第二章DEM数据组织与管理

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DEM基础知识DEM即地面数字高程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.如地面温度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型等其他地面诸特征.数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型.高程是地理空间中的第三维坐标.数学表达为:z = f（x，y)DEM是DTM的一个子集，是DTM的基础数据，最核心部分,可以从中提取出各种地形信息，如高度、坡度、坡向、粗糙度，并进行通视分析，流域结构生成等应用分析.DTM(Digital Terrain Model），数字地面模型是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一种模拟表示,或者说，DTM就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.x、y表示该点的平面坐标，z值可以表示高程、坡度、温度等信息，当z表示高程时，就是数字高程模型,即DEM。

地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

数字高程模型是地形曲面的数字化表达,就是说,DEM是在计算机存储介质上科学、真实地描述、表达和模拟地形曲面实体，因此它的建立实际上是一种地形数据的建模过程。

DEM的建立首先要对地形曲面进行抽象、总结和提炼，形成高度概括的地形曲面数据模型,然后在此数据模型基础上，将观测数据按照一定的结构组织在一起，形成对数据模型的表述,最后借助计算机实现数据管理和地形重建。

1.DEM质量评价标准保凸性:若逼近面与实际曲面的波动次数相等或接近,而且两者对应的脊线、谷线位置和走向基本一致，则保凸性好,反之保凸性差。

逼真性：逼近面F(x，y）和实际地形曲面f（x，y）对应点之间应满足关系式：MAX｜f（x，y）—F（x，y）｜≤σ，则认为逼近面达到逼真性要求。

光滑性:光滑性是指曲线上切线方向变化的连续性，或者说曲线上曲率的连续性。

曲线的平顺性指曲线上没有太多的拐点。

dem的分类体系

dem的分类体系数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）是一种以数字方式表示地球表面高度的地理信息数据模型。

DEM广泛应用于地理信息系统、地形分析、水文模拟、环境评估等领域。

DEM的分类体系是对DEM数据按照一定的标准和规则进行分类和组织的过程，旨在方便使用者对DEM数据进行有效的管理和应用。

DEM的分类体系可以根据不同的目标和需求进行制定，下面将介绍一种常见的DEM分类体系。

一、基于数据来源的分类1. 光学遥感DEM光学遥感DEM是通过遥感影像中的地形特征和地物信息生成的数字高程模型。

常用的光学遥感数据源包括航空影像和卫星影像。

2. 激光雷达DEM激光雷达DEM是通过激光雷达系统获取地表高程数据并进行处理生成的数字高程模型。

激光雷达技术具有高精度、高密度的特点，在地形分析和制图中广泛应用。

3. 雷达干涉DEM雷达干涉DEM是通过合成孔径雷达干涉测量技术获取的地表高程数据。

该技术通过多次雷达测量来捕捉地球表面形变的微小变化，可以用于地壳运动、地震活动等研究。

二、基于数据分辨率的分类1. 分辨率较低DEM分辨率较低DEM指的是像素大小较大的DEM数据，相应的地形细节信息较少。

这种分类适用于大范围的地形分析，如区域地质和地貌研究。

2. 分辨率较高DEM分辨率较高DEM指的是像素大小较小的DEM数据，能够提供更精细的地形细节信息。

这种分类适用于需要高精度高分辨率地形数据的应用，如城市规划、建筑工程等。

三、基于数据处理方法的分类1. 栅格DEM栅格DEM是将连续的地形表面划分为规则网格，并在每个网格块上以离散的方式记录地表高度值。

栅格DEM是一种常用的DEM数据表示格式。

2. 三角网DEM三角网DEM是通过对地表的采样点进行三角剖分来生成地形模型的一种方法。

这种分类方法能够提供更精确的地形信息，但是数据量较大。

四、基于数据精度的分类1. 低精度DEM低精度DEM指的是高程数据的精度相对较低，通常适用于一些对高程要求不高的应用领域，如农业、土地利用等。

DEM指导书.part02

第二章DEM数据组织与管理2.1 概述数字高程模型是地形曲面的数字化表达，也就是说，DEM是在计算机存储介质上科学、真实地描述、表达和模拟地形曲面实体，因此它的建立实际上是一种地形数据的建模过程。

DEM的建立首先要对地形曲面进行抽象、总结和提炼，形成高度概括的地形曲面数据模型，然后在此数据模型基础上，将观测数据按照一定的结构组织在一起，形成对数据模型的表述，最后借助计算机实现数据管理和地形重建（图2.1）。

图2.1 空间对象建立过程空间数据模型是对空间对象及其关系的描述，也是空间对象根据与应用有关的目标的需要而对空间对象的一种提取。

空间数据模型是空间数据组织和空间数据库设计的基础。

目前GIS中的空间数据模型从认知角度讲有三类，即基于对象（Object based）的模型、基于网络（Network based）的模型和基于场（Field based）的模型，从表达上讲则有矢量数据模型(V ector Modules)、镶嵌数据模型(Tessellation Modules，又称栅格数据模型，Raster Modules)和组合数据模型(Composite Modules)等。

数字高程模型由于主要刻画具有连续变化特征的空间对象（通常意义为高程），因而属于基于场的镶嵌数据模型。

空间数据模型属于概念层次的空间对象语义描述，它的具体表达则要按一定的结构对空间数据进行组织，因此空间数据结构是空间数据模型的表述，是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，这些数据元素是数据的基本单位，而一个数据元素可由几个数据项组成。

数据结构一般通过系列图表、矩阵以及计算机码的数据记录来说明。

按一定结构组织在一起的地形数据，一般通过数据库进行管理和调度（当然小范围的数据也可采用文件形式进行管理）。

数据库的功能取决于数据结构，同时为了快速调度数据库中任意范围的数据，实现对整个区域DEM数据的无缝浏览和漫游，还要根据地形数据的地理分布建立统一的空间索引。

数字高程模型第二讲DEM数据组织与管理

在TIN模型中;基本的结构元素有三角形顶点边面它们之间存在着点与线点与面线与面面与面等拓扑关系通过组成三角形的三顶点可完整地表达三角形的构成以及三角形顶点三角形边三角形之间的拓扑关系
这种结构只需要两个文件：三角形顶点坐标文件和组成三角形三顶点用点在坐标文件中的序号表示文件
ArcView DEM 文本文件格式
2行程编码结构
对于一幅DEM;常常在行或列方向上相邻的若干点具有相同的高程值;因而从第一列开始;在格网单元数值发生变化时一次纪录该值以及重复的个数;应用时利用重复个数恢复DEM矩阵对DEM每一行均按上述结构组织;则实现 DEM行程编码方案
行程编码实际上是一种栅格数据的压缩方案;能有效地减少数据存储量;特别在平坦地区
3块状编码结构
块状编码方案是将行程编码方案从一维扩展到二维的情况;它采用方形区域作为纪录单元;每个纪录单元包括相邻的若干栅格数据结构是由纪录单元的初始位置行列号格网单元高程值和方形区域半径正方形区域的边长;采用格网间距倍数表示所组成的单元组整个DEM数据文件由该单元组组成;根据初始位置和区域半径可恢复高程矩阵
● 镶嵌数据模型按照网格形状可分为规则镶嵌数据模型和不规则镶嵌数据模型;镶嵌模型的典型应用是地形曲面模拟;即数字高程模型;其中基于正方形网络的镶嵌数据模型为栅格DEM;而基于不规则镶嵌数据模型为不规则三角网DEM
2 2 2规则镶嵌数据模型 ● 所谓规则镶嵌数据模型;就是用规则的小面
块集合来逼近不规则分布的地形曲面在二维空间中可以有多种可能的规则格网划分方法;如图1
ＴＩＮ
坐标表
三角形表
ＴＩＮ模型基本链表结构
这种结构简单但拓扑关系是隐含的;不利于TIN模型的检索与应用因此围绕着拓扑关系的描述产生了多种TIN的数据结构

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DEM基础知识DEM即地面数字高程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。

如地面温度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型等其他地面诸特征。

数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。

高程是地理空间中的第三维坐标。

数学表达为：z = f（x，y）DEM是DTM的一个子集，是DTM的基础数据，最核心部分，可以从中提取出各种地形信息，如高度、坡度、坡向、粗糙度，并进行通视分析，流域结构生成等应用分析。

DTM（Digital Terrain Model），数字地面模型是利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一种模拟表示，或者说，DTM就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。

x、y表示该点的平面坐标，z值可以表示高程、坡度、温度等信息，当z表示高程时，就是数字高程模型，即DEM。

地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。

数字高程模型是地形曲面的数字化表达，就是说，DEM是在计算机存储介质上科学、真实地描述、表达和模拟地形曲面实体，因此它的建立实际上是一种地形数据的建模过程。

DEM的建立首先要对地形曲面进行抽象、总结和提炼，形成高度概括的地形曲面数据模型，然后在此数据模型基础上，将观测数据按照一定的结构组织在一起，形成对数据模型的表述，最后借助计算机实现数据管理和地形重建。

1.DEM质量评价标准保凸性：若逼近面与实际曲面的波动次数相等或接近，而且两者对应的脊线、谷线位置和走向基本一致，则保凸性好，反之保凸性差。

逼真性：逼近面F(x,y)和实际地形曲面f(x,y)对应点之间应满足关系式：MAX|f(x,y)-F(x,y)|≤σ，则认为逼近面达到逼真性要求。

光滑性：光滑性是指曲线上切线方向变化的连续性，或者说曲线上曲率的连续性。

曲线的平顺性指曲线上没有太多的拐点。

地理信息系统概论——知识点总结

地理信息系统概论第一章导论数据与信息的关系：数据：是通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号、图象也是数据，数据本身没有意义；信息：是对数据的解释、运用与解算，数据即使是经过处理以后的数据，只有经过解释才有意义，才成为信息。

数据（data）是信息(information)的表达，而信息是数据的内容。

数据是未经加工的原始材料，地理信息系统的设计和建立，首先是收集数据和处理数据。

就本质而言数据是客观对象的表示，而信息则是数据内涵的意义，只有数据对实体行为产生影响时才成为信息。

信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实的知识，作为生产、管理和决策的依据。

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。

信息的特点：客观性、适用性、传输性、共享性。

地理信息：是指表征地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图象和图形的总称。

地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。

地理信息系统（Geographical Information System）：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。

其技术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的基本构成：GIS一般包括以下5个主要部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。

1、系统硬件：（1）GIS主机：包括大型、中型、小型机，工作站∕服务器和微型计算机，其中各种类型的工作站∕服务器成为GIS的主流。

（2）GIS外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪、图形扫描仪、解析和数字摄影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪、图形显示终端和打印机）。

DEM数据处理与分析

DEM数据处理与分析DEM (Digital Elevation Model) 是一种数字高程模型，用于表示地表的高程信息。

它是地理信息系统 (GIS) 中常用的数据类型之一，可以用于地形分析、洪水模拟、地形辐射分析、可视化等应用。

DEM 数据处理与分析是将 DEM 数据进行处理和分析，以获取相关地表特征和信息的过程。

DEM数据处理主要包括数据获取、数据预处理和数据生成三个步骤。

数据获取是指从不同数据源获取DEM数据，包括航空摄影、卫星遥感、激光雷达等。

数据预处理是指对获取的DEM数据进行去噪、插值、平滑等操作，以提高数据质量和准确性。

数据生成是指通过处理和处理生成新的DEM数据，如基于已有DEM数据生成洪水淹没模型、地形辐射分析模型等。

在DEM数据处理过程中，一项关键的技术是数据配准，即将不同数据源获取的DEM数据进行空间对齐，以确保数据的一致性。

配准可以通过基于地理坐标系的转换或通过特征匹配等方法完成。

另外，在进行DEM数据处理时，还需要进行数据清洗和去噪操作，以消除毛刺、噪声等干扰因素。

常用的数据清洗和去噪方法包括低通滤波、中值滤波、小波去噪等。

DEM数据分析是基于处理后的DEM数据进行特定分析和应用。

常用的DEM数据分析包括地形参数提取、洪水模拟、地形辐射分析等。

地形参数提取可以获取地形的最高点、最低点、平均高程、坡度、坡向等信息，用于地貌研究、地理分区等应用。

洪水模拟则使用DEM数据进行洪水的水流模拟和淹没模拟，常用于洪水风险评估和防洪规划。

地形辐射分析可以模拟地形在不同时间和季节的太阳辐射状况，用于农业生产、生态环境评估等领域。

除了上述应用，DEM数据还可以与其他GIS数据进行集成和分析，以获取更全面的地理信息。

例如，将DEM数据与土地利用数据集成，可以分析不同地形下的土地利用格局和生态功能。

将DEM数据与气象数据集成，可以模拟地表温度、太阳辐射和风场的空间分布。

这些集成分析可以为城市规划、生态保护等提供决策支持。

地理信息系统名词解释和简答题

1、再分类：根据不同的需要对数据进行再分类和提取，这种分类是对原始数据进行的再次分类组织。

2、地理数据: 是指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。

3、地图投影：将椭球面上各点的大地坐标按照一定的数学法则，变换为平面上相应点的平面直角坐标。

4、数字地形模型：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）6、椭球体：它是一个很接近于绕自转轴（短轴）旋转的椭球体。

所以在测量和制图中就用旋转椭球来代替大地球体，这个旋转球体通常称地球椭球体,简称椭球体。

7、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。

8、地理信息系统：一方面，地理信息系统是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个技术系统，是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

9、缓冲区：就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。

10、数据：通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是用以载荷信息的物理符号，本身并没有意义.11、栅格数据: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12、水准面：当海洋静止时，它的自由水面必定与该面上各点的重力方向（铅垂线方向）成正交。

1、拓扑属性是指在拓扑变换下能够保持不变的几何属性。

拓扑属性：一个点在一个弧段的端点一个弧段是一个简单弧段（自身不相交）一个点在一个区域的边界上（内部、外部）一个面是简单面（面上没有“岛”）一个面的连接性（给定面上任意两点，从一点可以完全在面的内部沿任意路径走向另一点基本拓扑要素：线段（ARC，弧段），在线段的中间与其他任何线段不存在任何相关关系，在线段的段点才与其他的线段有关系。

DEM_复习整理概要

DEM 复习整理1、DEM概念(1)狭义概念：DEM是区域地表面海拔高程的数字化表达。

(2)广义概念：DEM是地理空间中地理对象表面海拔高度的数字化表达。

(3)数学意义：DEM是定义在二维空间上的连续函数H=f(x,y)2、数字高程模型的特点精度恒定性表达多样性更新实时性尺度综合性3、规则格网DEM和TIN的对比4、DEM数据模型从认知角度基于对象的模型、基于网络的模型、基于场的模型从表达角度矢量数据模型镶嵌数据模型组合数据模型5、DEM数据结构（1）、规则格网DEM数据结构a、简单矩阵结构b、行程编码结构c、块状编码结构d、四叉树数据结构（2）、不规则三角网DEM数据结构TIN数据结构：面结构、点结构、点面结构、边结构、边面结构、简单结构（3）、格网与不规则三角网结构混合结构6、DEM数据源特征地形图、航空、遥感影像、野外测量、既有DEM数据可获得性（x，y，z）、DEM应用目的（分辨率、精度）、数据采集效率、数据量大小、技术熟练程度（1）数据源：地形图覆盖面广，可获取性强，是丰富、廉价的建立DEM的主要数据源。

特点：现势性（经济发达地区往往不满足现势性要求）、存储介质、精度：比例尺、等高线密度、成图方式有关（2）数据源：航空、遥感影像a、现势性好：获取速度快、更新速度快、更新面积大（大范围DEM数据的最有价值来源）b、缺点：受外界影响因素较大，对于精度要求高的DEM难以满足要求，高精度影像获取方法费用昂贵c、相对精度和绝对精度低的遥感影像：Landsat—MSS、TM传感器、SPOTd、高分辨率遥感图像：1米分辨率的IKONOS 0.61米QUICKBIRD（3）数据源：地面测量缺点：工作量大，周期长、更新十分困难，费用较高用途：公路铁路勘测设计、房屋建筑、矿山、水利等对工程精度要求较高的工程项目（4）数据源：既有DEM数据覆盖全国范围的1:100万、1:25万、1:5万数字高程模型7、数据采样方法对比（1）、地形图数据采集方法优点：a地形图易获取、作业设备简单、对操作人员技术要求较低，因而地形图是DEM获取最基本的方法。

管理信息系统2MIS的理论基础

信息的生命周期
收集：信息的识别、收集传输：信息的传递与分发加工：信息的加工处理存储：存储有价值的信息维护：保证信息处于可用状态使用：快速提供信息，实现信息的价值
§2 信息基础知识
1、收集 a.识别：确定决策者需要哪些信息决策者识别：系统分析员向各级管理人员了解他们的信息需求。（沟通问题，经常使用各种图表）系统分析员观察：参与具体工作，了解信息需求。发调查表等。结合
§2 信息基础知识
2、信息的基本属性（1）事实性（客观性、准确性）：虚假信息的危害 GIGO原则（2）等级性：对决策者有用的。如生产数据对基层是信息，对高层是数据。宏观经济数据则相反。（3）可压缩性：信息可以压缩，但不能失真。如企业的各种报表。绿色数据库，消除冗余与不重要数据。
§2 信息基础知识
m管理i信息s系统目的对象特征1管理理论的发展第一阶段20年代理第二阶段30年代用第三阶段40年代模型第四阶段50年代机第五阶段70年代观点第六阶段90年代泰勒制强调科学管行为学派重视人的作数学管理学派引入计算机管理学派计算系统工程学派系统过程理论学派bpr观2管理系统的结构不同的组织类型输入输出系统反馈系统多目标目标权重的识别不同的组织类型层次型松散矩阵型虚拟组织dem动态企业联盟要求mis的建立与企业组织结构相适应输入输出系统多变量复杂的环境因素人机器资金原材料产品服务信息信息六种信息系统的ess长期销售趋势销售管理长期制造计划存货控制长期财务核算年度预算利润计划人力规划mis资产投资分析价格利润分析人员调整分析人力资本分析管理工作站电子日历dss销售区域分析工程用工作站字处理产品生产安排成本分析kws图形工作站图象存储oastps定单跟踪定单处理设备控制工厂生产安排物料运输控制生产制造保证金买卖现金管理工资付出帐目收入帐目会计报酬培训人员档案管理人力资源销售与市场财务管理一信息1数据与信息iso的定义形式它可以用人工或自动化装置进行通信翻译或处理数据对事实概念或指令的一种特殊表达信息对人有用能够影响人们行为的数据数据信息的一般解释数据用来反映客观世界而记录下来的可以鉴别的符号信息加工处理过的数据客观世界的客观反映对接收者有价值2信息的基本属性1事实性客观性准确性虚假信息的危害2等级性对决策者有用的

第二章 DEM数据组织与管理

图幅是DEM调度最基本的单位图幅范围：由坐标范围确定如：图幅H的范围为：（270，120，280，130）工作区范围：由图幅范围确定 TIN空间索引的问题： 1）相邻图幅之间要有一定重叠 2）为快速定位点所在三角形，有必要在图幅内建立TIN的空间索引。
2、DEM数据库组织
矢量的数据库结构工程
存储了三角形之间的邻接关系存储量大、在TIN编辑中需随时维护这种关系
TIN点结构
2 e1 1 e 10 e3 e2 3 e4
2
6
1e 5
9
3
e7
e5
4
e6 e8 4
存储量小，编辑方便三角形及其邻接关系需实时生成，计算量大
5
坐标表 N o. 1 2 3 4 ... X Y Z ......... ......... ......... ......... ......... P 1 4 7 ... ...
3、元数据的数据库管理

元数据的内容
基本标识信息质量信息数据组织信息空间参考信息实体与属性信息发行信息元数据参考信息

元数据数据库结构
文本和数字型数据关系型数据库

每一条记录对应一个DEM实体数据
4、DEM数据库系统功能
作业

常用的数字高程模型结构有哪些？各有什么特点？

优点：不需要维护模型的规则性，能灵活地随地形的复杂程度而改变格网单元大小，避免平坦地区数据冗余，又能按地形特征点线等来表示地形特征。
一、DEM数据模型

4、特征嵌入式数据模型
指把对地形形态描述具有重要意义的点、线、面嵌入格网DEM结构。特点：克服了格网DEM 难以精确描述地形结构和突变地形的缺憾，而且维护了DEM地形描述与处理的高效、简便优势。

地理信息系统期末考试

(完整word版)地理信息系统期末考试亲爱的读者：本文内容由我和我的同事精心收集整理后编辑发布到文库，发布之前我们对文中内容进行详细的校对，但难免会有错误的地方，如果有错误的地方请您评论区留言，我们予以纠正，如果本文档对您有帮助，请您下载收藏以便随时调用。

下面是本文详细内容。

最后最您生活愉快 ~O(∩_∩)O ~1.什么是地理信息系统?与地图数据库有什么异同?与地理信息的关系是什么?2.地理信息系统由哪些部分组成?与其他信息系统的主要区别有哪些?3.地理信息系统中的数据都包含哪些?4.地理信息系统的基本功能有哪些?基本功能与应用功能是根据什么来区分的?5.与其他信息系统相比, 地理信息系统的哪些功能是比较独特的?6.地理信息系统的科学理论基础有哪些?是否可以称地理信息系统为一门科学?7.试举例说明地理信息系统的应用前景。

8.GIS近代发展有什么特点?11 . 你认为地理信息系统在社会中最重要的几个应用领域是什么？给出一些项目例子。

第二章空间数据结构1. GIS的对象是什么? 地理实体有什么特点?2．地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据.3. 空间数据的结构与其它非空间数据的结构有什么特殊之处？试给出几种空间数据的结构描述。

4. 矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点吗？5. 矢量数据在结构表达方面有什么特色？6. 矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。

7. 栅格数据的运算具有什么特点？8. 栅格与矢量运算相比较各有什么特征？9. 矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处？10. 请说明八叉树表示三维数据的原理。

第三章空间数据库1 . 数据库主要有哪几个主要的结构成分？2 . 数据库是如何组织数据的？3 . DBMS 的作用是什么？4 . 地理实体如何存放在数据库里？5 . 请简要说明层次模型、网状模型、和关系模型的结构特点。

6 . 对象数据模型有什么特点？7 . 时间在地理信息系统内有什么意义？如何保存时间信息？8 . 如何设计空间数据库？9 . 对空间数据库进行维护有什么意义？第四章空间数据采集和质量1. GIS 的数据源有哪些？2. 请举例说明GIS对数据的质量要求。

DEM数据质量分析与控制

基于坡度信息的格网数据
主要步骤
1、坡度阀值检测：检测P点周围的(八个)坡度值，判断其是否正常，也即坡度值是否超过某一预先设定的阀值；
2、局部邻域坡度一致性检测：检查横跨P点的四对坡度差值的绝对值，以确定是否有差值超过给定的阀值；
3、远邻域坡度一致性检测：检测跨越P点周围八邻域点的每个点的坡度差值是否超过给定的阀值。
数据质量分析
与控制
质量控制是DEM生产中最关键的环节之一， DEM精度的好坏事实上取决于D原始数据的质量是最主要的因素.
不管采用何种测量方法，测量数据总会包含各种各样的误差，DEM数据也不例外，这些误差从不同方面影响了DEM原始数据的质量，而DEM原始数据的质量又将严重影响最终DEM产品及其派生产品的精度或保真度，因此必须予以专门的处理。
Ac (DEM ) f (S, M , R, A, Ds , Dn ,O) 式中：Ac表示DEM的精度；
S表示DEM表面的特征；
M表示DEM表面建模的方法；
R表示DEM表面自身的特性（粗糙度）；
A，Ds，Dn表示DEM原始数据的三个属性（精度、分布和密度）；
O表示其他要素。
原始数据误差处理
DEM原始数据的质量可使用原始数据的三个属性(即精度、密度和分布)的质量来衡量。
DEM质量检查方法
目视检查
由计算机生成DEM数据的可视化形式，由人工进行判断与检查。
半自动检查(交互式检查)
基于趋势面与三维可视化的方法，以及基于等高线拓扑关系的方法都属于此类。在全数字摄影测量及交互式摄影测量生产DEM的方法中，使用左右正射影像零立体对DEM的检测手段也属于这类型方法。
自动检查
涉及DEM原始数据质量的重要因素是数据点自身的精度。

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。

测绘技术中的地理空间数据管理方法

测绘技术中的地理空间数据管理方法随着科技的不断发展，测绘技术在地理信息系统中的应用越来越广泛。

地理空间数据是测绘技术的核心，它包含了丰富的地理信息。

如何高效地管理地理空间数据成为了测绘技术中的重要问题。

本文将介绍一些常用的地理空间数据管理方法。

一、空间数据模型空间数据模型是地理空间数据管理的核心概念之一。

它定义了地理空间数据对象在计算机中的表达方法。

常见的空间数据模型有基于要素（Feature-based）和基于栅格（Raster-based）两种。

基于要素的空间数据模型将地理空间数据表示为不同类型的要素，如点、线、面等。

这种模型适用于具有连续或离散几何形状的地理对象，能够准确表示地理实体的位置和形状。

基于要素的空间数据模型通常采用矢量数据表示，比如Shapefile格式、GeoJSON格式等。

基于栅格的空间数据模型将地理空间数据表示为规则的像元网格，每个像元包含一个值来表示某种属性。

这种模型适用于连续的、均匀分布的地理现象，如高程数据、遥感影像等。

基于栅格的空间数据模型通常采用栅格数据表示，比如GeoTIFF格式、GRID格式等。

二、地理数据库管理系统地理数据库管理系统（Geographic Database Management System，简称GDBMS）是专门用于管理地理空间数据的数据库管理系统。

它提供了强大的数据组织、查询、分析和可视化功能，能够满足复杂的地理空间数据管理需求。

GDBMS具有以下特点：首先，它采用了空间数据模型来存储和处理地理空间数据，可以实现对地理对象的准确、高效的操作。

其次，它支持地理空间数据与属性数据的集成管理，提供了全面的数据关联和查询功能。

再次，它具备多用户操作和并发控制能力，支持多个用户同时对地理数据库进行操作。

最后，它支持数据版本控制和数据共享，可以方便地进行数据更新、共享和发布。

三、地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是基于地理空间数据的信息系统。

DEM复习重点

DEM复习重点1.数字高程模型是通过有限的地形高程数据实现对地形曲面的数字化模拟或者说是地形表面形态的数字化表示。

2.数字地面模型DTM是定义在二维区域上地形特征空间分布及关联信息的一个有限n维向量系列Xi，数字高程模型DEM是DTM的一个子集，它表示地形空间分布的一个有限三维向量。

3.DEM:狭义角度是区域地表面海波高度的数字化表达。

广义角度是地理空间中地理对象表面海波的数字化表达。

4.基于规则格网的DEM和基于TIN的DEM是目前数字高程模型的两种主要结构。

5.数字高程模型的主要研究内容：1）地形数据采样2）地形建模与内插3）数据组织与管理4）地形分析与地学应用5）DEM可视化6）不确定性分析与表达6.数字高程模型的分类体系：范围（局部DEM、地区、全局）。

连续性（不连续DEM、连续、光滑）。

结构）面（规则结构：正方形格网结构、正六边形格网结构、其他格网结构）、（不规则结构：不规则三角网、四边形）线（等高线结构、断面结构）点（散点结构）。

7.数字高程模型的特点：1)精度恒定性2）表达多样性3）更新时实行4）尺度综合性8.DGM:除高程外，地形表面形态还可通过坡度。

坡向、曲率等地貌因子进行描述。

所有地貌银子的数字模型的集合形成数字地面模型DGM9.DTM:各种地物要素的数字模型，连同DEM本身，形成测绘人员心目中新一代地形图，数字定型模型DTM10.DSM：一般的，将DEM/DGM/DTM以及上述信息所形成的数字模型称为数字表面模型11.DEM(--DGM(--DSM层层包含关系DEM是最基本的数据12.数字高程模型的应用范畴：1）地学分析应用2）非地形特征应用3）产业化和社会化服务13.DEM主要用在一下几个领域：1)区域、全区气候变化研究2）水资源、野生动植物分布3）地质水文模型建立4）地理信息系统5）地形地貌分析6）土地分类、土地利用、土地覆盖变化检测等第二章DEM数据组织与管理14：目前GIS中的空间数据模型从认知角度讲有三类，即基于对象的模型、基于网络的模型、基于场的模型：从表达上讲有矢量数据模型、栅格数据模型和组合数据模型。