地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)總結(jié)

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)總結(jié).精品文檔.地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用復(fù)習(xí)總結(jié)第一章 緒論1.美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(FICCDC) 地理信息系統(tǒng)概念（GIS）： GIS是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計用來支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的管理和規(guī)劃問題。GIS的物理外殼是計算機化的技術(shù)系統(tǒng)，GIS操作對象是地理實體的數(shù)據(jù)區(qū)別于其他類型信息系統(tǒng)的根本標(biāo)志。2.GIS組成：系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用模型、應(yīng)用人員。or Internet,設(shè)計和使用GIS的人，空間數(shù)據(jù)，系統(tǒng)硬件，系統(tǒng)軟件

2、，分析處理程序。3.GIS功能：1）基本功能：數(shù)據(jù)的采集與編輯、數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)處理和變換、空間分析和統(tǒng)計，產(chǎn)品制作和顯示，二次開發(fā)和編程； 2）應(yīng)用功能：資源管理、區(qū)域規(guī)劃、國土監(jiān)測、輔助決策。第二章 地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫1.空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念：是指空間數(shù)據(jù)適合于計算機存儲、管理、處理的邏輯結(jié)構(gòu)，換句話 說就是空間數(shù)據(jù)以什么樣的形式在計算機中存儲和管理。2.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念：是通過坐標(biāo)值來精確表示點、線、面等地理實體的。獲取方式:外業(yè)測量，柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，跟蹤數(shù)字化3.柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念：以規(guī)則的像元陣列來表示空間地物和現(xiàn)象的分布的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，陣列中的每個數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的屬性特

3、征。獲取方式:來自于遙感數(shù)據(jù)，圖片的掃描，矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，手工方法獲取，格網(wǎng)DEM數(shù)據(jù)(當(dāng)屬性值為地面高程)柵格數(shù)據(jù)常用的相鄰:四方向相鄰，八方向相鄰柵格數(shù)據(jù)編碼方法:直接?xùn)鸥窬幋a(將柵格數(shù)據(jù)看做一個數(shù)據(jù)矩陣，逐行或逐列記錄代碼 操作方便 無數(shù)據(jù)壓縮)游程長度編碼(按行掃描，將相鄰等值像元合并，并記錄代碼重復(fù)的個數(shù) 區(qū)域越大，數(shù)據(jù)相關(guān)性越強則壓縮越大 壓縮效率高，疊加合并等運算簡單，編碼和解碼運算快)鏈?zhǔn)骄幋a四叉樹編碼 行程長度編碼4.空間數(shù)據(jù)(地理實體)基本特征:屬性 空間 時間5.根據(jù)地理實體的特征，可以把它的數(shù)據(jù)分為屬性數(shù)據(jù)， 幾何數(shù)據(jù)(描述空間實體空間特征 定位數(shù)據(jù)) ，關(guān)系數(shù)據(jù)(描述空

4、間實體之間的空間關(guān)系的數(shù)據(jù)，主要指拓補關(guān)系)6.拓補關(guān)系:圖形保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。 拓補空間中不考慮距離函數(shù)。7.最基本拓補關(guān)系:關(guān)聯(lián)(不同拓補元素之間的關(guān)系，如結(jié)點與鏈 鏈與多邊形)， 鄰接(相同拓補元素之間的關(guān)系，如結(jié)點與結(jié)點 鏈與鏈 面與面等，鄰接關(guān)系是借助于不同類型的拓補元素描述的，如面通過鏈而鄰接) 其他拓補關(guān)系:包含關(guān)系，連通關(guān)系，層次關(guān)系8.拓補關(guān)系的表示:面鏈關(guān)系 面and構(gòu)成面的面的鏈 (注意邊的方向和構(gòu)成面的方向)鏈結(jié)點關(guān)系 鏈and鏈兩端的結(jié)點結(jié)點鏈關(guān)系 結(jié)點and通過該結(jié)點的鏈鏈面關(guān)系 鏈and左面and右面第三章 空間數(shù)據(jù)的采集和質(zhì)量控制1.GI

5、S數(shù)據(jù)源：是指建立GIS地理數(shù)據(jù)庫所需要的各種數(shù)據(jù)的來源。主要包括地圖數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、文本資料、統(tǒng)計資料、實測數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)和已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。2空間數(shù)據(jù)采集的任務(wù)：是將現(xiàn)有的地圖、外業(yè)觀測成果、航空圖片、遙感圖像、文本資料等轉(zhuǎn)換成GIS可以處理和接受的數(shù)字形式，通常要經(jīng)過驗證、修改和編輯等處理3.GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量(GIS空間數(shù)據(jù)的可靠性，通常用空間數(shù)據(jù)的誤差來度量)研究目的：建立一套空間數(shù)據(jù)的分析和處理體系，包括誤差源的確定、誤差的鑒別和度量誤差的方法、誤差傳播的模型、控制和消弱誤差的方法等，使未來GIS在提供產(chǎn)品的同時，提供產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，即建立GIS產(chǎn)品合格證制度。4.研究GIS數(shù)據(jù)質(zhì)

6、量的意義：對于評定GIS質(zhì)量、評判算法的優(yōu)劣性、減少GIS在設(shè)計與開發(fā)時的盲目性具有重要意義。5.空間數(shù)據(jù)的地理參照系：地球的形狀（大地水準(zhǔn)面，參考橢球） 坐標(biāo)系：地理坐標(biāo)系(大地坐標(biāo)系) 平面坐標(biāo)系 高程系 高程是指由高程基準(zhǔn)面起算的地面點的高度6.地圖投影（GIS不可缺少的）：將地球橢球面上的點映射到平面上的方法。 GIS以地圖方式顯示地理信息，地圖是平面，而地理信息則是在地球橢球上 因此地圖投影在GIS中不可缺少。7.空間數(shù)據(jù)采集:GIS的核心是地理數(shù)據(jù)庫 建立GIS第一步就是把空間實體的幾何數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)輸入地理數(shù)據(jù)庫中GIS的數(shù)據(jù)采集 三方面工作：幾何數(shù)據(jù)采集(地圖跟蹤數(shù)字化，地圖掃

7、描數(shù)字化)、屬性數(shù)據(jù)采集、幾何數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接。8.GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量內(nèi)容：位置精度、屬性精度、邏輯一致性、完備性、現(xiàn)勢性。9.GIS誤差類型：誤差源、處理誤差10.GIS誤差傳播：代數(shù)關(guān)系下的誤差傳播(代數(shù)運算) 邏輯關(guān)系下的誤差傳播(邏輯交并等運算 如疊置分析時的誤差傳播) 推理關(guān)系下的誤差傳播(不精確推理)第四章 空間數(shù)據(jù)的處理1.矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的自動建立：鏈的組織 結(jié)點匹配 檢查多邊形是否閉合 建立多邊形 島的判斷 確定多邊形的屬性內(nèi)點個數(shù)=多邊形個數(shù)2.空間數(shù)據(jù)的坐標(biāo)變換：1）幾何糾正：高次變換、二次變換、仿射變換 2）投影變換：解析變換法(反解變換法 正解變換法 換帶算法)、數(shù)值

8、變換數(shù)值解析變換題:一般從掃描儀上直接得到的地圖存在圖形變形、坐標(biāo)系不一致等問題，可以通過幾何糾正和投影變換來糾正。3.空間數(shù)據(jù)的壓縮處理：1）矢量數(shù)據(jù) (壓縮目的:刪除冗余數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)存儲量，節(jié)省存儲空間，加快后繼處理速度)：道格拉斯普克法 垂距法 光欄法 2）柵格數(shù)據(jù)：直接?xùn)鸥窬幋a 游程長度（行程）編碼 四叉樹編碼（最有效）例： AAAA ABBB AABB AABB解：直接?xùn)鸥窬幋a：1）從左到右AAAAABBBAABBAABB 2)奇數(shù)行從左到右，偶數(shù)行從右到左AAAABBBAAABBBBAA 游程長度編碼：A4A1B3A2B2A2B2或同樣字符連續(xù)A5B3A2B2A2B2第五章 空間

9、查詢與空間分析1.空間數(shù)據(jù)查詢：含義：數(shù)據(jù)庫范疇，用戶最常用功能，用戶與數(shù)據(jù)庫交流的途徑，查詢方法與范圍決定了GIS應(yīng)用程度與應(yīng)用水平。 從空間數(shù)據(jù)庫找出滿足屬性約束條件和空間約束條件的地理對象的一種操作，不改變原有的數(shù)據(jù)集。 方式：擴展關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢語言（SQL） 可視化空間查詢 超文本查詢 自然語言空間查詢 結(jié)果顯示：顯示方式、圖形表示、繪圖比例尺、顯示窗口、相關(guān)空間要素、查詢內(nèi)容的檢查2.SQL對GIS的作用：SQL的查詢語言作為用戶與GIS的交互手段，決定了用戶與GIS相互理解的程度。3.空間關(guān)系查詢:拓補關(guān)系查詢，緩沖區(qū)查詢 屬性查詢:簡單屬性查詢,SQL查詢，擴展的SQL查詢 圖形查詢:按點查詢，按規(guī)則圖形查詢，按多邊形查詢4.疊置分析 基于矢量數(shù)據(jù):將同一地區(qū)的兩組或兩組以上的要素進行疊置，產(chǎn)生新的特征。 矢量數(shù)據(jù)疊置的內(nèi)容:點與多邊形，線與多邊形，多邊形與多邊形(不同圖幅或不同圖層多邊形要素之間的疊置，產(chǎn)生一個新的多邊形圖層) 不同類型的地圖不同比例尺地圖多邊形疊置的位置誤差 基于柵格數(shù)據(jù)疊置分析 單層?xùn)鸥駭?shù)據(jù):布爾邏輯運算，重