地理信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)課程內(nèi)容整理

1、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)理論課程內(nèi)容整理授課教師：劉小軍（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院） 張小虎（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院）第一章 地理信息系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)（Data)：用以載荷信息的物理符號數(shù)據(jù)只有對實體行為產(chǎn)生影響時才成為信息信息：構(gòu)成一定含義的一組數(shù)據(jù)就稱為信息地理信息的特點：1.空間分布性：其位置的識別是與數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起；地理信息區(qū)別于其它類型信息的最顯著的標志2.具有多維結(jié)構(gòu)的特征：在二維空間的基礎(chǔ)上實現(xiàn)多專題的第三維結(jié)構(gòu)3.具有豐富的信息：包含豐富的地理信息與地理信息有關(guān)的其它信息4.時序特征十分明顯：按照時間尺度可將地理信息劃分為超短期的、短期的、中期的、長期的、超長期的地理信息系統(tǒng)（GIS , Geo

2、graphic Information System）：以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理決策服務(wù)而建立起來的計算機技術(shù)系統(tǒng)。簡言之，地理信息系統(tǒng)是綜合處理和分析空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)的特征GIS是一個空間型的信息系統(tǒng), 其處理、管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其關(guān)系。GIS具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力。 GIS以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預(yù)測的能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信

3、息。GIS是由管理空間數(shù)據(jù)的軟、硬件組成的計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)的支持是GIS的重要的特征，使GIS可以快速、精確、綜合地對復(fù)雜的地理系統(tǒng)進行空間定位和動態(tài)分析。GIS是一種多學(xué)科交叉的邊緣學(xué)科，涉及計算機科學(xué)、地理學(xué)、地圖制圖學(xué)、測繪和遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地球科學(xué)、信息科學(xué)、統(tǒng)計學(xué)以及一切與處理和分析空間數(shù)據(jù)有關(guān)的學(xué)科。地理信息系統(tǒng)發(fā)展的四個階段：60年代起源于北美70年代是GIS發(fā)展的鞏固階段80年代為地理信息系統(tǒng)的大力發(fā)展階段（計算機的迅速發(fā)展和普及）90年代至今為地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用普及時代地理信息系統(tǒng)在我國的發(fā)展：準備階段：1978年到1980年，進行輿論準備，正式提出倡議，開始組建隊伍

4、、組織個別實驗研究。起步階段：1981年到1985年，理論探索和區(qū)域性實驗研究。并在此基礎(chǔ)上制定國家地理信息系統(tǒng)規(guī)范。初步發(fā)展階段：1986年到20世紀90年代。地理信息系統(tǒng)的研究被列入我國“七五”攻關(guān)課題，并且作為一個全國性的研究領(lǐng)域，已逐步和國民經(jīng)濟建設(shè)相結(jié)合，并取得了重要進 展和實際應(yīng)用效益。快速發(fā)展階段：20世紀90年代末到現(xiàn)在。理論日趨成熟，應(yīng)用日益廣泛，三維GIS、WebGIS走向應(yīng)用，GIS市場開始形成。GIS的構(gòu)成地圖數(shù)據(jù)庫來源：地圖、遙感圖像（陸地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星及海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)等）、文本資料、統(tǒng)計資料、實測數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等。 是聯(lián)系GIS應(yīng)用系統(tǒng)與常規(guī)專業(yè)研究

5、的紐帶 應(yīng)用模型 是綜合利用GIS應(yīng)用系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)的工具 是GIS應(yīng)用系統(tǒng)解決各種實際問題的武器是GIS應(yīng)用系統(tǒng)向更高技術(shù)水平發(fā)展的基礎(chǔ)如:土地利用適應(yīng)性模型、選址模型、洪水預(yù)測模型、水土流失模型等。GIS的基本功能：數(shù)據(jù)輸入功能 數(shù)據(jù)編輯功能Ø 數(shù)據(jù)存儲與管理功能數(shù)據(jù)查詢檢索功能Ø 數(shù)據(jù)分析功能Ø 數(shù)據(jù)顯示輸出功能實現(xiàn)過程：數(shù)據(jù)輸出制圖、表格存儲檢索空間查詢空間分析交互展示數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)編輯投影變換空間數(shù)據(jù)庫文件圖表原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編輯：主要包括屬性編輯和圖形編輯。1.屬性編輯主要與數(shù)據(jù)庫管理結(jié)合在一起完成。2.圖形編輯主要包括拓撲關(guān)系建立、圖形編輯、圖形

6、整理、圖幅拼接、圖形變換、投影變換、誤差校正等功能。數(shù)據(jù)存儲與管理：·數(shù)據(jù)儲存：將數(shù)據(jù)以某種格式記錄在計算機內(nèi)部或外部存貯介質(zhì)上·其存儲方式與數(shù)據(jù)文件的結(jié)構(gòu)相關(guān)，關(guān)鍵在于建立記錄的邏輯順序· GIS既能采用普通文件結(jié)構(gòu)構(gòu)造數(shù)據(jù)，又能通過大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行有效嚴格的組織管理·在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，不同表格間通過主碼與外碼相互連接，提供GIS高度的可擴展性和靈活的配置能力數(shù)據(jù)查詢與檢索：從數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)庫或存儲裝置中，查找和選取所需數(shù)據(jù)。·查詢是指根據(jù)用戶提出的問題確定查找方向和步驟，從而得到需要的信息·檢索是指從數(shù)據(jù)文件中，提取所需要的數(shù)據(jù)

7、數(shù)據(jù)分析·GIS能分析所定區(qū)域內(nèi)的各種現(xiàn)象和過程·這一分析功能可在系統(tǒng)操作運算功能的支持下或建立專門的分析軟件來實現(xiàn)，包括信息采集與分析、統(tǒng)計分析、多要素綜合分析等數(shù)據(jù)顯示與結(jié)果輸出·數(shù)據(jù)顯示：中間處理過程和最終結(jié)果的屏幕顯示，包括圖形數(shù)據(jù)的數(shù)字化與編輯以及操作分析過程的顯示。·結(jié)果輸出有專題地圖、圖表、數(shù)據(jù)、表格、報告等多種類型。屏幕顯示也是結(jié)果輸出的一個方面。·輸出設(shè)備有顯示器、彩色繪圖儀、打印機等。地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，明顯地體現(xiàn)出多學(xué)科交叉的特點交叉的學(xué)科包括：地理學(xué)、測量學(xué)、地圖制圖學(xué)、攝影測量與遙感學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)以及一切

8、與處理和分析空間數(shù)據(jù)有關(guān)的學(xué)科地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用：應(yīng)用GIS對地球表層人文經(jīng)濟、自然資源及環(huán)境等多種信息進行管理和分析，以掌握城鄉(xiāng)和區(qū)域的自然環(huán)境和經(jīng)濟地理要素的空間分布、空間結(jié)構(gòu)、空間聯(lián)系和空間過程的演變規(guī)律，使它成為國家宏觀決策和區(qū)域多目標開發(fā)的依據(jù)，從而為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)。地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：3D和4D GIS系統(tǒng)Ø 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)管理Ø 數(shù)據(jù)自動輸入技術(shù)3S技術(shù)的進一步融合ØGIS的智能化Ø GIS應(yīng)用模型開發(fā)Ø 共相式GIS的發(fā)展共相式GIS的發(fā)展(Universal GIS)-本質(zhì)思想：在GIS融入IT主流的當(dāng)今，把GIS的

9、核心技術(shù)與價值同IT通用技術(shù)相分離，以便在較小代價下快速適應(yīng)IT的發(fā)展與變化。-5A：任何計算設(shè)備 (Any device) 任何操作系統(tǒng)(Any operation system) 任何開發(fā)語言 (Any programming language) 任何數(shù)據(jù)庫 (Any database) 任何數(shù)據(jù)格式 (Any data format)-技術(shù)與優(yōu)勢： ·技術(shù)特點 多源數(shù)據(jù)無縫集成 通用圖形引擎 跨平臺統(tǒng)一核心 多語言開發(fā)·優(yōu)勢 統(tǒng)一接口訪問多種數(shù)據(jù)源 支持所有主流操作系統(tǒng) 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型Ø 不同產(chǎn)品的功能一致，同步更新 使用最熟悉的開發(fā)語言，提高開發(fā)效率 運行

10、效率高 使用最優(yōu)秀的開發(fā)環(huán)境，開發(fā)難度小，系統(tǒng)集成好地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢GIS標準化 GIS網(wǎng)絡(luò)化Ø GIS全球化Ø GIS大眾化Ø GIS數(shù)據(jù)商業(yè)化-GIS標準化：主要時期：21世紀初的510年Ø 內(nèi)容：GIS的各個組成部分、各個操作過程、各種數(shù)據(jù)類型、軟硬件系統(tǒng)關(guān)鍵：數(shù)據(jù)的標準化。使GIS從單純的系統(tǒng)驅(qū)動轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)交換格式的標準化- GIS網(wǎng)絡(luò)化：優(yōu)點：開放性；訪問范圍更廣泛；降低使用成本；更易操作- GIS全球化典型例子：數(shù)字地球- GIS數(shù)據(jù)商業(yè)化空間數(shù)據(jù)已經(jīng)被作為一種商品地理信息系統(tǒng)平臺1.ARC/INFO（美）

11、3;美國ESRI公司研制，世界上裝機量最大的軟件。·由WorkstationArcInfo和DesktopArcInfo兩部分組成。2.MapInfo（美）·核心軟件產(chǎn)品:MapInfo Professional·MapInfo具有對象鏈接與嵌入(OLE)功能，允許VisuaI Basic、C+ +、PowerBuilder把MapInfo地圖作為一個對象加以調(diào)用，MapInfo地圖也可以方便地嵌入到Word、Excel等環(huán)境中·MapInfo采用層的概念來組織和管理數(shù)據(jù)，對地圖進行分層處理·采用內(nèi)置關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，支持SQL查詢，具有關(guān)

12、系型數(shù)據(jù)庫管理功能3.GeoMedia（美）·GeoMedia沒有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的概念，支持多種數(shù)據(jù)源4. SuperMap（國產(chǎn)）·連續(xù)三年被評為“國產(chǎn)GIS軟件測評推薦軟件”5. MAPGIS·中國地質(zhì)大學(xué)·以Windows為平臺，采用C+語言開發(fā)，用戶友好，使用方便；·具有掃描儀輸入和手扶數(shù)字化儀輸入等主要輸人手段，可接受DBASE、Foxbase等數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，具有完備的錯誤、誤差校正方法第二章 地學(xué)基礎(chǔ)地球模型：·水準面：當(dāng)海洋靜止時，它的自由水面必定與該面上各點的重力方向（鉛垂線方向）成正交，我們把這個面叫做。·大地水

13、準面：水準面有無數(shù)多個，其中有一個與靜止的平均海水面相重合?？梢栽O(shè)想這個靜止的平均海水面穿過大陸和島嶼形成一個閉合的曲面，這就是大地水準面。·大地球體：大地水準面所包圍的形體，叫大地球體。由于地球體內(nèi)部質(zhì)量分布的不均勻，引起重力方向的變化，導(dǎo)致處處和重力方向成正交的大地水準面成為一個不規(guī)則的，仍然是不能用數(shù)學(xué)表達的曲面。·地球橢球體：大地水準面形狀雖然十分復(fù)雜，但從整體來看，起伏是微小的。它是一個很接近于繞自轉(zhuǎn)軸（短軸）旋轉(zhuǎn)的橢球體。所以在測量和制圖中就用旋轉(zhuǎn)橢球來代替大地球體，這個旋轉(zhuǎn)球體通常稱地球橢球體，簡稱橢球體-橢球體的參數(shù)：通常用兩個半徑：長半徑a和短半徑b由一個

14、半徑（a或b）和扁率（）來決定。扁率表示橢球的扁平程度。扁率的計算公式為：=（a-b）/a-由于采用不同的資料推算，橢球體的元素值是不同的-中國：1952年以前采用海福特（Hayford）橢球體；1953-1980年采用克拉索夫斯基橢球體；1975年第16屆國際大地測量及地球物理聯(lián)合會上通過國際大地測量協(xié)會第一號決議中公布的地球橢球體，稱為GRS（1975），中國自1980年開始采用GRS（1975）新參考橢球體系。17屆國際大地測量協(xié)會，WGS-84橢球(GPS全球定位系統(tǒng)橢球)WGS-84 GPS 基準橢球地理空間坐標系：（右圖）地理坐標系是以地理極(北極、南極)為極點。通過A點作橢球面的

15、垂線，稱之為過A點的法線。法線與赤道面的交角，叫做A點的緯度。過A點的子午面與通過英國格林尼治天文臺的子午面所夾的二面角，叫做A點的經(jīng)度。坐標參考系統(tǒng)平面系統(tǒng)直接建立在球體上的地理坐標，用經(jīng)度和緯度表達地理對象位置 投射 建立在平面上的直角坐標系統(tǒng)，用（x，y）表達地理對象位置坐標參考系統(tǒng)大地坐標系大地坐標：在地面上建立一系列相連接的三角形，量取一段精確的距離作為起算邊，在這個邊的兩端點，采用天文觀測的方法確定其點位（經(jīng)度、緯度和方位角），用精密測角儀器測定各三角形的角值，根據(jù)起算邊的邊長和點位，就可以推算出其他各點的坐標。這樣推算出的坐標，稱為大地坐標中國：1954年北京坐標系。 1980年

16、大地坐標系坐標參考系統(tǒng)高程系統(tǒng)絕對高程：地面點到大地水準面的高程，稱為絕對高程相對高程：地面點到任一水準面的高程，稱為相對高程中國：1956年黃海高程系（青島）（1959年國務(wù)院批準使用）1985國家高程基準（1987年投入使用）1985國家高程基準比黃海平均海水面上升29毫米地圖投影地圖投影：將地球橢球面上的點映射到平面上的方法，稱為地圖投影建立地球橢球面上經(jīng)緯線網(wǎng)和平面上相應(yīng)經(jīng)緯線網(wǎng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，也就是建立地球橢球面上點的地理坐標（，）與平面上對應(yīng)點的平面坐標（x，y）之間的函數(shù)關(guān)系：u x=f1（，）u y =f2（，）GIS數(shù)據(jù)庫中地理數(shù)據(jù)以地理坐標存儲時，則以地圖為數(shù)據(jù)源的空間數(shù)據(jù)必須

17、通過投影變換轉(zhuǎn)換成地理坐標；而輸出或顯示時，則要將地理坐標表示的空間數(shù)據(jù)通過投影變換轉(zhuǎn)換成指定投影的平面坐標。投影變形：將不可展的橢球體展開成平面，并且不能有斷裂，則圖形必將在某些地方被拉伸，某些地方被壓縮，故產(chǎn)生投影變形。如長度變形、面積變形、角度變形。變形分類 投影面位置等角投影：投影前后角度不變 1正軸投影：投影面中心軸與地軸相互重合等面積投影：投影前后面積不變 2斜軸投影：投影面中心軸與地軸斜向相交 任意投影：角度、面積、長度均變形 3橫軸投影：投影面中心軸與地軸相互垂直4相切投影：投影面與橢球體相切投影面 5相割投影：投影面與橢球體相割橫圓柱投影：投影面為橫圓柱圓錐投影：投影面為圓錐

18、方位投影：投影面為平面地圖投影的選擇選擇制圖投影時，主要要考慮以下因素：制圖區(qū)域的范圍 主要因素 形狀和地理位置地圖的用途出版方式及其他特殊要求等·對于世界地圖，常用的主要是正圓柱、偽圓柱和多圓錐投影。在世界地圖中常用墨卡托投影繪制世界航線圖、世界交通圖與世界時區(qū)圖·我國出版的世界地圖多采用等差分緯線多圓錐投影，選用這個投影，對于表現(xiàn)中國形狀以及與四鄰的對比關(guān)系較好，但投影的邊緣地區(qū)變形較大·對于半球地圖，東、西半球圖常選用橫軸方位投影；南、北半球圖常選用正軸方位投影；水、陸半球圖一般選用斜軸方位投影·對于其他的中、小范圍的投影選擇，須考慮到它的輪廓形狀

19、和地理位置，最好是使等變形線與制圖區(qū)域的輪廓形狀基本一致，以便減少圖上變形我國的基本比例尺地形圖(1:5千，1:1萬，1:2.5萬，1:5萬，1:10萬，1:25萬，1:50萬，1:100萬)中：·大于等于50萬的均采用高斯-克呂格投影(Gauss-Kruger)，又叫橫軸墨卡托投影(Transverse Mercator)；·小于50萬的地形圖采用正軸等角割圓錐投影，又叫蘭勃特投影(Lambert Conformal Conic)；·海上小于50萬的地形圖多用正軸等角圓柱投影，又叫墨卡托投影(Mercator)我國的GIS系統(tǒng)中應(yīng)該采用與我國基本比例尺地形圖系列

20、一致的地圖投影系統(tǒng)。地圖比例尺：地圖上距離與地面上相應(yīng)距離之比。表示方法如下：1.數(shù)字比例尺 表示為1：1000000或1/10000002.文字比例尺 “圖1毫米等于實地1公里”3.圖解比例尺或直線比例尺 在地圖上繪出的直線段4.面積比例尺 圖上面積與實地面積之比國家基本比例尺地形圖有七種：(附類別分界)序 號1234567類 別大比例尺地圖中比例尺地圖小比例尺地圖比例尺1：1萬1：2.5萬1：5萬1：10萬1：20萬1：50萬1：100萬更小第三章 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間對象（實體）類型空間對象一般按地形維數(shù)進行歸類劃分點：零維 線：一維 面：二維 體：三維時間：通常以第四維表達，但目前GIS還

21、很難處理時間屬性?？臻g對象的維數(shù)與比例尺是相關(guān)的點實體：有位置，無寬度和長度；抽象的點線實體：有長度，但無寬度和高度用來描述線狀實體，通常在網(wǎng)絡(luò)分析中使用較多度量實體距離面實體：具有長和寬的目標通常用來表示自然或人工的封閉多邊形一般分為連續(xù)面和不連續(xù)面空間對象：面不連續(xù)變化曲面，如森林、油田、農(nóng)作物等，屬性變化發(fā)生在邊界上，面的內(nèi)部是同質(zhì)的。連續(xù)變化曲面，如地形起伏、土壤，整個曲面在空間上曲率變化連續(xù)空間對象：體有長、寬、高的目標通常用來表示人工或自然的三維目標，如建筑、礦體等三維目標地理數(shù)據(jù)特征·屬性特征：描述空間對象的特性，即是什么，如對象的類別、等級、名稱、數(shù)量等。·

22、空間特征：描述空間對象的地理位置以及相互關(guān)系，又稱幾何特征和拓撲特征，前者用經(jīng)緯度、坐標表示，后者如農(nóng)業(yè)大學(xué)與理工大學(xué)相鄰等。·時間特征：描述空間對象隨時間的變化。地理（空間）數(shù)據(jù)類型·屬性數(shù)據(jù)：描述空間數(shù)據(jù)屬性特征的數(shù)據(jù)，又稱非幾何數(shù)據(jù)，如類型、名稱、性質(zhì)等，一般通過代碼給予表達。·幾何數(shù)據(jù)：描述空間對象空間特征的數(shù)據(jù)，也稱位置數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)，一般用經(jīng)緯度、坐標表達。·關(guān)系數(shù)據(jù)：描述空間對象的空間關(guān)系的數(shù)據(jù)，如鄰接、包含、關(guān)聯(lián)等，一般通過拓撲關(guān)系表達空間對象的空間關(guān)系表達（描述空間對象之間的空間相互作用關(guān)系）-描述方法：·絕對關(guān)系：坐標、角度

23、、方位、距離等·相對關(guān)系：相鄰、包含、層次、關(guān)聯(lián)等-相對關(guān)系類型·拓撲空間關(guān)系：描述空間對象的相鄰、包含等·順序空間關(guān)系：描述空間對象在空間上的排列次序，如前后、左右、東、西、南、北等。·度量空間關(guān)系：描述空間對象之間的距離等?？臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指地理實體的空間排列方式和相互關(guān)系的抽象描述描述地理要素和地理現(xiàn)象的空間數(shù)據(jù)主要包括空間位置、拓撲關(guān)系和屬性三個方面的內(nèi)容1.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(顯式表示)2.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(隱式表示)柵格數(shù)據(jù):柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實際就是像元陣列，每個像元由行列確定它的位置·柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列，每個像元的行列號確定位置

24、，用像元值表示空間對象的類型和登記等特征·每個柵格單元只能存在一個值柵格數(shù)據(jù)的獲取途徑目讀法 數(shù)字化儀或自動跟蹤數(shù)字化地圖 掃描數(shù)字化 分類影像輸入柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點·離散的量化柵格值表示空間對象 ·位置隱含,屬性明顯 ·數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單,易與遙感數(shù)據(jù)結(jié)合,但數(shù)據(jù)量大 ·幾何和屬性偏差 ·面向位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),難以建立空間對象之間的關(guān)系矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過記錄坐標的方式，盡可能地將點、線、面地理實體表現(xiàn)得精確無誤矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的基本內(nèi)容矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)通過記錄空間對象的坐標及空間關(guān)系來表達空間對象的位置點：空間的一個坐標點線：多個點組

25、成的弧段面：多個弧段組成的封閉多邊形矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的屬性數(shù)據(jù)表達-屬性特征類型：·類別特征：是什么·說明信息：同類目標的不同特征-屬性特征表達：·類別特征：類型編碼·說明信息：屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表格-屬性表的內(nèi)容取決于用戶-圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接通過目標識別符或內(nèi)部記錄號實現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點·用離散的點描述空間對象與特征，定位明顯，屬性隱含·用拓撲關(guān)系描述空間對象之間的關(guān)系·面向目標操作，精度高，數(shù)據(jù)冗余度小·與遙感等圖象數(shù)據(jù)難以結(jié)合·輸出圖形質(zhì)量好，精度高兩種數(shù)據(jù)的比較柵格數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)優(yōu)點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單空

26、間數(shù)據(jù)的疊置和組合方便各類空間分析很易于進行數(shù)學(xué)模擬方便優(yōu)點：表示地理數(shù)據(jù)的精度較高嚴密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量小完整的描述空間關(guān)系圖形輸出精確美觀圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的恢復(fù)、更新、綜合都能實現(xiàn)面向目標，不僅能表達屬性，而且能方便的記錄每個目標的具體屬性信息缺點：圖形數(shù)據(jù)量大用大像元減少數(shù)據(jù)量時，精度和信息量受損地圖輸出不美觀難以建立網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系投影變換比較費時缺點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜矢量疊置較為復(fù)雜數(shù)學(xué)模擬比較困難技術(shù)復(fù)雜，特別是軟硬件第四章 空間數(shù)據(jù)采集與處理數(shù)據(jù)源種類：-圖形圖像類數(shù)據(jù)：地圖，規(guī)劃圖，工程圖，照片-文字類數(shù)據(jù)：調(diào)查報告，文件，統(tǒng)計數(shù)據(jù)，實驗數(shù)據(jù)，野外調(diào)查的原始記錄主要用來描述空間對象的

27、屬性-遙感影像：1.能取得大面積、綜合的信息；2.速度快；3.降低數(shù)據(jù)儲存冗余度和不連續(xù)性；4.能提供各類專題所需要的信息屬性數(shù)據(jù)的采集對于要輸入屬性庫的屬性數(shù)據(jù)，通過鍵盤直接鍵入或通過文件、表格、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入對于要直接記錄到柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中的屬性數(shù)據(jù)，則必須進行編碼輸入屬性數(shù)據(jù)的編碼原則·系統(tǒng)性和科學(xué)性：滿足所涉學(xué)科的科學(xué)分類方法，能反映出同一類型中不同的級別特點·一致性：對代碼所定的同一專業(yè)名詞、術(shù)語必須是唯一的·標準化和通用性：有國家或行業(yè)標準的要按標準進行，沒有標準的必須考慮在有可能的條件下實現(xiàn)標準化·簡捷性：在滿足國家標準的前提下，每一種編碼

28、應(yīng)是以最小的數(shù)據(jù)量載負最大的信息量·可擴展性：編碼的設(shè)置應(yīng)留有擴展的余地，避免新對象的出現(xiàn)而使原編碼系統(tǒng)失效、造成編碼錯亂現(xiàn)象屬性數(shù)據(jù)的編碼內(nèi)容·登記部分：用來標識屬性數(shù)據(jù)的序號，可以是簡單的連續(xù)編號，也可劃分不同層次進行順序編碼·分類部分：用來標識屬性的地理特征，可采用多位代碼反映多種特征·控制部分：用來通過一定的查錯算法，檢查在編碼、錄入和傳輸中的錯誤，在屬性數(shù)據(jù)量較大情況下具有重要意義屬性數(shù)據(jù)的編碼方法1.層次分類編碼法（嚴格的隸屬關(guān)系）2.多源分類編碼法（獨立分類編碼法）（無隸屬關(guān)系）空間數(shù)據(jù)采集基本模式有兩種：1.將地理信息實體以x、y坐標的形

29、式，以順時針或逆時針方法依次輸入2.用點、線、多邊形和格網(wǎng)鄰接的方法表示地理實體空間數(shù)據(jù)采集方法全站儀測量 GPS測量（SPS測量技術(shù)） 攝影測量 遙感圖像處理地圖數(shù)字化（手扶跟蹤、屏幕跟蹤）空間數(shù)據(jù)采集流程計劃調(diào)查準備收集數(shù)字化編輯處理評價空間數(shù)據(jù)的編輯與處理u 空間數(shù)據(jù)編輯的必要性 ·修正數(shù)據(jù)輸入錯誤 ·維護數(shù)據(jù)的完整性和一致性Ø ·更新地理信息u 空間數(shù)據(jù)一般性錯誤·數(shù)據(jù)不完整、重復(fù) ·空間數(shù)據(jù)位置不正確 ·空間數(shù)據(jù)比例尺不準確 ·空間數(shù)據(jù)變形 ·幾何和屬性連接有誤 ·屬性數(shù)據(jù)不完整u 錯

30、誤檢查主要方法Ø ·疊合比較法 ·目視檢查法 ·邏輯檢查法空間數(shù)據(jù)的編輯與處理方式誤差修正一般過程：設(shè)定容許值連接接點重建拓撲關(guān)系邊界匹配（圖幅接邊）法1：小心地修改空間數(shù)據(jù)庫中點和矢量的坐標，以維護數(shù)據(jù)庫的連續(xù)性法2：先對準兩幅圖的一條邊緣線，然后再小心地調(diào)整其它線段使其取得連續(xù)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換：1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同組織形式轉(zhuǎn)換不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換矢量拓撲結(jié)構(gòu)變換柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換矢量到柵格柵格到矢量2.不同介質(zhì)轉(zhuǎn)換投影變換 坐標變換 空間數(shù)據(jù)變換圖像糾正-糾正原因：·地圖變形(均勻變形、非均勻變形） ·數(shù)字化中的位置移動

31、83;遙感影像本身存在幾何變形 ·投影方式不同Ø ·分幅掃描-實質(zhì)：建立糾正圖象與標準地圖的一一對應(yīng)關(guān)系-變換方法·精確方法：仿射變換、雙線性變換、平方變換、立方變換等·近似方法：橡皮板變換-糾正步驟·糾正點數(shù)據(jù)采集函數(shù)建立逐點或網(wǎng)格糾正圖像解釋：從圖像中提取有用的信息的過程-圖像解釋需要的能力：Ø·研究地理區(qū)域的一般知識 ·具有一定的圖像處理能力Ø·掌握影像分析的經(jīng)驗和技能 ·對影像特征的深入理解遙感圖象的解譯有目視判讀和計算機自動解譯兩種方法其中，自動解譯又可分為監(jiān)督分類

32、和非監(jiān)督分類兩種空間數(shù)據(jù)質(zhì)量及精度分析-數(shù)據(jù)質(zhì)量：空間數(shù)據(jù)在表達空間位置、專題特征以及時間這三個基本要素時，所能夠達到的準確性、一致性、完整性，以及它們?nèi)咧g統(tǒng)一性的程度-要素：·比例尺 ·誤差(Error) ·數(shù)據(jù)的準確度(Accuracy)·數(shù)據(jù)的精密度(Resolution) ·不確定性（Uncertainty) ·空間分辨率空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價-誤差 包括源誤差和操作誤差誤差類型誤差來源誤差特征源誤差數(shù)據(jù)年代；數(shù)據(jù)的空間覆蓋范圍；地圖比例尺；觀測密度數(shù)據(jù)的可訪問性，數(shù)據(jù)格式；數(shù)據(jù)與用途的一致性；數(shù)據(jù)的采集處理費用明顯易探測由自然

33、變化或原始測量引起的誤差位置誤差；屬性誤差（質(zhì)量和數(shù)量方面的誤差）；數(shù)據(jù)偏差（輸入輸出錯誤，觀測者偏差，自然變化）不明顯難測定GIS處理過程中引起的誤差計算機字長引起的誤差；拓撲分析引起的誤差；邏輯錯誤、地圖疊置操作分類與綜合引起的誤差（分類方法、分類間隔、內(nèi)插方法）復(fù)雜難探測-源誤差：-測量數(shù)字數(shù)據(jù)的誤差·控制測量誤差 ·碎部測量誤差 ·空中三角測量誤差 ·測圖誤差-地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)的誤差·制圖誤差：控制點展繪誤差、編繪誤差、繪圖誤差、綜合誤差、地圖復(fù)制誤差、分色板套合誤差、繪圖材料的變形誤差·數(shù)字化誤差u-遙感誤差·數(shù)據(jù)獲

34、取誤差 ·數(shù)據(jù)處理誤差 ·數(shù)據(jù)分析誤差 ·數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換誤差 ·人工判斷誤差-操作誤差：·由計算機字長引起的誤差·由拓撲分析引起的誤差·數(shù)據(jù)分類和內(nèi)插引起的誤差u空間數(shù)據(jù)的控制·傳統(tǒng)的手工方法 ·元數(shù)據(jù)方法 ·地理相關(guān)法空間數(shù)據(jù)的控制環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)預(yù)處理工作數(shù)字化設(shè)備的選用數(shù)字化對點精度(準確性)數(shù)字化限差數(shù)據(jù)的精度檢查uGPS三個組成部分：·空間部分 ·地面控制部分 ·用戶設(shè)備部分一、空間部分-GPS衛(wèi)星星座 ·設(shè)計星座：21顆正式的工作衛(wèi)星+3顆活動的備用衛(wèi)星&#

35、183;保證在每天24小時的任何時刻，在高度角15°以上，能夠同時觀測到4顆以上衛(wèi)星·當(dāng)前星座：28顆-GPS衛(wèi)星-作用：·接收、存儲導(dǎo)航電文·生成用于導(dǎo)航定位的信號（測距碼、載波）·發(fā)送用于導(dǎo)航定位的信號（采用雙相調(diào)制法調(diào)制在載波上的測距碼和導(dǎo)航電文）接受地面指令，進行相應(yīng)操作·其他特殊用途，如通訊、監(jiān)測核暴等。-主要設(shè)備·太陽能電池板·原子鐘（2臺銫鐘、2臺銣鐘）·信號生成與發(fā)射裝置二、地面監(jiān)測部分-監(jiān)測站：5個·作用：接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，采集氣象信息，并將所收集到的數(shù)據(jù)傳送給主控站·地

36、點：夏威夷、主控站及三個注入站-主控站：1個·作用：管理、協(xié)調(diào)地面監(jiān)控系統(tǒng)各部分的工作，收集各監(jiān)測站的數(shù)據(jù)，編制導(dǎo)航電文，送往注入站將衛(wèi)星星歷注入衛(wèi)星，監(jiān)控衛(wèi)星狀態(tài)，向衛(wèi)星發(fā)送控制指令，衛(wèi)星維護與異常情況的處理。·地點：美國科羅拉多州法爾孔空軍基地。-注入站：3個·組成：無人值守的工作站·作用：將導(dǎo)航電文注入GPS衛(wèi)星。·地點：阿松森群島（大西洋）、迪戈加西亞（印度洋）和卡瓦加蘭（太平洋）-通訊與輔助系統(tǒng)三、用戶部分組成：1.用戶 2.接收設(shè)備（2.1 GPS信號接收機 2.2其它儀器設(shè)備）GPS測量定位方法分類-定位模式·絕對定位

37、·相對定位 ·差分定位-定位時接收機天線的運動狀態(tài)·靜態(tài)定位天線相對于地固坐標系靜止·動態(tài)定位天線相對于地固坐標系運動-觀測值類型·偽距測量 ·載波相位測量遙感技術(shù)系統(tǒng)：一個從地面到空中直至空間，從信息收集、存儲、傳輸處理到分析判讀、應(yīng)用的完整完整技術(shù)系統(tǒng)。遙感技術(shù)組成·遙感平臺·傳感器·遙感信息的傳輸與處理第五章 空間數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫簡介：·數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計算機科學(xué)的重要分支·數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它的出現(xiàn)極大地促進了計算機應(yīng)用向各行各

38、業(yè)的滲透·信息數(shù)字化、存儲數(shù)據(jù)庫化、多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化及智能化是發(fā)展方向，數(shù)據(jù)庫(DB)技術(shù)是數(shù)字時代信息管理的主要基礎(chǔ)技術(shù)之一·數(shù)據(jù)庫的建設(shè)規(guī)模、數(shù)據(jù)庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量一個國家信息化程度的重要標志·第一代數(shù)據(jù)庫（層次及網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫）·第二代數(shù)據(jù)庫（關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）·第三代數(shù)據(jù)庫（面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫）數(shù)據(jù)（data）：用以載荷信息的物理符號。（數(shù)據(jù)庫中儲存的基本對象）種類：數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音特點：·數(shù)據(jù)只有對實體行為產(chǎn)生影響時才成為信息·數(shù)據(jù)與其語義是不可分的數(shù)據(jù)庫(Database,簡稱DB)：長期儲存在計

39、算機內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)集合特征：·數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和儲存 ·可為各種用戶共享Ø ·冗余度較小 ·數(shù)據(jù)獨立性較高 ·易擴展數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Database ManagementSystem，簡稱DBMS）：位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。DBMS用途：科學(xué)地組織和存儲數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護數(shù)據(jù)DBMS主要功能：·數(shù)據(jù)定義功能 ·數(shù)據(jù)操縱功能Ø ·數(shù)據(jù)庫的運行管理 ·數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（Database System，簡稱DBS）：在計算機

40、系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)構(gòu)成。在不引起混淆的情況下常常把數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成：·數(shù)據(jù)庫 ·數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）·應(yīng)用系統(tǒng) ·數(shù)據(jù)庫管理員（和用戶）典型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：ORACLEØSYBASEØSQL ServerØIBM DB/2ØMS AccessØPBASEØMy SQLØDM/2ØOpenBase數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成：·數(shù)據(jù)庫 ·數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具） ·應(yīng)用系統(tǒng) ·數(shù)據(jù)庫管理員 ·用戶

41、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對硬件資源的要求：1.足夠大的內(nèi)存：用以存放操作系統(tǒng)、DBMS的核心模塊、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和應(yīng)用程序。2.足夠大的外存（磁盤）：用以存放操作系統(tǒng)、DBMS、應(yīng)用程序，還應(yīng)有足夠的光盤、磁帶等作數(shù)據(jù)的備份。3.較高的通道能力，提高數(shù)據(jù)傳送率數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成軟件·DBMS ·操作系統(tǒng)·與數(shù)據(jù)庫接口相適應(yīng)的高級語言及其編譯系統(tǒng)·以DBMS為核心的應(yīng)用開發(fā)工具·為特定應(yīng)用環(huán)境開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成人員·數(shù)據(jù)庫管理員 ·系統(tǒng)分析員 ·數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員·應(yīng)用程序員 § ·(最終用戶

42、)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展趨勢：·嵌入式數(shù)據(jù)庫技術(shù)Ø·網(wǎng)格計算Ø·XML的支持Ø·數(shù)據(jù)倉庫及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)Ø·數(shù)據(jù)庫的自動化管理空間數(shù)據(jù)庫：關(guān)于某一區(qū)域內(nèi)一定地理要素特征的數(shù)據(jù)集合，是地理信息系統(tǒng)在計算機物理存儲介質(zhì)存儲的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和。即地理信息系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)的存儲場所。標準DBMS存儲空間數(shù)據(jù)的局限性1.空間數(shù)據(jù)記錄是變長的（如點數(shù)的可變性），而一般的數(shù)據(jù)庫都只允許把記錄的長度設(shè)定為固定2.在存儲和維護空間數(shù)據(jù)拓撲關(guān)系方面存在著嚴重缺陷3.一般都難以實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、連通、包含、疊加等基本操

43、作4.不能支持復(fù)雜的圖形功能5.單個地理實體的表達需要多個文件、多條記錄，一般的DBMS也難以支持6.難以保證具有高度內(nèi)部聯(lián)系的GIS數(shù)據(jù)記錄需要更復(fù)雜的安全維護空間數(shù)據(jù)庫管理的必要性地理數(shù)據(jù)的時空特性決定了利用目前流行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)直接管理地理空間數(shù)據(jù)，存在著明顯的不足，GIS必須發(fā)展自己的數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)庫：一種應(yīng)用于地理空間數(shù)據(jù)處理與信息分析領(lǐng)域的具有工程性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫，它所管理的對象主要是地理空間數(shù)據(jù)，目的是為了使用戶能夠方便靈活地查詢出所需的地理空間數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)庫的組織方式1.混合結(jié)構(gòu)模式：混合結(jié)構(gòu)模式的基本思想是用兩個子系統(tǒng)分別存儲和檢索空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)，其中屬性數(shù)據(jù)存儲在常

44、規(guī)的RDBMS中，幾何數(shù)據(jù)存儲在空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，兩個子系統(tǒng)之間使用一種標識符聯(lián)系起來特點：存儲和檢索數(shù)據(jù)比較有效、可靠；查詢操作難以優(yōu)化；不同子系統(tǒng)間很難保證數(shù)據(jù)儲存、操作的統(tǒng)一2.擴展結(jié)構(gòu)模式：擴展結(jié)構(gòu)模式采用同一DBMS存儲空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在標準的關(guān)系數(shù)據(jù)庫上增加空間數(shù)據(jù)管理層，利用該層將地理結(jié)構(gòu)查詢語言(Geo SQL)轉(zhuǎn)化成標準的SQL查詢，借助索引數(shù)據(jù)的輔助關(guān)系實施空間索引操作。特點：優(yōu)點是省去了空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫之間的繁瑣聯(lián)結(jié)，空間數(shù)據(jù)存取速度較快，但由于是間接存取，在效率上總是低于DBMS中所用的直接操作過程，且查詢過程復(fù)雜3.統(tǒng)一數(shù)據(jù)模式這種綜合數(shù)據(jù)模式不是基于標準的

45、RDBMS，而是在開放型DBMS基礎(chǔ)上擴充空間數(shù)據(jù)表達功能?？臻g擴展完全包含在DBMS中，用戶可以使用自己的基本抽象數(shù)據(jù)類型(ADT)來擴充DBMS特點：操作方便、有效，并且用戶還可以開發(fā)自己的空間存取算法；缺點是用戶必須在DBMS環(huán)境中實施自己的數(shù)據(jù)類型，對有些應(yīng)用將相當(dāng)復(fù)雜第六章 空間分析空間分析：基于地理對象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其目的在于提取和傳輸空間信息。·GIS系統(tǒng)與計算機輔助繪圖系統(tǒng)的主要區(qū)別·空間分析的對象是一系列跟空間位置有關(guān)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括空間特征和屬性特征兩部分·空間特征用于實體的空間位置和幾何形態(tài)及拓撲關(guān)系，屬性特征則是實

46、體某一方面的性質(zhì)狹義定義：空間數(shù)據(jù)的分析和數(shù)據(jù)的空間分析空間數(shù)據(jù)分析：描述空間對象的非空間特性方法：概率、數(shù)理統(tǒng)計等數(shù)學(xué)方法特點：·分析結(jié)果依托于地理空間。·數(shù)據(jù)處理與一般的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析基本一致。數(shù)據(jù)空間分析：描述空間對象的空間位置、關(guān)系，對空間對象進行定量描述方法：空間統(tǒng)計學(xué)、地圖學(xué)、拓撲學(xué)、計算幾何等。特點：·非嚴格意義的分析，是空間事物的描述和說明，特征提取和參數(shù)計算·回答是什么、在那里、有多少和怎么樣，并不回答為什么?？臻g分析的基本功能：·空間查詢與量算·空間變換·緩沖區(qū)分析·疊加分析·路徑分析

47、·空間插值·統(tǒng)計分類分析空間分析和空間模型·空間分析是基本的，解決一般問題的理論和方法；空間模型是復(fù)雜的，解決專門問題的理論和方法。例：工廠選址與水庫選址，水土流失分析。·應(yīng)用模型無可枚舉，而空間分析技術(shù)是有限的。·空間分析和空間模型是零件和機器的關(guān)系GIS空間分析模型地理信息系統(tǒng)的任務(wù)：·管理大量復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)·地理分析、評價、預(yù)測和輔助決策地學(xué)模型：也稱為專題分析模型。用來描述地理系統(tǒng)各個要素之間的相互關(guān)系和客觀規(guī)律，它用信息的、語言的、數(shù)學(xué)的或其它表達形式表達，通常反映地學(xué)過程及其發(fā)展趨勢或結(jié)果?？臻g分析的一般步驟1.

48、建立分析目的和評價標準2.收集、輸入空間和屬性數(shù)據(jù)（包括地理底圖數(shù)據(jù)、地籍?dāng)?shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)等）3.做空間位置的處理和分析·作空間位置的處理和分析（包括檢索、提取，緩沖區(qū)分析、疊置分析等）·作屬性數(shù)據(jù)的處理和分析（加所需的屬性項、屬性值）4.獲得簡要的分析結(jié)果 （包括地圖和表格） 5.解釋和評價結(jié)果（解釋和評價結(jié)果，若不滿意，返回1、2、3任一處重做）6.以專題地圖，文字報表形式作為正式結(jié)果，供決策用空間分析的內(nèi)容·數(shù)據(jù)的查詢與量算 ·數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 ·數(shù)據(jù)的分類與合并·疊加分析 ·緩沖區(qū)分析 ·網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)據(jù)的查詢（對

49、象）：·屬性數(shù)據(jù)的條件查詢 ·空間定位查詢 ·圖元間關(guān)系查詢屬性數(shù)據(jù)的條件查詢：用邏輯運算組合條件空間定位查詢：用光標選擇一個圖元或多個圖元，則系統(tǒng)查詢出這些圖元的屬性數(shù)據(jù)。圖元間關(guān)系查詢：面-面查詢、面-線查詢、線-面查詢、線-點查詢等等數(shù)據(jù)的量算：空間數(shù)據(jù)的自動化量算是地理信息系統(tǒng)所具有的重要功能，也是進行空間分析的定量化基礎(chǔ)主要量算有：·質(zhì)心量算 ·幾何量算 ·形狀量算 ·距離量算數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析1.單個圖元：線長度、兩點間距離、區(qū)域面積、區(qū)域重心等2.字段在某范圍內(nèi)的記錄數(shù)，圖元某屬性項的總和、最大值、最小值及平均值，四則運算，函數(shù)運算等3.空間量