GIS期末複習

2023-01-18 07:39:03 字數 4940 閱讀 1717

第一章地理資訊系統概論

資訊:資訊是用文字、數字、符號、語言、影象等介質來表示事件、事物、現象等的內容、數量或特徵,從而向人們(或系統)提供關於現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。資訊具有客觀性、適用性、可傳輸性和共享性等特徵。

地理資訊:地理資訊是有關地理實體的性質、特徵和運動狀態的表徵和一切有用的知識,它是對表達地理特徵與地理現象之間關係的地理資料的解釋。在地理資訊中,其位置是通過資料進行標識的,這是地理資訊區別於其它型別資訊的最顯著標誌。

地理資訊具有區域性、多維結構性、動態變化的特性。

地理資料是各種地理特徵和現象間關係的符號化表示,包括空間位置、屬性特徵和時態特徵三部分。

地理資訊系統(geographical information system ):是指在計算機硬、軟體系統支援下,對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布資料進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。

gis是由計算機硬體、軟體和不同方法組成的系統,該系統設計用來支援空間資料採集、管理、處理、分析、建模和顯示,以便解決複雜的規劃和管理問題。by美國聯邦數字地圖協調委員會(ficcdc)

地理資訊系統具有一下三個方面的特性:第一,具有採集、管理、分析和輸出多種地理資訊的能力,具有空間性和動態性;第二,由計算機系統支援進行空間地理資料管理,並由電腦程式模擬常規的或專門的地理分析方法,作用於空間資料,產生有用資訊,完**類難以完成的任務;第三,計算機系統的支援是地理資訊系統的重要特徵,因而使得地理資訊系統能快速、精確、綜合地對複雜的地理系統進行空間定位和過程動態分析。

地理資訊系統的型別:專題地理資訊系統;區域資訊系統;地理資訊系統工具

地理資訊系統的構成:計算機硬體系統、計算機軟體系統、地理資料、系統管理操作人員

地理資訊系統的相關學科:

與地理學:地理學空間分析的理論方法為地信系統提供了有關空間分析的基本觀點和方法,成為地信系統的基礎理論依託;地信系統的發展為地理問題的解決提供了全新的技術手段

與地圖學:地信系統脫胎與地圖,地圖學理論與方法對地信系統的發展有著重要的影響,地圖是地信系統的重要資料**之一。地圖強調資料分析、符號化與顯示,地信系統注重於資訊分析

與遙感:遙感是地信系統的主要資料來源和更新手段,地信系統的應用進一步支援遙感資訊的綜合開發與利用。

與管理科學

功能:(簡答,舉例說明)

①資料採集、監測與編輯eg.手扶跟蹤數位化儀可用於地理資訊系統的資料採集;

②資料處理:包括資料格式化、轉換、概括。其中轉換有向量到柵格的轉換,資料比例尺的變換等。

③資料的儲存與組織.常用的空間資料組織方法有柵格模型、向量模型、向量/柵格混合模型。

④空間查詢與分析。包括空間檢索、空間拓撲疊加分析、空間模型分析。

⑤圖形與互動顯示。其形式既可以是計算機螢幕顯示,也可以是諸如報告、**、地圖等硬拷貝圖件。

發展簡史:

第乙個gis--cgis

國產:mapgis、supermap、geostar、 geomap

國外:mapinfo(us)、arc/info(us)、arcgis

arcgis產品基本構架:(x)

ⅰ、桌面gis——專業gis應用的軟體包,包括arcreader,arcview,arceditor,arcinfo和arcgis擴充套件模組;

ⅱ、伺服器gis——arcims,arcgis server和arcgis image sever;

ⅲ、移動gis——arcpad以及arcgis mobile;

ⅳ、開發gis——為開發者提供的用於擴充套件gis桌面,定製基於桌面和基於web的應用,建立移動解決方案的元件

空間資料:是指以地球表面空間位置為參照的自然、社會和人文經濟景觀資料,可以是圖形、影象、文字、**和數字等。主要包括:

某個已知座標系中的位置(經緯度,平面直角座標,極座標等);實體間的空間關係(度量關係,方位關係,拓撲關係);與幾何位置無關的屬性(定性《名稱,型別,特性》定量《面積,長度,等級》)

gis與一般的計算機資訊系統、圖形處理系統有何區別?(簡答)

地理資訊系統是有計算機硬體、軟體和不同的方法組成的軟體系統,地理資訊系統是用來支援空間資料的採集、管理、處理、分析、建模和顯示,以便解決複雜的規劃和管理問題。如果要談論兩者之間的聯絡, gis是資訊系統的乙個專業分支,前者包含於後者。

第三章空間資料模型

空間資料模型是關於現實世界中空間實體及其相互聯絡的概念,它為描述空間資料的組織和設計空間資料庫模式提供者基本方法。在gis中與空間資訊有關的資訊模型有三個:基於物件(要素)的模型(描述連續分布的現象(柵格))、網路模型(模擬現實世界中的各種網路(向量))和場模型(描述連續分布的現象(柵格))

場的特徵:

⑴對於某種現象分布,場內每個位置對應乙個屬性值

⑵屬性值可以是連續的,或離散的;對於連續屬性值的描述精度取決於單位像元的面積

⑶空間場內部各種性質是否隨方向的變化而變化分各向同性場和各向異性場

⑷距離近的事物之間的聯絡性》距離遠事物之間的聯絡性

柵格資料模型:也稱格網、柵格地圖、表面覆蓋或影像。它直接採用面域或空域列舉來直接描述空間目標物件,用柵格描述事物的地理位置

拓撲關係:空間關係的一種,描述特徵之間連線、相鄰等拓撲的屬性。

要素模型

將地理要素嵌入到歐式空間中,形成了三類地物要素物件,點物件、線物件和多邊形物件

空間關係

基本型別:拓撲關係、方向關係、度量關係

拓撲:形狀的研究

拓撲屬性:(n)在拓撲變換下能夠保持不變的幾何屬性(非拓撲屬性是可度量的)

拓撲關係:(n)指滿足拓撲幾何學原理的各空間資料間的相互關係。即用結點、弧段和多邊形所表示的實體之間的鄰接關聯和包含等關係。

鄰接——面和麵;關聯——點和線,線和面;

包含——面和麵。

第五章 gis中的資料

資料:是資訊的載體,它可以是記錄下來的某種可以識別的物理符號具體形式多種多樣

資料處理目的:1 把資料轉換成便於觀察、分析、傳輸或進一步處理的形式2 把資料編輯後儲存起來,以供不斷使用3把資料加工成對正確管理和決策有用的資料

地理資料的基本特徵:屬性特徵(非定位資料),表示世紀現象或特徵;空間特性(定位資料),表示現象的空間位置或現在所處的地理位置;時間特性(時間尺度),指現象或物體隨時間的變化

空間資料的型別:空間特徵資料(定位資料)、時間屬性資料(尺度資料)、專題屬性資料(非定位資料)

資料質量的基本概念:

誤差:它反映了資料與真實性或者大家公認的真值之間的差異,它是一種常用的資料準確性的表達方式

資料的準確度:指結果、計算值或估計值與真實值或者大家公認的真值的接近程度

資料的解析度:指資料表示的精密程度,也即資料表示的有效位數。

資料的不確定性:它是關於空間過程和特徵不能被準確確定的程度,是自然界各種空間現象自身固有的屬性。

資料的精度:對現象描述的詳細程度

常見空間資料的誤差分析:

誤差型別:邏輯誤差、幾何誤差(點誤差、線誤差)

空間資料質量控制方法:傳統的手工方法,將數位化資料與資料來源進行比較;元資料方法;地理相關法

元資料:是描述資料的資料,在地里空間資料中,元資料說明資料內容、質量、狀況和其他有關特徵的背景資訊。

型別及作用:

⑴根據元資料的內容:科研型元資料、模型元資料、評估型元資料

⑵根據元資料描述物件:資料層元資料、屬性元資料、

⑶根據元資料在系統中的作用:系統級別元資料、應用層元資料

⑷根據元資料的作用分類:說明元資料、控制元資料

元資料在空間資料質量控制中的作用:元資料按一定的組織結構整合到資料庫中構成資料庫的元資料資訊系統來實現質量控制的功能。

第六章空間資料獲取與處理

掃瞄向量化及其處理過程:

流程:步驟:1、影象二值化 2、平滑(去噪) 3、細化 4、鏈式編碼

5、向量線提取

仿射變換:幾何中,乙個向量空間進行一次線性變換並接上乙個平移,變換為另乙個向量空間,這個過程被稱為仿射變換。包括:平移、旋轉、縮放

作用是將資料的空間座標從數位化的座標轉化為真實世界的座標系。仿射變換在不同的方向可以有不同的壓縮和擴張。

仿射變換公式:

建立拓撲關係(分析題)

第七章空間資料管理

地理資訊系統與一般管理系統的比較:

兩者的區別:;

①資料上:gis:空間資料 mis:文字資料

②硬體上:gis需要配置專門的輸入輸出裝置,模數轉換裝置,這些裝置**高,體積大

③軟體上:要求研製專門的圖形和影象資料的分析演算法和處理軟體

④在資訊處理內容和採用的方面:gis:除了基本的資訊檢索和統計分析外,主要用於分析研究資源的合理開發利用,制定區域發展規劃、地區的綜合治理方案等mis:

主要是查詢檢索和統計分析,結果大多是製成某種規定格式的**資料。

兩者的共同之處:

兩者都是以計算機為核心的資訊處理系統,都具有資料量大和資料之間關係複雜的特點,也都隨著資料庫技術的發展在不斷的改進和完善。

空間資料庫:是某一區域內關於一定地理要素特徵的資料集合。

特點:資料量特別大;屬性資料和空間資料聯合管理;應用範圍廣泛

柵格資料結構:是以規則的陣列來表示空間地物或現象分布的資料組織,組織中的每個資料表示地物或現象的非幾何屬性特徵。

特點:①屬性明顯,定位隱含②容易實現,演算法簡單,易於同遙感影像的結合處理,給地理空間資料處理帶來了極大的方便

編碼方法:

直接柵格編碼:簡單直觀而非常重要,通常稱這種編碼的影象檔案為網格檔案或柵格檔案。直接編碼就是將柵格資料看作乙個資料矩陣,逐行(或逐列)逐個記錄**,為了特定目的還可以採用其他特殊的順序。

壓縮編碼:目的就是用盡可能少的資料量記錄盡可能多的資訊,其型別分為資訊無損編碼:編碼過程中沒有任何資訊損失,通過解碼操作可以完全恢復原來的資訊;資訊有損編碼:

為了提高編碼效率,最大限度地壓縮資料,在壓縮過程中損失一部分相對不太重要的資訊,解碼時這部分難以恢復

常用的壓縮編碼:

各種柵格資料編碼的特點:

直接柵格編碼:簡單直觀,是壓縮編碼方法的邏輯原型(柵格檔案);

鏈碼:壓縮效率較高,以接近向量結構,對邊界的運算比較方便,但不具有區域性質,區域運算較難;

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