮面(灯塔)、高程基准面(山地)、深度基准面(水深)
5.地图投影的分类 按照构成方法:几何投影和非几何投影。 几何投影分类:按辅助投影面的类型划分:方位投影、圆柱投影、圆锥投影。 按投影面与地球自转轴间的方位关系划分:正轴投影、 横轴投影、斜轴投影。 按投影面与地球的位置关系划分:割投影、切投影。
4.矢量数据叠置分析产生的问题:破碎多边形。消除方法:应用最小制图单元概念。
5.栅格数据叠加运算是通过像元之间的各种运算来实现的。其运算方法分为:布尔逻辑运算,重分类,数学运算符合法。
6.缓冲区的类型:点缓冲区,线缓冲区,面缓冲区。
7.窗口分析:是指对于栅格数据系统中的一个,多个栅格点或全部数据,开辟一个有固定分析半径的分析窗口,并在该窗口内进行诸如极值,均值等一系列统计计算,或与其他层面的信息进行必要复合分析,从而实现栅格数据有效水平方向的扩展分析。其三个要素:中心点,分析窗口大小与类型,运算方法。