中科院遥感所(空天院)_考博_地理信息系统概论_名词解释_副本

1、地理信息：是用于表征地理系统诸要素的质量、数量、分布特征、相互联系和变化规律的文字、数字、图形和图像的总称。地图学与地理信息系统：可简单的定义为用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空 间数据的计算机信息系统。其以空间数据库为基础， 采用地理模型分析， 实现地理信息的采集、存储、检索、分析、显示、预测。地理信息系统是用于采集、存储、查询、分析和显示地理参照数据的计算机系统。地理参照数据又称地理空间数据，适用于描述位置和空间要素属性的数据。地理信息系统的组成：1）计算机系统，可分为硬件系统和软件系统两部分。硬件系统包括执行程序的中央处理器、保存数据和程序的存储设备以及用于数据输入、显示、和传

2、输的外围设备（数据采集设备、输出设备及网络设备）等。软件系统包括可运行GIS软件的操作系统和 GIS软件,其中GIS软件包括程序和用于驱动硬件的用户界面。2）地理数据库系统：地理数据库系统由数据库实体AW地理数据库管理系统组成。地理数据库管理系统主要用于数据维护、操作、查询检索等。地理数据库的地理数据分为几何数据和属性数据。可以用栅格和矢量两种形式表示，几何数据表现了地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及拓扑几何关系。3）地理信息系统的应用人员及基础设施：GIS需要专业人员进行系统管理、制定解决方案以及处理应用问题。 基础设施是指维护 GIS运行所需要的物理的、 组织的、行政和文化 的环境。

3、GIS的基本功能1）数据采集、检验与编辑：主要用于获取数据， 保证地理信息系统数据库中的数据在容与 空间上的完整性，数据值逻辑一致，无错等。2）数据格式化、转换和概化，通常称作数据操作。数据的格式化是指不同数据结构的数据 间变换，是一种耗时、易错，需要大量计算量的工作，应尽可能避免。数据转换包括数 据格式转化、数据比例尺的变换等。数据概化包括数据平滑、特征集结等。3）数据的存储与组织：这是一个数据集成的过程，也是建立地理信息系统数据库的关键步 骤，涉及到空间数据和属性数据的组织。属性数据的组织方式有层次结构、网络结构与关系数据库管理系统等。4）查询、检索、统计、计算功能和空间分析。查询、统计和

4、计算是地理信息系统所具备的 最基本的分析功能。空间分析是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系统与其它计算机系统的根本区别。模型分析是指在地理信息系统支持下，分析和解决问题的方法体现，它是地理信息系统应用深化的重要标志。空间分析可分为三个不同的层次，空间检索、空间拓扑叠加分析和空间模拟分析。5）可视化功能：地理信息系统为用户提供了许多显示地理数据的工具，其表达形式既可以是计算机屏幕显示，也可以是集成在报告、表格、照片、地图等图件中，尤其要强调的 是地理信息系统的地图输出功能。地理国情监测：综合利用空间信息技术，对自然和人文现象进行定量化的动态监测，形成反映各类资源、环境、生态、经济等要素的空间

5、分布及变化规律的统计数据。2018云GIS:云计算与GIS的结合，是将云计算的各种特征用于支撑地理空间信息的各要素，包括建模、存储、处理等等，从而改变用户传统的GIS应用方法和建设模式，以一种更加友好的方式，高效率、低成本的使用地理信息资源。云计算由处于网络节点上的计算机分工协作，共同计算，以低成本达到更强大的计算能力，终端设备按需使用共享的资源，软件和信息。 云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通过互联网提供动态、易拓展且经常是虚拟化的资源。实际上是GIS的平台、软件和地理空间信息能够方便、高效地部署到”云“基础设施之上，能够以弹性的，按需获取的方式提供最广泛的基于web的服

6、务。空间拓扑关系：用来描述空间实体之间的相邻、包含和相交等空间关系，包括面-面、面-点、面-线、线-线、线-点、点-点等多种形式上的空间目标的拓扑空间关系。基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。地理要素：地理要素是地图的地理容， 包括表示地球表面自然形态所包含的要素，如地貌、水系、植被和土壤等自然地理要素与人类在生产活动中改造自然界所形成的要素，如居民 地、道路网、通讯设备、工农业设施、经济文化和行政标志等社会经济要素。地理要素分为自然地理要素和人文地理要素。空间数据融合：是指通过一定的算法“合并”来自多个信息源的数据，以产生更可靠、更准 确的信息，并根据这些信息做出最可靠的决策

7、，即根据多源观测信息给出一个关于状态的 最优估计量。包括矢量数据融合，栅格数据融合（像素级、特征级先特征提取，就融合和决策级首先对每一数据进行属性说明，然后对其结果加以融合，得到目标或环境的融合属性说明，以便更具一定的准则和决策的可信度以最优决策）,矢量栅格数据融合。意义：能够更加准确的获取空间实体信息；充分利用已有的数据，降低成本，实现信息资源的共享；可以提高空间分辨率， 降低模糊度并达到图像增强的目的；通过不同遥感图像信息的融合处理可以完成更复杂、更高级的一些分类、判断决策等任务；通过多时相数据进行动态 监测，提高时相检测能力；改进空间数据的可靠性和可维护性。位置服务：它是通过电信移动运营

8、商的无线电通讯网络（如GSMW、CDM烟）或外部定位方式（如GPS就取移动终端用户的位置信息（地理坐标，或大地坐标），在GIS（GeographicInformation System,地理信息系统）平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务 。2017大数据：大数据”是一个体量特别大，数据类别特别大的数据集，并且这样的数据集无法用传统数据库工具对其容进行抓取、管理和处理。现在普遍认为大数据具有5V的特征属性，即 Volume ? v? lju:m（数据体量大）、Velocity v ? ? l ? s? ti（数据的更新速度、 处理速度快）、Variety v ? ? ra? ? ti（

9、具有多样性）、Veracity v ? ? r? s? ti（真 实性）、Value （具有价值）。空间索引：它是依据空间实体的位置和形状或空间实体之间某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间实体的概略信息，如标识码、最小外接矩形及存储地址。2016数字地球：数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络 为枢纽，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述。其核心思想是用数字化手段整体性地解决地球问题，并最大限度地利用信息资源。是信息化的地球，数字地球将有关地球上每一点的信息，按地球的地理坐标加以整理，然后构成一个全球的信息模型。

10、指一个以地球坐标（经纬网）为依据的、具有多分辨率的、海量数据的和多维显示的虚拟系统。数字地球的核心思想有两点：一是用数字化手段处理地球问题；二 是通过网络最大限度地利用地球信息资源。交互式操作：互操作是指在异构环境下的两个或多个实体，尽管它们实现的语言、执行的 环境和基于的模型不同，但仍然可以相互通信和协作，以完成某一特定任务。这些实体包 括应用程序、对象、系统运行环境等。空间数据的互操作针对异构的数据库和平台，实现数据处理的互操作，与数据转换相比，它是“动态”的数据共享，独立于平台，具有高度的 抽象性，是空间数据共享的发展方向。拓扑关系：拓扑是指图形在保持连续状态下的变形（缩放，旋转和拉伸等

11、）但图形关系不 变的性质。拓扑关系一般用来描述空间实体之间的相邻、包含和相交等空间关系.其主要类型有：拓扑邻接，指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。例如结点邻接关系，多 边形邻接关系；拓扑关联，指存在于空间图形的不同元素之间的拓扑关系。例如结点与弧 段的关联关系；拓扑包含，不同类或同类不同级别元素之间的拓扑关系。 地理坐标系：用经纬度表示地面点的球面坐标系。（地理坐标系是一个三维球面坐标系，地面点的地理坐标用经度、纬度和高程表示。）用一个三维的球面来确定地物在地球上的位置，地面点的地理坐标有经度、纬度、 高程构成。地理坐标系统与选择的地球椭球体和大 地基准面有关。椭球体定义了地球的形状，

12、而大地基准面确定了椭球体的中心。 地理坐标：用经纬度表示地面点位的球面坐标。地理要素：地理要素是地图的地理容， 包括表示地球表面自然形态所包含的要素，如地貌、水系、植被和土壤等自然地理要素与人类在生产活动中改造自然界所形成的要素，如居民 地、道路网、通讯设备、工农业设施、经济文化和行政标志等社会经济要素。 地理要素分为自然地理要素和人文地理要素。2015数据字典：描述数据库中各数据属性与组成的数据集合。数据字典是数据库系统中用来保 存非数据信息的数据库，它承担着管理数据资源、数据标准化等功能，以其重要性被称为“数据库的数据库”。容一般包括：数据项、数据结构、数据流、数据存储和加工过程。是描述数

13、据的信息集合，是对系统中所有使用数据元素定义的集合。数据字典的容一般包括： 数据项、数据结构、数据流、数据存储和加工过程。其作用是对系统中数据做出详尽的描述， 提供数据库中数据的集中管理。空间数据库引擎（SDE： SDE是一种全新的空间数据库管理软件，它用以支持超大型空间数据库管理以及在网络环境中对多用户并发空间数据访问的快速响应方面的应用。SDE（Spatial Database Engine空间数据库引擎），是GIS中介于应用程序和空间数据库之间的中间件技术，它为用户提供了访问空间数据库的统一接口，是GIS中的关键性技术。是GIS中介于应用程序和空间数据库之间的中间件技术，它为用户提供了访

14、问空间数据库的统一接口，是GIS中的关键性技术。它用以支持超大型空间数据库管理以及在网络环境中对多 用户并发空间数据访问的快速响应方面的应用。使空间数据可在行业标准的数据库管理系统中存储、管理和快速查询检索的客户端/服务器软件地理坐标系：用经纬度表示地面点的球面坐标系。 空间拓扑关系：用来描述空间实体之间的相邻、包含和相交等空间关系，包括面 -面、面- 点、面-线、线-线、线-点、点-点等多种形式上的空间目标的拓扑空间关系。基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。分布GIS:是通过分布式计算实现异地资源和信息共享、提高系统集成效率的 gis系统。在分布式GIS中，所有的计算资源、G

15、IS服务器、数据库服务器和地理信息等广泛分布在 Internet上只要遵循一定的开放原则，任何用户可以向任意服务器请求地理信息和服务。2014地图要素：地图要素是构成地图的基本容。分为数学要素、地理要素和辅助要素。数学要 素包括地图投影、制图网、比例尺、大地控制基础以及方位标等。地理要素是指地图容， 包括自然地理要素与社会经济要素。辅助要素是有利于读图、用图方面的容，如图名、图 号、图例、略图、插图、地图资料、编绘说明等。计算栅格的四邻域平均：位置服务：它是通过电信移动运营商的无线电通讯网络（如GSMW、CDM烟）或外部定位方式（如GPS就取移动终端用户的位置信息（地理坐标，或大地坐标），在G

16、IS（GeographicInformation System,地理信息系统）平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务。 空间信息不确定性：不确定性是关于空间过程和特征不能被准确确定的程度，是自然界各种空间现象自身固有的属性。在容上，它是以真理为中心的一个围，这个围越大，数据的 不确定性也就越大。GIS中数据的不确定性包括：位置的不确定性、属性的不确定性、时域的不确定性、逻辑上的不一致性以及数据的布完整性对于空间信息科学技术来说，数据的正确性与错误并存， 正常与异常并存，精确与粗糙并存，质量高与质量低并存，什么时候是正确的，什么时候不正确的，这些都属于不确定性现象；压缩编码：包括游程长度

17、编码，块码和四叉树编码等，其目的就是用尽可能少的数据量记 录尽可能多的信息，其类型又有信息有损编码（为了提高编码效率，最大限度地压缩数据，在压缩过程中损失一部分相对不太重要的信息，解码时这部分难以恢复）和信息无损编码（编码过程中没有任何信息损失，通过解码操作可以完全恢复原来的信息）。2013数字地球：数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络 为枢纽，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述。 其核心思想是用数字化手段整体性地解决地球问题，并最大限度地利用信息资源。大数据：大数据”是一个体量特别大，数据类别特别大的数据集，并且这样的数据集无

18、法用 传统数据库工具对其容进行抓取、管理和处理。现在普遍认为大数据具有5V的特征属性，即 Volume ? v? lju:m（数据体量大）、Velocity v ? ? l ? s? ti（数据的更新速度、 处理速度快）、Variety v ? ? ra? ? ti（具有多样性）、Veracity v ? ? r? s? ti（真 实性）、Value （具有价值）。WEBGIS:网络地理信息系统，指基于Internet 平台，客户端应用软件采用网络协议，运用在Internet 上的地理信息系统。是 Internet 技术和GIS技术相结合的产物；WebGIS的基本思想就是在Internet网上

19、提供地理信息， 让用户通过浏览器获得一个地理信息系统中的 数据和服务；互联网GIS,广义概念：以网络为中心的 GIS,它使用互联网环境，为各种地理信息应用提供 GIS功能（如分析工具，制图功能）和空间数据及其数据获取能力等，包 括Web GIS,移动GIS和云GIS等。狭义概念：基于 Internet 平台，客户端应用软件采用 ww刚、议运行在万维网上的 GIS移动GIS:国际GIS界将GIS、GPS和无线互联网一体化的技术成为移动GIS,主要由无线通信网络、移动终端设备、地理应用服务器及空间数据库组成。具有终端的移动性，更便捷的信息共享，位置服务的动态化和移动终端的多样性等基本特点。移动GI

20、S是一种应用服务系统，其定义有狭义与广义之分。狭义的移动GIS是指运行于移动终端如 （PDA并具有桌面GIS功能的GIS,它不存在与服务器的交互，是一种离线运行模式。广义的移动 GIS是 一种集成系统，是 GIS,GNSS（卫星导航定位系统）、移动通信、互联网服务、多媒体技术等 的集成。地图投影：地球表面的点位以地理坐标表示，投影在平面上的点位以直角坐标表示，地图 投影是指通过建立地理坐标和平面坐标之间的函数关系，将地理坐标转化为平面坐标。按照地图地图投影的构成分类可以分为几何投影和非几何投影。几何投影以透视几何学原理为基础，以几何特征为依据，将地球面的经纬网投影到平面上，或者是可以展成平面的

21、圆柱面和圆锥面等几何面上， 从而构成方位投影（以平面作为辅助投影面， 使球体与平面相切或 相割，将球面上的经纬网投影到平面上而构成的一种投影）、圆柱投影（以圆柱面作为投影面，使球体与圆柱面相切或者相割，将球面上的经纬网投影到圆柱面上，然后再将圆柱面展成平面而构成的一种投影）和圆锥投影（）。非几何投影，通过一系列数学解析方法，并且不借助辅助投影面，而是根据制图的某些特定要求，选出合适的投影条件，求出投影公式， 以确定平面和球面之间点和点的函数关系。包括伪方位投影，伪圆柱投影，伪圆锥投影。按照变形性质可以划分为等角投影（投影面上两条方向线所夹角度与球面上对应的两条方向线 所夹角度相同），等积投影（

22、球面上的面状地物轮廓经投影后，保持面积不变）和任意投影（长度、角度和面积变形同在，常见的一种为等距投影，沿某一特定方向的长度不变形）。2012分布式GIS:是通过分布式计算实现异地资源和信息共享、提高系统集成效率的gis系统。在分布式GIS中，所有的计算资源、GIS服务器、数据库服务器和地理信息等广泛分布在 Internet上只要遵循一定的开放原则，任何用户可以向任意服务器请求地理信息和服务。 投影变换：将一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的过程。投影变换是 地图投影和地图编绘的一个重要组成部分，它主要研究从一种地图投影变换成另一种地图 投影的理论和方法。3、 游程编码元数据：是

23、描述数据的数据，信息资源的编目信息，它通过描述资源的属性，使得使用者 不需要直接浏览资源就获得资源的主要特征信息。元数据的容包括对数据集的描述，对数 据质量的描述，对数据处理信息的描述，对数据转换方法的描述，对数据库更新、集成等 的说明。不规则三角网（TIN）:是用一系列互不交叉、互不重叠的连接在一起的三角形来表示地形 表面。TIN既是矢量结构又有栅格的空间铺盖特征，能很好的描述和维护空间关系。TIN的基本元素包括节点（相邻三角形的公共顶点），边（相邻三角形的公共边界）和面（由最近的 三个节点所组成的三角形面，是 TIN描述地形表面的基本单元）.TIN模型的三个基本要求： （1）三角形格网唯一

24、；（2）最佳三角形形状，尽量接近正三角形；（3）三角形边长之和最小，保证最近的点形成三角形。TIN的三角剖分准则是指 TIN中三角形的形成法则，它决定着三角形的几何形状和 TIN的质量。常用的有6种三角剖分准则：空外接圆准则（在TIN中，郭每个三角形的外接圆均不包含点集的其余任何点）；最大最小角原则（在 TIN的两相邻三角形形成的凸四边形中，这两三角形的最小角一定大于交换凸四边形对角线后形成 的两个三角形的最小角）；最短距离和准则（指一点到基边的两端的距离和为最小）；角最大原则（一点到基边的角为最大）；面积比原则（三角形切圆面积与三角形面积之比最小）；对角线原则（两三角形组成的凸四边形的两条对

25、角线之比，当超过限定值时需要优化）。DT分为三类：三角网生长算法；逐点插入算法；分割合并算法。2011数字地球：数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带网络 为枢纽，运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述。 其核心思想是用数字化手段整体性地解决地球问题，并最大限度地利用信息资源。数据互操作：互操作是指在异构环境下的两个或多个实体，尽管它们实现的语言、执行的 环境和基于的模型不同，但仍然可以相互通信和协作，以完成某一特定任务。这些实体包 括应用程序、对象、系统运行环境等。数据金字塔：由原始影像按一定规则生成的由细到粗不同分辨率的影像集。4、

26、属性编码拓扑关系：就是在拓扑变换下能够保持不变的几何属性-拓扑属性，用来描述空间实体之间相邻、包含和相交等空间关系。拓扑关系可以定义连接性、区域和邻接性三个概念。地理要素：地理要素是地图的地理容，包括表示地球表面自然形态所包含的要素，如地貌、水系、植被和土壤等自然地理要素与人类在生产活动中改造自然界所形成的要素，如居民 地、道路网、通讯设备、工农业设施、经济文化和行政标志等社会经济要素。元数据：是描述数据的数据，信息资源的编目信息，它通过描述资源的属性，使得使用者 不需要直接浏览资源就获得资源的主要特征信息。元数据的容包括对数据集的描述，对数 据质量的描述，对数据处理信息的描述，对数据转换方法

27、的描述，对数据库更新、集成等 的说明。其作用可以划分为以下几点：（1）帮助数据生产单位有效的管理和维护空间数据，建立数据文档，并保证即使其主要工作人员退休时，也不会失去对数据情况的了解。（2）提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信 息，便于用户查询检索空间数据。（3）帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需求做出正确的判断。（4）提供有关信息，以便于用户处理和转换有用的数据。Mobile GIS :见移动 GIS。虚拟现实：由计算机生成的可与用户在视觉、听觉、触觉上实施交互，动态的“世界”，使用户有身临其境之感的人造环境。是指利用计算机和一

28、系列传感辅助设施来实现的使人能有置身于真正现实世界中的感觉的环境，是一个看似真实的模拟环境，自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。四叉树：一种压缩数据结构，它把地理空间定量划分为可变大小的网格，每个网格具有相同 性质的属性，即把每个像元连续等分为四块，每块如果由混合属性组成则进一步四分，直 至得到属性均一的图块，是栅格数据结构中的层型结构。2010网络地理信息系统：见 WebGIS空间数据挖掘：空间数据挖掘是在空间数据库或空间数据仓库的基础上，综合利用多门学 科的理论技术，从海量空间数据中挖掘事先未知潜在有用最终可理解的可信新知识，揭示 蕴含在空间数据中的客观世界的本质规律在联系和发展趋势，实现

29、知识的自动获取，提供 技术决策与经营决策的依据。数据挖掘是指从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和 知识的过程。数字地球空间索引2009地球信息科学：与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅 仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管 理和分析过程中提出的一系列基本问题。地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时， 还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。地学信息图谱：由遥感、地图数据库、地理信息系统与数字地球等大量地学信息，经过图形思维与抽象概括，图形与谱系相结合，并以计算机多维动态可视化技术，显示和揭示地球系统及各要素和现象时空变化规律的一种手段与方法。空间信息模型：空间信息模型就是通过针对存在于空间实体之间的信息及其变化机制的模拟和分析来研究人类生存环境的发展规律。OpenGIS:开放式地理信息系统是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口所建立起 来的地理信息系统。在开放式地理信息系统环境中，能实现不同地理空间数据之间、数据 处理功能之间的相互操作以及不同系统或不同部门之间