地理信息系统复习.doc

地理信息：是指表征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；地理信息属于空间信息，它具有空间定位特征、多维结构特征和动态变化特征。
GIS的科学定义：地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
GIS的基本构成:系统硬件、系统软件、空间数据库、应用模型、人。
地理信息系统依内容分类：(1)区域信息系统；(2)专题信息系统；(3)地理信息系统工具或地理信息系统外壳。依功能分类：（1）工具型地理信息系统；（2）应用型地理信息系统；（3）大众地理信息系统。根据结构可分: (1)矢量GIS ；(2)栅格GIS；(3)混合型信息系统。
地理信息系统的功能：（1）基本功能：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析与统计、产品制作与显示、二次开发和编程；（2）应用功能：资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策。
地理数据的分类描述：定名量、顺序量、间隔量、比率量。
地理数据的基本特征：空间特征、属性特征、时间特征。
地理数据的来源：地图数据、遥感数据、统计数据、实测数据及各种文字报告。
地理空间数据的类型：1. 类型数据、2. 面域数据、3. 网络数据、4. 样本数据、5. 曲面数据 、6. 文本数据、7. 符号数据。
地理信息的空间关系：拓扑关系、方向关系、度量关系。
拓扑结构 ： 是明确定义空间结构关系的一种数学方法。
空间数据的拓扑关系：拓扑邻接（同类）；拓扑关联（不同类）；拓扑包含（同类不同级）。
矢量数据结构：是通过记录坐标的方式来表示点、线、面等地理实体。
特点：定位明显，属性隐含。
获取方法：(1) 手工数字化法(2) 手扶跟踪数字化法；(3) 数据结构转换法。
栅格数据结构：是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地理要素的非几何属性特征。
特点：属性明显，定位隐含。
获取方法：(1) 手工网格法；(2) 扫描数字化法；(3) 分类影像输入法；(4) 数据结构转换法。
矢量结构与栅格结构的比较
比较内容 矢量结构 栅格结构
数据结构 复杂 简单
数据量 小 大
图形精度 高 低
图形运算、搜索 复杂、高效 简单、低效
软件与硬件技术 不一致 一致或接近
遥感影像格式 要求比较高 不高
图形输出 显示质量好、精度高，但成本比较高 输出方法快速，质量低，成本比较低廉
数据共享 不易实现 容易实现
拓扑和网络分析 容易实现 不易实现
栅格结构编码方法：直接栅格编码、链码、游程长编码、块码、四叉树编码。
矢量结构编码方法：1、点实体矢量编码2、线实体矢量编码3多边形矢量编码（多边形环路法、树状索引编码法、拓扑结构编码法）
栅格数据结构向矢量数据结构的转换：多边形边界提取、边界线追踪、拓扑关系生成、去除多余点及曲线圆滑。
数据层次（数据项、记录、文件、数据库）
数据间的逻辑联系（一对一、一对多、多对多）
数据库：所有相关文件的总和构成数据库。
数据库管理系统：是处理数据存储、进行各种管理的软件系统。
数据库系统的特点：①数据的独立性②数据最小冗余度③最多的共享性④统一管理与控制
数据库系统的主要组成部分：①数据 ②计算机系统 ③数据库管理系统
传统数据库模型：1. 关系模型2. 层次模型3. 网状模型
地理空间数据库的数据结构：拓扑结构、多边形结构、格网结构、点记录文件结构。
数字采集方式：1. 手工方式2. 手扶跟踪化数字方式3. 扫描方式4. 影像处理和信息提取方式5. 数据通讯方式
数据采集系统功能：1.图形数字化2.数据的编辑3.拓扑关系生成4.基本量算5.数据结构转换6.地理数据库建立。
空间数据处理的方法：1.平面坐标变换2.空间数据的压缩处理3.空间数据类型的转换4.空间数据插值5.数据提取。
常见空间数据的压缩方法 ：曲线数据（特征点筛选法）；面域栅格数据的压缩（） ；面域邻接线段的删除 （）。
矢量向栅格转换：网格尺寸的确定、点的网格化、直线网格化 、多边形网格化。
栅格向矢量转换：网格尺寸的确定、点的网格化、直线网格化、多边形网格化。
空间数据质量问题的来源：1.源误差2.操作误差3.空间数据使用中的误差
数据质量控制：1.传统的手工方法2.元数据方法3.地理相关法
常见空间数据源的误差分析：地图数据、遥感数据和测量数据的质量问题。
空间数据元数据的获取：数据收集前（键入、关联表）、数据收集中（采样测量）、数据收集后（计算和参考）。
空间数据元数据获取的五种方法：键盘输入、关联表、测量法、计算法、推理法。
空间量算：几何量算（长度、面积）形状量算（面状地物形状量测包括空间一致性问题，即有孔多边形和破碎多边形的处理；多边形边界特征描述问题）
邻近度：描述了地理空间中两个地物距离相近的程度
GIS叠加分析可以分为以下几类：视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形叠加、栅格图层叠加 。
空间插值方法：分为整体插值和局部插值方法两类。
决策：为达到某一目的而在若干可行方案中经过科学分析、比较、判断，从中选取最优方案并赋予实施的过程。
决策过程一般分为五个步骤：
⑴ 识别问题或对决策的要求；⑵ 分析和阐明方案；⑶ 做出选择；⑷ 传达和执行决策；
⑸ 追踪和反馈决策的结果。
分析技术:空间图形数据的拓扑运算；非空间属性数据运算；空间和非空间数据的联合运算。
空间分析：(1)拓扑分析(2)属性分析(3)拓扑与属性的联合分析。
数字高程模型的生成方法：等高线数字化法、、地性线数字化法、三角网法、摄影测量法、人工网格法。
缓冲区分类：点、线、面的缓冲区。
叠置分析： 类型叠置 、统计叠置、动态分析。
空间变换分析：矢量数据的空间变换分析（包含分析、多边形叠置分析、缓冲分析）和珊格数据的空间变换分析（叠置分析、空聚类间、空间聚合）。
系统评价:就是指从技术和经济两个大的方面,对所设计的地理信息系统进行评定。基本做法是将运行着的系统与预测目标进行比较,考察是否达到了系统设计时所预定的效果。
考察的主要内容：系统效率系统可靠性、可扩展性、可移植性、系统效益。
结构化的基本思想：系统调研、结构化和面向用户的观点。