2022年2022年地理信息系统概论——知识点总结

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载第一章导论数据与信息的关系：地理信息系统概论同的方法组成的系统,该系统设计支持空间数据的采集.治理.处理.分析.建模和显示,以便解决复杂的规划和治理问题；gis 的基本构成 ：gis 一般包括以下5 个主要部分：系统硬件.系统软件.精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载数据 ：为通过数字化或记录下来可以可以被鉴别的符号,不仅数字为数据,而且文字.符号.图象也为数据,数据本身没有意义；信息： 为对数据的说明.运用与解算, 数据即使为经过处理以后的数据,只有经过说明才有意义,才成为信息；数据（

2、data ）为信息 information的表达,而信息为数据的内容；数据为未经加工的原始材料,地理信息系统的设计和建立,第一为收集数据和处理数据；就本质而言数据为客观对象的表示,而信息就为数据内涵的意义,只有数据对实体行为产生影响时才成为信息；信息为用数字.文字.符号.语言等介质来表示大事.事物.现象等的内容.数量或特点,以便向人们（或系统）供应关于现实世界新的事实的学问,作为生产.治理和决策的依据；数据处理： 为指对数据进行收集.挑选.排序.归并.转换.储备.检索.运算,以及分析.模拟和猜测等操作；信息的特点：客观性.适用性.传输性.共享性；地理信息： 为指表征地理圈或地理环境固有要素或物

3、质的数量.质量.分布特点.联系和规律等的数字.文字.图象和图形的总称；地理信息属于空间信息,它具有空间定位特点.多维结构特点和动态变化特点；地理信息系统（geographical information system）： 地理信息系统既为治理和分析空间数据的应用工程技术,又为跨过地球科学.信息科学和空间科学的应用基础学科；其技术系统为由运算机硬件.软件和不空间数据.应用人员和应用模型；1.系统硬件：（ 1）gis 主机：包括大型.中型.小型机,工作站服务器和微型运算机,其中各种类型的工作站服务器成为gis 的主流；（ 2）gis 外部设备：包括各种输入（如图形数字化仪.图形扫描仪.解析和数字摄

4、影测量设备等）和输出设备（如各种绘图仪.图形显示终端和打印机）；（ 3） gis 网络设备：包括布线系统.网桥.路由器和交换机等；2.系统软件：按功能分为gis 专业软件.数据库软件和系统治理软件；3.空间数据： 在地理信息系统中,空间数据为以结构化的形式储备在运算机中的,称为数据库 ；4.应用人员：包括系统开发人员和gis 技术的最终用户；5.应用模型gis 的功能：基本功能为数据的采集.治理.处理.分析和输出；1.基本功能： 包括数据采集与编辑.数据储备与治理.数据处理与变换.空间分析和统计.产品制作与显示.二次开发和编程 2.应用功能： 包括资源治理.区域规划.国土监测.帮助决策.定位服

5、务数据库： 在地理信息系统中,空间数据为以结构化的形式储备在运算机精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载中的,称为数据库；gis 数据库： 为区域内肯定地理要素特点以肯定的组织方式储备在一起的相关数据的集合；gis 的进展概况：当前, gis 正向着集成化.产业化和社会化进展方向迈进,出现以下主要进展态势：1.gis 已成为一门综合性技术2 .gis 产业化的进展势头强劲3 .gis 网络化已构成当今社会的热点4 .地理信息科学的产生和进展其次章地理信息系统的数据结构地理空间： 地理空间一般包括地理空间定位框架及其联结的特点

6、实体；地理空间定位框架即大地测量掌握,有平面掌握网和高程掌握网组成；空间实体的表达的方法：1.矢量表示法：假如采纳一个没有大小的点（坐标）来表达基本点元素时,称为矢量表示法；2.栅格表示法：假如采纳一个有固定大小的点（面元）来表达基本点元素时,称为栅格表示法；gis 的数据来源： 地图数据；影像数据；地势数据；属性数据；元数据；空间数据类型： 类型数据；面域数据；网络数据；样本数据；曲面数据；文本数据；符号数据；空间数据的基本特点：空间特点为指空间对象的位置及与相邻对象的空间关系或拓扑关系属性特点为指空间对象的专题属性空间数据的拓扑关系包括：拓扑邻接； 拓扑关联； 拓扑包含； 它们在 gis的

7、数据处理.空间分析以及数据库的查询与检索中,具有重要的意义；空间数据结构的类型：（一）矢量数据结构：基于矢量模型的数据结构简称为矢量数据结构；矢量数据结构上利用欧几里得（euclid ）几何学中的点.线.面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式；矢量数据结构的主要类型：1.简洁数据结构2.拓扑数据结构3.曲面数据结构（二） 栅格数据结构：基于栅格模型的数据结构简称为栅格数据结构,指将空间分割成有规章的网格,在各个网格上给出相应的属性值来表示 地理实体的一种数据组织形式；栅格数据结构与矢量数据结构相比较,用栅格数据结构表达地理要素比较直观,简洁实现多元数据的叠合操作,便于与遥感图象及

8、扫描输入数据相匹配建库和使用等；栅格数据结构的类型：1.栅格矩阵结构2.游程编码结构3.四叉树数据结构4.八叉树和十六叉树结构（三）适量与栅格一体化数据结构1.适量与栅格一体化的基本概念：2.适量与栅格一体化数据结构设计：点状目标和结点只有位置,没有外形和面积；线状目标只要将其通过的栅格地址全部记录下来即可；面状目标应包含边界和边界所保卫的整个区域；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载矢量与栅格数据结构的比较：优点缺点组成；矢量数据的输入与编辑：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - -

9、 - 欢迎下载矢量数据结构栅格数据结构1. 便于面对现象 土壤类. 土地利用单元等 ；2. 数据结构紧凑.冗余度低；3. 有利于网络分析；4. 图形显示质量好.精度高；1. 数据结构简洁；2. 空间分析和地理现象的模拟均比较简洁；3. 有利于与遥感数据的匹配应用和分析；4. 输出方法快速,成本比较低廉；1. 数据结构复杂；2. 软件与硬件的技术要求比较高；3. 多边形叠合等分析比较困难；4. 显示与绘图成本比较高；1. 图形数据量大；2. 投影转换比较困难；3. 栅格地图的图形质量相对较低；4. 现象识别的成效不如矢量方法；矢量数据的输入,为指将分类和编码的空间对象图形转换为一系列x.y坐标,

10、然后依据确定的数据结构加入到线段或标示点的运算机数据文件中去；空间数据编辑的目的为为了排除数字化过程中引入的各类错误和对数据进行拓扑关系检查等而进行的操作；栅格数据的输入与编辑：栅格数据的输入方法包括透亮格网采集输入.扫描数字化输入及其它数据传输或转换输入等；栅格数据编辑的目的同样为为了排除数字化过程中引入的各类错误,依据栅格数据结构的特点,其编辑的内容仍包括数据压缩和数据组织方式的变换等；第三章 空间数据的处理精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载空间数据结构的建立：为指依据确定的数据结构类型,形成与该数据结构相适应的gis 空间数据,为空间数据库的建立供应物质基础；空间数据的分类：

11、空间数据的分类,为指依据系统功能及国家规范和标准,将具有不同属性或特点的要素区分开来的过程,以便从规律上将空 间数据组织为不同的信息层；第一依据图形原就,将空间数据分为点.线.面三种类型；其次为对象原就；空间数据的编码：指将数据分类的结果用一种易于被运算机和人识别的符号系统表示出来的过程；编码的结果为形成代码；代码由数字或字符数据处理一般包括数据变换.数据重构.数据提取等内容；数据变换： 指数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换,包括几何订正.投影转换和辐射订正等,以解决空间数据的几何配准；数据重构： 指数据从一种格式到另一种格式的转换,包括结构转换.格式变换.类型替换等,以解决空间数据在结

12、构.格式和类型上的统一, 实现多源和异构数据的联接与融合；数据提取： 指对数据进行某种有条件的提取,包括类型提取. 窗口提取.空间内插等,以解决不同用户对数据的特定需求；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载空间数据坐标变换的实质为建立两个平面点之间的一一对应关系,包括集合订正和投影转换,它为空间数据处理的基本内容之一；几何订正： 为为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的改正；几何订正为指对数字化原图数据进行的坐标系转换和图纸变形误差的改正,以实现与理论值的一一对应关系；几何订正的方法包括仿射变换.相像变换.二次变

13、换和高次变换等；投影转换： 为指当系统使用来自不同地图投影的图形数据时,需要将该投影的数据转换为所需要投影的坐标数据；投影转换的方法包括：正解变换.反解变换.数值变换等；数据压缩： 即从所取得的数据集合s 中抽出一个子集a,这个子集作为一个新的信息源,在规定的精度范畴内最好地靠近原集合,而又取得尽可能大的压缩比；第四章地理信息系统空间数据库数据库： 为数据库系统的简称,一个完整的据库系统包括数据库.数据库治理系统和数据库应用系统等三个部分组成；数据库： 为依据肯定的结构组织在一起的相关数据的集合；数据库治理系统：为供应数据库建立.使用和治理工具的软件系统数据库应用系统：为为了满意特定的用户数据

14、处理需求而建立起来的.具有数据库拜访功能的应用软件,它供应应用户一个拜访和操作特定数 据库的用户界面；空间数据库的概念：一个完整的空间数据库系统包括空间数据库.空间数据库治理系统和空间数据库应用系统等三个部分组成；空间数据库：为指地理信息系统在运算机物理储备介质上储备的与应用相关的地理空间数据的总和,一般为以一系列特定结构的文件的形式组织在储备介质上；空间数据库治理系统：为指能够对物理介质上储备的地理空间数据进行语义和规律上的定义,供应必要的空间数据查询检索和储备功能,以及 能够对空间数据进行有效地保护和更新的一套软件系统；空间数据库设计的原就.步骤和技术方法：（ 1）原就数据压缩,削减冗余数

15、据结构稳固便利用户拜访.查询尽量反映空间数据的复杂性支持多种数据类型（ 2）数据库设计技术数据分析技术技术设计技术（ 3）数据库设计内容包括数据模型的三个方面即：数据结构.数据操作.完整性约束；静态特性设计动态特性设计物理设计（ 4）步骤需求分析概念设计精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载规律设计物理设计空间数据库的实现和保护：（ 1）空间数据库的实现建立实际的空间数据库结构装入试验性的空间数据对应用程序调试装入实际空间数据（ 2）相关的其他设计空间数据库的再组织设计故障复原方案设计安全性考虑事务掌握（ 3）空间数据库的运

16、行与保护保护空间数据的安全性和完整性监测并改善数据库性能增加新的功能修改错误关系数据模型：为一种数学化的模型,它把数据的规律结构归结为满意肯定条件的二维表中的元素,这种表就称为关系；关系的集合就构成为关系模型；第五章空间分析的原理与方法空间分析： 为基于空间数据的分析技术,它以地学原理为依靠,通过分析算法,从空间数据中猎取有关地理对象的空间位置.空间分布.空间外形.空间形成.空间演化等信息；空间叠合分析：为指在统一空间参照系统条件下,每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合,以产生空间区域的多重属性特点,或建立地理对象之间的空间对应关系；空间缓冲区分析：为指依据分析对象的点.线.面实体,自动建

17、立它们四周肯定距离的带状区,用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范 围或影响读,以便为某项分析或决策供应依据空间集合分析：为依据两个规律子集给定的条件进行规律运算,其基本原理为布尔代数,他的运算符号或算子包括and.or.xor.not及其组合等,规律运算的结果为“真”或“假”；空间数据查询：为指从数据库中找出全部满意属性约束条件和空间约束条件的地理对象；空间数据的查询方法：基于关系查询语言扩充的空间查询方法.可视化空间查询方法.基于自然语言的查询方法.超文本查询方法变量挑选分析：在讨论空间对象时,在同一个取样点上可能收集到几十种原始变量；依据统计学原理,这些复杂的多变量之间有很多为相互关联

18、的,可以通过查找一组相互独立的变量,使多变量数据得到简化,这就叫变量挑选分析；变量聚类分析：为指将一组数据点或变量依据其在性质上亲疏远近的程度进行分类；空间数据的查询：一般定义为从数据库中找出全部满意属性约束条件和空间约束条件的地理对象；空间数据的查询方法：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1.基于关系查询语言扩充的空间查询方法；2.可视化空间查询方法；3.基于自然语言的查询方法；4.超文本查询方法；第六章地理信息系统的应用模型gis 应用模型的分类：理论模型；体会模型；混合模型；相宜性分析：为指土地针对某种特定开发活动

19、的分析,这些开发活动包括农业应用.城市化选址.作物类型布局.道路选线.挑选重新造林的最相宜的土地等；进展猜测： 为运用已有的储备数据和系统供应的手段,对事物进行科学的数量分析, 探究某一事物在今后的可能进展趋势,并作出评判和估量,以调剂.掌握方案或行动；猜测方法常分为：定性.定量.定时和概率猜测；第七章地理信息系统的设计与评判系统设计： 为指应用型地理信息系统的设计系统设计的流程：系统分析；系统设计；系统实施；系统运行与保护；系统分析：系统分析的任务为对系统用户进行需求调查和可行性分析,最终提出新系统的目标和结构方案；系统分析的内容包括：who谁使用该系统；what 新系统需要具有哪些功能和条件； why为什么需要这些功能和条件；where 新系统需要的资源和条件从哪里获得；quality系统需要具有的技术指标.性能和牢靠性要求等；最终将系统分析的结果写成可行性分析报告,为系统立项供应依据； 系统实施： 为依据具体设计方案确定的目标.内容和方法,分阶段完成系统开发的过程；系统实施的内容包括：系统硬件和软