地信原理名詞解釋

1、信息 是用文字、數(shù)字、符號、語言、圖像等介質來表示事件、事物、現(xiàn)象等的內容、數(shù)量或特征，從而向人們（或系統(tǒng)）提供關于現(xiàn)實世界新的事實和知識，作為生產、建設、經營、管理、分析和決策的依據(jù)。特點 : 客觀性、實用性、可傳輸性、共享性數(shù)據(jù) 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，在計算機化的地理信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的格式往往和具體的計算機系統(tǒng)有關，隨載荷它的物理設備的形式而改變。 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。地理信息： 有關地理實體的性質、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

2、地理現(xiàn)象之間關系的地理數(shù)據(jù)的解釋。從另一個角度來說，一切與空間位置有關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、分析與顯示地理信息的功能。 地理信息的特點: 空間分布性、具有多維結構的特征、時序特征十分明顯、具有豐富的信息地理信息系統(tǒng)（GIS , Geographic Information System）是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對現(xiàn)實世界（資源與環(huán)境）的研究和變遷的各類空間數(shù)據(jù)及描述這些空間數(shù)據(jù)特性的屬性進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。類型：專題地理信息系統(tǒng)、區(qū)域地理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)工具特點：具有采集、管理、分析和輸出多種地理空

3、間信息的能力，具有空間性和動態(tài)性；由計算機系統(tǒng)支持進行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計算機程序模擬常規(guī)的或專門的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產生有用信息，完成人類難以完成的任務；計算機系統(tǒng)的支持。區(qū)別：其存儲和處理的信息是經過地理編碼的組成或構成：計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理操作人員。硬件：I/O設備、CPU、存儲器（專用的還有數(shù)字化儀、解析測圖儀、掃描儀、測繪儀器等）。軟件：計算機系統(tǒng)軟件、地理信息系統(tǒng)軟件和其他支持軟件、應用分析程序。功能：數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測與編輯，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)存儲與組織，空間查詢與分析，圖形與交互展示。相關學科：地理學、地圖學、計算機科學、遙感、管理科學等。

4、OGC九層模型： （現(xiàn)實、概念、地理空間、尺度、項目、點、幾何體、地理要素、要素集合）世界8接口：（認識、GIS學科、局部測量、信息團體、空間參照系、幾何體結構、要素結構、項目結構）接口數(shù)據(jù)建模 是指把現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)組織為有用且能反映真實信息的數(shù)據(jù)集的過程。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： 是關于現(xiàn)實世界中空間實體及其相互間了解的概念，它為描述空間數(shù)據(jù)的組織和設計空間數(shù)據(jù)庫模式提供著基本方法。 分類： 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 類型： 基于對象(要素)的模型、網絡模型、場模型 （原因：數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)表達、空間分析方法的要求、數(shù)據(jù)組

5、織和存儲方式）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連續(xù)空間。鋪蓋可以分為規(guī)則的和不規(guī)則的 。要點： 像元、分辨率、單一值、圖層、疊置、體元。要素數(shù)據(jù)模型： 歐氏空間地物要素：點、線、多邊形對象基于要素的空間信息模型把信息空間分解為對象或實體。一個實體必須符合三個條件：可被識別（可獨立區(qū)別）重要（與問題相關）可被描述（有特征）要素的屬性（特征）包括： 空間維、時間維、圖形維和文本/數(shù)字維。矢量數(shù)據(jù)模型： 將現(xiàn)象看作原形實體的集合，且組成空間實體。空間關系： 點、線、多邊形之間的空間關系 類型： 拓撲關系、方向關系、度量關系拓撲空間關系： 9交

6、模型：由邊界、內部、余的點集組成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)方向關系： 地物對象之間的方位。度量空間關系： 基本空間對象度量關系包含點/點、點/線、點/面、線/線、線/面、面/面之間的距離作用： 已知點/線拓撲關系與點/點度量關系基礎上，求出點/點間的最短路徑、最優(yōu)路徑、服務范圍等； 已知點、線、面度量關系，進行距離量算、鄰近分析、聚類分析、緩沖區(qū)分析、泰森多邊形分析。 區(qū)域空間指標： 幾何指標、自然地理參數(shù)、人文地理指標地理空間的距離度量： 大地測量距離、曼哈頓距離、旅行時間距

7、離、詞典編纂距離。網絡模型 ：地物被抽象為鏈、節(jié)點等對象，同時要關注其間連通關系 ?；咎卣鳎?結點數(shù)據(jù)間沒有明確的從屬關系，一個結點可與其它多個結點建立了解。網狀模型將數(shù)據(jù)組織成有向圖結構。結構中結點代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述不同結點數(shù)據(jù)間的關系。時空模型： 同時處理時間維度的GIS。分為兩類：結構化的數(shù)據(jù)（記錄中增加時間戳）、非結構化的數(shù)據(jù)（要解決的關鍵問題）三維模型： 數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)的組織和重構、變換、查詢、邏輯運算、計算、分析、建立模型、視覺變換、系統(tǒng)維護 。結構： 八叉樹空間數(shù)據(jù)的類型： 空間特征數(shù)據(jù)（空間特征數(shù)據(jù)記錄的是空間實體的位置、拓撲關系和幾何特征。 ）專題特征數(shù)據(jù)（地理實體所具

8、有的各種性質，如某地的年降雨量、人口密度、交通流量、空氣污染程度等。 ）時間特征數(shù)據(jù)（地理實體的時間變化或數(shù)據(jù)采集的時間等。）數(shù)據(jù)質量： 準確性（一個記錄值（測量或觀察值）與它的真實值之間的接近程度 ）、精度（即對現(xiàn)象描述的詳細程度）、空間分辨率（記錄變化的最小距離 ）、比例尺（地圖上一個記錄的距離和它表現(xiàn)實際距離的比例 ）、誤差（測量值和實際值之間的差別）、不確定性（描述和實際的差別）。數(shù)據(jù)處理過程誤差來源數(shù)據(jù)搜集野外測量誤差：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、坐標轉換、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、轉換誤差：柵格-矢量轉換、三角網-等值線轉換數(shù)據(jù)存儲數(shù)值精度不夠空間精度不夠：每個格網點太大、地圖最小制圖單元太大數(shù)據(jù)處理分類間隔不合理多層數(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)使用對數(shù)據(jù)所包含的信息的誤解對數(shù)據(jù)信息使用不當問題來源： 空間現(xiàn)象自身存在的不穩(wěn)定性、空間現(xiàn)象的表達、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)： 說明數(shù)據(jù)內容、質量、狀況和其他有關特征的背景信息。 作用：1） 幫助數(shù)據(jù)生產單位有效地管理和維護空間數(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，也不會失去對數(shù)

10、據(jù)情況的了解；2）提供有關數(shù)據(jù)生產單位數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)內容、數(shù)據(jù)質量、數(shù)據(jù)交換網絡及數(shù)據(jù)銷售等方面的信息，便于用戶查詢檢索地理空間數(shù)據(jù)；3）幫助用戶了解數(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）提供有關信息，以便用戶處理和轉換有用的數(shù)據(jù)。 內容：1）對數(shù)據(jù)集的描述2）對數(shù)據(jù)質量的描述3）對數(shù)據(jù)處理信息的說明4）對數(shù)據(jù)轉換方法的描述；5）對數(shù)據(jù)庫的更新、集成等的說明。 類型： 1）根據(jù)元數(shù)據(jù)的內容分類：科研型元數(shù)據(jù)、評估型元數(shù)據(jù)、模型元數(shù)據(jù) 2）根據(jù)元數(shù)據(jù)描述對象分類：數(shù)據(jù)層元數(shù)據(jù)、屬性元數(shù)據(jù)、實體元數(shù)據(jù)3）根據(jù)元數(shù)據(jù)在系統(tǒng)的作用分類：系統(tǒng)級別元數(shù)據(jù)、應用層元數(shù)據(jù)4）根據(jù)元數(shù)據(jù)

11、的作用分類：說明元數(shù)據(jù)、控制元數(shù)據(jù) 。 標準： 定義地理信息和服務的描述性信息的標準。該標準制定的目的是為了產生一個地理元數(shù)據(jù)的內容及有關標準。這些內容包括地理數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性、精度、數(shù)據(jù)內容、屬性內容、來源、覆蓋地區(qū)以及對各類應用的適應性如何等。對地理數(shù)據(jù)進行標準的描述可以使地理信息生產者高效管理和維護數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質量，用戶方便地得到適用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源： 地圖（紙質的，電子地圖）、遙感數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、各種文字報告和統(tǒng)計數(shù)據(jù) 數(shù)字化儀的工作原理： 操作人員在數(shù)字化儀上點擊一點或跟蹤一條線段；坐標被存入到GIS數(shù)據(jù)庫中。 方法： 點方式和流方式矢量化的過程： 1圖像二值化2平滑3細化 4鏈式編碼5

12、矢量線提取曲線離散化算法（Douglas-Peucker）： 1）在曲線首尾兩點A、B之間連接一條直線段AB，該直線稱為曲線的弦；2）得到曲線上離該直線段距離最大的點C，并計算其與AB的距離d；3）比較該距離與預先給定閾值的大小，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，并分別對兩段曲線進行1-3步的處理。5）當所有曲線都處理完畢后，依次連接各個分割點形成的折線，即可以作為曲線的近似。坐標變換：平移、旋轉、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,專用的圖形輸入輸出設備,模數(shù)轉換設備,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 內容和采用目的方面共同之處:都是人機系統(tǒng),數(shù)據(jù)規(guī)模大、數(shù)據(jù)關系復雜,都是為管理和決策提供支持和手段空間數(shù)據(jù)庫是一種應用于地理空間數(shù)據(jù)處理與信息分析領域的具有工程性質的數(shù)據(jù)庫，它所管理的對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)域內關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:開發(fā)獨立的基于文件的數(shù)據(jù)管理服務 開發(fā)一個附加軟件用于存儲和管理空間數(shù)據(jù)和空間分析，使用DBMS管理屬性數(shù)據(jù)。（混合模型） 對系統(tǒng)的功能進行必要擴充，空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在同一個DBMS管理之下。（擴展模型） 重新設計一個具有空間數(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)結構： 以規(guī)則的陣列來表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的非幾何屬性特征。特點是： 屬性明顯，定位隱含，即數(shù)據(jù)直接記錄屬性的指針或屬性本身，而所在位置則根據(jù)行列號轉換為相應的坐標。矢量模型： 矢量模型將現(xiàn)實世界的要素位置和范圍用點、線或面表達，每一個實體的位置是用它們在坐標參考系統(tǒng)中的空間位置（坐標）定義。地圖空間中的每一位置都有唯一的坐標值。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）。地理實體的位置和狀態(tài)是用它們占據(jù)的柵格的行、列來定義的。每個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。柵格結構的編碼方式主要有直接柵格編碼、鏈碼、游程長度編碼、塊碼、四叉樹碼等矢量結構主要有坐標序列編碼、樹狀索引編碼和二元拓撲編碼等編碼方法。矢量數(shù)據(jù)結構： 通過記錄坐標的方式盡可能精確地表示點、線、多邊形等地理實體。 矢量編碼方法： 點實體 線實體 多邊形 1坐標序列法2樹狀索引編碼法 3拓撲結構編碼法 矢量數(shù)據(jù)： 優(yōu)點1數(shù)據(jù)結構緊湊冗余度低，2有利于網絡和檢索分析3圖形顯示質量好，精度高 缺點：數(shù)據(jù)結構復雜2多邊形疊加分析比較困難柵格數(shù)據(jù)： 優(yōu)點1數(shù)據(jù)結構簡單2便于空間分析和地表模擬3現(xiàn)勢性較強 缺點：1數(shù)

16、據(jù)量大2投影轉換比較復雜 空間查詢： 屬性查圖形 圖形查屬性； 空間量算： 空間、形狀、質心、距離 質心計算及其作用： 質心描述的是分布中心，而不是絕對幾何中心。 通過對離散目標物賦予權重來計算質心：各種空間分析方法和特點： 網絡分析的路徑分析類型及算法：網絡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；網流量分析。 最佳路徑：指從始點到終點的最短距離或花費最少的路線； 最佳布局中心位置：指各中心所覆蓋范圍內任一點到中心的距離最近或花費最小； 網流量：指網絡上從起點到終點的某個函數(shù)，如運輸價格，運輸時間等。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、：確定起點或終點，求代價最小的N條路徑，因為在實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路徑：確定起點、終點和要經過的中間點、中間連線，求最短路徑或最小耗費路徑。 4)動態(tài)最佳路徑分析：實際網絡中權值是隨權值關系式變化的，可能還會臨時出現(xiàn)一些障礙點，需要動態(tài)的計算最佳路徑 空間差值方法： 整體插值方法：用研究區(qū)所有采樣點的數(shù)據(jù)進行全區(qū)特征擬合。主要有邊界內插方法、趨勢面分析、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)點來估計未知點的值。主要有最近鄰點法(泰森多邊形方法)、移動平均插值方法(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：