地理信息系統(tǒng)原理復(fù)習(xí)

PAGEPAGE5地理信息系統(tǒng)原理復(fù)習(xí)第一章1、數(shù)據(jù)、信息的概念信息，是用文字、數(shù)字、符號、語言、圖像等介質(zhì)來表示事件、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)實世界新的事實和知識，作為生產(chǎn)、建設(shè)、經(jīng)營、管理、分析和決策的依據(jù)。特點：信息的客觀性、信息的共享性、信息的傳輸性、信息的實用性。數(shù)據(jù)，是一種未經(jīng)加工的原始資料。通過數(shù)字化或直接記錄下來的可以被鑒別的符號，是用以載荷信息的物理符號。2、地理信息的概念及特征地理信息的概念

地理信息是有關(guān)地理實體的性質(zhì)、特征和運動狀態(tài)的表征和一切有用的知識，它是對表達地理特征與地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理數(shù)據(jù)的解釋。地理信息的特點

空間分布性：地理信息具有空間定位的特點，先定位后定性，并在區(qū)域上表現(xiàn)出分布式特點，其屬性表現(xiàn)為多層次

信息載體的多樣性：第一載體是地理實體的物質(zhì)和能量本身，還描述地理實體的文字、數(shù)字、地圖和影象等符號信息載體以及紙質(zhì)、磁帶、光盤等物理介質(zhì)載體。時序特征十分明顯：可以按照時間尺度將地理信息劃分為超短期的(如臺風(fēng)、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低溫)、中期的(如土地利用、作物估產(chǎn))、長期的(如城市化、水土流失)、超長期的(如地殼變動、氣候變化)等。這對地理事物的預(yù)測、預(yù)報，從而為科學(xué)決策提供依據(jù)很重要。

具有豐富的信：GIS數(shù)據(jù)庫中不僅包含豐富的地理信息，還包含與地理信息有關(guān)的其它信息，如人口分布、環(huán)境污染、區(qū)域經(jīng)濟情況、交通情況等等。紐約市曾經(jīng)對其數(shù)據(jù)庫進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有80%以上的信息為地理信息或與地理信息有關(guān)。3、什么是GISGIS的概念

GIS是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬件、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系（知道）

GIS有別于DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)），GIS具有以某種選定的方式對空間數(shù)據(jù)進行解釋和判斷的能力，而不是簡單的數(shù)據(jù)管理，這種能力使用戶能得到關(guān)于數(shù)據(jù)的知識，因此，GIS是能對空間數(shù)據(jù)進行分析的DBMS，GIS必須包含DBMS。

GIS有別于MIS（管理信息系統(tǒng)），GIS要對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)庫共同管理、分析和應(yīng)用，GIS的軟硬件設(shè)備要復(fù)雜、系統(tǒng)功能要強；MIS則只有屬性數(shù)據(jù)庫的管理，即使存貯了圖形，也是以文件形式管理，圖形要素不能分解、查詢、沒有拓?fù)潢P(guān)系。管理地圖和地理信息的MIS不一定就是GIS，MIS在概念上更接近DBMS。GIS有別于地圖數(shù)據(jù)庫:地圖數(shù)據(jù)庫僅僅是將數(shù)字地圖有組織地存放起來，不注重分析和查詢，不可能去綜合圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行深層次的空間分析，提供輔助決策的信息，它只是GIS的一個數(shù)據(jù)源。

GIS有別于CAD系統(tǒng)，二者雖然都有參考系統(tǒng)，都能描述圖形，但CAD系統(tǒng)只處理規(guī)則的幾何圖形，屬性庫功能弱，更缺乏分析和判斷能力。

4、GIS有那幾個主要部分組成？它的應(yīng)用組成部分：一個實用的GIS，要支持對空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能，其基本構(gòu)成包括：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。應(yīng)用：資源管理、區(qū)域規(guī)劃、國土監(jiān)測、輔助決策、環(huán)境管理（書本結(jié)合）5、地理學(xué)為GIS提供了基礎(chǔ)，測量學(xué)、遙感為GIS提供了應(yīng)用源6、敘述GIS的國際國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r，它們的標(biāo)志性進展國際GIS發(fā)展簡史60年代，探索時期人們關(guān)注什么是GIS，GIS能干什么70年代，鞏固時期發(fā)展研究的重點是空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理這三個方面。80年代，實破階段GIS普遍發(fā)展和推廣應(yīng)用階段，人們把GIS與RS解決全球性問題，如全球沙漠化，全球可居住地評價，核擴散問題等。90年代，全面應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化階段，對GIS進一步研究，研究的內(nèi)容集中在：空間信息分析的新模式和新方法，空間關(guān)系和數(shù)據(jù)模型，人工智能引入等2000年后，地理信息服務(wù)世界上第一個實用的的地理信息系統(tǒng)：1963，加拿大R.F.T提出來了并建立了加拿大地理信息系統(tǒng)。我國GIS起步較晚，但發(fā)展較快，分為以下幾個階段：70年代，準(zhǔn)備階段：GIS先驅(qū)看到GIS的廣闊前景和重要性，進行積極呼吁，為GIS在我國的發(fā)展奠定了理論準(zhǔn)備基礎(chǔ)并做了一些可行性實驗。80年代，試驗起步階段:我國在GIS理論探索，規(guī)范探討，軟件開發(fā)，系統(tǒng)建立等方面取得了突破和進展，進行了一些典型，試驗專題試驗軟件開發(fā)工作。90年代，我國GIS發(fā)展階段：沿海，沿江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的發(fā)展土地的有償使用和外資的引進，急需GIS為之服務(wù)，這也推動GIS在我國的全面發(fā)展。96年以來，是我國GIS產(chǎn)業(yè)化階段。我國經(jīng)濟信息化的基礎(chǔ)設(shè)施和重大信息工程已納入國家計劃，一批國家級和地方級的GIS相繼建立并投入運行，并進入了產(chǎn)業(yè)化運行，一批綜合運用“3S”技術(shù)的重點項目已實施，并在自然災(zāi)害監(jiān)測和圖土資源調(diào)查中發(fā)揮效益7、GIS的功能1）數(shù)據(jù)輸入：將系統(tǒng)外部原始數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)內(nèi)部，并將這些數(shù)據(jù)從外部格式轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)處理的內(nèi)部格式的過程。常有三種形式：a.手扶跟蹤數(shù)字化儀的矢量跟蹤數(shù)字化b.掃描數(shù)字儀化的矢量跟蹤數(shù)字化c.鍵盤輸入2）數(shù)字存儲與管理：它涉及地理元素的位置、連接關(guān)系及屬性數(shù)據(jù)如何構(gòu)造和組織等。3）數(shù)據(jù)分析與處理：對單幅或多幅圖件及屬性就行分析運算和指標(biāo)量測。4）數(shù)據(jù)輸出與表示模塊5）用戶接口輸出又稱為四分樹或四元樹編碼。就是將2n×2n（n〉=1）的空間區(qū)域按照四個像限進行遞歸分割，直到子像限的值單調(diào)為止。每個均值方塊分解為四個方位即（西北、東北、西南和東南）四叉樹頂部時根結(jié)點，內(nèi)部結(jié)點用圓圈表示，葉結(jié)點用方框表示四叉樹的建立方法:自上而下法：首先檢查全區(qū)域，不單調(diào)時進行四分割，再逐層檢查各級子像限，不單調(diào)時再進行四分割，直到劃分到的各級子像限都單調(diào)為止。自下而上法：按照四個像限的順序，逐個掃描各柵格點，并在各級像限劃分的末位置審查、記錄該像限的單調(diào)情況。四叉樹編碼:四叉樹結(jié)構(gòu)按其編碼方式的不同又分為“常規(guī)四叉樹”（CQT）和“線性四叉樹”（LQT）常規(guī)四叉樹除了記錄葉結(jié)點之外，還要記錄中間結(jié)點，結(jié)點之間借助于指針相聯(lián)系。每個結(jié)點用4個葉結(jié)點指針、1個父結(jié)點指針和一個屬性碼共6個數(shù)據(jù)項來表達。線性四叉樹只記錄葉結(jié)點信息，每個結(jié)點用位置、深度和屬性碼4個數(shù)據(jù)項表達。6、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過記錄坐標(biāo)的方式，盡可能地將點、線、面地理實體表現(xiàn)得精確無誤。其坐標(biāo)空間假定為連續(xù)空間，不必象柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)那樣進行量化處理。因此矢量數(shù)據(jù)能更精確地定義位置、長度和大小。

除數(shù)學(xué)上的精確坐標(biāo)假設(shè)外，矢量數(shù)據(jù)存儲是以隱式關(guān)系以最小的存儲空間存儲復(fù)雜的數(shù)據(jù)。7、矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼內(nèi)容與方式內(nèi)容：點實體、線實體方式：實體式：只記錄空間對象的位置坐標(biāo)和屬性信息，不記錄拓?fù)潢P(guān)系索引式雙重獨立式：這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)除了通過線文件生成面文件外，還需要點文件，是對圖上網(wǎng)狀或面狀要素的任何一條線段，用其兩端的節(jié)點及相鄰面域來定義。在這種結(jié)構(gòu)中，節(jié)點與節(jié)點，或面域與面域之間為鄰接關(guān)系，節(jié)點與線段或面域與線段之間為關(guān)聯(lián)關(guān)系，這種鄰接和關(guān)聯(lián)關(guān)系稱拓?fù)潢P(guān)系。鏈狀雙重獨立式：鏈狀雙重獨立式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是DIME數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種改進。在DIME中，一條邊只能用直線兩端點的序號及相鄰的面域來表示，而在鏈狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，將若干直線段合為一個弧段（或鏈段），每個弧段可以有許多中間點。在鏈狀雙重獨立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，主要有四個文件：多邊形文件、弧段文件、弧段坐標(biāo)文件、結(jié)點文件。8、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點的比較矢量優(yōu)點：便于面向現(xiàn)象(土壤類，土地利用單元等)結(jié)構(gòu)緊湊，冗余度低，便于描述線或邊界。利于網(wǎng)絡(luò)、檢索分析，提供有效的拓?fù)渚幋a，對需要拓?fù)湫畔⒌牟僮鞲行?。圖形顯示質(zhì)量好，精度高。矢量缺點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各自定義，不便于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，數(shù)據(jù)交換困難。多邊形疊置分析困難，沒有柵格有效，表達空間變化性能力差。不能像數(shù)字圖像那樣做增強處理軟硬件技術(shù)要求高，顯示與繪圖成本較高。柵格優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，易數(shù)據(jù)交換。疊置分析和地理(能有效表達空可變性)現(xiàn)象模擬較易。利于與感遙數(shù)據(jù)的匹配應(yīng)用和分析，便于圖像處理。輸出快速，成本低廉。柵格缺點：現(xiàn)象識別效果不如矢量方法，難以表達拓?fù)?。圖形數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不嚴(yán)密不緊湊，需用壓縮技術(shù)解決該問題。投影轉(zhuǎn)換困難。圖形質(zhì)量轉(zhuǎn)低，圖形輸出不美觀，線條有鋸齒，需用增加?xùn)鸥駭?shù)量來克服，但會增加數(shù)據(jù)文件。9、掌握矢量點向柵格點轉(zhuǎn)換的方法由矢量向柵格的轉(zhuǎn)換矢量數(shù)據(jù)的基本要素是點、線、面，因而只要實現(xiàn)點、線、面的轉(zhuǎn)換，各種圖形的相互轉(zhuǎn)換問題就得以解決。研究的區(qū)域如右圖，坐標(biāo)方向如圖中箭頭所示，區(qū)域的最大最小坐標(biāo)分別為xmax，xmin，ymax，ymin。網(wǎng)格大小為Dx*Dy。

Dx=(xmax－xmin)/J

Dy=(ymax－ymin)/I

一般情況下，取Dx=Dy。點的變換點的變換十分簡單，只要這個點落在哪個網(wǎng)格中就屬于哪個網(wǎng)格元素，行列坐標(biāo)（i，j）可由下式計算：i=1+Int[(ymax-y)/Δy]j=1+Int[(x-xmin)/Δx]10、基于圖像數(shù)據(jù)的矢量化方法（柵格到矢量）圖像數(shù)據(jù)可來源于掃描、遙感分類圖象等。二值化：應(yīng)注意選取合適的閾值，對于一幅特定的圖象，甚至需嘗試不同的閾值。細(xì)化：消除線劃橫斷面柵格數(shù)的差異，使得每一條線只保留代表其橫軸線的單個柵格的寬度。

“剝皮法”跟蹤：跟蹤整理為以起始點（或稱結(jié)點）開始的線段或閉合的線條。第四章1、空間數(shù)據(jù)庫含義，并說明空間數(shù)據(jù)庫與一般數(shù)據(jù)庫相比所具有的特點數(shù)據(jù)庫就是為了一定的目的，在計算機系統(tǒng)中以特定的結(jié)構(gòu)組織、存儲、管理和應(yīng)用的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。特點（1）數(shù)據(jù)量特別大（2）不僅有地理要素的屬性數(shù)據(jù)，還有大量的空間數(shù)據(jù)，即描述地理要素空間分布位置的數(shù)據(jù)，并且這兩種數(shù)據(jù)之間具有不可分割的聯(lián)系。（3）數(shù)據(jù)應(yīng)用的面相當(dāng)廣，如地理研究、環(huán)境保護、土地利用與規(guī)劃等等。2、簡述數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的組成方式數(shù)據(jù)項，是可以定義數(shù)據(jù)的最小單位，例如日期由日、月組合記錄，由若干相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)項組成文件，是一給定類型的記錄的全部具體值的集合數(shù)據(jù)庫，是比文件更大的數(shù)據(jù)組織，不能孤立存在3、數(shù)據(jù)之間的邏輯聯(lián)系主要有哪幾種？數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系主要是指記錄與記錄之間的聯(lián)系。一對一的聯(lián)系(1：1)一對多的聯(lián)系(1：N)多對多的聯(lián)系(M：N)4、傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中關(guān)于數(shù)據(jù)和聯(lián)系的邏輯組織的形式表示目前數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域采用的數(shù)據(jù)模型有：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型，其中應(yīng)用最廣泛的是關(guān)系模型。層次數(shù)據(jù)模型：是用樹型結(jié)構(gòu)來表示實體間聯(lián)系的模型。它將數(shù)據(jù)組織成一對多(或雙親與子女)關(guān)系的結(jié)構(gòu)層次模型由處于不同層次的各個結(jié)點組成。除根結(jié)點以外，其余各個結(jié)點有且僅有一個上一層結(jié)點作為其“雙親”，而位于其下的較低一層的若干個結(jié)點作為其“子女”。層次模型反映了現(xiàn)實世界中實體間的層次關(guān)系，層次結(jié)構(gòu)是眾多空間對象的自然表達形式，并有一定程度上支持?jǐn)?shù)據(jù)的重構(gòu)。應(yīng)用是應(yīng)注意：1）由于層次結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格限制，對任何對象的查詢必須始于其所在層次結(jié)構(gòu)的根，使得低層次對象處理效率較低，并難以進行反向查詢。數(shù)據(jù)的更新涉及許多指針，插入和刪除操作也比較復(fù)雜。（2）層次命令具有過程式性質(zhì)，它要求用戶了解數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)，并在數(shù)據(jù)操縱命令中顯式地給出存貯取路徑（3）模擬多對多聯(lián)系時導(dǎo)致物理存的上冗余（4）數(shù)據(jù)獨立性較差。網(wǎng)絡(luò)模型：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)模型的另一種重要結(jié)構(gòu)，它反映著現(xiàn)實世界實體間更為復(fù)雜的聯(lián)系，其本質(zhì)特征是，結(jié)點數(shù)據(jù)間沒有明確的從屬關(guān)系，一個結(jié)點可與其他多個結(jié)點建立聯(lián)網(wǎng)狀模型用連接指令或指針來確定數(shù)據(jù)間的顯式連接關(guān)系，是具有多對多類型的數(shù)據(jù)組織方式。網(wǎng)絡(luò)模型將數(shù)據(jù)組織成有向圖結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中結(jié)點代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述不同結(jié)點數(shù)據(jù)間的關(guān)系。存在以下問題：1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了用戶查詢和定位的困難。要求用戶熟悉數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，知道自身所處的位置。（2）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)操作命令具有過程式性質(zhì)（3）不直接支持對于層次結(jié)構(gòu)的表達。關(guān)系模型：關(guān)系模型的基本思想是用二維表表示實體及其聯(lián)系。二維表中的每一列對應(yīng)實體的一個屬性，叫做域，并給出相應(yīng)的屬性值，每一行形成一個由多種屬性組成的多元組，或稱元組,與一實體相對應(yīng)。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點（1）能夠以簡單、靈活的方式表達現(xiàn)實世界中各種實體以及相互間關(guān)系，使用和維護也很方便。關(guān)系數(shù)據(jù)模型通過規(guī)范化的關(guān)系為用戶提供一種簡單的用戶邏輯結(jié)構(gòu)。所謂規(guī)范化，實質(zhì)上就是使概念單一化，一個關(guān)系只描述一個概念，如果多于一個概念，就要將其分開來。（2）關(guān)系模型具有嚴(yán)密的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和操作代數(shù)基礎(chǔ)—如關(guān)系代數(shù)、關(guān)系演算等，可將關(guān)系分開，或?qū)蓚€關(guān)系合并，使數(shù)據(jù)的操縱具有高度的靈活性。（3）在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，數(shù)據(jù)間的關(guān)系具有對稱性。4、GIS中空間數(shù)據(jù)庫的組織方式混合結(jié)構(gòu)模型基本思想是用兩個系統(tǒng)分別存儲和檢索空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)，其中屬性數(shù)據(jù)存儲在常規(guī)的RDBMS中，幾何數(shù)據(jù)存儲在空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，兩個子系統(tǒng)之間使用一種標(biāo)識符聯(lián)系起來。擴展結(jié)構(gòu)模型混合結(jié)構(gòu)模型的缺陷是因為兩個存儲子系統(tǒng)具有各自的職責(zé)，互相很難保證數(shù)據(jù)存儲、操作的統(tǒng)一。擴展結(jié)構(gòu)模型采用同一DBMS存儲空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。優(yōu)點：省去了空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫之間的繁瑣聯(lián)結(jié)，空間數(shù)據(jù)存取速度較快，但由于是間接存取，在效率上總是低于DBMS中所用的直接操作過程，且查詢過程復(fù)雜。統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型是在開放型DBMS基礎(chǔ)上擴充空間數(shù)據(jù)表達功能。5、什么是關(guān)系數(shù)據(jù)模型和層次數(shù)據(jù)模型，給你一幅圖，能夠畫出關(guān)系數(shù)據(jù)模型圖、網(wǎng)絡(luò)模型圖和層次數(shù)據(jù)模型圖第五章1、說明GIS數(shù)據(jù)源的含義及種類地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源是指建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所需要的各種類型數(shù)據(jù)的來源，GIS的數(shù)據(jù)源是多種多樣的，并隨系統(tǒng)功能的不同而不同，主要包括：地圖、遙感影象數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和各種文字報告和立法文件。2、空間數(shù)據(jù)采集主要有哪些屬性數(shù)據(jù)的采集、圖形數(shù)據(jù)的采集屬性數(shù)據(jù)即空間實體的特征數(shù)據(jù)，一般包括名稱、等級、數(shù)量、代碼等多種形式，屬性數(shù)據(jù)的內(nèi)容有時直接記錄在柵格或矢量數(shù)據(jù)文件中，有時則單獨輸入數(shù)據(jù)庫存儲為屬性文件，通過關(guān)鍵碼與圖形數(shù)據(jù)相聯(lián)系。一、編碼原則：屬性數(shù)據(jù)編碼一般要基于以下三個原則：（1）編碼的系統(tǒng)性和科學(xué)性。編碼系統(tǒng)在邏輯上必須滿足所涉及學(xué)科的科學(xué)分類方法，以體現(xiàn)該類屬性本身的自然系統(tǒng)性。另外，還要能反映出同一類型中不同的級別特點。（2）編碼的一致性。一致性是指對象的專業(yè)名詞、術(shù)語的定義等必須嚴(yán)格保證一致，對代碼所定義的同一專業(yè)名詞、術(shù)語必須是唯一的。（3）編碼的標(biāo)準(zhǔn)化和通用性。為滿足未來有效的信息傳輸和交流，所制定的編碼系統(tǒng)必須在有可能的條件下實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。（4）編碼的簡捷性。在滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下、每一種編碼應(yīng)該是以最小的數(shù)據(jù)量載負(fù)最大的信息量，這樣，既便于計算機存貯和處理，又具有相當(dāng)?shù)目勺x性。（5）編碼的可擴展性。編碼的設(shè)置應(yīng)留有擴展的余地，避免新對象的出現(xiàn)而使原編碼系統(tǒng)失效、造成編碼錯亂現(xiàn)象。二、編碼內(nèi)容：屬性編碼一般包括三個方面的內(nèi)容：（1）登記部分，用來標(biāo)識屬性數(shù)據(jù)的序號，可以是簡單的連續(xù)編號，也可劃分不同層次進行順序編碼；（2）分類部分，用來標(biāo)識屬性的地理特征，可采用多位代碼反映多種特征；（3）控制部分，用來通過一定的查錯算法，檢查在編碼、錄入和傳輸中的錯誤，在屬性數(shù)據(jù)量較大情況下具有重要意義。三、編碼方法編碼的一般方法是：（1）列出全部制圖對象清單。（2）制定對象分類，分級原則和指標(biāo)將制圖對象進行分類、分級。（3）擬定分類代碼系統(tǒng)。（4）設(shè)定代碼及其格式。設(shè)定代碼使用的字符和數(shù)字、碼位長度、碼位分配等。（5）建立代碼和編碼對象的對照表．這是編碼最終成果檔案，是數(shù)據(jù)輸人計算機進行編碼的依據(jù)。屬性的科學(xué)分類體系無疑是GIS中屬性編碼的基礎(chǔ)。（1）層次分類編碼法：是按照分類對象的從屬和層次關(guān)系為排列順序的一種代碼，它的優(yōu)點是能明確表示出分類對象的類別，代碼結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的隸屬關(guān)系。（2）多源分類編碼法又稱獨立分類編碼法。是指對于一個特定的分類目標(biāo)，根據(jù)諸多不同的分類依據(jù)分別進行編碼，各位數(shù)字代碼之間并沒有隸屬關(guān)系圖形數(shù)據(jù)的輸入實際上就是圖形的數(shù)字化過程。一般有兩種方法：1、手扶跟蹤數(shù)字化儀輸入（1）手扶跟蹤數(shù)字化儀,根據(jù)其采集數(shù)據(jù)的方式分為機械式、超聲波式和全電子式三種,其中全電子式數(shù)字化儀精度最高，應(yīng)用最廣。按照其數(shù)字化版面的大小可分為A0、A1、A2、A3、A4等。2、掃描儀輸入CCD掃描儀的工作原理是：用光源照射原稿，投射光線經(jīng)過一組光學(xué)鏡頭射到CCD器件上，再經(jīng)過模／數(shù)轉(zhuǎn)換器，圖象數(shù)據(jù)暫存器等，最終輸入到計算機。CCD感光元件陣列是逐行讀取原稿的。（2）掃描過程掃描時，必須先進行掃描參數(shù)的設(shè)置（具體掃描界面如圖5-3所示），包括：掃描模式的設(shè)置，（分二值、灰度、百萬種彩色），對地形圖的掃描一般采用二值掃描，或灰度掃描。對彩色航片或衛(wèi)片采用百萬種彩色掃描，對黑白航片或衛(wèi)片采用灰度掃描。掃描分辨率的設(shè)置，根據(jù)掃描要求，對地形圖的掃描一般采用300dpi或更高的分辨率。針對一些特殊的需要，還可以調(diào)整亮度、對比度、色調(diào)、GAMMA曲線等。d、設(shè)定掃描范圍。掃描參數(shù)設(shè)置完后，即可通過掃描獲得某個地區(qū)的柵格數(shù)據(jù)。3、圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的誤差主要包括哪些?發(fā)現(xiàn)并有效消除誤差方法有哪些圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的誤差主要包括以下幾個方面：1、空間數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù)：主要包括空間點、線、面數(shù)據(jù)的丟失或重復(fù)、區(qū)域中心點的遺漏、柵格數(shù)據(jù)矢量化時引起的斷線等；2、空間數(shù)據(jù)位置的不準(zhǔn)確：主要包括空間點位的不準(zhǔn)確、線段過長或過短、線段的斷裂、相鄰多邊形結(jié)點的不重合等；3、空間數(shù)據(jù)的比例尺不準(zhǔn)確；4、空間數(shù)據(jù)的變形；5、空間屬性和數(shù)據(jù)連接有誤；6、屬性數(shù)據(jù)不完整；為發(fā)現(xiàn)并有效消除誤差，一般采用如下方法進行檢查：1、疊合比較法，是空間數(shù)據(jù)數(shù)字化正確與否的最佳檢核方法，按與原圖相同的比例尺用把數(shù)字化的內(nèi)容繪在透明材料上，然后與原圖疊合在一起，在透光桌上仔細(xì)的觀察和比較。2、目視檢查法，指在屏幕上用目視檢查的方法，檢查一些明顯的數(shù)字化誤差與錯誤，如圖所示，包括線段過長或過短、多邊形的重疊和裂口、線段的斷裂等；3、邏輯檢查法，如根據(jù)數(shù)據(jù)拓?fù)湟恢滦赃M行檢驗，將弧段連成多邊形，進行數(shù)字化誤差的檢查。對屬性數(shù)據(jù)檢查首先看屬性數(shù)據(jù)的值是否超過其取值范圍。屬性數(shù)據(jù)之間或?qū)傩詳?shù)據(jù)與地理實體之間是否有荒謬的組合。對于空間數(shù)據(jù)的不完整或位置的誤差，主要是利用GIS的圖形編輯功能，如刪除（目標(biāo)、屬性、坐標(biāo)），修改（平移、拷貝、連接、分裂、合并、整飾），插入等進行處理。對空間數(shù)據(jù)比例尺的不準(zhǔn)確和變形，可以通過比例變換和糾正來處理。4、空間數(shù)據(jù)索引依據(jù)空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關(guān)系，按一點順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包括空間對象的概要信息，如對象的標(biāo)識。比較有代表性的空間索引包括BSP樹、KDB樹、R樹、R+樹、CELL樹、四叉樹、格網(wǎng)索引、5、圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接p1081）獨立存儲的圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接2）對通用DBMS擴展以增加空間數(shù)據(jù)的管理那里6、圖像解譯的方法對圖像進行解譯，是一項涉及諸多內(nèi)容的復(fù)雜過程。包括：研究地理區(qū)域的一般知識；掌握影像分析的經(jīng)驗和技能；對影像特征的深入理解。圖像解譯過程一般是建立在對圖像及其解譯區(qū)域進行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)之上，具體包括圖像的成像原理、圖像的成像時間、圖像的解譯標(biāo)志、成像地區(qū)的地理特征、地圖、植被、氣候?qū)W以及區(qū)域內(nèi)有關(guān)人類活動的各種信息。7、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量空間數(shù)據(jù)：是對有關(guān)空間位置、專題特征及時間信息的符號紀(jì)錄，是對現(xiàn)實世界中空間特征和過程的抽象表達?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量：空間數(shù)據(jù)在表達實體空間位置、特征和實踐所能達到的準(zhǔn)確性、一致性、完整性和三者統(tǒng)一性的程度?？臻g數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)、使用和評價空間數(shù)據(jù)的依據(jù)。數(shù)據(jù)質(zhì)量是數(shù)據(jù)整體性能的綜合體現(xiàn)。其主要內(nèi)容如下：數(shù)據(jù)說明：要求對空間數(shù)據(jù)的來源、數(shù)據(jù)內(nèi)容及其處理過程等作出準(zhǔn)確、全面和詳盡的說明。位置精度：指空間實體的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與實體真實位置的接近程度，常表現(xiàn)為空間三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的精度。屬性精度：指空間實體的屬性值與其真值相符的程度。它取決于地理數(shù)據(jù)的類型，常常與位置精度有關(guān)。時間精度：指時間的現(xiàn)勢性。可以通過數(shù)據(jù)更新的時間和頻度來體現(xiàn)。邏輯一致性：指地理數(shù)據(jù)關(guān)系上的可靠性，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)內(nèi)容，以及拓?fù)湫再|(zhì)上的內(nèi)在一致性。完整性：指地理數(shù)據(jù)在范圍、內(nèi)容及結(jié)構(gòu)等方面滿足所有要求的完整程度，包括數(shù)據(jù)范圍、空間實體類型、空間關(guān)系分類、屬性特征分類等方面的完整性。表達形式的合理性：指數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)表達與實體的吻合性，包括空間特征、專題特征和時間特征表達的合理性等。：第六章1、空間分析的概念及分類概念：空間分析是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，它以地學(xué)原理為依托，通過分析算法，從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間形成和空間演變等信息。按照Goodchild提出的空間分析框架，空間分析分為產(chǎn)生式分析DEM分析、疊合分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析查詢式分析集合分析、查詢分析根據(jù)空間數(shù)據(jù)的形式將空間分析分為：矢量數(shù)據(jù)空間分析、柵格數(shù)據(jù)空間分析模型及概念模型的含義模型：就是將系統(tǒng)的各個要素，通過適當(dāng)?shù)暮Y選，用一定的表現(xiàn)規(guī)則所描寫出來的簡明映像概念模型：又稱為邏輯模型，主要指通過觀察、總結(jié)、提煉而得到的文字描述或邏輯表達式，常由此構(gòu)成專家系統(tǒng)的知識庫3、柵格聚類分析和聚合分析含義聚類分析：柵格數(shù)據(jù)的聚類是根據(jù)設(shè)定的聚類條件對原有數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行有選擇的信息提取而建立新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法聚合分析：柵格數(shù)據(jù)的聚合分析是指根據(jù)空間分辨力和分類表，進行數(shù)據(jù)類型的合并或轉(zhuǎn)換以實現(xiàn)空間地域的兼并。4、柵格數(shù)據(jù)的疊置分析將有關(guān)主題層組成的各個層面進行疊置產(chǎn)生產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)層面，其結(jié)果綜合了原來兩個或多個層面要素所具有的屬性，同時，不僅生成了新的空間關(guān)系，而且產(chǎn)生新的屬性。信息復(fù)合模型(overlay)包括兩類，即簡單的視覺信息復(fù)合和較為復(fù)雜的疊加分類模型。5、柵格數(shù)據(jù)分析的基本模式柵格數(shù)據(jù)的聚類聚合分析、柵格數(shù)據(jù)的疊置分析、柵格數(shù)據(jù)的追蹤分析、柵格數(shù)據(jù)的窗口分析窗口分析：地學(xué)信息除了在不同層面的因素之間存在著一定的制約關(guān)系之外,還表現(xiàn)在空間上存在著一定的關(guān)聯(lián)性按照分析窗口的形狀，可以將分析窗口劃分為以下類型：(1)矩形窗口：是以目標(biāo)柵格為中心，分別向周圍八個方向擴展一層或多層?xùn)鸥?，從而形成矩形分析區(qū)域。(2)圓型窗口：是以目標(biāo)柵格為中心，向周圍作一等距離搜索區(qū)，構(gòu)成一圓型分析窗口。(3)環(huán)型窗口：是以目標(biāo)柵格為中心，按指定的內(nèi)外半徑構(gòu)成環(huán)型分析窗口。(4)扇型窗口：是以目標(biāo)柵格為起點，按指定的起始與終止角度構(gòu)成扇型分析窗口6、柵格數(shù)據(jù)的窗口分析，窗口類型主要四種，分別是哪四種矩形、圓形、環(huán)形、扇形矩形窗口：是以目標(biāo)柵格為中心，分別向周圍八個方向擴展一層或多層?xùn)鸥駡A型窗口：是以目標(biāo)柵格為中心，向周圍作一等距離搜索區(qū)，構(gòu)成一圓型分析窗口環(huán)型窗口：是以目標(biāo)柵格為中心，按指定的內(nèi)外半徑構(gòu)成環(huán)型分析窗口扇型窗口：是以目標(biāo)柵格為起點，按指定的起始與終止角度構(gòu)成扇型分析窗口7、矢量數(shù)據(jù)分析的基本方法1）包含分析，確定要素之間是否存在著直接的聯(lián)系，即矢量點、線、面是否存在空間位置上的聯(lián)系2）矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的點、線、面實體，自動建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形實體，從而實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在水平方向得以擴展的信息分析方法。例如交通線兩邊的綠化帶，噪聲污染影像的范圍。3）疊置分析，又稱疊加分析、疊置分析，在相同的空間坐標(biāo)系統(tǒng)條件下，將同一地區(qū)兩個不同地理特征的空間和屬性數(shù)據(jù)重疊相加，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對象之間的空間對應(yīng)關(guān)系。例如提取某個區(qū)域空間某種專題內(nèi)容的數(shù)據(jù)根據(jù)所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，分為基于矢量數(shù)據(jù)的疊合分析和基于柵格數(shù)據(jù)的疊合分析兩種類型基于矢量數(shù)據(jù)的疊合分析根據(jù)疊置對象圖形特征的不同，分為點與多邊形的疊合、線與多邊形的疊合和多邊形與多邊形的疊合三種類型基于柵格數(shù)據(jù)的疊合分析常常稱為地圖代數(shù)，包涵一系列可以進行疊合分析的計算方法4)矢量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)分析用途：選擇最佳路徑、選擇最佳布局中心的位置組成部分：鏈、障礙、拐角點、中心、站點鏈，網(wǎng)絡(luò)中流動的管線，如街道、河流、水管等，其狀態(tài)屬性包括阻力和需求。結(jié)點，網(wǎng)絡(luò)中鏈的結(jié)點，如港口、車站、電站等，其狀態(tài)屬性包括阻力和需求等。結(jié)點中又有下面幾種特殊的類型。障礙，禁止網(wǎng)絡(luò)中鏈上流動的點。拐點，出現(xiàn)