地理信息系统复习要点

1.数据是客观事物（包括概念）的数量、时空位置及相互关系的抽象表示，是未加工的原始材料

信息是有用和有意义的数据，是数据的内容和解释，是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图像等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。信息的特点:客观性，适用性，传输性，共享性。

二者关系：①数据是信息的表达、载体，信息是数据的内涵②数据经过加工才能变成有效的信息，同样的数据经过不同的处理过程，可变成不同的信息。③由于数据和信息之间的紧密联系，通常并不严格区分数据和信息。

地理信息的概念：表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。

地理信息的特点、意义：①属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。②具有多维结构的特征，即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构，而各个专题型实体之间的联系是通过属性码进行的，这就为地理系统各圈层之间的综合研究提供了可能。③时序特征十分明显，因此可以按照时间尺度将地理信息划分为超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)、中期的(如土地利用、作物估产)、长期的(如城市化、水土流失)、超长期的(如地壳变动、气候变化)等。这对地理事物的预测、预报，从而为科学决策提供依据很重要。

认识地理信息的区域性、多层次性和动态变化的特征对建立地理信息系统，实现人口、资源、环境等的综合分析、管理、规划和决策具有重要意义。

2.地理信息系统简称为GIS， Geographical Information System。是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，为资源环境研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。

3.GIS构成：硬件平台、软件平台、空间数据、应用人员、GIS模型。

4.GIS功能：基本功能：1.数据采集与编辑。2.数据存储与管理。3.数据处理和变换4.空间分析和统计

5.产品制作与显示

6.二次开发和编程。应用功能：1.资源管理。2.区域规划。3.国土监测。4.辅助决策。

5.世界上第一个地理信息系统—加拿大地理信息系统CGIS

6.国际GIS发展状况：探索时期、发展时期、成熟阶段和全面应用阶段(a模拟地理信息系统b学术探索阶段c飞速发展和推广应用阶段d地理信息产业的形成和社会化地理信息系统的出现)。我国：准备阶段、试验

阶段、发展阶段和产业化阶段。

7.空间数据特征：空间、属性和时间特征。类型：属性数据、几何数据、关系数据。

8.空间数据（拓扑）结构的类型：栅格数据结构（指将空间分割成各个规则的网格单元，然后在各个格网单元内赋以空间对象相应的属性值的一种数据组织方式）和矢量数据结构（是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式）。

矢量数据结构优点: 1.便于面向现象(土壤类、土地利用单元等)；2.数据结构紧凑、冗余度低便于描述线性或边界；3.有利于网络、检索、分析，提供有效的拓扑编码对需要拓扑信息的操作更有效；4.图形显示质量好、精度高。

缺 点: 1.数据结构复杂，各自定义，不便于数据标准化和规范化，数据交换困难；2.不像数字图像那样做增强处理；3.多边形叠合等分析比较困难，没有栅格有效，表达空间变化性能力差；4.软硬件技术要求高，显示与绘图成本比较高。

栅格数据结构优点: 1.数据结构简单，易于数据交换；2.空间分析和地理现象的模拟均比较容易；3.有利于与遥感数据的匹配应用和分析，便于图像处理；4.输出方法快速，成本比较低廉。缺点: 1.图形数据量大，数据结构不严密不紧凑，需用压缩即使解决该问题；2.投影转换比较困难；3.栅格地图的图形质量相对较低，图形输出不美观，线条有锯齿，需用增加栅格数量来克服，但会增加数据文件；4.现象识别的效果不如矢量方法，难以表达拓扑。

9.拓扑关系：指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。类型：拓扑邻接、拓扑关联和拓扑包含。

10.空间结构模型：传统数据模型（层次模型、网状和关系模型）、面向对象地理数据模型（几何数据模型、属性数据模型和面向对象数据库系统）。

11.数据的处理基本内容：数据变换（几何纠正、投影转换、辐射纠正）、数据重构（结构转换、格式变换、类型替换）、数据提取（类型提取、窗口提取、空间内插）。

12.数据变换实质：几何纠正和投影转换。

13.GIS数据源是指建立的地理数据库所需的各种数据的来源，主要包括地图、遥感图像、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据、已有系统的数据等。

14.地理空间定义：指物质、能量、信息的存在形式在形态、结构过程功能关系上的分布方式和格局及其在时间上的延续。

15.空间数据采集实际上就是将图形进行数字化以输入计算机的过程。采集方法：在GIS中，采集的数据包括空间数据和非空间数据，也就是图形数据和属性数据，前者图形数据是进行数据采集的主体。

①图形数据的采集实际上就是将图形进行数字化以输入计算机的过程，有两种方式，即地图跟踪数字化（跟踪数字化仪）和地图扫描数字化（扫描仪）。②属性数据是空间实体的定性、定量描述，一般采用键盘输入。

16. GIS数据质量包含如下五个方面:位置精度、属性精度、逻辑一致性、完备性、现势性。

空间数据的误差类型包括源误差、处理误差。

17.元数据（Metadate）：数据的数据，是关于数据和信息资源的描述性信息。

空间元数据（Geospatial Metadata）：地理的数据和信息资源的描述性信息。它通过对地理空间数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理相关的数据。空间元数据是一个由若干复杂或简单的元数据项组成的集合。空间元数据作用：（1）用来组织和管理空间信息，并挖掘空间信息资源。（2）帮助数据使用者查询所需空间信息。（3）组织和维护一个机构对数据的投资。（4）用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心。（5）提供数据转换方面的信息

18.数据融合： 由于地理数据的多语义性、多时空性、多尺度性、获取手段的多样性、存储格式的不同以主数据模型与数据结构的差异等，导致多源数据的产生，为了实现数据的集成与信息的共享，就必须进行数据融合。

类型：基于转换器的数据融合；基于数据标准的数据融合；基于公共接口的数据融合；基于直接访问的数据融合。

19.数据压缩：从所取得的数据集合s中抽出一个子集A，这个子集作为一个新的的信息源，在规定的范围内更好得逼近原集合，而又取得尽可能大的压缩比。压缩比表示曲线信息载量减少的程度。曲线上点的压缩方法：道格拉斯-普克法(Douglas-Peucker)；Li-openshaw的自然综合法则法；垂距法。面域栅格数据的压缩方法：游程编码法；四叉树编码压缩法。

20.面向对象数据模型的含义： 为了有效地描述复杂的事物或现象，需要在更高层次上综合利用和管理多种数据结构和数据模型，并用面向对象的方法进行统一的抽象。

基本概念：（1）对象：含有数据和操作方法的独立模块，可以认为是数据和行为的统一体。（2）类：共享同一属性和方法集的所有对象的