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1、地理信息系统1、GIS的定义：以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对空间数据进行采集、存取、编辑、处理、分析和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多空间和动态的地理信息，为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的计算机应用系统。（或简言之：处理地理信息的计算机系统）2、GIS的基本构成：系统硬件；系统软件；空间数据；应用人员；应用模型3、GIS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；二次开发与编程4、矢量数据的常用压缩方法：间隔取点法；垂距法和偏角法；DouglasPeucker方法5、层次模型、网状模型、关
2、系模型：1）层次模型：表示方法：2）网状模型表示方法：3）关系模型：表示方法：关系模型对数据的组织地图表 图形 组成关系模型对数据的组织多边形表 多边形名称 组成关系模型对数据的组织线表 线名称 组成关系模型对数据的组织点坐标表点坐标1x1y12x2y23x3y34x4y45x5t56x6y66、拓扑关系主要有：1）相邻性： 表示两个多边形是否相邻；2）包含性：表示一个图元要素是否包含于某个多边形中。3）连通性：表示两条线段是否相连。 7、空间分析的内容与步骤：1）空间分析的内容 属性分析： 数据检索、逻辑与数学运算、重分类、统计分析等。 拓扑与属性的联合分析：与拓扑相关的数据检索、叠置处理、
3、区域分析、邻域分析、网络分析等。 2）空间分析的步骤 建立分析目的和评价标准例：建一公园进行选址（目的）标准：交通便利、环境优雅；设计成环绕一个天然小河；可利用面积大、少沼泽地 收集、输入空间和属性数据：包括地理底图数据、地籍数据、土壤数据等。 做空间位置的处理和分析：作空间位置的处理和分析（包括检索、提取，缓冲区分析、叠置分析等）；作属性数据的处理和分析（加所需的属性项、好地价）8、面向对象三要素：1）具有一个唯一的标识，以表明其存在的独立性；2）具有一组描述特征的属性，以表明其在某一时刻的状态；3）具有一组表示行为的操作方法，用以改变对象的状态。9、矢量数据结构 栅格数据结构 对比：1）栅
4、格数据模型：优点： 数据结构简单 叠加操作易实现 能有效表达空间可变性 栅格图象便于做图象的有效增强缺点： 数据结构不严密不紧凑，需要用压缩技术解决这个问题 难以表达拓扑关系 图形输出不美观，线条有锯齿，需要增加栅格数量来克服，但会增加数据量2）矢量数据结构优点：提供更严密的数据结构 提供更有效的拓扑编码，因而对需要拓扑信息的操作更有效，如网络分析 图形输出美观，接近于手绘缺点：提供更严密的数据结构 提供更有效的拓扑编码，因而对需要拓扑信息的操作更有效，如网络分析 图形输出美观，接近于手绘10、点线栅格化：1）点的栅格化点的变换十分简单，只要这个点落在哪个网格中就属于哪个网格元素，行列坐标（i
5、,j）的计算公式为：2）线的栅格化 首先按点的栅格化方法确定端点1，2所在的行和列号，并将它们“涂黑”。 求出这两个端点的行数差和列数差。 若行数差大于列数差，则逐行求出本行中心线与过这两个端点的直线的交点，并按上式计算出其所在栅格，并“涂黑”。 若行数差小于列数差，则逐列求出本列中心线与过这两个端点的直线的交点，并按上式计算出其所在栅格，并“涂黑”。11、栅格数据取值方法1）中心归属法：每个栅格单元的值以网格中心点对应的面域属性值来确定2）长度占优法：每个栅格单元的值以网格中线（水平或垂直）的大部分长度所对应的面域的属性值来确定3）面积占优法：每个栅格单元的值以在该网格单元中占据最大面积的属
6、性值4）重要性法：根据栅格内不同地物的重要性程度，选取特别重要的空间实体决定对应的栅格单元值，如稀有金属矿产区，其所在区域尽管面积很小或不位于中心，也应采取保留的原则12、空间实体的描述空间实体是指地理空间中客观存在的具体事物。在GIS中的描述：1）空间位置：主要指位置信息，也包括位置信息的扩展，如形态及实体的组成（复合对象）等；位置用坐标表示；2）空间关系：主要指空间对象在空间上的联系(方向、度量、拓扑)；3）非几何属性：表示空间特征的非几何属性；4）实体的时态、行为及功能特征：实体的行为，功能特征以及实体属性随时间的变化。如岛屿的侵蚀、水体污染的扩散、建筑的变形等；5）实体的衍生信息：如一
7、个实体有多个名称 13、矢量数据的编码方式（看一下PPT第二章空间数据结构，掌握每个编码方法。）1）坐标序列法 2）层次索引法 3）拓扑结构法(Arc-node数据结构)14、拓扑数据的结构点拓扑、线拓扑、面拓扑的表示方法。见第二章空间数据结构。这是重点，可能会考图形分析题。分别写出点拓扑、线拓扑、面拓扑。大家一定要掌握。15、栅格数据相关概念1）栅格数据结构：指将分析空间划分成多个规则的、互相相邻的网格单元（多为矩形区域,也偶有表示为三角形或六边形的），然后给各个格网单元赋以相应空间对象的属性值，用此多个格网单元组成的规则格网（GRID）来表示地理现象的空间位置和属性特征。 2）栅格单元：规
8、则的网格单元叫做单元格(Cell)，每个单元格都有一定的尺寸和取值，尺寸对应一定的地理空间范围 16、栅格数据编码方法1）直接栅格编码：直接编码就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行(或逐列)逐个记录代码。（最简单直观）2）压缩编码方法：栅格数据压缩编码：用尽可能少的数据量记录尽可能多的信息。类型：信息无损编码；信息有损编码 目前有一系列栅格数据压缩编码方法：链码，游程长度编码，四叉树码（掌握编码方法）17、手工数字化过程1）手工栅格数字化将图面划分成栅格单元矩阵，按地理实体的类别对栅格单元进行编码，然后依次读取每个栅格单元代码值的数字化方法。步骤： 确定栅格单元大小 准备栅格网 对栅格单元进行
9、编码 读取栅格单元值数据录入2）手工矢量数字化读取地理实体坐标数据并按一定格式记录下来。步骤：对地理实体编码 量取地理实体的坐标 录入坐标数据18、误差产生的主要原因1）空间现象自身存在的不稳定性2）空间现象的表达3）空间数据处理中的误差4）空间数据使用中的误差19、面的捕捉的过程实际上就是判断光标点S(x,y)是否在多边形内，若在多边形内则说明捕捉到。判断点是否在多边形内的算法主要有垂线法或转角法。垂线法的基本思想是从光标点引垂线(实际上可以是任意方向的射线)，计算与多边形的交点个数。若交点个数为奇数则说明该点在多边形内；若交点个数为偶数，则该点在多边形外。加快速度的方法：找出该多边形的外接
10、矩形，若光标点落在该矩形中，才有可能捕捉到该面，否则放弃对该多边形的进一步计算和判断。20、栅格数据矢量化步骤1）栅格线的细化2）矢量线提取3）拓扑关系重建4）点和线的平滑21、空间数据库概念及特点定义：空间数据库是某一区域内关于一定地理要素特征的数据集合。特点：1）数据量特别大2）属性数据和空间数据联合管理22、基于文件和关系式数据库的混合空间数据模型1）图形与属性结合的各自分开处理模式图形处理的用户界面和属性的用户界面是分开的，它们只是通过一个内部码连接。通常要同时启动两个系统，甚至两个系统来回切换，不方便。2）图形与属性结合的混合处理模式在ODBC(Open DataBase Conne
11、ctivity,开放式数据库互连)推出后，GIS软件商只需开发GIS与ODBC的接口软件，就可将属性数据与任何一个支持ODBC的RDBMS连接。这样用户可在一个界面下处理图形和属性数据。GIS 通过DBMS提供的高级编程语言C或Fortran等接口，在C语言的环境下，直接操纵属性数据，查询属性数据库，并在GIS的用户界面下，显示查询结果。23、DEM：数字高程模型，是高程关于平面坐标自变量的连续函数的一个有限的离散表示。又叫地形模型。24、网络分析主要内容：1）路径分析 ：最短路径，最佳路径 2）定位与分配： 定位，分配，定位与分配 3）地址匹配 4）爆管分析 25、叠加分析不同的数据层之间进行空间和属性的对比分析包括：点与多边形的叠合；线与多边形的叠合；多边形与多边形的叠合26、缓冲区分析缓冲区就是地理空间实体的一种影响范围或服务范围。缓冲区分析是围绕点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的多边形。主要的类型有：基于点要素的缓冲区；基于线要素的缓冲区；基于面要素的缓冲区。
