地理信息系統(tǒng)期末考試總結(jié)

1、地理信息系統(tǒng)1、GIS的定義：以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機硬、軟件環(huán)境的支持下，對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存取、編輯、處理、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究、綜合評價、管理、定量分析和決策服務(wù)而建立起來的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。（或簡言之：處理地理信息的計算機系統(tǒng)）2、GIS的基本構(gòu)成：系統(tǒng)硬件；系統(tǒng)軟件；空間數(shù)據(jù)；應(yīng)用人員；應(yīng)用模型3、GIS基本功能：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；空間分析與統(tǒng)計；產(chǎn)品制作與顯示；二次開發(fā)與編程4、矢量數(shù)據(jù)的常用壓縮方法：間隔取點法；垂距法和偏角法；DouglasPeucker方法5、層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)

2、系模型：1）層次模型：表示方法：2）網(wǎng)狀模型表示方法：3）關(guān)系模型：表示方法：關(guān)系模型對數(shù)據(jù)的組織地圖表 圖形 組成關(guān)系模型對數(shù)據(jù)的組織多邊形表 多邊形名稱 組成關(guān)系模型對數(shù)據(jù)的組織線表 線名稱 組成關(guān)系模型對數(shù)據(jù)的組織點坐標(biāo)表點坐標(biāo)1x1y12x2y23x3y34x4y45x5t56x6y66、拓?fù)潢P(guān)系主要有：1）相鄰性： 表示兩個多邊形是否相鄰；2）包含性：表示一個圖元要素是否包含于某個多邊形中。3）連通性：表示兩條線段是否相連。 7、空間分析的內(nèi)容與步驟：1）空間分析的內(nèi)容 屬性分析： 數(shù)據(jù)檢索、邏輯與數(shù)學(xué)運算、重分類、統(tǒng)計分析等。 拓?fù)渑c屬性的聯(lián)合分析：與拓?fù)湎嚓P(guān)的數(shù)據(jù)檢索、疊置處理、

3、區(qū)域分析、鄰域分析、網(wǎng)絡(luò)分析等。 2）空間分析的步驟 建立分析目的和評價標(biāo)準(zhǔn)例：建一公園進(jìn)行選址（目的）標(biāo)準(zhǔn)：交通便利、環(huán)境優(yōu)雅；設(shè)計成環(huán)繞一個天然小河；可利用面積大、少沼澤地 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。 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、好地價）8、面向?qū)ο笕兀?）具有一個唯一的標(biāo)識，以表明其存在的獨立性；2）具有一組描述特征的屬性，以表明其在某一時刻的狀態(tài)；3）具有一組表示行為的操作方法，用以改變對象的狀態(tài)。9、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 對比：1）柵

4、格數(shù)據(jù)模型：優(yōu)點： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單 疊加操作易實現(xiàn) 能有效表達(dá)空間可變性 柵格圖象便于做圖象的有效增強缺點： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密不緊湊，需要用壓縮技術(shù)解決這個問題 難以表達(dá)拓?fù)潢P(guān)系 圖形輸出不美觀，線條有鋸齒，需要增加?xùn)鸥駭?shù)量來克服，但會增加數(shù)據(jù)量2）矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)點：提供更嚴(yán)密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 提供更有效的拓?fù)渚幋a，因而對需要拓?fù)湫畔⒌牟僮鞲行?，如網(wǎng)絡(luò)分析 圖形輸出美觀，接近于手繪缺點：提供更嚴(yán)密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 提供更有效的拓?fù)渚幋a，因而對需要拓?fù)湫畔⒌牟僮鞲行В缇W(wǎng)絡(luò)分析 圖形輸出美觀，接近于手繪10、點線柵格化：1）點的柵格化點的變換十分簡單，只要這個點落在哪個網(wǎng)格中就屬于哪個網(wǎng)格元素，行列坐標(biāo)（i

5、,j）的計算公式為：2）線的柵格化 首先按點的柵格化方法確定端點1，2所在的行和列號，并將它們“涂黑”。 求出這兩個端點的行數(shù)差和列數(shù)差。 若行數(shù)差大于列數(shù)差，則逐行求出本行中心線與過這兩個端點的直線的交點，并按上式計算出其所在柵格，并“涂黑”。 若行數(shù)差小于列數(shù)差，則逐列求出本列中心線與過這兩個端點的直線的交點，并按上式計算出其所在柵格，并“涂黑”。11、柵格數(shù)據(jù)取值方法1）中心歸屬法：每個柵格單元的值以網(wǎng)格中心點對應(yīng)的面域?qū)傩灾祦泶_定2）長度占優(yōu)法：每個柵格單元的值以網(wǎng)格中線（水平或垂直）的大部分長度所對應(yīng)的面域的屬性值來確定3）面積占優(yōu)法：每個柵格單元的值以在該網(wǎng)格單元中占據(jù)最大面積的屬

6、性值4）重要性法：根據(jù)柵格內(nèi)不同地物的重要性程度，選取特別重要的空間實體決定對應(yīng)的柵格單元值，如稀有金屬礦產(chǎn)區(qū)，其所在區(qū)域盡管面積很小或不位于中心，也應(yīng)采取保留的原則12、空間實體的描述空間實體是指地理空間中客觀存在的具體事物。在GIS中的描述：1）空間位置：主要指位置信息，也包括位置信息的擴展，如形態(tài)及實體的組成（復(fù)合對象）等；位置用坐標(biāo)表示；2）空間關(guān)系：主要指空間對象在空間上的聯(lián)系(方向、度量、拓?fù)?；3）非幾何屬性：表示空間特征的非幾何屬性；4）實體的時態(tài)、行為及功能特征：實體的行為，功能特征以及實體屬性隨時間的變化。如島嶼的侵蝕、水體污染的擴散、建筑的變形等；5）實體的衍生信息：如一

7、個實體有多個名稱 13、矢量數(shù)據(jù)的編碼方式（看一下PPT第二章空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，掌握每個編碼方法。）1）坐標(biāo)序列法 2）層次索引法 3）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)法(Arc-node數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))14、拓?fù)鋽?shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)點拓?fù)?、線拓?fù)洹⒚嫱負(fù)涞谋硎痉椒?。見第二章空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這是重點，可能會考圖形分析題。分別寫出點拓?fù)?、線拓?fù)洹⒚嫱負(fù)?。大家一定要掌握?5、柵格數(shù)據(jù)相關(guān)概念1）柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：指將分析空間劃分成多個規(guī)則的、互相相鄰的網(wǎng)格單元（多為矩形區(qū)域,也偶有表示為三角形或六邊形的），然后給各個格網(wǎng)單元賦以相應(yīng)空間對象的屬性值，用此多個格網(wǎng)單元組成的規(guī)則格網(wǎng)（GRID）來表示地理現(xiàn)象的空間位置和屬性特征。 2）柵格單元：規(guī)

8、則的網(wǎng)格單元叫做單元格(Cell)，每個單元格都有一定的尺寸和取值，尺寸對應(yīng)一定的地理空間范圍 16、柵格數(shù)據(jù)編碼方法1）直接?xùn)鸥窬幋a：直接編碼就是將柵格數(shù)據(jù)看作一個數(shù)據(jù)矩陣，逐行(或逐列)逐個記錄代碼。（最簡單直觀）2）壓縮編碼方法：柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼：用盡可能少的數(shù)據(jù)量記錄盡可能多的信息。類型：信息無損編碼；信息有損編碼 目前有一系列柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼方法：鏈碼，游程長度編碼，四叉樹碼（掌握編碼方法）17、手工數(shù)字化過程1）手工柵格數(shù)字化將圖面劃分成柵格單元矩陣，按地理實體的類別對柵格單元進(jìn)行編碼，然后依次讀取每個柵格單元代碼值的數(shù)字化方法。步驟： 確定柵格單元大小 準(zhǔn)備柵格網(wǎng) 對柵格單元進(jìn)行

9、編碼 讀取柵格單元值數(shù)據(jù)錄入2）手工矢量數(shù)字化讀取地理實體坐標(biāo)數(shù)據(jù)并按一定格式記錄下來。步驟：對地理實體編碼 量取地理實體的坐標(biāo) 錄入坐標(biāo)數(shù)據(jù)18、誤差產(chǎn)生的主要原因1）空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性2）空間現(xiàn)象的表達(dá)3）空間數(shù)據(jù)處理中的誤差4）空間數(shù)據(jù)使用中的誤差19、面的捕捉的過程實際上就是判斷光標(biāo)點S(x,y)是否在多邊形內(nèi)，若在多邊形內(nèi)則說明捕捉到。判斷點是否在多邊形內(nèi)的算法主要有垂線法或轉(zhuǎn)角法。垂線法的基本思想是從光標(biāo)點引垂線(實際上可以是任意方向的射線)，計算與多邊形的交點個數(shù)。若交點個數(shù)為奇數(shù)則說明該點在多邊形內(nèi)；若交點個數(shù)為偶數(shù)，則該點在多邊形外。加快速度的方法：找出該多邊形的外接

10、矩形，若光標(biāo)點落在該矩形中，才有可能捕捉到該面，否則放棄對該多邊形的進(jìn)一步計算和判斷。20、柵格數(shù)據(jù)矢量化步驟1）柵格線的細(xì)化2）矢量線提取3）拓?fù)潢P(guān)系重建4）點和線的平滑21、空間數(shù)據(jù)庫概念及特點定義：空間數(shù)據(jù)庫是某一區(qū)域內(nèi)關(guān)于一定地理要素特征的數(shù)據(jù)集合。特點：1）數(shù)據(jù)量特別大2）屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)聯(lián)合管理22、基于文件和關(guān)系式數(shù)據(jù)庫的混合空間數(shù)據(jù)模型1）圖形與屬性結(jié)合的各自分開處理模式圖形處理的用戶界面和屬性的用戶界面是分開的，它們只是通過一個內(nèi)部碼連接。通常要同時啟動兩個系統(tǒng)，甚至兩個系統(tǒng)來回切換，不方便。2）圖形與屬性結(jié)合的混合處理模式在ODBC(Open DataBase Connectivity,開放式數(shù)據(jù)庫互連)推出后，GIS軟件商只需開發(fā)GIS與ODBC的接口軟件，就可將屬性數(shù)據(jù)與任何一個支持ODBC的RDBMS連接。這樣用戶可在一個界面下處理圖形和屬性數(shù)據(jù)。GIS 通過DBMS提供的高級編程語言C或Fortran等接口，在C語言的環(huán)境下，直接操縱屬性數(shù)據(jù)，查詢屬性數(shù)據(jù)庫，并在GIS的用戶界面下，顯示查詢結(jié)果。23、DEM：數(shù)字高程模型，是高程關(guān)于平面坐標(biāo)自變量的連續(xù)函數(shù)的一個有限的離散表示。又叫地形模型。24、網(wǎng)絡(luò)分析主要內(nèi)容：1）路徑分析 ：最短路徑，最佳路徑 2）定位與分配： 定位，分配，定位與分配 3）地址