地信原理名詞解釋

1、信息 是用文字、數(shù)字、符號(hào)、語(yǔ)言、圖像等介質(zhì)來(lái)表示事件、事物、現(xiàn)象等的內(nèi)容、數(shù)量或特征，從而向人們（或系統(tǒng)）提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界新的事實(shí)和知識(shí)，作為生產(chǎn)、建設(shè)、經(jīng)營(yíng)、管理、分析和決策的依據(jù)。特點(diǎn) : 客觀性、實(shí)用性、可傳輸性、共享性數(shù)據(jù) 通過(guò)數(shù)字化或直接記錄下來(lái)的可以被鑒別的符號(hào)，是用以載荷信息的物理符號(hào)，在計(jì)算機(jī)化的地理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的格式往往和具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有關(guān)，隨載荷它的物理設(shè)備的形式而改變。 地理數(shù)據(jù)： 表征地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、相互了解和變化規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱(chēng)。地理信息： 有關(guān)地理實(shí)體的性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征和一切有用的知識(shí)，它是對(duì)表達(dá)地理特征與

2、地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理數(shù)據(jù)的解釋。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，一切與空間位置有關(guān)的信息都叫做地理信息。它脫胎于地圖，它們都是地理信息的載體，具有存儲(chǔ)、分析與顯示地理信息的功能。 地理信息的特點(diǎn): 空間分布性、具有多維結(jié)構(gòu)的特征、時(shí)序特征十分明顯、具有豐富的信息地理信息系統(tǒng)（GIS , Geographic Information System）是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界（資源與環(huán)境）的研究和變遷的各類(lèi)空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。類(lèi)型：專(zhuān)題地理信息系統(tǒng)、區(qū)域地理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)工具特點(diǎn)：具有采集、管理、分析和輸出多種地理空

3、間信息的能力，具有空間性和動(dòng)態(tài)性；由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計(jì)算機(jī)程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT(mén)的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息，完成人類(lèi)難以完成的任務(wù)；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持。區(qū)別：其存儲(chǔ)和處理的信息是經(jīng)過(guò)地理編碼的組成或構(gòu)成：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理操作人員。硬件：I/O設(shè)備、CPU、存儲(chǔ)器（專(zhuān)用的還有數(shù)字化儀、解析測(cè)圖儀、掃描儀、測(cè)繪儀器等）。軟件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件、地理信息系統(tǒng)軟件和其他支持軟件、應(yīng)用分析程序。功能：數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)與編輯，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織，空間查詢(xún)與分析，圖形與交互展示。相關(guān)學(xué)科：地理學(xué)、地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、遙感、管理科學(xué)等。

4、OGC九層模型： （現(xiàn)實(shí)、概念、地理空間、尺度、項(xiàng)目、點(diǎn)、幾何體、地理要素、要素集合）世界8接口：（認(rèn)識(shí)、GIS學(xué)科、局部測(cè)量、信息團(tuán)體、空間參照系、幾何體結(jié)構(gòu)、要素結(jié)構(gòu)、項(xiàng)目結(jié)構(gòu)）接口數(shù)據(jù)建模 是指把現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)組織為有用且能反映真實(shí)信息的數(shù)據(jù)集的過(guò)程。數(shù)據(jù)模型 是根據(jù)一定的方案建立的數(shù)據(jù)邏輯組織方式。 空間數(shù)據(jù)模型概念： 是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互間了解的概念，它為描述空間數(shù)據(jù)的組織和設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)模式提供著基本方法。 分類(lèi)： 空間概念數(shù)據(jù)模型 、空間邏輯數(shù)據(jù)模型 、物理數(shù)據(jù)模型 類(lèi)型： 基于對(duì)象(要素)的模型、網(wǎng)絡(luò)模型、場(chǎng)模型 （原因：數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)表達(dá)、空間分析方法的要求、數(shù)據(jù)組

5、織和存儲(chǔ)方式）柵格數(shù)據(jù)模型： 柵格數(shù)據(jù)模型是基于連續(xù)鋪蓋的，它將連續(xù)空間離散化，用二維鋪蓋或劃分覆蓋整個(gè)連續(xù)空間。鋪蓋可以分為規(guī)則的和不規(guī)則的 。要點(diǎn)： 像元、分辨率、單一值、圖層、疊置、體元。要素?cái)?shù)據(jù)模型： 歐氏空間地物要素：點(diǎn)、線、多邊形對(duì)象基于要素的空間信息模型把信息空間分解為對(duì)象或?qū)嶓w。一個(gè)實(shí)體必須符合三個(gè)條件：可被識(shí)別（可獨(dú)立區(qū)別）重要（與問(wèn)題相關(guān)）可被描述（有特征）要素的屬性（特征）包括： 空間維、時(shí)間維、圖形維和文本/數(shù)字維。矢量數(shù)據(jù)模型： 將現(xiàn)象看作原形實(shí)體的集合，且組成空間實(shí)體?？臻g關(guān)系： 點(diǎn)、線、多邊形之間的空間關(guān)系 類(lèi)型： 拓?fù)潢P(guān)系、方向關(guān)系、度量關(guān)系拓?fù)淇臻g關(guān)系： 9交

6、模型：由邊界、內(nèi)部、余的點(diǎn)集組成B(A)B(B)B(A)I(B)B(A)E(B)I(A)B(B)I(A)I(B)I(A)E(B)E(A)B(B)E(A)I(B)E(A)E(B)方向關(guān)系： 地物對(duì)象之間的方位。度量空間關(guān)系： 基本空間對(duì)象度量關(guān)系包含點(diǎn)/點(diǎn)、點(diǎn)/線、點(diǎn)/面、線/線、線/面、面/面之間的距離作用： 已知點(diǎn)/線拓?fù)潢P(guān)系與點(diǎn)/點(diǎn)度量關(guān)系基礎(chǔ)上，求出點(diǎn)/點(diǎn)間的最短路徑、最優(yōu)路徑、服務(wù)范圍等； 已知點(diǎn)、線、面度量關(guān)系，進(jìn)行距離量算、鄰近分析、聚類(lèi)分析、緩沖區(qū)分析、泰森多邊形分析。 區(qū)域空間指標(biāo)： 幾何指標(biāo)、自然地理參數(shù)、人文地理指標(biāo)地理空間的距離度量： 大地測(cè)量距離、曼哈頓距離、旅行時(shí)間距

7、離、詞典編纂距離。網(wǎng)絡(luò)模型 ：地物被抽象為鏈、節(jié)點(diǎn)等對(duì)象，同時(shí)要關(guān)注其間連通關(guān)系 。基本特征： 結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間沒(méi)有明確的從屬關(guān)系，一個(gè)結(jié)點(diǎn)可與其它多個(gè)結(jié)點(diǎn)建立了解。網(wǎng)狀模型將數(shù)據(jù)組織成有向圖結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)中結(jié)點(diǎn)代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述不同結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間的關(guān)系。時(shí)空模型： 同時(shí)處理時(shí)間維度的GIS。分為兩類(lèi)：結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)（記錄中增加時(shí)間戳）、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)（要解決的關(guān)鍵問(wèn)題）三維模型： 數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)的組織和重構(gòu)、變換、查詢(xún)、邏輯運(yùn)算、計(jì)算、分析、建立模型、視覺(jué)變換、系統(tǒng)維護(hù) 。結(jié)構(gòu)： 八叉樹(shù)空間數(shù)據(jù)的類(lèi)型： 空間特征數(shù)據(jù)（空間特征數(shù)據(jù)記錄的是空間實(shí)體的位置、拓?fù)潢P(guān)系和幾何特征。 ）專(zhuān)題特征數(shù)據(jù)（地理實(shí)體所具

8、有的各種性質(zhì)，如某地的年降雨量、人口密度、交通流量、空氣污染程度等。 ）時(shí)間特征數(shù)據(jù)（地理實(shí)體的時(shí)間變化或數(shù)據(jù)采集的時(shí)間等。）數(shù)據(jù)質(zhì)量： 準(zhǔn)確性（一個(gè)記錄值（測(cè)量或觀察值）與它的真實(shí)值之間的接近程度 ）、精度（即對(duì)現(xiàn)象描述的詳細(xì)程度）、空間分辨率（記錄變化的最小距離 ）、比例尺（地圖上一個(gè)記錄的距離和它表現(xiàn)實(shí)際距離的比例 ）、誤差（測(cè)量值和實(shí)際值之間的差別）、不確定性（描述和實(shí)際的差別）。數(shù)據(jù)處理過(guò)程誤差來(lái)源數(shù)據(jù)搜集野外測(cè)量誤差：儀器誤差、記錄誤差遙感數(shù)據(jù)誤差：輻射和幾何糾正誤差、信息提取誤差地圖數(shù)據(jù)誤差：原始數(shù)據(jù)誤差、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、制圖綜合及印刷數(shù)據(jù)輸入數(shù)字化誤差：儀器誤差、操作誤差不同系統(tǒng)格式

9、轉(zhuǎn)換誤差：柵格-矢量轉(zhuǎn)換、三角網(wǎng)-等值線轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)值精度不夠空間精度不夠：每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)太大、地圖最小制圖單元太大數(shù)據(jù)處理分類(lèi)間隔不合理多層數(shù)據(jù)疊合引起的誤差傳播：插值誤差、多源數(shù)據(jù)綜合分析誤差比例尺太小引起的誤差數(shù)據(jù)輸出輸出設(shè)備不精確引起的誤差輸出的媒介不穩(wěn)定造成的誤差數(shù)據(jù)使用對(duì)數(shù)據(jù)所包含的信息的誤解對(duì)數(shù)據(jù)信息使用不當(dāng)問(wèn)題來(lái)源： 空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性、空間現(xiàn)象的表達(dá)、空間數(shù)據(jù)處理中的誤差、空間數(shù)據(jù)使用中的誤差。元數(shù)據(jù)： 說(shuō)明數(shù)據(jù)內(nèi)容、質(zhì)量、狀況和其他有關(guān)特征的背景信息。 作用：1） 幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位有效地管理和維護(hù)空間數(shù)據(jù)、 建立數(shù)據(jù)文檔，并保證即使其主要工作人員離退時(shí)，也不會(huì)失去對(duì)數(shù)

10、據(jù)情況的了解；2）提供有關(guān)數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分類(lèi)、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)銷(xiāo)售等方面的信息，便于用戶(hù)查詢(xún)檢索地理空間數(shù)據(jù)；3）幫助用戶(hù)了解數(shù)據(jù)，以便就數(shù)據(jù)是否能滿足其需求做出正確的判斷；4）提供有關(guān)信息，以便用戶(hù)處理和轉(zhuǎn)換有用的數(shù)據(jù)。 內(nèi)容：1）對(duì)數(shù)據(jù)集的描述2）對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述3）對(duì)數(shù)據(jù)處理信息的說(shuō)明4）對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述；5）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新、集成等的說(shuō)明。 類(lèi)型： 1）根據(jù)元數(shù)據(jù)的內(nèi)容分類(lèi)：科研型元數(shù)據(jù)、評(píng)估型元數(shù)據(jù)、模型元數(shù)據(jù) 2）根據(jù)元數(shù)據(jù)描述對(duì)象分類(lèi)：數(shù)據(jù)層元數(shù)據(jù)、屬性元數(shù)據(jù)、實(shí)體元數(shù)據(jù)3）根據(jù)元數(shù)據(jù)在系統(tǒng)的作用分類(lèi)：系統(tǒng)級(jí)別元數(shù)據(jù)、應(yīng)用層元數(shù)據(jù)4）根據(jù)元數(shù)據(jù)

11、的作用分類(lèi)：說(shuō)明元數(shù)據(jù)、控制元數(shù)據(jù) 。 標(biāo)準(zhǔn)： 定義地理信息和服務(wù)的描述性信息的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)制定的目的是為了產(chǎn)生一個(gè)地理元數(shù)據(jù)的內(nèi)容及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這些內(nèi)容包括地理數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性、精度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、屬性?xún)?nèi)容、來(lái)源、覆蓋地區(qū)以及對(duì)各類(lèi)應(yīng)用的適應(yīng)性如何等。對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的描述可以使地理信息生產(chǎn)者高效管理和維護(hù)數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，用戶(hù)方便地得到適用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源： 地圖（紙質(zhì)的，電子地圖）、遙感數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、各種文字報(bào)告和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 數(shù)字化儀的工作原理： 操作人員在數(shù)字化儀上點(diǎn)擊一點(diǎn)或跟蹤一條線段；坐標(biāo)被存入到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中。 方法： 點(diǎn)方式和流方式矢量化的過(guò)程： 1圖像二值化2平滑3細(xì)化 4鏈?zhǔn)骄幋a5

12、矢量線提取曲線離散化算法（Douglas-Peucker）： 1）在曲線首尾兩點(diǎn)A、B之間連接一條直線段AB，該直線稱(chēng)為曲線的弦；2）得到曲線上離該直線段距離最大的點(diǎn)C，并計(jì)算其與AB的距離d；3）比較該距離與預(yù)先給定閾值的大小，如果小于，則將該直線段作為曲線的近似，該段曲線處理完畢；4）如果距離大于閾值，則用C將曲線分為兩段AC和BC，并分別對(duì)兩段曲線進(jìn)行1-3步的處理。5）當(dāng)所有曲線都處理完畢后，依次連接各個(gè)分割點(diǎn)形成的折線，即可以作為曲線的近似。坐標(biāo)變換：平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、仿射。GIS與一般管理信息系統(tǒng)比較區(qū)別 :1在硬件上,專(zhuān)用的圖形輸入輸出設(shè)備,模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備,硬件性能要求 2在軟件上

13、,圖形圖像數(shù)據(jù)的分析和處理軟件 3在信息處理的 內(nèi)容和采用目的方面共同之處:都是人機(jī)系統(tǒng),數(shù)據(jù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜,都是為管理和決策提供支持和手段空間數(shù)據(jù)庫(kù)是一種應(yīng)用于地理空間數(shù)據(jù)處理與信息分析領(lǐng)域的具有工程性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，它所管理的對(duì)象主要是地理空間數(shù)據(jù)（包括空 間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)），是某一區(qū)域內(nèi)關(guān)于一定地理要素及其特征的數(shù)據(jù)集合。GIS數(shù)據(jù)管理方法:開(kāi)發(fā)獨(dú)立的基于文件的數(shù)據(jù)管理服務(wù) 開(kāi)發(fā)一個(gè)附加軟件用于存儲(chǔ)和管理空間數(shù)據(jù)和空間分析，使用DBMS管理屬性數(shù)據(jù)。（混合模型） 對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行必要擴(kuò)充，空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在同一個(gè)DBMS管理之下。（擴(kuò)展模型） 重新設(shè)計(jì)一個(gè)具有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)管理和

14、分析功能的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。常用數(shù)據(jù)文件： 順序文件、索引文件、直接文件、倒排文件。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 以規(guī)則的陣列來(lái)表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個(gè)數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的非幾何屬性特征。特點(diǎn)是： 屬性明顯，定位隱含，即數(shù)據(jù)直接記錄屬性的指針或?qū)傩员旧恚谖恢脛t根據(jù)行列號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的坐標(biāo)。矢量模型： 矢量模型將現(xiàn)實(shí)世界的要素位置和范圍用點(diǎn)、線或面表達(dá)，每一個(gè)實(shí)體的位置是用它們?cè)谧鴺?biāo)參考系統(tǒng)中的空間位置（坐標(biāo)）定義。地圖空間中的每一位置都有唯一的坐標(biāo)值。柵格模型： 柵格模型將空間規(guī)則地劃分為柵格（通常為正方形）。地理實(shí)體的位置和狀態(tài)是用它們占據(jù)的柵格的行、列來(lái)定義的。每個(gè)柵格的大小代表了定

15、義的空間分辨率。由于位置是由柵格行列號(hào)定義的，所以特定的位置由距它最近的柵格記錄決定。柵格結(jié)構(gòu)的編碼方式主要有直接?xùn)鸥窬幋a、鏈碼、游程長(zhǎng)度編碼、塊碼、四叉樹(shù)碼等矢量結(jié)構(gòu)主要有坐標(biāo)序列編碼、樹(shù)狀索引編碼和二元拓?fù)渚幋a等編碼方法。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 通過(guò)記錄坐標(biāo)的方式盡可能精確地表示點(diǎn)、線、多邊形等地理實(shí)體。 矢量編碼方法： 點(diǎn)實(shí)體 線實(shí)體 多邊形 1坐標(biāo)序列法2樹(shù)狀索引編碼法 3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)編碼法 矢量數(shù)據(jù)： 優(yōu)點(diǎn)1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊冗余度低，2有利于網(wǎng)絡(luò)和檢索分析3圖形顯示質(zhì)量好，精度高 缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜2多邊形疊加分析比較困難柵格數(shù)據(jù)： 優(yōu)點(diǎn)1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單2便于空間分析和地表模擬3現(xiàn)勢(shì)性較強(qiáng) 缺點(diǎn)：1數(shù)

16、據(jù)量大2投影轉(zhuǎn)換比較復(fù)雜 空間查詢(xún)： 屬性查圖形 圖形查屬性； 空間量算： 空間、形狀、質(zhì)心、距離 質(zhì)心計(jì)算及其作用： 質(zhì)心描述的是分布中心，而不是絕對(duì)幾何中心。 通過(guò)對(duì)離散目標(biāo)物賦予權(quán)重來(lái)計(jì)算質(zhì)心：各種空間分析方法和特點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)分析的路徑分析類(lèi)型及算法：網(wǎng)絡(luò)分析的主要用途有選擇最佳路徑；選擇最 佳布局中心的位置；網(wǎng)流量分析。 最佳路徑：指從始點(diǎn)到終點(diǎn)的最短距離或花費(fèi)最少的路線； 最佳布局中心位置：指各中心所覆蓋范圍內(nèi)任一點(diǎn)到中心的距離最近或花費(fèi)最??； 網(wǎng)流量：指網(wǎng)絡(luò)上從起點(diǎn)到終點(diǎn)的某個(gè)函數(shù)，如運(yùn)輸價(jià)格，運(yùn)輸時(shí)間等。1)靜態(tài)求最佳路徑：在給定每條鏈上的屬性后，求最佳路徑。 2)N條最佳路徑分析

17、：確定起點(diǎn)或終點(diǎn)，求代價(jià)最小的N條路徑，因?yàn)樵趯?shí)踐中最佳路徑的選擇只是理想情況，由于種種因素而要選擇近似最優(yōu)路徑。 3)最短路徑或最低耗費(fèi)路徑：確定起點(diǎn)、終點(diǎn)和要經(jīng)過(guò)的中間點(diǎn)、中間連線，求最短路徑或最小耗費(fèi)路徑。 4)動(dòng)態(tài)最佳路徑分析：實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中權(quán)值是隨權(quán)值關(guān)系式變化的，可能還會(huì)臨時(shí)出現(xiàn)一些障礙點(diǎn)，需要?jiǎng)討B(tài)的計(jì)算最佳路徑 空間差值方法： 整體插值方法：用研究區(qū)所有采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行全區(qū)特征擬合。主要有邊界內(nèi)插方法、趨勢(shì)面分析、變換函數(shù)插值等方法。 局部插值方法：僅僅用鄰近的數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)估計(jì)未知點(diǎn)的值。主要有最近鄰點(diǎn)法(泰森多邊形方法)、移動(dòng)平均插值方法(距離倒數(shù)插值)、樣條函數(shù)插值方法、空間自協(xié)方差最佳插值方法(克里金插值) 等方法。地理編碼：