地理信息系统导论

地理信息系统导论笔记

● 空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，

它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。空间数据是一种用点、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。

● 拓扑：数学的一个分支，GIS 中用拓扑来确保要素的空间关系能明确地表达。拓扑学

(topology)

是研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质的学科。它只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的形状和大小。[1] 拓扑英文名是T opology ，直译是地志学，最早指研究地形、地貌相类似的有关学科。

● 矢量数据主要是指城市大比例尺地形图。此系统中图层主要分为底图层、道路层、单位

层，合理的分层便于进行叠加分析、图形的无逢拼接以实现系统图形的大范围漫游。矢量数据一般通过记录坐标的方式来尽可能将地理实体的空间位置表现的准确无误，显示的图形一般分为矢量图和位图。

● 矢量数据模型用点及其x 、y 坐标系来构建空间要素。基于矢量的要素是作为空间不连

续的几何对象来看待。

● 栅格数据是按网格单元的行与列排列、具有不同灰度或颜色的阵列数据。每一个单元（像

●数字化错误可以通过数据编辑消除，数据编辑是数据库建设的一部分。

●为了完成一个GIS项目的数据库建设，必须输入、核实和管理属性数据。属性数据通

常用关系数据库管理。

●数据探查是以数据为中心的查询和分析。数据探查可以是一个GIS操作或是一个执行

数据分析的指令。数据查询可以帮助用户弄清数据中的大概趋势，更好理解数据集，关注数据集间的可能关系。目的是更好的理解数据并帮助阐明研究的问题和设想。

●地理可视化的功能与数据探查相似，只是它是面向地图的。

●模型是现象或系统的简化表达。

●地理信息系统（GIS）可输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统

●地图投影从球面地理格网到平面坐标系的转换过程

●GIS建模用GIS对空间数据建模的过程

●面向对象的数据模型，用对象来组织空间数据的数据模型。一个对象就是一个实体，例

如一个地块，它有一系列的属性并能按要求执行一定的操作

●投影将数字地图从经纬度值转成二维坐标

●重新投影从一种坐标系转成另一种坐标系，通常投影和重新投影属于一个GIS项目的

前期任务

●地理格网是地球表面空间要素的定位系统，有经度和纬度组成

●度分秒（DMS）十进制表示的度数（DD）

●地图投影从球形的地球表面到平面的转换，转换的结果是用平面上的线构成的体系来代

表地理格网

●地理坐标数据库（GCDB）美国内政部土地管理局（BLM）开发的数据库，包括PLSS

中地块四至和界碑的经度、纬度值及其他描述信息

●公用土地调查系统（PLSS）美国所用的一种土地划分系统

●国家平面坐标（SPC）系统：20世纪30年代发展起来的一种坐标系，用于永久记录美

国最初土地调查的界碑位置。基于SPC27或SPC83系统，美国多数州都超过一个分带

●横轴墨卡托投影：UTM投影（Universal Transverse Mercator Projection--通用横轴墨

卡托投影）是横轴等角割椭圆柱面投影。此投影系统是美国编制世界各地军用地图和地球资源卫星像片所采用的投影系统。

●墨卡托投影，是正轴等角圆柱投影。由荷兰地图学家墨卡托(G.Mercator)于1569年创

立。假想一个与地轴方向一致的圆柱切或割于地球，按等角条件，将经纬网投影到圆柱面上，将圆柱面展为平面后，即得本投影。墨卡托投影在切圆柱投影与割圆柱投影中，最早也是最常用的是切圆柱投影。假设地球被围在一中空的圆柱里，其基准纬线与圆柱相切（赤道）接触，然后再假想地球中心有一盏灯，把球面上的图形投影到圆柱体上，再把圆柱体展开，这就是一幅选定基准纬线上的“墨卡托投影”绘制出的地图

●UTM格网系统：通用横轴墨卡托格网系统，将800N到800S之间的地球表面分成60

个带，每个带覆盖6个经度。

●WGS84:World Geodetic System 1984，是为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系

统。通过遍布世界的卫星观测站观测到的坐标建立，其初次WGS84的精度为1-2m，在1994年1月2号，通过10个观测站在GPS测量方法上改正，得到了WGS84（G730），G表示由GPS测量得到，730表示为GPS时间第730个周。1996年，National Imagery and Mapping Agency (NIMA) 为美国国防部(U.S.Departemt of Defense, DoD)做了一个新的坐标系统。这样实现了新的WGS版本：WGS（G873）。其因为加入了USNO 站和北京站的改正，其东部方向加入了31-39cm 的改正。所有的其他坐标都有在1分米之内的修正。

●DXF（数据交换格式）以分开的图层来保护数据，并允许用户使用不同的线符号、颜色

和文字来绘制每个图层。不支持拓扑关系

●对象：具有一组性质且能根据请求运行操作的拓扑关系

●差分校正：用基站数据校正GPS数据噪声误差的方法

●仿射变换：在GIS中一种常用的几何变换方法，它允许对矩形对象作旋转、平移、倾

斜和不均匀缩放，但保持线的平行性

●元数据：元数据（Metadata），又称中介数据、中继数据，为描述数据的数据（data about

data），主要是描述数据属性（property）的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。元数据算是一种电子式目录，为了达到编制目录的目的，必须在描述并收藏数据的内容或特色，进而达成协助数据检索的目的。元数据是关于数据的组织、数据域及其关系的信息，简言之，元数据就是关于数据的数据。

●遥感数据：诸如正摄影像和卫星影像，都是由传感器远距离获取的数据

●正射影像（DODQs）是已经过矫正或校正的数字航空照片，除去因相机倾斜和地形起

伏而造成的影像位移。

●几何变换：利用一套控制点和变换方程，将数字地图或图像从一种坐标系转换成另一种

坐标系的过程。

●等积变换;允许旋转长方形，保持形状与大小不变

●类似变换：允许旋转长方形，保持形状不变，但不保持大小不变

●仿射变换：允许长方形角度变形，但保留线的平行性

●投影变换：允许角度和长度变形，而使长方形变换成不规则四边形

●拓扑变换：保持对象的拓扑性质，但不保持形状不变，而使长方形变换成圆形