FreeKaoYan地理信息系統(tǒng)概論+讀書筆記+黃杏元+學(xué)習(xí)資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。FreeKaoYan地理信息系統(tǒng)概論+讀書筆記+黃杏元+-第一章導(dǎo)論第一章導(dǎo)論1地理信息系統(tǒng)基本概念11數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)（data）是信息(information)的表達，而信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)容。數(shù)據(jù)是未經(jīng)加工的原始材料，地理信息系統(tǒng)的設(shè)計和建立，首先是收集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是通過數(shù)字化或記錄下來可以可以被鑒別的符號，不僅數(shù)字是數(shù)據(jù)，而且文字、符號、圖象也是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)本身沒有意義；信息是對數(shù)據(jù)的解釋、運用與解算，數(shù)據(jù)即使是經(jīng)過處理以后的數(shù)據(jù)，只有經(jīng)過解釋才有意義，才成為信息。就本質(zhì)而言數(shù)據(jù)是客觀對象的表示，

2、而信息則是數(shù)據(jù)內(nèi)涵的意義，只有數(shù)據(jù)對實體行為產(chǎn)生影響時才成為信息。信息是用數(shù)字、文字、符號、語言等介質(zhì)來表示事件、事物、現(xiàn)象等的內(nèi)容、數(shù)量或特征，以便向人們（或系統(tǒng)）提供關(guān)于現(xiàn)實世界新的事實的知識，作為生產(chǎn)、管理和決策的依據(jù)。信息的特點：客觀性、適用性、傳輸性、共享性。12地理信息與地理信息系統(tǒng)地理信息是指表征地理圈或地理環(huán)境固有要素或物質(zhì)的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律等的數(shù)字、文字、圖象和圖形的總稱。地理信息屬于空間信息，其位置的識別是與數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起的，這是地理信息區(qū)別于其他類型信息的一個最顯著的標(biāo)志。地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem）是由計算機

3、硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。（美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會（FICCDC）關(guān)于GIS的定義）2GIS的基本組成GIS一般包括以下5個主要部分：系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員和應(yīng)用模型。21系統(tǒng)硬件1、GIS主機：包括大型、中型、小型機，工作站/服務(wù)器和微型計算機，其中各種類型的工作站/服務(wù)器成為GIS的主流。2、GIS外部設(shè)備：包括各種輸入（如圖形數(shù)字化儀、圖形掃描儀、解析和數(shù)字?jǐn)z影測量設(shè)備等）和輸出設(shè)備（如各種繪圖儀、圖形顯示終端和打印機）。3、GIS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：包括布線系統(tǒng)、網(wǎng)橋、路由器和交

4、換機等。22系統(tǒng)軟件：按功能分為GIS專業(yè)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件和系統(tǒng)管理軟件。23空間數(shù)據(jù)24應(yīng)用人員：包括系統(tǒng)開發(fā)人員和GIS技術(shù)的最終用戶。25應(yīng)用模型3GIS的功能簡介基本功能是數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析和輸出。31基本功能：包括數(shù)據(jù)采集與編輯、數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)處理與變換、空間分析和統(tǒng)計、產(chǎn)品制作與顯示、二次開發(fā)和編程32應(yīng)用功能：包括資源管理、區(qū)域規(guī)劃、國土監(jiān)測、輔助決策4GIS的發(fā)展透視41發(fā)展概況當(dāng)前，GIS正向著集成化、產(chǎn)業(yè)化和社會化發(fā)展方向邁進，呈現(xiàn)以下主要發(fā)展態(tài)勢：1、GIS已成為一門綜合性技術(shù)2、GIS產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展勢頭強勁3、GIS網(wǎng)絡(luò)化已構(gòu)成當(dāng)今社會的熱點4、地理信息科

5、學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展42基礎(chǔ)理論第二章地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1地理空間及其表達11地理空間（geo-spatial）的概念地理空間一般包括地理空間定位框架及其聯(lián)結(jié)的特征實體。地理空間定位框架即大地測量控制，有平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)組成。目前，我國采用的大地坐標(biāo)系為1980年中國國家大地坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系選用1975年國際大地測量協(xié)會推薦的國際橢球，其具體參數(shù)為：赤道半徑（a）=6378140.0000000000m，極半徑（b）=6356755.2881575287m，地球扁率（f）=(a-b)/a=1/298.257。1980年中國國家大地坐標(biāo)系的大地原點，設(shè)在我過中部的陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)，簡稱西安

6、原點。高程指空間參考的高于或低于某基準(zhǔn)平面的垂直位置，主要用來提供地形信息。我國現(xiàn)在規(guī)定的高程起算基準(zhǔn)面為“1985國家高程基準(zhǔn)”，該基準(zhǔn)比原國務(wù)院批準(zhǔn)啟用的“黃海平均海平面”高29mm。12空間實體的表達如果采用一個沒有大小的點（坐標(biāo)）來表達基本點元素時，稱為矢量表示法；如果采用一個有固定大小的點（面元）來表達基本點元素時，稱為刪格表示法。2地理空間數(shù)據(jù)及其特征21GIS的空間數(shù)據(jù)GIS的數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)類型繁多，主要有：地圖數(shù)據(jù)；影像數(shù)據(jù)；地形數(shù)據(jù)；屬性數(shù)據(jù)；元數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)根據(jù)表示對象的不同分為：類型數(shù)據(jù)；面域數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；樣本數(shù)據(jù)；曲面數(shù)據(jù)；文本數(shù)據(jù)；符號數(shù)據(jù)。22空間數(shù)據(jù)的基本特征一

7、般地，空間特征數(shù)據(jù)包括地理實體或現(xiàn)象的定位數(shù)據(jù)和拓撲數(shù)據(jù)，屬性特征數(shù)據(jù)包括地理實體或現(xiàn)象的專題屬性（名稱、分類、數(shù)量等）數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)，而空間特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為空間數(shù)據(jù)或地理數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系包括：拓撲鄰接；拓撲關(guān)聯(lián)；拓撲包含。23空間數(shù)據(jù)的計算機表示3空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型31矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基于矢量模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡稱為矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上利用歐幾里得（Euclid）幾何學(xué)中的點、線、面及其組合體來表示地理實體空間分布的一種數(shù)據(jù)組織方式。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為以下幾種主要類型：1、簡單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點：數(shù)據(jù)按點、線或多邊形為單元組織，數(shù)據(jù)排版直觀，數(shù)字化操作簡單；每個多邊形都以閉合線段

8、存儲，多邊形的公共邊界被數(shù)字化兩次和存儲兩次，造成數(shù)據(jù)冗余和不一致；點、線和多邊形有各自的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，但沒有拓撲數(shù)據(jù)，互相之間不關(guān)聯(lián)；島只作為一個單個圖形，沒有與外界多邊形的聯(lián)系。2、拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：包括DIME(對偶獨立地圖編碼法)、POLYVRT（多邊形轉(zhuǎn)換器）、TIGER（地理編碼和參照系統(tǒng)的拓撲集成）。特點：點是相互獨立的，點連成線，線構(gòu)成面。3、曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)32刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基于刪格模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡稱為刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，指將空間分割成有規(guī)則的網(wǎng)格，在各個網(wǎng)格上給出相應(yīng)的屬性值來表示地理實體的一種數(shù)據(jù)組織形式。刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相比較，用刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表達地理要素比較直觀，容易實現(xiàn)多元數(shù)據(jù)

9、的疊合操作，便于與遙感圖象及掃描輸入數(shù)據(jù)相匹配建庫和使用等。刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型：1、刪格矩陣結(jié)構(gòu)：是一種全刪格陣列的空間數(shù)據(jù)組織形式。2、游程編碼結(jié)構(gòu)：（游程指相鄰?fù)稻W(wǎng)格的數(shù)量）是逐行將相鄰?fù)档木W(wǎng)格合并，并記錄合并后網(wǎng)格的值及合并網(wǎng)格的長度，其目的是壓縮刪格數(shù)據(jù)量，消除數(shù)據(jù)間的冗余。3、四叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：將空間區(qū)域按照四個象限進行遞歸分割（2n*2n，且n=1），知道子象限的數(shù)值單調(diào)為止。凡值（特征碼或類型值）呈單調(diào)的單元，不論單元大小，均作為最后的存儲單元。4、八叉樹和十六叉樹結(jié)構(gòu)33適量與刪格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1、適量與刪格一體化的基本概念2、適量與刪格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計：點狀目標(biāo)和結(jié)點只有

10、位置，沒有形狀和面積；線狀目標(biāo)只要將其通過的刪格地址全部記錄下來即可；面狀目標(biāo)應(yīng)包含邊界和邊界所保衛(wèi)的整個區(qū)域。34矢量與刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較3空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立是指根據(jù)確定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型，形成與該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的GIS空間數(shù)據(jù)，為空間數(shù)據(jù)庫的建立提供物質(zhì)基礎(chǔ)。41系統(tǒng)功能與數(shù)據(jù)間的關(guān)系42空間數(shù)據(jù)的分類和編碼1、空間數(shù)據(jù)的分類：首先根據(jù)圖形原則，將空間數(shù)據(jù)分為點、線、面三種類型；其次是對象原則。2、空間數(shù)據(jù)的編碼：指將數(shù)據(jù)分類的結(jié)果用一種易于被計算機和人識別的符號系統(tǒng)表示出來的過程。編碼的結(jié)果是形成代碼。3、矢量數(shù)據(jù)的輸入與編輯：輸入過程實際上是產(chǎn)生和矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)GIS

11、空間數(shù)據(jù)的過程。編輯的目的是為了消除數(shù)字化過程中引入的錯誤，以及將數(shù)字化數(shù)據(jù)重新組織以便得到便于進一步處理和使用的格式。4、刪格數(shù)據(jù)的輸入與編輯第三章空間數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)處理涉及的內(nèi)容很廣泛，主要取決與原始數(shù)據(jù)的特點和用戶的具體要求，一般包括數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)據(jù)提取等內(nèi)容。數(shù)據(jù)變換指數(shù)據(jù)從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)到另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)的變換，包括幾何糾正、投影轉(zhuǎn)換和輻射糾正等，以解決空間數(shù)據(jù)的幾何配準(zhǔn)。數(shù)據(jù)重構(gòu)指數(shù)據(jù)從一種格式到另一種格式的轉(zhuǎn)換，包括結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、格式變換、類型替換等，以解決空間數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)、格式和類型上的統(tǒng)一，實現(xiàn)多源和異構(gòu)數(shù)據(jù)的聯(lián)接與融合。數(shù)據(jù)提取指對數(shù)據(jù)進行某種有條件的提取，包括類型提取、窗口

12、提取、空間內(nèi)插等，以解決不同用戶對數(shù)據(jù)的特定需求。1空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)變換空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換的實質(zhì)是建立兩個平面點之間的一一對應(yīng)關(guān)系，包括集合糾正和投影轉(zhuǎn)換，它是空間數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容之一。11幾何糾正幾何糾正是為了實現(xiàn)對數(shù)字化數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和圖紙變形誤差的改正。現(xiàn)有的商業(yè)GIS軟件一般都具有仿射變換、相似變換、二次變換等幾何糾正功能。仿射變換是GIS數(shù)據(jù)處理中使用最多的一種幾何糾正方法，其主要特性為：同時考慮到x和y方向上的變形，因此糾正后的坐標(biāo)數(shù)據(jù)在不同方向上的長度比將發(fā)生變化。12投影轉(zhuǎn)換當(dāng)系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)取自不同地圖投影的圖幅時，需要將一種投影的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需要投影的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。投影轉(zhuǎn)換

13、的方法可采用：正解變換、反解變換、數(shù)值變換。2空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用原則：數(shù)據(jù)采集采用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有利于保證空間實體的幾何精度和拓撲特性的描述；而空間分析則主要采用刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有利于加快系統(tǒng)數(shù)據(jù)的運行速度和分析應(yīng)用的進程。21由矢量向刪格的轉(zhuǎn)換由矢量向刪格的轉(zhuǎn)換的根本任務(wù)是通過一個有限的工作存儲區(qū)，使得矢量和刪格數(shù)據(jù)之間不可避免的讀寫操作，限制在最短的時間范圍內(nèi)。根據(jù)轉(zhuǎn)換處理時，基于弧段數(shù)據(jù)文件和多邊形數(shù)據(jù)文件的不同，分別采用不同的算法。1、基于弧段數(shù)據(jù)的刪格化方法：其算法可分解為數(shù)據(jù)管理和轉(zhuǎn)換計算兩步。2、基于多邊形數(shù)據(jù)的刪格化方法22由刪格向矢量的轉(zhuǎn)換由刪格向

14、矢量的轉(zhuǎn)換的目的，是為了將刪格數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，通過矢量繪圖裝置輸出，或者為了數(shù)據(jù)壓縮的需要，將大量的面狀刪格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由少量數(shù)據(jù)表示的多邊形邊界，但是主要目的是為了能將自動掃描儀獲取的刪格數(shù)據(jù)加入矢量形式的數(shù)據(jù)庫。轉(zhuǎn)換處理時，基于圖象數(shù)據(jù)文件和再生刪格數(shù)據(jù)文件的不同分別采用不同的算法。1、基于圖象數(shù)據(jù)的矢量化方法：二值化；細化；跟蹤2、基于再生刪格數(shù)據(jù)的矢量化方法3多源空間數(shù)據(jù)的融合31遙感與GIS數(shù)據(jù)的融合常用方法具體表現(xiàn)為：遙感圖象與圖形的融合；遙感數(shù)據(jù)與DEM的融合；遙感圖象與地圖掃描圖象的融合32不同格式數(shù)據(jù)的融合主要有以下幾種方法：基于轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)融合；基于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)融合；基于公共接

15、口的數(shù)據(jù)融合；基于直接訪問的數(shù)據(jù)融合4空間數(shù)據(jù)的壓縮與綜合41空間數(shù)據(jù)的壓縮1、數(shù)據(jù)壓縮的意義所謂數(shù)據(jù)壓縮，即從所取得的數(shù)據(jù)集合S中抽出一個子集A，這個子集作為一個新的信息源，在規(guī)定的精度范圍內(nèi)最好地逼近原集合，而又取得盡可能大的壓縮比。2、曲線上點的壓縮3、面域刪格數(shù)據(jù)的壓縮43空間數(shù)據(jù)的綜合5空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法通過已知點或分區(qū)的數(shù)據(jù)，推求任意點或分區(qū)數(shù)據(jù)的方法就稱為空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插。51點的內(nèi)插點的內(nèi)插是研究具有連續(xù)變化特征現(xiàn)象（例如地面高程等）的數(shù)值內(nèi)插方法。根據(jù)內(nèi)插精度不同分為精確和概略的兩類。一般需要經(jīng)過數(shù)據(jù)取樣、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)記錄三個過程。1、數(shù)據(jù)取樣：數(shù)據(jù)點的選取和坐標(biāo)的確定2、數(shù)

16、據(jù)處理：以數(shù)據(jù)點作為控制基礎(chǔ)，用某一數(shù)學(xué)模型來模擬地表面，進行內(nèi)插加密計算，確定三角網(wǎng)或格網(wǎng)節(jié)點處的特征值。3、數(shù)據(jù)記錄：將建立的節(jié)點特征值記錄于存儲器內(nèi)，以供分析應(yīng)用。52區(qū)域的內(nèi)插區(qū)域的內(nèi)插是研究根據(jù)一組分區(qū)的已知數(shù)據(jù)來推求同一地區(qū)另一組分區(qū)未知數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法。1、疊置法2、比重法：根據(jù)平滑密度函數(shù)的原理，將源區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)從同質(zhì)性改變?yōu)榉峭|(zhì)性，而非同質(zhì)性代表著一般社會經(jīng)濟現(xiàn)象的普遍特點。6圖幅數(shù)據(jù)邊沿匹配處理61識別和檢索相鄰圖幅的數(shù)據(jù)62相鄰圖幅邊界點坐標(biāo)數(shù)據(jù)的匹配63相同屬性多邊形公共界線的刪除第四章地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫1空間數(shù)據(jù)庫概述11空間數(shù)據(jù)庫的概念完整的空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括空

17、間數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和空間數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)等三個部分組成。12空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計問題，其實質(zhì)是將地理空間客體以一定的組織形式在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中加以表達的過程，也就是地理信息系統(tǒng)中空間客體數(shù)據(jù)的模型化問題。1、空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程2、空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型設(shè)計3、空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計的原則、步驟和技術(shù)方法13空間數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)和維護1、空間數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)：根據(jù)空間數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的結(jié)果，在計算機上創(chuàng)建實際的空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，裝入空間數(shù)據(jù)，并測試和運行。2、相關(guān)的其他設(shè)計：包括加強空間數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性控制，以及保證一致性、可恢復(fù)性等。3、空間數(shù)據(jù)庫的運行與維護2空間數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計

18、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型主要指層次、網(wǎng)狀和關(guān)系三種模型。21層次數(shù)據(jù)模型：描述了各類客體及客體類之間的聯(lián)系。1、層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2、層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)存?。簶浔闅v法；通用選擇法22網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型：以系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)1、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的實現(xiàn)3、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫的記錄存取23關(guān)系數(shù)據(jù)模型1、關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本概念：關(guān)系；關(guān)鍵字；關(guān)系模式；關(guān)系數(shù)據(jù)庫；關(guān)系完整性2、空間數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)模型的概念設(shè)計和邏輯設(shè)計24三種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的比較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的不足之處：以記錄為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)不能很好地面向用戶和應(yīng)用；不能以自然的方式表示客體之間的聯(lián)系；語義貧乏；數(shù)據(jù)類型太少難以滿足應(yīng)用需要。3空間數(shù)據(jù)庫概念模

19、型設(shè)計語義模型和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型31語義數(shù)據(jù)模型語義數(shù)據(jù)模型的模型結(jié)構(gòu)是由若干種抽象所組成，用這些抽象來描述客體的基本語義特性，在根據(jù)語義模型結(jié)構(gòu)規(guī)則把這些抽象有機地組織起來。最常用的語義模型之一是實體聯(lián)系模型（entity-relationshipmodel,E-R模型）。E-R模型具有一些明顯的優(yōu)點，即接近人的思想，易于理解，同時又與計算機具體的實現(xiàn)無關(guān)，是一種很好的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計的方法。32面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型。1、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的基本概念：對象；消息；類2、繼承及類之間的層次關(guān)系3、功能重載和多態(tài)性4、概括和聚集5、空間數(shù)據(jù)庫對象模型4空間數(shù)據(jù)庫邏輯模型設(shè)計和物理設(shè)計邏輯設(shè)計的目的是從概

20、念模型導(dǎo)出特定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以處理的數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)庫的模式和外模式），這些模式在功能、性能、完整性和一致性約束及數(shù)據(jù)庫可擴充性等方面均應(yīng)滿足用戶提出的要求。41空間數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的步驟和內(nèi)容：初始模式形成；子模式設(shè)計；模式評價；優(yōu)化模式42E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換43關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計：導(dǎo)出初始關(guān)系模式；規(guī)范化處理；模式評價；優(yōu)化模式；形成數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計說明書：存儲記錄的格式設(shè)計；存儲方法設(shè)計；訪問方法設(shè)計；完整性和安全性考慮；應(yīng)用設(shè)計；形成物理設(shè)計說明書44空間數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計5GIS空間時態(tài)數(shù)據(jù)庫51空間時態(tài)數(shù)據(jù)庫概述時空數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或數(shù)據(jù)處理技術(shù)，其內(nèi)容表現(xiàn)為以下三個主要

21、方面：空間時態(tài)數(shù)據(jù)的表達；空間時態(tài)數(shù)據(jù)的更新；空間時態(tài)數(shù)據(jù)的查詢。52時空一體化數(shù)據(jù)模型1、時間片快照（time-slicesnapshots）模型：用一系列狀態(tài)對應(yīng)的地理數(shù)據(jù)來反映地理想象的時空演化過程。2、底圖疊加(basemapwithoverly)模型：類似于地理底圖的修訂方式。3、時空合成(space-timecomposites)模型：在底圖疊加模型的基礎(chǔ)上提出的，其設(shè)計思想是將每一次獨立的疊加操作轉(zhuǎn)換為一次性的合成疊加。4、全信息對象模型：運用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，將地理現(xiàn)象和過程的空間與屬性信息隨時間的變化封裝成由時態(tài)版本組成的對象。來源：HYPERLINK考研論壇第五章空間分析

22、的原理與方法空間分析是地理信息系統(tǒng)科學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，也是評價一個地理信息系統(tǒng)功能的主要指標(biāo)之一?？臻g分析的根本目的，在于通過對空間數(shù)據(jù)的深加工或分析，獲取新的信息?？臻g分析的定義：是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，它以地學(xué)原理為依托，通過分析算法，從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間形成、空間演變等信息。1數(shù)字地面模型分析數(shù)字地面模型（DigitalTerrainModel，簡稱DTM）是定義于二維區(qū)域上的一個有限項的向量序列，它以離散分布的平面點來模擬連續(xù)分布的地形。11地形因子的自動提取1、坡度計算2、坡向分析3、曲面面積計算4、地表粗糙度計算5、高程及變異分析6、谷脊特征分析7、日照強度分析8、淹沒邊界的計算12地表形態(tài)的自動分類13地學(xué)剖面的繪制和分析2空間疊合分析21空間疊合分析的概念空間疊合分析（spatialoverlayanalysis）是指在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下，每次將同一地區(qū)兩個地理對象的圖層進行疊合，以產(chǎn)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(yīng)關(guān)系。1、點與