地理信息系统技术应用

地理信息系统的概念信息与地理信息的概念地理信息系统的概念地理信息系统的特征一、信息与地理信息的概念什么是信息？信息（Information）定义：利用数字、文字、符号等数据表示事物的特征、形态以及不同事物间的联系，从而向人们提供新的事实的知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。信息（Information）载体数据：文字、数字、符号、图形、视频等。与数据的区别信息是数据的含义，对数据的解释。作用为生产、建设、经营、管理、分析和决策提供依据。信息山东省，简称“鲁”，是中华人民共和国省级行政区，省会济南，截至2018年末，全省常住人口10047.24万人。信息（Information）对信息的理解信息特征客观性适用性传输性共享性信息（Information）信息的特征定义：表示地理圈或地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、文字、图像和图形等的总称。地理信息是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理数据的解释。地理信息（GeographicInformation）定位特征多维结构时序特征地理信息的特征地理信息（GeographicInformation）地理信息的特征地理信息（GeographicInformation）定位特征是指地理实体的空间位置，通过坐标来表示。是地理信息区别于其他类型信息的一个最显著的标志。地理信息（GeographicInformation）多维结构是指在二维空间的基础上实现多个专题第三维结构。地理信息的特征地理信息（GeographicInformation）地理信息的特征时序特征是指地理信息会随着时空的动态变化而发生空间特征或属性特征数据的变化。二、地理信息系统的概念地理信息系统（GeographicInformationSystem,简称GIS）1963年，加拿大测量学家罗杰·汤姆林森首次提出GIS的概念，并建立世界上第一个GIS，就是加拿大GIS（CGIS）。地理信息系统（GeographicInformationSystem,简称GIS）定义：在计算机软硬件支持下，以采集、处理、管理、分析和显示空间实体的地理分布数据及与之相关的属性，并以回答用户问题等为主要任务的技术系统。我们称空间实体的地理分布数据及与之相关的属性为空间数据。地理信息系统是采集、处理、管理、分析、显示与应用空间数据的计算机系统。GIS使用的工具是计算机软件、硬件系统。地理信息系统（GeographicInformationSystem,简称GIS）对地理信息系统的理解计算机硬件、软件系统GIS的处理对象是空间数据。地理信息系统（GeographicInformationSystem,简称GIS）对地理信息系统的理解GIS功能是实现空间数据的采集、处理、管理、分析、显示及应用。地理信息系统（GeographicInformationSystem,简称GIS）对地理信息系统的理解三、地理信息系统的特征多学科交叉的边缘学科测绘学、地理学、地图学、数学、计算机学科、人工智能……数据类型多样空间特征数据属性特征数据影像数据数据结构复杂空间特征数据属性特征数据空间关系数据随时间的变化以空间分析为主，解决人们与位置有关的问题确定因道路拓宽需要拆迁的范围路径规划地名搜索应用领域广，类型多样国土资源管理城市管理交通运输大众信息服务1.2地理信息系统的组成地理信息系统的组成和类型计算机硬件系统计算机软件系统空间数据人员核心处理对象决定系统的工作方式和信息表示方式一、地理信息系统的组成计算机与一些外部设备及网络设备，用以存储、处理、传输和显示地理信息。1.硬件系统输入设备常规设备扫描仪数字化仪键盘、鼠标计算机系统存储设备专用设备GNSS全数字摄影测量系统摄影测量仪器遥感与遥感图象处理系统全站仪U盘硬盘光盘磁带输出设备绘图仪终端打印机工作站服务器个人电脑网络设备1.硬件系统2.软件系统地理信息系统运行所必需的各种程序，通常包括：系统软件数据库软件地理信息系统软件2.软件系统系统软件指的是操作系统。数据库软件2.软件系统用于复杂的空间数据管理和组织。地理信息系统软件2.软件系统用于支持对空间数据输入、处理、管理、分析和输出的用户接口。一般指功能强大的通用GIS软件。地理信息系统操作的对象。汽油空间数据3.空间数据（1）来源3.空间数据地图影像统计资料空间特征属性特征时态特征（2）特征3.空间数据空间特征（2）特征表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。3.空间数据属性特征（2）特征用以描述事物或现象的特性，即用来说明“是什么”，如事物或现象的类别、等级、数量、名称等。3.空间数据时态特征（2）特征用以描述事物或现象随时间的变化。3.空间数据4.人员系统组织、管理、维护数据更新系统扩充完善应用程序开发灵活采用地理分析模型提取多种信息人是地理信息系统的重要构成因素。人员科学研究人员项目经理系统设计人员系统开发人员数据处理人员用户4.人员二、地理信息系统的种类专题GIS区域GISGIS工具具有优先目标和专业特点的地理信息系统，为特定的专门目的服务。专题GIS以区域综合研究和全面服务为目标的地理信息系统。区域GIS一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等功能的GIS软件。GIS工具地理信息系统的基本功能空间数据采集编辑处理管理查询分析可视化GIS基本功能

显示与输出空间数据采集编辑与处理管理空间查询与分析空间数据采集，是将GIS系统外部原始数据输入到GIS系统内部，并将这些数据由外部格式转化为系统内部格式，便于系统处理。一、空间数据采集空间数据野外实测摄影测量与遥感地图多媒体数据统计资料野外实测摄影测量与遥感纸质地图统计资料已存在于其他系统中的数据数字测图系统、GIS软件数据采集系统数字摄影工作站遥感影像处理系统数字化仪扫描矢量化手工直接录入分析计算直接导入GIS软件导入接口空间数据库空间数据编辑检查、识别和纠正由地图或影像数字化后产生的数据，及由其他格式转换过来的数据中出现的错误。空间数据处理将不同来源的数据统一到同一个地图投影、坐标系统和数据结构。二、空间数据编辑与处理空间数据空间特征数据属性特征数据空间数据库管理系统浏览查询编辑导入导出……三、空间数据组织与管理存储地名查询四、空间查询与分析查询附近的宾馆空间分析缓冲区分析叠加分析网络分析空间插值地形分析如何为一公园选择合理位置？要求：依山傍水；交通方便；较安静……方案叠加分析缓冲区分析水系信息地形信息道路信息植被信息等+++空间数据库存储叠加分析缓冲区分析网络分析五、显示与输出多样化的输出类型电子地图上的信息360°实景地理信息系统的应用领域人类80%左右的信息与地理位置有关。GIS凭借对空间数据的采集、编辑处理、管理、查询分析、可视化等功能，具有广泛的应用领域。GIS国土资源管理城市规划环境管理交通运输医疗卫生灾害预测、评估大众信息服务军事……测绘与地图制图测绘与地图制图国土资源管理城市规划环境管理大众信息服务测绘与地图制图国土资源管理城市规划环境管理大众信息服务GIS软件可以输出普通地图和专题地图。普通地图专题地图一、测绘与地图制图GNSS定位系统、航空摄影测量、遥感及无人机技术为GIS实时提供海量的、高精度的定位和影像数据。二、国土资源管理空间数据库不同比例尺不同类型不同专题空间数据国土资源数据的高效集成和综合应用。采集行政监管系统多源信息的集合国土资源“一张图”工程遥感土地利用现状基本农田遥感监测土地变更调查基础地理信息计划审批供应补充开发执法天上看、网上管、地上查城市规划规划编制管理海量数据管理规划监察城市三维可视化三、城市规划规划编制管理城市空间扩展和城市景观格局城市建设用地适宜性评价城市公共设施选址城市交通网络研究地理信息系统规划模型选址模型城市建设用地适宜性评价的多准则决策模型区位-配置模型海量数据管理城市规划管理信息系统建有空间数据库、综合信息平台，存储和管理海量空间数据。规划监察对不同时相的卫星影像进行对比分析将不同时相卫星影像变化区域处理成变化图斑根据变化图斑的面积分级分色显示执法监督局浏览卫星影像和不同色彩的变化图斑根据图斑到现场进行坐标、面积等技术指标的详细测量结合规划数据和审批数据，对图斑进行进一步核实进行违法建设的查处城市三维可视化管理海量数据实时、交互观察方案效果方案对比评价建筑模型四、环境管理在地理信息系统的技术支持下：85%以上获取、存储、管理和显示各种环境信息；对环境进行监测、模拟、分析和评价；为环境管理提供信息服务和技术支持。信息丰富多样的动态的电子地图，实现了环境数据可视化环境数据可视化环境规划环境应用模型GIS建设项目的环境评价危险物运输管理借助GIS的规划功能,可以实现：优化选择,避开人口集中居住区、饮用水源地等环境敏感区域。借助GPS与GIS结合技术进行实时监控。地图浏览五、大众信息服务地名搜索信息查询智能路线规划智能导航（驾车、步行、骑行）实时路况地理信息系统的发展19世纪60年代，世界上第一个地理信息系统的产生。加拿大中国80年代，我国地理信息系统的研究与应用开始。发展现状国际国内20世纪60年代开拓发展阶段20世纪70年代发展巩固阶段20世纪80年代推广应用阶段20世纪90年代以后蓬勃发展阶段一、地理信息系统在国际上的发展1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出了“地理信息系统”这一术语，并建立了世界上第一个实用的地理信息系统——加拿大地理信息系统（CGIS)。特点：算法尚显粗糙；图形功能有限；带有更多的机助制图色彩；地学分析功能极为简单。20世纪60年代：开拓发展阶段以遥感数据为基础的地理信息系统逐渐受到重视。计算机硬件、软件技术的飞速发展，尤其是大容量存取设备——硬盘的使用，为空间数据的录入、存储、检索和输出提供了强有力的手段。建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的地理信息系统。20世纪70年代：发展巩固阶段用户屏幕和图形图像卡的发展，增强了人机对话和高质量图形显示功能。微型计算机系统的普及和图形输入、输出和存储设备的快速发展，大大推动了地理信息系统软件的发展。主要发展在栅格扫描输入的数据处理方面大大提高数据输入的效率；在数据存储和运算方面软件处理的数据量和复杂程度大大提高；遥感影像的自动校正、实体识别、影像增强和专家系统分析软件明显增加；在数据输出方面，与硬件技术相配合，GIS软件可支持多种形式的地图输出；在地理信息管理方面，适合GIS空间关系表达和分析的空间数据库管理系统也有了很大的发展。20世纪80年代：推广应用阶段地理信息系统将深入到各行各业乃至各家各户。20世纪90年代：蓬勃发展阶段二、地理信息系统在国内的发展主要进行舆论准备第一阶段（1970年到1980年）：准备阶段正式提出倡议开始组建队伍培训人才组织个别实验研究完成了技术引进、数据规范和标准的研究、空间数据库的建立、数据处理和分析算法及应用软件的开发等，对GIS进行了理论探索和区域性的实验研究。第二个阶段（1981年到1985年）：起步阶段1:100万国土基础信息系统和全国土地信息系统主要发展1:400万全国资源和环境信息系统1:250万水土保持信息系统。建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室，地理信息系统的研究被列入我国“七五”攻关课题，并且作为一个全国性的研究领域。制定了国家地理信息系统规范，解决信息共享和系统兼容问题；应用型GIS发展迅速；在引进的基础上扩充和研制了一批软件；开始出版有关地理信息系统理论、技术和应用等方面的书籍；积极开展国际合作，参与全球性地理信息系统的讨论和实验。主要发展第三个阶段（1986年到90年代中期）：初步发展阶段第四个阶段（20世纪90年代末到现在）：快速发展阶段引入了专家系统技术,建立面向不同领域的地学专家系统，解决复杂问题。3S集成应用、时态GIS、三维GIS、WebGIS逐步走向应用，GIS市场形成，GIS产业化发展步入正轨；1998年，国产GIS软件已经打破国外软件的垄断局面；我国的GIS起步较晚，但发展十分迅速，在理论研究、软件开发、生产应用和产业发展方面都取得了突出的成就。目前已经深入到各行各业，成为我们生活、工作必不可少的一部分。地理空间实体及其表达现实世界城市高山河流道路建筑沼泽我们如何对现实世界进行抽象、表达？空间数据结构一、地理空间地理空间描述：一般包括地理空间定位框架及其所联结的空间实体。一、地理空间地理空间定位框架即大地测量控制网。2000国家大地坐标系国家水准原点空间实体:具有形状、属性和时序特征的空间对象或地理实体，包括点、线、面，它们构成地理空间复杂的地理综合体，也是GIS表示和建库的主要对象。一、地理空间灯塔纪念碑路灯气象站点状实体河流公路铁路河流线状实体面状实体湖泊二、地理空间实体的表达现实世界空间实体或现象选择、综合、简化和抽象概念世界概念模型编码、表达、建立空间关系数据世界（计算机）逻辑数据模型物理数据模型空间数据库数据结构对数据进行组织例如用一条线描述河流空间数据的拓扑关系空间关系拓扑空间关系顺序空间关系度量空间关系知识点拓扑关系的定义拓扑要素种类拓扑关系种类及表示拓扑关系的意义一、拓扑关系的定义拓扑变换拓扑属性一个点在一个弧段的端点一个弧段是一个简单弧段（弧段自身不相交）一个点在一个区域的边界上一个点在一个区域的内部一个点在一个区域的外部一个点在一个环的内部一个面是一个简单面（面上没有“岛”）一个面的连续性非拓扑属性两点之间的距离一个点指向另一个点的方向弧段的长度一个区域的周长一个区域的面积拓扑属性描述了两个对象之间的关系，因此又称为拓扑关系。在欧氏平面中的对象的拓扑属性和非拓扑属性。二、拓扑元素的种类及表示点(结点)、线(链、弧段、边)、面(多边形)三种要素是拓扑元素。空地沼泽森林居民地河流湖结点链（弧段）面（多边形）（1）结点：地图平面上反映一定意义的零维图形。（2）链（弧段）：两结点间的有序线段。（3）面：一条或若干条链构成的闭合区域。二、拓扑元素的种类及表示三、拓扑关系种类和表示1、拓扑关系的种类N5拓扑邻接拓扑关联拓扑包含（1）拓扑邻接:拓扑邻接指存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系。N5三、拓扑关系种类和表示1、拓扑关系的种类（2）拓扑关联拓扑关联指存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系。三、拓扑关系种类和表示1、拓扑关系的种类N5（3）拓扑包含拓扑包含指存在于空间图形的同类但不同级的元素之间的拓扑关系，三、拓扑关系种类和表示1、拓扑关系的种类N52、拓扑关系的表示

面构成面的链链链两端的结点结点通过该结点的链链左面右面面——链关系结点——链关系链——面关系链——结点关系三、拓扑关系种类和表示面——链关系面号构成面的链号P1C1，—C6，C5P2—C5，—C4，C2P3C3，C4，C6P4C7链号链两端的结点C1N2，N1C2N3，N2C3N1，N3C4N3，N4C5N4，N2C6N4，N1C7N5三、拓扑关系种类和表示2、拓扑关系的表示链——结点关系N50结点——链关系结点号通过该结点的链号N1C1，C3，C6N2C1，C5，C2N3C2，C3，C4N4C5，C6，C7N5C7链号左面右面C10P1C20P2C30P3C4P2P3C5P2P1C6P1P3C7P4P2三、拓扑关系种类和表示2、拓扑关系的表示链——面关系

N50

四、拓扑关系的意义1)反映实体之间的逻辑结构关系。2)有助于空间要素的查询。3)根据拓扑关系可重建地理实体。矢量数据结构矢量也叫向量，数学上称“具有大小和方向的量”为向量。在计算机图形学中，相邻两结点间的弧段长度表示大小，弧段两端点的顺序表示方向，因此弧段也是一个直观的矢量。大小方向元素属性位置结点1(x1，y1)链a(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),

(x4,y4),

(x5,y6)面A(x1,y1),(x2,y2),…….,(x9,y9),

(x1,y1)矢量数据结构：基于矢量模型的计算机存储、组织数据的方式。二、矢量数据结构的类型简单数据结构拓扑数据结构以空间对象（点、线、面）为单元进行单独组织；不含拓扑关系。点是相互独立的，点连成线，线构成面。1.简单数据结构简单数据结构可以采用两种形式：第一种是，每个点、线、面实体直接跟随它的空间坐标；第二种是点坐标作为一个文件，点、线、面实体由点号组成。以点、线、面等地理实体为组织单元，记录其属性信息和坐标信息。简单数据结构不含拓扑关系，主要用于矢量数据的显示、输出以及一般的查询和检索。点实体：【实体标识，地物编码，（x,y）】线实体：【实体标识，地物编码，（x1,y1），（x2,y2），……，（xn,yn）】面实体：【实体标识，地物编码，（x1,y1），（x2,y2），……，（xn,yn），（x1,y1）】第一种形式：这种形式的矢量数据结构，除了外轮廓线以外，多边形的公共边界线数据都获取或存储两次，这就会产生裂隙或重叠，并产生数据冗余。1.简单数据结构多边形文件多边形ID编号坐标AT30215146……1514BT30214……建立公用点位字典，包含地图上所有点的坐标，然后建立点、线、面的边界表，它们由点位序号构成。第二种形式：1.简单数据结构这种方法，可以消除多边形边界的裂隙和坐标数据的重复存储。点位字典点号坐标15,14217,14314,6410,1…………多边形文件多边形ID编码点号串AT302123891BT30419……简单数据结构的主要特点缺点：①第一种形式中，每个多边形都以闭合线段存储，多边形的公共边界被数据化两次和存储两次，造成数据冗余和不一致。②点、线和多边形有各自的坐标数据，但没有拓扑数据，两者之间不关联。③岛只作为一个单个图形，没有与外界多边形的联系。优点：数据编码容易，编排直观，数字化操作简单。因此，简单数据结构只适用于简单的系统，如计算机地图制图系统。2.拓扑数据结构拓扑数据结构具有拓扑关系的矢量数据结构。拓扑数据结构的可以简单的表示为“属性信息+位置信息+拓扑关系”，该矢量数据结构是GIS的分析和应用功能所必需的。二、矢量数据结构的类型索引式双重独立编码结构链状双重独立编码结构弧段文件由弧记录组成，存储弧段的起止结点号和弧段左右多边形号多边形文件由多边形记录组成，包括多边形号、组成多边形的弧段号以及周长、面积、中心点坐标及有关“洞”的信息等弧段坐标文件由一系列点的坐标组成；结点文件由结点记录组成，存储每个结点的结点号、结点坐标、与该结点关联的弧段，结点文件一般通过软件自动生成链状双重独立编码结构索引式双重独立编码结构链状双重独立编码结构链状双重独立编码结构弧段文件多边形文件弧段坐标文件节点文件链状双重独立编码结构表

弧段文件弧段号起始点终结点左多边形右多边形a51OAb85EAc168EBd195OEe1519ODf1516DBg115OBh81ABi1619DEj3131BC表

弧段坐标文件弧段号点号a5,4,3,2,1b8,7,6,5c16,17,8d19,18,5e15,23,22,21,20,19f15,16,g1,10,11,12,13,14,15h8,9,1i16,19j31,30,29,28,27,26,25,24,31表多边形文件多边形号弧段号周长面积中心点坐标ah,b,abg,f,c,h,-jcjde,i,fec,i,d,b表结点文件结点号结点坐标1（x1,y1）2（x2,y2）3（x3,y3）4（x4,y4）5（x5,y5）6（x6,y6）…………矢量数据结构的主要特点是：（1）多边形与多边形之间没有空间坐标的重复，消除了重复线，数据结构紧凑，消除了冗余。（2）能够反映要素间的相互关系，拓扑信息与空间坐标分别存贮，拓扑关系明晰，使得拓扑查询、拓扑分析效率高。（3）数据结构复杂，前期工作量较大。（4）对单个地理实体的操作效率低、难以表达复杂的地理实体、查询效率低、局部更新困难。（5）用于各类大型GIS。如：ArcGIS。栅格数据结构知识点栅格数据结构表示方法栅格尺寸的确定栅格代码的确定栅格结构将地理空间划分割成有规则的网格，在每个网格上给出相应的属性值来表示地理实体。每个网格称为一个像元或像素，每个像元的位置由行列号确定，其属性则以代码表示。一、栅格数据结构表示方法二、栅格单元的尺寸的确定栅格单元尺寸确定的原则是能有效地逼近空间对象的分布特征，又能减少数据的冗余度。一般可采用保证最小多边形的精度标准来确定格网尺寸。hh-栅格单元边长；i=1,2,……,n(区域多边形数)；Ai为区域所有多边形的面积。BABBHAAAABBBBBH/2AAA三、

栅格代码（属性值）的确定（1）中心点法（2）面积占优法

（3）重要性法（4）长度占优法三、

栅格代码（属性值）的确定ABCaAb

bB连续分布中心点法A分类较细图斑较小面积占优法C特殊意义的地物重要性法b线状地物长度占优法中心点法面积占优法长度占优法栅格数据编码方式栅格数据结构的编码栅格数据结构编码方法直接编码压缩编码1.直接栅格编码直接栅格编码0,4，4，7，7，7，7，7，4，4，4，4，4，7，7，7，4，4，4，4，8，8，7，7，0，0，4，8，8，8，7，7，0，0，8，8，8，8，7，8，0，0，0，8，8，8，8，8，0，0，0，0，8，8，8，8，0，0，0，0，0，8，8，8，0478属性值：2.压缩编码压缩编码方法链式数据编码游程压缩编码分块压缩编码四叉树编码（1）链式编码（ChainCodes）链式编码是将栅格数据（线状地物面域边界）表示为矢量链。NW（3）N（2）NE（1）W（4）（i,j）E(0)SW(5)S(6)SE(7)图基本方向属性码起点行起点列链码a14665565b3764556701022224NW（3）N（2）NE（1）W（4）（i,j）E(0)SW(5)S(6)SE(7)图基本方向（2）游程长度编码对于一幅栅格图像，行（或列）方向上相邻的若干点具有相同的属性代码，可以采用游程长度编码。有两种方案：第一种编码方案：属性码，长度（游程）。第二种编码方案：属性码，位置。游程长度编码实例行编码方案一行编码方案二1（0,1)(4,2)(7,5)1(0,1)(4,3)(7,8)2(4,5)(7,3)2(4,5)(7,8)3(4,4)(8,2)(7,2)3(4,4)(8,6)(7,8)4(0,2)(4,1)(8,3)(7,2)4(0,2)(4,3)(8,6)(7,8)5(0,2)(8,4)(7,1)(8,1)5(0,2)(8,6)(7,7)(8,8)6(0,3)(8,5)6(0,3)(8,8)7(0,4)(8,4)7(0,4)(8,8)8(0,5)(8,3)8(0,5)(8,8)——0——7——4——8属性码，长度（游程）属性码，位置（3）块码相邻的若干栅格，数据结构由初始位置（行、列号）和半径，再加上记录单位的代码组成。具体编码方式为：行号，列号，半径，代码。0（

1，1，1，0）（4）四叉树编码（quarter_treeEncoding）四叉树编码的方法（美国马里兰大学）22位6位4位0000…0000（22位）110011（6位）0100（4位）数据库的基础知识冰箱食物数据数据库数据库存储数据的地方姓名学号性别年龄张一201811001男18李文201811002女19刘东201811003男19方方201811004女18王强201811005男19定义：一个长期存储在计算机内的、有组织的、有共享的、统一管理的数据集合。一、数据库（DataBase，DB）数据库管理系统（databasemanagementsystem,DMMS），是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库。二、数据库管理系统（databasemanagementsystem,DMMS）数据库数据库管理系统（DBMS）数据库应用系统1数据库应用系统n……存储数据使用数据管理数据主要功能：数据定义管理维护等三、数据模型（DataModel）数据模型对数据特征的抽象。例如：学校里的学生，有学号、姓名、性别等特征，通过抽象、模拟，存储在计算机中，方便管理。现实世界信息世界（概念模型）计算机世界（逻辑模型）抽象抽象将客观事物抽象为数据模型，是一个逐步转化的过程：现实世界是指客观存在的事物及其相互间的联系。课程（抽象的事物):课程名称、授课老师、类别、学生对象、课程简介等特征。学生（具体的事物），学号、姓名、班级、成绩等特征。信息世界基于现实世界、把事物的特征和联系通过符号记录下来，并用规范化的语言来描述的抽象世界。概念模型是描述现实世界的概念化结构，与数据库管理系统无关。实体—联系模型（ER模型）逻辑数据模型：将信息世界的内容数据化，形成便于计算机处理的数据形式，它是具体的DBMS所支持的数据模型。逻辑数据模型层次模型网状模型关系模型最流行计算机世界实体多边形MⅠMⅡ表1实体-多边形关系表2多边形-弧段关系表3弧段-结点关系多边形弧段弧段弧段ⅠabeⅡecd弧段结点结点a12b23c34d41e13实体M关系模型（RelationshipDiagram）定义：用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。关系名称“多边形”属性值的集合“Ⅰ”多边形记录的值学号姓名性别年龄201811001张一文女19201811003刘东男19201811004方方强男19表与表之间的联系通过关键字来实现。学号英语数学体育201811001788385201811002868676201811003756782201811004687675201811005928884关系模型的优点：简单、结构独立性强，设计、实现、维护和使用方便，具有灵活和强大的查询能力。关系模型的缺点：无法存储变长属性，无法表示嵌套表，模拟和操纵复杂对象能力较弱等。采用面向对象的方法来设计数据库，它是以对象为单位进行存储，每个对象包含对象的属性和方法，具有类和继承等特点。面向对象模型1）对象：含有数据和操作方法的独立模块，是具有特定属性和行为的统一体。基本概念1）对象：含有数据和操作方法的独立模块，是具有特定属性和行为的统一体。基本概念对象具有如下特征：①具有一个唯一的标识；②具有一组描述特征的属性；③具有一组表示行为的操作方法。2）类共享同一属性和方法集的所有对象的集合。例如：所有河流都具有名称、长度、流域面积等共性，以及相同的操作方法，像查询、计算长度、求流域面积等，因此可以抽象为河流类。3）消息对对象进行操作的请求，是连接对象与外部世界的唯一通道。4）方法对对象的所有操作，如对对象的数据进行操作的函数、指令、例程等。1)抽象性:任何一个对象都是通过抽象和概括形成的。现实世界中的城市地理信息系统中城市对象抽象面向对象的方法特性2）封装性每一个对象都是其属性和方法的封装，是一个封装好的独立模块。用户只能见到对象封装界面上的信息，对象内部对用户是隐蔽的。面向对象的方法特性3）多态性面向对象的方法特性不同类的对象对同一消息作出不同的响应就叫做多态。适合处理多种数据类型；结合了面向对象程序设计与数据库技术，提供了一个集成应用开发系统。继承、多态、动态绑定等特性，提高开发效率；面向对象数据模型的优点没有准确的定义；面向对象数据模型的缺点维护困难；不适合所有的应用。空间数据库的概念和特点空间特征数据属性特征数据三维模型数据影像数据空间关系某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合，一般以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质上。空间数据库空间数据一、空间数据库定义（1）数据量庞大。空间数据库面向的是地学及相关对象，涉及的往往是地球表面信息、地质信息、大气信息等极其复杂的现象和信息，描述这些信息的数据容量很大。二、空间数据库的特点（2）具有高可访问性。二、空间数据库的特点（3）空间数据模型复杂。空间特征数据属性特征数据空间关系二、空间数据库的特点（4）能够实现空间数据和属性数据的统一管理。二、空间数据库的特点（5）数据应用范围广泛。地理研究环境保护土地利用与规划资源管理二、空间数据库的特点空间数据管理模式空间数据库如何对空间数据进行管理？全文件数据模式文件-数据库混合模式全关系型数据库模式面向对象数据库模式对象-关系数据库模式空间数据管理模式发展将属性数据和空间数据都放在文件系统中进行管理。一、全文件数据管理模式图形数据和属性数据是通过一定格式的文件进行组织，图形要素与属性记录之间通过关联字段进行关联。各个GIS应用程序对应各自的空间数据文件和属性数据文件，当两个GIS应用程序需要的数据有相同部分时，可以将其数据的交集提取出来作为公共数据文件。一、全文件数据管理模式文件管理数据的优点：文件管理的缺点：灵活，即每个软件厂商可以任意定义自己的文件格式，管理各种数据。由于地理信息系统数据庞大，数据管理效率和信息利用效率受到限制，更新也很困难；不利于多用户协同工作。一、全文件数据管理模式用文件系统管理几何图形数据，商用DBMS管理属性数据，它们之间的联系通过标识码进行连接，两者独立组织、管理和检索。目标标识码二、文件-数据库混合管理模式优点：GIS可以在图形环境下可以直接操纵、查询、显示属性数据，实现图形与属性数据完全在一个界面下进行管理与维护。二、文件-数据库混合管理模式缺点：（1）属性数据和图形数据通过标识符ID联系，使查询运算、模型操作运算速度慢；（2）属性数据和图形数据分开存储，数据的安全性、一致性、完整性、并发控制及数据损坏后的恢复方面缺少基本的功能；（3）空间对象及其关系的表达能力不足。二、文件-数据库混合管理模式图形数据与属性数据都采用现有的关系型数据库存储。三、全关系型数据库管理模式地理信息系统利用这种功能，通常把坐标数据当做一个二进制块,用RDBMS进行存储和管理。一个地物对应于数据表中的一条记录，这样可以避免对“连接关系”的查找。三、全关系型数据库管理模式这种管理模式不仅支持变长记录，而且支持对象的嵌套信息的继承与聚集。四、面向对象数据库管理模式这种管理模式允许用户定义对象和对象的数据结构及它的操作。根据地理信息系统的需要，可以将空间对象定义出合适的数据结构和一组操作；空间数据结构可以是不带拓扑关系的面状数据结构，也可以是拓扑数据结构，当采用拓扑数据结构时往往涉及对象的嵌套、对象的连接及对象与信息聚集。缺点：不支持SQL语言,在通用性上受局限；还不够成熟；价格昂贵。优点：支持变长记录；支持对象的嵌套、信息的继承和聚集；允许定义合适的数据结构和数据操作。四、面向对象数据库管理模式在传统关系数据库管理系统之上进行扩展，使之能统一管理矢量图形数据和属性数据。五、对象-关系数据库管理模式两种扩展方式第一种：地理信息系统软件商在传统关系数据库管理系统之上进行扩展,外加一个空间数据管理引擎。第二种：数据库管理系统的软件商在自己的关系数据库管理系统中进行扩展。五、对象-关系数据库管理模式对象-关系数据库模式效率比全关系型数据库管理方式高，而且还具有数据的安全性、一致性、完整性、并发控制及数据损坏后的恢复等基本功能，支持海量数据管理，因此是目前大型地理信息系统常用的数据管理方式。五、对象-关系数据库管理模式空间数据的组织地理数据库对象类表格要素类要素数据集关系类关系要素要素类几何网络关系类要素网络要素关系Geodatabase数据组织方式SuperMap数据组织方式shapefilecoverageGeodatabaseArcGIS数据组织方式一、ShapefileShapefile是ArcView3系列的原生数据格式，属于简单要素类，用点、线、多边形存储要素的形状，不能存储拓扑关系，具有简单、快速显示的优点。属性文件主文件索引文件空间参考信息文件元数据文件空间索引ArcView3.1界面二、CoverageArcInfo的原生数据格式。空间数据属性数据Coverage将空间数据与属性数据结合起来，并存储要素间的拓扑关系。存储空间信息的文件夹存储属性数据和拓扑数据的文件夹三、GeodatabaseESRI公司的第三代空间数据模型，是一种基于RDBMS（关系数据库管理系统）存储的面向对象关系的数据库结构。Geodatabase能实现数据的统一管理。地理数据库对象类表格要素类要素数据集关系类关系要素要素类几何网络关系类要素网络要素关系地理数据库的数据组织个人地理数据库要素数据集要素类栅格数据集关系类对象类地理数据库实例个人地理数据库存储在MicrosoftAccess最大不超过2GB。文件地理数据库存储在文件系统单张表限制1TB。ArcSDE地理数据库支持多用户并发操作使用ArcSDE作为应用服务器连接GIS和DBMSGeodatabaseGeodatabase的三种类型空间数据的分类与编码空间数据分析采集编辑存储展示最重要约占GIS系统开发80%的工作量！空间数据分类与编码存入计算机按类别存储、按类别和代码检索空间数据分类与编码空间特征数据属性特征数据种类繁多内容丰富涉及多个领域如何组织、存储、管理、检索？一、空间数据分类归并共同属性或特征的地理实体分开不同属性或特征的地理实体定义科学性系统性稳定性兼容性完整性和可扩展性易用性一、空间数据分类原则适合现代信息技术对数据进行处理、管理和应用形成系统的、有机的整体较长时间里不发生重大变更以常规分类为基础国家标准行业标准能容纳研究领域现有的所有信息留有余地分类名称应尽量沿用专业习惯名称一、空间数据分类分类方法线分类法也称层级分类法面分类法国家基础地理信息定位基础水系河流沟渠湖泊常年湖、溏湖泊池塘时令湖干涸湖湖泊注记水库海洋要素其他水系要素水利及附属设施居民地及设施交通管线境界与政区地貌土质与植被线分类法大类子类小类中类线分类法具有严格的层次和隶属关系面分类法信息的属性或特征面1类1类2......面2类1............类1......组合，形成复合类目河流编码的标准分类方案和数码系统表地貌时间通航情况形状等级河长河宽河流间的最短距离弯曲度：2.5公里弯曲深度宽度平原河1常年河1通航河1树状河1主〔要河〕流∶一级1河长：一组——1公里以下1河宽：一组——5～10米150米

>40

>50>50过渡河2时令河2不通航河2平行河2支流∶二级2二组——2公里以下2二组——10～20米2

50～100米

>40>50>75山地河3消失河3筛状河3三级3三组——5公里以下3

三组——20～30米3100～200米

>25>50>75辐射河4

四级4四组——10公里以下4四组——30～60米4200～400米

>25

>50>100扇形河5

五级5

五组——10公里以上5

五组——60～120米5400～500米<25>75>150迷宫河6

六级6

六组——120～300米6500～1000米七级7七组——300～500米71000～2000米八组——500米以上8面分类法二、空间数据编码空间数据分类结果对象符号系统工具代码结果唯一性合理性可扩充性简单性适用性统一性编码原则列出全部对象清单将对象分类、分级拟定分类代码系统设定代码及其格式建立代码和编码对象的对照表编码的步骤代码种类分类码识别码用于标识不同类别的数据，根据它可以从数据中查询出所需类别的全部数据。对应某一类数据中的某个实体，如一个居民地、一条河流、一条公路等。标识码是联系实体几何信息和属性信息的关键字。代码种类编码方法层次分类编码法多源分类编码法例如，我国基础地理信息数据的分类代码由六位十进制数字码组成，其代码结构如下所示：××

×× ××

大类码中类码小类码子类码层次分类编码法水系200000河流210000沟渠220000湖泊230000常年湖、溏230100湖泊230101池塘230102时令湖230200干涸湖230300湖泊注记239000水库240000海洋要素250000其他水系要素260000水利及附属设施270000大类码中类码小类码子类码河流编码的标准分类方案和数码系统表河流间的最短距离弯曲度：2.5公里弯曲深度宽度平原河1常年河1通航河1树状河1主〔要河〕流∶一级1河长：一组——1公里以下1河宽：一组——5～10米150米1

>40

>50>501过渡河2时令河2不通航河2平行河2支流∶二级2二组——2公里以下2二组——10～20米2

50～100米2

>40

>50>752山地河3消失河3筛状河3三级3三组——5公里以下3

三组——20～30米3100～200米3

>25

>50>753辐射河4

四级4四组——10公里以下4四组——30～60米4200～400米4

>25

>50>1004扇形河5

五级5

五组——10公里以上5

五组——60～120米5400～500米5<25>75>1505迷宫河6

六级6

六组——120～300米6500～1000米6七级7七组——300～500米71000～2000米7八组——500米以上8111114322多源分类编码法空间数据分类空间数据编码方法空间数据采集GIS系统数据源1数据源2……数据源n空间数据采集是将不同形式的数据源输入到GIS系统中。数据源地图数据影像数据野外实测数据共享数据文字及统计数据什么是GIS的数据源，数据源有哪些？

GIS数据源是指建立GIS的地理数据库以及进行应用分析所需的各种数据的来源。一、空间数据来源二、空间数据采集方式如何将不同来源的数据输入到GIS系统中去呢？数据源地图数据影像数据野外实测数据共享数据文字及统计数据不同的采集方式1、地图数据采集地图跟踪数字化地图扫描数字化（1）地图跟踪数字化数据量小数字化的速度慢工作量大自动化程度低数字化的精度与作业员的操作有很大关系目前已不再采用（2）地图扫描数字化扫描参数设置扫描模式设置灰度扫描彩色扫描扫描分辨率设置300dpi或更高扫描范围的设定特殊需要亮度、对比度、色调等速度快不受人为因素的影响操作简单计算机运算速度快存储容量提高GIS软件功能强大图形数据采集的主要方法2、影像数据采集遥感影像摄影测量影像（1）遥感影像采集是GIS数据更新的重要手段。可以与地质、地球物理、地球化学、军事应用等方面的信息进行信息复合和综合分析。（1）遥感影像采集几何纠正信息增强信息提取信息复合和分类GIS系统航空摄影测量无人机摄影测量影像数据处理（2）摄影测量像片采集野外实测数据数字测图软件系统GIS系统3、野外实测数据采集4、共享数据采集单位1数据资源格式1、格式2......单位2数据资源格式1、格式2............数据资源格式1、格式2......单位n数据资源格式1、格式2......数据格式转换数据共享ESRICoverageShapeEOOAutoDeskDXFDWG相同的层、色统一的空间实体编码统一的数据标准4、共享数据采集文字资料道路名称、等级、建设时间等统计数据人口、基础设施建设等属性数据的重要来源手工直接录入分析计算直接导入5、文字资料及统计数据采集数据库手工直接录入纸质属性数据手工直接输入分析计算建筑面积=底层面积×层数分析计算结果为属性项赋值直接导入已有数据库中的属性数据外业采集的电子形式的属性数据数据库转换、编辑、完善导入空间数据来源空间数据采集方式空间数据坐标变换坐标变换（CoordinateTransformation）1、几何纠正2、投影变换1、为什么要进行几何纠正？（1）地形图变形。

（2）扫描过程的操作误差。

（3）遥感影像几何变形。

（4）投影误差。

（5）拼接误差。一、几何纠正（a）纠正前（b）纠正后2、什么是几何纠正？几何纠正是建立需要纠正的图像与标准地形图、地形图的理论数值或纠正过的正射影像图之间的变换关系，是消除或改正图像几何误差的过程。一、几何纠正（a）纠正前（b）纠正后3、常见的几何纠正方法仿射变换相似变换双线性变换平方变换双平方变换立方变换四阶多项式变换……一、几何纠正仿射变换可以对空间数据实施平移、旋转、比例变换和偏斜变换，是一种二维坐标之间的线性变换。

仿射变换公式中有6个未知参数，需不在一条直线上的3对或3对以上的控制点。实际工作中，利用4个以上的点进行几何纠正，运用最小二乘原理来求解。

仿射变换

仿射变换仿射变换是GIS中使用最多的一种几何变换。数字化仪坐标系具有地图投影的坐标系

仿射变换

仿射变换影像坐标地球表面坐标相似变换保持空间实体几何形状不变，但它可以改变空间实体的大小和方向。相似变换相似变换式中，

A=s×cosαB=s×sinαs=在x，y方向上的比例尺变化α=原坐标系统相对于新坐标系统旋转的角度C=x方向上的平移量F=y方向上的平移量4、地形图纠正四点纠正法：一般是根据选定的数学变换函数，输入需纠正地形图的图幅行、列号、地形图的比例尺、图幅名称等，生成标准图廓，分别采集四个图廓控制点坐标来完成。一、几何纠正4、地形图纠正逐网格纠正法：在四点纠正法不能满足精度要求的情况下采用。这种方法和四点纠正法的不同点就在于采样点数目的不同，它是逐方里网进行的，也就是说，对每一个方里网，都要采点。一、几何纠正5.遥感影像纠正一般选用和遥感影像比例尺相近的地形图或正射影像图作为变换标准，选用合适的变换函数，分别在要纠正的遥感影像和标准地形图或正射影像图上采集同名地物点。一、几何纠正二、投影变换1、正解变换直接由一种投影的x、y坐标变换到另一种投影的x、y坐标。二、投影变换2、反解变换由一种投影的坐标反解出地理坐标(x、y→B、L),从而实现由一种投影的坐标到另一种投影坐标的变换（B、L→X、Y）。二、投影变换3、数值变换根据两种投影在变换区内的若干同名数字化点,采用插值法,或待定系数法等,从而实现由一种投影的坐标到另一种投影坐标的变换。空间数据结构转换空间数据结构栅格结构矢量结构一、栅格结构向矢量结构的转换1、多边形边界提取采用高通滤波将栅格图像二值化或以特殊值标识边界点。一、栅格结构向矢量结构的转换二值化（1）二值化1、多边形边界提取一、栅格结构向矢量结构的转换（2）栅格线细化细化剥皮法骨架法剥皮法的基本思路是：从线的边缘两侧开始，每次剥去等于一个栅格宽度的一层，直到最后仅剩下彼此相连的两个栅格宽度或恰好一个栅格宽的线划图形位置。细化1、多边形边界提取一、栅格结构向矢量结构的转换（2）栅格线细化2、边界线追踪一、栅格结构向矢量结构的转换对每个边界弧段由一个结点向另一个结点搜索，通常对每个已知边界点沿除进入方向外的7个方向搜索下一个边界点，直到连成边界弧段。3、线的简化及曲线光滑一、栅格结构向矢量结构的转换（a）插值法（b）逼近法曲线光滑方法（2）曲线光滑：结果曲线可能不够光滑，需采用插补算法进行光滑处理。（1）线的简化：为了减少存储量，在保证精度的情况下可以删除部分点。二、矢量结构向栅格结构转换1、确定栅格单元的大小依据：原矢量图的大小、精度要求以及所研究问题的性质。例如：地形复杂时，要采用高分辨率。二、矢量结构向栅格结构转换2、建立两种数据结构坐标系之间的对应关系xxminxmaxyminymaxy0矢量坐标系(0,0)xmaxyminymaxi0j

xmin栅格坐标系二、矢量结构向栅格结构转换

2、建立两种数据结构坐标系之间的对应关系（1）点对象的栅格化

Pyx012345123456二、矢量结构向栅格结构转换3、点、线、多边形栅格化点行、列坐标i、j计算公式：（2）线对象的栅格化二、矢量结构向栅格结构转换3、点、线、多边形栅格化线的是栅格化实际上是相邻两点间直线段的栅格化。两个端点栅格化中间部分栅格化步骤：扫描线法

（2）线对象的栅格化二、矢量结构向栅格结构转换3、点、线、多边形栅格化

（2）线对象的栅格化二、矢量结构向栅格结构转换3、点、线、多边形栅格化

平行于y轴做每一列的中心线，即为扫描线。（2）线对象的栅格化二、矢量结构向栅格结构转换3、点、线、多边形栅格化轮廓线内的栅格单元赋予多边形的属性值。（2）多边形对象的栅格化二、矢量结构向栅格结构转换3、点、线、多边形栅格化轮廓线的栅格化面域的填充按线的栅格化方法处理内部点扩散法复数积分算法射线法扫描线法……射线法基本原理：由待判点向图外某点引射线，判断该射线与某多边形所有边界相交的总次数。如相交偶数次，则待判点在该多边形外部，如为奇数次，则待判点在该多边形内部。（2）多边形对象的栅格化二、矢量结构向栅格结构转换3、点、线、多边形栅格化空间数据编辑图形编辑图形拼接一、图形编辑(1)空间数据的不完整或重复。(2)空间数据位置的不准确。(3)空间数据比例尺不准确。(4)空间数据的变形。(5)空间属性和数据关联有误。(6)属性数据不完整。1.空间数据错误举例一、图形编辑1、空间数据错误举例一、图形编辑图（1）伪结点使一条完整的线变成两段。造成伪结点的原因：录入中断、没有一次性录入完。1、空间数据错误举例一、图形编辑图（3）图（2）图（4）悬挂结点图（5）1、空间数据错误举例一、图形编辑碎屑多边形产生原因：（1）重复录入，前后两次录入位置不一致；（2）不同比例尺地图数据更新。不正规多边形正规多边形不正规多边形1、空间数据错误举例一、图形编辑产生原因：输入线时，点的次序倒置或者位置不准确。一、图形编辑2、图形检查方法叠合比较法目视检查法拓扑分析法一、图形编辑（1）叠合比较法。按与原图相同的比例尺，把数字化的内容绘在透明材料上，然后与原图叠合在一起，在透光桌上仔细的观察和比较。2、图形检查方法（2）目视检查法。指在屏幕上用目视检查的方法,检查一些明显的数字化误差与错误。一、图形编辑2、图形检查方法（3）拓扑分析法一、图形编辑2、图形检查方法（1）对于数字化误差的检查,有许多软件已能进行多边形结点的自动平差。一、图形编辑3、处理方法结点吻合（或匹配）方法：D、自动匹配A、结点移动B、鼠标拉框C、求交点（2）空间数据的不完整或位置的误差,利用地理信息系统的图形编辑功能进行处理。一、图形编辑3、处理方法ArcGIS中的编辑器和高级编辑工具条（3）空间数据比例尺的不准确和变形，可以通过比例变换和纠正进行处理。一、图形编辑3、处理方法ArcGIS中的地理配准和空间校正工具条二、图形拼接边缘不匹配相邻图幅将整个图幅划分成几部分分别数字化时，相邻图幅需要进行拼接。1、为什么要进行图幅拼接类似于悬挂结点处理，可以由计算机自动完成，或者辅助以手工半自动完成。二、图形拼接2、图形拼接处理相同实体的线段或弧的坐标数据相互衔接，也要求同一实体的属性码相同，因此也必须进行图幅数据边缘匹配处理。二、图形拼接2、图形拼接处理相同实体相同实体（1）逻辑一致性的处理。由于人工操作的失误，两个相邻图幅的空间数据在接合处可能出现逻辑裂隙。二、图形拼接2、图形拼接处理二、图形拼接（2）识别和检索相邻图幅。图幅在拼接前已经完成了投影变换和坐标系的统一，因此在输入到GIS软件系统中时，软件自动完成。2、图形拼接处理（3）相邻图幅边界点坐标数据的匹配。二、图形拼接2、图形拼接处理相邻图幅边界点坐标数据的匹配采用追踪拼接法。只要符合下列条件，两条线段或弧段即可匹配：第一，相邻图幅边界两条线段或弧段的左右码各自相同或相反；第二，相邻图幅同名边界点坐标在某一允许范围内，例如±0.5mm。（4）相同属性多边形公共边界的删除。二、图形拼接2、图形拼接处理拓扑关系的建立拓扑关系ArcGIS的新建拓扑向导网络两种方案：N1N2N3N4A1A2A3Oid起结点终结点A1N1N2A2N2N3A3N2N4Oid弧段号N1A1N2A1,A2,A3N3A2N4A3弧段-结点表结点-弧段表一、结点与弧段拓扑关系的建立第二种:在图形编辑之后，系统自动建立拓扑关系。第一种:在图形采集和编辑中实时建立。1、链的组织二、多边形拓扑关系的建立在链的中间相交在端点相交找出在链的中间相交、而不是在端点相交的情况，自动切成新链；把链按一定顺序存储，然后把链按顺序编号。2、结点匹配二、多边形拓扑关系的建立结点匹配是指把一定限差内的链的端点作为一个结点，其坐标值取多个端点的平均值，然后对结点顺序编号。3、检查多边形是否闭合二、多边形拓扑关系的建立aP检查多边形是否闭合可以通过判断一条链的端点是否有与之匹配的端点来进行。3、检查多边形是否闭合二、多边形拓扑关系的建立多边形不闭合的原因处理办法（1）结点匹配限差重新确定匹配限差（2）数字化误差较大，或数字化错误。图形编辑（3）悬挂链，不需参加多边形拓扑作一标记，使之不参加下一阶段拓扑建立多边形的工作4、建立多边形(1)

(2)

（1）顺时针方向构多边形顺时针方向构多边形是指多边形在链的右侧。二、多边形拓扑关系的建立1）概念（2）最靠右边的链最靠右边的链是指从链的一个端点出发，在这条链的方向上最右边的第一条链。4、建立多边形二、多边形拓扑关系的建立（3）多边形面积的计算设构成多边形的坐标串为(xi,yi),i＝1,2,…,n，则多边形的面积SA可用如下公式求出：当i＝n时，yn+1＝y1，ｘn+1＝ｘ1；当i＝1时，y0＝yn。4、建立多边形二、多边形拓扑关系的建立面积为正面积为负2）建立多边形的基本过程4、建立多边形二、多边形拓扑关系的建立（1）顺序取一个结点为起始结点，取完为止；取过该结点的任一条链作为起始链。（2）取这条链的另一结点，找这个结点上，靠这条链最右边的链，作为下一条链。（3）是否回到起点：是，已形成一多边形，记录之，并转（4）；否，转（2）。（4）取起始点上开始的，刚才所形成多边形的最后一条边作为新的起始链，转（2）；若这条链已用过两次，即已成为两个多边形的边，则转（1）。（1）从P1结点开始，起始链定为P1P2,形成的多边形为P1P2P5P1，即为A1。（3）从P1开始，以P1P4为起始链形成的多边形为P1P4P3P2P1，即为A3。（2）从P1结点开始，以P1P5为起始链，形成的多边形为P1P5P4P1，即为A2。（4）P1为结点的所有链均被使用了两次，转向下一个结点P2，继续进行多边形追踪，直至所有的结点取完。P2P5P4P3P1A1A4A5A2A3确定多边形的属性P空间数据质量分析与控制提高数据质量数据质量劣GIS应用差系统分析质量差数据质量优决策正确GIS应用好系统分析质量优加强数据生产过程中的质量控制一、空间数据质量问题的来源质量问题自身存在的不确定形式表达处理使用1、空间现象自身存在的不确定性没有确定的数值表达无法精确测量2、空间现象的表达测量方法及量测精度的选择不同测量仪器有一定的设计精度3、空间数据处理中的误差投影变换误差、数据结构转换误差、数据抽象误差、建立拓扑关系误差、数据处理过程中误差的传递和扩散等等。4.空间数据使用中的误差对数据的解释过程不同用户对同一空间数据的解释和理解不同缺少文档导致用户对数据的随意性使用而使误差扩散二、空间数据质量分析图形数据质量分析属性数据质量分析文档数据质量分析分析处理过程引入的数据质量分析1、图形数据质量分析遥感数据质量分析测量数据质量分析地图数据质量分析数据转换误差分析（1）地图数据质量分析地图固有的误差图纸变形误差图形数字化中产生的误差原图质量扫描精度、扫描分辨率配准精度校正精度控制点误差投影误差1、图形数据质量分析（2）遥感数据质量分析遥感仪器的观测过程产生的误差遥感图像处理和解译过程产生的误差1、图形数据质量分析（3）测量数据质量分析观测人员测量仪器外界环境1、图形数据质量分析检查或消除方法数学模型重复观测（4）数据转换误差分析数据结构的转换误差数据格式转换误差数据计算变换误差栅格和矢量数据在数据表达方面的差异数据在不同文件格式之间的转换误差在变换过程中由于算法模型本身的局限而引入的误差1、图形数据质量分析2、属性数据质量分析调查随机误差统计误差3、文档数据质量分析完整详细清晰无错误及时编写4、分析处理过程引入的数据质量分析计算误差拓扑叠置分析引起的数据质量问题