完整版GIS知識點總結(jié)

1、GIS知識點總結(jié)地理信息的定義：地理信息是有關(guān)地理實體和地理現(xiàn)象的性質(zhì)、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地理現(xiàn)象之間關(guān)系的地理數(shù)據(jù)的解釋，而地理數(shù)據(jù)則是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系的數(shù)字化表示。地理信息的特征：具有空間上的分布性、數(shù)據(jù)量上的海量性、載體的多樣性和位置與屬性的 對應(yīng)性等特征GIS概念：地理信息系統(tǒng)（ Geogra phical In formation System ， Geo-I nformation System ， 簡稱GIS），是在計算機軟硬件支持下，對整個或者部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)

2、。GIS特征:（1）數(shù)據(jù)的空間定位特征（2）空間關(guān)系處理的復(fù)雜性（3）海量數(shù)據(jù)管理能力GIS基本功能:1、數(shù)據(jù)采集功能2、數(shù)據(jù)編輯與處理3、數(shù)據(jù)存儲、組織與管理功能4、空間查詢與空間分析功能5、數(shù)據(jù)輸出功能GIS組成:1、硬件2、軟件3、網(wǎng)絡(luò)4、空間數(shù)據(jù)5、人員與其他相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系：空間尺度：涉及四種尺度：觀測尺度、操作尺度、比例尺（當(dāng)制圖區(qū)域比較小時，地圖比例 尺指圖上長度與地面之間的長度比例；當(dāng)制圖區(qū)域相當(dāng)大時，地圖比例尺指在進行地圖投影時，對地球半徑縮小的比率）、分辨率（光譜分辨率時間分辨率 空間分辨率）地理格網(wǎng)：指按一定的數(shù)學(xué)規(guī)則對地球表面進行劃分而形成的格網(wǎng)。按不同的坐標(biāo)系統(tǒng)可以分為

3、：地理坐標(biāo)格網(wǎng)（按經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng)）直角坐標(biāo)格網(wǎng)（按直角坐標(biāo)系統(tǒng)）地理空間實體概念：對復(fù)雜地理事物和現(xiàn)象進行簡化抽象得到的不可再分割的同類對象，就是地理空間實體，簡稱空間實體。地理空間實體具有4個基本特征:1空間位置特征2、屬性特征3、時間特征4、空間關(guān)系 空間數(shù)據(jù)模型：包括概念模型（最高層、常用E-R模型）、邏輯數(shù)據(jù)模型（通常所稱的空間數(shù)據(jù)模型其實是空間數(shù)據(jù)的邏輯模型）、物理數(shù)據(jù)模型（最低） 概念模型（對象、場、網(wǎng)絡(luò)），場模型有6種表示方法。各自的使用情況空間數(shù)據(jù)的類型：1幾何圖形數(shù)據(jù)2、影像數(shù)據(jù)3、屬性數(shù)據(jù)4、地形數(shù)據(jù)5、元數(shù)據(jù) 空間數(shù)據(jù)的表示：不同類型的空間數(shù)據(jù)都可抽象表示為點、線、面三種

4、基本的圖形要素 空間關(guān)系:1、拓?fù)洌òㄠ徑?、關(guān)聯(lián)、包含、連通）2、順序3、度量實體之間的拓?fù)潢P(guān)系：對于點、線、面三種類型的空間實體，它們兩兩之間存在著分離、相鄰、重合、包含或覆蓋、相交 5種可能的關(guān)系它比幾何坐標(biāo)關(guān)系3、可以現(xiàn)道路的選取，進行最佳路徑拓?fù)潢P(guān)系的意義：1、拓?fù)潢P(guān)系能清楚地反映實體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系，有更大的穩(wěn)定性，不隨投影變換而變化。2、利用拓?fù)潢P(guān)系有利于空間要素的查詢。根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系重建地理實體。例如根據(jù)弧段構(gòu)建多邊形，實 的選擇等。2、柵格數(shù)據(jù)模型（適用場模型、（規(guī)則格網(wǎng)、不規(guī)則：TIN和Voronoi ）空間數(shù)據(jù)邏輯模型：包括1、矢量數(shù)據(jù)模型（形式為坐標(biāo)串） 概念模型）3、

5、矢量-柵格一體化數(shù)據(jù)模型 4、鑲嵌數(shù)據(jù)模型5、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型（核心是技術(shù)和類，面向?qū)ο蠹夹g(shù)將對象的屬性和方法進行封裝，另 外還有分類、概括、聚集、聯(lián)合等）6、三維空間數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即指數(shù)據(jù)組織的形式，是適合于計算機存儲、管理和處理的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)?？臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是空間數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)的組織和編碼形式。它是一種適合于計算機存儲、管理和處理空間數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，是地理實體的空間排列和相互關(guān)系的抽象描述。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：柵格結(jié)構(gòu)是將地理空間劃分成若干行、若干列，稱為一個象元陣列，其最小單元稱為象元或象素。每個象元的位置由行列號確定，其屬性則以代碼表示。 每個柵格單元只能存在一個值。以柵格數(shù)據(jù)結(jié)

6、構(gòu)表示的地理空間關(guān)系稱為圖象（image）或格（grid）柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點：離散的量化柵格值表示空間對象位置隱含,屬性明顯幾何和屬性偏差數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，易于遙感數(shù)據(jù)結(jié)合，但數(shù)據(jù)量大面向位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，難以建立空間對象之間的關(guān)系柵格數(shù)據(jù)的編碼方式：直接編碼（無壓縮）、鏈?zhǔn)骄幋a、游程長度編碼、塊狀編碼、四叉樹（常規(guī)四叉樹、線性四叉樹一十進制Morton碼）X、y坐標(biāo)對表示地理矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是另一種常見的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是用一系列有序的 實體的空間位置 矢量結(jié)構(gòu)的特點：屬性隱含，定位明顯 矢量型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可分為實體型和拓?fù)湫蛢纱箢?。矢量?shù)據(jù)的編碼方案：實體式編碼索引式雙重獨立編碼鏈狀雙重獨立式拓?fù)涞臄?shù)

7、據(jù)結(jié)構(gòu)：索引（點構(gòu)成邊，邊構(gòu)成多邊形。優(yōu)點消除了公共邊的冗余）雙重獨立式編碼鏈狀：概念：它是從某一起點開始用沿八個基本方向前進的單位 矢量鏈來表示線狀地物或多邊形的邊界、構(gòu)建文件兩者差別：鏈狀比雙重多弧段點文件（弧段點的坐標(biāo)文件）洞的弧段前加符號矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點：1. 用離散的點描述空間對象與特征，定位明顯，屬性隱含2. 用拓?fù)潢P(guān)系描述空間對象之間的關(guān)系3. 面向目標(biāo)操作，精度高，數(shù)據(jù)冗余度小4. 與遙感等圖象數(shù)據(jù)難以結(jié)合5. 輸出圖形質(zhì)量好，精度高 矢量柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點對比： 數(shù)據(jù)庫定義：數(shù)據(jù)庫是為一定目的服務(wù)，以特定結(jié)構(gòu)存儲的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合?？臻g數(shù)據(jù)庫定義：空間數(shù)據(jù)庫是某一區(qū)域內(nèi)關(guān)

8、于一定地理要素特征的數(shù)據(jù)集合空間數(shù)據(jù)引擎：能將關(guān)系圖形數(shù)據(jù)放到大型數(shù)據(jù)庫中管理的產(chǎn)品空間索引：空間數(shù)據(jù)庫特點：數(shù)據(jù)量特別大：屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)聯(lián)合管理：數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍廣泛空間數(shù)據(jù)庫管理方式（文件、全關(guān)系、對象數(shù)據(jù)庫）文件:Shipfile mapinfo全關(guān)系：oracle數(shù)據(jù)模型：是現(xiàn)實世界在數(shù)據(jù)庫中的抽象，也是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)完整性約束關(guān)系模型3級：概念模式、外模式、內(nèi)模式數(shù)據(jù)模型的要素：數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)模型的分類：層次模型、網(wǎng)狀模型、 數(shù)據(jù)模式：是數(shù)據(jù)模型的一部分，分為關(guān)系數(shù)據(jù)庫：是以關(guān)系數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點：Data的結(jié)構(gòu)化、共享化、獨立性、完整

9、性、靈活性、安全性數(shù)據(jù)源按獲取方式分：地圖Data、遙感Data、實測Data、共享Data數(shù)據(jù)源按表現(xiàn)方式分：數(shù)字化Data、多媒體Data、文本資料Data地圖數(shù)據(jù)源注意：地圖存儲介質(zhì)的缺陷、地圖現(xiàn)勢性較差、地圖投影的轉(zhuǎn)換 遙感數(shù)據(jù)源注意：注意影像的糾正、影像的分辨率、影像的解譯特征等方面的問題 數(shù)據(jù)采集流程： 屬性數(shù)據(jù)的采集：包括各類調(diào)查報告、文件、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、實驗數(shù)據(jù)與野外調(diào)查的原始記錄等(LIDAR)、新型數(shù)據(jù)獲取方式：車載移動數(shù)據(jù)采集、無人機CCD攝影、航空和地面三維激光掃描 航天/航空激光測高技術(shù)、雷達干涉測量(INSAR 空間實體的編碼方式：?層次分類編碼法？多源分類編碼法 矢量

10、數(shù)據(jù)的編輯與處理： 非拓?fù)鋽?shù)據(jù)編輯1. 刪除、移動、剪切和粘貼2. 分割和合并3. 線條的簡化、加密和平滑 拓?fù)鋽?shù)據(jù)編輯地圖編輯過程始于地圖拓?fù)潢P(guān)系的構(gòu)建。這一步確保計算機能夠辨認(rèn)地圖上單獨的節(jié)點、弧段和多邊形。同時，在地圖要素之間建立拓?fù)潢P(guān)系的過程能夠消除某些數(shù)字化錯誤。第二步是指出地圖上存在的數(shù)字化錯誤的類型。第三步是消除數(shù)字化錯誤。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)變換、數(shù)據(jù)重構(gòu)(方法不考)、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換(4種)、圖形拼接、拓?fù)渖?、?shù)據(jù)壓縮？元數(shù)據(jù)：元數(shù)據(jù)就是“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”。(對數(shù)據(jù)集中各數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)所有這種誤差在對變量進行者及數(shù)據(jù)生產(chǎn)歷史等的說明、對數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述、對數(shù)據(jù)處理信息的說明，如量綱的

11、轉(zhuǎn)換等 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述、對數(shù)據(jù)庫的更新、集成方法等的說明) 誤差(Error、：表示數(shù)據(jù)與其真值之間的差異 測量誤差:人們對客觀事物或現(xiàn)象的認(rèn)識總會存在不同程度的誤差， 觀測和量測的過程中反映出來，成為測量誤差 準(zhǔn)確性(Accuracy):即一個記錄值(測量或觀察值)與它的真實值之間的接近程度 偏差： 不確定性：關(guān)于空間事物、現(xiàn)象的特征和過程不能被準(zhǔn)確地確定的程度空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價指標(biāo)：數(shù)據(jù)情況說明 (source /lineage)、位置精度(metric accuracy)、屬性精 度(attribute accuracy、時間精度 (temporal accuracy、邏輯一致性 (l

12、ogical consistency)、數(shù)據(jù) 完整性(completeness)、數(shù)據(jù)相容性(compatibility)、數(shù)據(jù)可得性(accessibility)、表達形式的合 理性(reas on ability)評價方法： 誤差來源：空屈數(shù)據(jù)質(zhì)量同題的來源”誥鉄15期講基 鬻圉和L何舞世洪里、滋生執(zhí)V說譽；-費字化理護* f*眾閔尹.撩護閔茹*扌:同孫銀藉式料輕謙并:攥4矢尿至?xí)?%劉一曲坤砂-毀建糕唯卜翳:琴尊敦?fù)?jù)培老甘拓誓輸由的煤倉不港宅巻成曲竟塾t-卅聯(lián)揮埼&含的f仝思豹謖解, *時叢據(jù)點懇僮卑車芳T數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法：1.傳統(tǒng)的手工方法 2.元數(shù)據(jù)方法3.地理相關(guān)法 數(shù)據(jù)入庫流程：

13、:在空間數(shù)據(jù)庫中檢索出滿足給定條件或空間數(shù)據(jù)查詢的概念（屬性查圖形、圖形查屬性） 位置的空間對象或?qū)傩蕴卣鞯囊环N操作方式syt.內(nèi)窘結(jié)果対細性11SHI備灌 洲位就1H空砒M 11對性列表1空閘捷果-BK亮度齪不彳 兒何特g-J幾柯ft詢空間數(shù)據(jù)查詢與空間分析的關(guān)系：是空間分析的基礎(chǔ)、是GIS空間分析的起始點注：空間查詢不產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)集、空間查詢不改變原有的數(shù)據(jù)集空間關(guān)系查詢主要包括：?拓?fù)潢P(guān)系查詢：包括 鄰接關(guān)系查詢（鄰接關(guān)系查詢包括點與點、線與線、面與面鄰接關(guān)系 查詢，還可以涉及與某個節(jié)點臨接的線狀地物和面狀地物信息的查詢）、包含關(guān)系查詢（查詢某一面狀地物所包含的某一類地物，或者查詢包含某

14、一地物的面狀地物）、關(guān)聯(lián)關(guān)系查詢（是空間不同元素之間拓?fù)潢P(guān)系的查詢，可以查詢與某點狀地物相關(guān)聯(lián)的線狀地物的信息， 也可以查詢與線狀地物關(guān)聯(lián)的面狀地物的信息）?緩沖區(qū)查詢：是根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的點線面地理實體，自動建立一定寬度范圍的多邊形，表征特定地理實體對鄰域的影響范圍。緩沖區(qū)查詢是不破壞原有空間目標(biāo)的關(guān)系，只檢索緩沖區(qū)范圍內(nèi)涉及到的空間目標(biāo)緩沖區(qū)查詢概念（對照緩沖區(qū)分析）應(yīng)用、空間分析綜合題空間分析定義：空間分析是從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對象的空間位置、分布、形態(tài)、形成和演變等信息的分析技術(shù)，是地理信息系統(tǒng)的核心功能之一，是地理信息系統(tǒng)區(qū)別于一般管 理信息系統(tǒng)的主要功能特征。不僅空間分析的種類：疊

15、置分析、緩沖區(qū)分析、窗口分析、網(wǎng)絡(luò)分析 疊置分析:更適合柵格數(shù)據(jù) 定義：疊置分析是將有關(guān)主題層組成的各個數(shù)據(jù)層面進行疊置產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)層面， 生成了新的空間關(guān)系，而且還將輸入的多個數(shù)據(jù)層的屬性聯(lián)系起來產(chǎn)生了新的屬性關(guān)系。適用條件：1、不同數(shù)據(jù)層面所對應(yīng)的地面范圍必須是一致的2、參與疊置分析的多層面分析數(shù)據(jù)必須有效匹配 3、疊置分析的分析模型與分析數(shù)據(jù)必須有效匹配4、需了解疊置分析產(chǎn)生的誤差與不確定性特征，并有相應(yīng)的解決方案 矢量數(shù)據(jù)（點線面和多邊形的疊置）、多邊形疊置（破碎多邊形，拓?fù)渚庉嬂镉腥サ羝扑槎嘣谥付ň嚯x之內(nèi)的區(qū)域稱為緩邊形） 緩沖區(qū)分析：更適用柵格數(shù)據(jù) 定義：緩沖區(qū)就是地理空間目標(biāo)

16、的一種影響范圍或服務(wù)范圍。沖區(qū)。類型：點線面的緩沖區(qū)分析 緩沖條件（固定值或固定屬性） 窗口分析:定義：是指對于柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的一個、多個柵格點或全部數(shù)據(jù)，開辟一個有固 定分析半徑的分析窗口， 固定分析半徑的分析窗口，并在該窗口內(nèi)進行諸如極值、均值等一系列統(tǒng)計計算，或與其它層面的信息均進行必要的復(fù)合分析，從而實現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)有效的水平方向擴展分析三個要素：1、中心點：可能就是一個柵格點，或者是分析窗口的最中間的柵格點2、分析窗口大小與類型：依據(jù)的單個窗口中的柵格分布狀況3、運算方式：圖層根據(jù)窗口分析類型運算，依據(jù)不同的運算方式獲得新的圖層，如DEM提取坡度、坡向運算網(wǎng)絡(luò)分析：定義：就是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系（ 結(jié)點與弧段拓?fù)?、弧段的連通性），通過考察網(wǎng)絡(luò)元素的空 間與屬性數(shù)據(jù)，以數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ)，對網(wǎng)絡(luò)的性能特征進行多方面的分析計算技術(shù) 組成和屬性：網(wǎng)絡(luò)層次、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)基本要素（鏈、結(jié)點）、網(wǎng)絡(luò)特殊要素應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)路徑分析4D 產(chǎn)品：DEM、DOM、DLG DRGdem定義：它是地球表面地形地貌離散數(shù)字的一種數(shù)學(xué)表達結(jié)構(gòu)（規(guī)則格網(wǎng) Grid、不規(guī)則tin、等高線、基于離散點的DEM）內(nèi)插方法、坡度（法線與垂直方向之夾角）、坡