GIS知识点总结

1、GIS知识点总结地理信息的定义:地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一 切有用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释，而地理数据则 是各种地理特征和现象间关系的数字化表示。地理信息的特征:具有空间上的分布性、数据量上的海量性、载体的多样性和位置与属性的 对应性等特征GIS概念:地理信息系统（Geographical Information System, Geo-Information System, 简称GIS）,是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据 进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GI

2、S特征：（1）数据的空间定位特征（2）空间关系处理的复杂性（3）海量数据管理能力 GIS基本功能:1、数据采集功能2、数据编辑与处理3、数据存储、组织与管理功能4、空 间查询与空间分析功能5、数据输出功能GIS组成:1、硬件2、软件3、网络4、空间数据5、人员与其他相关学科的联系：空间尺度:涉及四种尺度：观测尺度、操作尺度、比例尺（当制图区域比较小时，地图比例 尺指图上长度与地面之间的长度比例；当制图区域相当大时，地图比例尺指在进行地图投 影时，对地球半径缩小的比率）、分辨率（光谱分辨率时间分辨率空间分辨率）地理格网:指按一定的数学规则对地球表面进行划分而形成的格网。按不同的坐标系统可 以分为

3、：地理坐标格网（按经纬度坐标系统）直角坐标格网（按直角坐标系统）地理空间实体概念：对复杂地理事物和现象进行简化抽象得到的不可再分割的同类对象,就 是地理空间实体，简称空间实体。地理空间实体具有4个基本特征:1,空间位置待征2、属性特征3、时间特征4,空间关系 r 心 V 包括念漠型（最高层、常用E-R模型）、逻辑数据模型（通常所称的空间数 据模型其实是空间数据的逻辑模型）、物理数据模型（最低）概念模型（对象、场、网络），场模型有6种表示方法。各自的使用情况空间数据的类型:1、几何图形数据2、影像数据3、属性数据4、地形数据5、元数据 空间数据的表示:不同类型的空间数据都可抽象表示为点、线、面三

4、种基本的图形要素 空间关系:1、拓扑（包括邻接、关联、包含、连通）2,顺序3,度量实体之间的拓扑关系:对于点、线、面三种类型的空间实体，它们两两之间存在着分离、相 邻、重合、包含或覆盖、相交5种可能的关系拓扑关系的意义:1、拓扑关系能清楚地庾映实体之间的逻辑结构关系，它比几何坐标关系 有更大的稳定性，不随投彫变换而变化。2,利用拓扑关系有利于空间要素的查询。3、可以 根据拓扑关系重建地理实体。例如根据弧段构建多边形，实现道路的选取，进行最佳路径 的选择等。空间数据逻辑模型:包括1、矢量数据模型（形式为坐标串）2、栅格数据模型（适用场模型、 概念模型）3、矢量-栅格一体化数据模型4、镶嵌数据模型

5、（规则格网、不规则:TIN和Voronoi） 5,面向对象数据模型（核心是技术和类，面向对象技术将对象的属性和方法进行封装，另 外还有分类、概括、聚集、联合等）6、三维空间数据模型 数据结构:数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结 构。空间数据结构:是空间数据在计算机的组织和编码形式。它是一种适合于计算机存储、管理 和处理空间数据的逻辑结构，是地理实体的空间排列和相互关系的抽象描述。栅格数据结构:栅格结构是将地理空间划分成若干行、若干列，称为一个象元阵列，其最小 单元称为象元或象素。每个象元的位置由行列号确定，其属性则以代码表示。每个栅格单元 只能存在一个值。以

6、栅格数据结构表示的地理空间关系称为图象（image）或格（grid） 栅格数据结构的特点:离散的量化柵格值表示空间对象位置隐含，属性明显几何和属性偏差数据结构简单，易于遥感数据结合，但数据量大面向位置的数据结构，难以建立空间对象之间的关系栅格数据的编码方式：直接编码（无压缩）、链式编码、游程长度编码、块状编码、四叉树 （常规四叉树、线性四叉树一十进制Morton码）矢量数据结构:是另一种常见的图形数据结构，它是用一系列有序的x、y坐标对表示地理 实体的空间位置矢量结构的特点:属性隐含，定位明显矢量型数据结构可分为实体型和拓扑型两大类。矢量数据的编码方案：实体式编码索引式双重独立编码链状双重独立

7、式拓扑的数据结构:索引（点构成边，边构成多边形。优点消除了公共边的冗余）、双重独立式编码链状：概念：它是从某一起点开始用沿八个基本方向前进的单位 矢量链来表示线状地物或多边形的边界、构建文件两者差别：链状比双重多弧段点文件（弧段点的坐标文件）洞的弧段前加符号矢量数据结构的特点：1. 用离散的点描述空间对象与特征，定位明显，属性隐含2. 用拓扑关系描述空间对象之间的关系3. 面向目标操作，精度高，数据冗余度小4. 与遥感等图象数据难以结合5. 输出图形质量好，精度高矢量栅格数据结构优缺点对比：数据库定义:数据库是为一定目的服务，以特定结构存储的相关联的数据的集合。空间数据库定义:空间数据库是某一

8、区;或关于一定地理要素特狂的数捋集合空间数据引擎:能将关系图形数据放到大型数据库中管理的产品空间索引：空间数据萍特点:数据量峙别兀：属*数话幻空间数据联合管理；数捋应用围广泛空间数据库管理方式（文件、全关系、对象数据库）文件：shipfile mapinfo全关系：oracle数据模型:是现实世界在数据库中的抽象，也是数据库系统的核心和基础。数据模型的要素:数据操作、数据结构、数据完整性约束数据模型的分类:层次模型、网状模型、关系模型数据模式:是数据模型的一部分，分为3级：概念模式、外模式、模式关系数据库:是以关系数据模型为基础的数据库系统关系数据库的特点:Data的结构化、共享化、独立性、完

9、整性、灵活性、安全性数据源按获取方式分:地图Data、遥感Data、实测Data、共享Data数据源按表现方式分:数字化Data、多媒体Data、文本资料Data地图数据源注意:地图存储介质的缺陷、地图现势性较差、地图投影的转换遥感数据源注意:注意影像的纠正、影像的分辨率、影像的解译特征等方面的问题 数据采集流程：属性数据的采集：包括各类调查报告、文件、统计数据、实验数据与野外调查的原始记录等 新型数据获取方式：车载移动数据采集、无人机CCD摄影、航空和地面三维激光扫描(LIDAR)、 航天/航空激光测高技术、雷达干涉测量(INSAR) 空间实体的编码方式：层次分类编码法多源分类编码法矢量数据

10、的编辑与处理：非拓扑数据编辑1. 删除、移动、剪切和粘贴2. 分割和合并3. 线条的简化、加密和平滑拓扑数据编辑地图编辑过程始于地图拓扑关系的构建。这一步确保计算机能够辨认地图上单独的节点、 弧段和多边形。同时，在地图要素之间建立拓扑关系的过程能够消除某些数字化错误。第二 步是指出地图上存在的数字化错误的类型。第三步是消除数字化错误。数学基础变换、数据重构(方法不考)、数据格式转换(4种)、图形拼接、拓 扑生成、数据压缩？元数据:元数据就是“关于数据的数据”。(对数据集中各数据项、数据来源、数据所有 者及数据生产历史等的说明、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明，如量纲的转换等 数据转换方法

11、的描述、对数据库的更新、集成方法等的说明)误差(Error)：表示数据与其真值之间的差异测量误差:人们对客观事物或现象的认识总会存在不同程度的误差，这种误差在对变量进行 观测和疑测的过程中反映出来，成为测量误差准确性(Accuracy):即一个记录值(测量或观察值)与它的真实值之间的接近程度偏差：不确定性:关于空间事物、现象的特征和过程不能被准确地确定的程度空间数据质量评价指标:数据情况说明(source /I ineage),位置精度(metric accuracy)、 属性精度(attribute accuracy)、时间精度(temporal accuracy).逻辑一致性(logica

12、l consistency)、数据完整性(completeness),数据相容性(compatibility),数据可得性 (accessibility)、表达形式的合理性(reasonability)评价方法： 误差来源：应用、空间分析综合题空间分析定义:空间分析是从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成 和演变等信息的分析技术，是地理信息系统的核心功能之一,是地理信息系统区别于一般管 理信息系统的主要功能特征。空间分析的种类:叠置分析、缓冲区分析、窗口分析、网络分析叠置分析:更适合栅格数据定义：叠置分析是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面，不仅 生成

13、了新的空间关系，而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。适用条件：1、不同数据层面所对应的地面围必须是一致的2,参与叠置分析的多层面分析 数据必须有效匹配3、叠置分析的分析模型与分析数据必须有效匹配4、需了解叠置分析产 生的误差与不确定性特征，并有相应的解决方案矢量数据（点线面和多边形的叠置）、多边形叠置（破碎多边形，拓扑编辑里有去掉破碎多 边形）缓冲区分析:更适用栅格数据定义：缓冲区就是地理空间目标的一种影响围或服务围。在指定距离之的区域称为缓冲区。 类型：点线面的缓冲区分析缓冲条件（固定值或固定属性）窗口分析:定义：是指对于柵格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟

14、一个有固 定分析半径的分析窗口，固定分析半径的分析窗口，并在该窗口进行诸如极值、均值等一系 列统计计算，或与其它层面的信息均进行必要的复合分析，从而实现栅格数据有效的水平方 向扩展分析三个要素：1、中心点：可能就是一个柵格点，或者是分析窗口的最中间的栅格点2,分析 窗口大小与类型：依据的单个窗口中的栅格分布状况3、运算方式：图层根据窗口分析类型 运算，依据不同的运算方式获得新的图层，如DEM提取坡度、坡向运算网络分析：定义：就是依据网络拓扑关系（结点与弧段拓扑、弧段的连通性），通过考察网络元素的空 间与属性数据，以数学理论模型为基础，对网络的性能特征进行多方面的分析计算技术 组成和属性：网络层次、网络数捋结构、网络基本要素（链、结点）、网络特殊要素应用：网络路径分析4D 产品：DEM、DOM、DLG、DRGdem定义：它是地球表面地形地貌离散数字的一种数学表达结构（规则格网Grid、不规则tin、等高线、基于离散点的DEM）插方法、坡度（法线与垂直方向之夹角）、坡向（法线在水平面投影与正北方向之夹角）差值、插、线性插地