地理信息系统概论复习重点

1、地理信息系统概论重点1、数据：是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述 事物的特征和状况.2、信息：是指主体与外部客体之间相互联系的一种形式,是主体和客体之间的 一切有用的消息或知识,是表征事物特征的一种普遍形式.3、数据与信息的关系：数据是信息的表达形式,是信息的载体；而信息是数据中蕴含的事物的含义,是数据的内容.4、地理信息：是地理数据所蕴含和表达 的地理含义.5、地理信息的特征：空间特征、属性特征、时序特征.6、地理信息系统：是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设 计来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.7、

2、地理信息系统的根本构成：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型.8、地理信息系统的根本功能：1数据采集与编辑2数据存储与管 理3数据处理和变换4空间分析和统计5产品制作与演示6二次开 发和编辑1、地理空间：一般指上至大气电离层,下至地壳与地幔交界的莫霍面之间的空 问区域.2、我国大地坐标系：1 1954年北京坐标系2 1980年国家大地坐标系常 用；3地心坐标系3、地图投影：将椭圆上各点的大地坐标,根据一定的数学法那么,变换为平面上相应点的平面直角坐标.4、高程：指空间某点高于或低于某基准面的垂直距离, 主要用来提供地形信息.5、我国现在规定的高程基准面为：1985国家高程基准6、空

3、间实体的表达分：矢量表示法采用一个没有大小的点来表达根本元素和栅格表示法采用一个有固定大小的点来表达根本元素7、GIS空间数据按照几何特征分；点、线、面、曲面、体.8、空间数据的根本特征：空间特征、属 性特征、时间特征.9、空间数据的拓扑关系：1拓扑邻接：指存在于空间图形 的相同类型元素之间的拓扑关系2拓扑关联：指存在于不同类型空间元素之间的拓扑关系3拓扑包含：指存在于空间图形的相同类型但不同等级的元素 之间的拓扑关系10、拓扑关系全表达:46页,理解11、空间数据结构：对复杂 的空间数据特征,组织和建立起他们之间的联系,以便计算机存储和操作.12、GIS中空间数据计算机表示的根本方法：1空间

4、分幅2属性分层3时间 分段13、数据结构：即数据组织的形式,是适合于计算机存储、治理、处理的 数据逻辑表达.14、空间数据结构的类型：矢量数据结构、栅格数据结构、曲面数据结构15、矢量数据结构：基于矢量模型的数据结构.16、矢量数据结构 主要类型：1实体数据结构2拓扑数据结构17、栅格数据结构：基于栅格 模型的数据结构.18网格尺寸：H=1/2minA i 1/219、栅格数据结构的类型：1栅格矩阵结构2 游程编码结构3四叉树结构20、游程：指格栅矩阵一行内相邻同值栅格的数 量,也称为行程.21、游程编码结构：是逐行将相邻同值的栅格合并,记录合并后栅格的值及合并 栅格的数量及游程,其目的是压缩

5、栅格数据量,消除数据间的冗余.22、游程编码结构的建立方法：将栅格矩阵的一行数据序列隐射为相应的二元组序列.23、冗余度：Re=1-Q/m n24> 压缩比：S=m n/K25、四叉树结构的原理：将空间区域根据四个象限进行递归分割 n次,每次分割 形成2n*2n个子象限,直到子象限中的属性数值都相同为止,该子象限就不再分 割.26、生成四叉树有两种方法：自上而下方式先检测全区域,其值不相同时即四 叉分割,直到最小栅格或数值都相同为止和自下而上的方式27、四叉树的存储方法：常规四叉树和线性四叉树28、曲面：是指连续分布现象的覆盖外表,具有这种覆盖外表的要素有地形、降 水量、温度和磁场等.2

6、9、表达曲面的方法：一种是不规那么三角网,一种是规那么 格网.30、空间数据的分类：是指根据系统功能及国家标准和标准,将具有不同 属性或特征的要素区别开来的过程,以便从逻辑上将空间数据组织为不同的数据 层,为数据采集、存储、治理、查询和共享提供依据.31、空间数据的编码特征码：是指将数据分类结果用一种易于被计算机和人 类识别的符号系统表示出来的过程.三 1、空间数据处理包括：数据变换、数据重构、数据提取2、数据变换：指数据从一种数学状态到另一数学状态的变换,包括几何纠正和 地图投影转换等,以实现空间数据的几何配准.3、数据重构：指数据从一种到另一种格式的转换,包括结构转换、格式转换、 类型替换

7、等,以实现空间数据在结构、形式和类型上的统一.多源和异构数据的 联接与融合.4、数据提取：指对数据进行某种条件的取舍,包括类型提取、窗口提取、空间内 插等,以适应不同用户对数据的特定要求.5、空间数据的变换器实质：是建立两个坐标系坐标点之间的一一对应关系,包 括几何纠正和投影转换.6、空间数据变换原因及目的：由于数字化仪的设备坐标系与用户确定的地理空间坐标系不一致,以及由于数字化原因图纸常常发生变形等原因, 需要对数字化 原因的数据进行坐标转换盒变形误差的消除. 有时,不同来源的地图还存在地图 投影与地图比例尺的差异,因此,还需要进行地图投影的转换和地图比例尺的统7、几何纠正解决的问题：实现对

8、数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的纠 正.8、几何纠正的方法：仿射变换、相似变换和二次变换.9、仿射变换的特性：1直线变换后仍为直线2平行线变换后仍为平行线3 不同方向上的长度比发生变化.10、投影变形主要有：角度变形、面积变形和长 度变形.11、一般把地图投影分三类：等角投影、等面积投影和任意投影.12、矢量数据：是面向实体的结构,即对于每一个具体的实体都直接赋有位置和 属性信息,以及目标之间的拓扑说明.13、栅格数据：是面向位置的结构,平面 空间上的任意一点都直接联系到某一个或某一类实体.矢量数据结构和删格数据结构应用原那么：数据采集采用矢量数据结构,有利于保证空间实体的几何精度和 拓

9、扑特性的描述；而空间分析那么主要采用删格数据结构,有利于加快系统数据的 运行速度和分析应用的进程.14、矢量数据和栅格数据的互换：1矢量向栅格 数据的转换：2栅格向矢量数据的转换：15、不同格式数据的融合方法：1 基于转换器的数据融合2基于数据标准的数据融合3基于公共接口的数据 融合4基于直接访问的数据融合16、空间数据压缩：从空间坐标数据集合中 抽取一个子集,使这个子集在规定的精度范围内最好地逼近原集合,而又取得尽可能大的压缩比.意义：将空间数据组织为空间数据库17、基于矢量的压缩算法的原理：先拟定一个阀值,然后生成一条连接折线首尾 节点的直线段,并计算原始折线上的点到直线段的垂直距离.18

10、、空间数据的重分类：存储在空间数据库中的数据,是提供为多种目标效劳的, 当需要进行特定的数据分析时,常常需要先对从数据库中提取的数据作属性的重 新分类和空间图形的化简,以构成数据新的使用形式.19、空间数据的内插：通过点或多边形分区的数据, 推求任意点或多边形分 区数据的方法.20、数字高程模型的建立包括：数据取样、数据内插和数据精度分析等步骤.21、线性内插法：是先将所有的数据点连接成三角网的形式, 使用靠近内插 点的三个数据点,来确定三角网中的一个三角形形成的空间平面, 继而求出 该内插点在平面中的高程值.22、逐点内插法的插值方法：移动拟合法和加权平均法23、移动拟合法：指对每一个待插值

11、点P用一个多项式曲面拟合该店附近的外表, 从而计算出该点的高程值.24、区域的内插：根据一组多边形分区的数据来 推求同一地区另一组多边形分区未知数据的内插方法.25、区域内插的方法：叠置法和比重法 26、叠置法：将目标区叠置在源区上, 首先确定两者面积的交集,然后用公式算出目标区各个分区的内插值.计算方法 P10427、比重法：根据平滑密度函数的原理,将源区的统计数据从同性质改变为非同 性质,而非同性质代表着一般社会经济现象的普遍特点.第四章28、拓扑编辑功能包括：多边形连接编辑和节点连接编辑算法P1061空间数据库的定义与构成局部：空间数据库主要是为GIS提供空间数据存储和 治理方法.包括：

12、数据库存储系统、数据库治理系统、数据库与应用系统.2数据库设计对的步骤：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计.3语义数据模型：最常用的是：实体-连体模型.三种主要的语义概念：实体、联系和属性.4面向对象的数据模型：对象与实体一样是客观世界的一种抽象描述,它由数据和对数据的操作组合而成. 对象：一个对象就是现实世界中一个事物的模型表述, 与数据库中记录、元组等概念相似.消息：消息是独享之间相互请求或互助的唯 一途径.类：是对象组的抽象描述,它将改组对象所具有的共同特征集中起来 以说明改组对象的水平和性质.被继承的类称为超类或基类,继承其他类的类称 为子类或派生类.1:关系数据模型是一种数字化的

13、模型,它把数据的逻辑结构 归结为满足一定条件的二维表中的元素, 这种表就称为关系.关系的合集构成关 系模型.2数据依赖：一是依赖于值域元素语义的限制,一类是依赖于值的相等 与否的限制.3常见的函数依赖：最常见的是主关键字决定关系模型中的非关键 字,完全函数依赖,传递函数依赖,多值依赖.4范式：关系满足某种标准化的 形式称为范式.第一范式1NF：是一个关系模式所要遵循的最根本的条件,即 关系中的每个属性必须是原子的、不可分割的数据项.第二范式是指关系满足 1NF的根底上,每一个非完全函数依赖于该关系的关键字.3NF:指关系在满足第二范式的根底上,其非关键字属性既非函数依赖,也不传递依赖于关键字,

14、即属 于3NF的关系.BCNF指如果关系模式R是第三范式,且没有一个关键字属性是 完全依赖于其他的非关键字属性,是关系模式 R称为扩充第三范式的模式.4NF 和5NF属于多值依赖范畴.1空间数据查询分为三类：针对空间关系的查询,针 对非空间属性的查询,针对空间关系和非空间属性的查询.1:元数据：是关于数据的数据,它反映了某项数据自身的一些特征.1:空间数据库引擎的作用： 它在GIS应用软件和关系型空间数据库之间建立了一个中间层,由SDE为GIS应用软件提供在关系数据库里存储、存取、查询和分析空间数据的相应功能.第五章第六章1:空间分析是基于空间数据的分析技术,它是以地球科学原理为依托, 通过分

15、析算法,从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间构成等信息. 根据空间数据的形式可以分为：1矢量数据空间分析, 参与空间分析运算的空间数据主要是矢量数据结构.2栅格数据空间分析,参与空间分析运算的空间数据主要是栅格数据结构.1:数字地形模型DTM：用数字化的形式表达的地形信息.2: DEM数字高程模型3地表粗糙度：是反映地 表起伏变化与侵蚀程度的指标,一般定义为地表单元曲面面积与投影面积之比. 1:空间叠合分析是指在相同的空间坐标系统的条件下,将同一地区两个不同地 理特征的空间属性数据重叠相加,以产生空间区域的多重属性特征,或建立地理 对象之间的空间对应关系.2分为：基

16、于矢量数据结构的叠合分析和基于栅格数 据的叠合分析两种类型.3基于矢量数据结构的分析：点与多边形的叠合,线与 多边形的结合,多边形与多边形的叠合.1:空间临近度分析描述了地理空间中 两个地物距离相近的程度.2空间缓冲区就是地理空间实体的一种影响范围或服 务范围.空间缓冲区分析是围绕空间的店、线、面实体,自动建立其周围一定宽 度内的多边形.常用模型：线性函数模型当主体对临近实体的影响度Fi随比值距离ri的增加而线性衰减的,幕函数模型幕函数衰减,指数函数模型指 数衰减.3空间临近度的另一个分析方法是 Vornoi多边形分析,根据离散分布 的数据点对研究区域进行划分, 使得划分成的多边形覆盖整个研究

17、区域, 形 成一个Voronoi图,且每一个多边形中仅包含一个的数据点,那么可以用该已知的数据点的数据分析该多边形内的所有其他数据点.第七章第八章1 : GIS应用模型：数学模型,经验模型,混合模型. 2应用模型的构建 实际包括目的的导向分析和数据导向分析.应用模型的构建：利用GIS系统内部 的建模工具,利用GIS系统外部的建模工具,独立开发实现一个GIS应用软件系 统.第九章1 :应用型GIS根据其应用层次的上下,可以分为空间事务处理系统,空 问治理信息系统,空间决策支持系统.：2:系统设计的模式：最早的设计模式称 为结构化的系统设计模式,强调用户的调查和系统功能需求的分析.现在的模式 采用了治理信息系统和软件工程的设计理论, 强调对现有的各个组成局部认真深 入的评价其满足系统功能的程度,保证所设计的系统实用可靠,以及有效的处理 数据等要求.3:应用型GIS的设计,大致可分为：系统分析,系统设计,系统 实施,系统运行与维护.这四个阶段构成了喜用的生命周期. 如果系统设计按阶 段进行,预先规定每一阶段的开发目标和任务, 然后根据一定的准那么顺序开发实 施,那么称为生命周期设计法4:原形化设计法：根据用户要