地理信息系统原理复习整理
地理信息系统原理与应用复习总结
地理信息系统原理与应用复习总结地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种通过采集、存储、管理、处理、分析和展示地理数据的技术系统。
它将地理数据与地图相结合，提供了创建、查询和分析地理信息的能力。
地理信息系统的原理与应用十分广泛，下面将对其进行复习总结。
1.地理信息系统的原理地理信息系统的原理包括数据模型、空间分析和数据处理等。
其中，数据模型是地理信息系统的核心，它定义了地理数据的组织方式和表达方式。
数据模型可以分为矢量数据模型和栅格数据模型两种形式。
矢量数据模型使用点、线和面等几何图形来描述地理现象，适用于点、线和面等离散数据的表示；而栅格数据模型将地理现象划分为等大小的网格单元进行表示，适用于连续数据的表示。
另外，地理信息系统中的空间分析是通过对地理数据的操作和分析来揭示地理现象之间的内在关系。
空间分析包括空间查询、空间关系分析、空间模式分析和空间插值等。
空间查询是通过地理位置进行数据查询，如查询其中一区域的地理现象；空间关系分析是研究地理现象之间的空间关系，如判断两个地理现象是否相邻；空间模式分析是研究地理现象的空间分布规律，如寻找一定空间尺度下的聚集现象；空间插值是通过已知数据点插值出未知数据点的值，如根据气象站数据推算整个区域的气温分布。
此外，地理信息系统的数据处理包括数据采集、数据存储、数据管理和数据展示等过程。
数据采集是指通过各种技术手段获取地理数据，如通过卫星遥感、GPS定位和传感器等设备。
数据存储是将采集到的地理数据存储到数据库中，以便于后续的数据处理和分析。
数据管理是对地理数据进行组织和管理，以确保数据的完整性和一致性。
数据展示是通过地图等形式将地理数据可视化展示出来，以便于人们理解和分析。
2.地理信息系统的应用在城市规划方面，地理信息系统可以用于分析城市的土地利用、交通流量和人口分布等，为城市规划提供科学依据。
在环境保护方面，地理信息系统可以用于监测和评估环境污染状况，提供环境保护和治理的建议措施。
地理信息系统原理复习资料(整理)
地理信息系统原理复习资料1、什么是信息、地理信息，其特征是什么？数据——通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，包括数字、文字、符号和图像等。
信息——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知识，作为生产、管理、经营、分析和决策的依据。
数据与信息的关系——数据和信息是两个相互联系、相互依存但又相互区别的概念。
数据是客观对象的表示和信息的载体，而信息则是数据的内涵，是数据的内容和解释。
信息以数据的某种形式来表现，而数据则是表示信息的某种手段。
信息的特征——客观性、实用性、共享性、可传输性地理信息——指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系和规律的数字、文字、图形和图像等的总称。
地理信息的特征：——区域性指地理信息的定位特征，且这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。
——数据量大地理信息既有空间特征，又有属性特征，并包括一个较长的发展时段。
——多样性描述地理实体可以用文字、数字、地图和影像等形式以及纸质、光盘等物理介质载体。
——动态性是指地理信息的动态变化特征，即时序特性，从而使地理信息常以时间尺度划分成不同时间段信息。
空间数据——2、什么是地理信息系统的概念，有何特征？地理信息系统——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，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。
地理信息系统特征：——GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，该系统由若干个相互关联的子系统构成。
——GIS的对象是地理实体，操作对象是地理实体的数据。
——GIS的技术优势在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形可视化表达手段，以及地理过程的演化模拟和空间决策支持功能等。
【GIS】地理信息系统复习资料
第一章绪论1、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2、数据处理：即对数据进行收集、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。
3、地理信息的特点:1）空间分布性2）具有多维结构的特征3）时序特征十分明显4、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、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
5、地理信息系统：它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
6、简述GIS的构成。
它的的基本功能有哪些？硬件系统、软件系统、空间数据库、应用模型、用户基本功：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编辑。
第二章地理信息系统的数据结构1、矢量表示法：采用一个没有大小的点（坐标）来表达基本点元素。
2、栅格表示法：采用一个有固定大小的点（面元）来表达基本点元素。
3、空间数据的基本特征。
1)属性特征：描述空间对象的特性，即是什么。
如对象的类别、等级、名称、数量等。
2)空间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前者用经纬度、坐标表示，后者用拓扑关系表示，如交通学院与电力学院相邻等。
3)时间特征：描述空间对象随时间的变化。
4、拓扑关系的类型1）拓扑邻接：相同拓扑元素之间的关系。
2）拓扑关联：不同拓扑元素之间的关系。
3）拓扑包含：同类但不同级元素之间的关系。
5、空间数据拓扑关系意义1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。
2）有利于空间要素的查询。
3）可以利用拓扑关系数据作为工具，重建地理实体。
6、建立如下图所示的拓扑关系的全显式表达。
（方向自己给定）弧段与结点关系表多边形与弧段关系表结点与弧段关系表弧段与多边形7、栅格数据单元值的确定方法有哪些？①中心点法：②面积占优法：③重要性法：④百分比法：8、如何确定合理的网格尺寸？为了逼近原始数据精度，除了采用这几种取值方法外，还可以采用缩小单个栅格单元的面积，增加栅格单元总数的方法。
地理信息系统原理复习资料(word文档良心出品)
绪论第一章0、地理信息系统基本概念0.1、地理（空间）数据：地理空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、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、磁带机或其他通讯系统输入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。
0.2、地理（空间）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、图像和图形等的总称。
0.3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。
说明：1.是计算机系统2.操作对象：空间数据3.基本功能：采集、管理、处理、分析、建模、显示4.其技术优势在于其数据综合、模拟和分析评价能力，实现地理空间过程演化的模拟和预测5.与地理学和测绘学关系密切GIS的定义框架GIS在信息系统中的地位和分类0.4GIS的基本构成GIS主机：大型、中型、小型机，工作站/服务器、微型计算机GIS外部设备：1．输入设备：数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量设备、全站仪等2．输出设备：绘图仪、打印机、图形显示终端等3．数据存贮与传送设备：磁带机、光盘机、活动硬盘、U盘、MP3等GIS网络设备：布线系统、网桥、路由器、交换机等0.5GIS组成—软件—空间数据—人员0.6GIS的功能1．数据采集: 数据是GIS的血液，贯穿于GIS的各个过程2．数据编辑与处理:原始数据不可避免的存在误差，需要对其编辑和格式转换等处理，因此GIS应提供强大的、交互式的编辑功能，包括图形编辑、数据变换、数据重构、拓扑建立、数据压缩、图形数据和属性数据的关联。
3．数据存储、组织和管理:GIS的数据结构：矢量数据结构、栅格数据结构GIS数据的组织和管理：文件-关系数据库混合管理、全关系型数据管理、面向对象数据管理4．空间查询和空间分析限的；应用分析：应用分析是无限的，不同的应用目的可能构建不同的应用模型，GIS空间分析为建立和解决复杂的应用模型提供了基本工具。
地理信息系统概念复习
1、地理信息系统是地理信息科学的技术系统，是在计算机硬软件支持下，运用系统科学（工程）和信息科学的理论和方法，综合地、动态地获取、存储、传输、管理、分析和应用地理信息的空间信息系统。
2、GIS的构成要素人员数据硬件软件方法GIS的功能数据采集功能数据编辑与处理功能数据存储、组织与管理功能空间查询功能空间分析与空间分析功能显示与制图输出功能3、GIS的分类按功能划分应用功能:工具型GIS、应用型GIS、大众型GIS软件功能:专业GIS、桌面GIS、手持GIS、组件GIS、GIS浏览器按数据结构划分矢量GIS、栅格GIS、矢量+栅格GIS按数据维度划分2DGIS、3DGIS、TGIS按软件开发模式与支撑环境划分GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS、WebGIS4、空间坐标系统地球上的任何一点都有其相应的空间位置,对该位置进行度量,则需要建立坐标系统。
坐标系统是以地球参考椭球为依据建立的,一般采用几种方式:大地坐标(地理坐标)系统用经纬度表示地面点位的球面坐标。
空间直角坐标系统投影坐标系统（平面坐标系统）使用地图投影方法，建立地球表面和平面上点的函数关系，使地球表面上任一点由大地/地理坐标（L,B）确定的点，在平面上必有一个与它对应的点，平面任一点的位置可以采用平面坐标或极坐标表示。
线性参考系统5、地图投影把曲面上地理对象影射到平面的有效方法实质就是按照一定的数学法则，将地球椭球面上的经纬网转换到平面上，建立地面点位的地理坐标（B,L）与地图上相对应的平面直角坐标（X,Y）之间一一对应的函数关系。
6、地图是遵循相应的数学法则，将地球（也包括其他星体）上的地理信息，通过科学的概括，并运用符号系统表示在一定载体上的图形，以传递它们的数量和质量在空间和时间上的分布规律和发展变化。
7、比例尺按照一定的数学法则，运用符号系统，经过制图概括，经有用信息缩小表示。
数字比例尺数字式即用阿拉伯数字表示文字比例尺文字式用文字注解的方法表示图解比例尺图解式用图形加注记的形式表示图解式包括：直线比例尺斜分比例尺和复式比例尺。
地理信息系统的复习资料
地理信息系统的复习资料地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一个以地理空间数据为基础，通过数据采集、储存、管理、处理、分析、展示等功能，来帮助人们获取、理解和利用地理信息的工具。
在现代社会中，GIS已经广泛应用于城市规划、环境保护、农业生产、交通运输等领域。
一、GIS的基本概念和原理1. GIS的定义和组成：GIS包括硬件、软件、数据和人员四个基本组成部分，通过这四个部分的协调配合，实现对地理信息的集成管理和空间分析。
2. GIS数据的类型和特点：GIS数据可以分为栅格数据和矢量数据两种类型。
栅格数据以像元为单位，适合表达连续分布的现象；矢量数据以点、线、面为要素，适合表达离散型的地理对象。
3. GIS数据的获取和采集：GIS数据的获取可以通过GPS全球定位系统、遥感影像、地面调查等方式进行，数据的采集需要注意数据准确性和数据完整性的要求。
二、常用GIS软件和工具1. ArcGIS：ESRI公司开发的ArcGIS是目前应用最广泛的GIS软件，包括ArcMap、ArcCatalog、ArcScene等多个组件，具有强大的数据处理和分析能力。
2. QGIS：QGIS是一个开源的GIS软件，兼容多种操作系统，并且提供了丰富的插件和扩展功能，使用方便且功能强大。
3. Google Earth：谷歌的地理信息浏览器，提供卫星影像、地图、三维模型等地理信息的浏览和查看功能。
三、GIS分析方法和应用1. 空间查询：GIS可以通过空间查询实现对特定区域、特定属性的地理对象进行查询和提取，便于进行目标定位和区域统计等分析。
2. 空间分析：GIS可以通过空间分析方法，如缓冲区分析、叠加分析、栅格分析等，来探索地理现象的分布规律和空间关联关系。
3. 地理决策支持系统：GIS在城市规划、土地利用规划等领域中可以提供决策支持功能，通过评估不同规划方案的效果，帮助决策者制定科学合理的规划措施。
地理信息系统原理重点整理
地理信息系统原理第一章绪论地理信息系统是对地理空间实体和地理现象的特征要素进行获取处理表达管理分析显示和应用的计算机空间或时间系统地理空间实体是指具有地理空间参考位置的地理实体特征要素，具有相对固定的空间位置和空间相关关系相对不变的属性变化离散属性取值或连续属性取值的特性地理现象是指发生在地理空间中的地理事件特征要素，具有空间位置空间关系和属性随时间变化的特性地理信息系统具有以下五个基本特点：1地理信息系统是以计算机系统作为支撑的2地理信息系统操作的对象是地理空间数据3地理信息系统具有对地理空间数据进行空间分析评价可视化和模拟的综合利用优势4地理信息系统具有分布特性5地理信息系统的成功应用更强调组织体系和人的因素的作用，这是由地理信息系统的复杂性和多学科交叉性所要求的地理信息系统的组成：硬件分为基本设备和拓展设备两大部分，基本设备包括计算机主机（含鼠标键盘硬盘图形显示器等），存储设备（光盘刻录机磁带机光盘塔磁盘阵列等），数据输入设备（数字化仪扫描仪手写笔等），以及数据输出部分（打印机绘图仪等）；拓展部分包括数字测图系统图像处理系统多媒体系统虚拟现实与仿真系统各类测绘仪器等软件按层次结构组成和运行的软件体系低水平………………………………→高水平操作系统网络管理软件，工具软件；标准软件（图像图形处理数据库系统系统库程序设计等）；GIS基本功能软件（商业化的GIS工具或平台）GIS应用软件（二次开发）GIS与用户的接口、通讯软件（用户界面、通讯软件）4D产品：数字线划数据（digital line graph,DLG）数字栅格数据（digital raster graph，DRC）数字高程模型（digital elevation model，DEM）数字正射影像（digital ortho map，DOM）基于“3s”技术的对地观测系统P26 图1.25地理信息系统的技术基础：地理信息系统是一项多种技术集成的技术系统。
地理信息系统原理重点整理
地理信息系统原理第一章绪论地理信息系统是对地理空间实体和地理现象的特征要素进行获取处理表达管理分析显示和应用的计算机空间或时间系统地理空间实体是指具有地理空间参考位置的地理实体特征要素,具有相对固定的空间位置和空间相关关系相对不变的属性变化离散属性取值或连续属性取值的特性地理现象是指发生在地理空间中的地理事件特征要素，具有空间位置空间关系和属性随时间变化的特性地理信息系统具有以下五个基本特点：1地理信息系统是以计算机系统作为支撑的2地理信息系统操作的对象是地理空间数据3地理信息系统具有对地理空间数据进行空间分析评价可视化和模拟的综合利用优势4地理信息系统具有分布特性5地理信息系统的成功应用更强调组织体系和人的因素的作用，这是由地理信息系统的复杂性和多学科交叉性所要求的地理信息系统的组成:硬件分为基本设备和拓展设备两大部分，基本设备包括计算机主机（含鼠标键盘硬盘图形显示器等)，存储设备（光盘刻录机磁带机光盘塔磁盘阵列等），数据输入设备（数字化仪扫描仪手写笔等）,以及数据输出部分（打印机绘图仪等）；拓展部分包括数字测图系统图像处理系统多媒体系统虚拟现实与仿真系统各类测绘仪器等软件按层次结构组成和运行的软件体系低水平………………………………→高水平操作系统网络管理软件，工具软件;标准软件（图像图形处理数据库系统系统库程序设计等）;GIS基本功能软件(商业化的GIS工具或平台）GIS应用软件（二次开发)GIS与用户的接口、通讯软件（用户界面、通讯软件）4D产品:数字线划数据（digital line graph，DLG）数字栅格数据（digital raster graph,DRC)数字高程模型（digital elevation model,DEM）数字正射影像（digital ortho map,DOM）基于“3s"技术的对地观测系统P26 图1.25地理信息系统的技术基础：地理信息系统是一项多种技术集成的技术系统。
《地理信息系统原理》期末复习名词解释
一地理信息系统又称地学信息系统、资源与环境信息系统。
它是在计算机硬件、软件系统的支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层在内）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述以及辅助决策的技术系统。
二地理空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、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。
三地图投影就是指建立地球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应关系。
四空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及分布特征、联系和规律的数字、文字、图像和图形等诸多方面信息数据的总称。
它可以用来描述来自现实世界的目标，是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据。
五数字高程模型（DEM），也称数字地形模型（DTM），是一种对空间起伏变化的连续表示方法。
由于DTM 隐含有地形景观的意思，所以，常用DEM，以单纯表示高程。
六模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。
七，空间数据分析是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。
八，空间索引就是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。
九，所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
从数字的角度看，缓冲区分析的基本思想是给定一个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域的大小由邻域半径R决定。
十，地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。
地理信息系统系统 复习全资料
地理信息系统掌握要点集锦（全）第一章绪论：1.基本概念地理数据：各种地理特征和现象间关系的数字化表示。
（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、联系和规律等的梳子、文字、图像和图形的总称。
）地理信息：有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识，是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释（特征：空间、时间、属性）地理信息系统：在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2.GIS的定义：即地理信息系统（Geographic Information System或 Geo—Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
3.如何理解GIS？GIS，一种特定的十分重要的空间信息系统，在计算机的软、硬件的支持下对整个或部分地球表层（包括大气层）有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示、描述的技术系统。
平台软件的功能、空间输入与转换、空间数据编辑、空间数据管理、空间查询与空间分析、制图与输出。
4.GIS在信息系统中的地位与分类它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
5.GIS由哪几部分组成?①硬件系统：输入设备、处理设备、存储设备和输出设备②软件系统：GIS支撑软件、GIS平台软件、GIS应用软件③网络：局域网、广域网、无线网络、Internet/Intranet/Extranet；主要作用信息传输④空间数据：是指地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文景观数据⑤人员6.GIS的主要功能有哪些①空间数据的采集和输入②空间数据的编辑与管理③空间数据的处理与转换④空间查询与空间分析⑤空间数据的显示与输出应用功能：包括资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策7.GIS与相关学科之间的关系GIS具有多学科交叉的特征，它既要吸取诸多相关学科的精华和营养，并逐步形成独立的边缘学科，又将被多个相关学科所运用，并推动他们的发展。
地理信息系统原理复习整理
地理信息系统是一种特定的、十分重要的空间型信息系统,是在计算机硬件、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、处理、存储、管理、分析(计算)、显示和描述的技术系统。
(李建松, 2006)地理信息系统处理的对象是多种类型的地理空间实体数据及其关系地理信息系统的四个特征:1)GIS的外壳是计算机化的技术系统,它由若干相互关联的子系统构成;(2)地理信息系统操作的对象是空间数据;(3)地理信息系统的技术优势在于它的数据综合、模拟和空间分析评价能力;4)地理信息系统的成功应用强调组织体系和人的因素的作用。
地理信息系统主要由五个部分组成:1)硬件系统;2)软件系统;3)地理空间数据库;4)空间分析模型;5)人员(系统管理人员、系统开发人员和数据处理及分析人员)。
理信息系统五大功能:1、位置问题:解决在特定的位置有什么或是什么的问题。
2、条件问题:解决符合某些条件的地理实体在哪里的问题。
3、变化趋势问题:利用综合数据分析,识别已发生或正在发生的地理事件或现象,或某个地方发生的某个事件随时间变化的过程。
4、模式问题:分析已发生或正在发生事件的相关原因。
5、模拟问题:某个地区如果具备某种条件,会发生什么的问题。
元数据:关于数据的数据,提供关于空间数据、空间数据库等的内容、格式、质量指标、说明信息等引导使用的信息。
元数据的主要作用:帮助数据生产者有效管理和维护空间数据,建立数据文档;提供数据生产者对数据产品的说明信息,便于用户查询利用空间数据;提供通过计算机网络查询数据的方法和途径,便于数据交换和传输;帮助用户了解数据的质量信息,对数据的使用作出正确判断;提供空间数据互操作的基础。
元数据的内容:对数据库的描述;对数据质量的描述;对数据处理信息的说明;对数据转换方法的说明;对数据库的更新、集成方法等的说明。
工作区:在GIS的数据组织中,通常将若干幅地图形成的区域当成一个工作单元,称之为工作区(workspace)。
地理信息系统原理与应用复习总结
地理信息系统原理与应用复习总结第一章绪论1.美国联邦数字地图协调委员会FICCDC 地理信息系统概念GIS： GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的管理和规划问题;GIS的物理外壳是计算机化的技术系统,GIS操作对象是地理实体的数据——区别于其他类型信息系统的根本标志;2.GIS组成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用模型、应用人员;or Internet,设计和使用GIS的人,空间数据,系统硬件,系统软件,分析处理程序;3.GIS功能：1基本功能：数据的采集与编辑、数据存储与管理、数据处理和变换、空间分析和统计,产品制作和显示,二次开发和编程；2应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策;第二章地理信息系统的空间数据结构和数据库1.空间数据结构概念：是指空间数据适合于计算机存储、管理、处理的逻辑结构,换句话说就是空间数据以什么样的形式在计算机中存储和管理;2.矢量数据结构概念：是通过坐标值来精确表示点、线、面等地理实体的;获取方式:外业测量,栅格数据转换,跟踪数字化3.栅格数据结构概念：以规则的像元阵列来表示空间地物和现象的分布的数据结构,阵列中的每个数据表示地物或现象的属性特征;获取方式:来自于遥感数据,图片的扫描,矢量数据转换,手工方法获取,格网DEM数据当属性值为地面高程栅格数据常用的相邻:四方向相邻,八方向相邻栅格数据编码方法:①直接栅格编码将栅格数据看做一个数据矩阵,逐行或逐列记录代码操作方便无数据压缩②游程长度编码按行扫描,将相邻等值像元合并,并记录代码重复的个数区域越大,数据相关性越强则压缩越大压缩效率高,叠加合并等运算简单,编码和解码运算快③链式编码④四叉树编码⑤行程长度编码4.空间数据地理实体基本特征:属性~ 空间~ 时间~5.根据地理实体的特征,可以把它的数据分为属性数据, 几何数据描述空间实体空间特征定位数据 ,关系数据描述空间实体之间的空间关系的数据,主要指拓补关系6.拓补关系:图形保持连续状态下变形,但图形关系不变的性质; 拓补空间中不考虑距离函数;7.最基本拓补关系:关联不同拓补元素之间的关系,如结点与链链与多边形, 邻接相同拓补元素之间的关系,如结点与结点链与链面与面等,邻接关系是借助于不同类型的拓补元素描述的,如面通过链而邻接其他拓补关系:包含关系,连通关系,层次关系8.拓补关系的表示:①面–链关系面and构成面的面的链注意边的方向和构成面的方向②链–结点关系链and链两端的结点③结点–链关系结点and通过该结点的链④链–面关系链and左面and右面第三章空间数据的采集和质量控制1.GIS数据源：是指建立GIS地理数据库所需要的各种数据的来源;主要包括地图数据、遥感图像数据、文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数据和已有系统的数据;2空间数据采集的任务：是将现有的地图、外业观测成果、航空图片、遥感图像、文本资料等转换成GIS可以处理和接受的数字形式,通常要经过验证、修改和编辑等处理3.GIS数据质量GIS空间数据的可靠性,通常用空间数据的误差来度量研究目的：建立一套空间数据的分析和处理体系,包括误差源的确定、误差的鉴别和度量误差的方法、误差传播的模型、控制和消弱误差的方法等,使未来GIS在提供产品的同时,提供产品的质量指标,即建立GIS产品合格证制度;4.研究GIS数据质量的意义：对于评定GIS质量、评判算法的优劣性、减少GIS在设计与开发时的盲目性具有重要意义;5.空间数据的地理参照系：①地球的形状大地水准面,参考椭球②坐标系：地理坐标系大地坐标系平面坐标系③高程系高程是指由高程基准面起算的地面点的高度6.地图投影GIS不可缺少的：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法; GIS以地图方式显示地理信息,地图是平面,而地理信息则是在地球椭球上因此地图投影在GIS中不可缺少;7.空间数据采集:GIS的核心是地理数据库建立GIS第一步就是把空间实体的几何数据和属性数据输入地理数据库中——GIS的数据采集三方面工作：几何数据采集地图跟踪数字化,地图扫描数字化、属性数据采集、几何数据与属性数据的连接;8.GIS数据质量内容：位置精度、属性精度、逻辑一致性、完备性、现势性;9.GIS误差类型：误差源、处理误差10.GIS误差传播：代数关系下的误差传播代数运算逻辑关系下的误差传播逻辑交并等运算如叠置分析时的误差传播推理关系下的误差传播不精确推理第四章空间数据的处理1.矢量数据拓扑关系的自动建立：链的组织结点匹配检查多边形是否闭合建立多边形岛的判断确定多边形的属性内点个数=多边形个数2.空间数据的坐标变换：1几何纠正：高次变换、二次变换、仿射变换2投影变换：解析变换法反解变换法正解变换法换带算法、数值变换数值解析变换题:一般从扫描仪上直接得到的地图存在图形变形、坐标系不一致等问题,可以通过几何纠正和投影变换来纠正;3.空间数据的压缩处理：1矢量数据压缩目的:删除冗余数据,减少数据存储量,节省存储空间,加快后继处理速度：道格拉斯普克法垂距法光栏法2栅格数据：直接栅格编码游程长度行程编码四叉树编码最有效例： AAAAABBBAABBAABB解：直接栅格编码：1从左到右AAAAABBBAABBAABB2奇数行从左到右,偶数行从右到左AAAABBBAAABBBBAA游程长度编码：A4A1B3A2B2A2B2或同样字符连续A5B3A2B2A2B2第五章空间查询与空间分析1.空间数据查询：含义：数据库范畴,用户最常用功能,用户与数据库交流的途径,查询方法与范围决定了GIS应用程度与应用水平;从空间数据库找出满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象的一种操作,不改变原有的数据集;方式：扩展关系数据库查询语言SQL可视化空间查询超文本查询自然语言空间查询结果显示：显示方式、图形表示、绘图比例尺、显示窗口、相关空间要素、查询内容的检查2.SQL对GIS的作用：SQL的查询语言作为用户与GIS的交互手段,决定了用户与GIS相互理解的程度;3.空间关系查询:拓补关系查询,缓冲区查询属性查询:简单属性查询,SQL查询,扩展的SQL查询图形查询:按点查询,按规则图形查询,按多边形查询4.叠置分析⑴基于矢量数据:将同一地区的两组或两组以上的要素进行叠置,产生新的特征;矢量数据叠置的内容:点与多边形,线与多边形,多边形与多边形不同图幅或不同图层多边形要素之间的叠置,产生一个新的多边形图层不同类型的地图不同比例尺地图–多边形叠置的位置误差⑵基于栅格数据叠置分析①单层栅格数据:布尔逻辑运算,重分类,滤波运算,特征参数计算,相似计算;②多层栅格数据⑶操作形式:①交运算,输出两者共有范围②叠和运算,以输入图层为界,与输入顺序有关③合并运算,输出两层所有5.缓冲区分析应用于求地理实体的影响范围,即邻近度问题点/线/面缓冲区分析,根据要素不同的属性特征,规定不同的缓冲区宽度,以形成可变宽度的缓冲区;。
高考地理地理信息系统复习要点理解地理信息系统的原理和应用
高考地理地理信息系统复习要点理解地理信息系统的原理和应用高考地理地理信息系统复习要点地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS），是一种基于计算机科学与技术、地理学和数学等多学科知识交叉的综合技术系统。
它利用计算机处理、存储、分析和显示地理数据，实现对地理信息的有效管理和灵活应用。
在高考地理中，地理信息系统是一个重要的考点，下面将介绍地理信息系统的原理和应用。
1. 地理信息系统的原理地理信息系统的原理主要包括数据采集与处理、空间数据模型、空间数据查询与分析三个方面。
数据采集与处理是地理信息系统的第一步。
主要包括获得地理数据的采集、整理和预处理等过程。
获得地理数据的方法包括遥感技术、地面调查与测量等。
采集到的地理数据需要经过整理和预处理，以达到统一的格式和标准，便于后续的空间数据模型和应用。
空间数据模型是地理信息系统的核心。
它是对地理信息进行抽象和表示的方式。
常见的空间数据模型包括矢量模型和栅格模型。
矢量模型以点、线、面等几何元素为基本单元，采用拓扑关系表示地理现象；栅格模型以像元为基本单元，将地理现象划分为网格单元进行表示。
不同的空间数据模型适用于不同的地理信息需要和分析目的。
空间数据查询与分析是地理信息系统的功能之一。
通过查询和分析地理数据，可以获取地理信息的空间关系、统计特征、动态变化等。
常用的分析方法包括缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。
这些功能可以有效地帮助人们了解地理模式和地理过程，并提供决策支持。
2. 地理信息系统的应用地理信息系统在各行各业都有广泛的应用。
以下是几个常见的领域：城市规划和土地利用：通过地理信息系统，可以对城市的土地资源、交通网络、环境质量等进行综合分析和规划。
地理信息系统可以帮助决策者制定合理的城市规划和土地利用政策，提高城市的可持续发展水平。
环境保护和资源管理：地理信息系统可以监测和评估环境的状况和变化，帮助制定环保政策和资源管理策略。
gis复习资料
gis复习资料GIS复习资料GIS（地理信息系统）是一种将地理空间数据与非空间数据相结合的技术，用于分析、管理和可视化地理信息。
它在各个领域都有广泛的应用，包括城市规划、环境保护、农业、交通等。
对于GIS的学习和复习，以下是一些重要的知识点和技巧。
1. GIS的基本概念和原理GIS是一种用于存储、管理、分析和可视化地理空间数据的技术。
它由硬件、软件、数据和人员组成。
GIS的基本原理包括地理数据的获取、数据的存储和管理、数据的分析和可视化。
地理数据可以是地图、卫星影像、地理位置等。
GIS的核心功能是将地理空间数据与非空间数据进行关联和分析，以产生有关地理现象的信息。
2. GIS的数据类型和数据模型GIS使用多种数据类型，包括矢量数据和栅格数据。
矢量数据是由点、线、面等几何要素组成的，可以表示具体的地理对象。
栅格数据是由像元组成的，可以表示连续的地理现象。
GIS还使用属性数据，用于描述地理对象的属性信息。
数据模型是GIS中数据的组织方式和表示方法，常见的数据模型包括矢量数据模型、栅格数据模型和网络数据模型。
3. GIS的数据获取和数据质量GIS的数据获取是指从不同的来源获取地理数据。
常见的数据来源包括地图、卫星影像、GPS等。
在获取数据时，需要考虑数据的质量。
数据质量包括几何精度、拓扑关系、属性一致性等方面。
在使用数据时，需要注意数据的精度和准确性，以保证分析结果的可靠性。
4. GIS的数据存储和管理GIS的数据存储和管理是指将地理数据存储在数据库中，并进行管理和维护。
常见的GIS数据存储格式包括Shapefile、GeoDatabase等。
在进行数据存储和管理时，需要考虑数据的组织方式、数据的索引和查询等。
此外，还需要进行数据的备份和恢复，以确保数据的安全性。
5. GIS的空间分析和空间模型GIS的空间分析是指对地理空间数据进行分析和处理，以获取有关地理现象的信息。
常见的空间分析包括缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。
地理信息系统原理复习资料
地理信息系统原理复习资料第一章地理信息系统概论●地理信息系统的定义地理信息系统的定义是由两个部分组成的。
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（Geospatial Database）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。
●地理信息系统的核心问题✧位置：即在某个特定的位置有什么。
✧条件：即什么地方有满足某些条件的东西。
✧变化趋势：需要综合现有数据，以识别已经发生了或正在发生变化的地理现象。
✧模式：是分析与已经发生或正在发生事件有关的因素。
✧模型：该类问题的解决需要建立新的数据关系以产生解决方案。
●地理信息系统的功能✧数据采集、监测与编辑✧数据处理✧数据存储与组织✧空间查询与分析✧图形与交互显示●信息系统的类型✧事务处理系统✧管理信息系统✧决策支持系统✧人工智能和专家系统●地理信息系统的构成一个完整的GIS 主要由四个部分构成，即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据（或空间数据）和系统管理操作人员。
其核心部分是计算机系统（软件和硬件），空间数据反映GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。
第二章空间数据模型●空间实体具有的基本特征✧空间特征：包括空间位置特征、空间关系特征。
✧属性特征：属性特征也称为非空间特征或专题特征。
✧时间特征：时间特征是指空间实体随着时间变化而变化的特性。
●要素模型的基本概念基于要素的空间模型强调了个体现象，该现象以独立的方式或者以与其它现象之间的关系的方式来研究。
基于要素的空间信息模型把信息空间分解为对象（Object）或实体（Entity）。
一个实体必须符合三个条件：✧可被识别；✧重要（与问题相关）；✧可被描述（有特征）。
●场模型也称作域（field）模型，是把地理空间中的现象作为连续的变量或体来看待，如大气污染程度、地表温度、土壤湿度、地形高度以及大面积空气和水域的流速和方向等。
地理信息系统原理 详细复习文档
名词解释:1.地理信息系统：它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2.空间拓扑关系：空间拓扑关系描述的是基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。
GIS传统的基于矢量数据结构的结点-弧段-多边形，用于描述地理实体之间的连通性、邻接性和区域性。
这种拓扑关系难以直接描述空间上虽相邻但并不相连的离散地物之间的空间关系。
3.空间插值：空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其它空间现象的分布模式进行比较，包括空间内插和外推两种算法。
4.元数据：元数据（Meta Data）是关于数据仓库的数据，指在数据仓库建设过程中所产生的有关数据源定义，目标定义，转换规则等相关的关键数据。
5.空间索引：空间索引是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。
作为一种辅助性的空间数据结构，空间索引介于空间操作算法和空间对象之间，它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。
6.空间自相关：是指一些变量在同一个分布区内的观测数据之间潜在的相互依赖性。
7.空间数据引擎：简称SDE，是一种空间数据库管理系统的实现方法，即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。
8.雷普利K函数：主要用来分析空间分布和植物类型结构分析9.对称差异:10.碎屑多边形:碎屑多边形也称条带多边形。
因为前后两次录入同一条线的位置不可能完全一致，就会产生碎屑多边形，即由于重复录入而引起，另外，当不同比例尺的地图进行数据更新时也可能产生。
11.地图投影：地图投影就是指建立地球表面（或其他星球表面或天球面）上的点与投影平面（即地图平面）上点之间的一一对应关系的方法。
地理信息系统原理知识点整理
第一章绪论1、GIS定义：地理信息系统是对地球及表面有关地理分布数据进行采集、存储、管理、处理、分析、描述和三维可视化的技术系统。
2、GIS构成：硬件、软件、空间数据、人员。
3、GIS功能：数据采集、数据编辑与处理、数据存储、组织和管理、空间查询和空间分析、数据输出。
4、GIS与相关学科的关系：1）GIS与CAD：同：坐标参考系统；处理图形、非图形数据；对空间对象的空间相关关系建立和处理。
异：CAD不能建立地理坐标系统和完成地理坐标变换；CAD处理多为规则图形，而GIS 为非几何图形；CAD图形功能强而属性处理能力弱，而GIS图形与属性的操作比较频繁，且专业化特征比较强；GIS数据量比CAD大得多，数据结构、数据类型复杂，数据之间联系紧密；CAD不具备地理意义上的查询和分析能力。
2）GIS与MIS：同：对属性数据进行管理和处理；对图形数据进行存储。
异：GIS对图形和属性数据共同管理、分析和应用，MIS一般只处理属性数据，对图形数据以文件形式进行管理，图形要素不能分解查询，图形与数据之间没有联系；管理地图和地理信息的MIS 不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。
3）GIS与RS：a.遥感数据是GIS的重要信息源。
经过遥感信息系统处理的遥感信息，或进入GIS系统作为制图的背景图像，或是与经过分类的信息协同GIS与遥感的集成分析。
b.遥感图像信息处理系统是专门用于对遥感数据进行处理的软件，主要强调对遥感数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取，具有较强的制图功能，可设计丰富的符号和注记，虽有空间叠置分析功能，但由于缺少实体关系的描述，难以进行实体空间关系的描述，难以进行空间实体的空间关系查询、属性查询及网络分析等。
5、GIS的发展趋势：地球观测与信息技术；网络地理信息系统；嵌入式地理信息系统；4D 地理信息系统和基于Web的空间信息服务。
第二章第三章地理空间与空间数据1、2、地球模型的建立：第一次逼近——大地水准面——大地体；第二次逼近——地球椭球体（旋转椭球体）；第三次逼近——参考椭球体（总椭球体）。
地理信息系统复习资料
地理信息系统复习资料地理信息系统复习资料地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据相结合，进行存储、管理、分析和展示的技术系统。
它在各个领域都有广泛的应用，如城市规划、环境保护、农业管理等。
为了帮助大家更好地理解和掌握地理信息系统，以下是一些复习资料，供大家参考。
一、GIS基础知识1. 地理信息系统的定义和发展历程：地理信息系统是一种以地理空间数据为核心，通过计算机技术进行存储、管理、分析和展示的系统。
它的发展经历了硬件、软件和数据三个阶段，从最初的手绘地图到现在的数字化地图，实现了地理信息的快速获取和处理。
2. 地理坐标系统和投影坐标系统：地理坐标系统是基于地球椭球体的坐标系统，常用的有经纬度坐标系统。
投影坐标系统是将地球表面投影到二维平面上的坐标系统，常用的有等距圆柱投影、等角圆锥投影等。
3. 空间数据模型：空间数据模型是描述地理空间数据的方式，常用的有矢量数据模型和栅格数据模型。
矢量数据模型以点、线、面为基本要素进行描述，栅格数据模型以像元为基本要素进行描述。
4. 空间数据获取和处理：空间数据的获取有遥感和GPS等技术，遥感可以获取大范围的地理信息，GPS可以获取点位信息。
空间数据的处理包括数据输入、数据编辑、数据查询、数据分析等。
二、GIS数据处理1. 数据输入：数据输入是将现实世界的地理信息转化为计算机可识别的数据。
常用的数据输入方式有扫描、数字化和GPS定位等。
2. 数据编辑：数据编辑是对地理信息进行修改和更新。
常用的数据编辑操作有添加、删除、修改、移动等。
3. 数据查询：数据查询是根据特定条件对地理信息进行检索。
常用的查询方式有属性查询和空间查询。
4. 数据分析：数据分析是对地理信息进行统计和分析。
常用的数据分析方法有空间分析、网络分析和地理加权回归等。
三、GIS应用领域1. 城市规划：GIS可以对城市的土地利用、交通网络、环境污染等进行分析和优化，为城市规划提供科学依据。
- 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)。
地理信息系统是一种特定的、十分重要的空间型信息系统，是在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、处理、存储、管理、分析(计算)、显示和描述的技术系统。
(李建松, 2006)地理信息系统处理的对象是多种类型的地理空间实体数据及其关系地理信息系统的四个特征：1）GIS 的外壳是计算机化的技术系统，它由若干相互关联的子系统构成；（2）地理信息系统操作的对象是空间数据；（3）地理信息系统的技术优势在于它的数据综合、模拟和空间分析评价能力；4）地理信息系统的成功应用强调组织体系和人的因素的作用。
地理信息系统主要由五个部分组成：1）硬件系统；2）软件系统；3）地理空间数据库；4）空间分析模型；5）人员(系统管理人员、系统开发人员和数据处理及分析人员)。
理信息系统五大功能：1、位置问题：解决在特定的位置有什么或是什么的问题。
2、条件问题：解决符合某些条件的地理实体在哪里的问题。
3、变化趋势问题：利用综合数据分析，识别已发生或正在发生的地理事件或现象，或某个地方发生的某个事件随时间变化的过程。
4、模式问题：分析已发生或正在发生事件的相关原因。
5、模拟问题：某个地区如果具备某种条件，会发生什么的问题。
元数据：关于数据的数据，提供关于空间数据、空间数据库等的内容、格式、质量指标、说明信息等引导使用的信息。
元数据的主要作用：帮助数据生产者有效管理和维护空间数据，建立数据文档；提供数据生产者对数据产品的说明信息，便于用户查询利用空间数据；提供通过计算机网络查询数据的方法和途径，便于数据交换和传输；帮助用户了解数据的质量信息，对数据的使用作出正确判断；提供空间数据互操作的基础。
元数据的内容：对数据库的描述；对数据质量的描述；对数据处理信息的说明；对数据转换方法的说明；对数据库的更新、集成方法等的说明。
工作区：在GIS 的数据组织中，通常将若干幅地图形成的区域当成一个工作单元，称之为工作区(workspace)。
空间数据互操作：空间数据互操作是在不同计算机系统、网络、操作系统和应用程序一起共同作用并共享空间数据的能力。
分布式地理信息系统：在计算机网络环境下，以分布式计算的理论技术和计算机网络技术为应用指导，用来设计地理信息系统中的时空数据采集、存储、管理、分析、表现等运算的理论计算模型云计算：是基于互联网的超级计算模式——即把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。
在极大规模上可扩展的信息技术能力向外部客户作为服务来提供的一种计算方式。
空间数据基础设施(Spatial Data Infrastructures , SDI) 是指为描述地球上地理要素或现象的分布及其属性的所有地理信息组合，以及对这些地理信息的获取、处理、存储、分发、使用、集成、融合以及互操作等目的，建立一个共享的空间信息框架的建设计划，包括所需的设备、技术、政策、标准、体系结构和人力资源等。
数字地球是一个多分辨率、多空间尺度的、虚拟表达的三维星球，具有海量的地理空间编码数据，可以使用无级放大率进行放大，在空间内的活动是不受限制的，而且在时间空间也是如此“数字城市”是通过宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源，建立电子政务、电子商务、劳动社会保障等信息系统和信息化社区，实现全市国民经济和社会信息化，是综合运用GIS 、RS、GPS、宽带多媒体网络及虚拟仿真技术，对城市基础设施功能机制进行动态监测管理以及辅助决策的技术体系。
智慧地球、城市：形成所谓“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，感知变换，云计算中心处理，智能服务空间信息网格（Spatial Information Grid, SIG ）：空间数据基础设施提出的交换站点在SIG 中被看作网络结点，由这些分布在全球各地的各类结点形成的网络称之为网格。
它是以空间信息传输、服务和计算为内容的特点的，因此也称为空间信息网格。
掌握概念：DEM 、三维GIS空间分析基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。
缓冲区分析、工作区、聚合分析叠置分析：同一地区的不同组地理要素进行叠置，产生新的特征分析方法空间关系是指地理实体之间存在的与空间特性有关的关系，是刻画数据组织、查询、分析和推理的基础。
空间关系的描述和表达，是GIS 区别于CAD 等计算机图形处理系统的主要标志。
空间关系的研究，直接影响GIS 的设计、开发与应用。
要点：矢量数据和栅格数据的特点（区别）（优缺点）地理信息系统的构成和五大基本功能最短路径搜索算法（Dijkstra 算法）的基本思想、方法流程空间数据质量问题的来源、解决方法GIS 的发展趋势空间数据的基本特征（空间特征、属性特征、时间特征）空间分析的基本流程：分析目的和标准、准备空间操作的数据、进行空间分析操作、准备表格分析的数据、进行表格分析、结果的评价和解释、如需要则改进分析、产生分析结果的最终地图和报告缓冲区分析和缓冲区查询的区别第二部分地理空间参照系是表示地理实体的空间参照系统，在GIS 中，所有的空间数据都必须纳入统一的地理空间参照系。
否则，不同图层的地图要素无法在空间上相互配准。
主要的地理参照系类型：地理坐标系、投影坐标系。
用平面坐标系表示地面上的任何一点的位置，首先要把曲面展开为平面，但地球表面是不可展开的曲面，因此必须应用投影的方法，建立地球表面与平面上点的函数关系。
投影坐标系统（平面坐标系），将椭球面上的点，通过投影的方法投影到平面上时，通常使用平面坐标系统。
GIS 的地理空间：通常是指经过投影变换后在笛卡儿坐标系中的地球表层特征空间。
地理坐标系转换地理坐标之间的直接转换经由大地坐标之间的间接转换坐标转换的方法可分为三参数和七参数两种方法表达地理信息的地理数据的几何空间数据主要有三种数据类型：矢量数据用坐标对、坐标串和封闭的坐标串表示实体点、线、面的位置及其空间关系的一种数据格式一维矢量表示空间中的线状要素，或者空间实体对象的边界，包括线段、弦列、拓扑连线、弧段、链、环等。
拓扑连线是两个结点或节点的连线，其方向可由结点或节点的顺序确定。
二维矢量表示地理空间的面状要素，又称为多边形三维矢量定义三维空间的体元素，是一组或多组闭合曲面包围的空间对象。
栅格数据数字高程模型数据数字高程模型是GIS 表示2.5 维地形数据的重要格式平面坐标和高程数据包括规则网格和不规则三角网（TIN ）两种类型。
三种数据的比较参加书本76地理数据模型是人们在对地理空间的充分认识与完整的地理空间认知模型（或概念模型）的基础上，并用计算机能够识别和处理的形式化语言来定义和描述现实世界地理实体、地理现象及其相互关系的逻辑模型。
空间数据的三个基本特征：空间位置特征、空间属性特征、空间时间特征空间数据描述的内容：编码、位置、行为、属性、说明、关系空间数据的分类、分层和空间索引是GIS 空间数据组织的重要方式和内容。
分类编码数据分层物理无缝图层是直接将图幅先进行接边处理，然后将分幅的地图文件进行合并，得到一个在空间上连续的图层。
逻辑无缝图层不改变分幅图层的物理存储位置，而是建立跨图幅地物的索引，实现对地物的跨图幅操作。
三种传统数据模型：层次数据模型、网络数据模型和关系数据模型层次模型是一种树结构模型，它把数据按自然的层次关系组织起来，以反映数据之间的隶属关系。
网络模型将数据组织成有向图结构，图中的结点代表数据记录，连线描述不同结点数据间的联系。
（结点数据之间没有明确的从属关系，可表示多对多的关系。
）面向对象的地理数据库模型面向对象的地理数据模型的核心是对复杂对象的模拟和操纵。
面向对象地理数据模型的特点:可充分利用现有数据模型的优点、具有可扩充性、可以模拟和操纵复杂对象4.3 GIS 空间数据结构空间数据结构是空间数据模型在特定的空间数据库中，经空间数据库的定义语言和数据描述语言精确描述的存储模型。
1、无拓扑关系的矢量数据结构仅记录空间对象的位置坐标和属性数据，不记录空间关系。
2、拓扑数据结构只有点是相互独立存储的，点成线，线成面拓扑关系可以有两种表达方式，全显式和半隐含表达。
3、栅格数据结构分层的栅格数据的存储结构有三种基本方式：基于像元、基于层、基于多边形4、数字高程模型数据结构两种存储形式规则格网TIN两种数据结构的比较格网点数据结构简单，但表达地形的精度较差，与影像的叠加吻合不好，对地形变化较大的地区精度更差。
另外，关于地性线等线性不容易添加，湖泊等水平区域的不容易表达。
不规则三角网则可避免上述情况，表达地形的质量总体好于格网点，但数据结构较复杂，表达地形的面积较大时，效率不高。
4.4 GIS 空间数据库GIS 空间数据具有以下特点：数据量特别大、具有地理空间数据和属性数据、数据结构复杂、数据应用面相当广、数据应用层次多等。
GIS 时空数据表达方法：基于位置、基于实体、基于时间GIS 互操作第三部分由于数据在获取过程都不同程度的存在错误或误差，以及空间数据库对数据组织管理的需要，都需要对数据进行编辑和处理。
GIS 数据源遥感图像大面积的、动态的、近实时、有利GIS 数据更新）地图手扶跟踪数字化扫描数字化获取可微观可宏观注意变形投影变换文本资料有关法律文档、行业规范、技术标准、条文条例等统计资料实测数据野外试验、实地测量、GPS多媒体数据城市视频数据已有系统的数据拓展了数据的可用性，增加了数据的潜在价值可归纳为原始采集数据、再生数据和交换数据三种来源。
数据数字化的四种形式数字线划图，DLG , Digital Line Graph数字栅格地图，DRG, Digital Raster Graph数字正射影像，DOM, Digital Orthophoto Map数字高程模型，DEM, Digital Elevation Model数据集是一个结构化的相关数据的集合体，包括数据本身和数据间的关系。
GIS 的主要数据集包括：DLG ,DRG, DOM, DEM 和属性数据（包括社会经济数据）、专业领数据等。
GIS 数据采集方法对于矢量地图数据，可用平板数字化仪，采用手扶跟踪的方法输入，也可用扫描仪扫描成图像后，用栅格数据矢量化的方法自动追踪输入。
GIS 数据获取的高级技术电子平面测量系统、移动测图系统、激光扫描系统（直接获取高程点，可以生成DEM ）、干涉雷达系统、机载光学航空相机系统、机载雷达系统、机载数字传感器系统、LiDAR (Light Detection And Ranging, LiDAR)LiDAR 的特点：（1）高密度，充分获取目标表面特征，能够提供密集的点阵（或点云）数据(点间距可以小于1 米)；（2）能够穿透植被的叶冠；（3）实时、动态系统，主动发射测量信号，不需要外部光源；；（4）不需要或很少需要进入测量现场（5）可同时测量地面和非地面层；（6）数据的绝对精度在0.30 米以内；（7）24 小时全天候工作；（8）具有迅速获取数据的能力。