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1、第一章 導論 1， 數據時通過數字化并記錄下來可以被識別的符號，用以定性或定量地描述事物的特征和狀況。 2， 信息是用數字、文字、符號、語言等介質來表示事件、現(xiàn)象等的內容、數量或特征，以便向人們提供關于現(xiàn)實世界新的事實的知識，作為生產、管理或決策的依據。（信息是指主體與外部客體之間相互聯(lián)系的一種形式，是主體與客體之間的一切有用的消息或知識，是表征事物特征的一種普遍形式。）（特點：客觀性、適用性、傳輸性、共享性） 3， 數據與信息的關系：數據時信息的表達形式，是信息的載體；而信息則是數據中蘊含的事物的含義，是數據的內容。數據只有通過解譯才有意義，才成為信息。 4， 地理數據時地理環(huán)境要素

2、有關的物質的數量、質量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律等的數字、文字、圖像和圖形等的總稱。 5， 地理信息是地理數據所蘊含和表達的地理含義。 6， 地理信息的特征：空間特征（地理信息數據是與確定的空間位置聯(lián)系在一起的）；屬性特征（在二維空間的定位基礎上，按專題來表達多維即多層次的屬性信息）；時序特征（按照時間尺度來區(qū)分地理信息） 7， 地理信息系統(tǒng)是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。 8， 地理信息按其使用的數據模型分為矢量系統(tǒng)、柵格系統(tǒng)、矢柵混合系統(tǒng)。 9， 空間特征是指地理現(xiàn)象的空間位置及其

3、相互關系，其數據為屬性數據。 10， 屬性特征是表示地理現(xiàn)象的名稱、類型和數量等，其數據稱為屬性數據。 11， 地理信息系統(tǒng)的功能：數據采集與編輯；數據存儲與管理；數據處理與變換；空間分析和統(tǒng)計；產品制作與演示；二次開發(fā)與編程。 12， 疊合分析：通過將同一地區(qū)若干個不同數據層相疊合，建立新的空間數據，二期能將輸入的屬性數據予以合并，易于進行多條件的查詢檢索，地圖裁剪，地圖更新和統(tǒng)計分析等。 13， 緩沖區(qū)分析是點，線或面等不同實體周圍建立一定寬度的緩沖多邊形，以確定不同地理要素的空間鄰近性或其影響范圍。 14， 應用功能：資源管理，區(qū)域規(guī)劃，國土監(jiān)測，輔助決策。

4、 第二章 地理信息系統(tǒng)的數據結構 1，地理空間：一般之上至大氣電離層，下至地殼與地幔交界的莫霍面之間的空間區(qū)域。 2，平面控制網：用以確定物體在地球表面的平面位置，通常是地理經緯度坐標。 3，高程：指空間某點高于或低于基準面的垂直距離，主要用來提供地理信息。 4，GIS空間數據分類 數據來源（地圖數據、影像數據、文本數據）；按數據結構（矢量數據、柵格數據）；按數據特征（空間數據、非空間屬性數據）；按幾何特征（點、線、面，曲面、體）按數據發(fā)布形式（數字線劃圖、數字柵格圖、數字高程模型、數字正射影圖） 5，矢量數據：是用歐式空間的點、線、面等

5、幾何元素來表達空間實體的幾何特征的數據。 6，柵格數據：是將空間分割成有規(guī)則的的網格，在各個網格上給出相應的屬性值來表達空間實體的一種數據組織形式。 7，空間數據的拓撲關系，拓撲鄰接：指存在于空間圖形的相同類型元素之間的拓撲關系。拓撲關聯(lián)：指存在于不同類型空間元素之間的拓撲關系。拓撲包含：指存在于空間圖形的相同類型但不同等級的元素之間的拓撲關系。 8，空間拓撲關系的意義：（1）根據拓撲關系，不需要利用坐標或者計算距離，就可以確定一定的地理實體相對于另一種地理實體的空間位置關系。（2）；利用拓撲數據有利于空間要素的查詢。（3）可以利用拓撲數據作為工具，重建地理實體。 9，空間數據計算機表

6、示的基本方法是：空間分幅；屬性分層；時間分段。 10，矢量數據結構：基于矢量模型的數據結構簡稱為矢量數據結構。矢量數據結構是利用歐幾里德幾何學中的點、線、面以及組合體來表示地理實體空間分布的一種數據組織方式。包括實體數據結構和拓撲數據結構。 11，拓撲數據結構包括DIME（對偶獨立地圖編碼法0、POLYVBT（多邊形轉換器）、TIGER（地理編碼和參照系統(tǒng)的拓撲集成）等。 12，柵格數據結構：是一種用來存儲柵格數據單元的存儲結構。是指將空間分割成有規(guī)則的網格，稱為柵格單元，在各個柵格單元上給出相應的屬性值來表示地理實體的一種數據組織形式。主要存儲類型有：柵格矩陣結構；游程編碼結構；四叉樹

7、結構。 13，游程（行程）：指柵格矩陣一行內相鄰同值柵格的數量。游程編碼結構是逐行將相鄰同值的柵格合并，記錄合并后柵格的值及柵格的數量，其目的是壓縮柵格數據量，降低數據冗余度。 14，TIN不規(guī)則三角網它是將離散分布的實測數據點連成三角網，網中的每個三角形要求盡量接近等邊形狀，并保證由最近鄰的點構成三角形，即三邊之和最小。 14，空間數據的分類：指根據系統(tǒng)功能及國家規(guī)范和標準，將具有不同屬性或特征的要素區(qū)別開來的過程，以便從邏輯上將空間數據組織為不同的數據層，為數據采集、存儲、管理、查詢和共享提供依據。 16，空間數據的編碼也稱為特征碼，是指將數據分類結果用一種易于被計算機和人識別的

8、符號系統(tǒng)表示出來的過程。 17, 數據輸入操作過程：1、原圖準備 2 鏈接數字化儀器 3、輸入變換數據 4、輸入空間實體坐標數據 5檢查和修改數字化錯誤 6輸入屬性數據 7、檢查和修改屬性錯誤。屏幕數字化過程：1打開柵格圖像文件 2圖相配準 3輸入空間數據 4輸入屬性數據。 第三章 空間數據處理 1，空間數據處理一般包括數據變換（指數據從一種數學狀態(tài)到另一種數學狀態(tài)的變換，包括幾何糾正和地圖投影轉換等，以實現(xiàn)空間數據的幾何配準），數據重構（指數據從一種格式到另一種格式的轉換），數據提取（指對數據進行某種條件的取舍） 3，幾何糾正是為了實現(xiàn)對數字化數據的坐標系轉換和

9、圖紙變形誤差的糾正。常見的GIS軟件一般都有仿射變換、相似變換和二次變換等集合糾正功能。 4，矢量與柵格數據結構比較，矢量優(yōu)點：a,便于面向實體的數據表達；b，數據結構緊湊、冗余度低；c，拓撲結構有利于網絡分析、空間查詢等。缺點：a，數據結構較復雜；b，軟件實現(xiàn)的技術要求比較高；c，多邊形疊合等分析相對困難。柵格優(yōu)點：a，數據結構相對簡單；b，空間分析較容易實現(xiàn)；c，有利于遙感數據的匹配應用和分析。缺點：a，數據量較大，冗余度高，需要壓縮處理；b，定位精度比矢量低；c拓撲關心難以表達。 5，空間數據壓縮，即從空間坐標數據集合中抽取一個子集，使這個子集在規(guī)定的精度范圍內最好地逼近原集合，而又

10、取得盡可能大的壓縮比?；谑噶康膲嚎s最常用的是道格拉斯-佩克算法。 6，空間數據的內插：通過已知點或多邊形分區(qū)的數據，推求任意點或多邊形分區(qū)數據的方法就稱為空間數據的內插?？臻g數據的內插分為點的內插和多邊形分區(qū)的內插。 7，點的內插是用來建立具有連續(xù)變化特征現(xiàn)象的數值方法。點的空間內插：a，分塊內插法（線性內插法，雙線性多項式內插法，二元樣條函數內插法）;b,逐點內插法（移動擬合法，加權平均法，克里金法）；c，整體內插法（N次多項式擬合法）。 8，區(qū)域的內插是根據一組多邊形分區(qū)的已知數據來推求同一地區(qū)另一組多邊形分區(qū)未知數，據的內插方法。可以采用疊置法和比重法。 9，柵格數據矢量化目的

11、：一是將掃描儀獲取的圖像柵格數據存入矢量形式的空間數據庫；二是將柵格數據進行數據壓縮，將面狀柵格數據轉換為矢量數據表示的多邊形邊界。 10，不同格式數據的融合方法：1基于轉換器的融合 2基于數據標準的數據融合 3基于公共接口的數據融合 4基于直接訪問的數據融合 11，道格拉斯-佩克算法：先擬定一個閾值，然后生成一條連接折線首尾節(jié)點的直線段，并計算原始折線上的點到直線段的垂直距離，假如所有折線上的點到直線段的距離都小于閾值，距離最遠的那一點保留，并將原始折線分成兩段。重復上述過程，最后保留下來的就是經過數據壓縮的折線。 第五章 空間

12、分析的原理與方法 1，空間分析是基于空間數據的分析技術，它是以地球科學原理為依托，通過分析算法，從空間數據中獲取有關地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間構成、空間演變等信息。 2，按照空間數據的形式可以把空間分析分為兩種類型：矢量數據空間分析和柵格數據空間分析。 3，按照Goodchild提出的空間分析框架，可以將空間分析方法分別歸納到兩種類型中：a，產生式分析，主要有數字地形模型分析、疊合分析、空間臨近性分析、網絡分析和空間統(tǒng)計分析等；b，查詢式分析，主要有空間幾何分析和空間數據查詢等。 4，數字地形模型DTM，用數字化的形式表達的地形信息。DTM在形式上可以分為：①規(guī)則格網

13、Grid；②不規(guī)則三角網TIN；③數字等高線，等深線，地形特征線。 5，DTM可以分為：a，數字高程模型DEM；b，派生的地形模型。 6，數據高程模型DEM，它是用一組有序數值陣列形式表示地 面高程的一種實體地面模型；派生的地形模型主要是指由DEM經過計算得到的地形因子數據，如坡度、坡向、曲面面積等。 7，空間疊合分析指在相同的空間坐標系統(tǒng)條件下，將同一地區(qū)兩個不同地理特征的空間和屬性數據重疊相加，以產生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對象之間的空間對應關系。 8，基于矢量數據的疊合分析：a，點與多邊形的疊合；b，線與多邊形的疊合；c，多邊形與多邊形的疊合（union，inter

14、sect，identity，erase，update五種疊合方式）。 9，空間鄰近度描述了地理空間中兩個地物距離相近的程度。空間鄰近度分析通常有空間緩沖區(qū)分析和Voronoi多邊形分析兩種方法。空間緩沖區(qū)就是地理空間實體的一種影響范圍或服務范圍。 10，Voronoi多邊形分析其原理是根據離散分布的已知數據點對研究區(qū)域進行劃分，使得劃分成德多邊形覆蓋整個研究區(qū)域，形成一個Voronoi圖，且每一個多邊形中僅包含一個已知的數據點。 第七章 地理信息系統(tǒng)的設計與評價 1，應用性GIS根據應用層次的高低可分為空間事物處理系統(tǒng)STPS，空間管理信息系統(tǒng)SMIS和空間決策支持系統(tǒng)SDSS 2，應用性GIS的設計大致可分為四個主要階段即系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運行與維護。 3系統(tǒng)實施是在系統(tǒng)設計的原則指導下，按照詳細設計方案的目標、內容和方法，分階段、分步驟完成系統(tǒng)開發(fā)的過程。1系統(tǒng)硬件和軟件的引進及調試 2系統(tǒng)數據庫建立 3應用管理系統(tǒng)開發(fā) 4系統(tǒng)測試和聯(lián)調 5實驗驗收和鑒定。 4，地理信息系統(tǒng)的評價：系統(tǒng)效率；系統(tǒng)可靠性；可擴展性；可移植性；系統(tǒng)的效益。 5 / 5文檔可自由編輯打印