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文檔簡介
1、理論課復(fù)習(xí)提綱1、地理信息系統(tǒng)與地理信息的概念地理信息系統(tǒng):(教材定義)地理信息系統(tǒng)是在計算機軟硬件支持下,以采集、存儲、管理、檢索、分析和描述空間物體的定位分布及與之相關(guān)的屬性數(shù)據(jù),并回答用戶問題等為主要任務(wù)的計算機系統(tǒng)。地理信息:指與研究對象的空間地理分布有關(guān)的信息。它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征,相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。2、GIS,GPS,RS,EOS,DPS,DE分別是什么的縮寫GIS 地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)GPS 全球定位系統(tǒng)(Global positioning System)RS 遙感(Remot
2、 Sensing)EOS 地球觀測系統(tǒng)(Earth Observation System) DPS 數(shù)據(jù)攝影測量系統(tǒng)(Data Photogrammetric System)DE 數(shù)字地球(Digital Earth )3、GIS與RS、地圖和CAD的關(guān)系l GIS與RS處理系統(tǒng):遙感數(shù)據(jù)是GIS的重要信息源。遙感圖象信息處理系統(tǒng)是專門用于對遙感數(shù)據(jù)進行處理的軟件,主要強調(diào)對遙感數(shù)據(jù)的幾何處理、灰度處理和專題信息提取,具有較強的制圖功能,可設(shè)計豐富的符號和注記,雖有空間疊置分析功能,但由于缺少實體空間關(guān)系的描述,難以進行空間實體的空間關(guān)系查詢、屬性查詢及網(wǎng)絡(luò)分析等。面向位置的特征l GIS與C
3、AM CAM(Computer Adid Map)-計算機地圖系統(tǒng)計算機輔助制圖l GIS與CAD管理圖形數(shù)據(jù)和非空間屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)不一定是GIS,如CAD、CAM4、GIS的輸入輸出設(shè)備*5、數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系(1)信息與數(shù)據(jù)是不可分離的;(2)信息由與物理介質(zhì)有關(guān)的數(shù)據(jù)表達,數(shù)據(jù)中所包含的意義就是信息;(3)數(shù)據(jù)是記錄下來的某種可以識別的符號,具有多種多樣的形式,也可以加以轉(zhuǎn)換,但其中包含的信息內(nèi)容不會改變。(4)信息可以離開信息系統(tǒng)而獨立存在,也可以離開信息系統(tǒng)的各個組成和階段而獨立存在;而數(shù)據(jù)的格式往往與計算機系統(tǒng)有關(guān),并隨載荷它的物理設(shè)備的形式而改變;(5)數(shù)據(jù)是原始事實,而信息是數(shù)據(jù)
4、處理的結(jié)果;(6)不同知識、經(jīng)驗的人,對于同一數(shù)據(jù)的理解,可得到不同信息。6、GIS的基本功能數(shù)據(jù)采集與輸入;數(shù)據(jù)編輯與更新;數(shù)據(jù)存儲與管理;空間查詢與分析空間查詢、疊加分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析 ;數(shù)據(jù)顯示與輸出。7、地理信息系統(tǒng)發(fā)展演變l 國際GIS的發(fā)展?fàn)顩r60年代,探索時期,(GIS思想和技術(shù)方法的探索)人們關(guān)注什么是GIS,GIS能干什么。70年代,鞏固時期,(這時由于計算機技術(shù)及其在自然資源和環(huán)境數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用,促進 GIS迅速發(fā)展)。這期間,發(fā)展研究的重點是空間數(shù)據(jù)處理的算法,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理這三個方面。 1972年出版了地理信息系統(tǒng)方面的第一本專著地理數(shù)據(jù)處理80
5、年代,實破階段,也是GIS普遍發(fā)展和推廣應(yīng)用階段,人們把GIS與RS解決全球性問題,如全球沙漠化,全球可居住地評價,核擴散問題等。90年代,全面應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)化階段,對GIS進一步研究,研究的內(nèi)容集中在:空間信息分析的新模式和新方法,空間關(guān)系和數(shù)據(jù)模型,人工智能引入等。美國將GIS列入“信息高速公路”計劃中,美國副總統(tǒng)科爾提出的“數(shù)字地球”戰(zhàn)略也包括地理信息系統(tǒng);l 我國GIS發(fā)展我國GIS起步較晚,但發(fā)展較快,分為以下幾個階段:70年代,準(zhǔn)備階段:一些知名人士GIS先驅(qū)看到GIS的廣闊前景和GIS的重要性,進行積極呼吁,為GIS在我國的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)并做了一些可行性實驗。80年代,試驗起步階
6、段:在GIS理論探索,規(guī)范探討,軟件開發(fā),系統(tǒng)建立等方面取得了突破和進展,進行了一些典型試驗專題,試驗軟件開發(fā)工作。90年代,我國GIS發(fā)展階段:我國改革開放以來,沿海,治江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的發(fā)展土地的有償使用和外資的引進,急需GIS為之服務(wù),這也推動GIS在我國的全面發(fā)展。96年以來,是我國GIS產(chǎn)業(yè)化階段。經(jīng)濟信息化的基礎(chǔ)設(shè)施和重大信息工程納入國家計劃, 并進入了產(chǎn)業(yè)化運行, 在自然災(zāi)害監(jiān)測和圖土資源調(diào)查中發(fā)揮效益,一批高等院校開設(shè)了與GIS相關(guān)的新專業(yè),具有我國自主版權(quán)的GIS基礎(chǔ)軟件的研制逐步進入了產(chǎn)業(yè)化軌道。8、6°分帶與3°分帶的計算,適用比例尺范圍,區(qū)別l 6
7、76;帶: 自0°子午線起每隔經(jīng)差6°自西向東分帶,依次編號1,2,3,60。帶號用n表示,中央子午線的經(jīng)度用表示。帶號(n)及中央子午線經(jīng)度的關(guān)系:03°帶: 自東經(jīng)1.5°子午線起,每隔3°設(shè)立一個投影帶, 依次編號為1,2,3, , 120帶;中央子午線經(jīng)度依次為3°, 6°, 9°, , 360°。帶號及中央子午線經(jīng)度的關(guān)系:03n n=L/3(四舍五入)l 6°帶與3°帶的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別:6°帶:從 0°子午線起劃分,帶寬6 °,用于中小比例尺(
8、1:25000以下)測圖;3°帶:從 1.5°子午線起劃分,帶寬3°,用于大比例尺(如1:10000)測圖。 3°帶是在6°帶的基礎(chǔ)上劃分的,6°帶的中央子午線及分帶子午線均作為3°帶的中央子午線,其奇數(shù)帶的中央子午線與6°帶中央子午線重合,偶數(shù)帶與分帶子午線重合。9、高斯克呂格投影特征與基本地形圖比例尺l 高斯-克呂格投影變形的特點:(1)中央經(jīng)線上沒有任何變形,滿足中央經(jīng)線投影后保持長度不變的條件;(2)除中央經(jīng)線上的長度比為1外,其他任何點上長度比均大于1;(3)在同一條緯線上,離中央經(jīng)線越遠,變形越大,最大
9、值位于投影帶的邊緣。 (4)在同一條經(jīng)線上,緯度越低,變形越大,變形最大值位于赤道上;(5)投影屬于等角性質(zhì),故沒有角度變形,面積比為長度比的平方;(6)長度比的等變形線平行于中央子午線。l 高斯克呂格投影的主要優(yōu)點:(1)具有等角性質(zhì)。(2)經(jīng)緯網(wǎng)與直角坐標(biāo)的偏差不大。(3)全球通用。許多國家的地形圖大都使用此投影,朝鮮、蒙古、俄羅斯,及美、英、法、加。l 我國各種大中比例尺地形圖中:大于等于50萬(1:5千、1:1萬、1:2.5萬、1:5萬、1:10萬、1:25萬、1:50萬比例尺地形圖)均采用高斯-克呂格投影(Gauss-Kruger) ,也稱橫軸墨卡托投影(Transverse Mer
10、cator)。我國基本比例尺地形圖的分幅與編號是在國際規(guī)定的1:100萬地形圖基礎(chǔ)上,按經(jīng)緯度進行分幅和編號的。11種:(1)1:100萬地形圖; (2)1:50萬地形圖;(3)1:25萬地形圖;(4)1:10萬地形圖;(5)1:5萬地形圖;(6)1:2.5萬地形圖;(7)1:1萬地形圖;(8)1:5000地形圖;(9)1:2000、1:1000、1:500地形圖(用于小范圍內(nèi)精確研究、評價地形)國家基本比例尺地形圖分幅編號表10、空間數(shù)據(jù)的基本特征空間特征:指空間對象的位置及與相鄰對象的空間關(guān)系或拓撲關(guān)系??臻g特征又稱定位特征或幾何特征,一般用坐標(biāo)數(shù)據(jù)表示。屬性特征:表示空間對象的專題屬性。
11、如名稱、分類、質(zhì)量特征和數(shù)量特征等。時間特征:描述實體隨時間的變化而引起的空間和屬性特征的變化,其變化的周期有超短周期的、短期的、中期的和長期的。11、拓撲鄰接、關(guān)聯(lián)、包含關(guān)系及拓撲應(yīng)用價值l 空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系1)拓撲的關(guān)聯(lián)性表示不同類型元素(結(jié)點、弧段、多邊形)之間的關(guān)系2)拓撲的鄰接性和連通性表示同類型元素(結(jié)點、弧段、多邊形)之間的關(guān)系3)拓撲的包含性表示同不同級元素之間的拓撲關(guān)系拓撲鄰接:同類元素之間的拓撲關(guān)系。拓撲關(guān)聯(lián):不同類元素之間的拓撲關(guān)系。拓撲包含:同類不同級元素之間的拓撲關(guān)系。l 拓撲關(guān)系應(yīng)用價值(1)確定地理實體間的相對空間位置,無需坐標(biāo)和距離(2)利于空間要素查詢(3)
12、重建地理實體*12.矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的方法與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點l 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的方法1、實體式(多邊形矢量編碼);2、索引式;3、雙重獨立式(DIME結(jié)構(gòu)); 4、鏈狀雙重獨立式。l 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點用離散的點描述空間對象與特征,定位明顯,屬性隱含。用拓撲關(guān)系描述空間對象之間的關(guān)系。面向目標(biāo)操作,精度高,數(shù)據(jù)冗余度小。與遙感等圖象數(shù)據(jù)難以結(jié)合。輸出圖形質(zhì)量好,精度高。*13.掌握柵格數(shù)據(jù)編碼的方法與柵格數(shù)據(jù)的特點l 柵格數(shù)據(jù)的壓縮編碼的方法1、直接?xùn)鸥窬幋a;2、鏈?zhǔn)骄幋a;3、游程長度編碼;4、塊式編碼;5、四叉樹編碼。l 柵格數(shù)據(jù)的特點1、屬性明顯,定位隱含。(即數(shù)據(jù)直接記錄屬性的指針或
13、屬性本身,而所在位置則根據(jù)行列號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的坐標(biāo)給出,也就是說定位是根據(jù)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)集中的位置得到的。)2、柵格的行列坐標(biāo)可方便地轉(zhuǎn)換成其它坐標(biāo)下的坐標(biāo)值,幾何和屬性偏差。3、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4、其表現(xiàn)的地表上的線或面是不連續(xù)的,其表現(xiàn)地理實體的精度與柵格尺寸有關(guān)。5、 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。*14.矢量結(jié)構(gòu)與柵格結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點優(yōu)點 缺點 1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊 1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜矢量數(shù)據(jù) 2)便于網(wǎng)絡(luò)分析 2)不利于疊加分析 3)圖形顯示質(zhì)量好精度高 3)不易同 RS結(jié)合 4)便于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)表示 4)硬軟件技術(shù)要求高 1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單 1) 數(shù)據(jù)量
14、大柵格數(shù)據(jù) 2)便于空間分析和系統(tǒng)模擬 2) 投影轉(zhuǎn)換復(fù)雜 3)易同RS結(jié)合 3) 圖形質(zhì)量差 4)輸出快、成本低 4) 現(xiàn)象識別效果差15.柵格數(shù)據(jù)獲取方法1、獲得柵格結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的四個主要途徑目讀法:在專題圖上均勻劃分網(wǎng)格,逐個網(wǎng)格地決定其代碼,最后形成柵格數(shù)字地圖文件;數(shù)字化儀手扶或自動跟蹤數(shù)字化地圖,得到矢量結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)后,再轉(zhuǎn)換為柵格結(jié)構(gòu);掃描數(shù)字化:逐點掃描專題地圖,將掃描數(shù)據(jù)重采樣和再編碼得到柵格數(shù)據(jù)文件;分類影像輸入:將經(jīng)過分類解譯的遙感影像數(shù)據(jù)直接或重采樣后輸入系統(tǒng),作為柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的專題地圖。2、轉(zhuǎn)換和重新采樣時,保持原圖或原始數(shù)據(jù)精度的辦法盡量保持地表的真實性,保證最大的信息容量
15、縮小單個柵格單元的面積以增加精度每個柵格單元可代表更為精細的地面矩形單元,混合單元減少?;旌项悇e和混合的面積都大大減小,可以大大提高量算的精度;接近真實的形態(tài),表現(xiàn)更細小的地物類型。(1)面積占優(yōu)法分類較細、地物斑塊較?。?)中心點法連續(xù)分布地理要素(3)長度占優(yōu)法(4)重要性法具有特殊意義的較小地物16.屬性數(shù)據(jù)、幾何數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)所描述的內(nèi)容1. 屬性數(shù)據(jù):描述空間對象屬性特征的數(shù)據(jù),又稱非幾何數(shù)據(jù),如類型、名稱、性質(zhì)等,一般通過代碼給予表達2. 幾何數(shù)據(jù):描述空間對象空間特征的數(shù)據(jù),也稱位置數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù),一般用經(jīng)緯度、坐標(biāo)表達3. 關(guān)系數(shù)據(jù):描述空間對象的空間關(guān)系的數(shù)據(jù),如鄰接、包含、
16、關(guān)聯(lián)等,一般通過拓撲關(guān)系表達。*17.用層次、關(guān)系、網(wǎng)絡(luò)模型組織圖及說明優(yōu)缺點一、表示空間信息的層次模型1、用樹結(jié)構(gòu)表示實體之間聯(lián)系的模型叫層次模型。2、樹由節(jié)點和連線組成,節(jié)點代表實體型,連線表示兩實體型間的一對多聯(lián)系。3、樹有以下特性:(1)每棵樹有且僅有一個節(jié)點無父節(jié)點,此節(jié)點稱為樹的根。(2)樹中的其它節(jié)點都有且僅有一個父節(jié)點。(3)它的特點是將數(shù)據(jù)組織成一對多關(guān)系的結(jié)構(gòu)。(4)層次結(jié)構(gòu)采用關(guān)鍵字來訪問其中每一層次的每一部分。(5)層次數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)特別適用于文獻目錄、土壤分類、部門機構(gòu)等分級數(shù)據(jù)的組織。l 層次模型表示空間數(shù)據(jù)的缺陷優(yōu)點:存取方便且速度快;結(jié)構(gòu)清晰,容易理解;數(shù)據(jù)修改和數(shù)
17、據(jù)庫擴展容易實現(xiàn);檢索關(guān)鍵屬性十分方便。缺陷:結(jié)構(gòu)呆板,缺乏靈活性;同一屬性數(shù)據(jù)要存儲多次,數(shù)據(jù)冗余大(如公共邊);不適合于拓撲空間數(shù)據(jù)的組織。層次模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性用于GIS地理數(shù)據(jù)庫存在的主要問題是: 1)很難描述復(fù)雜的地理實體之間的聯(lián)系,描述一對多的關(guān)系時導(dǎo)致物理存儲上的冗余;2)對任何對象的查詢都必須從層次結(jié)構(gòu)的根結(jié)點開始,低層次對象的查詢效率很低,很難進行反向查詢;3)數(shù)據(jù)獨立性較差,數(shù)據(jù)更新涉及許多指針,插入和刪除操作比較復(fù)雜,父結(jié)點的刪除意味著其下層所有子結(jié)點均被刪除;4)層次命令具有過程式性質(zhì),要求用戶了解數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu),并在數(shù)據(jù)操縱命令中顯式地給出數(shù)據(jù)的存取路徑
18、;5)基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ)。二、表示空間信息的關(guān)系模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型是以記錄組或數(shù)據(jù)表的形式組織數(shù)據(jù),以便于利用各種地理實體與屬性之間的關(guān)系進行存儲和變換,不分層也無指針,是建立空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間關(guān)系的一種非常有效的數(shù)據(jù)組織方法。1)用表格數(shù)據(jù)表示實體和實體之間關(guān)系的數(shù)據(jù)模型,表為二維表,滿足一定的條件。2)特點:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)單一,是一種二維表格結(jié)構(gòu)。3)基本術(shù)語:屬性:在二維表中的列(字段、數(shù)據(jù)項),列值即屬性值。關(guān)系模式:關(guān)系的描述。包括關(guān)系名、屬性名、屬性向域的映射等。元組:二維表中的行(記錄的值)。關(guān)系:元組的集合,即關(guān)系模式和關(guān)系。關(guān)鍵字:關(guān)系中能唯一標(biāo)識元組的屬性(或?qū)?/p>
19、性組合)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫:一系列關(guān)系的集合。關(guān)系完整性:指關(guān)系的正確性、相容性和有效性。l 關(guān)系模型表示空間信息的缺陷優(yōu)點:結(jié)構(gòu)特別靈活,滿足所有布爾邏輯運算和數(shù)學(xué)運算規(guī)則形成的查詢要求;能搜索、組合和比較不同類型的數(shù)據(jù);增加和刪除數(shù)據(jù)非常方便缺陷:數(shù)據(jù)庫大時,查找滿足特定關(guān)系的數(shù)據(jù)費時;對空間關(guān)系無法滿足關(guān)系模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性1)無法用遞歸和嵌套的方式來描述復(fù)雜關(guān)系的層次和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),模擬和操作復(fù)雜地理對象的能力較弱;2)用關(guān)系模型描述本身具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和涵義的地理對象時,需對地理實體進行不自然的分解,導(dǎo)致存儲模式、查詢途徑及操作等方面均顯得語義不甚合理;3)由于概念模式和存儲模式的相
20、互獨立性,及實現(xiàn)關(guān)系之間的聯(lián)系需要執(zhí)行系統(tǒng)開銷較大的聯(lián)接操作,運行效率不夠高。三、表示空間信息的網(wǎng)絡(luò)模型網(wǎng)絡(luò)模型用連接指令或指針來確定數(shù)據(jù)間的顯式連接關(guān)系,是具有多對多類型的數(shù)據(jù)組織方式 。l 網(wǎng)絡(luò)模型表示空間信息的缺陷優(yōu)點:能明確而方便地表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系;數(shù)據(jù)冗余小缺陷:網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜,增加了用戶查詢和定位的困難。 需要存儲數(shù)據(jù)間聯(lián)系的指針,使得數(shù)據(jù)量增大數(shù)據(jù)的修改不方便(指針必須修改)網(wǎng)絡(luò)模型用于GIS地理數(shù)據(jù)庫的局限性:網(wǎng)狀模型支持?jǐn)?shù)據(jù)重構(gòu),具有一定的數(shù)據(jù)獨立和數(shù)據(jù)共享特性,且運行效率較高。1)由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,增加了用戶查詢的定位困難,要求用戶熟悉數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu),知道自己所處的
21、位置;2)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)操作命令具有過程式性質(zhì),存在與層次模型相同的問題;3)不直接支持對于層次結(jié)構(gòu)的表達;4)基本不具備演繹功能和操作代數(shù)基礎(chǔ)。18.空間數(shù)據(jù)庫的概念與組織方式概念:是地理信息系統(tǒng)在計算機物理存儲介質(zhì)存儲的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總合,以一系列特定結(jié)構(gòu)的文件形式組織后存儲在介質(zhì)上。空間數(shù)據(jù)庫是一種應(yīng)用于地理空間數(shù)據(jù)處理與信息分析領(lǐng)域的具有工程性質(zhì)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)和非空間數(shù)據(jù))?;旌辖Y(jié)構(gòu)模型(Hybrid Model);擴展結(jié)構(gòu)模型(Extended Model)統(tǒng)一模數(shù)據(jù)型(Integrated Model)19.空間數(shù)據(jù)的邏輯聯(lián)系與基本特
22、征l 數(shù)據(jù)間的邏輯聯(lián)系主要是指記錄與記錄之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)之間的邏輯聯(lián)系主要有三種:1、一對一的聯(lián)系(1:1 )指在集合A中存在一個元素ai,則在集合B中就有一個且僅有一個bj與之聯(lián)系。在1:1的聯(lián)系中,一個集合中的元素可以標(biāo)識另一個集合中的元素。2、一對多的聯(lián)系(1:N)這種聯(lián)系可以表達為:在集合A中存在一個ai,則在集合B中存在一個子集B(bj1, bj2bjn)與之聯(lián)系。通常,B是A的一個子集。3、多對多的聯(lián)系(M:N)對于實體集A中的每一個實體,實體集B中有n個實體(n1) 與之聯(lián)系,反之,對于實體集B中的每一個實體,實體集A中也有m個實體(m1)與之聯(lián)系,則稱實體集A與實體B具有多對多
23、聯(lián)系,記為m:n1、一對一的聯(lián)系(1:1 )一對多的聯(lián)系(1:N)多對多的聯(lián)系(M:N)l 空間數(shù)據(jù)庫的主要特征A . 空間數(shù)據(jù)庫具有一般數(shù)據(jù)庫所共有的特征數(shù)據(jù)集中控制;數(shù)據(jù)獨立;數(shù)據(jù)共享;較小的數(shù)據(jù)冗余;統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護功能。B .空間數(shù)據(jù)庫有別于一般數(shù)據(jù)庫的特征空間特征;抽象特征;空間關(guān)系特征;多尺度與多態(tài)性;非結(jié)構(gòu)化特征;分類編碼特征;海量數(shù)據(jù)特征。20.DB,DBS,DBMS,RDBMS分別是什么的縮寫數(shù)據(jù)庫(DB);數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS);數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS);關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)21.DLG,DEM,DOM,DRG是什么縮寫DLG(數(shù)字線劃圖,Digital Lin
24、e Graphic);DEM(數(shù)字高程模型,Digital Elevation Model);DOM(數(shù)字正射影像圖,Digital Orthophoto Map);DRG(數(shù)字柵格地圖,Digital Raster Graphic)22.元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)采集、屬性數(shù)據(jù)的概念l 元數(shù)據(jù)(MetaData):關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) 用于描述數(shù)據(jù)的內(nèi)容、覆蓋范圍、質(zhì)量、管理方式、數(shù)據(jù)的所有者、數(shù)據(jù)的提供方式等有關(guān)的信息。GIS數(shù)據(jù)采集是將非數(shù)字化形式的各種信息通過某種方法數(shù)字化,并經(jīng)過編輯處理,變?yōu)榭梢源鎯芾砗头治龅男问?。l GIS數(shù)據(jù)采集是將非數(shù)字化形式的各種信息通過某種方法數(shù)字化,并經(jīng)過編輯處理,變?yōu)榭?/p>
25、以存儲管理和分析的形式。l 國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)規(guī)范在“專業(yè)數(shù)據(jù)分類和數(shù)據(jù)項目建議總表”中,將數(shù)據(jù)分為社會環(huán)境、自然環(huán)境和資源與能源三大類共14小項,并規(guī)定了每項數(shù)據(jù)的內(nèi)容及基本數(shù)據(jù)來源。*23.空間數(shù)據(jù)采集的概念與采集的方式?l 概念:GIS數(shù)據(jù)采集是將非數(shù)字化形式的各種信息通過某種方法數(shù)字化,并經(jīng)過編輯處理,變?yōu)榭梢源鎯芾砗头治龅男问?。l 數(shù)據(jù)采集的方式手工方式;手扶跟蹤數(shù)字化方式;掃描方式;影像處理和信息提取方式;數(shù)據(jù)通訊方式。24.屬性數(shù)據(jù)編碼的方法編碼的一般步驟:列出全部地理要素清單;制定各類要素分類、分級原則和指標(biāo),將地理要素進行分類分級;擬定分類代碼系統(tǒng);設(shè)定代碼及格式、設(shè)定
26、代碼使用的字符和數(shù)字、碼位長度、碼位分配等;建立代碼和編碼對象的對照表。l 編碼方法:(1)層次分類編碼法:是按照分類對象的從屬和層次關(guān)系為排列順序的一種代碼,它的優(yōu)點是能明確表示出分類對象的類別,代碼結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的隸屬關(guān)系。 (2)多源分類編碼法(獨立分類編碼法)指對于一個特定的分類目標(biāo),根據(jù)諸多不同分類依據(jù)分別進行編碼,各位數(shù)字代碼之間并沒有隸屬關(guān)系。*25.空間數(shù)據(jù)處理的方法有哪些坐標(biāo)變換;投影變換;圖形編輯;圖幅接邊;空間數(shù)據(jù)融合;數(shù)據(jù)壓縮綜合;空間數(shù)據(jù)內(nèi)插;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換26.基本的坐標(biāo)變換有哪些平移變換;比例變換(圖形縮放);旋轉(zhuǎn)變換;仿射變換;正交變換;二維仿射變換*27.區(qū)域數(shù)據(jù)內(nèi)插(
27、四鄰域法,一次平滑)區(qū)域內(nèi)插方法比重法(比重法使用平滑密度函數(shù))主要過程:(1)在歷史區(qū)上疊加滿足精度的格網(wǎng),將歷史區(qū)內(nèi)的各格網(wǎng)賦予平均。(2)按鄰域法平滑數(shù)據(jù),計算公式可用四鄰域或八鄰域法。四鄰域法公式:zij=(zi+1, j+ zi-1, j+ zi, j+1 + zi, j -1) 4八鄰域法公式: z·=(zi+1, j+ zi-1, j+ zi, j+1 + zi, j -1 + zi+1, j+1+ zi+1, j-1+ zi-1, j+1 + zi-1, j -1 ) 8(3)按四鄰域或八鄰域法平滑數(shù)據(jù),求平滑后區(qū)域內(nèi)各網(wǎng)格值之和。如按四鄰域法求U1A,U1B,U1C
28、 ,得到數(shù)據(jù)的變化率,檢查是否符合要求。PA= UA U1A; PB= UB U1B; PC= UC U1C(4)若數(shù)據(jù)變化率不符合要求,各格網(wǎng)值乘以變化率,得到調(diào)整后的格網(wǎng)值,再進行第二次平滑。如此循環(huán),直到區(qū)域數(shù)據(jù)的變化率滿足要求。*28.GIS的數(shù)據(jù)來源1、基礎(chǔ)制圖數(shù)據(jù):包括地形數(shù)據(jù)和人文景觀數(shù)據(jù)。 2、自然資源數(shù)據(jù) 3、調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù) 4、數(shù)字高程數(shù)據(jù)獲取和存貯高程數(shù)據(jù)的方法有4種基本方法:規(guī)則格網(wǎng)法、離散等高線法、斷面量測法和不規(guī)則三角網(wǎng)法。 5、法律文檔數(shù)據(jù) 6、已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)29.地圖投影變換方法l 正解變換:通過建立兩個投影的解析關(guān)系式,直接把一種投影坐標(biāo) ( x , y ) 變換
29、成另一種投影的坐標(biāo) (X , Y )。l 反解變換:由一種投影的坐標(biāo)反解出地理坐標(biāo)(x、yB、L),從而實現(xiàn)由一種投影的坐標(biāo)到另一種投影坐標(biāo)的變換( B、L X、Y) 。先解出原地圖投影點的地理坐標(biāo),然后將其代入新圖的投影公式中求得新坐標(biāo)。l 數(shù)值變換:根據(jù)兩種投影在變換區(qū)內(nèi)若干同名的坐標(biāo)點,采用插值法、待定系數(shù)法等,實現(xiàn)不同投影之間的轉(zhuǎn)換。如果原投影點的坐標(biāo)解析式不知道,或不易求出兩投影之間坐標(biāo)的直接關(guān)系,可以采用多項式逼近的方法,即用數(shù)值變換法來建立兩投影間的變換關(guān)系式。例如,可采用二元三次多項式進行變換。30.空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法從數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生和擴散的所有過程和環(huán)節(jié)入手,分別用一定的方法
30、減少誤差;l 常見的數(shù)據(jù)質(zhì)量空間方法有:傳統(tǒng)的手工方法與原始地圖或者屬性數(shù)據(jù)比較;地理相關(guān)方法利用空間數(shù)據(jù)描述的地理特征要素自身的相關(guān)性;元數(shù)據(jù)方法閱讀元數(shù)據(jù)了解數(shù)據(jù)質(zhì)量的信息;31.DEM,DTM,TIN所代表的意思DEM數(shù)字高程模型的縮寫(Digital Elevation Model)。DTM數(shù)字地形模型的縮寫(Digital Terrain Model)。TIN 不規(guī)則三角網(wǎng)的縮寫(Triangulated Irregular Network)。32.空間查詢的類型基于屬性(非空間)特征的查詢:SQL實現(xiàn),后按照屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系顯示圖形。基于空間特性的查詢:空間特征的查詢通
31、常指以圖形、圖像或符號為語言元素的可視化查詢。屬于“圖形屬性的查詢”。首先找出空間地理對象,然后,再根據(jù)GIS中屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系找出顯示地理對象的屬性,并可進一步進行相關(guān)的統(tǒng)計分析。結(jié)合空間特性和非空間(屬性)特征的查詢:指查詢條件中同時涉及空間特征和屬性特征。 33.GIS空間分析概念與分類34.緩沖區(qū)分析中,處理雙線問題的方法;分析道路影響范圍一般采用何種空間分析方法(1)處理雙線問題的方法:該算法的原理是首先對邊線作其平行線,然后在線狀要素的首尾點處,作其垂線并按緩沖區(qū)半徑r 截出左右邊線的起止點,在其它的折點處,用與該點相關(guān)聯(lián)的兩個相鄰線段的平行線的交點來確定, 如圖: 該
32、方法的缺點是在折點處,無法保證雙線的等寬性,而且當(dāng)折點處的夾角越大,d 的距離就越大,故而誤差就越大,所以要有相應(yīng)得補充判別方案來進行校正處理。 35.緩沖區(qū)分析與疊加分析的概念(1)緩沖區(qū)分析:根據(jù)分析對象的點、線、面實體,自動建立其周圍一定距離的帶狀區(qū),用以識別這些實體或者主體對鄰近對象的輻射范圍或者影響程度,是解決臨近度問題的空間分析工具之一。(或:根據(jù)數(shù)據(jù)庫的點、線、面實體,自動建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形實體,從而實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)在水平方向得以擴展的信息分析方法)(2)疊加分析:將有關(guān)主題層數(shù)據(jù)層面進行疊加,產(chǎn)生新數(shù)據(jù)層面的操作,其結(jié)果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。 3
33、6. GIS中最基本的功能,其核心是對最佳路徑的求解(路徑分析)(1)GIS中最基本的功能:空間查詢與量算,緩沖區(qū)分析、疊加分析、路徑分析、空間插值、統(tǒng)計分類分析等。37.最短路徑計算方法(Dijkstra)第一步:分別從節(jié)點1到節(jié)點2、3和4的三條路徑中選擇最短路徑:min(p12,p13,p14)=min(20,53,58)選擇p12,因為它在三條候選路徑中阻抗值最小,而后把節(jié)點2置于解決方案列表中,與節(jié)點1在一起;第二步:是準(zhǔn)備新的候選路徑列表,這些候選路徑與解決方案列表中的節(jié)點(節(jié)點1和節(jié)點2)有直接或間接聯(lián)系:min(p13,p14,p12+p23)=min(53,58,59)選擇p
34、13,并把節(jié)點3置于解決方案列表中,再執(zhí)行以下步驟,以便以網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點完成解決方案列表:min(p14,p13+p34,p13+p36)=min(58,78,72)min(p13+p36,p14+p45)=min(72,71)min(p13+p36,p14+p45+p56)=min(72,84)38.疊加分析概念、分類與應(yīng)用l 概念:1)算術(shù)運算:指兩層以上的對應(yīng)網(wǎng)格值經(jīng)加、減運算,而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。2)函數(shù)運算:指兩個以上層面的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)以某種函數(shù)關(guān)系作為復(fù)合分析的依據(jù)進行逐網(wǎng)格運算,從而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的過程。l 疊加分析分為以下五類:視覺信息疊加;點與多邊形疊加;線
35、與多邊形疊加;多邊形疊加。1、視覺信息疊加:面狀圖、線狀圖和點狀圖之間的疊加面狀圖區(qū)域邊界之間或一個面狀圖與其他專題區(qū)域邊界之間的疊加;遙感影像與專題地圖的疊加;專題地圖與數(shù)字高程模型疊加顯示立體專題圖;遙感影像與DEM疊加生成真三維地物景觀。2、點與多邊形的疊加疊加圖層:將一個含有點的圖層(目標(biāo)圖層)疊加在另一個含有多邊形的圖層(操作圖層)上,以確定每個點落在哪個區(qū)域內(nèi)。 例如將水井與規(guī)劃區(qū)圖層相疊置,可確定每口井所屬的規(guī)劃區(qū)范圍。3、線與多邊形的疊加疊加圖層:將線的圖層(目標(biāo)圖層)疊加在多邊形的圖層(操作圖層)上,以確定一條線落在哪個多邊形內(nèi)。疊加后每條線被它穿過的多邊形打斷成新弧段,要將
36、原線和多邊形的屬性信息一起賦給新弧段。4、多邊形與多邊形的疊加多邊形與多邊形的疊置是指將兩個不同圖層的多邊形要素相疊加,根據(jù)兩組多邊形的交點來建立多重屬性的多邊形或進行多邊形范圍內(nèi)的屬性特征的統(tǒng)計分析。原來多邊形要素分割成新要素,新要素綜合了原來兩層或多層的屬性。l 應(yīng)用:一、GIS在醫(yī)療衛(wèi)生的主要應(yīng)用:1、用GIS對傳染病分析其傳播途徑和規(guī)律,對地方病探討其局部的自然和社會條件。2、用GIS在一個區(qū)域內(nèi)合理分布醫(yī)療設(shè)施(醫(yī)院、診所、急救中心等)有利于資源的有效利用。3、急救中心對高危病人的及時搶救,用GIS實施快速高效的調(diào)度和跟蹤指揮。二、GIS在流行病研究方面的應(yīng)用1、流行病數(shù)據(jù)的可視化案
37、例美賓夕法尼亞州艾滋病傳播擴散情況;案例香港2003年非典型肺炎分布情況。2、對疾病傳播作空間疊置分析1954年8月到9月英國倫敦霍亂病流行時,當(dāng)局始終找不到發(fā)病原因。瓊 斯諾博士將霍亂流行趨勢與道路、房屋、飲用水機井等內(nèi)容,在地圖上作疊置分析發(fā)現(xiàn)了病源。多數(shù)霍亂病死者住家都飲用“布洛多斯托”機井的水。根據(jù)斯諾博士的分析和請求,當(dāng)局于9月8日摘下了這個水井的水泵,霍亂病便停止傳播。 3、對地方病作空間疊置分析當(dāng)今世界不主張過濫投資大型醫(yī)療基地,而代之以建造更多面向小社區(qū)的全科診所,以方便大眾??梢酝ㄟ^GIS統(tǒng)計分析人口和發(fā)病率的詳細資料,可進行這種醫(yī)療設(shè)施的合理定位。在英國的西-蘇塞克斯(we
38、st Sussex)地區(qū),通過確定病人到醫(yī)生的流量,從而對該地區(qū)醫(yī)療設(shè)施進行合理定位。在規(guī)劃醫(yī)療設(shè)施,還需要用GIS對醫(yī)院選址作可達性分析。*39.DEM數(shù)據(jù)來源與DTM主要表示方法l 數(shù)據(jù)源來源:(1)航空或航天遙感圖像為數(shù)據(jù)源;(2)以地形圖為數(shù)據(jù)源;(3)以地面實測記錄為數(shù)據(jù)源;(4)其它數(shù)據(jù)源。l DTM的表示方法:1、數(shù)學(xué)分塊曲面表示法首先地表按地形復(fù)雜程度分塊。然后根據(jù)分塊的高程數(shù)據(jù),用傅立葉級數(shù)擬合(任何周期函數(shù)都可以用正弦函數(shù)和余弦函數(shù)構(gòu)成的無窮級數(shù)來表示 )。函數(shù)表示的DTM不太適合于制圖,但廣泛用于復(fù)雜表面模擬的系統(tǒng)。2、規(guī)則格網(wǎng)表示法(柵格法)(1)表達方法將地面高程按柵格行列表達為高程矩陣。DTMHi j, ( i=1,2, m; j1,2, n )(2)網(wǎng)格形式:正方形網(wǎng)格;圓錐形網(wǎng)格;等邊三角形網(wǎng)格(3)主要優(yōu)缺點:計算機處理很方便,特別是柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的疊加??梢院苋菀椎赜嬎愕雀呔€、坡度坡向、山坡陰影和自動提取流域地形,成為DEM最廣泛使用的格式。地形簡單的地區(qū)存在大量冗余數(shù)據(jù)。如不改變格網(wǎng)大小,則無法適用于起伏程度不同的地區(qū)。由于柵格過于粗略,不能精確表示地形的關(guān)鍵特征(如山峰、洼坑、山脊、山谷等)。3、等高線表示法:等高線通常
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