地理信息系統(tǒng)概論復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載地理信息系統(tǒng)概論復(fù)習(xí)重點(diǎn)地理信息系統(tǒng)概論重點(diǎn)1數(shù)據(jù)：是通過(guò)數(shù)字化并記錄下來(lái)可以被識(shí)別的符號(hào)，用以定性或定量地描述事物的特征和狀況。2、信息：是指主體與外部客體之間相互聯(lián)系的一種形式，是主體和客體之間的一切有用的 消息或知識(shí)，是表征事物特征的一種普遍形式。3、數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系：數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)形式，是信息的載體；而信息是數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的事物的含義，是數(shù)據(jù)的內(nèi)容。4、地理信息：是地理數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含和表達(dá)的地理含義。5、地理信息的特征：空間特征、屬性特征、時(shí)序特征。6、地理信息系統(tǒng)：是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以

2、便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題。7、 地理信息系統(tǒng)的基本構(gòu)成：系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員和應(yīng)用模型。8、 地理信息系統(tǒng)的基本功能：（1）數(shù)據(jù)采集與編輯（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理（3 ）數(shù)據(jù)處理和變換（4）空間分析和統(tǒng)計(jì)（5）產(chǎn)品制作與演示（6 ）二次開發(fā)和編輯1地理空間：一般指上至大氣電離層，下至地殼與地幔交界的莫霍面之間的空間區(qū)域。2、 我國(guó)大地坐標(biāo)系：（1） 1954年北京坐標(biāo)系（2） 1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系（常用）；（3）地 心坐標(biāo)系3、地圖投影：將橢圓上各點(diǎn)的大地坐標(biāo)，按照一定的數(shù)學(xué)法則，變換為平面上相應(yīng)點(diǎn)的平 面直角坐標(biāo)。4、高程：指空間某點(diǎn)高于或低于某基準(zhǔn)面的垂直距離，主要用來(lái)

3、提供地形信 息。5、 我國(guó)現(xiàn)在規(guī)定的高程基準(zhǔn)面為：1985國(guó)家高程基準(zhǔn)6、空間實(shí)體的表達(dá)分：矢量表示法（采用一個(gè)沒(méi)有大小的點(diǎn)來(lái)表達(dá)基本元素）和柵格表示法（采用一個(gè)有固定大小的點(diǎn)來(lái)表達(dá)基本元素）7、GIS空間數(shù)據(jù)按照幾何特征分；點(diǎn)、線、面、曲面、體。&空間數(shù)據(jù)的基本特征：空間特征、屬性特征、時(shí)間特征。9、空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系：（1）拓?fù)溧徑樱褐复嬖谟诳臻g圖形的相同類型元素之間的拓?fù)潢P(guān)系（2）拓?fù)潢P(guān)聯(lián)：指存在于不同類型空間元素之間的拓?fù)潢P(guān)系（3 ）拓?fù)浒褐复嬖谟诳臻g圖形的相同類型但不同等級(jí)的元素之間的拓?fù)?關(guān)系10、拓?fù)潢P(guān)系全表達(dá)：46頁(yè)，理解11、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)復(fù)雜的空間數(shù)據(jù)特征，組織和 建

4、立起他們之間的聯(lián)系，以便計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和操作。12、GIS中空間數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)表示的基本方法：（1）空間分幅（2）屬性分層（3）時(shí)間分段13、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：即數(shù)據(jù)組織的形式，是適 合于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、管理、處理的數(shù)據(jù)邏輯表達(dá)。14、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型：矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、（曲面數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）15、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：基于矢量模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。16、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要類型：（1）實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2）拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)17、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：基于柵格模 型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。18網(wǎng)格尺寸：H=1/2（minAi）1/219 、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型：（1）柵格矩陣結(jié)構(gòu)（2） 游程編碼結(jié)構(gòu)（3）四叉樹結(jié)構(gòu)20、游程：指格柵矩陣一行內(nèi)相鄰?fù)禆鸥?/p>

5、的數(shù)量，也稱為 行程。21、游程編碼結(jié)構(gòu)：是逐行將相鄰?fù)档臇鸥窈喜?，記錄合并后柵格的值及合并柵格的?shù)量（及游程），其目的是壓縮柵格數(shù)據(jù)量，消除數(shù)據(jù)間的冗余。22、游程編碼結(jié)構(gòu)的建立方法：將柵格矩陣的一行數(shù)據(jù)序列隱射為相應(yīng)的二元組序列。23、冗余度：Re=1-Q/m n24、壓縮比：S=m n/K25、四叉樹結(jié)構(gòu)的原理：將空間區(qū)域按照四個(gè)象限進(jìn)行遞歸分割n次，每次分割形成 2n*2n 個(gè)子象限，直到子象限中的屬性數(shù)值都相同為止，該子象限就不再分割。26、生成四叉樹有兩種方法：自上而下方式（先檢測(cè)全區(qū)域，其值不相同時(shí)即四叉分割，直 到最小柵格或數(shù)值都相同為止）和自下而上的方式27、四叉樹的存儲(chǔ)方

6、法：常規(guī)四叉樹和線性四叉樹28、曲面：是指連續(xù)分布現(xiàn)象的覆蓋表面，具有這種覆蓋表面的要素有地形、降水量、溫度 和磁場(chǎng)等。29、表達(dá)曲面的方法：一種是不規(guī)則三角網(wǎng)，一種是規(guī)則格網(wǎng)。30、空間數(shù)據(jù)的分類：是指根據(jù)系統(tǒng)功能及國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，將具有不同屬性或特征的要素區(qū)別開來(lái)的過(guò)程，以便從邏輯上將空間數(shù)據(jù)組織為不同的數(shù)據(jù)層，為數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理、查詢和共享提供依據(jù)。31、空間數(shù)據(jù)的編碼（特征碼）：是指將數(shù)據(jù)分類結(jié)果用一種易于被計(jì)算機(jī)和人類識(shí)別的符 號(hào)系統(tǒng)表示出來(lái)的過(guò)程。三 1、空間數(shù)據(jù)處理包括：數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)據(jù)提取2、數(shù)據(jù)變換：指數(shù)據(jù)從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)到另一數(shù)學(xué)狀態(tài)的變換，包括幾何糾正和地圖投影

7、轉(zhuǎn) 換等，以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的幾何配準(zhǔn)。3、數(shù)據(jù)重構(gòu)：指數(shù)據(jù)從一種到另一種格式的轉(zhuǎn)換，包括結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換、類型替換等， 以實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)、形式和類型上的統(tǒng)一。多源和異構(gòu)數(shù)據(jù)的聯(lián)接與融合。4、數(shù)據(jù)提?。褐笇?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行某種條件的取舍，包括類型提取、窗口提取、空間內(nèi)插等，以適 應(yīng)不同用戶對(duì)數(shù)據(jù)的特定要求。5、空間數(shù)據(jù)的變換器實(shí)質(zhì)：是建立兩個(gè)坐標(biāo)系坐標(biāo)點(diǎn)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括幾何糾正 和投影轉(zhuǎn)換。6、空間數(shù)據(jù)變換原因及目的：由于數(shù)字化儀的設(shè)備坐標(biāo)系與用戶確定的地理空間坐標(biāo)系不一致，以及由于數(shù)字化原因圖紙常常發(fā)生變形等原因，需要對(duì)數(shù)字化原因的數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換盒變形誤差的消除。有時(shí)，不同來(lái)源的地圖還存

8、在地圖投影與地圖比例尺的差異，因此，還需要進(jìn)行地圖投影的轉(zhuǎn)換和地圖比例尺的統(tǒng)一。7、幾何糾正解決的問(wèn)題：實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化數(shù)據(jù)的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和圖紙變形誤差的糾正。8、幾何糾正的方法：仿射變換、相似變換和二次變換。9、 仿射變換的特性：（1）直線變換后仍為直線（2）平行線變換后仍為平行線（3）不同方 向上的長(zhǎng)度比發(fā)生變化。10、投影變形主要有：角度變形、面積變形和長(zhǎng)度變形。11、一般把地圖投影分三類：等角投影、等面積投影和任意投影。12、矢量數(shù)據(jù)：是面向?qū)嶓w的結(jié)構(gòu)，即對(duì)于每一個(gè)具體的實(shí)體都直接賦有位置和屬性信息，以及目標(biāo)之間的拓?fù)湔f(shuō)明。13、柵格數(shù)據(jù)：是面向位置的結(jié)構(gòu)， 平面空間上的任意一點(diǎn)都直 接聯(lián)系

9、到某一個(gè)或某一類實(shí)體。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用原則： 數(shù)據(jù)采集采用矢量 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有利于保證空間實(shí)體的幾何精度和拓?fù)涮匦缘拿枋觯欢臻g分析則主要采用刪格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有利于加快系統(tǒng)數(shù)據(jù)的運(yùn)行速度和分析應(yīng)用的進(jìn)程。14、矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)的互換：（1）矢量向柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換：（2）柵格向矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換：15、不同格式數(shù)據(jù)的融合 方法：（1）基于轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)融合（2）基于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)融合（3）基于公共接口的數(shù)據(jù)融合（4） 基于直接訪問(wèn)的數(shù)據(jù)融合16、空間數(shù)據(jù)壓縮：從空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)集合中抽取一個(gè)子集，使這個(gè)子集在規(guī)定的精度范圍1空間數(shù)據(jù)庫(kù)的定義與構(gòu)成部分：空間數(shù)據(jù)庫(kù)主要是為GIS提供空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管

10、理方法。包括：數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)與應(yīng)用系統(tǒng)。2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)對(duì)的步驟：需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)。3語(yǔ)義數(shù)據(jù)模型：最常用的是：實(shí)體-連體模型。三種主要的語(yǔ)義概念：實(shí)體、聯(lián)系和屬性。4面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型：對(duì)象與實(shí)體一樣是客觀世界的一種抽象描述，它由數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作組合而成。 對(duì)象：一個(gè)對(duì)象就是現(xiàn)實(shí)世界中一個(gè)事物的模型表述，與數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄、元組等概念相似。消息：消息是獨(dú)享之間相互請(qǐng)求或互助的唯一途徑。類：是對(duì)象組的抽象描述，它將改組對(duì)象所具有的共同特征集中起來(lái)以說(shuō)明改組對(duì)象的能力和性質(zhì)。被繼承的類稱為超類或基類，繼承其他類的類稱為子類或派生類。1：關(guān)系數(shù)據(jù)模型是一種數(shù)

11、字化的模型，它把數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)歸結(jié)為滿足一定條件的二維表中的元素，這種表就稱為關(guān)系。關(guān)系的合集構(gòu)成關(guān)系模型。2數(shù)據(jù)依賴：一是依賴于值域元素語(yǔ)義的限制，一類是依賴于值的相等與 否的限制。3常見的函數(shù)依賴：最常見的是主關(guān)鍵字決定關(guān)系模型中的非關(guān)鍵字，完全函數(shù) 依賴，傳遞函數(shù)依賴，多值依賴。4范式：關(guān)系滿足某種規(guī)范化的形式稱為范式。第一范式（1NF）:是一個(gè)關(guān)系模式所要遵循的最基本的條件，即關(guān)系中的每個(gè)屬性必須是原子的、 不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)。第二范式是指關(guān)系滿足1NF的基礎(chǔ)上，每一個(gè)非完全函數(shù)依賴于該關(guān)系的關(guān)鍵字。3NF:指關(guān)系在滿足第二范式的基礎(chǔ)上，其非關(guān)鍵字屬性既非函數(shù)依賴，也不 傳遞依賴于關(guān)鍵字

12、，即屬于 3NF的關(guān)系。BCNF:指如果關(guān)系模式 R是第三范式，且沒(méi)有一 個(gè)關(guān)鍵字屬性是完全依賴于其他的非關(guān)鍵字屬性，是關(guān)系模式R稱為擴(kuò)充第三范式的模式。4NF和5NF屬于多值依賴范疇。1空間數(shù)據(jù)查詢分為三類：針對(duì)空間關(guān)系的查詢，針對(duì)非 空間屬性的查詢，針對(duì)空間關(guān)系和非空間屬性的查詢。1:元數(shù)據(jù)：是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，它反映了某項(xiàng)數(shù)據(jù)自身的一些特征。1:空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎的作用：它在GIS應(yīng)用軟件和關(guān)系型空間數(shù)據(jù)庫(kù)之間建立了一個(gè)中間層，由SDE為GIS應(yīng)用軟件提供在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)里存儲(chǔ)、存取、查詢和分析空間數(shù)據(jù)的相應(yīng)功能。第五章1:空間分析是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，它是以地球科學(xué)原理為依托，通過(guò)分析算法，

13、從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對(duì)象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間構(gòu)成等信息。按照空間數(shù)據(jù)的形式可以分為：1矢量數(shù)據(jù)空間分析，參與空間分析運(yùn)算的空間數(shù)據(jù)主要是矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2柵格數(shù)據(jù)空間分析，參與空間分析運(yùn)算的空間數(shù)據(jù)主要是柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1:數(shù)字地形模型（DTM）：用數(shù)字化的形式表達(dá)的地形信息。2： DEM （數(shù)字高程模型）3地表粗糙度：是反映地表起伏變化與侵蝕程度的指標(biāo)，一般定義為地表單元曲面面積與投影面積之比。1:空間疊合分析是指在相同的空間坐標(biāo)系統(tǒng)的條件下，將同一地區(qū)兩個(gè)不同地理特征的空間屬性數(shù)據(jù)重疊相加，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對(duì)象之間的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系。2分為：基于矢量數(shù)據(jù)

14、結(jié)構(gòu)的疊合分析和基于柵格數(shù)據(jù)的疊合分析兩種類型。3基于矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析：點(diǎn)與多邊形的疊合，線與多邊形的結(jié)合，多邊形與多邊形的疊 合。1:空間臨近度分析描述了地理空間中兩個(gè)地物距離相近的程度。2空間緩沖區(qū)就是地理空間實(shí)體的一種影響范圍或服務(wù)范圍。空間緩沖區(qū)分析是圍繞空間的店、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定寬度內(nèi)的多邊形。常用模型：線性函數(shù)模型（當(dāng)主體對(duì)臨近實(shí)體的影響度Fi隨比值距離ri的增加而線性衰減的），幕函數(shù)模型（幕函數(shù)衰減），指數(shù)函數(shù)模型（指數(shù) 衰減）。3空間臨近度的另一個(gè)分析方法是Vornoi多邊形分析，根據(jù)離散分布的已知數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行劃分，使得劃分成的多邊形覆蓋整個(gè)研究區(qū)域，形

15、成一個(gè)Voronoi圖，且每一個(gè)多邊形中僅包含一個(gè)已知的數(shù)據(jù)點(diǎn)，則可以用該已知的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析該多邊形內(nèi)的所有其他數(shù)據(jù)點(diǎn)。第六章1: GIS應(yīng)用模型：數(shù)學(xué)模型，經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，混合模型?應(yīng)用模型的構(gòu)建實(shí)際包括目的的導(dǎo)向分析和數(shù)據(jù)導(dǎo)向分析。應(yīng)用模型的構(gòu)建：利用GIS系統(tǒng)內(nèi)部的建模工具，利用GIS系統(tǒng)外部的建模工具，獨(dú)立開發(fā)實(shí)現(xiàn)一個(gè)GIS應(yīng)用軟件系統(tǒng)。第七章1:應(yīng)用型 GIS根據(jù)其應(yīng)用層次的高低，可以分為空間事務(wù)處理系統(tǒng)，空間管理信 息系統(tǒng)，空間決策支持系統(tǒng)。：2:系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模式：最早的設(shè)計(jì)模式稱為結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，強(qiáng)調(diào)用戶的調(diào)查和系統(tǒng)功能需求的分析?，F(xiàn)在的模式采用了管理信息系統(tǒng)和軟件工程的設(shè)計(jì)理論，強(qiáng)調(diào)對(duì)現(xiàn)有的各個(gè)組成部分認(rèn)真深入的評(píng)價(jià)其滿足系統(tǒng)功能的程度，保證所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)用可靠，以及有效的處理數(shù)據(jù)等要求。3:應(yīng)用型GIS的設(shè)計(jì)，大致可分為：系統(tǒng)分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)施，系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)。這四個(gè)階段構(gòu)成了喜用的生命周期。如果 系統(tǒng)設(shè)計(jì)按階段進(jìn)行，預(yù)先規(guī)定每一階段的開發(fā)目標(biāo)和任務(wù)，然后按照一定的準(zhǔn)則順序開發(fā)實(shí)施，則稱為生命周期設(shè)計(jì)法4:原形化設(shè)計(jì)法：根據(jù)用戶要求，確定基