地理信息系统

地理信息系统

第一章：

一、地理信息系统的概念:它是一种特定的十分重

要的空间信息系统，是在计算机软、硬件系统支持下,

对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分

布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和

描述的技术系统。

二、GIS功能:数据采集功能数据编辑与处

理数据存储、组织与管理功能空间查询与空间分

析功能数据输出功能。

三、GIS的组成:硬件系统软件系统网络空

间数据人员。

四、GIS的发展历程:①开拓期（20世纪五六十年

代）②巩固发展期（20世纪70年代）③技术大发展

时期（20世纪80年代）④应用普及时代（20世纪90

年代至今）

五、GIS的应用普及时代标志性技术有:数字地

球网格GIS虚拟现实GIS移动GIS。

第一早：

一、高程基准概念:人们通常所说的高程是以平均

海面为起算基准面，所以高程也被称作标高或海拔高,

包括高程起算基准面和相对于这个基准面的水准原点

高程，就构成了高程基准。

二、地图投影的分类：

㈠、按照地图投影的构成方法:分为几何投影和非

几何投影

⑴、几何投影:①.按辅助投影面的类型划分:方位投

影、圆柱投影、圆锥投影

②.按投影面鱼地球自转轴间的方位关系划分:正轴投

影、横轴投影、斜轴投影

③.按投影面与地球的位置关系划分:割投影、切投影

⑵、非几何投影:伪方位投影、伪圆柱投影、伪圆锥投

影、多圆锥投影

㈡、按投影变形性质分类:等角投影、等面积投影、

任意投影和等距投影

三、高斯一克吕格投影

1.概念：高斯克吕格投影是由德国数学家、物理

学家、天文学家、高斯于19世纪20年代拟定，后经

德国大地测量学家克吕格于1912年对投影公式加以

补充，故称为高斯一克吕格投影。该投影是横轴切圆

柱等角投影。

2.特征：①在同一经线上，长度变形随纬度的降

低而增大，在赤道处为最大。②在同一纬线上，长度

变形随经度差的增加而增大，且增大速度较快。

3.分带：①1；2.5至1：50万比列尺地形图采

用经差6°分带。②1:1万比例尺地形图采用经差3°分

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市。

四、空间尺度：

1.概念：人们在观察、认识自然现象、自然过程,

以及各种社会经济问题时，往往需要从宏观到微观，

从不同高度、视角来观察、认识。尺度不同、角度不

同，分辨率不同很可能得到不同的印象、认识或结果。

2.空间尺度：观测尺度、比例尺、分辨率、操作

尺度

五、地理格网：是按一定的数学规则对地球表面

进行划分而形成的格网。

第三章：

一、空间实体特征：在地理空间中，空间实体一

般都不是独立存在的，而是相互之间存在着密切的联

系。空间关系包括：拓扑关系、顺序关系和度量关系。

二、数据概念模型：对象模型、场模型、网络模

型。三、空间数据的类型：几何图形数据、影像数据、

属性数据、地形数据、元数据。

四、空间关系概念：是指地理空间实体之间相互

作用的关系。主要有拓扑空间关系、顺序空间关系、

度量空间关系。

五、空间逻辑数据模型：矢量数据模型、栅格数

据模型、矢量一栅格一体化数据模型、镶嵌数据模型、

面向对象数据模型。

第四章：

一、矢量数据结构概念：是对矢量数据模型进行

数据的组织。

二、栅格数据结构：以规则栅格阵列表示空间对

象的数据结构。

三、栅格单元的确定：栅格形状、栅格单元大小、

栅格原点、栅格的倾角。

四、栅格单元值的选取方法：中心点法、面积占

优法、重要性法、百分比法。

五、游程长度编码结构：不仅是一种栅格数据无

损压缩的重要方法，也是一种栅格数据结构。

六、四叉树数据结构：也是一种对栅格数据的压

缩编码方法。思想是将一副栅格数据层或图像等分四

部分，逐块检查其格网属性值。

七、栅格数据结构与矢量数据结构的比较：

优点缺点

1.数据结构严密，冗余度小，数1.数据结构处理算法

据量小。复杂。

2.空间拓扑关系清晰，易于网络2.叠置分析与栅格图

矢分析。组合比较难。

量

数3.面向对象目标的，不仅能表达3.数学模拟比较困难。

据

结属性编码，而且能方便地记录每4.空间分析技术上比

构

个目标的具体的属性描述信息。较复杂，需要更复杂的

4.能够实现图形数据的恢复、更软、硬件条件。

新和综合。5.显示与绘图成本较

5.图形显示质量好、精度高。高。

栅1.数据结构简单，易于算法实1.图形数据量大，用大

格现。像元减小数据量时，精

数2.空间数据的叠置和组合容易，度和信息量受损失。

据有利于与遥感数据的匹配应用和2.难以建立空间网络

结分析。连接关系。

构3.各类空间分析、地理现象模拟3.投影变化实现困难。

均较为容易。4.图形数据质量低，地

4.输出方法快速简便，成本低图输出不精美。

廉。

第五章：

一、空间数据库概念：是某一区域内关于一定地

理要素特征的数据集合，是地理信息系统在计算机物

理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总

和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存

储介质之上的。

二、空间数据库的特点：

1.数据量特别大。2.不仅有地理要素的属性数

据，还有大量的空间数据，即描述地理要素空间分布

位置的数据，并且这两种数据之间具有不可分割的联

系。3.数据应用广泛。

三、空间索引：对象范围索引、格网索引、四叉树

空间索引、R树和R+树空间索引，

弟八早：

一、数据采集：运用各种技术手段，通过各种渠

道收集数据的过程。

二、野外数据采集：是GIS数据采集的一个基础

手段。

包括:平板测量、全野外数字测图、空间定位测量。

三、空间数据质量控制的方法：1.传统的手工方

法2.元数据方法3.地理相关法

四、空间数据生产过程中的质量控制：1.数据源

的选择

第八章：

一、窗口分析概念：是指对于栅格数据系统中的

一个、多个、栅格点或全部数据，开辟一个固有分析

半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值

等一系列统计计算，或与其他层面的信息进行必要的

复合分析，从而实现栅格数据有效水平方向的扩展分

析。

二、分析窗口的类型：矩形窗口圆形窗口环形

窗口扇形窗口其他窗口

三、窗口分析的类型：统计运算测度运算函数运

算追踪分析

第九章：

一、数字高程模型：是通过有限的地形高程数据

实现对地形曲面的数字化模拟，高程数据常采用绝对

局程。

二、流域分析：河流分水线以内的地表范围。

三、可视性分析：实质属于对地形进行最优化处

理的范畴

第十一章：

一、地理信息可视化：可视化的含义是将科学计

算中产生的大量非直观的、抽象的或者不可见得数据,

借助计算机图形学和图像处理技术，以图形图像信息

的形式，直观、形象的表达出来，并进行交互处理；

地图是空间信息可视化的最主要和最常用的形式。在

地理