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1、学习必备欢迎下载GIS 复习重点第一章一、地理信息1.概念是指与研究对象的空间地理分布有关的信息,它表示地表物体地理圈和地理环境固有要素或物质的数量、质量、分布特征、联系和规律等的数字、 文字、图形、图像等总称。2.特点:客观性、适用性、传输性、共享性、地域性(空间特征) 多维结构性(属性特征)、动态性(时序特征)二、地理信息系统1.概念GIS 是指由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。2.特点公共的地理定位基础 具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力 系 统 以 分 析 模 型 驱 动 ,
2、 具 有 极 强 的 空 间 综 合 分 析 和 动 态 预测能力,并能产生高层次的地理信息以地理研究和地理决策为目的,是一个人机交互式的空间决策系统。GIS相对于其他系统的优点GIS有别于 DBMS (数据库管理系统): GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力,能力使用户能得到关于数据的知识。GIS有别于 MIS (管理信息系统): GIS 对空间数据和属性数据共同管理、分析和应用, GIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强;GIS有别于地图数据库: GIS注重分析和查询,综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析,提供辅助决策的信息。GIS处理的数据更复杂,数据量更大,数据
3、采集的方式多样化,属性库结构功能强大,强调对空间数据的分析,图形属性相互使用频繁,采用地理坐标系。GIS的构成GIS是由系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型组成硬件:多种设备物质基础,用以存储、处理、传输和显示地理或空间数据。软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统软件配置:操作系统软件,基础支撑软件(系统库软件和数据库软件), GIS功能软件( GIS基础软件平台和 GIS 应用软件)名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第
4、1 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载空间数据:系统分析与处理的对象、构成系统的应用基础应用人员: GIS服务的对象,分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户应用模型 : 解决专门的应用目的而建立的模型GIS的基本功能数据采集和编辑数据存储和管理数据处理和变换空间查询和分析产品制作与显示二次开发与编程分析包括: 空间分析,叠加分析,缓冲区分析,地形分析,网络分析GIS的发展阶段: 1. 专业化 GIS 2.行业化 GIS 3.社会化 GIS 第二章 (数据获取)数据采集方式:1. 手工方式 2. 手扶跟踪数字化方式 3. 扫描方式 4. 影像处理和
5、信息提取方式 5. 数据通讯方式数据来源地图:规划图、工程图航空与遥感影像数据统计数据实验数据各种文字报告和立法文件其它数据:照片、野外调查的原始记录等数据采集前的准备工作: 1、资料准备,区域标定 1 )基础原始数据的确定 2 )数据分类项目的确定 3 )数据标准的准确性的确定2、进行三个统一:(地理基础统一,即确定投影、比例尺、分类分级编码)3、所用软件的检查、试用菜单准备及其它辅助工作。4、硬件检查。5、精度试验。6、试验 : 样区、单项试验。GIS 发展趋势网络 GISWeb GIS 开放式 GISOpen GIS组件式 GISCom GIS 虚拟 GISVGIS多媒体 GISMGIS
6、三维 GIS3D GIS 时态 GISTGIS无线通讯与 GIS名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载数据采集后的编辑1. 空间数据编辑的必要性: (1)修正数据输入错误;(2)维护数据的完整性和一致性;(3)更新地理信息;2. 空间数据的一般性错误: (1)叠数据不完整或重复;(2)空间数据位置不正确;(3)空间数据比例尺不正确;(4)空间数据变形;(5)几何和属性链接有误;(6)
7、属性数据不完整。错误检查主要方法:叠合比较法;目视检查法;逻辑检查法。空间数据质量1. 概念:是空间数据在表达现实世界空间变化的空间位置、专题特征以及时间这三个基本要素时,所能够达到的准确性、一致性、完整性,以及它们三者之间统一性的程度。2. 七大要素标准1. 数据情况说明 2.位置精度或称定位精度 3.属性精度4. 时间精度 5.逻辑一致性 6.数据完整性 7.表达形式的合理性误差来源数据处理过程误差来源数据搜集野外测量误差遥感数据误差地图数据误差数据输入数字化误差不同系统格式转换误差数据存储数据精度不够空间精度不够数据处理分类间隔不合理多层数据叠合引起的误差传播比例尺太小引起的误差数据输出
8、输出设备不精确引起的误差输出的媒介不稳定引起的误差空间数据质量控制方法传统的手工方法元数据方法地理相关法第三章(数据的表达)地理空间 上至大气电离层, 下至地幔莫霍面, 有着广阔的范围。 但一般地理空间指的是地球表层,其基准是陆地表面和大洋表面, 它是人类活动频繁发生的区域,是人地关系最为复杂、紧密的区域地理空间绝对空间是具有属性描述的空间位置的集合,由一系列不同位置的空间坐标值组成;名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 15 页 - - -
9、- - - - - - 学习必备欢迎下载相对空间是具有空间属性特征的实体的集合,是由不同实体之间的空间关系构成。空间实体的描述方法1. 地球空间模型描述: 1)地理空间的定义 2 )地理空间的建模2. 地理空间定位框架:大地测量控制系统3. 地图对地理空间的描述:点、线、面4. 遥感影像对空间的描述(如地貌特征和断裂带的信息提取)5. 计算机对空间实体的表达空间实体分为点、线、面三种要素,分别用点状、线状、面状符号来表示。空间数据一、含义:描述地理要素和地理现象的位置、形状、大小、分布等信息的数据 , 包括空间位置、拓扑关系和属性三个方面的内容二、类型:1、按数据的几何特征分类:点,线,面,曲
10、面,体2、按表示内容分类跟基本信息对应1)属性数据:描述空间实体的属性特征的数据,又称非几何数据。描述时间特征的数据也可列为属性数据2)几何数据:描述空间实体的位置特征的数据,也称位置数据、定位数据3)关系数据:描述空间实体的关系特征的数据,如空间实体的邻接、关联、包含等,主要是指拓扑关系3、按表示对象分类(编码的基础)()类型数据()面域数据()网络数据()样本数据()曲面数据()文本数据()符号数据三、特征 : 空间特征 : 表示实体的空间位置或实体之间的空间关系。空间位置一般用坐标数据表示,称为定位特征或定位数据;空间关系称为拓扑特征或拓扑数据。属性特征 : 表示实体的特征。如名称、分类
11、、质量特征和数量特征等。时间特征 : 描述实体随时间的变化,其变化的周期有超短周期的、短期的、中期的和长期的。数据结构: 即指数据组织的形式,是适合于计算机存储、管理和处理的数据逻辑结构。对空间数据则是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。栅格数据结构一、含义: 是指将空间划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列,每个网格给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。二、特点:1、位置隐含,属性明显 2、离散的量化栅格值表示空间对象 3、数据结构简单,易与遥感数据结合 4、几何和属性偏差名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学
12、习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载三、对点线面的表达点:为一个像元线:在一定方向上连接成串的相邻像元集合。面:聚集在一起的相邻像元集合。四、压缩编码编码方法直接栅格编码:逐行逐列记录代码数据压缩编码(游程长度编码,块式编码,四叉树编码)数据压缩 是将数据表示成更紧凑的格式以减少存储空间的一项技术。分为:无损压缩:信息不丢失,通过数据的统计冗余进行压缩有损压缩:信息有一定的损失,不能完全恢复原始数据1、直接栅格编码 : 逐行(或逐列)记录数据AAAAABBBAABBAABB 2、链码:
13、由起点位置和一系列在基本方向的单位矢量给出每个后续点相对其前继点的可能的 8 个基本方向之一表示。 8 个基本方向自 0开始按顺时针方向代码分别为 0,1,2,3,4,5,6,7。单位矢量的长度默认为一个栅格单元。3. 游程长度编码 : 栅格数据压缩的重要编码方法 逐行扫描,将相邻等值的像元合并,并记录代码的重复个数(游程) 逐个记录各行(或列)代码发生变化的位置和相应代码。4、块式编码 : 游程长度编码扩展到二维的情况采用方形区域作为记录单元,每个记录单元包括相邻的若干栅格。5、四叉树编码 : 又称四分树、 四元树编码。 最有效的栅格数据压缩编码方法之一矢量数据结构一、含义: 是通过记录坐标
14、的方式,利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。二、特点: 定位明显,属性隐含用离散的点描述空间对象与特征具有空间实体的拓扑关系,便于深层次分析 数据精度高,冗余度小与遥感等图象数据难以结合三、获取方式: 1)由外业测量获得 2) 由栅格数据转换获得 3)跟踪数字化四、两种基本结构1、简单的数据结构1)点的矢量数据结构线2)线(链)的矢量数据结构3)面(多边形)的矢量数据结构2、拓扑数据结构:具有某些拓扑关系的矢量数据结构(1)拓扑元素:点(结点)、线(链、弧段、边)、面(多边形)三种。(2)拓扑关系 1 )最基本拓扑关系拓扑关联:指存在于空间图形中
15、的不同拓扑元素之间的关系拓扑邻接:指存在于空间图形中的相同拓扑元素之间的关系。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载 2)其它拓扑关系拓扑包含:指存在于空间图形中的面与其它元素之间的关系。层次关系:指存在于空间图形中的相同拓扑元素之间的等级关系。拓扑连通:拓扑元素之间的通达关系。拓扑关系的表达( 拓扑数据结构的关键)结点- 弧拓扑弧- 结点拓扑弧- 面拓扑面- 弧拓扑拓扑关系的意义(
16、1) 根据拓扑关系,不需要利用坐标或距离,可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。(2) 利用拓扑数据有利于空间要素的查询。(3) 可以利用拓扑数据作为工具,重建地理实体。栅格矢量比较及一体化矢量数据结构优点 1 )便于面向现象的数据表示缺点 1) 数据结构复杂 2)数据结构紧凑、冗余度低 2)软件与硬件的技术要求比较高 3)有利于网络分析 3)多边形叠置分析比较困难 4)图形显示质量好、精度高4)显示与绘图成本比较高栅格数据结构优点 1 )数据结构简单缺点 1)图形数据量大 2)空间分析和地理现象的模拟比较容易 2)投影转换比较困难 3)有利于与遥感数据的匹配应用分析 3)图
17、形质量相对较低 4)输出快速, 成本低廉 4)现象识别的效果不如矢量方法栅格矢量数据的选择栅格结构:大范围小比例尺的自然资源、环境、农林业、地质等区域问题的研究、城市总体规划阶段的战略布局问题等矢量结构:城市分区或详细规划、土地管理、公用事业管理等方面的应用。栅格矢量一体化在对一个线目标数字化采样时, 恰好在所经过的栅格内都获取了样点,这样的取样数据就具有矢量和栅格双重性质。建立数据结构:指根据确定的数据结构类型, 形成与该数据结构相适应的GIS 空间数据,为空间数据库的建立提供基础。过程:1、跟据用户要求,确定数据项目2、根据数据项目,确定数据源3、数据分类与编码4、确定数据模型和数据结构类
18、型5、数据输入与编辑操作6 矢量数据输入与编辑 (跟踪数字化, 扫描数字化, 数字测图仪, 数据结构转换)栅格数据输入与编辑(图像扫描,遥感解译,数据结构转换)7、输出矢量数据 / 栅格数据属性数据的分类: 把数据输入到计算机之前,必须先按使用要求进行分类空间数据的分类: 指根据系统功能及国家规范和标准,将具有不同属性或特征的名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载要素区别开来的过程,
19、以便从逻辑上将空间数据组织为不同的数据层(几何图形原则,对象原则)为数据采集、存储、管理、查询和共享提供依据。编码:人为地建立一种数字或符号的组合,沟通人与计算机的联系, 用来表达某种特定的事物。编码遵循的原则: (1)系统性科学性( 2)唯一性( 3)规范性( 4)简捷性(5)适用性(6)可扩充性第四章(数据处理)数据处理含义: 指 GIS对空间数据本身所提供的操作手段,它不涉及内容的分析。具体内容: 主要取决于原始数据的特点和用户的具体要求,一般包括数据变换、数据重构、数据提取等内容。数据变换:指数据从一种数学状态到另一种数学状态的变换,包括几何纠正和地图投影转换等,以实现空间数据的几何配
20、准。数据重构:指数据从一种格式到另一种格式的转换,包括结构转换、类型替换等以实现空间数据在结构、格式和类型上的统一,多源和异构数据的连接与融合。数据提取:指对数据进行某种条件的取舍,包括类型提取、窗口提取、空间内插等,以适应不同用户对数据的特定要求。方法:怎样实现见 PPT第四章 1 )空间数据的变换 几何纠正:为了实现对数字化数据的坐标系转换和图纸变形误差的改正。仿射变换、相似变换、二次变换/ 比例缩放、扭曲,旋转,平移 / 地图投影及其转换:解析变换(正解变换、反解变换)、数值变换、解析数值变换。 2 )空间数据结构的转换:矢量向栅格点的变换:点线面/ 射线算法、边界代数填充算法、内部点扩
21、散法、复数积分算法、扫描算法栅格向矢量的转换: 1)多边形边界提取(二值化过程) 2 )细化 3)边界线的追踪及拓扑关系的生成 4)去除多余点及圆滑曲线 3 )多元空间数据的融合一、遥感与 GIS 数据的融合1. 遥感影像与数字线画图的融合2、遥感影像与数字地形模型的融合3、遥感影像与数字栅格图的融合二、不同格式数据的融合1. 基于转换器的数据融合 2.基于数据标准的数据融合3. 基于公共接口的数据融合 4.基于直接访问的数据融合 4 )空间数据的压缩与重分类名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - -
22、 - - - - - - - - - 第 7 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载数据压缩:数据精炼的过程,其目的是删除冗余数据,节省存储空间,以利于后续处理。两种情况:空间数据的数据量巨大比例尺变化数据压缩途径: 1)压缩软件 2 )数据消冗处理 3 )用数据子集代替数据全集基于矢量的压缩:线体实体上的点的数据的压缩。垂距法、偏角法、光栏法、道格拉斯-佩克法基于栅格的压缩:栅格数据的压缩可以采用游程编码和四叉树编码等方法。重分类:存储在空间数据库中的数据,是为多种目标服务的。 当需要特定的数据分析时,常需要先对数据库中提取的数据做属性的重新分类和空间图形的化
23、简,以构成数据新的使用形式。经过属性的重新分类, 相邻的多边形可能具有相同的某一属性,因而在空间几何图形上,这些多边形的公共边界需要删除,这是由于数据属性的重新分类和空间图形的化简而伴随需要的一种数据压缩形式,它包括公共边界的删除和共同属性的合并5) 空间数据的内插方法通过已知点或多边形分区的数据, 找到一个函数关系式,使其最好地逼近这些已知的空间数据,并能根据该函数关系式推求出区域范围内其它任意点或多边形分区数据的方法就称为空间数据的内插一、点的内插用来建立具有连续变化特征现象的数值方法。内插的理论基础在于对空间相关性的认知。1)分块内插法(线性内插法、双线性多项式内插法,二元样条函数内插法
24、)2)逐点内插法(线性内插法、双线性多项式内插法,二元样条函数内插法)3)整体内插法(多项式回归分析)二、区域的内插:区域的内插是根据一组多边形分区的已知数据来推求同一地区另一组多边形分区未知数据的内插方法1)叠置法:认为在源区和目标区内数据是均匀分布的。求解时,将目标区叠置到源区上,求出源区和目标区之间的交集。2)比重法:根据平滑密度函数的原理,将源区的统计数据从同性质改变为非同性质,而非同性质代表着一般社会经济现象的普遍特点6)空间拓扑关系的编辑一、多边形连接编辑:指顺序连接组成封闭多边形一组线段的编辑二、节点连接编辑:指顺序连接环绕某个节点所有多边形的编辑空间数据库概念 GIS 存储空间
25、和属性数据的数据库。数据库 管理三个阶段:人工管理阶段、文件管理阶段、数据库管理阶段数据库中的 数据组织 一般可以分为四级:数据项、记录、文件和数据库数据库的特点:1)数据集中控制 2 )能为多种应用服务 3)具有较高的数据独立性 4 )复杂的数据模型 5 )数据共享 6 数据较少冗余 7 )统一的数据保护空间数据库的特点1)数据量特别大2)数据种类多,复杂。且属性数据和空间数据并存,联系紧密名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 15 页 -
26、- - - - - - - - 学习必备欢迎下载3)数据应用面相当广空间关系模型1)关系模型的逻辑数据结构,在关系模型中,数据的逻辑结构为满足一定条件的二维表,表具有固定的列数和任意的行数。2)表的操作符 SQL 语言提供了表的操作符,它的功能包括:查询、操纵、定义和控制四个方面。 SQL 是一个综合的、通用的、功能强大的关系数据库语言3)表的完整性规则:实体完整性参照完整性4)视图和范式5)关系模型的特点: 1 、关系模型通过规范化的关系为用户提供一种简单的用户逻辑结构 ;能够以简单、灵活的方式表达现实世界中各种实体及其相互间关系,使用与维护也很方便 。 2 、具有严密的数学基础和操作代数基
27、础,可将关系分开, 或将两个关系合并,使数据的操纵具有高度的灵活性。 3 、实现效率不够高 4 、描述对象语义的能力较弱 5 、不直接支持层次结构 6 、模型的可扩充性较差第五章(查询分析)空间查询空间查询种类1. 针对几何参数的查询实现:查询属性库或空间计算2. 针对属性数据的查询手段:逻辑表达式布尔运算符3、针对空间数据的查询. 空间定位查询1)指针选择要素:按点查询给定一个鼠标点,查询离它最近的对象及属性 -点的捕捉2)图形选择要素:开窗查询圆、方框、多边形. 空间关系查询*点点查询*线点查询*面点查询*点线查询*线线查询*面线查询*点面查询*线面查询*面面查询4、属性数据与空间数据的联
28、合查询空间查询语言1、扩展关系数据库查询语言(SQL) 1) 空间数据查询语言在数据库查询语言上加入空间关系查询。增加:空间数据类型,空间操作算子,空间概念优点:保留了 SQL的风格,便于熟悉 SQL的用户的掌握,通用性较好,易于与关名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载系数据库连接2. 可视化空间查询用直观的图形或符号表示。 查询主要使用图形、 图像、图标、符号来表达概念。具有简单
29、、直观、易于使用的特点。3. 超文本查询只能预先设置好,用户不能实时构建自己要求的各种查询。4. 自然语言空间查询只适用于某个专业领域的地理信息系统,而不能作为地理信息系统中的通用数据库查询语言。空间数据分析统计分析一、统计图表分析1. 统计图(柱状图,扇形图,直方图,折线图,散点图) 2.统计表格二、属性数据的集中特征数找出数据分布的集中位置1. 频数和频率2、平均数:有简单算术平均数和加权算术平均数。3、数学期望:当权值为概率时的加权平均值4. 众数三、属性数据的离散特征数( 计算方法 ) 1. 极差 2.离差、平均离差、离差平方3. 方差与标准差 4.变差系数(变异系数) =标准差 /
30、平均数 x100% 四、空间统计分析的类型1. 单变量统计分析(基本统计量,探索性数据分析、分级统计分析、空间插值多变量统计分析判别分析回归分析相关分析聚类分析距离判别贝叶斯(Bayes) 判别费歇(Fisher)判别逐步判别序贯判别逐步回归双重筛选逐步回归主成分分析主因子分析关键变量分析系统聚类模糊聚类图 4-30 多变量统计分析方法数字地形分析一、 DEM (数字高程模型)1.概念:是一种对空间起伏变化的连续表示方法,是地表单元上高程的集合。2.表示方法: 1)拟合法局部拟合法2)等值线法3)规则格网表示法4)不规则三角网表示法3.基于 DEM 的基本信息提取1)坡度(表示方式:度数和坡度
31、百分比)2. 多变量统计分析22arctanxySlopeff名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载2)坡向:高程变化y/高程变化x 3)地表粗糙度R = S 曲面/ S 水平( s 为面积)4)高程变异分析:平均高程,相对高程、高程标准差、高程变异5)谷脊特征分析6)地形地貌的自动分类4.等高线的绘制1)等高线追踪利用 DEM 矩形格网点的高程内插出格网边上的等高线点,并将这些等
32、高线点排序;2)等高线光滑进一步加密等高线点并绘制光滑曲线。5. 剖面图的绘制格网 DEM 上 与三角网 DEM 上剖面图不一定必须沿直线绘制,也可沿一条曲线绘制。6. 通视分析:指以某一点为观察点,研究某一区域通视情况的地形分析判断算法 : A. 倾角法 B.相交法DEM 的应用领域1)土木工程 2)测绘 3)遥感 4)军事 5)数字水文分析叠置分析1. 概念: 指在统一空间参照系统条件下, 每次将同一地区的两个地理对象的图层进行叠合,以产生空间区域的多重属性特征或建立地理对象之间的空间对应关系的分析方法。2. 矢量叠合1)点面叠合:核心算法为判断点是否在多边形内2)线面叠合:线与多边形叠置
33、的算法就是线的多边形裁剪。3)面面叠合:根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形(合成叠置)或进行多边形范围内的属性特性的统计分析(统计叠置)类型1)相交叠加 2)合并叠加 3 )擦除叠加 4)标识相加3. 栅格叠加(一)叠置分析条件要具备两个或多个相同地区的相同行列数的栅格数据,栅格单元的大小也相同。(二)叠合分析方法(计算:单层或多层叠合)(三)栅格叠置的作用 1)类型叠置:获取新的类型 2)数量统计:即计算某一区域内的类型和面积 3)动态分析:分析由时间引起的变化 4)益本分析:即通过属性和空间的分析,计算成本、价值等 5)几何提取: 即通过与所需提取的范围的叠置运算,快速地进
34、行范围内信息的提取缓冲区分析1. 含义缓冲区 是地理空间目标的一种影响范围或服务范围,具体指在点、 线、面实体的周围,自动建立的一定宽度的多边形。缓冲区分析: 根据地理对象点、线、面的空间特性,自动建立对象周围一定距离的区域范围(缓冲区域), 以分析该对象对缓冲区内邻近对象的影响程度的过程。邻近度 描述了地理空间中两个地物距离相近的程度,其确定是空间分析的一个重名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 15 页 - - - - - - - - -
35、 学习必备欢迎下载要手段。2. 运用1)基于矢量数据的缓冲区的建立2)基于栅格数据的缓冲区的建立:核心问题,距离变换网络分析1. 概念:是依据网络的拓扑关系,通过考察网络元素的空间及属性数据,以数学理论模型为基础,对网络的性能特征进行多方面的分析计算。2.理论基础图论3. 应用形式(一)路径分析:求最优路径(1)最优路径分析包括 1 )最优状态:静态/ 动态求最佳路径 2 )最优目标:最短距离 / 时间或最低耗费 3 ) 最优数量: 1 条/N 条(2)最短路径分析在网络中从起点经一系列特定的结点至终点的资源运移的最佳路线,即阻力最小的路径。求两点间的权数最小路径,常用的算法是Dijkstra
36、。(二) 连通分析 - 最小生成树构造最小生成树的依据 1 )在网中选择 n1 条边连接网的 n 个顶点; 2 )尽可能选取权值为最小的边。(三) 资源分配定位与分配问题在一些候选点中选择给定数量的供应点以使预定的目标方程达到最佳结果。 -最佳分配中心,最优资源配置。第六章(产品输出)产品输出的形式 *按载体形式不同分类1、常规地图(纸质地图和聚酯薄膜图)2、数字地图(屏幕地图,电子地图,动态地图) *按输出内容形式分类1)全要素地形图; 2)各类专题地图;3)遥感影像地图; 4)统计图表与数据报表输出坐标系名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -
37、精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载1)用户坐标系(世界坐标系,WC )由用户选定的与设备无关的一种坐标系。其空间一般为实数域,理论上是连续、无限的。2)设备坐标系( DC ,物理坐标系)每个输出设备都有自己的坐标系,即设备坐标系。3)规范化坐标系( NC ,逻辑坐标系 ) 介于用户坐标系和设备坐标系之间定义的一种同设备无关的规范化的设备坐标系,称逻辑坐标系。 目的是避免在用户坐标系上画图后还要映射到设备坐标系再输出。空间数据的多尺度显示含义:是指将同一地区图,
38、放在远近不同的地区观测, 以便观察到该地区不同分辨率、不同对象的图形,即建立不同的数据模型。方法: 1 )利用系列比例尺数据进行景观生成,以得到该地区从宏观到微观、 从整体到局部的显示。 2 )将同一比例尺数据简化为几个层次数据显示。专题地图的制作专题图 是专题信息图形化的结果,用来反映自然、社会、经济分布特性,它是强调某一特定要素或概念(专题信息)的地图专题内容的表示方法1、定点符号法定点符号法是以不同形态、 颜色和大小的符号, 表示呈点状分布的地理资源的分布、数量、质量特征的一种表示方法。2、线状符号法有许多物体或现象, 如道路、河流及境界呈线状分布, 地图上就用线状符号表示。3、点值法点
39、值法是用 “点子”的不同数量来反映地理资源分布不均匀的状况,而每一个“点子”本身大小相同,所代表的数量也相等。4、等值线法等值线法是指制图对象中数值相等的各点连结成的光滑曲线。5、范围值法范围值法用不同颜色或图式等手段,表示现象的分布等级范围。6、质底法质底法就是把整个制图区按某一种指标或几种相关指标的组合划分成不同区域或类型,然后以特定手段表示它们质的差异。7、定位图表法定位图表法是利用某些定位点来反映该点及周围某种现象的总特征或总趋势8、分级统计图法(分级比值法)分级统计图法常用于统计制图,它是将制图区域分成若干区( 通常按行政区划分区 ),然后按各区现象的集中程度( 密度或强度 )划分级
40、别,最后按级别的高低分别涂以深浅不同的颜色,或绘以方格、疏密不同的晕线。9、分区统计图表法名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载分区统计图表法是将制图区按行政区划单元或其他单元分区,在各分区内配置相应的图形符号,以图形符号的大小和多少来反映观象的数量总和。10、运动线法移动要素 (如货物流、客流、气团、交通车流、水流) 的表示方法,常采用动线法。地图符号色彩1) RGB表示颜色 2
41、)HLS表示颜色 (HVS) 专题地图的制作过程1. 专题图类型的选择2. 专题图内容要素的选取3. 专题图的设计(轮廓设计,图名,比例尺,图例,文字说明)空间信息可视化1. 含义:可视化 指利用计算机图形图象技术, 将复杂的科学现象、 自然景观及一些抽象的概念图形化的过程等。空间信息可视化 指运用地图学、计算机图形学和图像处理技术, 将地学信息输入、处理、查询、分析以及预测的数据及结果采用图形符号、图形、图像,并结合图表、文字、表格、视频等可视化形式显示并进行交互处理的理论、方法和技术。2. 特点1)交互性 2)信息载体的多维性 3)信息表达的动态性3. 主要形式1)地图可视化( 纸质或其它
42、介质地图,屏幕上的电子地图)2)多媒体地理信息 3)三维仿真地图4)虚拟现实 (VR):指由计算机软件、硬件和人组成的一个系统特征:交互性,想象性,沉浸感第八章地理信息系统的开发与评价系统评价目的(1)开发的 GIS系统是否达到了预期目标。(2)系统中各项资源的利用效率如何。(3)根据分析和评价结果,找出系统存在的问题(三类),并提出改进的方法开发四个阶段1、系统的调查分析(需求调查与分析,可行性分析,系统分析)2、系统设计(系统设计目标,总体设计和物理设计,系统设计成果)3、系统实施(软、硬件的配置及准备,数据采集与数据库建立,程序编制与调试,系统测试,人员的技术培训, 系统文档材料的建立,
43、 系统验收)4、系统运行和维护(纠错,完善和适应性维护,硬件设备的维护,数据更新)项目的生命周期: 识别需求、提出解决方案 ( 设计)、执行项目(系统实施)及结束项目(运行与维护)标准化1、统一的名词术语内涵2、统一的数据采集原则3、统一的空间定位框架名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页,共 15 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载5、统一的数据编码系统6、统一的数据组织结构7、统一的数据记录格式8、统一的数据质量含义(1)
44、数据完整性(2)数据一致性(3)属性精度(4)位置精度(5)时间精度 ( 现势性 ) 系统评价1. 一般系统性能指标A、GIS稳定性和平均无故障时间B、GIS联机响应时间、处理速度和吞吐量 C、GIS的利用率D、系统的操作灵活性、方便性、容错性 E、安全性和保密性F、加工数据的准确性 G、系统的可扩充性 H、系统的可维护性2. 专业性能指标A、数据的包容性 B、空间分析的准确性及区域性 C、可视化功能和性能3. 经济效益指标 A 、成本费用 B、直接经济效益 C、间接经济效益第九章地理信息系统应用实例模型分类1) 根据所表达的空间对象分为:理论模型经验模型混合模型2)按照研究对象的瞬时状态和发
45、展过程,分为:静态、半静态、动态模型建模方法制图建模结果:应用模型实现:空间分析流程的逆过程构建步骤1)明确目的、要求 2 )收集(准备)数据并建库 3 )确定 GIS空间分析步骤; 4 )结果分析; 5 )解释、评价结果 6 )结果输出两个过程从目的出发目的导向分析从数据出发数据导向操作将要解决的问题与专业知识相结合 ,从问题开始,一步步地推导出解决问题所需要的原始数据、精度标准、模型的逻辑结构和方法步骤。将 已 经形 成的 模型 逻辑结构 与GIS 技术相结合,从各类数据开始, 一步步地将数据转换为问题的答案,必要时还需要进行反馈和修改。构建途径GIS 环境内的模型建造GIS 外部的模型建造混合型的模型建造用宏语言开发所需的空间分析模型用其它应用领域的软件开发模型,然后与GIS 连接前两种方法的结合,即既利用GIS 提供的分析功能模块,同时根据需要开发其它所需的分析功能。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页,共 15 页 - - - - - - - - -