地理实体的空间相互关系
地理信息系统(名词解释)
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1、地理信息系统(geographic information system , 即gis )——一门集计算机科学、 信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科, 它是在计算机软件和硬件支持下, 运用系 统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供对规划 、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。
2.栅格——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。
因此, 栅格结构是以规则 的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织,组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。
特点:属性明显, 定位隐含, 即数据直接记录属性本身, 而所在的位置则根据行列号转换为相应的坐标,即定位是根据数据在数据集中的位置得到的,在栅格结构中,点用一个栅格单元表示;线状地物用沿线走向的一组相邻栅格单元表示,每个栅格单元最 多只有两个相邻单元在线上;面或区域用记有区域属性的相邻栅格单元的集合表示,每个 栅格单元可有多于两个的相邻单元同属一个区域。
3.矢量——它假定地理空间是连续, 通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、 多边形等地理实体, 坐标空间设为连续, 允许任意位置、长度和面积的精确定义。
对于点实体, 矢量结构中只记录其在特定坐标系下的坐标和属性代码;对于线实体, 用一系列坐标对的连线表示;多边形是指边界完全闭合的空间区域,用一系列坐标对的连线表示。
4. “拓扑”(topology)一词来源于希腊文,它的原意是 “形状的研究”。
拓扑学是 几何学的一个分支,它研究在拓扑变换下能够保持不变的几何属性——拓扑属性(拓扑属 性:一个点在一个弧段的端点, 一个点在一个区域的边界上;非拓扑属性:两点之间的距离, 弧段的长度, 区域的周长、面积) 。
实景三维 实体间关系表
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实景三维实体间关系表
实景三维实体间关系表是指在三维场景中,不同实体之间的关
系表达。
在三维场景中,实体可以是物体、人物、动物或其他元素,它们之间可能存在多种关系,比如位置关系、运动关系、互动关系等。
实景三维实体间关系表可以用来描述这些实体之间的各种关系,以便于对三维场景进行分析、理解和处理。
从数据角度来看,实景三维实体间关系表通常包括实体的标识符、位置坐标、运动状态、属性特征等信息,以及实体之间的关系
描述,比如相对位置、相互作用等。
这些数据可以通过三维建模软件、虚拟现实设备等手段获取和处理,用于构建和呈现三维场景。
从应用角度来看,实景三维实体间关系表在虚拟现实、游戏开发、建筑设计、工程仿真等领域有着重要的应用。
通过对实体间关
系的描述和分析,可以实现三维场景的模拟、交互和优化,为相关
领域的研究和实践提供支持。
总的来说,实景三维实体间关系表是对三维场景中实体之间关
系的描述和表达,它具有重要的数据和应用意义,对于理解和处理
三维场景具有重要作用。
地理信息系统名词解释大全
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地理信息系统名词解释大全地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种,是在计算机硬、软件的支持下,以地理空间数据库(Geospatial Database)为基础,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
简单地说,GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息,它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体,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。
地理信息系统属于空间型信息系统。
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、图像和图形等的总称;它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息科学与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作为一门科学,而不仅仅是一个技术实现,主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时,还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
地理数据是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据,主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界,再到数字世界(GIS),最后到应用领域。
数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,是客观对象的表示,是信息的表达,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割(2n×2n,且n≥1),直到子象限的数值单调为止。
地理信息系统下的空间分析——第三章_空间分析的理论问题
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4、顺序关系描述 顺序关系中的一类重要关系是方向关系,如东、西、 南、北等。 (1)方向关系的定量描述 方向关系的定量描述主要是使用方位角来进行
(2)方向关系的定性描述 方向关系的定性描述主要有投影法(projection)和锥形 法(cone)。 1)投影法:是将空间目标投影到特定的坐标轴上,通 过各目标投影间的关系去描述与定义方向关系。其中的投 影可以是正射投影,也可以是斜率投影。 2)锥形法:是将空间目标及其周围的区域分成带有方 向性的几个区域,通过各目标本身及方向区域之间的交的 结果来描述空间关系。
7)西南关系
South_West(Pi,Qj)=X(Pi)<X(Qj) And Y(Pi)<Y(Qj) 示意图如下:
8)东南关系
South_East(Pi,Qj)=X(Pi)>X(Qj) And Y(Pi)<Y(Qj) 示意图如下:
以上8种关系通过点的投影可以精确判断。对于任意两点, 上述8种关系必有一种满足。 这些关系具有传递性。 另外,一些关系可进行相互转换,如North_East(Pi,Qj)和 South_West(Qj,Pi)。
课堂练习: 请大家分别算 出8种面面关系 的4元组矩阵
8种面/面关系
………………….
三种点/线拓扑关系。 课堂练习:请大家分别算出3 种点线关系的4元组矩阵。
两种点/点拓扑关系。
课堂练习:请大家分别算出2种点 点关系的4元组矩阵。
三种点/面拓扑关系,请 写出4元组矩阵。
2、空间关系描述结果的评价: 完备性是指空间关系描述结果能包含目标间所有可能的定 性关系; 严密性是要求所推出的一组关系是实际存在的或正确的; 唯一性要求所有关系是互斥的; 通用性指描述方法应能处理各种形状的目标和各类关系。
地理信息系统名词解释
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1、地理信息系统地理信息系统是一种采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统。
2. 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、图像和图形等的总称;它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
4.地理数据:是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据,主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
17.空间数据编码空间数据编码是指将数据分类的结果,用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
编码的目的空间数据编码是用来提供空间数据的地理分类和特征描述,同时为了便于地理要素的输入、存储、管理,以及系统之间数据交换和共享的需要。
2、空间数据结构空间数据结构是指空间数据在计算机内的组织和编码形式。
它是一种适合于计算机存贮、管理和处理空间数据的逻辑结构,是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。
它是对数据的一种理解和解释。
8. 四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割(2n×2n,且n≥1),直到子象限的数值单调为止。
凡数值(特征码或类型值)呈单调的单元,不论单元大小,均作为最后的存储单元。
这样,对同一种空间要素,其区域网格的大小,随该要素分布特征而不同。
3、3S 技术:(GIS、RS、GPS)技术的综合或一体化形成的集成系统。
在这种集成系统中,GPS主要用于实时、快速地提供目标、各类传感器和运载平台的空间位置;RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息,发现地球表面的各种变化,及时地对GIS的空间数据进行更新;GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存储、集成管理、分析加工,作为新的集成系统的基础平台,并为智能化数据采集提供地学知识。
4、DTM/DEMDTM为数字地形模型,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。
地理信息系统概念复习
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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。
GIS《地理信息系统》试卷最全题库(共九套含答案)
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《地理信息系统》试卷1一、专业术语解释(每题3分,满分15分)1、地理信息系统答: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2、空间数据编码答:是指将数据分类的结果,用一种易于被计算机和人识别的符号系统表示出来的过程。
3、不规则三角网答:用来拟合连续分布现象的覆盖表面,表示要素包括地形、降水等,按照实测点分布将他们连成三角网。
4、数据与信息答:数据:是指某一目标定性、定量描述的原始资料信息:是对数据的解释、运用与解算,即信息是经过处理后的数据。
5、元数据答:数据的数据。
二、填空(共15个填空,每小空1分)1、地理空间实体主要类型包括点、线和面等。
2、地理空间数据的基本特征包括空间、属性和时间等。
3、空间数据查询的类型包括基于SQL扩展、可视化和自然语言等。
4、常见的GIS软件有 ARC/INFO 、 MAPGIS 、 ARCVIEW 等。
5、传统数据库结构主要有网状、层次和关系三种类型。
三、选择题(共5小题,每小题2分。
)1、空间数据编码的原则主要有(B )、系统性、通用性和标准化、可扩展性等。
A.实用性;B.一致性;C.移植性;D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是(D )。
A.数据格式转换;B.投影转换;C.图幅拼接;D.数据分发3、空间集合分析主要完成(C)。
A地形分析 B缓冲区分析 C逻辑运算 D叠置分析4、我国地理信息系统的发展自20世纪( C )起步。
A.60年代初;B.70年代初;C.80年代初;D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输入设备的是(B )。
A.扫描仪;B.绘图仪;C.数字化仪;D.键盘四、简答题(共7小题,每小题6分。
)答题要点:1、简述地理信息系统的基本功能?(6分)(1)数据采集与编辑(1分)(2)数据存储与管理(1分)(3)数据处理和变换(1分)(4)空间分析和统计(1分)(5)产品制作与现实(1分)(6)二次开发和编程(1分)2、简述游程长度编码方法(6分)游程指相邻同值网格的数量,游程编码结构是逐行将相邻同值的网格合并,并记录合并后网格的值及合并网格的长度,其目的是压缩栅格数据量,消除数据间的冗余。
GIS《地理信息系统》试卷最全题库(共九套含答案)
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GIS《地理信息系统》试卷最全题库(共九套含答案)《地理信息系统》试卷1⼀、专业术语解释(每题3分,满分15分)1、地理信息系统答: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2、空间数据编码答:是指将数据分类的结果,⽤⼀种易于被计算机和⼈识别的符号系统表⽰出来的过程。
3、不规则三⾓⽹答:⽤来拟合连续分布现象的覆盖表⾯,表⽰要素包括地形、降⽔等,按照实测点分布将他们连成三⾓⽹。
4、数据与信息答:数据:是指某⼀⽬标定性、定量描述的原始资料信息:是对数据的解释、运⽤与解算,即信息是经过处理后的数据。
5、元数据答:数据的数据。
⼆、填空(共15个填空,每⼩空1分)1、地理空间实体主要类型包括点、线和⾯等。
2、地理空间数据的基本特征包括空间、属性和时间等。
3、空间数据查询的类型包括基于SQL扩展、可视化和⾃然语⾔等。
4、常见的GIS软件有 ARC/INFO 、 MAPGIS 、 ARCVIEW 等。
5、传统数据库结构主要有⽹状、层次和关系三种类型。
三、选择题(共5⼩题,每⼩题2分。
)1、空间数据编码的原则主要有(B )、系统性、通⽤性和标准化、可扩展性等。
A.实⽤性;B.⼀致性;C.移植性;D.安全性2、以下选项中不属于空间数据编辑与处理过程的是(D )。
A.数据格式转换;B.投影转换;C.图幅拼接;D.数据分发3、空间集合分析主要完成(C)。
A地形分析 B缓冲区分析 C逻辑运算 D叠置分析4、我国地理信息系统的发展⾃20世纪( C )起步。
A.60年代初;B.70年代初;C.80年代初;D.90年代初5、以下设备中不属于GIS数据输⼊设备的是(B )。
A.扫描仪;B.绘图仪;C.数字化仪;D.键盘四、简答题(共7⼩题,每⼩题6分。
)答题要点:1、简述地理信息系统的基本功能?(6分)(1)数据采集与编辑(1分)(2)数据存储与管理(1分)(3)数据处理和变换(1分)(4)空间分析和统计(1分)(5)产品制作与现实(1分)(6)⼆次开发和编程(1分)2、简述游程长度编码⽅法(6分)游程指相邻同值⽹格的数量,游程编码结构是逐⾏将相邻同值的⽹格合并,并记录合并后⽹格的值及合并⽹格的长度,其⽬的是压缩栅格数据量,消除数据间的冗余。
地理信息系统概论名词解释总结
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l 数字地面模型(DTM):是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列,它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。
l 数字高程模型(DEM):当数字地面模型的地面属性为海拔高程时,则该模型即为数字高程模型。
l 数字地形分析(DTA):是指在数字高程模型上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术。DTA技术是各种与地形因素相关空间模拟技术的基础。
l 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、联系和规律的数字、文字、图像和图形等的总称;它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
l 地理信息科学:与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作为一门科学,而不仅仅是一个技术实现,主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时,还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
l 边界代数算法:边界代数多边形填充法是一种基于积分思想的矢量格式向栅格格式转换算法,它适用于记录拓扑关系的多边形矢量数据转换为栅格结构。它不是逐点判断与边界的关系完成转换,而是根据边界的拓扑信息,通过简单的加减代数运算将边界位置信息动态地赋给各栅格点,实现了矢量格式到栅格格式的高速转换,而不需要考虑边界与搜索轨迹之间的关系,因此算法简单、可靠性好,各边界弧段只被搜索一次,避免了重复计算。
l DIME文件:美国人口普查局在1980年的人口普查中提出了双重独立地图编码文件。它含有调查获得的地理统计数据代码及大城市地区的界线的坐标值,提供了关于城市街道,住址范围以及与人口普查局的列表统计数据相关的地理统计代码大纲要图。在1990年的人口普查中,TIGER取代了DIME文件。
地信名词解释,史上最全
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1. 地理信息系统GIS作为信息技术的一种,是以计算机技术为依托,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
简单地说,GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息,它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体,用于高效地采集、存储、更新、处理、分析和显示各种类型的地理信息。
(李满春、任建武、陈刚、周炎武,《GIS设计与实现》)2.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、图像和图形等的总称;它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
(黄杏元、马劲松,《地理信息系统概论电子教案》)3.地理信息科学与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作为一门科学,而不仅仅是一个技术实现,主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时,还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
(邬伦,《地理信息系统原理、方法和应用》)地理信息科学是研究地理系统中的信息流的科学,主要研究在对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中所提出的一系列基本问题,如数据的获取和集成、分布式计算、地理信息的认知和表达、空间分析、地理信息基础设施建设、地理数据的不确定性及其对于地理信息系统操作的影响、地理信息系统的社会实践等,研究技术主要包括地理信息获取技术(其中包括遥感技术和全球定位技术)、地理信息系统技术、地理信息传输技术等4. 地理数据(是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据,主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
(李满春、任建武、陈刚、周炎武,《GIS设计与实现》)5. 地理信息流(即地理信息从现实世界到概念世界,再到数字世界(GIS),最后到应用领域。
地理空间实体之间相互作用的关系
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地理空间实体之间相互作用的关系
地理空间实体之间的相互作用有多种,如地形、气候、生态系统等在物质空间中相互作用,人类在空间中也会进行活动,产生更多的空间关系。
人们通过社会经济活动,影响社会发展,从而改变地理空间格局,跨越当地自然环境,形成复杂的地理关系。
人们也可以通过信息传播技术,变更政策或发展活动,对地理空间实体产生影响。
另外,改变空间实体格局也会产生一些表象,形成更多的动态关系。
在更城市化的环境中,可以通过建筑物、公路或其他空间基础设施,影响地方的地理格局,进而影响人类与地空间的相互作用。
GIS各种名词解释
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1. 地理信息系统:GIS作为信息技术的一种,是以计算机技术为依托,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
简单地说,GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息,它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体,用于高效地采集、存储、更新、处理、分析和显示各种类型的地理信息。
2. 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、图像和图形等的总称;它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
3. 地理信息科学:与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作为一门科学,而不仅仅是一个技术实现,主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时,还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
4. 地理数据:是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据,主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
5. 地理信息流:即地理信息从现实世界到概念世界,再到数字世界(GIS),最后到应用领域。
6. 数据信息:数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,是客观对象的表示,是信息的表达,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
7. 信息系统:是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
8. 四叉树数据结构:是将空间区域按照四个象限进行递归分割(2n×2n,且n≥1),直到子象限的数值单调为止。
凡数值(特征码或类型值)呈单调的单元,不论单元大小,均作为最后的存储单元。
这样,对同一种空间要素,其区域网格的大小,随该要素分布特征而不同。
地理信息系统名词解释大全(详细整理版)
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地理信息系统Geographic Information System GIS作为信息技术的一种,是在计算机硬、软件的支持下,以地理空间数据库(Geospatial Database)为基础,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
简单地说,GIS就是研究如何利用计算机技术来管理和应用地球表面的空间信息,它是由计算机硬件、软件、地理数据和人员组成的有机体,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。
地理信息系统属于空间型信息系统。
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、图像和图形等的总称;它属于空间信息,具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
地理信息科学与地理信息系统相比,它更加侧重于将地理信息视作为一门科学,而不仅仅是一个技术实现,主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时,还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
地理数据是以地球表面空间位置为参照,描述自然、社会和人文景观的数据,主要包括数字、文字、图形、图像和表格等。
地理信息流即地理信息从现实世界到概念世界,再到数字世界(GIS),最后到应用领域。
数据是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号,是客观对象的表示,是信息的表达,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
信息系统是具有数据采集、管理、分析和表达数据能力的系统,它能够为单一的或有组织的决策过程提供有用的信息。
包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。
四叉树数据结构是将空间区域按照四个象限进行递归分割(2n×2n,且n≥1),直到子象限的数值单调为止。
GIS空间分析理论与方法复习资料

GIS空间分析理论与方法第一章绪论1.空间分析概念GIS空间分析是从一个或多个空间数据图层获取信息的过程。
空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术,通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息,以解决实际问题(刘湘南等, 2008)。
2.空间分析与GIS的关系空间分析是地理信息系统的核心和灵魂。
空间分析是地理信息系统的主要特征,是评价一个地理信息系统的主要指标之一。
3.空间分析在GIS中的地位和作用空间分析是GIS的核心;空间分析是GIS的核心功能;空间分析的理论性和技术性第二章GIS空间分析的基本理论1.空间分析有哪些理论?空间关系理论;地理空间认知理论;地理空间推论理论;空间数据的不确定性分析理论2.简述空间关系的类型及各类型的特点?GIS空间关系主要分为顺序关系、度量关系和拓扑关系三大类型。
顺序关系描述目标在空间中的某种排序,主要是目标间的方向关系,如前后左右、东西南北等。
度量关系是用某种度量空间中的度量来描述的目标间的关系,主要是指目标间的距离关系。
拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量,如空间目标的相邻和连通关系,以及表示线段流向的关系。
3.简述拓扑空间关系的特点?拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量,如空间目标的相邻和连通关系,以及表示线段流向的关系.拓扑变换:拓扑所研究的是几何图形的一些性质,它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变,只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点,又不产生新点。
拓扑变换的条件:在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系,并且邻近的点还是邻近的点。
拓扑关系表达的代表性模型:4元组模型、9元组模型、基于V oronoi图的V91模型、RCC 模型、空间代数模型4.简述方向空间关系的类型和特点?方向关系是顺序关系中的最主要的关系。
方向关系的描述方式包括定量描述和定性描述两种。
一般方向关系的形式化描述:使用的是绝对方向关系参考。
九种方向关系:正东:restricted—east(pi,qi)≡X(pi)>X(qi)∧Y(pi)=Y(qi)5.简述距离关系的类型和计算方法?欧氏距离、切比雪夫距离、马氏距离、明氏距离P216.简述空间关系描述模型的评价准则?一般从完备性、严密性、唯一性、通用性1.空间关系表达是否是形式化的、无歧义的2.表达的完备性3.表达的可靠性4.表达的唯一性5.表达的课推理性7.简述时空空间关系的特点?地理实体之间的空间关系往往随着时间而变化,时间关系交织在一起就形成了多种时空关系。
地信期末复习(全)
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一、名词解释(2分*5个)1.地理信息系统:地理信息系统是由计算机硬、软件和不同的方法组成的系统,该系统用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
2.空间索引: 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。
3.游程编码结构:是在栅格数据矩阵中,逐行将相邻同值栅格合并,记录合并后栅格的值及合并栅格的数量的一种数据组织形式。
4.空间数据库:空间数据库指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和,一般以一系列特定结构的文件形式存储在硬盘、光盘等介质上的。
5.空间数据内插:通过已知点或多边形分区的数据,推求任意点或多边形分区数据的方法称为空间数据的内插。
6. 空间元数据:空间元数据是指在空间数据库中用于描述空间数据的内容、质量、表示方式、空间参考和管理方式等特征的数据,是实现地理空间信息共享的核心标准之一。
7. 空间分析:空间分析是基于空间数据的分析技术,它是以地球科学原理为依托,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、空间构成、空间演变等信息。
8. 信息:信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等的内容、数量或特征,以便向人们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。
9. DTM :即数字地形模型,是用数字化的形式表达的地形信息。
10.栅格数据结构:基于栅格模型的数据结构简称栅格数据结构,是将空间分割成规则的网格,称栅格单元,在各个栅格单元上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
11.游程编码结构:是在栅格数据矩阵中,逐行将相邻同值栅格合并,记录合并后栅格的值及合并栅格的数量。
12.几何纠正:为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的纠正。
13.空间数据库:为GIS 提供空间数据的存储和管理方法。
14.空间叠合分析:指在相同的空间坐标系统条件下,将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据重叠相加,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理对象之间的空间对应关系。
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线对象
线对象是维数为1的物体,代表一个线实体(Line Entity),如河流、边界、道路 等。
线对象的属性:
实体长度 - 从起点到终点的总长;弯曲度 - 如道路弯曲的程度;方向性 - 如 水流方向(从上游到下游),公路方向(单向、双向)等。
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面对象
面状实体包括湖泊、森林、岛屿、地块等,在二维图中表现为多边形。面状实体 包括以下空间特性: • 面积、周长。 • 独立性或与其它地物相邻,如中国及其周边国家等。 • 内岛或锯齿状外形:如岛屿的海岸线封闭所围成的区域等。 • 重叠性与非重叠性:如报纸的销售区域、学校的分区等有可能出现交叉重叠现象, 但各个行政区一般是相邻而不出现重叠。
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3.2 面向场的认知模型
基于场的认知模型 场(Field)是指一类具有共同属性值的地理实体或者地
理目标的集合。
该模型把地理空间中的事物和现象作为连续的变量或体 来看待,例如:大气污染、大气降雨、地表温度、土壤
湿度、洋流等。
根据问题的不同,场(field)可以二维的、也可以是三 维的。
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例如:地理实体的面向对象描述
实体 学校
铁路 钻孔 蓄水池
标识符 名称
空间位置
地面坐标
空间关系
与另一实体相邻 连接两个城市 位于某个区域 与一水管线相接
属性特征
学生数 运输量 孔径 水质
功能
教育 运营 层位 水位
编码号 一组坐标 标识号 名称 地面坐标 地面坐标
上表中所列的五种特征可分两大类:空间特征和非空间特征,描述地理 实体的数据相应分为空间数据和属性数据。空间数据用来描述地理实体 的空间位置和相互关系。对于“地理实体”,了解其定位属性,也就是 获取其确切的空间坐标值,要比了解其一般的非定位属性更重要。实际 上,实体的许多非定位属性,如长度、面积等都是依附于定位属性的。
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体对象
一个体对象代表一个空间三维实体,如地层、断层、矿体等。 一个三维实体由若干平面或曲面包围组成。体中间若包含“空洞”,则为复杂 的体。但体中包含的“空洞”,应作为另一个体对象处理。通过体类主题可将 体对象聚合起来。
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3)地理实体的空间相互关系
现实生活中的实体大多都不是孤立存在的。国道可能和省道相接,
2
2 地理抽象过程
OGC 九层次抽象
尺度世界 项目世界 Project world 地理点列 point
Dimensional world
地理空间世界
Geospatial world
感知世界 工程世界
几何特征 geometry
概念世界 Conceptual world
现实世界 Real world
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2)地理实体的几何抽象
为了在计算机的抽象空间中,表达复杂的现实世界,在地 理信息系统中,地理实体被抽象简化为简单的几何对象 (geometric object): 点对象(Point) 线对象(Line)
面对象(Polygon)
体对象(Volume)
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点对象
点对象是有特定位置的维数为零的物体,代表一个点实体(Point Entity),如城 市、村庄、钻孔等。
二维场的描述方法:
采样模型(Sampling) 通过采集有限个样本点的属性值来表达区域属性的连续变化。根据样本点
的分布密度和分布形态,可以采用网格(grid)或者TIN模型进行数据内插,
进而模拟区域属性的连续变化。 等值线模型(Contour) 采用一组等间距的等值线将地理区域划分成一些环状区域。每个区域中的
III 地理认知理论与模型
1 地理认知概念 2 地理抽象过程
3 地理认知模型
4 空间拓扑关系
1
1 地理空间认知概念
地理空间认知: 研究人类如何认知自己赖以生存的地理环境(主要指地球的四大圈层 – 岩石 圈、水圈、大气圈、生物圈),包括位置、分布、关系、变化和规律等。 地理空间认知过程: 经过地理感知、表象再现、地理记忆和地理思维四个过程,借助图像或者地 图(心像地图和认知制图)来实现的。心像地图是人类对地理空间多次感知 的基础上(实地考察、地图参考、文献阅读)综合形成的一种印象或者心理 表征;认知制图通常发生在人类使用地图的过程中,把新近获得的信息与地 图信息综合起来进行决策,如:定位、定向、导航等。
属性值介于相邻的两条等值线的属性值之间,可以沿着等值线的梯度方向
进行连续插值求得属性值。 图斑模型(piecewise) 将一个平面划分成若干个区域,每个区域用一个简单的数学函数表示一种 主要属性的变化。一个区域可以包含若干个子区域或其他区域,但不能被 其他区域分隔,即区域内的任意两点至少存在一条完全包含在本区域内的 连接路径。模拟的 数学函数可以是一个常数、也可以是一个线性函数、更 可以是一个高阶函数。
最低层
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3 地理认知模型
根据GIS数据组织和处理方式,地理认知模型分为三类:
基于对象(OBJECT-BASED) 基于域/场(FIELD-BASED) 基于网络(NETWORK-BASED)
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3.1 面向对象的认知模型
1)地理实体的面向对象描述 在一定尺度下,客观存在的地理实体都有其精确的位置、形状,可以 同其他相邻的地理实体区别开来。这些地理实体既可以是一座城市,也可 以是一片住宅,或者是一间房屋。 面向对象的实质就是使用一系列的基本数据来描述这些地理实体,包括: 对象的特定属性(空间、时间、非空间属性),对象之间的特定关系(空 间、时间、语义)。 一般认为,面向对象的地理实体描述方式特别适用于描述地理空间中各种 独立存在的地理特征(discrete spatial features),适合于那些具有完整边 界的地理目标,如:建筑物、街区、道路、行政区划等人文现象、或者湖 泊、河流、植被景观等自然现象。
河流可能穿过城市,学校可能和工厂为邻。这些地理实体在地理
空间中的空间分布关系简称为空间关系。
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空间关系的基本类型:拓扑关系、方向关系、度量关系。
拓扑关系描述地理实体之间的相邻、关联、包含等空间关系。
方向关系又称为方位关系、延伸关系,它定义了地物对象之
间的方位。 度量关系主要是指空间对象之间的距离关系,可以用欧几里 德距离、曼哈顿距离、时间距离等来描述。
地理要素集合 Feature collections
地理要素 feature
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ISO-TC211
现实世界
论域
概念模型
概念形式
概念模式
概念模式语言
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三层次模式
现实世界 地里实体或现象 认知、抽象与概念模型化
概念世界 (大脑)
概念模型
设计 逻辑数据模型
最高层
中间层
数据世界 (机器)
实现
物理数据模型