地理建模原理与方法-矢量数据建模
地理信息系统三维建模
（5）等值线插值
根据各局部等值线上的高程点，通过插 值公式计算各点的高程，得到DEM。
等值线插值法是比较常用的方法，输入 等值线后，可在矢量格式的等值线数据 基础上进行，插值效果较好。
地理信息系统三维建模
等高线输入方法与插值算法
地理信息系统三维建模
等高线的输入原则：
·计曲线作为控制地形的同骨架，必须全部无误地输入。 ·有选择地输入首曲线，选取原则是： 1） 山顶最高处首曲线必须输入。 2） 沟底和山脊变化大时，所选的首曲线应该“搭肩”输入。 3） 鞍部首曲线一般要求全部输入，但对于首曲线拥挤的鞍部，
·提 供 平 坦 地 区 和 城区的匹配与编辑 模块。 ·DEM自动拼接。
地理信息系统三维建模
a arctgb / a
按22.5度的方位角间隔由正北顺时针划分 为16个方位，每级取值范围为11.25度。
地理信息系统三维建模
（7）地表粗糙度
反映某一面积单元内地势伏变化的复杂 程度，是地表面积与投影面积之比：
R
A实
/
A坡
n
sec
Ri
Ai
/
n
Ai
i1
i1
地理信息系统三维建模
（8）坡面形态
缺点：
在平坦地区出现大量的数据冗余；
·若不改变格网大小，就不能适应不同的地形条件；
。 ·在视线计算中过分依赖格网轴线
b.不规则三角网
地理信息系统三维建模
DEM的生成方法
地理信息系统三维建模
1）人工网格法
将地形图蒙上格网，逐格读取中心或角 点的高程值、构成数字高程模型。
地理信息系统三维建模
（2）立体像对分析
并对三种不同类型的速率文件，分别建模。 3） 有100个油井的t地区油井数据，Z为深度。 4） 中东石油趋势分析，Z值为1970年到现在的年份或
ZA地理建模517
地理建模第一章1.地理建模的步骤：问题分析：明确研究对象和研究追求，问题所依据的事实和数据资料来源是什么，是否真实，并确定问题的类型，是确定型还是随机型，是需要建模还是模拟？.模型假设：列举并分析模型可能相关的许多因素，并通过假设把所研究的问题进行简化，明确模型中需要考虑的因素及在问题中所起的作用，以变量或参数的形式表达这些模型。
.建立模型：运用数学知识和数学技能技巧来描述问题变量之间的关系，通常可以用数学表达式来描述。
模型求解与分析：对已建立的模型进行数学上的求解，对模型中的参数得出估计值，并对此进行分析，以得到最优决策或控制。
.模型检验：把模型的运行结果与实际观测进行比较，如果与实际相合或基本一致，则说明是符合实际问题的，反之则返回到建模时的假设，检查地理要素的选择是否准确合理，再给出修正，重复过程。
.模型应用：解决实际问题。
2.地理建模方法：地理建模方法主要有两个过程，分别为地理系统分析和地理系统综合。
地理系统分析是地理系统综合的基础和前提，是简化、分解、建立简化数学模型的过程，而地理系统综合是把经过地理系统分析的客观系统，按其要素之间的关系，各级系统连接的规律，彼此逐级连接起来，形成从简单到复杂、从低级到高级的地理系统的过程，事实上也就是一个地理建模的过程。
地理系统综合的过程就是地理系统模拟和建模的过程，两者往往是同义的。
地理系统分析和地理系统这两种地理系统研究和建模方法，通过地理系统的各个地理要素间的数量分析而相互连接起来。
.第二章：一、地理数据的种类：地理数据是用一定的测度标准去衡量地理要素而取得的地理信息，不同的测度标准可以产生不同类型的地理数据，它们分别反映地理要素的不同特征。
.地理数据根据表达方式的不同，分为定量数据和定性数据两类。
定量地理数据包括间隔尺度数据、比例尺度数据。
定性地理数据则包括有序数据、二元数据、名义尺度数据。
.间隔尺度数据是一种定量地理数据（可以用数量表示），它以连续的量来表示地理要素，并根据地理要素不同的性质采用不同度量单位作为标准。
三维地理信息系统的基本原理与方法
三维地理信息系统的基本原理与方法随着科技的进步和人类社会的发展，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）已经成为对地理空间数据进行管理、分析和可视化的重要工具。
而在GIS的基础上，三维地理信息系统（3D GIS）的出现，则使地理空间数据的表示更加真实和直观。
本文将探讨三维地理信息系统的基本原理与方法。
首先，我们需要了解三维地理信息系统的基本原理。
3D GIS是建立在二维GIS 的基础上的，它通过引入高程数据，将地理空间数据从平面转换为三维空间中的对象，实现对地貌、建筑、地下管道等三维要素的模拟和分析。
具体来说，3D GIS的基本原理包括以下几个方面：1. 数据采集：三维地理信息系统需要获取地理空间数据的三维坐标信息，通常通过遥感技术、激光扫描和GPS测量等手段进行数据采集。
遥感技术可以通过卫星或无人机获取大范围的地形数据和影像数据，激光扫描则可以获取高精度的地面点云数据，而GPS测量可以获取地物的准确位置信息。
2. 数据建模：在数据采集的基础上，需要将采集到的数据进行建模。
通常，三维地理信息系统采用的数据模型主要有TIN模型（三角网模型）、Grid模型（栅格模型）和三维离散对象模型。
这些模型可以有效地表示地物的三维形态和空间关系。
3. 数据存储：三维地理信息系统需要将采集到的数据进行存储和管理。
数据存储通常采用关系型数据库或面向对象数据库，以及一些专门用于存储三维数据的格式，如CityGML、KML等。
这样可以保证数据的完整性和一致性，并提供高效的数据检索和访问功能。
4. 数据可视化：三维地理信息系统通过将数据可视化，使之变得直观和易于理解。
数据可视化可以采用立体显示技术、视点导航技术以及光照模型等手段，将三维地理空间数据以真实的方式呈现给用户，帮助用户更好地理解地理空间关系。
在了解了三维地理信息系统的基本原理之后，我们可以进一步了解一些常用的三维地理信息系统的方法。
地理建模方法归纳总结
地理建模方法归纳总结嘿，咱今儿就来聊聊地理建模方法！你说地理建模，那可真是个神奇的玩意儿，就像给地理世界搭起了一个个独特的小房子。
咱先说说经验模型吧，这就好比是咱生活中的一些老经验。
比如说，根据长期观察到的一些现象，总结出一个大概的规律来。
就好像咱知道夏天总是热，冬天总是冷，这就是一种基于经验的认知嘛。
经验模型虽然简单直接，但可别小瞧了它，有时候还真挺管用的！然后呢，有理论模型。
这就像是给地理现象找了个科学的解释框架，用各种理论来支撑和构建。
就好像盖房子有了坚固的框架结构，让人心里踏实。
理论模型可以帮助我们更深入地理解地理过程背后的原理，那可真是高大上啊！还有统计模型呢，这就像是个数据小能手。
通过对大量数据的分析和处理，找出其中的规律和关系。
这不就像从一堆乱麻中找出那根关键的线头嘛！它能让我们看到那些隐藏在数字背后的地理秘密。
类比模型也很有意思呀！就好像拿一个熟悉的东西去比喻地理现象，让我们一下子就能明白。
比如说把山脉比作巨龙，河流比作丝带，这样是不是一下子就形象起来了呢？动态模型呢，就像是给地理世界加上了时间的维度，让我们能看到它的变化和发展。
哇，那感觉就像是在看一部精彩的地理大片！每种建模方法都有它独特的用处和魅力，不是吗？我们在研究地理的时候，就像是在挑选合适的工具，根据不同的问题和需求，选择最合适的那个模型。
这多像我们在生活中根据不同的情况选择不同的方法呀！你想想，如果没有这些地理建模方法，我们怎么能更好地理解地球这个庞大而复杂的系统呢？怎么能预测气候变化、资源分布这些重要的事情呢？它们就像是我们探索地理奥秘的钥匙，能打开一扇又一扇未知的门。
所以啊，可别小看了这些地理建模方法，它们可是地理研究的得力助手呢！我们要好好利用它们，让我们对地理的认识更加深入、更加准确。
让我们在地理的海洋中畅游，发现更多的奇妙之处吧！这就是地理建模方法，它们真的很重要，很有趣，不是吗？。
地理建模原理与方法的应用
地理建模原理与方法的应用1. 介绍地理建模是一种研究地理现象和过程的方法，通过对地理数据的分析和建模，可以帮助我们理解和预测地理现象的规律和趋势。
本文将介绍地理建模的基本原理和常用方法，并探讨其在实际应用中的一些案例。
2. 地理建模的原理地理建模的原理基于地理信息科学和地理学的理论与方法，主要包括以下几个方面：2.1 空间分析空间分析是地理建模的基础，通过对地理空间中的数据进行统计分析和空间关系分析，可以揭示地理现象的空间分布和相互作用。
常用的空间分析方法包括点、线、面的空间相交、叠加、缓冲、内插等操作。
2.2 地理数据模型地理数据模型是地理建模的重要工具，它描述了地理现象和地理要素之间的关系。
常用的地理数据模型有栅格模型、矢量模型和三维模型等。
这些模型可以用来表示地理现象的属性、拓扑关系和空间位置。
2.3 地理统计模型地理统计模型是地理建模的核心方法，它利用统计学的原理和方法来分析地理现象的规律性和随机性。
常用的地理统计模型有回归模型、时空预测模型和地理聚类模型等。
这些模型可以用来预测地理现象的变化趋势、找出主导因素和发现空间关联。
3. 地理建模的方法地理建模的方法多种多样，根据不同的研究目的和数据特点，可以选择合适的方法进行建模和分析。
下面列举了几种常见的方法：3.1 空间插值空间插值是一种常用的地理建模方法，它通过对离散点数据进行插值计算，得到连续表面的估计。
常用的插值方法有反距离加权法、克里金插值法和样条插值法等。
这些方法可以用来估计未知地点的属性值，如气温、高程和土壤含水量等。
3.2 地理分类地理分类是一种将地理要素按照其属性进行分类的方法，可以用来研究地物的空间分布和变化。
常用的分类方法有聚类分析、最大似然分类和支持向量机分类等。
这些方法可以用来将地物划分为不同的类别，并分析它们之间的关系和特征。
3.3 空间回归空间回归是一种将地理现象和影响因素之间的空间关联关系建模的方法。
常用的空间回归方法有地理加权回归、空间多元回归和空间面板模型等。
地理信息系统原理-空间数据模型与数据结构
面对象 Class
属性
属性
体 3-Complex
面 2-Complex
线对象 Class
属性
线 1-Complex
点对象 Class
属性
点 0-Complex
三角形 2-simplex
线段 1-simplex
节点 0-simplex
33
空间地物
复杂地物
13 类空间对象
复杂
柱状地物
体状地物
数字立体模型
部分
节点 0-simplex
X,Y,Z
31
三维对象的拓扑数据模型
体状对象
面状对象
线状对象
点状对象
1 BodyID
1 SurfaceID
1
LineID
1 PointID
N
体1
N
4
5
面
1
6
N
3 4
边
1
1
2 结点
ElementID
FaceID
EdgeID
NodeID
X
Y
Z
32
三维复杂实体的逻辑模型
体对象 Class
• 模型：
• 时间作为属性（time stamp）
• 序列快照模型( Sequent Snap shots) • 基态修正模型(Base State with Amendments) • 时空复合模型( Space - time Composite) • 时空立方体模型( Space - time Cube)
表示形成三维空间目标表示,其优点是便于显示和数据更新, 不足之 处是空间分析难以进行。 （2）体模型(Volume model)
理解测绘技术中的地理图形建模原理
理解测绘技术中的地理图形建模原理地理图形建模是现代测绘技术中的重要组成部分，它通过对地球表面的物体进行测量和建模，为我们提供了丰富的地理信息。
在这篇文章中，我们将探讨测绘技术中的地理图形建模原理，并试图理解其在各个领域的应用。
地理图形建模的原理可以追溯到测绘学的基础理论，即通过测量和观测来获取地理信息。
在传统的测绘中，地球表面上的物体通常被测量为点、线和面的形式，然后通过连接这些点、线和面来构建地图。
这种方法虽然简单易懂，但在处理复杂地形和地貌时效率较低。
随着计算机技术的快速发展，地理图形建模逐渐引入了数字化的概念。
通过将地球表面上的物体转化为数字化的数据模型，可以更为精确地描述和分析地理信息。
数字地图的建立也为各行各业的决策者提供了更为直观的参考依据。
地理图形建模的原理主要有两个重要组成部分：遥感技术和地理信息系统（GIS）技术。
遥感技术利用卫星、航空器和无人机等设备，通过获取地球表面的图像和数据来进行地理图形建模。
该技术可以不受地理限制地获取地球表面的信息，并将这些信息进行数字化处理。
地理信息系统技术则主要涉及数据的整合和处理。
通过将不同来源的地理信息进行统一管理和分析，可以综合利用各种数据资源，提高地理图形建模的准确性和效率。
地理信息系统还可以将地理空间数据与其他非空间数据进行关联，从而更好地满足不同应用领域的需求。
除了遥感技术和地理信息系统技术，地理图形建模还涉及到地球参考系统和地理坐标系的概念。
地球参考系统是指为测绘和地理图形建模提供基准的一组参考参数，包括大地水准面、大地椭球体和大地坐标系等。
地理坐标系则是用来表示地理空间位置的一种坐标系统，可以将任意地理位置映射到二维或三维的空间坐标中。
在实际应用中，地理图形建模的原理被广泛应用于城市规划、土地管理、资源开发和环境保护等领域。
例如，在城市规划中，地理图形建模可以帮助规划师更好地了解城市的地形特征和土地利用情况，从而制定科学合理的城市发展计划。
如何进行地形测量和地形建模
如何进行地形测量和地形建模地形测量和地形建模是地理学和地理信息系统（GIS）领域中的重要研究内容之一。
它们对于了解地球表面的形状和特征、分析地貌演化和自然灾害风险等具有重要意义。
本文将介绍地形测量的基本原理和常用测量方法，并探讨地形建模的需要、方法和应用。
一、地形测量地形测量是通过测量地球表面高程和形状来获取地形数据的一种科学技术。
在地形测量中，高程是指某一点相对于一个参考面的垂直距离。
目前常用的地形测量方法包括地面测量、航空摄影测量和卫星遥感测量等。
1. 地面测量地面测量是利用测量仪器和设备对地表进行直接测量的方法。
常见的地面测量仪器包括全站仪、水准仪和全球定位系统（GPS）等。
全站仪可以同时测量水平角、垂直角和斜距，从而计算出地点的三维坐标和高程。
水准仪则是用来测量地点的垂直高程差异的工具。
而GPS系统则通过接收卫星信号来定位并计算出地点的经纬度坐标和高程。
2. 航空摄影测量航空摄影测量是利用航空器（如飞机、无人机）在空中进行摄影，并通过对摄影图像的解译分析来获取地形数据的方法。
航空摄影测量可以快速获取较大范围的地形数据，并且可以在不同时间进行多次测量，用于分析地貌演化和自然灾害的影响。
最常见的航空摄影测量方法是立体对视法，即通过两个不同视角的摄影图像来获取三维坐标数据。
3. 卫星遥感测量卫星遥感测量是利用卫星搭载的传感器对地球表面进行观测，通过对接收到的电磁波进行解译分析来获取地形数据的方法。
卫星遥感测量可以覆盖更大范围的区域，而且可以获取到多个波段的数据，包括可见光、红外线和微波等。
这些不同波段的数据可以用于分析地表的不同特征，如植被覆盖、水体分布和地表温度等。
二、地形建模地形建模是根据地形测量获取的数据来生成真实或虚拟的地形模型的过程。
地形建模的目的是通过对地形的精确描述和模拟，来帮助人们更好地理解地球表面的特征和过程。
地形建模可以用于多个领域，包括城市规划、土地利用、自然资源管理和环境保护等。
地理建模方法
第一章1．模型含义：模型是对现实世界中的实体或现象的抽象或简化，是对实体或现象中的最重要构成及其相互关系的表述。
2．模型的基本特征：结构性，简单性，清晰性，客观性，有效性，可信性，易操作性。
3．模型的分类（了解）：概念模型、物理模型、数学模型（1）概念模型：概念模型是指利用科学归纳方法，以对研究对象的观察、抽象形成的概念为基础，建立起来的关于概念之间的关系和影响方式的模型。
（2）物理模型：物理模型又称实体模型，是现实世界在尺寸缩小或放大后构成的相似体。
（3）数学模型：数学模型是用数学方程（通常是一些代数方程和微分方程的组合）来描述4．从不同的角度模型分为几类（了解）P6（1）根据模型与时间有无关系：静态与动态模型（2）根据模型在时空表达上的连续性：连续与离散模型（3）根据计算机在建模中的作用：解析与模拟模型（4）根据模型使用的数学方法：微分方程、差分方程和矩阵模型（5）根据模型涉及的地理过程和机制的多少：现象、机理和过程模型（6）根据模型的内容：干扰传播模型，复合种群模型，植被动态模型，土地利用变化模型，生物地球化学模型（7）根据模型所涉及的组织参次：种群模型，群落模型，生态系统模型，景观模型，全球模型（8）根据模型包含空间异质性的程度或处理空间信息的方式：非空间模型，准空间模型，空间显示模型，（9）根据模型对空间数据的表达：栅格和矢量模型5.模型用途（了解）：预测工具、理解工具、诊断工具、综合工具、管理与决策工具。
6.建模步骤：建立概念模型，建立定量模型，模型检验，模型的应用P77.地理模型特点：地理模型是地理建模的结果。
其特点为复杂性，空间性，时间性，模糊性。
8.地理建模与地理学和地理信息系统区别：P9 ???第二章1．概念（了解）：又称术语，专业名词，是一组观念，一种结构，是对于问题的普遍的本质特征的反应2．变量分类（了解）：1）定量变量，可以用数值表示2）定性变量，不能用数值表示3）方位变量，用方位角的值表示的特殊变量3．离散与连续数据的定义与转换？？?4．精密性:测量数据彼此接近程度，是随机误差精确性:测量值集中于真值附近的程度。
如何使用测绘技术进行地理空间数据建模和分析
如何使用测绘技术进行地理空间数据建模和分析地理空间数据建模和分析是现代测绘技术的重要应用领域之一。
通过对地理空间数据的建模和分析，我们可以更好地了解地球表面的分布和变化规律，为城市规划、环境保护、农业生产等方面的决策提供科学依据。
本文将从测绘技术的基本原理出发，探讨如何使用测绘技术进行地理空间数据建模和分析。
测绘技术实现地理空间数据建模的基础是地图制图。
地图是将地球表面的实际地理信息通过一定的投影方式，映射到平面上的图形表示。
地图不仅是地理空间数据的可视化表达形式，更是进行地理空间数据分析的基本工具。
在地图制图中，我们常用的技术包括摄影测量、GPS定位、地理信息系统等。
摄影测量是一种通过摄影机记录地球表面的图像，并借助几何和数学原理进行测量与计算的方法。
通过对地球表面的不同角度和高度进行摄影，可以获取不同比例尺和分辨率的影像数据，进而进行地理空间数据建模和分析。
例如，在城市规划中，可以通过航空摄影获取高分辨率的影像数据，用于提取建筑物、道路等地理要素，并进行三维建模和可视化呈现。
GPS定位是一种利用卫星信号定位地球上点位的技术。
通过在地面上放置接收器接收卫星信号，并经过一系列精密计算，可以得到该点的地理坐标。
GPS定位在地理空间数据建模和分析中起到了重要的作用。
例如，在地震监测中，可以通过GPS定位实时监测地壳的位移，进而进行地震活动和地壳运动的分析和预测。
地理信息系统（GIS）是一种用来存储、管理、分析地理空间数据的计算机系统。
通过建立地理空间数据的数据模型，将不同类型和来源的地理空间数据整合到一个统一的空间参考框架中，可以进行地理空间数据的查询、分析和可视化。
在GIS中，常用的技术包括空间数据库、空间分析、空间插值等。
例如，在环境保护领域，可以通过GIS分析城市空气质量和水资源分布，并为环境管理和政策制定提供科学依据。
除了上述的测绘技术，还有许多其他的技术和方法可以用于地理空间数据建模和分析。
如何进行地形模型的建立
如何进行地形模型的建立引言:地形模型是对地球表面特征进行三维可视化呈现的一种方法。
它在地理信息系统、地质研究、城市规划等领域有着广泛的应用。
本文将介绍建立地形模型的基本原理和方法，以帮助读者更好地理解和利用地形模型。
一、数据采集与处理:地形模型的建立首先需要进行数据采集和处理。
采集地形数据的方法有多种，包括航空摄影、卫星遥感、激光扫描等。
其中，激光扫描技术被广泛应用于地形数据的采集，它通过激光束扫描地面并测量激光束返回的时间和强度信息，得到地面的高程数据。
对于采集到的地形数据，需要进行一系列处理工作，包括数据清洗、数据配准、数据插值等。
数据清洗是指对采集到的原始数据进行噪声去除和异常值处理，以提高数据的准确性和可靠性。
数据配准是将不同数据源采集的地形数据进行统一坐标系下的配准，以便进行后续的分析和处理。
数据插值则是将采集得到的地形数据插值成连续的表面，以便进行模型建立和可视化。
二、地形模型建立方法:1. 数学建模法:数学建模法是根据地形数据的数学模型进行建模和模拟的方法。
常用的数学建模方法有三角网格模型、Bezier曲线和曲面等。
其中，三角网格模型是地形模型建立中最常用的方法之一。
它通过将地形数据离散化为一系列三角形进行建模，可以快速高效地生成地形模型，并可以对地形进行复杂的分析和计算。
2. 平差法:平差法是通过对地形数据的观测误差进行最小二乘平差，从而建立地形模型的方法。
平差法可以减小采集误差对地形模型的影响，提高建模精度。
常用的平差方法有最小二乘平差、改正模型法等。
最小二乘平差方法是在满足测量方程和权阵条件下，使得残差平方和最小的方法。
3. 网格化方法:网格化方法是将地形数据网格化为一系列均匀的网格单元，然后用网格单元的高程信息来表示地形模型的方法。
网格化方法可以利用地形数据的空间关系，进行高效的模型构建和分析。
常用的网格化方法有格网模型、等高线方法等。
格网模型是将地形数据按照一定的间距和边界线划分为一系列网格，然后将每个网格的高程信息进行插值得到地形模型。
李建松《地理信息系统原理》(第2版)(章节题库 地理空间数据模型建模)【圣才出品】
第4章地理空间数据模型建模一、名词解释1．数据模型答：数据模型是描述数据库的概念集合，包括精确描述数据、数据关系、数据语义及完整性约束条件等概念。
根据GIS中存在的数据类型，空间数据模型也分为矢量数据模型、栅格数据模型和数字高程模型三个主要类型。
它是对现实世界进行认知、简化和抽象表达，并将抽象结果组织成有用、能反映世界真实状况数据集的桥梁。
2．对象模型答：对象模型也称要素模型，是将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中的模型。
按其空间特征分点、线、面、体四种基本对象，每个对象对应一组相关属性。
对象也可能由其他分离的对象保持特定关系，如点、线、面、体的拓扑关系。
将研究的整个地理空间看成一个空域，地理现象和空间实体作为独立的对象分布在该空域中。
3．场模型答：场模型也称域模型，是把地理现象作为连续变量或体来看待，如大气污染度、地表温度、土壤湿度和地形地貌等。
根据应用的不同，场可以表现为二维或三维。
一个二维场是在二维空间中任何已知的地点上，都有一个表现这一现象的值；而一个三维场是在三维空间中对于任何位置来说都有一个值。
一些现象，诸如空气污染物在空间中本质上讲是三维的，但是许多情况下可以由一个二维场来表示。
4．GIS空间数据模型答：空间数据模型是关于现实世界空间实体及其相互联系的抽象和表达，以便计算机能够进行数据的管理和分析。
空间数据模型是整个GIS理论中最为核心的内容。
GIS空间数据模型由三个有机联系的层次组成：概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型。
二、简答题1．请简述数据模型和数据结构的区别。
答：（1）数据模型：地理空间数据模型是人们对客观现实世界抽象表达的重要方式，处于对地理实体或现象抽象表达层次模式的中间层。
它是由现实世界到计算机世界的必经之路，是定义空间数据结构、建立空间数据库的重要依据。
（2）数据结构：数据结构是数据模型在特定的数据库中，经数据库的定义语言和数据描述语言精确描述的存储模型。
地理信息系统原理与方法课程内容大纲
《地理信息系统原理与方法》--课程内容大纲1、绪论1.地理信息系统的基本功能空间数据的获取空间数据的组织与管理空间数据的空间编辑与处理空间数据的查询统计与空间分析空间数据的制图输出2.地理信息系统的应用全球环境变化动态监测、预测自然资源调查与管理城市、区域规划和地籍管理军事应用提供地理信息服务3.地理信息系统的基本概念地理信息系统的定义如何理解地理信息系统地理信息系统的相关学科和技术4.地理信息系统的构成与分类地理信息系统的构成地理信息系统的分类常用的地理信息系统商业软件5.地理信息系统的发展地理信息系统产生的背景地理信息系统发展的概况2、地理空间数据1.数据特征与数据类型2.GIS的数据源3.GIS数据质量数据质量的基本概念研究数据质量的常用方法研究数据质量的主要理论GIS数据质量的评价4.空间元数据空间元数据的定义及其作用空间元数据的分类空间元数据的内容3、地理空间数据模型1.从现实世界到GIS对现实世界的地理认知对现实世界建模2.模拟离散要素----矢量数据模型几何对象模型网络模型路径和事件（线性参考）3.模拟影像和抽样数据-----栅格数据模型栅格数据结构编码方法4.模拟表面-----TIN、DEMTINDEM5.高级模型：三维数据模型、时空数据模型三维数据模型时空数据模型4、空间数据获取1.空间数据获取方法野外直接获取摄影测量和遥感地图数字化数据交换2.野外直接获取空间数据3.摄影测量和遥感获取空间数据4.地图数字化5.属性数据输入手工输入连接数据库5、空间数据的组织1.空间数据组织的原由通过举1个用GIS解决实际问题的实例（重点放在详细的操作过程上），指出地理空间数据在GIS中的数据流向及所缓存的位置，指明地理数据为什么需要缓存在不同图层？为什么不加载全国的数据进行处理等等问题？以此来说明空间数据的一般组织方法：纵向分层横向索引。
2.空间数据分层组织分层组织的目的分层组织的方法通过举例提问巩固分层方法的应用3.空间数据图幅组织图幅组织的依据图幅组织的基本方法（通过MGIS软件演示我国图幅图层组织数据的方法）4.空间索引的概念基本概念索引的优势举例说明建立索引的性能优劣对比情况（主要是对比内存变化）5.空间索引的类型及比较6.常用空间索引的算法7.介绍并演示MGIS建立索引的方法及步骤6、空间数据管理1.介绍空间数据库相关内容演示GIS软件加载数据，提问系统中所加载的数据存在哪里？导出空间数据库的概念空间数据库的概念空间数据库的特点空间数据库与一般数据库的异同2.以MGIS或ArcGIS（其他自开发的软件也行）为例，演示介绍怎么管的问题（20分钟）数据采集的管理，演示SDB中增加了一条记录新建一个图层，看看SDB中的变化从外部导入一副图，看看SDB中的变化3.总结空间数据管理的功能4.介绍空间数据的管理方法7、空间分析空间查询与空间分析11.空间数据查询定义方式语言表示2.空间分析概念、内容与分类定义内容分类3.叠置分析1）叠置分析概念2）基于矢量叠置分析3）基于栅格叠置分析4）意义和应用4.缓冲区分析1）概念2）建立过程3）意义和应用空间查询与空间分析25.泰森多边形分析（标准无）概念特性用途6.网络分析网络图论基础最短路径分析概念、过程及应用最小生成树及应用7.地形分析概念类型基于DEM的信息提取高程、距离、面积、体积坡度坡向基于DEM的可视化分析剖面分析通视分析电子沙盘8.栅格分析？（标准有）8、空间数据可视化1．GIS空间信息可视化1、GIS空间信息可视化的基本概念GIS空间信息的可视化GIS空间信息的可视化目的2、GIS空间信息可视化的形式地图多媒体信息动态地图三维仿真地图虚拟现实3、GIS中空间信息可视化的流程GIS中地图制图的流程GIS的地图产品2.GIS符号库的设计1、地图语言与符号系统地图语言地图语言的构成2、地图符号库地图符号库的概念地图符号库的功能地图符号库设计思想3、地图符号设计与管理普通地图符号的设计3.GIS中的地图输出1、GIS中地图输出的形式GIS中地图输出的形式屏幕显示输出硬拷贝输出2、GIS中地图输出的特点9、常用软件介绍主要内容：通过本次课程接好国内著名的地理信息系统软件及其特点，重点介绍两款国外软件（ArcGIS，MapInfo），两款国内软件（SuperMap、MapGIS，军队生可增加MGIS）的体系结构和功能，并结合实例进行演示。
计量地理—地理建模方法概述
计量地理—地理建模方法概述计量地理是地理学中的一个分支，它研究了地理现象的测量、分析和建模方法。
地理建模是计量地理的一个重要领域，它试图通过建立数学模型来描述和解释地理现象的发生机制和空间分布规律。
本文将概述地理建模的方法，并讨论其在地理学研究中的应用。
地理建模方法可以分为定量模型和定性模型两类。
定量模型是利用数学和统计方法，从数量化的角度来描述地理现象。
这些模型通常包括基于统计分析的空间回归模型、地理信息系统（GIS）和遥感技术的空间分析模型、以及脆弱性评估模型等。
定量模型能够提供具体的数值结果，对地理现象的分析和预测具有较高的准确性和可靠性。
空间回归模型是地理建模中的常用方法之一、它基于空间关联性原理，通过数学统计方法来分析地理现象之间的相关关系。
该模型通常建立在其中一种规律的基础上，例如引起出生率变化的因素，如文化、经济和社会因素等，并利用现有的统计数据进行分析和预测。
空间回归模型在城市规划、经济区域分析和环境管理等领域得到广泛应用。
地理信息系统（GIS）是另一种常用的地理建模方法。
GIS利用计算机技术和地理空间数据存储和管理方法，对地理现象进行可视化和空间分析。
它可以实现地理数据的整合、分析和展示，为地理问题的研究和决策提供有效的支持。
GIS在土地利用规划、自然资源管理和城市规划等领域得到广泛应用。
遥感技术也是地理建模方法中的重要组成部分。
它通过获取地球表面的遥感影像数据，对地理现象进行监测和分析。
遥感技术可以获取多光谱、高分辨率的地表数据，用于研究地表类型、植被覆盖、城市扩展等地理现象的变化和分布。
遥感技术在环境监测、自然资源管理和灾害风险评估等领域具有重要的应用价值。
定性模型是另一种常用的地理建模方法。
它主要关注地理现象的非数量特征和人类活动的影响。
定性模型一般使用描述性和解释性方法，通过对地理现象的观察和理解，提供对地理现象的洞察和解释。
例如，建立质性模型来分析和解释城市空间结构的形成原因、社区发展的影响因素等。
地理建模
地理建模第一章1.地理建模的步骤：问题分析：明确研究对象和研究目的，问题所依据的事实和数据资料来源是什么，是否真实，并确定问题的类型，是确定型还是随机型，是需要建模还是模拟？模型假设：列举并分析模型可能相关的许多因素，并通过假设把所研究的问题进行简化，明确模型中需要考虑的因素及在问题中所起的作用，以变量或参数的形式表达这些模型。
建立模型：运用数学知识和数学技能技巧来描述问题变量之间的关系，通常可以用数学表达式来描述。
模型求解与分析：对已建立的模型进行数学上的求解，对模型中的参数得出估计值，并对此进行分析，以得到最优决策或控制。
模型检验：把模型的运行结果与实际观测进行比较，如果与实际相合或基本一致，则说明是符合实际问题的，反之则返回到建模时的假设，检查地理要素的选择是否准确合理，再给出修正，重复过程。
模型应用：解决实际问题。
2.地理建模方法：地理建模方法主要有两个过程，分别为地理系统分析和地理系统综合。
地理系统分析是地理系统综合的基础和前提，是简化、分解、建立简化数学模型的过程，而地理系统综合是把经过地理系统分析的客观系统，按其要素之间的关系，各级系统连接的规律，彼此逐级连接起来，形成从简单到复杂、从低级到高级的地理系统的过程，事实上也就是一个地理建模的过程。
地理系统综合的过程就是地理系统模拟和建模的过程，两者往往是同义的。
地理系统分析和地理系统这两种地理系统研究和建模方法，通过地理系统的各个地理要素间的数量分析而相互连接起来。
第二章：一、地理数据的种类：地理数据是用一定的测度标准去衡量地理要素而取得的地理信息，不同的测度标准可以产生不同类型的地理数据，它们分别反映地理要素的不同特征。
地理数据根据表达方式的不同，分为定量数据和定性数据两类。
定量地理数据包括间隔尺度数据、比例尺度数据；定性地理数据则包括有序数据、二元数据、名义尺度数据。
间隔尺度数据是一种定量地理数据（可以用数量表示），它以连续的量来表示地理要素，并根据地理要素不同的性质采用不同度量单位作为标准。
三维地图制作中的建模原理与方法
三维地图制作中的建模原理与方法随着科技的不断发展，三维地图在日常生活中被越来越广泛地应用。
无论是在导航软件中查找最佳路线，还是在游戏中探索虚拟世界，三维地图都发挥着重要的作用。
而要制作一个逼真的三维地图，其中的建模原理和方法则显得至关重要。
本文将探讨三维地图制作中的建模原理与方法，并对其进行详细讨论。
一、建模原理的概述在三维地图制作中，建模原理是指根据真实世界的物体和场景，通过计算机技术将其转化成虚拟的三维模型的方法。
建模原理主要依靠三维计算机图形学的基本原理和算法，包括物体建模、纹理映射、光照模拟等。
通过这些原理，可以使得三维地图更加真实、准确地反映出真实世界的各种特征。
二、建模方法的分类在三维地图制作中，有多种不同的建模方法可以选择。
下面我们将介绍其中一些常见的建模方法。
1. 扫描建模：扫描建模是利用激光或摄像机等设备对真实世界进行扫描，然后将扫描得到的数据转化为三维模型。
这种方法可以快速而准确地建立模型，尤其适用于建筑物和地形等大尺寸的物体。
然而，扫描建模也有其局限性，例如需求较高的设备和较长的数据处理时间。
2. 手工建模：手工建模是一种传统的建模方法，也是最直观的一种方法。
通过艺术家手工雕刻或3D建模软件的使用，将真实世界的物体和场景逐一绘制出来。
手工建模的优点在于可以根据需要进行调整和修改，具有较高的灵活性。
然而，手工建模的缺点是需要大量的时间和劳动力，并且细节的表现可能不够准确。
3. 数学建模：数学建模是一种基于数学原理的建模方法。
通过建立数学模型和方程组，可以描述出真实世界中物体的几何形状、表面特征和运动规律等。
这种方法可以精确地描述物体的特征，但是需要较强的数学知识和计算能力。
4. 统计学建模：统计学建模是一种基于统计学原理的建模方法。
通过对大量数据的统计分析，可以得出物体的特征和规律。
这种方法适用于大规模场景的建模，例如城市的建模和人群的建模。
然而，统计学建模的挑战在于需要对数据进行处理和分析，以及如何将统计结果准确地转化为可视化的三维模型。
- 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)。
• 表格可以存储人、建筑物和道路等对象的属性记录。
（1） 表格和行
• 表格是以行和列组织的。
• 行是表格中的基本信息单元，由对象的一组属性组成。表 格中的所有行记录必须具有相同的属性定义。
• 列表示一种类型的属性。 • 行的某一个列的值称为一个属性。
：
• 如果一组对象或要素具有关联，那么它们必须存放在同一个 geodatabase 中。
• 具有拓扑关系的要素必须存放在同一个 geodatabase 的同一个要素集中。
• 如果你要并发编辑一组要素，它们必须存放在同一geodatabase中。你可以在 ArcMap 中同时浏览多个 geodatabase，但是一次只能编辑一个 geodatabase。
• 比如道路要素中，使用子类可以将道路分为泥路、居住区道路和高速公路等。 子类通过属性域、缺省值、连通规则和关联规则来增强数据的完整性。
（2） 智能化要素的步骤
③ 定义属性域和验证规则
– 属性域，是一个指定的合法的属性值集合或范围。使用属性域可以 避免在属性赋值的时候出现操作失误。
– 缺省值为每一个新创建的对象赋予预先设定的默认属性值。这样， 可以对要素进行批量的赋值，减少数据录入时间。
（1） Geodatabase数据模型中的要素
① 要素具有形状 ② 要素具有空间参考 ③ 要素具有属性 ④ 要素具有子类 ⑤ 要素具有关联
（1）Geodatabase数据模型中的要素
⑥ 要素具有子类
– 要素的集合便成为要素类。要素类是一组同类要素的集合，当然要 素类中，要素之间肯定会存在一定的差异。
– 你可以在关联类中定义关联规则，进一步定义要素或对象之间的关 联关系。
（2） 智能化要素的步骤
⑤ 建立对象关联
– 对象类、域、缺省值、验证规则和关联可以表达一个对象所需的大 部分行为。
– 当然，有时可能需要更多的复杂行为如绘制、编辑或检查对象，这 需要另外编写代码。
– ArcInfo 的对象和要素类集合可以由程序员编写代码扩展，以创建 得到复杂且高度专业化的对象和要素。
（1）Geodatabase数据模型中的要素
⑩ 要素具有复杂的行为
– 要素的简单行为是通过选择要素类型和拓扑关系来实现的，并且建 立关联、指定属域以及属性验证规则等。
– 更多复杂的要素行为的实现是通过扩展标准要素和为自定义要素编 写代码。自定义要素允许复杂的行为，如定制编辑交互、内置分析 功能和复杂的图形符号化。
地理建模原理与方法
第四章 矢量数据建模
• 4.1 要素的性质 • 4.2 智能化要素的步骤 • 4.3 geodatabase设计 • 4.4 在表格中存储数据 • 4.5 要素的形状和范围 • 4.6 属性：对象的性质 • 4.7 使用子类添加行为 • 4.8 属性验证 • 4.9对象之间的关联
以下说明 geodatabase 设计过程中需要注意的事项。
（1） 创建 geodatabase
– 你可以在 ArcInfo 中创建多个 geodatabase。 – 通常，根据应用的不同，将要素集组合或分离组织到 geodatabase
中，效果会更好。 – 如果遇到以下情况，需要将要素组合组织到同一个 geodatabase 中
（3） 应用子类
• 以下情况中，不能够使用子类而是使用多个要素类来组织 要素：
– 相关联的要素的不同分组，需要不同的自定义行为 – 相关联要素，属性字段方案不同（一个要素类中所有要素必须具有
相同属性集合）
– 需要对相关联要素中的每组要素设置不同的访问权限 – 需要对相关联要素中的某些要素进行版本访问，而另一些不需要进
（2） 智能化要素的步骤
② 设置属性和子类
– 完成对象或要素类的类型的定义后，便可以为你的对象添加属性字 段了。
– 对象和要素可以包含“子类”（subtype）这个特殊的属性字段。 子类用于将对象进行逻辑再分组，可以利用子类字段来表达相似对 象（或要素）组之间的差异。需要指出，这样的子类并不需要添加 新的对象或要素类，只是在逻辑上把它们进行了归类。
• Geodatabase 中的要素具有这样的一个框架。在这个框架 中，要素具有属性、几何形状、空间参考、关联、域、验 证规则、拓扑关系和定制的其它对象属性等。在这一框架 中，除了复杂行为都不需要编写程序，geodatabase 已经实 现了足以满足很多应用需求的功能。
• 使用 Geodatabase 要素，你会获得相当丰富的表现手法， 得以更自然的表现自然世界。
• 列定义了要素的属性字段，包括属性名称以及该列中存储 的字段，这样的字段可能是对象 ID、几何形状、真实数值 、整数值或字符串等等。
① 表格类型
– 表格可以存储非空间对象、空间对象以及关联。
– 存储非空间对象的表格称为对象类，对于子类需要指定专门的字 段。
– 存储空间对象的表格称为要素类。简单要素类有两个预定义的字 段：要素 ID 和一个几何字段。注记要素类和网络要素类需要添 加其它一些预定义字段。
• 预定义字段是由 ArcInfo 管理的，不能在任何数据库应用过程中修改。
（1） 智能化要素
• 设计和创建 geodatabase 时，需要循序渐进的给要素添加“ 智慧”。可以有选择的进行要素的功能选择。
– 依据实际应用的需求及其复杂程度，有可能只需要上述那些步骤方 法的一部分。
– 例如，大部分实践应用不需要自定义对象。另外一些应用中，并不 需求建立要素和对象之间的关联，拓扑关系也不一定是每个要素类 都需要的。
第四章 矢量数据建模
• 4.1 要素的性质 • 4.2 智能化要素的步骤 • 4.3 geodatabase设计 • 4.4 在表格中存储数据 • 4.5 要素的形状和范围 • 4.6 属性：对象的性质 • 4.7 使用子类添加行为 • 4.8 属性验证 • 4.9对象之间的关联
（1） 智能化要素
行访问
第四章 矢量数据建模
• 4.1 要素的性质 • 4.2 智能化要素的步骤 • 4.3 geodatabase设计 • 4.4 在表格中存储数据 • 4.5 要素的形状和范围 • 4.6 属性：对象的性质 • 4.7 使用子类添加行为 • 4.8 属性验证 • 4.9对象之间的关联
• 表格是对象及其属性的“贮藏室”。
• 属性能为一个分类指定经编码的值 • 属性可以是描述性文本，表征要素或要素名 • 属性可以表现测量或计算得出的实数值，如距离、流量 • 属性可以表示一个计数值 • 属性可以指定唯一 ID 号，以此指向另一表格的某行
– 预定义和自定义字段
• 表格中有两组字段：预定义字段用于识别对象和存储要素形状、自定义字段 定义要素的属性。预定义字段和自定义字段共存于同一要素类表中。
– 例如，由建筑物组成的要素类可以被逻辑地分成居民地、商业用地 和工业用地等子类。使用子类，你可以细化控制要素的属性，如属 性域或属性规则等。
（1）Geodatabase数据模型中的要素
⑦ 要素具有关联
– 所有地理对象都与其它对象存在关联。你可以在不同的要素类中定 义地理对象之间的关联。
– 可以定义非空间对象的关联，如房屋与其主人的关系。
– 将这组要素分离到不同的要素类中存储，进行物理分组。
• 子类是对要素（或对象）类的再进一步分类。使用子类的目的是提高操作性能 。在同一个 geodatabase 中，如果只有一两个要素类，那么操作速度会比一二 十个要素类的操作快捷。
• 子类让你控制要素类中分组要素的特定的行为，通过属性规则、缺省值、连通 性规则和关联规则等来实现。在大多数情况下，建议使用子类来将庞大的相关 联要素分类。
（3） 智能化要素的总结
在 ArcInfo 中，用户对要素和对象的大部分需求都可以由 geodatabase 这个数据模型来完成，并不需要额外编写程 序代码。
作为一个数据建模者，最主要的目标是在数据模型框架内获 取对象尽可能多的自然行为。自定义对象和要素及编写代 码只有在高级的专业化应用中才会使用。
（1） 创建 geodatabase
– 以下是将要素分离组织到不同 geodatabase 中的一些原因：
• 企业拥有很多部门，拥有不同的数据，并且这些数据有不同部门负责，这时可 以将要素类分离组织到不同的 Geodatabase 中。
• 如果你操作的是personal geodatabase，因为有规模限制，所以需要对 geodatabase做专题或空间上的相应分割。
– 存储关联的表格称为关联类。它可以有任意数目的自定义字段来 描述关联的属性。并非所有关联类都以表格存储。如果一个关联 类是非属性的而且不具有多对多的对应关系，它在要素或对象类 中能以一组外关键字存储。属性关联或多对多关联存储在表格中 。
② Geodatabase 中的字段
– 属性表达了对象的特性。以下是一些常见的属性类型。
第四章 矢量数据建模
• 4.1 要素的性质 • 4.2 智能化要素的步骤 • 4.3 geodatabase设计 • 4.4 在表格中存储数据 • 4.5 要素的形状和范围 • 4.6 属性：对象的性质 • 4.7 使用子类添加行为 • 4.8 属性验证 • 4.9对象之间的关联
地理要素存在于现实世界中，与周围环境存在丰富联系， 包括拓扑关系、空间参考和关联等等，在 geodatabase 设 计的时候，建模者是有很多方案的。
– 连通规则用于网络中的要素，这些规则用以检验某一类型要素是否 与另一类型要素正确相连通。
（2） 智能化要素的步骤
④ 建立对象关联
– 对象之间存在相互作用。对象之间不能通过拓扑关系获取的联系， 可以使用关联来实现。
– 关联存储在关联类（Relationship class）中，在关联类中可以控制 、定义对象（要素）的创建、修改和删除等。